Сегодня во многих странах очень популярны тепловые насосы (ТН). Многие страны используют альтернативные источники для получения энергии и тепла. Сейчас все более актуальным становится использование тепла грунта, воздуха и земли для обогрева помещений и подогрева воды.
Монтаж ТН является актуальным трендом, который предусматривает модернизацию старой отопительной системы на получение энергии из других веществ (например, мазута и биомассы). Следует изучить основные разновидности ТН, чтобы ориентироваться во время выбора.
Популярность такого оборудования с каждым годом в Украине растет, поэтому важно разбираться, какие нужны ТН, основываясь на потребностях постройки и внешних факторов, которые могут влиять.
Особенности строения тепловых насосов
Все тепловые насосы устроены в соответствии с принципом обратного цикла, который именуется Карно. Конструкция оборудования может различаться в зависимости от первоисточника тепла. Если говорить о тепловых насосах воздух-вода, то можно выделить следующие типы:
- Моноблок, который предполагает, что все детали находятся в одном корпусе, что способствует простоте установки. Для монтажа такой системы требуется установить наружный аппарат на основание или раму и подключить трубы подачи и обратного действия к отопительной системе помещения и электрике. Недостатком такой системы является то, что использовать ее можно в странах, где мягкий климат и нет сильных холодов. Из-за особенностей конструкции такие системы часто наполняют незамерзающей жидкостью, за счёт чего снижается эффективность отопительной системы на 10-15%.
- Геотермальные ТН изготавливаются в виде моноблока. В одном корпусе размещены: испаритель, конденсатор, компрессор, циркуляционные насосы, термостатический дроссель, соединительные и управляющие линии. Цепь заземления должна быть подключена к корпусу, как и цепь системы отопления дома. Такие насосы могут быть без или со встроенным баком для горячей воды.
- Сплит-система, включающая внутренний и наружный блоки, соединенные специальными медными трубами. Фреон идет по трубам. Такие системы популярны в Украине, потому что в них нет риска, что жидкость замерзнет при отключении электричества.
Разновидности тепловых насосов, в зависимости от способа нагрева горячей воды
Конструкция систем отопления и систем, совмещающих функции отопления и горячей воды, различна. Второй вариант может включать внутренний блок со встроенным баком для горячей воды. А системы без бака можно дополнить баком для нагрева воды, который ставится отдельно.
Помимо основной функции – нагрева воздуха или воды – некоторые системы могут быть оснащены функцией охлаждения. Они называются обратимыми и работают в двух направлениях:
- зимой тепло из окружающей среды переходит в отопительную систему;
- летом комнатное тепло отдается в окружающую среду.
При этом важную роль в работе насоса, работающего в двух направлениях, играет система отопления здания. Многие ТН используются для низкотемпературного нагрева. Теплый пол является наиболее популярным. В то же время охлаждение воздуха не очень комфортно из-за холодного пола, так как его температура должна быть от 16 до 19 градусов.
Для этого лучше использовать «теплые стены», которые в принципе аналогичны радиаторам. При этом их площадь гораздо больше, благодаря чему нагрев и охлаждение более качественные.
Разновидности тепловых насосов, в зависимости от типа источника
Несмотря на вид тепловых, их устройство основано на переводе энергии в отопительную систему из земли, воды или воздуха.
- Насос разновидности «воздух-вода»
Такая разновидность устройства подразумевает использование воздуха для получения энергии. Конструкция очень простая, не требует усилий для установки. Но здесь стоит отметить дороговизну тепла. Принцип устройства заключается в том, что во внешней среды воздух попадает в блок, размещенный снаружи. После этого тепло двигается в теплообменник, по которому циркулирует фреон, попадая в компрессор. После сжатия он передает тепло отопительной системе.
Эффективная работа такого типа насоса возможна при не очень низкой температуре на улице (в большинстве видов – до минус 20 градусов, а в некоторых – до минус 30 градусов).
В процессе функционирования устройству требуется подключение к сети, средний расход – 1 кВт энергии необходим для производства 3-5 кВт тепла. Такая конструкция подойдёт для новых построек, а также для совершенствования системы отопления в старых домах. Такие ТН можно использовать, чтобы охладить воздух в теплое время года.
- Насос разновидности «вода-вода»
В качестве источника тепла используется также грунтовая вода. Особенностью такой системы является обязательное обустройство двух скважин – для забора и сброса воды.
Важным аспектом является то, какой глубины водоем, который не должен быть менее 3 м. и температура воды, которая должна быть на определенном уровне целый год.
В качестве источника тепловой энергии сточные воды могут использоваться на предприятиях или в городах. Для такой разновидности системы могут понадобиться промежуточные теплообменники, которые сделаны из материалов, не подвергающихся коррозии.
ТН «вода-вода» — более эффективные, экологичные и выгодные с точки зрения финансов. Их устанавливают для обогрева и охлаждения производств и коммерческих строений.
- Насос разновидности «Воздух-воздух»
Такая разновидность насосов функционирует по принципу забора теплого воздуха с улицы в дом. Система оборудования очень простая, что позволяет устанавливать ее в любом помещении и здании для подогрева воды или охлаждения, учитывая модель оборудования.
- Насос разновидности «грунт-вода»
Температура на глубине грунта более 2 м. является неизменной в течение года, поэтому такое тепло используют в качестве источника энергии для ТН. Такие системы могут следующих видов:
- Вертикальные зонды, когда трубы укладываются на глубине от 20 до 150 м в скважины. Это наиболее дорогой способ получения тепла из грунта, так как бурение скважин стоит дорого. При этом это наиболее эффективный метод, который уместен для больших участков земли.
- Горизонтальные зонды, когда трубы укладываются змеевидно или спиралевидно, глубиной до 3 м. Длина контура не должна быть более 150 м., а площадь зависит от размеров помещения.
- Вертикально-горизонтальные зонды, которые предполагают размещение труб на глубине до 5 м. Они сочетают в себе достоинства предыдущих разновидностей зондов.
Основная задача зондов – извлекать тепло из земли и передавать его испарителю, где находится хладагент. А теплый фреон под действием компрессора сжимается, и температура в системе отопления становится выше, в результате чего тепло выделяется в систему отопления, в результате чего снижается давление и цикл возобновляется.
Разновидности тепловых насосов, в зависимости от вида компрессора
Компрессоры бывают различных видов, в зависимости от возможности их выключения и способа управления оборудованием.
Так, компрессоры могут быть 2 видов, в зависимости от типа управления:
- Работа в режиме «вкл/выкл». Эта система может быть отрегулирована на количество тепла по мере необходимости. Это самый простой, надежный и недорогой вариант, так как не требует дополнительных деталей. При этом компрессор значительно изнашивается в периоды пуска и остановки, увеличивается потребляемая мощность. Также часто возникает необходимость установить в системе отопления буферный бак или дополнить его программным обеспечением для управления запуском системы.
- Инверторный, который постоянно функционирует. В системе установлена регулировка скорости оборотов, учитывая мощность, которая необходима. Это обеспечивает плавную работу, высокую эффективность и низкий уровень шума во время работы оборудования.
ТН инверторного типа более дорогостоящие, чем система, которую можно выключать. При этом они более выгодны в обслуживании и надёжны.
Выбирая ТН, по типу источника энергии, особенностей конструкции и функций устройства, типа компрессора, следует также учитывать и другие факторы. К таким факторам относятся: потребность в тепле, особенности помещения, площадь участка, расположение, климат и возможности бюджета. Ещё одним влияющим фактором при выборе отопительной системы выступает – будет ли это установка новой системы или же модернизация существующей.
Кроме этого, обратите внимание на профессионализм компании, которая будет осуществлять подготовку проекта, установку и запуск системы. Опытные специалисты установят систему отопления без ошибок, в результате вы получите качественно функционирующую отопительную систему, которая будет длительное время работать без поломок.
Получить консультацию по вопросам проектирования, бурения скважин и монтажу тепловых насосов вы можете у нас;
В этом блоге мы делимся знаниями, но если у тебя есть серьезные задачи, требующие помощи специалистов, сообщи. Мы попытаемся разобраться и помочь вам.
