Виды тепловых насосов для отопления дома

В моду входят альтернативные способы обогрева жилья. Для таких систем нет необходимости в близком расположении дома от газовых магистралей. При этом в конструкциях не предусмотрено никакого сжигания топлива. Одним из эффективных вариантов является термальное отопление дома. Развивающиеся технологии способствуют тому, что на отечественном рынке появляются разнообразные модели этого вида обогрева помещений.

Традиционные системы отопления

Наиболее широко распространено газовое отопление. Тем не менее, если к земельному участку, на котором должны построить дом, газовая магистраль не подведена, то применение газа почти невозможно. Да, можно пользоваться сжиженным газом в баллонах, однако это не экономично и точно не безопасно! Если все-таки принято решение применять газ при отоплении дома, то сколько понадобится обойти разнообразных инстанций, чтобы получить специальное разрешение на установку обычной газовой системы. Вдобавок, с каждым годом запасы «голубого топлива» истощаются, поэтому, дорожают. Выгодно? Нет, разумеется.

Если при отоплении применять торф, дрова, уголь, солярку… Небезопасно, затратно и хлопотно при хранении и использовании. При сгорании формируется смола, сажа, загрязняется воздух, а если посмотреть более широко — при сгорании практически любого топлива создается углекислый газ, способствующий значительному усилению парникового эффекта на нашей планете.

Ну, безусловно, возможны различные возражения — для установки полноценного геотермального отопления необходимо бурить скважины, и сама установка в пару раз дороже, нежели обычные системы отопления. Да, это чистая правда. Однако если учесть то, что такая установка за счет экономии электрической энергии оправдает затраты в течении пяти-семи лет, ее так называемую экологическую безопасность, то в таком случае ее рентабельность будет очевидной.

Купить геотермальный тепловой насос для отопления дома

Предлагаем купить геотермальный тепловой насос для отопления дома. Заказать его можно в нашей компании.

Высококвалифицированные специалисты нашей компании помогут вам выбрать нужный вид насоса, предложат оптимальную схему подключения насоса. Вся эта информация на нашем сайте. Кроме того, на странице каталога публикуется подробная техническая характеристика каждой марки изделия. Если у вас возникнут вопросы, наши технические специалисты всегда смогут оказать необходимую консультацию. Для этого воспользуйтесь кнопкой «обратный звонок» или «оставить заявку». Наши сотрудники свяжутся с вами в кратчайшие сроки.

Предлагаем:

  • только сертифицированную продукцию;
  • доступную информацию о товаре на сайте;
  • демократичные цены;
  • бесплатную консультацию специалистов;

Наша продукция соответствует международным стандартам. Мы не только производим, но и разрабатываем энергосберегающие технологии. Мы ценим свою репутацию и подходим индивидуально к каждому клиенту.

Если вы хотите внедрить инновационные энергосберегающие технологии в жизнь, то, обратившись к нам, вы сможете купить геотермальный тепловой насос и солнечный коллектор в СПб по стоимости, выгодно отличающейся от западных аналогов. Оставьте заявку на сайте компании «Силагнис» или позвоните по телефону: +7 (812) 335-25-33.

Принцип работы геотермального отопления

Работа геотермального отопления

Принцип работы геотермального отопления

В зависимости от состава почвы происходит естественное повышение температуры на +3°С на каждые 100 м. Именно на этом явлении и основано геотермальное отопление в Европе, которое применяется уже не один десяток лет. Но как на практике использовать этот эффект?

Принцип работы геотермального отопления

Принцип работы геотермального отопления дома заключается в передаче тепловой энергии с помощью нескольких типов теплоносителя. Для этого необходимы несколько контуров, каждый из которых выполняет свою функцию:

Принцип работы геотермального отопления
  • Наружный. Трубопроводы находятся в среде, температура в которой составляет от +7°С до +10°С. Эта энергия передается теплоносителю, поступающему в следующий контур.
  • Теплообменный. Основной элемент – тепловой насос. В нем циркулирует хладагент, в котором при повышении давления происходит повышение температуры. Нагреваясь от теплоносителя наружного контура, он попадает в компрессор. В результате этого происходит повышение температуры от +7°С до +65°С. Для повторения цикла жидкость через дроссель поступает в испаритель. Это основной принцип работы геотермального отопления.
  • Внутренний контур. В нем с помощью теплообменника происходит передача тепловой энергии от хладагента к теплоносителю в основной системе отопления дома.
Принцип работы геотермального отопления

Для того чтобы правильно сделать геотермальное отопление своими руками необходимо прежде всего подобрать схему первичного контура и соответствующий тепловой насос.

Принцип работы геотермального отопления

Геотермальное отопление можно совместить с традиционными типами теплоснабжения – с газовым котлом, электрическим или твердотопливным. Таким образом можно уменьшить текущие затраты на теплоноситель.

Читайте также:  Дизельный котел отопления – профессиональный отопительный прибор

Виды тепловых насосов

В основном тепловые насосы подразделяются по типу источника, из которого берется тепловая энергия (внешний контур теплового насоса). Это может быть как грунт, так и вода, и воздух. Также различаются системы отопления, к которым подключен тепловой насос (внутренний контур теплового насоса). Это может быть водяная или воздушная система отопления. Таким образом выделяют несколько основных типов тепловых насосов:

  • тепловой насос грунт-вода (водяная система отопления в сочетании с внешним контуром, погруженным в грунт);
  • тепловой насос вода-вода (водяная система отопления в сочетании с внешним контуром, находящимся на дне водоема или использующим водяную скважину);
  • тепловой насос вода-воздух (воздушная система отопления в сочетании с внешним контуром, находящимся на дне водоема или использующим водяную скважину);
  • тепловой насос воздух-вода (водяная система отопления в сочетании с внешним контуром, использующим тепло окружающего воздуха);
  • тепловой насос воздух-воздух (воздушная система отопления в сочетании с внешним контуром, использующим тепло окружающего воздуха).

Наименее эффективными являются воздушные тепловые насосы, то есть, те, которые используют тепло, отбираемое у окружающего воздуха. Такие насосы могут работать только в теплых регионах, где отрицательные температуры редкость. Правда, считается, что они работают и при температурах до -25ºС, но обеспечить полноценное отопление дома уже не в состоянии.

Наиболее долговечными и простыми в обслуживании считаются тепловые насосы грунт-вода. Они не зависят от температуры окружающей среды, так как низкотемпературное тепло берут непосредственно из глубины почвы, и могут обеспечить полноценное отопление дома при любых температурах.

Преимущества

Плюсами теплового насоса является экономичность и сохранение невозобновляемых природных ресурсов: ведь только треть энергии на обогрев – это электричество, остальная часть получается из природных источников. Тепловые насосы для отопления дома имеют и другие преимущества:

  • допускается использование без дополнительной вентиляции;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • минимальные затраты на эксплуатацию: оплата лишь за электроэнергию, потребляемую оборудованием;
  • насос управляется автоматикой, что дает ему надежность и не требует от пользователя навыков работы с оборудованием;
  • компактные размеры.

Дополнительное преимущество – это возможность кондиционирования летом, когда подключенные к коллектору системы «холодный потолок» и фэн-койлы позволяют снижать температуру в помещении.

Принцип действия и виды

Принцип работы теплового насоса. (Для увеличения нажмите)

Принцип работы геотермального теплового насоса достаточно прост и чем-то схож с холодильником, только наоборот греет, а не охлаждает.

Это инженерная конструкция замкнутого типа, состоящая из самого теплового насоса, теплообменных труб и системы отопления. По трубам циркулирует специальный соляной раствор, все это работает за счет электричества.

Принцип действия и виды

За счет циркуляции раствора тепло забирается из окружающей среды, подается в тепловой насос, где происходит нагревание до нужной температуры, далее в систему отопления и водопровод.

Читайте также:  Как правильно сливать воду из водонагревателя бойлера

Климат средней и южной полосы России позволяет размещать тепловые насосы (коллекторы) на небольшой глубине, но главное, чтобы они находились ниже уровня промерзания почвы, которая в свою очередь в среднем составляет глубину от одного до полутора , Вас заинтересует статья о тепловых насосах для отопления дома.

Способы работы системы геотермального отопления

Существует три основных принципа работы системы геотермального отопление:

  1. Первый вариант позволяет использовать тепловую энергию глубоких грунтовых вод. Эта вода достигает высоких температур, а тепловой насос, который поднимает её на поверхность, ещё и нагревает. После этого вода проходит через теплообменник, где отдаёт основное количество своей энергии.
  2. Следующий способ требует дополнительных затрат. В глубину грунта, которая достигает семидесяти пяти метров и более, спускают резервуар с антифризом. Он нагревается там и поднимается с помощью теплового насоса к теплообменнику. После того, как энергия отдаётся теплообменнику, антифриз спускается обратно в резервуар шахты.
  3. Третий принцип не нуждается в установке грунтовой шахты. Он подходит для обогрева зданий, которые имеют выход к водоёмам. В таком случае от теплообменника по дну водоёма устанавливаются горизонтальные зонды, которые поглощают и трансформируют тепло воды на дне.

Преимущества геотермального отопления

Схема геотермального отопления имеет ряд весомых положительных характеристик. Доказано, что выделение энергии в разы превышают расходы на электричество для работы насоса.

Принцип действия геотермального отопления. Нажмите для увеличения.

Способы работы системы геотермального отопления

К тому же уровень экологической безопасности такого проекта значительно выше всех иных теплосистем. Такое отопление не производит выбросов, которые так негативно влияют на окружающую среду.

Для работы этой системы не нужно топливо или дополнительные химические вещества, что делает её абсолютно безопасной и для хозяев самого дома, и для водоёма, если он используется. В работе этой отопительной системы исключён риск взрыва или возгорания.

Если установка геотермальной системы будет выполнена правильно, то она прослужит без технической поддержки минимум тридцать лет, чего не скажешь о каких-либо других отопительных приборах.

Обычно такую систему нагрева используют в частных домах те, у кого установлены «тёплые» полы.

Преимущества подобного способа отопления

Существует много противоречивых мнений об альтернативных источниках тепла. Естественно, геотермальное отопление дома не стало исключением. Однако объективных преимуществ у такой системы действительно много.

  • В ходе экспериментов было доказано, что благодаря использованию тепловых насосов удастся получить тепло с минимальными затратами. Подобный вид отопления отличается действительно высоким КПД, а средства окупятся очень быстро.
  • Количество энергии, которое может выделять грунт, считается безграничным. Соответственно, даже самой холодной зимой в помещении будет тепло.
  • Благодаря подобной системе не придется покупать топливо и организовывать место для его хранения.
  • Работа геотермального отопления осуществляется в автономном режиме, а значит, контроль или обслуживание не потребуются.
  • Подобный вариант считается действительной экологичным. Это объясняется тем, что в процессе работы системы химические вещества не применяются. В свою очередь, это помогает избежать возможного возгорания.
  • При желании можно реализовать подобную систему своими руками. Причем на выполнение работ потребуется минимум средств.
  • Если вы правильно установили тепловой насос и учли особенности оборудования, то получите вечный источник тепла.

Варианты внешних контуров теплового насоса

Внешний контур может представлять собой трубопровод-теплообменник, который забирает тепло из скважины, почвы или водоема. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности, преимущества и недостатки, как при монтаже, так и при эксплуатации. Поэтому рассмотрим их подробнее.

Источник тепловой энергии – скважина

Для того, чтобы использовать такой источник тепла, необходимо пробурить скважину (одну глубокую или несколько мелких) или использовать уже имеющуюся. Считается, что из одного погонного метра скважины можно получить 50-60 Вт тепловой энергии. Поэтому для 1 кВт мощности теплового насоса потребуется около 20 м скважины.

Читайте также:  Газовые двухконтурные котлы отопления – хорошее решение для

Внешний контур теплового насоса в скважине

Варианты внешних контуров теплового насоса

Преимущество: скважина не занимает много места на участке и отличается большой теплоотдачей.

Недостаток: скважину, особенно глубокую, необходимо бурить с помощью с помощью специальных механизмов или машины.

Источник тепла – грунт на участке

В этом случае трубу внешнего контура необходимо уложить на глубину, превышающую максимальную глубину промерзания в данном районе. При этом может быть два варианта укладки: вынуть весь грунт на определенной площади и уложить трубу в виде зигзагов, а потом засыпать все грунтом или можно уложить трубу в вырытые для этого траншеи.

Тепловой насос «грунт-вода»

Для 1 кВт мощности теплового насоса, в зависимости глубины укладки, плотности и обводненности грунта, может понадобится 35-50 м контура. Минимальное расстояние между трубами контура – 0, 8 м.

Недостатки такого вида внешнего контура:

  • для его размещения необходима достаточно большая площадь, на которой впоследствии нельзя будет высаживать деревья или кустарники, а только газон, цветы или однолетние растения;
  • большой объем земляных работ.

Внешний контур в воде

Варианты внешних контуров теплового насоса

Еще один вариант внешнего контура – труба укладывается на дно ближайшего водоема, если он есть рядом с домом. При этом водоем должен быть достаточно глубоким, чтобы не промерзать до дна зимой. Из одного погонного метра такого внешнего контура можно получить максимум около 30 Вт тепловой энергии ( минимум 30 м трубы на 1 кВт мощности теплового насоса). Для того, чтобы уложенный на дно трубопровод не всплывал, на него устанавливается груз – около 5 кг на каждый погонный метр.

Внешний контур теплового насоса в водоеме

Преимущество: нет необходимости бурить скважину или выполнять земляные работы на большой площади.

Главный недостаток такого внешнего контура: не всегда рядом с домом есть подходящий водоем.

Методика расчета мощности теплового насоса

Помимо определения оптимального источника энергии, потребуется высчитать необходимую для обогрева мощность теплонасоса. Зависит она от величины теплопотерь здания. Произведем расчет мощности теплового насоса для отопления дома на конкретном примере.

Для этого используем формулу Q=k*V*∆T, где

  • Q — это теплопотери (ккал/час). 1 кВт/ч = 860 ккал/ч;
  • V — объем дома в м3 (площадь умножаем на высоту потолков);
  • ∆Т – отношение минимальных температур снаружи и внутри помещения в самый холодный период года, °С. Из внутренней tº вычитаем наружную;
  • k — обобщенный коэффициент теплопередачи здания. Для кирпичного здания с кладкой в два слоя k=1; для хорошо утепленного здания k=0,6.

Таким образом, расчет мощности теплонасоса для отопления кирпичного дома в 100 кв.м и высотой потолков 2,5 м, при перепаде ttº от -30º на улице до +20º внутри, будет таковым:

Q = (100х2.5) х (20- (-30)) х 1 = 12500 ккал/час

12500/860= 14,53 кВт. То есть, для стандартного кирпичного дома площадью 100 м понадобится 14-килловатное устройство.

Выбор типа и мощности теплонасоса потребитель принимает, исходя из ряда условий:

  • географические особенности местности (близость водоемов, наличие грунтовых вод, свободного участка под коллектор);
  • особенности климата (температуры);
  • тип и внутренний объем помещения;
  • финансовые возможности.

Учитывая все вышеизложенные аспекты, вы сможете сделать оптимальный выбор оборудования. Для более эффективного и правильного подбора теплового насоса лучше обратиться к специалистам, они смогут сделать более подробные расчеты и предоставить экономическую целесообразность установки оборудования.

Давно и весьма успешно тепловые насосы используются в бытовых и промышленных холодильниках и кондиционерах.

Сегодня эти устройства стали применять и для выполнения функции противоположного характера – обогрева жилища в период холодов.

Давайте же посмотрим, как используются тепловые насосы для отопления частных домов и что нужно знать, чтобы правильно рассчитать все его компоненты.