Тепловий насос – це пристрій, здатний переносити тепло від джерела до споживача. На відміну від природної теплопередачі, яка можлива лише від більш теплого середовища до менш теплого, теплонасос здатний у зворотному напрямку передавати тепло. Таке обладнання застосовується для опалення та нагріву води, а деякі моделі додатково можуть охолоджувати приміщення, замінюючи кондиціонер.
Робота теплонасоса побудована на зворотному холодильному циклі. Напевно всі помічали, що коли звичайний холодильник працює, то радіатор на його задній стінці сильно нагрівається. Це відбувається тому, що холодильник поглинає тепло всередині камери та виводить його назовні, віддаючи повітрю, через той самий радіатор.
Тепловий насос працює за тією ж схемою, тільки навпаки. Він відбирає тепло у зовнішніх джерел, якими служать повітря, ґрунт або вода, й віддає його всередині приміщення.
Тепер розглянемо детальніше, як же теплонасосу вдається відбирати тепло у більш холодного середовища та віддавати його в теплому приміщенні. Принцип такого процесу заснований на законі фізики Менделєєва-Клапейрона про залежність між тиском та температурою газу.
Щоб не вдаватися в подробиці, наведемо простий приклад. Напевно, кожна людина хоча б раз у житті накачувала колесо велосипеда ручним насосом та помічала, що водночас він стає гарячим. Це пов'язано з тим, що під час стиснення повітря в насосі, його температура підвищується. Відбувається це тому, що під час стиснення зменшується об'єм, а кількість теплової енергії зберігається. У результаті питома теплова енергія збільшується, тобто та сама кількість тепла, але на менший об'єм.
У тепловому насосі використовується той самий принцип. Компресор перекачує фреон із випарника в конденсатор, де він стискається в 5-7 разів. При цьому фреон зріджується, а його температура підіймається до 80-90 °C. Сам конденсатор виконаний у вигляді теплообмінника (оребрених трубок) та стає нагрівачем повітря або води в приміщенні.
Віддавши тепло всередині приміщення, фреон остигає та потім надходить у випарник через дросельний клапан, де його тиск зменшується. При зниженні тиску рідкий фреон закипає й випаровується. При цьому його температура у випарнику знижується до -40...-70 °C.
Тепер, як бачимо, холодоагент став набагато холоднішим за зовнішнє джерело та може від нього нагріватися. Пройшовши через випарник, який також виконаний у вигляді теплообмінника, вже нагрітий до температури зовнішнього середовища фреон назад закачується в конденсатор, де знову стискається та знову відтає тепло в приміщення.
Тепловий насос витрачає електроенергію лише для роботи компресора, а тепло бере із зовнішніх джерел, тому він дуже економічний в енергоспоживанні. У результаті на 1 кВт електрики, яку він витратив, переноситься 3-4 кВт тепла, що дорівнює ККД - 300-400%. Виходить, що порівняно з електроприладами, опалення теплонасосом обходитиметься в 3-4 рази дешевше.
Серед інших переваг теплового насоса для опалення будинку:
Теплові насоси поділяються на повітряні та геотермальні види. Перші черпають тепло з вуличного повітря, а другі – з ґрунту або води. При цьому кожен може віддавати тепло в приміщенні повітрю або рідкому теплоносію, від чого залежить тип системи.
По суті, такі системи не відрізняються від кондиціонерів, але при цьому для ефективного опалення в морози зовнішній блок оснащується піддоном з обігрівом для відведення конденсату (зимовий комплект). Як й кондиціонери, вони можуть охолоджувати повітря влітку та обігрівати взимку.
Повітряний тепловий насос чудово підійде для будинків із загальною площею до 150 м², розташованих у регіонах із теплим кліматом, де взимку не буває нижче -20 °C. Але ККД обладнання непостійний та залежить від зовнішньої температури. Якщо на вулиці + 10 °C, ККД буде 400%, а за -20 °C впаде до 300%.
Під час вибору такого обладнання для будинків у північному регіоні необхідно передбачити додатковий підігрів повітря, оскільки за морозів нижче -20 °C опалення буде неефективним.
+ Плюси:
- Мінуси:
В тепловом насосі "повітря-вода" використовується такий самий зовнішній блок, як й в теплонасоса повітря-повітря. Але теплообмінник конденсатора розташований у бачку з водою, яка циркулює в системі опалення. Усередині приміщення можна опалювати за допомогою настінних радіаторів або водяного підлогового опалення.
До того ж, якщо закласти водяну теплу підлогу в стіну, то в спекотну пору можна подавати насосом охолоджену воду, тим самим використовуючи систему для охолодження приміщення. Також для кондиціонування можна підключити насос до фанкойла.
+ Плюси:
- Мінуси:
так само як система повітря-повітря залежить від погоди на вулиці.
У середньому вартість системи повітря-вода для будинку 180 м² вийде близько 7010 €, з них:
Геотермальні теплові насоси - це, як правило системи ґрунт-вода й вода-вода. У такому обладнанні теплообмінник конденсатора зігрівається водою із зовнішнього контуру. Для цього на глибині нижче промерзання ґрунту (для України 1,2 м) укладається горизонтальний підземний колектор, по якому за допомогою циркуляційного насоса циркулює вода, відбираючи тепло у ґрунту та віддаючи його холодоагенту в теплообміннику конденсатора.
Як варіант, замість горизонтального колектора можна пробурити свердловину глибиною від 20 м та опустити в неї геотермальний зонд. Якщо поруч із будинком є природна глибока водойма, то колектор зовнішнього контуру можна опустити у воду на глибину 2-3 м, що виключить необхідність буріння свердловини.
+ Плюси:
- Мінуси:
Наведена в статті інформація спрямована на ознайомлення з можливостями, плюсами і мінусами теплових насосів різних типів. Водночас, щоб спроєктувати таку систему, настійно рекомендуємо звертатися до кваліфікованих фахівців, оскільки в кожному окремому випадку вона матиме свої індивідуальні особливості та конструктивні відмінності.
Компанія «Літо» пропонує професійний підбір та розрахунок потрібного вам обладнання, а також установку теплових насосів під ключ по всій Україні. Виїзд нашого інженера на об'єкт безкоштовний.
Для розрахунку вартості «Залиште заявку», а якщо потрібні консультації наших фахівців, телефонуйте або напишіть в онлайн-чат на нашому сайті.
Надішлемо промокод в SMS або месенджер
Жодного спаму, лише ваш персональний код
Вашу заявку прийнято.
Ми вже закріпили за вами персональну знижку. Незабаром надішлемо деталі.
Перейти до покупок
Telegram
Viber
Whatsapp
Написати на пошту
Замовити дзвінок
