Тепловые насосы для отопления дома

Экологичность – тренд последних лет во всех сферах жизни. И область обеспечения комфорта в доме исключением не стала. Мир массово переходит на экотехнологии, которые на первый взгляд выглядят намного более доступными в плане цены и экономными по стоимости обслуживания.

Тепловые насосы– одна из подобных технологий. Если рассматривать стоимость их установки в европейском частном доме, они куда выгоднее классической схемы теплоснабжения. Но это только на первый взгляд. Во-первых, потому что зимы в Европе сильно отличаются по температурным показателям от российских. Во-вторых, сама по себе технология новая, законодательная база под нее формируется, а ее эффективность все еще обсуждается.

Тем не менее рассмотреть, что собой представляют тепловые насосы, и как они могут использоваться для отопления или охлаждения частного дома (в том числе, в России), полезно всем. Кто знает, как они эволюционируют в ближайшие годы. К тому же газификация по-прежнему охватила еще не все регионы страны.

Что собой представляет тепловой насос

По сути, о тепловых наносах:

• это приборы, которые не используют топлива для выработки и передачи тепла от одного источника другому;
• эффективность работы таких устройств вызывает вопросы, так как нагрев помещений с их помощью занимает довольно продолжительное время (40–60 минут) и не позволяет получить высоких температур конечного источника тепла в радиаторах;
• тепловой насос – экологичное решение, так как не наносит вреда окружающей среде;
• с помощью данной технологии можно получать тепло даже из отходов или сточных вод.

Принцип работы тепловых насосов

В центре технологии – закон физики, который гласит: любое тело, чья температура равна или превышает отметку абсолютного нуля, содержит в себе тепло. Чтобы это тепло получить и использовать, его источник надо охладить.

Другими словами, любое природное явление – вода, воздух, земля, – охлаждаясь, выделяет тепло, которое можно применить для отопления частного дома. Тепловой насос нужен, чтобы охладить первоначальный источник, «собрать» высвобожденную тепловую энергию и передать ее в систему теплоснабжения (второму источнику, который уже обогревает радиаторы).

Классификация по способу получения тепла

Выбор первоначального источника тепла и метода его (тепла) передачи определяет тип насоса. В Европе сегодня используют два типа (классификация по принципу передачи тепловой энергии).

1. Компрессионные тепловые насосы. Из названия понятно, что для охлаждения источника они используют компрессор, а для передачи тепла – конденсатор, расширители, испарители. Это самый востребованный тип экоустройств на современном европейском рынке, во-первых, в силу малого выбора в принципе, во-вторых, благодаря высокой эффективности и надежности.
2. Абсорбционные тепловые насосы – самая свежая технология. Опять же, по названию несложно догадаться, что в основе их работы – абсорбция. В приборах используется абсорбент-хладон, который быстро охлаждает источник, высвобождая максимум тепла в короткое время.

Классификация тепловых насосов по источнику тепла

Еще одна классификация делит тепловые насосы в зависимости от того, из какого источника они получают тепло, и куда передают. В качестве изначального источника может использоваться грунт, вода, поток воздуха. Передовыми технологиями считаются системы так называемого повторного тепла. Его получают из стоков отработанной воды, загрязненного воздуха или канализации.

По технологии передачи сегодня применяют шесть типов тепловых насосов.

• Система air-to-air – нагрев воздуха в помещении теплом, полученным от воздушных потоков вне дома. Принцип довольно прост: воздух охлаждается, а тепловая энергия, которая при этом высвобождается, передается в систему воздушного отопления. Комната прогревается быстро, но требуется ее увлажнение.
• Насосы water-to-water. Здесь энергия получается из воды и передается водному же теплоносителю классических водяных систем обогрева. Чтобы все работало, нужна глубинная скважина.
• Система water-to-air использует в качестве источника тепла воду из скважины, а энергию передает в воздушную сеть теплоснабжения. Достаточно дорогостоящее решение, так как требует бурения скважины и использования зондов.
• Тепловые насосы air-to-water охлаждают воздух в окружающей атмосфере, чтобы нагреть воду в радиаторах. Чем ниже температура в регионе, тем ниже их эффективность.
• Система soil-water работает с землей и водой. Земля охлаждается, а тепло передается в водяную систему обогрева через водопроводы, уложенные в грунт.
• Тепловые насосы ice-water – один из самых эффективных вариантов климатического экооборудования. В основе их работы – вода-источник, охлажденная до состояния льда, в результате чего высвобождается много тепловой энергии, передаваемой воде в радиаторах частного дома. Для нагрева небольшого помещения достаточно превратить в лед всего 200 литров воды-источника. Правда, займет процесс до 1 часа.

Ознакомиться с тепловыми насосами типов воздух-воздухи воздух-водаможно в соответствующих разделах каталога.

Технические характеристики теплового насоса для отопления дома

Устройство системы отопления с тепловыми насосами стоит дорого. И потому что технология новая, и потому как законодательно к ней в России ничего не готово. Зато в практике эксплуатации она может быть дешевой. Правда, гипотетически. И при том условии, что затрачиваемая на охлаждение источника энергия будет значительно меньше, чем вырабатываемая.

Последний показатель (разница между затратами энергии и результатом) на текущий момент является ключевой технической характеристикой эффективности работы теплового насоса. Он получил название коэффициента преобразования и может находиться в диапазоне 1–5. Это означает, что на получение единицы тепловой энергии затрачивается в 1–5 раз меньше энергии для охлаждения источника и передачи тепла.

Из-за новизны технологии и множества факторов, которые влияют на эффективность работы теплового насоса, рассчитать некие сводные коэффициенты преобразования, достаточные и удовлетворительные для разных типов оборудования, не представляется возможным. Каждый случай (регион, источник, дом) все еще индивидуален. И это большая проблема в плане принятия решения о переходе домохозяйства на экоклиматическую систему.

Статью вычитал эксперт

Алексей Мурзин

Опыт работы:
14 лет в сфере климатического оборудования.

Текущая деятельность:
Директор компании ProClimate.

Подробнее