Тепловой насос для отопления дома: выгодно ли это

Тепловой насос: есть ли смысл его устанавливать в частном доме

Про тепловой насос вспоминают довольно редко. Многим почему-то кажется, что это оборудование чересчур мудреное или слишком дорогое. Но это чистой воды заблуждение. И бытует оно из-за непривычности данных систем.

Однако тепловой насос не так уж и сложен. И, пожалуй, для многих семей он вполне доступен. Более того, со временем он может превратиться даже в определенное средство экономии. Надеемся, что вы и сами придете к этим выводам, прочитав нашу статью.

Воздушный тепловой насос

Тепловой насос: принцип действия при отоплении дома

В основе работы тепловых насосов лежит принцип Карно. Этот же принцип используется холодильниками и кондиционерами.

Тепловой насос, применяемый для отопления, обеспечивает перенос тепла. Причем потребитель получает это тепло извне. Где температура бывает более низкой. То есть потребляется тепло природное. А не то, которое мы привыкли получать путем сжигания топлива.

Как работает тепловой насос

Охлажденный теплоноситель циркулирует во внешнем контуре. Причем, он повышает собственную температуру, забирая тепло из окружающей среды. Затем теплоноситель поступает в испаритель. Там он передает аккумулированное тепло хладагенту, находящемуся во внутреннем контуре агрегата.

Из-за своих специфических свойств хладагент закипает, постепенно переходя в газообразное состояние. Кипение начинается, когда температура достигает -5°С. То есть жидкость трансформируется в газ.

Тепловой насос - принцип работы

Затем в работу вступает компрессор. Его, по сути, можно назвать вторым теплообменником. Потому что этот агрегат обеспечивает передачу тепловой энергии в рабочую жидкость системы отопления.

Вполне понятно, что в составе агрегата имеются и другие устройства. Но их мы не упоминаем, чтобы не усложнять понимание процесса.

В чем состоит основное достоинство теплового насоса

Конечно, тепловой насос для своей работы нуждается в электричестве. Однако объем потребленной электроэнергии существенно меньше количества произведенной им энергии тепловой. Например, компрессор и насос могут потреблять 5,5 кВт/час, производя тепла 17 кВт/час. Пожалуй, столь высокий КПД и представляет собой основное достоинство теплового насоса.

Какие источники тепла может использовать тепловой насос

Тепловые насосы извлекают тепло практически из любых природных источников, способных накапливать солнечную радиацию. В результате и сами агрегаты различают, исходя из типа используемого ими источника.

Грунт

В принципе, грунт является наиболее стабильным накопителем тепла. Пожалуй, многим из вас известно, что на некоторой глубине температура всегда положительная. Но для большей ясности уточним, например, что:

  • на глубине около 6 м температура практически постоянно держится на уровне +5°С…+8°С;
  • с достижением глубины 10 м температура остается постоянной. И равняется +10°С.

Отбор тепла из грунта можно производить двумя способами:

С помощью горизонтального грунтового коллектора

Как правило, коллектор – это обычная горизонтальная труба. В ее полости циркулирует теплоноситель. Эту коллекторную трубу можно укладывать на разных глубинах. Причем руководствоваться следует конкретными соображениями:

  • хотите, чтобы коллектор не оказался в промерзающей толще – 1,5÷1,7 м;
  • делаете ставку на стабильность температуры – 2÷3 м;
  • есть желание быстрее воспользоваться весенним прогревом – 1÷1,2 м.

Однако эти соображения должны, конечно, основываться на местных реалиях.

Тепловой насос - горизонтальный коллектор

Порой для большей эффективности тепловой насос снабжается двухслойным горизонтальным коллектором.

Величина удельного теплосъема во многом определяется структурой грунта. Если эта цифра вас интересует, ее всегда можно найти в справочниках или в интернете. Однако чтобы сориентировать вас, можем уточнить следующее. Чтобы отопить дом в 100 м2, потребуется отвести под коллектор участок площадью в 400 м2. И это если участок влажно-глинистый. То есть обеспечивающий максимальный теплосъем.

Что же касается участка, где находится коллектор, то эксплуатировать его нельзя. На нем допускается только разбивка клумб и разведение цветов.

Таким образом, понятно, что позволить себе подобную эксплуатацию участка могут немногие.

С помощью вертикального грунтового зонда

Грунтовый зонд представляет собой систему труб, заглубляемую метров на 50-150. В принципе, площадь при этом занимается небольшая. Но обустройство зонда обходится очень дорого.

Однако стоит отметить и достоинство подобной системы. Это большая величина теплосъема и более высокая стабильность температуры.

Тепловой насос – вертикальный коллектор

Вода

Вода как источник тепла в тепловом насосе может использоваться разными способами.

Коллектор в незамерзающем водоеме

Для установки коллектора можно использовать реку, море или озеро. Тепловая энергия этих водоемов очень велика. Поэтому и способ этот считается более экономичным и выгодным.

Однако подобной установкой коллектора могут воспользоваться только те, кто проживает поблизости от подходящего водоема. На расстоянии, не превышающем 50 м. В противном случае эффективность установки утрачивается.

Тепловой насос - водяной коллектор

Установка коллектора в канализационные стоки или в сбросовую воду

Стоки можно успешно использовать для обогрева не только частных домов, но и многоэтажек. Даже предприятий. И этот способ уже успешно используется в некоторых городах.

Воздух

Воздушный тепловой насос отличается, пожалуй, самой простой конструкцией. Он не нуждается в коллекторе. Окружающий воздух поступает непосредственно к испарителю. Там он отдает содержащееся тепло хладагенту. От которого тепловая энергия передается теплоносителю, циркулирующему внутри дома. Как правило, таким теплоносителем является воздух, подаваемый в  фанкойлы. Или вода, подогревающая теплый пол или радиаторы.

Воздушный тепловой насос

Читайте также: Как производится установка водяного теплого пола

Где можно использовать воздушный тепловой насос

Такой тепловой насос можно установить с минимальными затратами. Однако здесь имеется одно существенное «НО». Производительность агрегата во многом определяется температурой внешнего воздуха:

  • если зимы в регионе теплые (+5°С…0°С), тепловой насос является очень экономичным источником тепла;
  • если зимняя температура достигает -15 °С и даже опускается ниже, то тепловой насос оказывается бессмысленным. Выгоднее пользоваться обычными электрообогревателями или котлом.

Насос зимой

Читайте также: Как выбрать котел отопления для частного дома

Тепловой насос и его характерные особенности

Высокий уровень эффективности

В тепловом насосе в электричестве нуждается только компрессор. Для других элементов оно не нужно. При проведении даже приблизительных расчетов можно убедиться в том, что при получении 1 кВт тепла потребуется только 250 Вт электроэнергии. В результате можно заключить, что КПД теплового насоса составляет 400%!

Если это соотнести с суммарной сезонной стоимостью обогрева дома, то цифра кажется фантастической. Однако при более близком рассмотрении особенностей работы насоса можно поверить в ее реальность.

Что дает полная независимость от топливных ресурсов

  • Во-первых, организовать отопление можно практически повсюду.
  • Во-вторых, потребитель освобождается от затрат на топливо. Поскольку тепловой насос берет энергию из окружающей среды.
  • В-третьих, исчезает необходимость создания запасов топлива и его складирования.

Запас дров

  • В-четвертых, агрегаты данной группы не относятся к объектам повышенной опасности. В принципе, установку насоса можно произвести своими руками.

Универсальность использования

Тепловой насос способен играть роль кондиционера. Чего не скажешь, конечно, о котле отопления. То есть какое-то дополнительное климатическое оборудование оказывается попросту ненужным. И данный свойство следует рассматривать как дополнительный момент экономии.

Свободный выбор схемы и способа установки

Если монтировать отопление в жилом доме на основе теплового насоса, то согласований не требуется. И это является существенным плюсом. Поскольку связываться с бюрократической машиной не придется.

Бюрократическая волокита

Тепловой насос как средство отопления: достоинства системы и ее недостатки

Тепловой насос совсем не является чем-то новаторским и высокотехнологичным. Эти системы широко используются в Европе, Японии и США. Даже во времена Советского Союза некоторые экспериментальные объекты отапливались тепловыми насосами.

В качестве примера можно привести ялтинский санаторий «Дружба». Где теплонасосные системы начали работать еще в 80-е годы прошлого века. И успешно работают до сих пор. Причем с их помощью выполняется:

  • обогрев всех помещений;
  • обеспечение горячей водой;
  • подогрев воды в бассейне;
  • охлаждение в летнее время.

Санаторий Дружба

Отопительные системы с тепловым насосом и их достоинства

  1. Экономное потребление энергии. Тепловой насос не нуждается ни в газе, ни в дизтопливе. А электроэнергии потребляется меньше, чем производится тепла.
  2. Отсутствие существенных затрат на техобслуживание. В принципе, агрегат практически в нем не нуждается.
  3. Возможность установки в любом регионе. При условии правильного выбора источника низкотемпературного тепла (воздух, вода или грунт).
  4. Тепловой насос позволяет полностью автоматизировать систему. В отличие твердотопливных и дизельных котлов, за его работой можно не следить.
  5. Можно уехать, оставив систему в рабочем состоянии. Она точно не замерзнет. Более того, ее можно перевести в экономичный режим, поставив на минимальный подогрев.
  6. Полная экологическая безопасность. Какие бы то ни было выбросы отсутствуют. А используемые хладагенты совершенно безопасны.
  7. Полная пожаро- и взрывобезопасность. Чего не скажешь о котлах отопления.
  8. Тепловой насос способен работать и при температуре -15°С. Поэтому мнение о том, что он может функционировать только там, где зимы теплые, ошибочно.
    Насос в зимнее время
  9. Универсальность агрегата. Его можно использовать как для отопления, так и для охлаждения.
  10. Долговечность. Если тепловой насос получает должный уход, то его капитального ремонта не потребуется почти полвека. Правда каждые лет 20 придется менять компрессор.

Недостатки отопительных систем с отопительным насосом

  • Большой объем первоначальных капиталовложений. Как правило, стоимость самого насоса составляет от 200 до 700 тысяч ₽. Кроме того, значительны затраты и по обустройству геотермальной системы. Зачастую они равняются стоимости агрегата. Исключением является тепловой насос воздушного типа. Проведения дополнительных работ он практически не требует. Таким образом, если появилась мысль по установке теплового насоса, следует реально оценить обстановку. Если, например, подведение газа обойдется столько же, сколько и теплонасосная система, то предпочтение лучше отдать именно ей.
  • В очень холодных регионах требуется установка бивалентной системы отопления. То есть тепловой насос следует продублировать другим способом отопления. Который будет использоваться при температуре ниже -20°С.
  • Наибольшую эффективность тепловой насос демонстрирует, если в системе используется низкотемпературный теплоноситель. Это может быть теплый пол или фанкойлы.
    Фанкойл
  • Грунтовые и водяные коллекторы тепловых насосов понижают температуру соответствующей среды. А это сказывается на ее температурном балансе и населяющих организмах. Но необходимо подчеркнуть, что наносимый ущерб минимален.

Итак, принимая решение, следует взвесить все аргументы за тепловой насос и против него. В принятии решения вам наверняка поможет и вот это видео

Окупаемость систем отопления с тепловым насосом

Пожалуй, самым доступным по стоимости и расходам на установку можно считать тепловой насос воздушного типа. При написании статьи мы старались найти отзывы пользователей по этим системам. И вот что оказалось.

В условиях, характерных для Московской области, пользование воздушным тепловым насосом является полностью оправданным. Причем окупаемость инвестиций, по словам реальных людей, составляет 2-3 года.

Нравится: 6 Не нравится: 0
Автор статьи:
Сергей Юшков
Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.


3 комментария
  1. Аватар
    Арсен

    Тепловые насосы чересчур дороги, чтобы у себя их устанавливать. Может потом когда-то и станут они подешевле и интереснее

    • Сергей
      Сергей

      Интересно как сравнивали. На сколько я понимаю, тепловой насос решает 2 задачи, а может и больше. 1 — отопление помещения, 2 — циркуляция воздуха, в т.ч. и вентиляция. Есть множество примеров на Ютубе, как тепловой насос выигрывает по цене. Вот, например https://victorborisov.livejournal.com/281859.html
      С ним вам не понадобится думать об отоплении и вентиляции, что по отдельности сильное удорожание.

  2. Аватар
    Антонов

    Прочитал статью и задумался. Ведь агрегат и в самом деле заслуживает внимания. Соберу побольше информации. Может, и в самом деле стоит его установить

Добавить комментарий
Войти с помощью: 






 


Сергей Минеев - 20 января 2017

Сегодня практически каждый домовладелец понимает ценность правильно выбранного котла отопления. Твердотопливные котлы прочно завоевали одно из…

Галина Степанова - 27 февраля 2020

Теплые полы все чаще применяются не только в частных домах, но и в квартирах МКД. Потому…

Сергей Минеев - 27 октября 2017

С приходом отопительного сезона люди всегда задумываются о том, почему они так много платят за отопление.…

Сергей Юшков - 27 января 2012

Преимущества «теплого пола» перед традиционными системами отопления Никакой другой тип отопления, кроме отопления пола не обеспечивает…

Сергей Юшков - 19 марта 2017

Незначительный ремонт трубы Uponor Поскольку сшитый полиэтилен не подлежит ремонту при помощи сварки или клея, то…

Masha - 15 января 2016

Настоящий камин в своем доме — мечта практически каждого человека. Но, многие ошибочно считают, что обустроить…

Сергей Юшков - 26 февраля 2017

Трубы Uponor PE-Xa Трубы Uponor PE-Xa изготавливаются из поперечно-сшитого полиэтилена высокой плотности (PE-Xa). Модификация полиэтилена представляет…

Сергей Юшков - 29 января 2014

С приходом сильных морозов начинаешь понимать, что стандартная система отопления не справляется и одеял на всю…

Сергей Минеев - 18 октября 2017

Зима — частый гость на российских широтах. Зимой комфортным является тот дом, где тепло, где установлен…

Сергей Минеев - 08 августа 2019

Большое количество проблем с теплым полом возникает из-за неправильного монтажа, повреждения кабеля в процессе установки или…

Наверх