Принцип работы теплового насоса для отопления дома
Тепловой насос (теплонасос, термопомпа, ТН) – оборудование для обогрева дома, коттеджа, дачи, апартаментов или квартиры. Он генерирует тепло из среды (воды, воздуха, земли) и переносит его в здание.
За счет того что ТН не производит тепло, а переносит его из одной среды в другую, его эффективность более 100% и может достигать 1000%. КПД теплового насоса – его отличие от систем получения тепла, таких как:
Есть два типа тепловых насосов – компрессорные (компрессионные) и абсорбционные. Но последние используют в промышленности – они еще не распространились на частные домовладения. Поэтому рассмотрим только компрессорные (парокомпрессионные) тепловые насосы.
Простыми словами можно описать принцип действия теплового насоса для отопления дома так: «холодильник наоборот». Как функционирует последний, вы можете прочиталь в статье о принципе работы холодильника. Для переноса тепла в нем служит теплоноситель (хладагент, фреон).
Теплоноситель попадет в испаритель (радиатор, магистраль, поле, скважину), где нагревается от окружающей среды. Далее его сжимает компрессор, в котором повышается его давление и температура.
В случае с грунтовыми и водяными тепловыми насосами, теплоноситель получает тепловую энергию от рассола, который циркулирует в трубах, погруженных в воду, или уложенных в грунте.
После компрессора теплоноситель отдает тепло в воздух, воду или другой теплоноситель, которые используются для отопления здания. Охлажденный теплоноситель попадает в конденсатор, в котором он охлаждается.
Этот цикл повторяется снова и проходит в замкнутом виде. На приведенном ниже видео показан принцип работы теплового насоса:
Производители рассольно-водных систем предлагают различные варианты моделей, отличающихся мощностью потребления узла преобразования, конструкцией и габаритами внешних теплообменников, параметрами выходного контура.
Тепловой насос для отопления дома. Принцип работы
Вернуться к содержанию
Свойства и устройство
Тепловой насос для отопления дома – принцип работы, особенности, виды
Термопомпы воздух-воздух похожи на кондиционер и состоят из наружного и внутреннего блоков, иногда изготовлены как моноблок с воздуховодами. В ряде случаев из-за особенностей монтажа определённые разновидности просто невозможны в конкретном месте.
Тепловой насос для отопления дома | воздушный, водяной
Однако, стоит учесть, что клиенты предпочитают комплексный подход, то есть, хотят, чтобы компания, которая установила насос, сделала так же внутренние системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации. Тепловой насос как средство отопления достоинства системы и ее недостатки. К примеру, начиная от нескольких скважин, пробуренных вокруг частного дома, заканчивая расположенными непосредственно в водоносном слое теплообменниками большой площади, которые закладываются на этапе строительства здания. Сначала нужно достать компрессор от нерабочего кондиционера, необязательно нового. Монтаж Теплового Насоса Для Отопления Дома
Правильная установка наружного блока теплового насоса воздушного типа На отоплении и водоснабжении частного дома хочется сэкономить большинству рачительных хозяев. Для таких целей подходит тепловой насос. КПД горизонтальной системы при правильном монтаже достигает 3 5 кВт тепловой энергии на один потраченный киловатт электричества. Если тепловой насос используется нечасто, можно ставить внешний блок в подвале, если в нем есть приток воздуха с улицы.
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.
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.
К примеру, начиная от нескольких скважин, пробуренных вокруг частного дома, заканчивая расположенными непосредственно в водоносном слое теплообменниками большой площади, которые закладываются на этапе строительства здания.
Тепловой насос для отопления дома: принцип действия, виды, характеристики, расчет целесообразности установки
Воздушные тепловые насосы
Принцип работы теплового насоса
Этот способ более простой, чем монтаж системы вода-грунт, но не всегда возможен из-за отсутствия водоёма. Система вода-вода не может функционировать без поверхностного водоёма в шаговой доступности при самостоятельной установке.
Правильная установка наружного блока теплового насоса
Производители рассольно-водных систем предлагают различные варианты моделей, отличающихся мощностью потребления узла преобразования, конструкцией и габаритами внешних теплообменников, параметрами выходного контура. Пожалуй, столь высокий КПД и представляет собой основное достоинство теплового насоса.
- 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, стоит учесть, что клиенты предпочитают комплексный подход, то есть, хотят, чтобы компания, которая установила насос, сделала так же внутренние системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации. Отбор энергии окружающей среды не обязательно производится внешним теплообменником. Монтаж Теплового Насоса Для Отопления Дома
Общий принцип работы КПД тепловых насосов зависит от их производительности и качества. Например, воздушные ТН в зависимости от модели и стоимости могут производить при +5 градусов от 2 до 5 кВт тепла на 1 кВт затраченной электроэнергии. У грунтовых и водяных термопомп все зависит от оборудования, некоторые имеют КПД до 1000%, но цена такого теплового насоса немаленькая. минимальная разница в температурах внешнего обменника и окружающей среды, при которой отбор тепла крайне мал;. Как видим из статьи, правильная установка наружного блока теплового насоса воздушного типа не такой сложный вопрос.
Тепловой насос воздух-вода и воздух-воздух
Как правило, тепловой насос воздух-вода потребляет больше электроэнергии и производит больше тепла, так как используется на горячее водоснабжение. К тому же, отопление радиаторами или теплыми панелями требует несколько больших энергозатрат, так как прогревает помещение косвенным теплом.
У таких тепловых насосов наружный блок пропускает через себя больше воздуха, чем у тепловых насосов типа воздух-воздух. Соответственно, должна быть лучшая циркуляция. Ставить наружный блок такого теплового насоса в помещении можно с большими оговорками, предварительно нужно будет все хорошо просчитать.
У всех тепловых насосов есть плюсы и минусы, но если правильно подойти к установке, влияние негативных сторон можно существенно сократить. Как видим из статьи, правильная установка наружного блока теплового насоса воздушного типа – не такой сложный вопрос. Главное – подойти к делу с умом и следовать четким правилам.
Однако, стоит учесть, что клиенты предпочитают комплексный подход, то есть, хотят, чтобы компания, которая установила насос, сделала так же внутренние системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации.
Что дает полная независимость от топливных ресурсов
Высокий уровень эффективности
Особенности для каждого вида
От параметров источника тепла и среды-получателя зависит монтаж, конструкция, а также конечные характеристики теплового насоса. Горизонтальный грунтовой насос требует наличия свободного участка земли, незанятой под огород, сад и не имеющей тяжёлых строений.
Окупаемость систем отопления с тепловым насосом
Производители рассольно-водных систем предлагают различные варианты моделей, отличающихся мощностью потребления узла преобразования, конструкцией и габаритами внешних теплообменников, параметрами выходного контура. Во-вторых, потребитель освобождается от затрат на топливо. К примеру, начиная от нескольких скважин, пробуренных вокруг частного дома, заканчивая расположенными непосредственно в водоносном слое теплообменниками большой площади, которые закладываются на этапе строительства здания. Тепловой насос есть ли смысл его устанавливать в частном доме. Монтаж Теплового Насоса Для Отопления Дома
«Воздух-вода» 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 первом случае бурятся несколько скважин, отстоящих друг от друга на расстоянии более одного метра. Проще говоря, тепловой насос это такой холодильник с обратным действием вместо холода вырабатывается тепло.
Производители рассольно-водных систем предлагают различные варианты моделей, отличающихся мощностью потребления узла преобразования, конструкцией и габаритами внешних теплообменников, параметрами выходного контура.
Расплав (рассол)-вода
В целом, использование теплового насоса в качестве единственного источника тепла для дома может рассматриваться только в ограниченном числе ситуаций. В ряде случаев из-за особенностей монтажа определённые разновидности просто невозможны в конкретном месте.
Деление по типу рабочего тела
К примеру, начиная от нескольких скважин, пробуренных вокруг частного дома, заканчивая расположенными непосредственно в водоносном слое теплообменниками большой площади, которые закладываются на этапе строительства здания. есть желание быстрее воспользоваться весенним прогревом 1 1,2 м.
- расположении строений и деревьев на конкретном участке;
- количестве этажей и общей площади помещений, нуждающихся в отоплении;
- материалах стен и крыши, толщине всех конструкций;
- количестве и размерах оконных проемов, материале рам, количестве камер в стеклопакетах;
- электрической мощности;
- степени автоматизации котла;
- виде системы отопления (радиаторы, теплый пол, смешанное).
Однако, стоит учесть, что клиенты предпочитают комплексный подход, то есть, хотят, чтобы компания, которая установила насос, сделала так же внутренние системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации. В принципе, площадь при этом занимается небольшая. Монтаж Теплового Насоса Для Отопления Дома
Тепловой насос как средство отопления: достоинства системы и ее недостатки
Система отличается простым монтажом: для размещения внешних теплообменников достаточно зарыть их на определенную глубину. Также можно выбрать один из вариантов оборудования с газообразным или жидким рабочим телом.
Если вы являетесь производителем или поставщиком оборудования, экспертом или предоставляете франшизу в данной сфере, тогда напишите нам через страницу Контактов. Тот же принцип используется для холодильников, поэтому тепловые насосы для дома можно применять как кондиционеры для охлаждения помещения.
