Тепловые насосы для отопления – альтернативная тепловая энергия для обогрева частного дома

Тепловая энергия есть практически везде: в земле, воде и даже в воздухе. Она была там все время, вот только извлекать ее научились сравнительно недавно. Все дело в том, что даже в воздухе, температура которого приближается к нулю, этой энергии вполне достаточно, чтобы обогреть частный дом довольно-таки немалой площади – просто она рассеяна, и собирать ее было довольно проблематично. Но не сейчас, когда лучшие умы человечества разработали тепловые насосы для отопления.

Принцип теплового насоса был известен давно, а использовать его в плане альтернативной энергии для отопления зданий сообразили недавно. По большому счету, тепловой насос являет собой некое подобие холодильника, только вместо холода он вырабатывает тепло. Никогда не замечали, насколько горячим может быть мощный промышленный холодильник снаружи? Это именно тот эффект, о котором и идет речь.

Виды тепловых насосов для отопления

Существует четыре вида тепловых насосов:

• грунт-вода;
• вода-вода;
• вода-воздух;
• воздух-воздух.

Их названия говорят сами за себя. К примеру, тепловой насос «грунт-вода» вытягивает тепло из недр земли, концентрирует его и перерабатывает в энергию горячей воды, которая и обогревает здание. В общем, вы поняли, первое слово в названии говорит об источнике тепла, а второе – о теплоносителе (насос «воздух-воздух» концентрирует тепло из воздуха и обогревает помещение струей горячего воздуха).

Каждый из четырех видов тепловых насосов для отопления обладает своими преимуществами и недостатками. Взять, к примеру, насос «грунт-вода», для его нормального функционирования нужна довольно глубокая скважина. Такие тепловые насосы для отопления обладают очень высоким КПД, ведь из недр земли он извлекает тепло не ниже чем 15˚С. И разогреть с его помощью воды до температуры 60-70 градусов по Цельсию довольно таки просто. А вот тепловым насосам, отбирающим энергию воды или воздуха, приходится немного труднее, но в отличие от первых, для их работы не нужна скважина.

В принципе, технологии отопления тепловым насосом равноценные и особых различий в них не наблюдается. А вот общего у них достаточно много – все они позволяют практически полностью отказаться от использования таких природных ресурсов как газ, бензин, дизельное топливо или электричество. От последнего полностью уйти не получилось – без электричества насос работать не будет. Но это не значит, что вам придется оплачивать большие счета за электроэнергию – она нужна только для работы компрессора. Скажем так, на каждый затраченный киловатт электрической энергии тепловой насос выдает 10-12Квт тепловой энергии.

Как работают тепловые насосы для отопления дома

Весь процесс отопления дома тепловым насосом можно представить в виде цикла – он назван по имени изобретателя. Обратный цикл Карно выглядит примерно так. Хладагент (газ наподобие знакомого нам фреона) под очень высоким давлением через мельчайшие отверстия – капилляры, попадает в испарительную камеру, в которой благодаря очень резкому снижению давления он испаряется и отбирает тепло у внутренних стен испарительной камеры. Последняя камера, в свою очередь, отбирает тепло у водяного, земляного или воздушного контура. Дальше идет отбор и сжатие парообразного хладагента компрессором – в этот момент температура газа резко повышается и происходит его выброс в так называемый конденсатор.

В конденсаторе хладагент находится уже при температуре от 85 до 125 градусов по Цельсию. Именно в конденсаторе при помощи специального теплообменника и происходит нагрев теплоносителя, который служит для обогрева помещения. А сам же хладагент остывает, отдавая тепло жидкости, и возвращается к капиллярам, чтобы повторять весь цикл Карно снова и снова.

Для управления тепловым насосом отопления существует специальный терморегулятор. Когда температура воздуха в помещении достигает установленной отметки, он срабатывает и тепловой насос прекращает свою работу. И, наоборот, при понижении температуры в доме, насос снова включается в работу.

Как и многие вещи в нашем мире, тепловые насосы для отопления способны не только нагревать воду или помещение, но также и охлаждать их. Достигается это довольно просто – насос дополнительно оснащается реверсивным клапаном, и вот вам уже не тепловой насос, а универсальный генератор микроклимата, способный как отопить помещение, так и охладить его. А заодно и снизить расходы на поддержание комфортных климатических условий примерно на 75%, в отличие от агрегатов, работающих на традиционном топливе. Отсюда и стоимость теплового насоса – вместе с монтажом всей системы в целом это удовольствие обойдется вам порядка 10000 Евро и выше. Все зависит от мощности насоса и обогреваемой площади.

Автор Сергей Голиков