Тепловий насос для власного будинку

Тепловий насос – це один з можливих варіантів опалення власного будинку, який порівняно недавно з’явився в наших краях. Суть роботи теплового насоса полягає в циркуляції теплоносія по замкненому контуру, у результаті чого відбирається тепло з повітря, землі або води.

тепловий насос для власного будинку

Тобто , джерелом тепла в цьому випадку є природні джерела, а не продукти згоряння або електрика, що робить тепловий насос найбільше екологічно чистим і економічно вигідним на сьогоднішній день. Така система опалення практично не залежить від цін на паливо, адже енергія землі, води й повітря не тільки невичерпна, але й абсолютно безкоштовна. Єдині витрати при експлуатації теплового насоса пов’язані з витратами на електроенергію, від якої й працює сам тепловий насос, але вони становлять тільки 1/3 усієї виробленої енергії, так що економія очевидна. Таким чином, тепловий насос за вартістю експлуатації може суперничати навіть із найбільш дешевим (уже не дешевим) природним газом, не говорячи вже про тверде або рідкому паливі.

Сама ідея витягати тепло з навколишнього середовища далеко не нова, але теплові насоси, як спосіб обігріву будинків, з’явилися порівняно недавно в західних країнах на піку популярності екологічно чистого й нешкідливого устаткування. Саме в європейських країнах почали встановлювати їх не тільки для приватних будинків, але й для цілих районів у містах.

Як працює тепловий насос?

тепловий насос своїми руками

Принцип дії теплового насоса нагадує принцип роботи холодильника, тільки навпаки. Якщо в холодильнику робоча речовина випаровується, віддаючи холод, то в тепловому насосі воно конденсується, віддаючи тепло. Отримане тепло накопичується, збагачується й віддається теплоносієві, який переносить його в опалювальні приміщення. Для виділення тепла в системі використовується конденсатор, тоді як випарник поглинає отримане низько потенційне тепло.

Електроенергія потрібна системі для роботи компресора. У якості показника ефективності роботи теплового насоса використовується таке поняття, як перетворення тепла або трансформація – різниця між величиною споживаної електроенергії й отриманого в результаті тепла. КПД системи залежить від різниці температур випарника й конденсатора – чим вона більше, тем нижче КПД. Для збільшення ефективності роботи потрібно забезпечити максимально велике за обсягом джерело низько потенційного тепла, інакше в системі можливе переохолодження.

Читайте також :  Твердопаливні піролізні котли тривалого горіння

Таким чином, маса джерела низько потенційного тепла повинна бути значно більше маси, яка нагрівається, що дозволить скоротити різницю температур холодного тіла й джерела тепла, а це у свою чергу, скоротить споживання електричної енергії. Єдиний недолік такого рішення – значні габарити теплового насоса, які прямо зв’язані ще й з його вартістю. При обігріві такою системою районів і навіть міст можна встановлювати дороге устаткування, яке займає значну площу – це економічно виправдано, але от відносно власного будинків це далеко не завжди вигідно.

Типи теплових насосів

тепловий насос ціна

Розглянемо робочі характеристики й типи теплових насосів. Що стосується умов експлуатації, їх можна використовувати в досить широкому температурному діапазоні від -30 °С до +35 °С. Найпоширенішими  вважаються компресійні й абсорбційні насоси. Перші забезпечують циркуляцію в системі за рахунок механічної й електричної енергії, другі переносять тепло за допомогою самого джерела тепла. Абсорбційні насоси більш економічні, але мають більш складну конструкцію й коштують дорожче.

Залежно від  типу джерела тепла теплові насоси можна поділити на:

  •  геотермальні  , що забирають тепло, або води (ґрунтових вод, водойм і т.д.);
  • повітряні, що забирають тепло повітря;
  •  насоси вторинного тепла, що забирають тепло, яке виділяється при опаленні, робочих процесах на виробництві і т.д. Звичайно такі насоси використовуються саме на виробництвах, де є джерела “непотрібного” тепла.

У якості теплоносія в теплових насосах може використовуватися вода, повітря, ґрунт або їх комбінації.

Геотермальні теплові насоси бувають замкненими й відкритими. Відкриті системи використовуються для нагрівання води, яка попадає в контур, нагрівається й виводиться назовні. Використовувати таку систему можна, якщо поблизу є досить велике джерело води з достатнім обсягом. Крім того, вода, яка пройшла через систему, не повинна забруднювати навколишнє середовище, а її викид потрібно погоджувати з державними установами.

Читайте також :  Будинок з морських контейнерів: проекти, будівництво, утеплення, ціна

Більш кращими є замкнені системи, які теж можна поділити на кілька типів:

        з горизонтальним розташуванням колектора, коли він монтується у викопаній у землі траншеї нижче рівня промерзання ґрунту. Залежно від  клімату й типу ґрунту глибина монтажу колектора може мінятися, у середньому ж вона становить порядку 1,5 м. Для збільшення площі й обсягу контуру при скороченні витраченої площі колектор краще укладати кільцями. Цей тип вимагає наявності на ділянці значної вільної площі, що не завжди можливо;

       з вертикальним розташуванням колектора, коли він розміщається в шпарі на глибині порядку 200 м. Такий тип використовується у випадках, коли на ділянці не вдається виділити потрібну площу для установки теплового насоса або ж поверхня ділянки нерівна;

    водний, коли колектор монтується у водоймі (природному або штучному) на глибині нижче його промерзання. У цьому випадку колектор теж бажано розміщати кільцями для економії площі. Для установки водного теплового насоса повинні бути дотримані деякі умови: обсяг води у водоймі повинен бути достатнім для одержання потрібної кількості тепла, а також глибина водойми повинна бути досить великою, щоб вода в ньому не промерзала до самого дна.

Переваги й недоліки теплового насоса

які має переваги тепловий насос для власного будинку

Отже, тепловий насос – це комбінація практично безкоштовної теплової енергії й екологічної чистоти. Чому ж тоді далеко не все згодні поміняти на нього свої традиційні джерела тепла? Справа в тому, що поряд з безсумнівними плюсами тепловий насос має й деякі недоліки. Розглянемо більш докладно й перші, і другі.

Переваги теплового насоса

До переваг теплового насоса, як було відзначено вище, можна віднести невелике споживання електроенергії (для одержання 1 кВт/год тепла насос поглинає 0,3-0,35 кВт/ч) і нешкідливість для навколишнього середовища. Крім того, тепловий насос має високий рівень пожежо безпеки, не вимагає оснащення додатковою системою вентиляції й не має потреби в регулярному обслуговуванні. Регулювання роботи системи виконується автоматично без втручання людей. По суті, якщо його правильно встановити й підключити, протягом  20 років можна просто забути про його існування й насолоджуватися теплом у будинку.

Читайте також :  Повітряне опалення приватного будинку: переваги й обладнання системи

Ще одна перевага – можливість не тільки обігріву будинку в холодну пору року, але і його охолодження влітку. Для цього до колектора потрібно підключити систему “холодна стеля” . Таким чином, тепловий насос зможе замінити собою кондиціонери.

Недоліки теплового насоса

А тепер пари слів про недоліки теплового насоса. Перший (і головний) з них – висока ціна устаткування й монтажу. Тепловий насос має досить складну структуру, до того ж оснащений автоматикою, що робить його досить дорогим задоволенням. До того ж його установка пов’язана із земельними роботами більших обсягів, що значно збільшує його вартість. Якщо Ви вирішили здійснити опалення без газу, витрати на переустаткування будуть окупатися багато років. При цьому потрібно врахувати ще й той факт, що середній термін служби теплового насоса становить 20 років, після чого потрібно проводити капітальний ремонт системи, що зв’язане знов-таки із земельними роботами й закупівлею нових елементів. Так що явна, на перший погляд, вигода від використання теплового насоса при ближчому розгляді може виявитися далеко не вигідною, тому краще заздалегідь усе підрахувати й вирішити, чи потрібно  Вам його встановлювати.

 Чи варто  використовувати тепловий насос для опалення будинку?

Підвівши підсумки, можна відзначити, що тепловий насос – це дійсно непогана альтернатива існуючим системам опалення. Можливо, через кілька років його вартість знизиться настільки, що з’явиться сенс його установки не тільки з екологічних міркувань, але й економічних. Поки ж використання такого устаткування чи навряд  знайде широке застосування.

Коментарі 1

  • Даже если сумма вложения на эти 20 в среднем лет – такая же , как и в другие системы , то всё равно это выгодно . Потому что газ никогда не будет дешевле , или стоить одинаково . А главное эко.