Тепловые насосы для отопления — схемы, принцип работы и преимущества установки

Содержание:

• Принцип работы
• Преимущества
• Недостатки
• Альтернатива — бивалентная схема

На протяжении нескольких лет идет активное обсуждение вопроса, касающегося  возобновляемых источников энергии.

Технологии, разработанные ранее, начинают входить в нашу жизнь и переставать быть чем-то нереальным и далеким. Каждый в настоящее время может установить такой прибор, как гелиоколлектор, а для того, чтобы обогреть дом в холодное время можно использовать тепловые насосы.

Объединяет все эти технологии современного времени одно – экологичность.

Но далеко не каждый человек заботиться об окружающей среде, и для таких есть существенный плюс – экономия энергии, а значит экономия денежных средств.

Для чего предназначен и принцип работы

Такое оборудование, как тепловой насос в последнее время пользуется большой популярностью.

Простыми словами, он представляет собой холодильник, который имеет обратный принцип работы. Устройство имеет такие же детали, принцип функционирования мало чем отличается.

У холодильника, как всем известно, задняя стенка всегда имеет повышенную температуру из-за того, чтобы все лишнее тепло выносится фреоном наружу. Совсем примитивными словами, батареи вашего дома будут выполнять ту же роль, которую выполняет задняя стенка у холодильника – т.е. забирать лишнее тепло от насоса.

Сам же насос, черпает энергию от воздуха или прочих видов, например, земля, а может быть и вода… Но действительно же смысл работы оборудования заключается в следующем.

Хладагент представляет собой особый тип вещества, забирающий тепло под действием изотермического процесса, после чего под определенным давлением поддается в  испаритель, где осуществляется переход в  состояние газа  и отнимается тепло.

В зависимости от типа конвертации, нагрев испарителя происходит от воздушного или же подземного контура.

Вторым по значимости в процессе работы является компрессор.

Благодаря нему происходит сжатие хладагента и переход его в конденсатор. Здесь сжатый до определенного состояния газом  отдается  энергия тепла  нагревательному контуру, после чего осуществляется его переход в жидкое состояние.  И так повторяется кругооборот.

Помните: Тепловые насосы  эксплуатировать лучше всего только в южных регионах. Если средний уровень температуры окружающей среды мене 10 градусов, КПД снижается в несколько раз.

Для того, чтобы регулировать температуру теплоносителя, необходимо использовать терморегулятор, размыкающий основную цепь, и тогда, когда это необходимо для обеспечения хорошей работы, происходит отключение от сети компрессора.

В настоящее время существует несколько основных категорий насосов, в зависимости от источника тепла:

• вода вода;
• воздух вода;
• земля вода;
• вода воздух;
• земля воздух;
• воздух воздух.

Например, насос,  второго вида, энергию тепла  впитывает из воздуха. Там она расположена  в состоянии «рассеянности», в насосной системе основной теплоноситель – вода, которая в процессе работы и получает тепло.

Кстати: Тепловой насос  представляет собой особый  прибор, который полностью зависит от энергии, так для полноценной работы компрессора необходима электроэнергия.

Преимущества использования

Среди них выделяют:

• Экономичность. Насос любого из вышеперечисленных видов имеет КПД, которое составляет 500%. Это соотношение, представленное затраченной электрической энергией к энергии теплового типа, которая отдается помещению в процессе отопления. Основная часть характеристики теплового оборудования —  КПТ. При КПД равном 100%, КТП составляет 1.

• Доступность. Его  можно устанавливать практически везде, конечно, некоторые проблемы могут возникнуть с северными районами. В трех местах, где наблюдается понижение температуры ниже десяти  градусов, необходимо дополнительно установить генератор, который работает на бензине или дизельном топливе, что некоторым образом скажется на стоимости отопления.

• Возможность охлаждения.  Прибора направлен не только на отопление дома в холода, но он еще может работать и как кондиционер.  В жаркое время он осуществляет деятельность кондиционера в каком-либо помещении. Только уже лишнее тепло отдается земле, или воздуху  водой.

• Безопасность. Тепловой насос – это самый безопасный тип нагревательного прибора. Ведь, если взять, к примеру, твердотопливные котлы, они подвержены возникновению пожара, газовые – взрыву газа. Тепловой же котел полностью избавлен от всех этих недостатков, ведь ни гореть, ни взрываться в этом оборудовании просто нечему.

• Экологичность. Данное преимущество смело вытекает из предыдущего пункта. Ведь, логично, раз нечему гореть и взрываться, значит,  никаких продуктов горения нет.

Начинать нужно с малого, так и удастся спасти экологию мира, ведь никакие вещества горения не попадают в окружающую среду.

Недостатки оборудования и расчет теплопотерь

Как и любое другое оборудование, здесь также есть недостатки:

• Теплоизоляции здания. Тепловой насос данного вида может действительно качество и быстро обогреть помещение, которое имеет хорошую теплоизоляцию.  Установка насоса полностью теряет смысл в том случае, если совокупный показатель теплопотерь составляет  более 100 Вт/м.

Прежде, чем устанавливать данный прибор необходимо рассчитать показатель теплопотерь вашего дома, для этого необходимо воспользоваться  формулой: R = ?T / q, где:

q – показатель, отвечающий за теплопотери  на 1 м материала.

?T –  показатель, отвечающий за температурную разницу между температурой в здании и на улице.

В случае, если  стены вашего дома многослойные, то необходимо суммировать общее q всех материалов, также складываются все прослойки воздуха.

Для того, чтобы произвести расчет  общей суммы теплопотерь здания, необходимо просуммировать  R стен, пола, потолка, а также окон.

• В системе отопления используются низкотемпературные режимы. Для того, чтобы обогрев здания происходил несколько быстрее и эффективнее в случае установки теплового насоса, то лучше всего установить и систему теплых полов.

В первую очередь,  этот процесс оказывает существенное влияние на КПД, В этом случае, КПД рассчитывается, как обратная пропорциональность температур теплоносителя в выходном и входном основных контурах.  Для того, чтобы система в полном объеме осуществляла свою деятельность,  внутренний  тип должен иметь температуру не менее

• 40 °С. Именно этот показатель полностью соответствует теплому полу, а в радиаторах в зимнее время необходимо поддерживать средний температурный уровень, который равен  60-70 °С.

В холодных широтах используется бивалентная схема отопления

Еще одна причина, которая может повлиять на установку насоса, заключается в том, что, по словам жителей северных районов.

Система не имеет возможности действительно качественно отопить дом в  морозы.

Однако, стоит заметить, что это утверждение не является  верным.

Из особенностей заключается в том, что для того, чтобы рассчитать температуру. Редко используются экстремальные температуры окружающей среды.

Да и это ни к чему, потому что морозная погода, как правило, стоит несколько дней в году. Если же брать в расчет температуры, которые бывают несколько раз за зиму, то придется делать полный перерасчет системы, увеличивать  мощность системы, а это уже повысит стоимость всего.

Посмотрите видео про тепловые насосы:

Для того, чтобы решить подобную проблему очень часто приходится прибегать к использованию бивалентной системе отопления.

Этот процесс заключается в том, что при установке насоса, который функционирует по схеме вода, его подключать можно прямо к системе отопления, без использования газового оборудования.

Конечно, стоимость такого отопления будет несколько дороже, однако если сравнивать с газовым котлом, экономия за зиму будет существенной.