Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

Окремим видом незалежного домашнього опалення служать теплові насоси. Їх робота полягає в отриманні теплової енергії з навколишнього середовища і направлення її в приміщення.

Обладнання наділена високими екологічними та економічними показниками. За кордоном подібні системи опалення використовуються давно. На вітчизняний ринок насоси почали впроваджувати.

Зміст:

  • Область застосування
  • Пристрій
  • Принцип роботи
  • Класифікація
  • Типи моделей геотермальних
  • Поділ по теплоносію
  • Переваги і недоліки

Область застосування

Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

Повітряний насос, встановлений біля будинку

При постановці задачі про ефективне використання установки, мається на увазі повна відмова від спалювання органічного палива для отримання тепла.

Тепловим насосом можна забезпечити гаряче водопостачання фермерських і житлових об’єктів, розташованих далеко від центральних комунікацій.

Установка допоможе в організації опалення окремо розташованих на трасі АЗС і пунктів харчування.

Зверніть увагу: теплові насоси можуть подавати не лише тепло, але і холод.Добре зарекомендували себе насоси, що працюють в підлоговою системою водяного опалення з температурою конденсатора до 40С. Широко стали використовувати обладнання для опалення приміщень спільно з фанкойлами.

За зовнішнім виглядом пристрій нагадує кондиціонер і складається з теплообмінника з вентилятором, характеризується високою тепловіддачею і може працювати при знижених температурах.

Пристрій

Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

Принципова схема теплового насоса. (Для збільшення натисніть)

Складається насос з наступних вузлів:

  • Не менше двох теплообмінників. Перший теплообмінник – випарник, накопичує тепло з навколишнього середовища. Другий – конденсатор віддає тепло в систему опалення.
  • При підключенні до насоса декількох теплообмінників для накопичення тепла з різних джерел встановлюють контролер. Він автоматично вибирає більш ефективний джерело тепла і направляє його на вхід насоса.
  • Регулює температуру в системі термостат. При нагріванні або охолодженні до заданих параметрів пристрій відключає або підключає теплообмінники.
  • Терморегулятор служить для відключення подачі електроенергії від теплового насоса при досягненні в будинку заданої температури.
  • Компресор стискає газ холодоагент в системі для підвищення температури.
  • Капіляр – клапан, через який проходить рідкий холодоагент перед потраплянням у випарник.
  • Принцип роботи

    Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

    Схема роботи теплового насоса. (Для збільшення натисніть)

    Незалежно від типу насоса принцип роботи однаковий. Тепло навколишнього середовища потрапляє у випарник і нагріває холодоагент до 7С.

    Досягаючи температури кипіння 10С холодоагент ставати газоподібним. Після віддачі тепла газ переходить у рідкий стан і знову прямує по контуру для подальшого підігріву.

    Більш детально весь процес виглядає так:

  • При закипанні холодоагент направляється по трубопроводу в електричний компресор.
  • Перебуваючи в газоподібному стані, холодоагент стискається компресором високого тиску. Це створює ще більше підвищення температури.

  • З компресора гарячий газ направляється в конденсатор, де нагрівається теплоносій опалювальної системи будинку.
  • Віддавши в конденсаторі тепло, газ переходить у рідкий стан і через капіляр потрапляє у випарник.
  • На цьому повний цикл завершується, і холодоагент починає проходити повторний виток.

    Класифікація

    Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

    Абсорбційний агрегат

    Пристрій насоса для опалення дозволяє використовувати його в різних умовах. Оптимальні температури безперебійної роботи становлять від -30С до +35С.

    Насоси класифікуються на декілька видів:

    • компресійні агрегати отримують тепло від механічної і електричної енергії;
    • абсорбційні моделі безпосередньо використовують сам джерело теплової енергії і передають тепло, заощаджуючи електроенергію та паливо;
    • геотермальний тепловий насос отримує теплову енергію від води та грунту;
    • повітряний тип споживає тепло повітря;
    • агрегат вторинного тепла збирає теплову енергію з каналізації, опалення та ін

    Типи моделей геотермальних

    Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

    Геотермальний насос

    Агрегати геотермального класу відкритого типу нагрівають проходить крізь них воду.

    Після охолодження в системі вода зливається у відкритий грунт.

    Безперебійно відкрита система працює з великим об’ємом води.

    Насоси з системою замкнутого типу поділяються на такі класи:

    • з горизонтальною установкою колектора. Його укладають кільцями у виритому котловані нижче рівня промерзання грунту;
    • з вертикальною установкою колектора на глибині до 200 м;
    • з водним розміщенням колектора у водоймі нижче рівня замерзання води.

    Поділ по теплоносію

    Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнання

    Система грунт-вода

    В залежності від місця установки вхідних і вихідних контурів, теплові насоси для опалення класифікують за видами:

    • у системі грунт-вода теплоносієм є вода. Зовнішній контур укладають горизонтально або вертикально в грунт. Можливо, його розміщення у водоймі;
    • зовнішній контур в системі вода-вода встановлюють у водойму або свердловину. Для наповнення внутрішнього контуру використовують воду;
    • система повітря-вода працює від теплової енергії повітря;
    • система повітря-повітря нагадує роботу кондиціонера. У зовнішній контур надходить повітря з навколишнього середовища і після підігріву потрапляє в повітряну систему опалення.

    Корисна інформація: тепловий насос повітря-повітря може підтримувати необхідний мікроклімат в будинку.

    Переваги і недоліки

    Теплові насоси для опалення будинку: принцип дії, переваги та різновиди обладнанняДо переваг теплового насоса для опалення приватного будинку можна віднести:

    • відсутність продуктів згоряння виключає викид шкідливих речовин в атмосферу;
    • економія коштів пов’язана з відсутністю купівлі сировини;
    • можлива установка в будь-якій місцевості;
    • обладнання працює довгі роки в автоматичному режимі;
    • ефективне використання насоса для опалення взимку, і в якості кондиціонера – влітку.

    Серед безлічі плюсів існує і ряд недоліків теплонасосів:

    • дорогий монтаж і чимала вартість обладнання;
    • мало професіоналів у цій галузі здатних зробити правильний розрахунок і встановлення системи;
    • іноді відсутня технічна можливість монтажу насоса.

    Використання теплових насосів вигідно для облаштування опалення житлового будинку. Але все ж вони поки не набирають велику популярність в приватних будівлях, швидше за все це пов’язано з високою вартістю такого агрегату.

    Дивіться відео, в якому на прикладі продукції відомої фірми показано різновиди та принципи роботи теплових насосів для опалення будинку:

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Корисні поради для кожного