Геотермальное отопление: принцип работы, практическое использование, перспективы

Принцип работы геотермальных тепловых насосов

Такой агрегат, использующий тепло земли, является экономически выгодным кондиционером в летнее время и отопительным прибором в зимнее. Средние температурные показатели грунта колеблются в диапазоне 4-12 градусов Цельсия, данная энергия является природным резервом использования низкопотенциальной теплоты.

В водоеме или непосредственно в грунте к тепловому насосу проводится зонд (трубопровод), по которому специальная морозостойкая жидкость циркулирует с целью сбора тепла. Подобную систему вполне можно сравнить с рабочей средой стандартного холодильника с обратными функциональными задачами. То есть если в холодильнике вырабатывается холод, а тепло испаряется во внешнюю среду, то тепловой насос имеет обратные принципы действия.

В тепловом геотермальном насосе один теплообменный аппарат (испаритель) утилизирует низкопотенциальную теплоту, другой теплообменный аппарат (конденсатор) выделяет тепло для обогрева и потребительских нужд.

Сколько стоит установка теплового насоса с грунтовым источником тепла?

Тепловой насос с грунтовым источником тепла работает за счет использования энергии земли. Энергия извлекается путем нагрева жидкости, которая циркулирует в грунтовом коллекторе, чтобы затем доставить извлеченное тепло к тепловому насосу и в здание. Этот тип теплового насоса, несомненно, является самым эффективным, экономичным и долговечным.

Установка теплового насоса с грунтовым источником тепла состоит в основном из коллекторов (труб), помещенных в землю, и самого устройства. Реализация нижнего источника тепла обойдется примерно в 4 000 $. Кроме того, покупка хорошего теплового насоса и установка системы стоят около 8 000 $. Кроме того, установка теплового насоса с грунтовым источником связана со многими формальностями, которые иногда влекут за собой дополнительные расходы.

Установка теплового насоса с грунтовым источником тепла — дело дорогое и непростое.

Что это и принцип работы геотермального насоса

Тепловой насос – это устройство, преобразующее теплоту Земли в энергию. Данный способ организации отопления частного дома позволяет отказаться от дорогостоящих энергоносителей. Экономия со временем полностью окупает затраты на установку уже в первые сезоны использования. Европа уже давно ищет и внедряет альтернативные методы энергосбережения, чем проявляет заботу об окружающей среде. И нет ни одного повода действовать иначе, тем более, сейчас на рынке нашей страны есть все необходимое.

Применяемых хладогент обладает исключительным свойством, которое заключается в поглощении и отдаче тепла при переходе из одного агрегатного состояния в другое. Если говорить утрировано, принцип работы теплового насоса идентичен холодильной установки. Только главным элементом является теплообменник, который в последнем случае устанавливается на задней стенке.

Схематично геотермальное устройство состоит из трех контуров:

Принимающий низкопотенциальное тепло от источника.
Для циркуляции фреона, меняющего агрегатное состояние.
Водяной, передающий тепло от установки к радиаторам.

Именно фреон в процессе работы принимает тепловую энергию от источника, когда испаряется. И наоборот он отдает ее при конденсации. Если рассматривать работу теплонасоса по циклам, суть принципа действия заключается в следующем:

Хладогент, находящийся в системе в виде жидкости, в испарителе испаряется. Тепло от источника поглощается в результате этого процесса.
Компрессор нагнетает фреон, который сжимаясь, снова переходит в жидкое состояние. При этом накопленная энергия передается теплообменнику.
Вода в отопительном контуре, проходя через теплообменник, нагревается и циркулирует по системе. Доходя до батарей, она отдает тепло в комнату.

При этом достигается большой перепад температуры. Такая схема теплового насоса предполагает, что хладогент охлаждается до 6-10 градусов Цельсия, а к теплообменнику подается уже при +60. Но это находясь под давлением. После отдачи тепла оно сбрасывается (стабилизируется) при помощи дроссельного клапана, и циклы повторяются. Кто знаком с работой холодильной установки заметил, что принцип передачи энергии в данном случае идентичен, хотя цели абсолютно противоположные.

Если в холодильнике решается задача понижения температуры в камерах, где хранятся продукты, то отопление тепловым насосом – это возможность поднять температуру в помещении без сжигания электричества или твердых энергоносителей, газа и т.д.

Экономическая эффективность теплового насоса

Замена старой системы отопления на тепловой насос — обычная мера при реконструкции котельной или общей тепловой модернизации. Тепловые насосы «воздух-вода» используют внешний воздух в качестве источника тепла, и поэтому — в отличие от систем «рассол-вода» — не требуют нижнего источника в виде вертикальных зондов или грунтового коллектора. Современные тепловые насосы способны извлекать тепло из воздуха, температура которого опускается ниже нуля — вплоть до -20°C. Тем не менее, теплопроизводительность насоса и одновременно его эффективность снижаются при понижении температуры на улице, поэтому стоит подумать об использовании дополнительного источника тепла в системе отопления.

При принятии решения о выборе метода отопления следует учитывать, например, несколько аспектов термомодернизации и рентабельность таких инвестиций:

Тепловой насос обеспечит отопление здания при условии, что существующая система отопления не требует слишком высокой температуры потока > 60°C. В этом случае необходимо выбрать насос с высокой температурой потока нагрева, даже при отрицательной температуре воздуха в случае насосов с источником воздуха.
Когда участок небольшой, тепловые насосы воздух-вода являются хорошей альтернативой тепловым насосам с грунтовым теплообменником.
Если ваш нынешний способ отопления — это котлы, работающие на масле или пропане, тепловой насос, безусловно, является выгодным решением — как для вашего кошелька, так и для окружающей среды.
Если не планируется полная замена источника тепла, тепловые насосы можно выбрать в качестве источника, взаимодействующего с уже существующим отопительным прибором. В таких случаях установка воздушных тепловых насосов позволяет значительно снизить расходы на отопление — примерно на 60%.

Что такое тепловой насос и принцип его работы?

Тепловой насос представляет собой электрическое оборудование, которое вырабатывает тепло из окружающей среды и доставляет его в назначенное место. Нельзя сказать, что эта технология нова, она уже десятилетиями активно используется по всему миру. Кстати, самыми известными примерами использования этой технологии являются ставшие уже привычными кондиционеры и холодильники.

Устройство воздушного теплового насоса (воздух-вода)

Остановимся подробнее на принципе действия этого оборудования. Тепловые насосы вырабатывают тепло, прогоняя жидкость под названием хладагент через цикл «испарение-конденсация». Компрессор гонит хладагент по теплообменным трубкам. В одной части теплообменника при низком давлении хладагент испаряется, вытягивая тепло из окружающей среды. В другой части теплообменника хладагент конденсируется при высоком давлении, и при этом происходит выделение тепла, набранного в предыдущем этапе цикла. Холодильники и кондиционеры – это тепловые насосы, работающие только в режиме охлаждения. Так, кондиционер вытягивает тепло из воздуха внутри помещения и перемещает его наружу. При этом цикл работы теплового насоса является обратимым, что позволяет обеспечивать круглогодичный температурный контроль в доме: отопление — зимой и охлаждение – летом.

Воздух — вода тепловой насос JUNKERS

Поскольку земля и воздух снаружи дома всегда содержит некоторое количество тепла, тепловой насос может отапливать помещения даже в холодный, зимний период. Ведь в действительности, воздух при температуре –18°C содержит около 85 процентов от того количества тепла, которое находится в воздухе при температуре 21°C. Воздушный тепловой насос впитывает тепло снаружи здания даже зимой и выталкивает тепло летом. Сегодня этот тип насосов является наиболее популярным на рынке. Тем не менее, тепловые насосы типов земля-вода и земля-воздух, также называемые геотермальными, которые берут тепло из земли или грунтовых вод, также получают повсеместное распространение.

Табл. 1. Наиболее известные фирмы-производители тепловых насосов различных типов.

Фирмы, предлагающие тепловые насосы типа:
воздух-воздух	воздух-вода	земля-вода
Mitsubishi Electric	Mitsubishi Heavy	GSHP
Zubadan	NIBE	Viesmann
Inverter	De Dietrich	Vaillant
Electrolux (Viking)	HISEER	Mammoth
Cooper&Hunter	Meeting	BWS

Перечень приведенного оборудования очень приблизителен; фирмы или бренды, указанные в таблице, часто выпускают не один, а несколько типов тепловых насосов с различными принципами действия и техническими характеристиками.

Устройство геотермального теплового насоса

Цены наиболее бюджетных и малопроизводительных насосов типа воздух-воздух могут начинаться с нескольких десятков тысяч рублей. И напротив, мощные, высокотехнологичные модели геотермальных насосов, вытягивающих энергию из воды и земли, могут стоить сотни тысяч рублей. А помимо затрат на закупку самого оборудования для этих моделей очень велики могут быть затраты на подготовительные строительные работы, бурение скважин, установку и наладку, которые осуществляются только специализированными монтажными организациями.

Геотермальный тепловой насос

Что такое тепловой насос. Тепловые насосы: недостатки, преимущества, проблемы и выгоды, виды ТН

7 мин.

Перед строительством собственного жилья хозяевам приходится обдумывать множество вещей. Одним из самых важных вопросов, встающих перед ними, становится выбор системы обогрева помещений и способ получения горячего водоснабжения. Так как электроэнергия постоянно дорожает, владельцам приходится рассматривать и изучать потенциальные альтернативные источники. Например, солнечные коллекторы или тепловые насосы (ТН). Несмотря на то, что оборудование нельзя назвать новым, у нас оно появилось сравнительно недавно, поэтому его устройство незнакомо, непривычно, непонятно. Поэтому разобраться в том, что такое тепловые насосы, оценить серьезность недостатков и их неоспоримые преимущества, необходимо.

Как работает тепловой насос?

ТН — парокомпрессионная установка, забирающая тепло у холодных источников. Чтобы понять принцип действия чудо-конструкции, надо вспомнить о том, как функционирует холодильник, который тоже можно назвать небольшим тепловым насосом. Продукты с комнатной температурой помещаются в агрегат, затем тепло выкачивается из камеры и скапливается во внешнем радиаторе, отдающем его помещению. По этой причине для нормальной его работы нужно оставлять между стеной и прибором свободное место.

Подобный принцип, который называют циклом Карно, используется и в бытовых кондиционерах. Для тепловых насосов тоже характерно извлечение тепловой энергии из окружающей среды: из воздуха, грунта, подземных вод или водоемов. Передача тепла происходит за счет конденсации, испарения хладагента. В тепловых насосах, как и в холодильниках, в этой роли также чаще выступает фреон.

Любой тепловой насос имеет испаритель, конденсатор, и компрессор, повышающий давление. Все приборы соединены трубопроводом в единый замкнутый контур. По этим трубам циркулирует фреон — углеводород, у которого температура кипения очень низкая. В холодной части контура он находится в жидком состоянии, в теплой — превращается в газ.

Теперь надо рассмотреть, как работает тепловой насос. Двигаясь по источнику тепла (например, по трубам, уложенным в грунт) теплоноситель нагревается на несколько градусов даже в том случае, если температура мала и составляет всего 4-5°. Потом он поступает в испаритель и отдает тепло во внутренний контур системы, которая заполнена фреоном. Даже небольшого количество тепла хватает для перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное.

Хладагент, превратившийся в пар, поступает в компрессор, где он сжимается. Повышение давления приводит к повышению его температуры. Далее горячий фреон следует в конденсатор, где отдает тепло тому теплоносителю, который функционирует в системе отопления дома. Им может быть вода, воздух, тот же фреон. Нагретый теплоноситель поступает с систему горячего водоснабжения и отопления, а хладагент, отдавший тепло, охлаждается, превращается в жидкость, поступает в испаритель, в котором снова нагревается, и кругооборот его в контуре повторяется.

Что такое геотермальный насос

Конструкция прибора проста, но при этом оборудование может отапливать дома любой площади. Агрегат прогревает теплоноситель до +65 С, чего достаточно для поддержания комфортного режима теплых полов, радиаторов. Также ТН (тепловой насос) способен обеспечить дом бесперебойным поступлением горячей воды.

Геотермальный тепловой насос для отопления дома – автономная станция, использующая для обогрева дома тепловую энергию грунта, воды, которая определяется как низкопотенциальная. По своей конструктивной особенности оборудование похоже на сплит-систему (кондиционер), но только не охлаждающий, а нагревающий теплоноситель.

В отличие от ТН воздушного типа, которые теряют эффективность при понижении температуры воздуха от -15 С, геотермальный забирает энергию из земли, воды. В грунте коллектор располагается ниже точки замерзания, в воде тоже заглубляется до определенного уровня. Такие параметры работы позволяют применять оборудование в условиях северных широт.

Особое удобство обеспечивают комбинированные конструкции, где сочетаются коллекторы солнечного отопления и геотермальные насосы. Такая связка позволяет получить нужную энергию для поддержания работоспособности систем на должном уровне.

Немного экономики

Как известно, разные источники тепловой энергии для отопления заметно различаются по стоимости киловатт-часа тепла.

Вот ориентировочные цены:

Природный газ с подачей из магистрали газоснабжения — 0,7 рубля;
Сухие дрова — 1,3 рубля;
Пеллеты — 1,5 рубля;
Каменный уголь — 1,6 рубля;
Природный газ с подачей из газгольдера — 2,4 рубля;

Монтаж газгольдера для автономного газоснабжения

Пропан-бутан в баллонах — 3 рубля;
Дизтопливо — 3,4 рубля;
Электроэнергия замыкает таблицу рейтинга: киловатт-час стоит от 3,5 до 5,5 рублей в зависимости от местных тарифов.

Крымские цены на топливо заметно отличаются от столичных

Что такое тепловой насос

Тепловой насос представляет собой парокомпрессионную установку, которая переносит тепло от холодных, низкопотенциальных источников тепла к горячим, высокопотенциальным. Тепло передается за счет конденсации и испарения хладагента, в качестве которого чаще всего используется фреон, циркулирующий по замкнутому контуру. Электроэнергия, от которой работает тепловой насос, тратится только на эту принудительную циркуляцию.

Принцип работы теплового насоса основан на так называемом цикле Карно, который прекрасно знаком вам по работе холодильных установок. На самом деле, бытовой холодильник, стоящий на вашей кухне, также является тепловым насосом.

Когда вы помещаете в него продукты, пусть даже холодные, но температура которых все-таки выше, чем температура в камере холодильника, по закону сохранения энергии выделяемое ими тепло никуда не девается.

Поскольку температура внутри повышаться не должна, тепло выводится наружу через решетку радиатора, нагревая воздух в кухне. Чем больше продуктов вы поместите одновременно в холодильник, тем больше будет теплоотдача.

Простейшим вариантом теплового насоса станет открытый холодильник, помещенный на улице, радиатор которого находится в комнате. Но пусть холодильник исполняет свои прямые обязанности, ведь уже существуют специальные устройства — тепловые насосы, имеющие кпд гораздо выше. Принцип их действия достаточно прост.

Преимущества тепловых насосов и целесообразность их установки

Как заявлено в рекламе, главное преимущество тепловых насосов — экономичность отопления. В какой-то мере все работает именно так. Если теплонасос имеет среду отбора энергии, обеспечивающую оптимальные показатели температуры, установка работает эффективно, расходы на отопление снижаются примерно на 70-80%. Однако всегда есть случаи, когда теплонасос может быть нерациональным вложением средств.

Эффективность работы теплового насоса обуславливается следующими технологическими характеристиками:

параметр граничного предела снижения температуры рабочим телом;
минимальная разница в температурах внешнего обменника и окружающей среды, при которой отбор тепла крайне мал;
уровень потребления энергии и отдачи полезной тепловой мощности.

Целесообразность применения теплонасоса зависит от нескольких факторов.

Территории, где такое оборудование не показывает хороших результатов — регионы с морозными зимами и низкими среднесуточными температурами. В этом случае, теплонасос просто не способен отобрать достаточно тепла из окружающей среды, вплотную приближаясь к зоне нулевой эффективности. В первую очередь, это касается систем воздух-воздух.
При росте объемов отапливаемого пространства технологические параметры теплонасоса увеличиваются почти в геометрической прогрессии. Становятся габаритнее теплообменники, размер и количество зондов погружения в воду или землю увеличиваются. В определенной точке стоимость теплонасоса для отопления, необходимые траты на его монтаж и обслуживание, а также оплату потребленной мощности становятся просто нерациональными вложениями. Гораздо дешевле создать классическую газовую схему отопления с котлом.
Чем сложнее система, тем дороже и проблематичнее ее ремонт в случае поломки. Это негативное дополнение к размеру отапливаемой площади и характеристикам климатической зоны.

Совет! В целом, использование теплового насоса в качестве единственного источника тепла для дома может рассматриваться только в ограниченном числе ситуаций. Всегда разумно применять систему комплексного обеспечения. Здесь количество возможных комбинаций ограничено только доступными источниками энергии и финансовыми возможностями владельца.

Классика — это тепловой насос и газовый/твердотопливный котел, работающие в связке. Идея проста: продукты сгорания топлива выводятся по широкой трубе. В ней располагается обменник теплонасоса. В системе отопления и горячего водоснабжения устанавливаются накопительные емкости и бойлер косвенного нагрева. Оборудование (котел и насос) активируется одновременно при падении температуры жидкости в распределительной сети. Работая в паре, они практически полностью утилизируют энергию сгорающего топлива, показывая близкие к максимуму показатели эффективности.

Система с адаптацией к характеристикам окружающей среды построена на термонасосе, вентиляторном блоке, тепловой пушке любого класса. При достаточно высокой температуре воздуха на улице (до -5…-10 градусов Цельсия) теплонасос работает в штатном режиме, обеспечивая достаточную отдачу мощности для отопления. Особенность конструкции системы — расположение его внешнего теплообменника в отдельном вентиляционном канале. При падении температуры на улице ниже оптимальной отметки подаваемый воздух нагревается тепловой пушкой (дизельной, электрической или газовой).

Факторы, влияющие на стоимость теплового насоса

для определения мощности насоса учитывают площадь предполагаемого отопления и количество подключенных дополнительных контуров (бассейн, горячее водоснабжение);
играет роль тип насоса по способу забора тепла, следует ли бурить скважины;
во избежание потерь тепла при эксплуатации важно утеплить наружные стены, крышу и пол частного дома, это позволит сделать работу экономичной и обогреть больше площади;
в стоимость насоса включаются затраты на бурение скважин, земляные работы;
на цену влияет протяженность труб и количество последовательно подключенных генераторов.

Затраты на установку почвенного коллектора ниже по сравнению с устройством глубинного варианта почти вдвое и приближается к сумме в 150 тыс. рублей, стоимость же самой конструкции насоса приблизительно одинакова и составит 430 тыс. рублей. Эта цена указана для стандартного частного дома с предполагаемой отопительной площадью около 120 м2.

Самым малостоящим по сравнению с другими типами насосов можно считать оборудование по сбору тепловой энергии из воздушных масс. И стоимость конструктивных частей и цена монтажа существенно ниже.

Самые глубокие скважины и применение мощного оборудования в зонах с большой глубиной линии замерзания может увеличить стоимость оборудования до 700 тыс.рублей, а монтаж при этом потребует затрат до 400 тыс.рублей.

Отзыв: Желание установить геотермальный тепловой насос возникло после того, как прикинули стоимость всех пусконаладочных работ по устройству газового отопления. Начало мучений положило то, что газопровод около нашего дома оказался с высоким давлением в системе и требовал установки еще две точки понижения напора. Это и финансовые проблемы и бумажно-оформительские. Кроме того, следовало пристроить генераторный узел, а перед этим согласовать чертежи и планы. Все это влетело бы в такую копеечку, что просто в голове не укладывалось.

После тщательных копаний в интернете и расчетов стало понятно, что использование теплового оборудования в виде насоса позволит получить приличный коэффициент полезного действия и еще сэкономить средства при пользовании, та как не придется платить еще и за газ.

Проложили поверхностный коллектор, плохо только то, что на этом месте ни сажать, ни строить больше ничего нельзя, так как специалисты предупредили, что земля должна отдавать температуру только отопительной системе и ничему больше. Пережили зиму, мы живем в теплом Краснодаре, зимы у нас не слишком суровые, вода в системе была около 60ºС, в доме было тепло. Дом у нас 160 м2.

Владимир Петрович

Отзыв: У нас отопление происходит воздушным насосом. Для оборудования пришлось строить основание рядом с домом, так как площадь дома у нас 155 м2, да и хочется постоянно горячую воду. Особых нареканий нет никаких на работу теплового воздушного насоса, даже зимой он откуда-то извлекает тепло. Дом отапливается нормально, живем мы в середине России по климатическому поясу.

Иван

Отзыв: Мы установили тепловой насос более года. Климат у нас не теплый, можно сказать, суровый. В самую зиму пришлось протапливать дополнительно котел на солярке для поддержания тепла. Специалисты твердили, что температура будет в системе около 65ºС, но по факту все было намного хуже, поднялась только до 55ºС. Не очень мы довольны таким оборудованием, скважину копали глубокую (60 м), а теперь не совсем тепло. Хотя, если говорить об экономии электричества, то существенно меньше уходит.

Валентин Венедиктович, Нижневартовск

Принцип работы альтернативного отопления

Если вы знакомы с тем, как работает кондиционер или холодильник, то схожесть этих процессов с принципом функционирования геотермального отопления очевидна. Основу системы составляет тепловой насос, который включается в два контура – внешний и внутренний.

Чтобы организовать традиционную систему отопления в любом доме, необходимо смонтировать в нем трубы для транспортировки теплоносителя, и радиаторы, при нагревании которых тепло будет поступать в помещения. В нашем случае трубы и радиаторы тоже нужны. Они и образуют внутренний контур системы. В схему могут быть добавлены теплые полы.

Внешний контур выглядит гораздо масштабнее внутреннего, хотя его размеры можно оценить только в период планировки и монтажа. В процессе эксплуатации он невиден, поскольку находится под землей или под водой. Внутри этого контура циркулирует обычная вода или антифриз на основе этиленгликоля, что гораздо предпочтительнее.

В состав геотермальной системы отопления входят два контура – внутренний и внешний, а так же сердце отопительной системы – тепловой насос, который, сжимая теплоноситель, повышает его температуру

Теплоноситель во внешнем контуре прогревается до состояния среды, в которую он погружен, и отправляется в «подогретом» виде в тепловой насос. Через него сконцентрированное тепло сообщается внутреннему контуру, в результате чего вода в трубах, радиаторах и теплых полах нагревается.

Таким образом, ключевым элементом, оживляющим всю систему, является тепловой насос. Если в вашем доме есть обыкновенная стиральная машинка, то знайте: этот насос займет приблизительно аналогичную площадь. Для работы ему нужна электроэнергия, но, потребляя всего 1 кВт, он обеспечивает выработку 4-5 кВт тепла. И это не чудо, поскольку источник «добавочной» энергии известен – это окружающая среда.

Тепловой насос – обзор рейтинга 2022

SAMSUNG EHS MONO тепловой насос, безусловно, является одним из наиболее интересных вариантов, учитывая несколько фактов. Прежде всего, продукт характеризуется очень хорошими рабочими параметрами, что в основном обусловлено отличными техническими данными. Кроме того, бренд заявляет о длительной поддержке производителя, и из-за репутации мы можем рассчитывать на бесперебойную работу в течение длительного времени.

Однако, если мы ищем более доступный по бюджету вариант или просто заботимся о немного другой характеристике устройства, то ничто не мешает! Просто воспользуйтесь советами, приведенными в статье, и выберите продукт, который отлично справляется с любыми условиями и, кстати, функционален и приятен в использовании.

Моющий пылесос – Какой лучше выбрать? – ТОП-15
Рейтинг лучших телевизоров Samsung-ТОП-7 моделей
ТОП-7 Лучшие электрогенераторы для дома – рейтинг 2022 года
Лучшая аккумуляторная цепная пила в 2022 году – ТОП-9

83
/ 100

При поддержке Rank Math SEO

Post Views: 802

Расчет теплового насоса

Как мы уже упоминали выше, низкопотенциальными источниками тепла для таких насосов чаще всего бывают перечисленные ниже среды:

Воздух из наружного пространства с температурой в среднем от -15 до +25 градусов.
Воздух из обогреваемого помещения, его температура составляет +15 — +25 градусов.
Воздух, из подпочвенного зонда нагретый до плюс 4 — 10 градусов.
Воздух из геотермальных пластов, температура которого может быть 10 и более градусов.
Воздух из донных зондов незамерзающих водоемов с температурой 0 – 10 градусов, в том числе и полученный в зондах, установленных на каналах промышленных стоков предприятий.

Методика расчета

Любой тепловой расчет является сложнейшим процессом, осуществить который доступно только квалифицированным специалистам. Тем не менее, можно предложить упрощенную методику, достаточную для получения результата, определяющего выбор той или иной модели агрегата.

Расчет сводится к выполнению ряда этапов:

Определение величины тепловых потерь через ограждающие элементы строения – стены, потолки, чердачные помещения, окна, двери и прочее. Этого можно достичь, воспользовавшись следующей зависимостью:

Qок = S x (tвн – t нар) х (1 + ?b) x n : Rт, где

расчетные значения теплопроводности материалов ограждающих конструкций;
коэффициент рассеивания тепла с внутренних поверхностей;
то же, для наружных поверхностей.

После проведения предварительных вычислений определяем суммарные потери тепла от различных факторов:

Qт.пот = Qок+Qи-Qбл, где

Основываясь на полученных результатах можно рассчитать потребность в электроэнергии в течение года. Для этого воспользуемся соотношением:

Qгод = 24х0,63 х Qт.пот х ((d x (tвн-tнар.ср) : (tвн-tнар)) (кВт/час) в год, где:

tвн- желательная величина температуры во внутренних помещениях дома;
t нар – фактическая наружная величина температуры;
tнар.ср – среднегодовая величина температуры в регионе;
d – протяженность отопительного периода, дней.

Желая иметь более достоверное представление о теплонасосе, нужно сделать расчет величины тепловой мощности, которая понадобится, чтобы разогреть воду в системе отопления дома. Это доступно с использованием такой расчетной формулы:

Qгор.в = V x 17 кВт/ за год, где:

Рекомендуется полученный результат увеличить на 10%, учитывая более интенсивную работу системы при пиковых нагрузках. Предварительный расчет мощности теплового насоса для отопления дома позволяет сделать безошибочный выбор установки.

Для выполнения расчета можно использовать специальный калькулятор, они в изобилии представлены в интернете

Принцип работы теплового насоса воздух-вода

Вентиляторы подают наружный воздух в систему.
Воздух контактирует с испарителем и теплообменником, а хладагент нагревается до состояния газа.
Нагретый хладагент поступает в компрессор, где сжимается, повышая свою температуру.
После того, как нагретое вещество попадает под давлением во внутренний конденсатор, оно отдает тепло воде, а после охлаждения снова становится жидким.
За счет расширительного клапана давление снижается и хладагент снова поступает в испаритель-теплообменник. Цикл повторяется.

Характеристики тепловых насосов воздух-вода

Тепловой насос обладает хорошими техническими характеристиками, которые выявили у оборудования такие преимущества, как:

По сравнению с грунтовыми и водоводными системами процесс монтажа значительно проще. Бурение и земляные работы не требуются. Тепловые насосы типа «воздух-вода» можно просто подключить к существующей системе отопления, радиаторам и трубам с теплоносителями в доме. А еще его можно повесить на стену дома или установить рядом внешний блок для подачи на него питания.
Оборудование нуждается в ремонте, а ведущие производители дают гарантию не менее 10 лет. На самом деле, по мнению специалистов, этот тепловой насос может прослужить 25 лет.
Аппарат очень экономичный. Он потребляет около 1 кВт электроэнергии для выработки 5 кВт тепла.
Система работает автономно без участия домовладельца и может быть подключена к системе «умный дом» для удаленного управления.
Дом можно не только отапливать с помощью радиаторов, но и пристроить теплый водяной пол. Также тепловые насосы можно использовать для кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения для душа и посуды. При этом система многофункциональна.
экологическая чистота. Без вредных веществ и паров.
Не содержит легковоспламеняющихся веществ, таких как газ и жидкое топливо.
Для установки регуляторов лицензия не требуется.
Внутренний блок не занимает много места.
Установка теплового насоса воздух-вода.