Что такое тепловой насос?
Проще говоря, тепловой насос — это устройство, которое передает тепло от источника (например, тепла почвы в саду) в другое место (например, в систему горячего водоснабжения дома). Для этого тепловые насосы, в отличие от котлов , потребляют небольшое количество электроэнергии, но часто достигают КПД 300-400%, так как количество производимого тепла заметно превышает потребляемую энергию.Тепловые насосы являются эффективной альтернативой ископаемому топливу и могут значительно сократить ваши счета за коммунальные услуги. Тепловые насосы также играют важную роль в достижении амбициозной цели по достижению уменьшения уровня выбросов.
Какие существуют типы тепловых насосов?
Существуют различные типы в зависимости от источника тепла и использования этого тепла в вашем доме. Хотя все типы тепловых насосов стоят вложений, ваш выбор зависит от двух вещей:Хотите ли вы, чтобы тепло использовалось для обогрева дома нагретым воздухом (аналогично тому, как кондиционер охлаждает комнату).
Хотите ли вы, чтобы тепло использовалось для горячего водоснабжения и обычного отопления с помощью радиаторов или теплых полов , или вы предпочитаете обогревать дом вентиляцией нагретым воздухом.
Хотите ли вы, чтобы тепло извлекалось из почвы (что требует перекопки вашего сада для прокладки труб под ним), из окружающего воздуха (для которого требуется мало места, но вентилятор будет постоянно издавать низкий уровень шума) или из тепла воды (если она у вас есть рядом с домом).
Когда источником тепла является почва, мы говорим о геотермальных тепловых насосах. Точно так же те, которые используют окружающий воздух или водоем, называются тепловыми насосами с источником воздуха и источником воды соответственно. Затем эти общие термины могут быть разбиты на части в зависимости от приложения. Кроме того, другие аспекты, такие как поставщик теплового насоса , размер вашего сада и ваш бюджет, также влияют на то, какой тип системы наиболее подходит для вашего профиля: источник воздуха, источник земли или источник воды.
Узнайте больше о конкретных типах тепловых насосов ниже:
Как воздушные, так и водяные тепловые насосы могут использоваться для нагрева воды, а также воздуха в помещении в вашем доме.
При использовании для нагрева воды мы имеем в виду тепловые насосы воздух-вода и тепловые насосы вода-вода. Водяные системы воздушного отопления называются тепловыми насосами типа «жидкость-воздух», которые являются своего рода специальными продуктами.
Вентиляция горячим воздухом обычно обеспечивается тепловыми насосами типа «воздух-воздух». Последний также можно так же использовать для охлаждения вашего дома.
Заинтересованы в установке теплового насоса? Чтобы узнать больше о том, какой тип системы теплового насоса подойдет вашим домам с уникальными характеристиками, лучше всего проконсультироваться с профессиональным теплотехником по телефону 8-985-350-20-30, который может оценить ваши потребности, а затем предложить расценки на свои услуги по установке.
Что такое геотермальный тепловой насос?
Существует множество систем геотермальных тепловых насосов (GSHP). GSHP можно разделить на вертикальные и горизонтальные системы, а также системы с открытым и закрытым контуром. Различные варианты влияют на цены геотермальных тепловых насосов .Видео ниже объясняет, как работает геотермальный тепловой насос:
Замкнутые системы
Замкнутые системы геотермальных тепловых насосов гораздо более распространены в Великобритании. В этих системах незамерзающая жидкость циркулирует по закрытой пластиковой полимерной трубке, заглубленной в почву.Вертикальные системы тепловых насосов, использующих грунт: для такой системы необходимо пробурить в земле несколько отверстий на расстоянии 5 метров друг от друга. Каждая скважина имеет глубину 15–120 метров. На большей глубине температура значительно возрастает, нагревая незамерзающую жидкость. Затем эта жидкость возвращается через выходное отверстие, где нагревает хладагент, который остается в доме во второй системе. Основным недостатком системы являются высокие первоначальные инвестиции.
Геотермальный тепловой насос
Горизонтальные системы тепловых насосов с грунтовым источником: этот тип GSHP дешевле, чем вертикальная система, поскольку он менее сложен. Для установки горизонтальной геотермальной системы необходимо выкопать землю чуть ниже линии промерзания . Затем в землю укладывают витые трубы, образуя спирали. Через систему проходит жидкость, которая нагревает хладагент во второй системе трубопроводов. Хотя эта система более доступна по цене, она требует больше места в саду и зависит от сезонных изменений из-за меньшей глубины установки системы.Замкнутые системы
Замкнутые системы геотермальных тепловых насосов гораздо более распространены в Великобритании. В этих системах незамерзающая жидкость циркулирует по закрытой пластиковой полимерной трубке, заглубленной в почву.• Вертикальные системы тепловых насосов, использующих грунт: для такой системы необходимо пробурить в земле несколько отверстий на расстоянии 5 метров друг от друга. Каждая скважина имеет глубину 15–120 метров. На большей глубине температура значительно возрастает, нагревая незамерзающую жидкость. Затем эта жидкость возвращается через выходное отверстие, где нагревает хладагент, который остается в доме во второй системе. Основным недостатком системы являются высокие первоначальные инвестиции.
• Горизонтальные системы тепловых насосов с грунтовым источником: этот тип GSHP дешевле, чем вертикальная система, поскольку он менее сложен. Для установки горизонтальной геотермальной системы необходимо выкопать землю чуть ниже линии промерзания . Затем в землю укладывают витые трубы, образуя спирали. Через систему проходит жидкость, которая нагревает хладагент во второй системе трубопроводов. Хотя эта система более доступна по цене, она требует больше места в саду и зависит от сезонных изменений из-за меньшей глубины установки системы.
Радиальное или направленное бурение
Система радиального или направленного бурения является отличным вариантом, когда нельзя изменить форму собственности. В этой системе GSHP небольшие отверстия просверливаются в земле под углом, чтобы вставить трубы. Радиальное или наклонно-направленное бурение позволяет установить систему GSHP без необходимости сноса садов, дворов, зданий и т. д. Стоимость системы находится где-то между вертикальной и горизонтальной системами.Что такое воздушный тепловой насос?
Воздушные тепловые насосы (ASHP) используют принцип сжатия пара для выработки тепла. Это популярная система отопления с низким содержанием углерода, и использование воздушных тепловых насосов дает много преимуществ .Они используют наружный воздух для обогрева вашего дома. Воздушные тепловые насосы состоят из 4 основных элементов, которые позволяют хладагенту переходить из жидкой формы в газообразное: компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель.
Когда хладагент проходит через систему, он поглощает тепло из наружного воздуха. Затем компрессор увеличивает тепло за счет увеличения давления. В конденсаторе это тепло с более высокой температурой передается в контуры отопления и горячего водоснабжения вашего дома.
После этого среднетемпературная жидкость поступает в расширительный клапан, где при сбросе давления ее температура также падает. Наконец, уже охлажденная жидкость возвращается, чтобы поглотить больше тепла из воздуха и повторить процесс.
Тепловой насос воздух-вода
Воздушные тепловые насосы могут использоваться для нагрева воды для бытовых нужд, радиаторов и теплых полов. Такие системы называются тепловыми насосами воздух-вода (A2W). Если вдруг потребуется большое количество горячей воды, они также оснащены нагревательным элементом электрического сопротивления, который будет подавать дополнительную нагретую воду (правда, с меньшим коэффициентом полезного действия).
Тепловой насос воздух-воздух
В качестве альтернативы можно использовать системы с источником воздуха для нагрева и охлаждения воздуха в помещении с помощью тепловых насосов типа «воздух-воздух» (A2A). Они работают аналогично кондиционеру, но могут эффективно обогревать и охлаждать дом, добавляя к списку преимуществ систем воздух-воздух.
Что такое водяной тепловой насос?
Водяные тепловые насосы (WSHP) извлекают энергию из поверхностных вод. В то время как WSHP действительно эффективны, не все дома имеют достаточно большой водоем поблизости.Разомкнутые системы
Разомкнутая система размещается в колодце или пруду. Вода из пруда перекачивается по трубам; как только тепло воды распространяется по системе и поглощается, оно возвращается обратно в пруд или перезаряжает колодец.Замкнутые системы
Насосы с замкнутым контуром может рассмотреть любой, кто живет рядом с большим водоемом. Глубина воды должна быть не менее 2 метров, чтобы избежать замерзания. Замкнутые насосы работают аналогично геотермальным: по системе труб, проложенной в воде, прокачивается специальная жидкость, которая забирает тепло воды и передает его компрессору для выработки полезного тепла. Системы с замкнутым контуром являются одним из наиболее эффективных вариантов, позволяющих снизить затраты на водяной тепловой насос.Каковы плюсы и минусы тепловых насосов?
Тепловые насосы извлекают бесплатное тепло из почвы, окружающего воздуха или водоема. Затем это тепло передается для бытовых нужд с помощью электрического компрессора. Однако этот компрессор потребляет значительно меньше энергии, чем бойлер. В результате вы будете получать больше тепла на каждую единицу энергии, которую использует тепловой насос.Преимущества
Хотя тепловые насосы могут быть значительными инвестициями для многих домохозяйств, преимущества тепловых насосов многочисленны:Благодаря коэффициенту полезного действия (КПД) 300-400%, тепловые насосы экономят среднему домохозяйству до 50% в год расходов на отопление по сравнению с традиционными электрическими котлами.
Они требуют минимального обслуживания: все, что нужно, — это ежегодная проверка, которую также можете проводить вы, и проверка сертифицированным специалистом каждые 3–5 лет.
Срок службы тепловых насосов в среднем составляет от 14 до 15 лет . Однако качественные устройства могут прослужить до 50 лет.
Они не только лучше для окружающей среды благодаря низкому энергопотреблению, но и делают ваш дом более безопасным, устраняя необходимость в газовых трубах и масляных баках.
И последнее, но не менее важное: многие тепловые насосы способны реверсировать процесс сбора тепла, тем самым обеспечивая охлаждение вашего дома летом.
Недостатки
Однако есть и определенные недостатки, связанные с тепловыми насосами:Первоначальные затраты довольно высоки. Тем не менее, вы должны рассматривать это как инвестиции: при их низких эксплуатационных расходах ожидается снижение, если правительство осуществит смещение социального и экологического налогообложения со стоимости электроэнергии, так что ее потребительская цена будет снижена. Таким образом, ваши вложения вскоре окупятся, и тепловые насосы станут прибыльными в долгосрочной перспективе.
Их может быть сложно установить, особенно геотермальные тепловые насосы, установка которых зависит от местной геологии, и ваш сад превращается в строительную площадку.
Тепловые насосы наиболее эффективны при использовании в сочетании с теплыми полами или, в качестве альтернативы, с большими радиаторами. Если в вашем доме старая радиаторная система, замена радиаторов может оказаться дорогостоящей.
Существуют также экологические проблемы, связанные с хладагентом, используемым в системе трубопроводов. Однако в обычных условиях специальная жидкость никогда не должна выходить из трубопровода. Кроме того, на рынке есть модели тепловых насосов, в которых используется экологически безопасный хладагент R32, который имеет значительно меньший эффект парниковых газов, чем большинство других хладагентов.
Затраты на тепловые насосы и финансовые выгоды
Тепловые насосы не являются дешевой инвестицией для вашего дома в краткосрочной перспективе, но они имеют много долгосрочных преимуществ. Эксплуатационные расходы тепловых насосов довольно низкие, особенно по сравнению с различными электрическими, масляными и газовыми котлами.Первоначальные затраты на поставку и установку теплового насоса, безусловно, недешевы. Однако после установки вы сможете получать больше энергии на каждый киловатт-час, который производит система. Благодаря их высокому КПД в 300-400% средняя семья с 2-3 комнатами может существенно экономить по сравнению с электрическими котлами.
К примеру, в Великобритании в настоящее время воздушные тепловые насосы являются самыми популярными и составляют примерно 87% всех проданных единиц, в то время как на геотермальные и водяные тепловые насосы приходится 9%.
Факторы, которые следует учитывать перед покупкой теплового насоса
Гарантийные сроки тепловых насосов
Гарантия на тепловые насосы обычно составляет от 2 до 3 лет, но можно приобрести и расширенную гарантию. Например, гарантия на качество изготовления системы обычно составляет около 10 лет. Так называемые национальные гарантии качества также обеспечивают различные виды защиты. Кроме того, производители и установщики могут дополнительно предлагать разного рода дополнительные гарантии.Техническое обслуживание тепловых насосов
Срок службы теплового насоса составляет примерно 15 лет и более. При правильном уходе их срок службы может быть увеличен до 50 лет.Они требуют регулярного обслуживания: раз в год вы должны проверять некоторые детали системы самостоятельно, а профессиональный установщик должен проверять систему каждые 3-5 лет. В зимнее время вам также может понадобиться разморозить тепловой насос вручную.
После проверки установщик должен оставить письменные сведения о состоянии системы и указаниях на возможные проблемы в будущем.
По данным Ассоциации геотермальных тепловых насосов, требования к техническому обслуживанию довольно низкие , поскольку нет необходимости в критических проверках безопасности. Перед запуском системы обычно проверяют сам насос, внешние трубы, а также электронику и детали фитингов.
Часто задаваемые вопросы
В чем недостаток теплового насоса?Основным недостатком тепловых насосов являются их первоначальные затраты на поставку и установку. Воздушные тепловые насосы (настенные сплит-системы) могут стоить от 50 000 до 200 000 рублей, а тепловые насосы с использованием земли могут стоить от 300 000 до 2 000 000 рублей в зависимости от производительности и комплектации.
Дорого ли эксплуатировать тепловые насосы?
Тепловые насосы дороги в эксплуатации, поскольку они питаются от электричества, которое в настоящее время является самым дорогим источником энергии. При этом, по сравнению с другими формами электрического отопления, тепловые насосы будут производить больше тепла с каждым кВтч, поскольку их КПД составляет 300-400%. Это означает, что несмотря на разницу в расходах на топливо, тепловые насосы по-прежнему будут экономить в год по сравнению с негазовыми котлами и электрическими обогревателями с элементами нагрева.
Достаточно ли теплового насоса для обогрева дома?
Тепловые насосы — это мощные системы , которые могут обогревать и охлаждать целые объекты, малые или большие. Однако зимой воздушные тепловые насосы могут потерять свою эффективность из-за холодного зимнего воздуха. При этом большинство производителей тепловых насосов включают модели, способные работать в более холодном климате, а некоторые из них работают при температурах до -30°C.
Стоит ли покупать тепловой насос?
Тепловые насосы, безусловно, стоят больших инвестиций, поскольку после установки они очень эффективны, поскольку могут производить в 3-4 раза больше тепла за кВт час электроэнергии, которую они используют. Это означает, что вы будете получать больше тепла при меньших ежемесячных эксплуатационных расходах. По сравнению с котлом работающими на не магистральном газе семья существенно сэкономит в масштабе года.
Статья подготовлена по материалам сайта www.consumerreports.org
