Тепловые тепловые насосы дома рабочий принцип

Тепловые тепловые насосы дома — рабочий принцип

Тепловые тепловые насосы собой представляют устройства, рабочий принцип которых — перенос энергии тепла от её источника(внешней среды) к потребителю при помощи носителя тепла. Оба главных звена в данной цепи выделяются по показателям температуры — источник обладает более невысоким потенциалом температур, а у носителя тепла они намного больше.

Точно также функционируют всем знаменитые холодильные установки или кондиционеры. Лишь в случае с насосом для отопления он не забирает тепло, а, наоборот, передаёт его тепловому носителю.

Виды насосов для отопления

Насосы разделяют на виды в зависимости от типа применяемого источника для получения энергии тепла.

Воздушные агрегаты, которые выполняют забор тепла из находящегося вокруг устройство воздуха. Ставятся на улице, давая возможность обогревать маленькие помещения для жилья в осенний и весенний период.

Геотермальные

Данные насосы для отопления применяют природное тепло воды расположившейся над или под землёй или тепло самой земли.

Использующие воду устройства — коллекторы подобных насосов помещаются в близлежащий водоём ниже точки его обмерзания. Использование данного устройства в личном доме считается одним из очень доступных вариантов получения энергии тепла.
Использующие тепло грунта — коллекторы устройств находятся в горизонтальной плоскости. Такое расположение легче в техническом выполнении (коллектор заглубляется всего на 1,2 метра).
Использующие тепло горных недр — устройства, ориентированные на работу с горными породами и грунтовыми водами.

Устройства разрешают сэкономить полезную территория участка, но заглубление скважин в большинстве случаев может достигать 200 метров.

Кроме этого есть дробление на системы замкнутого и открытого типа:

открытый вид — применяет воду из пруда в качестве теплообменного аппарата. Вода двигается по открытому типу, другими словами после ее применения как теплообменной жидкости она идет назад в пруд. Допускается если есть наличие значительного объема воды, ее чистоты и разрешения экологического законодательства.
закрытый вид — разделяется дополнительно на:
- горизонтальные — наиболее эффективные в условиях доступа к большим по площади земельных ресурсов (использующие тепло грунта). Располагаются в канавах пониже уровня грунтового промерзания (глубина залегания зависит от местности и ее принадлежности к тому или другому климатическому поясу).
- вертикальные — применяются в случае ограниченного доступа к земельным ресурсам. Применяются скважины до 200 метров в которые и устанавливаются теплообменные аппараты.

Рабочий принцип насосов для отопления

Систему обогрева, включающую насос для отопления, можно считать традиционным «умножителем тепла», который изучается в школьном курсе физики. Насос роль играет устройства, перекачивающего энергию тепла из одного места (источника) в иное — домашнее отопление при этом происходит за счёт температурные разницы.

? — морозильный показатель;
Т1 — температура среды, получающей тепло, по шкале Кельвина;
Т2 — температура охлаждаемой среды по шкале Кельвина.

Система может «отобрать» тепло у любого источника, температура которого выше полного нуля (минус 273 градуса по шкале Цельсия) — у недр земли, подземных источников, воздуха и даже у льда.

Рабочий принцип системы прост:

Незамерзающая жидкость (теплообменный аппарат) двигается в коллекторах, размещённых вблизи теплового источника или конкретно в нём (к примеру, в водной массе).
Насос системы постоянно забирает тепло, остужая незамерзающую жидкость приблизительно на 5 градусов.
После этого отобранное тепло применяется для подогрева носителя тепла системы отопления.
А незамерзающая жидкость в коллекторах восстанавливает былую температуру, протекая через трубы, размещённые вне дома (в водной массе, в грунте, на воздухе).
Потом она опять проникает в насос и отбор тепла повторяется.

Вся работа насоса зависит от нагнетателя воздуха. Собственно он сжимает рассеянную энергию тепла в носителе, прибавляя ему высокую концентрацию (небольшой объём) и температуру.

Кроме нагнетателя воздуха система насоса для отопления состоит:

из атомайзера;
капилляра;
конденсатора;
внешнего водяного термостата;
и хладагента (газа, циркулирующего в насосной системе).

Воздушный насос

Насосы данного типа способны получить тепло с невысоким потенциалом (рассеянного типа) даже в морозы. В качестве хладагента в них применяется фреон, обладающий невысокими температурами кипения и испарения.

Внешний воздух нагнетается в камеру атомайзера при помощи насоса. Фреон нагревается и переходит в газообразное состояние. Потом газ проникает в нагнетатель воздуха, где сжимается — его температура растёт. После этого газ попадает в конденсатор, охлаждается и вновь становится жидким, перетекая в атомайзер.

Важное требование для оснащения хорошей работы — установка клапана дроссельного типа. Этот узел устанавливается между конденсатором и атомайзером. Дополнительно ставится автоматика,под контролем которой находиться общий процесс работы устройства.

многосторонность — летом устройство заменяет климатический прибор, а в холодный период года считается достойным дополнением к главной системе отопления;
легкость установки — не потребуется пробурить скважины или копать канавы для коллектора;
не надо дополнительно ставить отопительные приборы – тепло в дом поступает через воздух;
устройство безопасно (не разрушает климат помещения).

результативность уменьшается при низкой температуре (уже при нуле градусов возрастает расход электрической энергии, нужной для питания прибора — на каждый киловатт потреблённого электричества выработается 2-2,5 киловатта энергии тепла; а при -20 на каждый киловатт электричества выработается аналогичный объём тепла, другими словами, применять прибор в подобных условиях становится невыгодно экономически);
в дом попадает пыль улицы (если например вы не побеспокоились о фильтре).

Агрегаты гидротермального типа отбирают тепло возле воды, идущей из водоёма. При этом как сам атомайзер, так и трубы с носителем тепла (соляным раствором) погружаются в воду. Прогрев хладагент в атомайзере, вода выливается назад в водоём.

Движение воды по замкнутому контуру длится до той поры, пока не будет достигнута нужная температура в системе обогрева — потом автоматика задерживает работу нагнетателя воздуха. Рабочий принцип подобного насоса подобен принципу действия агрегатов для получения тепла из воздуха.

Результативность зависит от выбора «правильного» водоёма. Вода в нём не должна замерзать до самого дна даже в морозы зимой. Очень маленький бассейн или водоем для подобной системы не подходит.

легкость установки — первичный контур, сделанный из полимерного материала и заполненный соляным раствором, топят в водоёме, прикрепив к нему грузила;
вероятность получения тепла в морозы — вода на глубине 1,5-2 метра не замерзает;
результативность (из каждых 10 градусов температуры воды фреоновый контур забирает приблизительно 4 градуса тепла).

сложность при достаточном удалении от источника — нужны вспомогательные денежные растраты на монтаж, теряется результативность (самое большое расстояние 100 метров!);
площадь водоёма должна быть не менее 200 кв. метров;
нельзя применять без водоёма.

Коллектор системы размещается в горизонтальной на глубине от 1,5 до 2 метров или плоскости расположенной вертикально на глубине до 200 метров. Устройство и рабочий принцип у подобной системы традиционные. Насос включает нагнетатель воздуха, конденсатор и атомайзер. В качестве хладагента применяется фреон, а носителем тепла выступает солевой раствор.

Система будет эффектной исключительно при заглублении на достаточную глубину обмерзания, и применении необходимой площади (дабы получить один киловатт энергии тепла, нужно иметь коллекторы площадью в 50 кв. метров).

возможность самостоятельной установки;
результативность (на каждый киловатт электричества вырабатывается в среднем 3-5 киловатт энергии тепла);
многосторонность — летом система охлаждает помещения.

площадь коллектора должна превосходить площадь дома минимум в несколько раз;
применяемый участок не подходит для сельскохозяйственной деятельности — система будет вредить корням растений.

Первичный контур геотермальных устройств размещается вертикально. Незамерзающая жидкость, попадая в атомайзер, вызывает расширение фреона. Газ поступает в нагнетатель воздуха, сжимается и выталкивается в конденсатор, где отдаёт тепло системе отопления. В охлаждённом сжиженном виде газ поступает назад в атомайзер.

Для хорошей работы системы атомайзер и коллектор обязан быть опущен в почву на глубину не меньше пяти-шести метров. Собственно на этой глубине температура грунта не будет ниже 8-10 градусов.

Отличают два главных вида насосов данного типа:

С открытым циклом — грунтовые воды свободно протекают вовнутрь системы, передают тепло атомайзеру и стекают в почву (так функционируют системы, подключённые к плывунам, подземным водам или подземным водоёмам).
С закрытым циклом — теплообменный аппарат системы заполнен специализированной жидкостью, которая совсем не соприкасается с внешней средой. Агрегаты с закрытым циклом циркуляции носителя тепла имеют ключевой контур, погружённый вертикально на глубину в 50-100 метров. Часто систему такого рода называют зондом. Устройства с открытым циклом циркуляции могут применяться на грунтовых водах или в подземных водоёмах. Но чаще они встречаются в системах «вода-вода», другими словами, устанавливаются в поверхностные водоёмы.

большая эффективность (температура грунта на глубине опускается не ниже +10-12 градусов, а, это означает, отопительная система имеет возможность нагреться до шестидесяти градусов — на каждый киловатт потреблённого электричества выполняется 4-5 киловатт тепла);
системы с открытым циклом также могут применяться для водообеспечения личного дома;
многосторонность — устройства подойдут как для обогревания, так же и для охлаждения жилищных помещений.

большой коэффициэнт полезного действия системы сберегается только при условии достаточного утепления дома;
для установки требуется просить о помощи профессионалов (нужно бурение скважины);
в системе применяется этилкарбитол (этот тепловой носитель следует покупать отдельно);
для получения 9 киловатт энергии тепла нужно углубиться в почву на глубину не менее 150-200 метров.

Насос, который основан на получении тепла из вторичных источников

Насосы для отопления, разрешающие применять вторичное тепло, очень часто устанавливаются на предприятиях промышленности.

Данные устройства разрешают избежать теплопотерь, применяя тепло центрального трубопровода системы отопления. Либо могут отбирать тепло из систем вентиляции и при этом прогревать воздух который поступает (системы с рекуператорами). Также используется утилизация вторичного тепла, поступающего от холодильных установок, или вырабатывающегося при технологичном охлаждении воды.

большая эффективность (КПТ может достигать 4-8 единиц, при этом вода или воздух прогреваются до 40-80 градусов);
экономное перераспределение тепла (оно может вторично применяться в процессах технологии либо идти на обогревание муниципальных тепло магистралей);
экономия на энергоносителях до 85% (срок окупаемости при этом до 12 месяцев!).

Минусов помимо не низкой цене такой модернизации для фирм нет.

КПТ и КПД — что это означает

Показатель изменения теплоты (КПТ) — очень важный технический параметр любого насоса для отопления.

Он указывает на соотношение одного потреблённого компрессором ватта электроэнергии к количеству выработанного тепла. При соответствии один к одному применение оборудования становится не имеющим смысла.

Значение КПТ меняется от 2,5 до 7 единиц для различных систем. А уровень обеспечения теплом равён 35-60 градусам по шкале Цельсия. При этом экономия очень дорогих энергетических ресурсов может достигать 75%.

Другими словами, при значении КПТ 2,5 единицы — на 1 Ватт потребленной электроэнергии вы получите 2,5 Ватта энергии тепла. При значении КПТ 7 единиц — из 1 Ватта электрической энергии получите 7 Ватт тепла.

Расчёт КПД применяет условные значения, так как очень тяжело определить энергетический расход с невысоким потенциалом, поступающей от альтернативного теплового источника.

К примеру, если предусмотреть, что покупатель получил 6 киловатт энергии тепла в час, для определения КПД нужно потреблённое электричество сложить с энергетическим потенциалом источника (допустим, к 1 кВт добавить 5 кВт). Потом 6 кВт поделить на сумму которая получилась — это и будет искомый символический КПД.

Публикации на эту же стилистику, которые будут вам интересны:

Плюсы и минусы насосов для отопления

Устанавливая в доме систему обогрева, оборудованную насосом для отопления, важно понимать, что это:

способ значительно сэкономить на классических энергетических носителях и существенно уменьшить траты на теплоснабжение (усредненный КПТ 3,5-4,5 единицы);
экологично безопасная система, она позволяет сохранить не возобновляемые энергетические ресурсы планеты;
практически независимая отопительная система (практически, потому что необходимо подключение к источнику электрической энергии);
многофункциональная климатическая система – и теплоснабжение, и кондиционирование будет выполняться одним и тем же устройством.

Все перечисленные положительные качества делают систему такого рода лучшей среди прочих систем отопления.

К минусам относится:

большая цена оборудования, окупаемость которого зависит от интенсивности применения;
трудность установки. Невозможно своими силами собрать геотермальный насос с по вертикали расположением контура без никакой подготовки и бурильного оборудования.

Ещё нужно брать во внимание, что система такого типа будет очень эффективной только в домах с правильным утеплением. Благодаря этому выгодно с точки зрения экономии присоединить насос для отопления к системе «пол с подогревом» или «тёплые стены» — тут температура работы не превышает 40 градусов.

Внимательность владельцев к подобным техническим невидимым моментам, их желание полностью разобраться во всех деталях даст возможность сделать дом на самом деле тёплым и удобным для проживания.

Тепловые тепловые насосы дома: рабочий принцип

Воздушный насос для отопления

Насосы для отопления – это отдельный вид независимого теплоснабжения. Они работают по принципу аккумуляции тепла из внешней среды и отдачи ее для обогревания помещения. Стоит отметить, что аналогичное же оборудование можно применять также и для охлаждения.

Рабочий принцип ^

Тепловые тепловые насосы, рабочий принцип которых схож с работой холодильников, кондиционеров и иного оборудования, способного переносить тепло из внешней среды в пространство помещения, отнимают тепло из почвы, грунта, почвенных вод, самого воздуха.

Рабочий принцип насоса для отопления

Смысл работы состоит в следующем. По внешнему контуру системы обогрева двигается незамерзающая жидкость, которая напитывается теплом внешней среды. В насосе эта жидкость отдает порядка 5 градусов хладагенту и продолжает циркулировать. Хладагент закипает (при температуре -10°C), переходя в газообразное состояние, нагнетатель воздуха сжимает газ, что приводит к повышению температуры.

Попадая в теплообменный аппарат, этот газ возвращает тепло внутреннему отопительному контуру, сам стынет, превращаясь опять в жидкость и идет назад в атомайзер.

Как и морозильный аппарат, насос для отопления потребляет конкретную энергию на то, чтобы осуществить термодинамический цикл (привод нагнетателя воздуха). Отношение производительности тепла к потреблению электричества (так выводится показатель изменения насоса для отопления) зависит от уровней температуры в атомайзере и конденсаторе. Уровень отопления от насосов для отопления на сегодняшний момент может меняться от 35 град. C до 62 град.C, что в общем то дает возможность применять любую из систем отопления. При правильном подходе экономия на энергетических ресурсах может дойти до 70 %.

Промышленность экономически и промышленно развитых стран создает просторный спектр парокомпрессионных насосов для отопления с мощностью от 5 до 1000 кВт.

Рабочий принцип насосов для отопления достаточно хорошо показан в этом коротеньком видео.

Как вы понимаете, издержки на теплоснабжение занимают более половины всех энергозатрат строения, благодаря этому выполнить его очень эффективным и недорогим — приоритетная задача. Можно ли создать экономную систему обогрева насосом для отопления без газа? Посмотрите видео.

Теплоснабжение личного дома насосом для отопления – это альтернативный источник теплоснабжения, при котором применяются натуральные ресурсы, за которые незачем платить наличные средства.

Такое оборудование бывает нескольких типов, от чего и зависят их технические свойства.

Грунт-вода – внешний контур проходит под землёй, а в виде теплоносителя применяется вода. Внешний контур может находиться вертикально или в горизонтальном положении, а тоже может быть помещен в пруд, размещенный рядом. AlTherm (Украина). Тепловой тепловой насос дома площадью до 300 м2. Технические свойства: тепловая мощность 4-18 кВт, холодопроизводительность 3,6-11,3 кВт, продуктивность насоса внешнего контура 0,36-1,02 л/с, внутреннего – 0,14-0,39 л/с. Носителем тепла выступает пропилен гликоль. Модельный ассортимент предоставлен также насосами высокой мощности (для помещений 300-1000 м2 и более 1000 м2).
Вода-вода – внешний контур идет через скважину или пруд, внутренний наполнен водой. Тепловым источником в данном случае являются подземные почвенные воды, по мимо этого можно применять как сбросовые, так и инновационную воду. Vaillant (Германия). Теплопроизводительность 26,9-29,9 кВт, температура рассола 4-20°C, температура подачи отопительного контура 25-62°C, показатель изменения COP 3,5.
Воздух-вода – тепловым источником выступает воздух, также тёплый сбросовый. Данный тип оборудования способна работать и на охлаждение. По мимо этого, его можно включать к уже имеющейся отопительной системе. Vesper (КНР). Оборудован циркулярным насосом и Трубчатым нагревателем, управление выполняется при помощи контроллера. Технические свойства: теплопроизводительность 6-16 кВт, быстрота потока в системе обогрева 0,45-0,76 л/с, скорость воздушного охлаждающего потока 3-5 тыс. м3/ч.
Воздух-воздух – внешний контур наполняется воздухом из внешней среды, отопительная система – воздушная. Тепловые тепловые насосы этого типа действуют по принципу кондиционера, выделяются тем, что могут работать при намного низкой уличной температуре. Оборудованы высокопроизводительным радиальным вентилятором, способны сушить воздух и поддерживать конкретный климат в помещении. Управление выполняется пультом. Mitsubishi. Могут быть установлены в систему «умный дом», имеют фильтрационную систему воздуха (плазменная очистка). Характеристики: тепловая мощность 3,2-6 кВт, холодопроизводительность 2,5-5 кВт, расход воздуха 1086-2940 м3/ч, показатель продуктивности СОР 5,15-3,31.

Плюсы и минусы ^

Насосы для отопления, безусловно, обладают рядом преимущественных положительных качеств перед иными устройствами для отапливания.

Плюсы

Чистый в экологическом плане вид теплоснабжения. Не применяются горючие материалы, нет продуктов горения и выбросов в атмосферу.
Экономность. Дает возможность экономить на сырье и коммунальных платежах.
Многосторонность. Возможность применять в любых местах, так как тепло всегда есть во внешней среде.
Автоматическая работа.
Безопасность. При отоплении не случается процесс горения, не применяются горючие вещества, отсутствует опасность выброса в атмосферу опасных выделений.
Результативность. Возможность применять энергию тепла для нагревания контура горячего водообеспечения. Возможность применения в качестве кондиционера летом.
Большой служебный срок.

Но насосы также имеют и собственные минусы, не без этого:

Минусы

Большая цена оборудования (и установки тоже).
Не ни с того ни с сего найдешь специалистов, способных правильно сделать расчет и выбор оборудования, а еще сделать монтаж.
Не постоянно есть техвозможность установки насоса для отопления.

Теплоснабжение дома загородного насосом для отопления нецелесообразно, если он нечасто посещается в период холодов.

Стоимость насоса для отопления будет зависеть не только от самого оборудования, но и от вариантов условий определенного потребителя (необходимость бурения скважины, прокладка внешнего контура и т.д.). Специалисты говорят, что большая цена насоса для отопления возмещается через пару сезонов, в связи с резким сокращением оплаты услуг ЖКХ. Примерный ценовой диапазон находится в границах 9-20 тыс. евро, в зависимости от мощности.

Отношение потребителей к насосам для отопления в постсоветских странах ^

В постсоветских странах насосы для отопления не получили большого распространения, хотя в странах Европы большинство пользователей переходят на альтернативные отопительные источники. Потребители отмечают медлительный период окупаемости подобных насосов, но указывают на большую экономию электрической энергии. Из отзывов клиентов насосов класса воздух-воздух, стало известно, что при температуре меньше -15°C, оборудование потребляет значительно больше электрической энергии, чем сказано изготовителем. Клиенты устройства типа грунт-вода отмечают необходимость освобождения существенного надела земли, так как над проложенным в земля контуром не должно быть ни строений, ни деревьев, чтобы температура в грунте оставалась постоянной.

Тепловые тепловые насосы дома: рабочий принцип системы

Содержание: 1. Специфики функционирования 2. Пять самых главных преимуществ 3. Финансовая составная часть системы

Природных энергоносителей каждый день на земле все меньше. Все широкое распространение находит альтернативная энергетика.

Вырабатываемую электрическую и энергию тепла применяют для обогревания приватного жилья и применения в бытовых задачах и целях. Одной из аналогичных альтернатив газу и углю считается насос для отопления.

Тепловые тепловые насосы дома: рабочий принцип системы и до какой степени все это экономично? Ведь перед тем как установить представляет собой устройство для обогревания своего дома хочется разобраться в мелочах его работы и оценить материальные затраты на «недорогую» «зеленую» энергию.

Специфики функционирования

Как не прекращает работу тепловой тепловой насос дома? Многие даже не знают, что с рабочим принципом этого агрегата они знакомы с детских времен. В каждом доме есть обычный холодильник – функционирует он благодаря полностью тем же физическим законам, что и насос для отопления. Только задача его не обогревать, а охлаждать.

В середине обычного насоса для отопления есть:

атомайзер – теплообменный аппарат, где рассеянное уличное тепло отдается хладагенту (практически всегда это фреон);
нагнетатель воздуха – необходим для сжатия хладагента, благодаря чему у того увеличивается температура;
конденсатор – теплообменный аппарат контура отопления, накопительный водонагреватель для подогрева воды либо воздуха;
расширительный, дроссельный клапан – служит Для снижения давления хладагента перед впрыском его в атомайзер.

Внутри все это функционирует так. Жидкость с плюсовой температурой пропускают через атомайзер, где она охлаждается хладагентом на какие-нибудь 5-10 С. Дальше эти маленькие градусы оказываются в компрессоре, где фреон сжимается. Это приводит к повышению его температуры.

А потом в конденсаторе происходит отдача всего этого тепла воде, какую применяют для систем с горячим водоснабжением или отопительного контура. Либо прямо при помощи комнатного конвекторного обогревателя греют воздух в помещениях для жилья.

Отличаются 4-ре главных вида:

Первым идет источник рассеянного тепла: грунт, погодный воздух либо вода из любого находящегося поблизости пруда. А вторым тепловой носитель, благодаря которому полученная теплоэнергия делится по жилью. Это может быть вода в батареях или сам комнатный воздух.

Снаружи же домашнее отопление при помощи насосов для отопления выглядит так:

на улице устанавливается зонд для забора тепла (разветвленная система труб в грунте или водоеме либо воздушный насос);
в подсобке ставится как такой описанный выше насос для отопления с атомайзером и водонагревателем электрическим накопительным;
и тепловой контур для распределения теплоэнергии по зданию.

Разобравшись с рабочим принципом теплового теплового насоса дома можно перейти к рассмотрению всех его достоинств и минусов.

Пять самых главных преимуществ

Каждый продавец расхваливает собственный товар. Когда начинаешь подбирать модель насоса для отопления теплоснабжения, менеджер специального магазина всегда назовет пять его достоинств.

Безопасность.
Экологичность.
Повсеместность использования.
Многосторонность применения.
Финансовая результативность.

Все прекрасно, однако если тщательно разобраться с каждым пунктом всплывают определенные тонкости.

С вопросом безопасности и экологичностью трудно спорить. Взрываться и загораться просто нечему. Хладагенты в самых новых моделях полностью безопасны и для природы и для человека.

Тепловая энергия в рассеянном виде на самом деле имеется в наличии в любом уголке планеты, однако есть ли там электричество. Ведь для работы любого насоса для отопления обязательно требуется непрерывное снабжение электричеством. Если на электрических сетях случится авария, то дом остается и без электричества и без тепла. Чтобы не позволить этого потребуется запастись добавочным дизель-генератором. Для чего снова же необходимо горючее, об экологичности и безопасности которого трудно уже говорить. Выходит тупик.

Насос для отопления способен не только обогревать загородный дом в холода, но и во время жары охлаждать его. Однако намного дешевле приобрести обычный климатический прибор. Это будет гораздо экономичней в личном доме.

А вот экономическую результативность подобного теплоснабжения необходимо рассмотреть несколько подробно.

Финансовая составная часть системы

Для получения 10 кВт теплоэнергии на обогрев загородного дома нужно будет потратить 2-3 кВт энергии электрической, без которой нагнетатель воздуха просто не в состоянии работать. КПД в 300-500% привлечет фактически каждого.

Однако на самом деле самый экономный вариант подобного обогревания – это воздушный тепловой тепловой насос дома, закачивающий в атомайзер для получения тепла уличный воздух. На самом деле, при атмосферных температурах от нуля до +10-15 С получаются те самые 500% КПД.

А вот уже при минусовых температурах продуктивность резко падает. И при значительных заморозках вообще уходит в минус. Другими словами для получения соответствующего объема тепла придется электрической энергии потратить больше этой самой энергии тепла в киловаттах.

Единственным решением в регионах с серьезными морозами считается установка насосов для отопления теплоснабжения, которые качают тепло не из воздуха, а из земли либо воды. Однако тут тот час же появляется вопрос стоимость создания такой системы.

Если под жилищем есть гидротермальные источники, то все будет довольно красивым с материальной точки зрения. С каким то периодом все оправдается.

А вот при обустраивании геотермальной системы придется заглубляться в почву на 5-6 м и более при внешнем горизонтальном теплообменнике, и на 100-150 м при вертикальном варианте. Для понимания масштабов работ — при горизонтальной системе трубо-проводов на каждый киловатт выдаваемой мощности необходимо около 50 квадратов площади на участке. Копать придется много.

Разумеется, стоимость всех данных работ будет существенной. В любом случае следует считать персонально – оправданы ли такие расходы либо нет. Часто наиболее подходящим будет тот или другой вариант теплоснабжения при помощи электричества.

Также интересно: очень большой спектр проектно-монтажных работ предоставляет компания Стандарт Климат. Великолепное качество и хорошие цены.

Рабочий принцип насосов для отопления

Имея в собственном доме холодильники и кондиционеры, не все знают — рабочий принцип насоса для отопления реализован собственно в них.

Около 80% мощности, которую даёт насос для отопления, приходится на тепло внешней среды в виде рассеянного излучения солнца. Собственно его насос просто «перекачивает» с улицы в дом. Работа насоса для отопления подобна рабочему принципу холодильника, вот только направление переноса тепла иное.

Говоря откровенно…

Чтобы охладить бутылку мин. воды, Вы ее ставите в холодильник. Холодильник должен «забрать» у бутылки часть энергии тепла и, по закону сохранения энергии, ее куда-то переставить, отдать. Холодильник переносит теплоту на отопительный прибор, в большинстве случаев разместившийся на задней его стенке. При этом отопительный прибор нагревается, отдавая собственное тепло в пространство помещения. Практически он нагревает помещение. Это особенно ощутимо в небольших минимаркетах летом, при нескольких включенных холодильниках в помещении.

Рекомендуем помечтать. Предположим, что мы станем регулярно подкладывать тёплые предметы в холодильник, а он будет, выхолаживая их, обогревать воздух в помещении. Пойдём на «крайности»… Разместим холодильник в проеме окна открытой дверкой «морозильной камеры» наружу. Отопительный прибор холодильника будет пребывать в помещении. Во время работы холодильник будет охлаждать воздух на улице, перенося в пространство помещения «забранную» теплоту. Так и не прекращает работу насос для отопления, забирая рассредоточенное тепло у внешней среды и перенося его в пространство помещения.

Насос для отопления. Внешний воздушно-водяной контур

Где насос берет тепло?

Рабочий принцип насоса для отопления основывается на «эксплуатации» природных низкопотенциальных источников тепла из внешней среды.

Распределение энергии солнца

Ими могут быть:

просто внешний воздух;
тепло прудов (озер, морей, рек);
тепло грунта, почвенных вод (термальных и артезианских).

Геотермальный насос для отопления. Рабочий принцип

Как устроен насос для отопления и отопительная система с ним?

Насос для отопления интегрирован в систему обогрева, состоящую из 2-х контуров + 3-ий контур — система самого насоса. По внешнему контуру двигается незамерзающий тепловой носитель, который забирает на себя тепло из находящегося вокруг пространства.

Попадая в насос для отопления, точнее его атомайзер, тепловой носитель отдает примерно от 4 до 7 °C хладагенту насоса для отопления. А его температура кипения составляет -10 °C. Благодаря этому хладагент закипает с дальнейшим переходом в газообразное состояние. Тепловой носитель внешнего контура, уже охлажденный уходит на следующий «виток» по системе для набора температуры.

В составе практического контура насоса для отопления «числятся»:

атомайзер;
нагнетатель воздуха (электрический);
капилляр;
конденсатор;
хладагент;
терморегулирующее управляющее устройство.

Процесс смотрится примерно так!

«Закипевший» в атомайзере хладагент по трубопроводу поступает в нагнетатель воздуха, работающих от электрической энергии. Этот «трудяга» сжимает газообразный хладагент до большого давления, что, исходя из этого, приводит к повышению его температуры.

Сейчас уже горячий газ дальше проникает во другой теплообменный аппарат, он называется конденсатором. Тут тепло хладагента подается воздуху помещения или тепловому носителю, который двигается по внутреннему контуру системы обогрева.

Хладагент стынет, одновременно переходя в состояние жидкости. Потом он идет через капиллярный редукционный клапан, где «теряет» давление и вновь проникает в атомайзер.

Цикл замкнулся и готов к повтору!

Примерный расчет производительности тепла установки

В течении часа по внешнему коллектору благодаря насосу течет до 2,5-3 м3 носителя тепла, который земля способна подогреть на ?t = 5-7 °C.

Для расчета мощности тепла подобного контура воспользуйтесь формулой:

[pmath size=14]Q = (T_1 — T_2)*V_тепл[/pmath]

где:

Как не прекращает работу насос для отопления?

Разновидности насосов для отопления

По типу применяемого вида рассеянного тепла отличают насосы для отопления:

грунт-вода (применяют закрытые грунтовые контуры или глубокие геотермальные зонды и гидравлическую систему отопления помещения);
вода-вода (применяют открытые скважины для забора и сброса почвенных вод — внешний контур не закольцованный, система внутреннего типа отопления — водяная);
вода-воздух (применение внешних гидроконтуров и системы обогрева воздушного типа);
насос для отопления воздух-воздух (применение рассеянного тепла внешних масс воздуха в наборе с воздушной отопительной системой дома).

Схема и рабочий принцип насоса для отопления

Плюсы и положительные качества насосов для отопления

Экономичная результативность. Рабочий принцип насоса для отопления основывается не на производстве, а на переносе (перевозке) энергии тепла, то можно говорить, что его КПД больше единицы. Что за чушь? — скажете Вы.В теме насосов для отопления фигурирует величина — показатель изменения (трансформации) тепла (КПТ). Собственно по такому параметру сравнивают между собой агрегаты аналогичного типа. Его физический смысл – показать отношение полученного количества теплоты к величине, затраченной для этого, энергии. Например, при КПТ = 4,8 затраченная насосом электрическая энергия в 1кВт даст возможность получить при его помощи 4,8 кВт тепла безвозмездно, другими словами даром от природы.

Многофункциональная повсеместность использования. Даже при отсутствии доступных линий электропередач работа нагнетателя воздуха насоса для отопления может быть обеспечена дизельным приводом. А «природное» тепло присутствуют в каждом уголке планеты — насос для отопления «голодным» не осталось.

Стереотипный нагнетатель воздуха холодильника- насоса для отопления

Чистота в экологическом плане применения. В насосе для отопления отсутствуют продукты горения, а его небольшое потребление энергии меньше «эксплуатирует» электрические станции, косвенно уменьшая вредные выбросы от них. Хладагент, эксплуатируемый в тепловых насосах, озонобезопасен и не имеет хлоруглеродов.

Внешний модуль насоса для отопления «воздух-воздух»

Двунаправленный рабочий режим. Насос для отопления может в зимнее время прогревать помещение, а в летнее — охлаждать. Отобранную из помещения «теплоту» можно применять эффектно, к примеру, нагревать воду в бассейне или в системе ГВС.

Варианты рабочего режима насоса для отопления

Эксплуатационная безопасность. В рабочем принципе насоса для отопления Вы не рассмотрите опасных процессов. Отсутствие открытого огня и вредных губительных для человека выделений, низкая температура тепловых носителей делают насос для отопления «безобидным», но полезным прибором для дома.

Полная автоматизация процесса теплоснабжения помещения.

Внешний воздушный контур насоса для отопления

Определенные тонкости эксплуатации

Эффектное применение рабочего принципа насоса для отопления просит выполнения нескольких условий:

помещение, которое отапливается должно быть отлично утеплено (потери тепла до 100 Вт/м2) — иначе, забирая тепло с улицы, будете согревать улицу за собственные же наличные средства;
насосы для отопления выгодно использовать для низкотемпературных отопительных систем. Под эти критерии прекрасно подходят системы пол с подогревом (35-40 °C). Показатель изменения тепла значительно зависит от соотношения температур входного и выходного контуров.

Суть рабочего принципа насоса для отопления не в изготовлении, а в переносе тепла. Это дает возможность приобрести большой коэффициент (от 3 до 5) изменения энергии тепла. Говоря откровенно, каждый примененный 1 кВт электрической энергии «перенесет» в дом 3-5 кВт тепла. Еще что-нибудь необходимо говорить?