“Тепловые насосы “”земля-вода”””

"Тепловые насосы ""земля-вода"""

Содержание

Тепловой насос земля вода — производительность и надежность

"Тепловые насосы ""земля-вода"""

Обогрев с помощью тепловых насосов типа «земля-вода» — самый удачный способ организовать отопление здания. Нет более стабильного источника тепла, чем грунт, залегающий на глубине 2 м и более. Эффективное использование данной теплоты — задача геотермальной отопительной системы.

Тепловой насос «земля-вода» — принцип работы

В основе принципа действия тепловых насосов типа «земля-вода» лежит отбор тепловой энергии от грунта с температурой от +5 до +10 °С и перемещение ее в дом с последующей передачей водяной системе отопления. Технология реализована с помощью отопительной установки, состоящей и 2 частей:

  • геотермальный теплообменник, находящийся ниже глубины промерзания почвы;
  • сам тепловой насос, действующий по обратному циклу Карно (холодильник наоборот).

Тепловая установка, обеспечивающая отопление за счет возобновляемого тепла земли, функционирует по такому алгоритму:

  1. Рассол или антифриз, циркулирующий по трубам геотермального контура, приобретает температуру почвы и подается перекачивающим агрегатом в теплообменник — испаритель. Там рассол отдает теплоту хладагенту теплового насоса (фреону), а сам охлаждается на 2—5 °С и возвращается обратно в землю.
  2. Получив порцию энергии, фреон испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор. Его задача — поднять давление газа, чтобы он мог сконденсироваться при плюсовой температуре.
  3. Сжатый газ в теплообменнике — конденсаторе переходит обратно в жидкую фазу за счет передачи энергии теплоносителю системы отопления дома.
  4. Давление жидкого фреона падает после прохождения расширительного клапана, хладагент движется в испаритель за новой порцией теплоты.
  5. В результате количество тепловой энергии, отнятой у земли и направленной на отопление дома, в 4 и более раза превышает расход электричества, питающего компрессор, циркуляционные насосы и блоки управления. Агрегат способен функционировать и в обратную сторону — на охлаждение, но его эффективность снизится на 15—20%.

 Величина, характеризующая эффективность работы тепловых насосов, — коэффициент энергоэффективности СОР (не путать с КПД). У грунтовых геотермальных систем СОР равен 4 и более (получено тепла вчетверо больше, чем затрачено электричества).

Горизонты грунта, имеющие постоянную положительную температуру, начинаются на 20—30 см ниже глубины промерзания почвы. Существует 3 вида подземных теплообменников, используемых для совместной работы с тепловыми насосами:

  • вертикальные зонды;
  • плоскостные коллекторы из труб;
  • энергетические сваи.

Вертикальный зонд — это оголовок с подключенными трубами, погружаемый в скважину глубиной 18 м и более. Точное число скважин и зондов, их глубина и диаметр трубопроводов определяется расчетом после проведения геологических исследований.

Трубы от скважин сходятся в колодце с коллектором, от которого идут 2 утепленные магистрали к тепловому насосу — подающая и обратная. Диаметры магистралей могут достигать 160 мм.

Плоскостные геоконтуры — это полимерные трубы, уложенные на дне котлована и напоминающие структурой теплые полы. Глубина котлована — ниже границы замерзания, размеры и шаг укладки также определяется расчетом.

Энергетические сваи — это те же зонды, окруженные арматурным каркасом и залитые специальным бетоном, хорошо проводящим тепло.

На отопление небольшого утепленного коттеджа площадью 100 м2 потребуется 7.5 кВт/ч тепловой энергии. По данным ведущего производителя отопительной техники Vaillant, примерная длина вертикальных зондов в грунте составит 110 м, а под устройство плоскостного контура понадобится 250 м2 площади участка.

Для монтажа подземных теплообменников различных типов используются трубы из сшитого полиэтилена марки РЕ-Ха и полиэтилена низкого давления (ПНД) марки РЕ-100, чьи данные указаны в таблице:

Тип геоконтураПрименяемые трубыДиаметр, ммСфера примененияВлияние, оказываемое на окружающую среду
Зонд вертикальныйРЕ-Ха, РЕ-10032, 40 32, 40Малая площадь земельного участкаНагрев грунтовых вод в режиме охлаждения помещений
Коллектор плоскостнойРЕ-Ха, РЕ-10020, 25, 32, 40 25, 32, 40Большая площадь земельного участкаПри работе на отопление небольшое охлаждение почвы и влияние на растения
Свая энергетическая буронабивнаяРЕ-Ха, РЕ-10020, 25 20, 25Малая площадь земельного участка со слабыми грунтамиПри режиме охлаждения небольшой подогрев грунтовых вод

 Чтобы предупредить воздействие плоскостного теплообменника на растительность, его рекомендуется максимально углубить (до 3—3.5 м), а участок подобрать открытый, где солнце станет пополнять запас тепла, нагревая почву.

Геотермальные системы типа «земля-вода» наиболее стабильны, поскольку извлекают теплоту глубокозалегающих горизонтов грунта.

Температура этих слоев всегда одинакова независимо от времени года и лежит в диапазоне 5—10 °С. В целом преимущества данных установок перед тепловыми насосами других типов выглядят так:

  • стабильно высокая эффективность (СОР не менее 4);
  • надежность в работе;
  • долговечность наружного теплообменника (трубы ПНД и РЕ-Ха при температуре теплоносителя +20 °С могут прослужить до 50 лет);
  • при температуре грунтовых вод до 12 °С в летнее время геоколлектор может охлаждать помещения напрямую через теплообменник, без включения теплового насоса;
  • кроме нагрева теплоносителя в системе отопления, агрегат способен готовить горячую воду для хозяйственных нужд.

 Теоретический СОР геотермальных систем достигает 7, но на практике подобная эффективность невозможна из-за расхода электричества компрессором и насосом наружного контура, чья задача — перекачивать рассол на большое расстояние либо поднимать его со значительной глубины.

Недостатков теплового насоса «земля-вода» всего 2, но они существенны:

  • Устройство подобного отопления обойдется значительно дороже, нежели воздушные или водяные системы (в 4—5 раз).
  • Длительность строительно-монтажных и наладочных работ — около 1 месяца.

Для закладки геотермального контура важно тщательно выполнить расчеты и произвести геологические исследования грунта. Вкупе с монтажом подобные работы проводятся специалистами высокой квалификации, имеющими опыт.

Частных фирм, способных выполнить качественный монтаж агрегата и наружного контура, насчитывается буквально единицы. Отсюда возникает риск «закопать деньги в землю» без всякой отдачи, воспользовавшись услугами халтурщиков.

Эксплуатация

Тепловые насосы, черпающие энергию грунта — высокотехнологичные и надежные установки, не нуждающиеся в постоянном присмотре. Домовладельцу достаточно выполнять такие требования:

  • вызывать специалистов сервисной службы для проверки с периодичностью, указанной в руководстве по эксплуатации;
  • проводить осмотр фреоновых магистралей с целью обнаружения утечек, о чем свидетельствуют масляные пятна на трубках и узлах;
  • периодически (1 раз в месяц) проверять видимые стыки геоконтура, распределительную гребенку;
  • прислушиваться к работе компрессора и перекачивающих агрегатов, они не должны издавать посторонних шумов.

Профилактические мероприятия могут отличаться для изделий от разных производителей, их точный перечень и описание даны в инструкции по эксплуатации.

Ценовая политика

Если не принимать во внимание продукты китайского производства, то общая стоимость геотермального отопления выльется в следующие суммы:

  • Цена оборудования стартует от 8000 у. е.
  • Стоимость монтажа самой простой системы мощностью 5 кВт — от 2000 у. е.

 На рынке есть предложения и дешевле (китайская техника), но подобные приобретения связаны с риском получить некачественное изделие.

Откровенно негативных отзывов об этом типе тепловых насосов крайне мало и связаны они с некачественным выполнением монтажных работ, что нельзя отнести к недостаткам самой установки.

Реальные владельцы говорят следующее:

Живу на Кубани, дом 150 м2 отапливаю тепловым насосом на 10 кВт. Геоконтур делал сам, заложил ПНД трубу 25 мм в широкую траншею на глубине 2 м. Укладывал змейкой, одна труба на глубине 2 м, вторая – 1 м, общая длина траншеи – 200 м. Уже второй сезон все работает отлично.

В нашем суровом климате (г. Нижневартовск) пришлось делать 3 скважины глубиной 50 м, чтобы тепловой насос дал температуру теплоносителя 55 °С в системе. Не скажу что доволен, слишком дорого все обошлось. Но если считать только цену отопления, то реально мы в плюсах.

Геоколлектор для теплового насоса спроектировали еще перед строительством дома. Сделали горизонтальный теплообменник на глубине 2.5 м, где заканчивается суглинок и начинается плотная глина.

Сейчас агрегат мощностью 10 кВт обеспечивает дом с расчетными теплопотерями 12 кВт, уже второй сезон проблем нет. Посчитать расход электричества насосом руки не доходят, но вижу, что СОР = 4.

0 приблизительно соблюдается.

Многие пользователи–энтузиасты удачно совмещают с тепловым насосом другие энергоэффективные технологии — солнечные коллекторы, воздушные системы с рекуперацией тепла и ветряки для производства собственной электроэнергии.

Источник: http://energylogia.com/home/otoplenie/samyj-stabilnyj-teplovoj-nasos-tipa-zemlya-voda-printsip-raboty.html

Принцип работы земляного теплового насоса. Виды коллектора

Альтернативные источники энергии в наше время достаточно актуальны. Установка тепловых насосов частое явление сегодня, так как тарифы на газ и электроэнергию стали достаточно большими и люди стараются сократить свои растраты. Земляной тепловой насос (рис. 1) – это устройство, которое берет тепловую энергию из грунта и передает ее воде в системе отопления.

Следует отметить, что грунт является хорошим источником тепла, которое не иссекается, так как грунт вбирает солнечную энергию и тепло недр. Земля сохраняет стабильную температуру не зависимо от времени года и погодных условий. Например, на глубине 4 – 5 метров температурный режим может быть уже от 80С и до 120С.

Рис. 1 Схема работы насоса грунт-вода

Конструкция и принцип работы теплового насоса

Конструкция системы с тепловым насосом земля-вода:

  • Земляной зонд или коллектор;
  • Теплообменник, который транспортирует тепловую энергию к внутреннему контуру;
  • Компрессор;
  • Теплообменник, который передает тепловую энергию в систему отопления;
  • Система отопления и горячего водоснабжения внутри дома.

Система грунтового теплового насоса имеет в своей схеме 3 контура. Внешний контур находится в земле, собирая там тепловую энергию. Второй контур – это сам тепловой насос, теплоноситель попадает в испаритель, где температура поднимается. А третий контур – это уже непосредственно система отопления в доме, в которой циркулирует вода.

За 1 час циркулирует 2-3 м3 теплоносителя. Этот теплоноситель нагревается в земле на 5-70С. Земляной зонд теплового насоса грунт вода, то есть теплообменник, который закопан на определенную глубину, собирает тепловую энергию. И с помощью теплоносителя эта энергия переносится в тепловой насос, а именно в испаритель.

Теплоносителем может быть антифриз или смесь воды и пропиленгликоля или этиленгликоля. Часто в системе циркулирует фреон (хладагент) в жидком состоянии, который в испарителе сжимается и превращается в газ. Особенностью фреона является то, что он закипает при низкой температуре.

Когда он закипает, то расширяется и пары, которые образуются, попадают в конденсатор.

Далее это тепло попадает к другому теплообменнику, в котором циркулирует уже вода для системы отопления дома. После того как фреон остыл, он обратно преобразуется в жидкое состояние, и циркулирует в грунтовой теплообменник. Процесс начинается заново.

Внешний теплообменник устройства грунт вода выглядит как полиетиленовая тонкостенная труба, ее диаметр может быть 4 см. Приблизительный расчет длины змеевика, который закапывается, такой: 5 погонных метров трубы соответствует 1 м2 площади дома. Можно сделать вывод, что если площадь дома 150 м2, то длина змеевика должна быть 750 метров погонных.

Важно соблюдать все дистанции. Например, нужно укладывать теплообменник на 3 метра от дома или других построек. Глубина, на которую ложится труба, не должна быть меньше 1,4 м.

Виды коллектора грунт вода

Коллектор грунтового теплового насоса может быть двух видов (рис. 2):

  • Вертикальный;
  • Горизонтальный.

Рис. 2 Виды коллекторов для грунтовых насосов: вертикальный и
горизонтальный

Вертикальный коллектор – это длинный трубопровод, опущенный в скважину длина, которой составляет от 40 до 150 м. Этот вид теплообменника лучше горизонтальных тем, что на такой глубине температура больше.

Если скважина очень глубокая то теплообменник оснащается еще защитной обсадной трубой, а если глубина сравнительно не большая, то это не обязательно.

Но значительным недостатком такого способа размещения коллектора является высокая стоимость такой скважины.

Конечно, специалисты рекомендуют бурить скважину глубже. Но если техника или почва не позволяют, то можно сделать несколько скважин.

Например, можно сделать одну скважину глубиной 80 м, а можно 4 скважины по 20 м. Главное чтобы суммарный результат получился достаточным для отопления дома.

Может быть каменистая почва, с которой достаточно тяжело работать, в ней можно пробурить скважины не более 15-20 метров.

Горизонтальный коллектор (рис. 3) – этот вид грунтового коллектора для насоса грунт вода выглядит как трубопровод, который выложен в горизонтальном положении на определенную глубину, под слоем земли. Этот коллектор легко устанавливается.

Рис. 3 Внешний контур насоса грунт-вода

Площадь, на которую устанавливается коллектор земляного теплового насоса достаточно большая в отличие от вертикального варианта, на который нужен небольшой кусочек земли.

Как правило, горизонтальный теплообменник занимает от 25 до 50 м2, а может и больше, смотря какая отапливаемая площадь.

Негативным фактором этого варианта является то, что территория с этим коллектором может использоваться только под газон.

Зависимо от различных обстоятельств теплообменник может укладываться зигзагом, петлями, змейкой и т.д. Очень важно, какая теплопроводность у грунта, в который устанавливается теплообменник.

Это зависит от качества земли, например, если почва влажная, то теплопроводность больше, а если почва песчаная, то теплопроводность маленькая.

Если есть много петель в теплообменнике, то в комплектации обязательно должен быть циркуляционный насос.

Преимущества и недостатки насосов грунт вода

Тепловой насос грунт-вода имеют такие преимущества:

  • Автономность установки. Насос грунт вода не зависит от энергоносителей, для потребления этой тепловой энергии не нужны никакие разрешения и проекты.
  • Экологичность. Тепловые насосы это установки, от которых нет вредных выбросов в атмосферу, а также используется неиссякаемая энергия Земли.
  • Безопасность. Это отопление безопасно, так как максимальная температура здесь достигает 600С, а значит оборудование пожаробезопасно и взрывоопасно.
  • Универсальное оборудование. Грунтовой насос можно использовать совместно с газовым или другим котлом.
  • Небольшие затраты при эксплуатации грунтового насоса. Установке грунт вода не нужно никакое дополнительное обслуживание.

Недостатки земляных тепловых насосов:

  • Высокая стоимость. Сама по себе установка стоит достаточно дорого, а также, чтобы ее установить, нужны большие затраты. Работа спецтехники, установка теплообменника и т.д. это все дорогостоящие услуги. Это оборудование намного дороже котельного оборудования.
  • Срок эксплуатации грунтового насоса становит около 25 лет. С такой стоимостью это не так уж и много. После этого срока, как правило, нужен либо ремонт, либо бурение другой скважины.

Отопление тепловым устройством грунт вода

Квалифицированные специалисты рекомендуют при установке земляного теплового насоса обустроить в доме систему теплых полов. Так как особенностью этого отопления является то, что нужно большие радиаторы, а это не слишком красиво. Поэтому можно обустроить теплые полы и дополнительно небольшие радиаторы.

Дом должен быть подготовленным, то есть полностью утепленным. Так как чем лучше утеплен дом, тем меньше будет тепловых потерь. Также следует отметить, что температура при работе теплового насоса типа грунт-вода не достигает такого уровня, как при отоплении котельным оборудованием, а значит нужно предпринять все меры, чтобы тепло не выходило.

Если на участке где устанавливается змеевик, проходит водопроводная труба, то беспокоиться не стоит, так как никакого воздействия на нее грунтовый теплообменник не будет оказывать.

Конечно, цельной трубы для земляного коллектора такой длины не найти, по этому они будут устанавливаться бухтами, и между собой соединяться специальными муфтам (рис. 4) и, как правило, бухты длинной 100-200 м.

Рис. 4 Соединение труб муфтами в земляном коллекторе

Тепловой насос земля-вода питается от электрической сети 220В или 380В. Так как циркуляционный насос работает только от электричества. Грунтовое тепловое устройство потребляет электрической энергии в 4-5 раз меньше, чем вырабатывает тепловой энергии. Экономия очевидна. То есть на 1 кВт электроэнергии приходится 4-5 кВт тепловой энергии.

Теплоноситель для теплового насоса

Фреон – это вещество, которое относится к искусственным синтезированным газам. Этот газ используется не только в работе грунтового устройства грунт вода, но также в конструкции холодильников и кондиционеров. Когда фреон нагревается до +30С, он начинает закипать и переходит в газообразное состояние. В компрессоре он сжимается до 26 атмосфер.

Рис. 5 Вход труб внешнего контура в дом

Именно под воздействием такого давления температура этих газов поднимается до +600С, а иногда и до +750С. Но когда происходит теплоотдача воде в системе отопления, то теряется от 10 до 150°.

Отдав тепло, фреон остывает, показатель давления опускается до 4 атмосфер. Это так называемый эффект дросселирования.

Далее происходит полное охлаждение до 00С, и фреон переходит опять в жидкое состояние.

Источник: http://kotlomaniya.ru/teplovye-nasosy/zemlyanoy-teplovoy-nasos.html

Тепловой насос грунт-воздух для отопления частного дома

В условиях повышения цен на коммунальные услуги особенно актуально стоит вопрос возобновляемых источников энергии. Тепловые насосы земля-воздух, способные выкачивать энергию из окружающей среды, могут значительно сэкономить средства владельца дома. Подобные аппараты обладают не только высокой экономической эффективностью, но и не выбрасывают загрязняющих веществ в атмосферу.

Тепло земли может обогреть целый дом

Принципы работы

В зависимости от направленности устройства тепловой насос может использовать энергию воды, земли или воздуха. Летом возможен обратный процесс – сброс тепла в окружающую среду. С помощью одного аппарата можно решить все климатические функции в помещении. В северных европейских странах больше половины домов обогреваются таким способом.

Геотермальные насосы извлекают тепло из земли, а также наружной вентиляции. Компрессорный цикл такого оборудования включает в себя несколько компонентов системы:

  1. Конденсатор;
  2. Испаритель;
  3. Компрессор;
  4. Расширительный клапан.

Принцип работы устройства состоит в передачи энергии из земли в испаритель. Тепловой контур преобразует температуры, далее происходит теплообмен между конденсатором и воздухом внутри комнаты.

На конечном этапе вентиляторы оптимизируют температуру.

В большинстве случаев такой тип насоса используют в помещениях, требующих периодического нагрева, поэтому наиболее продуктивным будет установка устройства на дачах и загородных коттеджах.

Принцип работы геотермального насоса

Особенности установки оборудования

Чтобы избежать преждевременных поломок техники и повысить ее производительность, следует уделить особое внимание обустройству теплового насоса.

Грунтовой теплообменник может быть выполнен в виде горизонтальной конструкции или находиться в выкопанной скважине. Специалист должен оценить технические особенности объекта и примыкающей территории и на основе полученных данных сделать выбор в пользу того или иного решения.

Воздуходувки необходимо располагать таким образом, чтобы они обеспечивали максимально эффективный теплообмен. При монтаже системы вентилирования должны использоваться фильтрующие элементы.

Монтаж геотермального контура в землю

Основные преимущества

Высокая эффективность тепловых насосов и перспектива истощения топливных ресурсов говорит о том, что именно за этим типом оборудования стоит будущее. Несмотря на высокую стоимость, насос оправдывает расходы отсутствием необходимости покупать топливо. К главным преимуществам использования тепловых насосов относятся:

  1. Низкие затраты на эксплуатацию. Раз в год следует проводить недорогой текущий ремонт и проверять работоспособность системы. Оборудование не требует капитального ремонта в течение длительного срока.
  2. Эффективность выше, чем использование электроэнергии из сети;
  3. Отсутствие вредоносного влияния на окружающую среду. Системы является достаточно безопасной и обладает пожаробезопасными свойствами;
  4. Высокий уровень надежности позволяет использовать тепловой насос до 25 лет без проведения серьезных ремонтных работ;
  5. Автономность. Система может работать от нескольких источников питания: солнечные батареи, электричество или дизель-генератор.
  6. Надземная часть насоса не занимает много места, ее размеры дают возможность расположить устройство даже на кухне.
  7. В летний период систему можно использовать в качестве кондиционера. Благодаря этому можно сэкономить на покупке сплит-системы.

Несмотря на значительные преимущества по сравнению с традиционными методами отопления дома, тепловые насосы имеют свои недостатки. В первую очередь, это высокая стоимость оборудования и проведения расчетов. Установка занимает длительное время и требует привлечения высокопрофессиональных специалистов. Бурение скважины и укладка коллекторов значительно увеличивают затраты на проект.

Монтаж и пуско-наладочные работы могут выполнять буровые или электромонтажные фирмы, а также производитель отопительного оборудования.

Ограничение применения устройства

При некоторых условиях эффективности теплового насоса снижается. Работоспособность оборудования может уменьшиться при достижении критической разницы температур в помещении и на улице. В этом случае лучшим решением будет создание системы выкачивания тепла из земли.

Трубы необходимо прокладывать ниже точки промерзания грунта. По ним должен циркулировать теплоноситель. Если монтажу данной конструкции мешает высокий уровень грунтовых вод, их можно прокачивать через теплонасосное оборудование. В силу конструктивных особенностей тепловые насосы невозможно использовать в отдельно взятых квартирах.

Перспективы развития

В зависимости от стоимости насоса и монтажа срок окупаемости оборудования составляет от 4 до 9 лет. Данная концепция действует при условии, что средства не являются заемными. В ближайшее время не ожидается массового перехода на тепловые насосы. В настоящее время стоимость теплонасосного оборудования не является равноценной с установкой газового котла и подключением к системе.

Перспективным считается комбинирование геотермального источника и теплового насоса. Использование подобного оборудования в существующих централизованных системах теплоснабжениях позволит снизить износ труб за счет меньшей коррозийности. Потребитель будет получать холодную воду, которая будет преобразована тепловым насосом для отопления дома.

Возобновляемые источники энергии обладают огромным потенциалом, который еще не полностью реализован. Дорогостоящее оборудование сдерживает массовое производство и внедрение в жизнь общества инновационных устройств, и когда стоимость будет снижена, использование тепловых насосов получит широкое распространение.

Источник: http://energomir.biz/alternativnaya-energetika/drugie-vidy/teplovye-nasosy-vozdux-zemlya.html

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальный тепловой насос – популярный вид отопительного оборудования, отличающийся высокой производительностью и экономической эффективностью. Низкие эксплуатационные затраты, отменные показатели безопасности и надежности выводят данный тип устройств в лидеры продаж на европейских рынках.

Установка агрегата позволяет полностью отказаться от использования газовых и электрических котлов и обеспечить не только обогрев помещений, но и бесперебойную подачу горячей воды. При современных ценах на газ и электроэнергию, экономичные теплонасосы типа «грунт-вода» являются выгодной инвестицией в будущее.

Тепловой насос типа «грунт-вода»: особенности конструкции

Грунт, пролегающий ниже глубины промерзания – наиболее стабильный источник тепла. Тепловые насосы «грунт-вода» эффективно используют эту особенность, обеспечивая возможность полноценного отопления дома.

Задача оборудования – передать тепло земли в диапазоне +5/+10⁰ С и передавать ее в водяную отопительную систему.

Данный процесс реализуется по принципу обратного цикла Карно (по аналогии с контуром холодильника) за счет 4 основных частей конструкции:

  • Испаритель (теплообменник);
  • Компрессор;
  • Конденсатор (теплообменник);
  • Терморасширительный вентиль.

Эффективность тепловых насосов «грунт-вода»

Производительность агрегата измеряется коэффициентом СОР, который показывает соотношение количества затрачиваемой энергии и той, которая производится тепловым насосом. Новейший геотермальный насос для отопления дома имеет показатель СОР около 4, то есть насос производит в 4 раза больше тепла, чем потребляет.

По сравнению с устройствами типа «воздух-вода», оборудование, аккумулирующее тепло из земли, имеет преимущество — постоянство температур. Несмотря на изменение погодных условий, температура в недрах земли не меняется, гарантируя стабильную работу.

Чтобы обеспечить должный уровень производительности и эффективности, следует соблюдать ключевые требования к обустройству дому, такие как:

  • надлежащее утепление стен для минимизации теплопотерь;
  • выбор погодозависимого режима работы;
  • низкотемпературные элементы системы отопления.

Эксплуатационными преимуществами теплонасосов типа «грунт-вода» являются:

  • стабильность температуры;
  • долговечность комплектующих системы;
  • наличие горячего водоснабжения;
  • возможность охлаждения жилища в летнее время;
  • безопасная эксплуатация;
  • экологичность — нет выхлопных газов и нет продуктов горения.

К недостаткам, которыми обладает геотермальный насос, относится его цена, она существенно выше, чем у воздушных аналогов, а также длительный процесс установки — монтажные работы нередко превышают 1 месяц.

Принцип работы геотермальных тепловых насосов

Алгоритм работы теплонасоса «грунт-вода» предполагает следующие этапы:

  • Испаритель — это теплообменник, в котором циркулирует хладагент, он поглощает тепло от окружающей среды, например, земли.
  • Компрессор — в нем происходит сжатие хладагента для увеличения его давления и повышения температуры.
  • Конденсатор — это теплообменник в котором нагретый хладагент отдает свое тепло системе отопления (воде), а сам при этом конденсируется.
  • Терморасширительный вентиль — с его помощью происходит резкое понижение давления хладагента и цикл повторяется заново.

Поскольку количество энергии, получаемой из грунта, в 4 раза превышает затраты на электроэнергию, которая питает компрессор и циркуляционные насосы, решение купить геотермальный насос для дома выгодно, ведь его цена довольно быстро окупится. Стоит отметить, что агрегат функционирует и в режиме охлаждения, однако в этом случае его производительность снижается на 15-20%.

Как правильно выбрать и где купить геотермальный насос?

Прежде, чем в помещение установить новую систему отопления, используя геотермальный тепловой насос и решить купить именно тип «грунт-вода», следует изучить особенности местного климата, конструкции здания, рассчитать необходимую мощность.

Критерии выбора качественного оборудования:

  • высокий СОР;
  • надежность;
  • удобство управления;
  • конкурентная стоимость;
  • тип хладагента (некоторая техника на таком фреоне, как R22, R12 — запрещена к ввозу в Россию);
  • низкий уровень шума и вибрации.

Тепловой насос типа «грунт-вода», цена которого гармонично сбалансирована с техническими характеристиками, представлен в каталоге компании-производителя SMAGA.

Установка высокотехнологичных и производительных отопительных устройств оправдана не только в жилых, но и коммерческих помещениях, а также в промзонах.

Вся продукция, предлагаемая компанией SMAGA, сертифицирована, что гарантирует бесперебойность ее функционирования, высокую эргономику и показатели эффективности в условиях отечественного климата.

Источник: https://EcoSmaga.ru/catalog/grunt-voda/

Народные тепловые насосы | Московская область | Отопление дешевле газа

В наших тепловых насосах используются надёжные комплектующие проверенных производителей: Danfoss, Emerson и т.д.

Технология производства полностью оптимизирована и не несет в себе ненужных затрат. 

Пользоваться нашим тепловым насосом легко и комфортно

 потому, что он работает в автоматическом режиме(Включил и забыл)

/

Наши специалисты проведут полный комплекс мероприятий по установке и настройке оборудования

Покупая наш ТН, Вы можете быть уверены в бесплатной доставке в любую часть Московской области

Как отопить дом без газа, дров и др. топлива

 Для многих владельцев домов и дач в стоит вопрос – как недорого и комфортно отопить свои дома зимой. Ведь тогда была бы возможность чаще приезжать зимой на дачу, а может и на совсем перебраться жить на природу из тесных квартир. Проблема усугубляется тем, что на дачных землях нет магистрального газа.

Но сейчас вопрос отопления без магистрального газа легко решаем. Не нужны будут дрова, уголь, сжиженный газ, солярка. Вообще ничего не нужно привозить, загружать, чистить котёл или печку.

Тепловой насос – это реальная возможность недорого отопить дом, используя только электричество. Но в отличии от обычного электрического отопления с помощью эл. котлов, конвекторов и прочих нагревательных элементов.

Удалённое управление со смартфона

Функция удалённого управления предназначена для контроля и регулирования теплового насоса при помощи смартфона из любой точки мира. Также тепловой насос будет оповещать Вас о режимах работы, температуре и нештатных ситуациях.

Для этого установите бесплатное приложение на Ваш смартфон.

Работа с приложением очень удобна и интуитивно понятна.

Источник: https://www.narteplo.ru/

Тепловой насос своими руками — принцип устройства

Тепловой насос своими руками — принцип устройства

Отопление дома тепловым насосом избавит вас от энергетического рабства. Выбрав эту систему обогрева, вы навсегда распрощаетесь и с непредсказуемыми коммунальщиками,  и с прожорливыми газовщиками. То есть температурный режим в жилище будете определять именно вы. И никто другой.

Согласитесь: только этот факт делает тепловой насос для отопления дома очень выгодным приобретением. Да, он стоит недешево. Но со временем все затраты окупятся, а плата за «коммуналку» или газ для автономного котла только возрастет. А ведь тепловой насос можно сделать и своими руками!

Тепловой насос для отопления дома

И в данной статье мы познакомим вас с основными типами тепловых насосов. Надеемся, то эта информация поможет вам выбрать (или построить) оптимальную энергетическую установку для обогрева вашего жилища.

Отопление частного дома тепловым насосом: в чем выгода?

Во-первых, такие насосы очень экономичны и эффективны. Вы «вкладываете» 0,2-0,3 КВт электроэнергии, расходуемой на питание компрессора, и получаете 1 КВт тепловой энергии. То есть, без учета энергии воздуха, воды или грунта, КПД теплового насоса равен фантастическим 300-500 процентам.

Простота и экономичность!

Во-вторых, такие насосы эксплуатируют, по сути, бесплатный и вечный источник энергии – сам воздух, воду или грунт. Причем этот «источник» распространен повсеместно.

То есть, отопление загородного дома тепловым насосом можно реализовать где угодно – хоть на экваторе, хоть за полярным кругом. Правда, чтобы подобраться к такому «источнику» нужно задействовать энергоемкий компрессор.

Но за счет нереально высокого КПД все расходы энергии окупаются в пятикратном размере!

В-третьих, тепловой насос всегда индивидуален. То есть вы не платите за избыток энергии. Ваше оборудование будет настроено  под конкретные пожелания и условия эксплуатации.

Поэтому отзывы о тепловых насосах для отопления дома бывают либо одобрительными, либо самыми восторженными.

Кроме того, насос не только греет. В теплое время года он может работать и как кондиционер, охлаждая жилище с той же эффективностью.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы теплового насоса

Согласитесь: все вышеупомянутые достоинства теплового насоса выглядят несколько фантастично. Особенно КПД на уровне 300-500 процентов. Однако, все достоинства тепловых агрегатов – это не вымысел, а угрожающая энергетическим компаниям реальность.

Секрет подобной эффективности кроется в оригинальном принципе работы насоса, который, в кратком изложении, заключается в следующем: циркулирующая по трубам среда отбирает тепло у источника с низким потенциалом (воздух, грунт, скальные породы, вода) и сбрасывает его в выбранной потребителем точке.

То есть, перед нами «вывернутый» холодильник: отбирающий тепло у потенциальных источников с помощью испарителя и отдающий энергию потребителю посредством конденсатора.

Причем и тепловой насос, и холодильник функционируют на хладагенте – веществе с очень низкой температурой кипения, которое перекачивается по трубам с помощью особого компрессора.

Подробная схема работы

В итоге, при более детальном рассмотрении схема работы тепловых агрегатов выглядит следующим образом:

Схема теплового насоса

  • На глубине 5-6 метров в грунте монтируют циклический трубопровод с теплоносителем, в который встроен особый радиатор – испаритель. Причем эта глубина выбрана не случайно – на такой отметке температура держится выше нуля в любое время года.
  • К испарителю подводят второй трубопровод с залитым хладагентом. Под высоким давлением хладагент вскипает даже при одном градусе Цельсия. Причем процесс испарения, как известно из школьного курса физики, сопровождается поглощением энергии, отбираемой у циркулирующего в грунте теплоносителя.
  • Пары хладагента выкачиваются из трубопровода компрессором, который не только транспортирует эту среду по арматуре, но и генерирует еще большее давление, провоцирующее дополнительный разогрев хладагента.
  • Далее перегретые пары хладагента закачиваются (тем же компрессором) в конденсатор, где происходит трансформация агрегатного состояния вещества (пар превращается в жидкость). А все те же основы термодинамики утверждают, что при конденсации газообразной среды происходит выделение энергии.
  • Выделенное тепло, генерируемое в конденсаторе, поглощает уже третий трубопровод – система теплоснабжения жилища. То есть конденсатор выступает в роли газового или электрического котла. Ну а вернувшийся в жидкое состояние хладагент возвращается к испарителю, проходя сквозь регулирующий дроссель.

Тепловые насосы для отопления дома: типовые разновидности

Самый удобный способ классификации тепловых насосов предполагает разделение подобных агрегатов по типу среды, в которой проложен первичный контур, питающий теплом испаритель.

И согласно этому способу классификации тепловые насосы делятся на следующие разновидности:

  • Геотермальные агрегаты (земля-вода).
  • Гидротермальные насосы (вода-вода).
  • Аэротермальные установки (воздух-вода).

Причем все виды тепловых насосов эксплуатируют общий принцип работы, но среда «обитания» первичного контура накладывает свой отпечаток и на функционирование, и на обустройство агрегата. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим нюансы обустройства каждой разновидности тепловых насосов.

Установка «земля-вода»

Тепловой насос «земля-вода»

Первичный контур геотермального насоса заглубляют в грунт до отметки 5-6 метров. Причем такой монтаж практикуют при обустройстве систем с горизонтальным теплообменником. А в случае монтажа  вертикального первичного контура практикуется и 150-метровое заглубление, в особую скважину.

При этом минимальный объем работ характерен именно для вертикального размещения первичного контура. Поскольку при горизонтальном размещении необходимо распределить трубы теплообменника  по слишком большой площади (50 квадратный метров на каждую 1000 Ватт энергетической отдачи теплового насоса).

Ну а в качестве теплоносителя геотермальный тепловой насос использует совершенно безвредный соляной раствор, незамерзающий даже при отрицательных температурах.

Насос «вода-вода»

Первичный контур гидротермального насоса можно инсталлировать в естественный или искусственный водоем, обычный или сточный колодец, реку или рукотворный канал.

Тепловой насос «вода-вода»

Причем испаритель и  труба с теплоносителем погружаются в воду, как минимум, на 1,5-2 метра. Ведь поверхностные слои могут замерзнуть, повредив и функциональность, и целостность элементов теплового насоса.

Словом, для геотермального насоса придется подобрать «правильный» водоем. А вот сама инсталляция первичного контура происходит достаточно просто – полимерную трубу с тем же соляным раствором «топят» на нужной глубине, используя особы грузила.

И такой способ размещения первичного контура превращает обустройство насосной станции «вода-вода» в чрезвычайно простую и нетрудоемкую операцию. Поэтому, если поблизости есть подходящий водоем, то лучшим вариантом теплового насоса будет именно гидротермальный агрегат.

Агрегат «воздух вода»

Тепловой насос воздух-вода

По сути, это тот же кондиционер, правда, много больших размеров. Первичный контур с испарителем размещается «на воздухе», за пределами жилища, в специальном корпусе.

Причем для обеспечения работоспособности насоса в зимнее время этот корпус очень часто объединяют с вытяжным каналом вентиляционной системы жилища.

Словом, основное достоинство данной системы – простота монтажа, а вот эффективность работы насосов «воздух-вода» весьма сомнительна. Ну а в наших широтах они попросту не могут конкурировать с геотермальными или гидротермальными установками.

Тепловой насос своими руками: возможно ли это?

Разумеется, да! Вот только эффективность такой системы будет практически не прогнозируема.

Ведь «заводские» агрегаты – это не только три компрессора и такое же количество трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель и хладагент.

Сердцем такого теплового насоса является блок управления, координирующий работу первого, второго и третьего контуров всей системы. И создать такой управляющий блок «своими силами» практически невозможно.

Ну а техническая часть насоса реализуется очень просто:

Тепловой насос своими руками

  • Вместо компрессора можно использовать блок кондиционера.
  • Первичный контур собирают из полиэтиленовых труб и заполняют концентрированным раствором поваренной соли.
  • Испаритель – это металлический бак из нержавейки (его можно извлечь из старой стиральной машины), в который спускают соляной раствор, отдающий тепло медному змеевику вторичного контура, вмонтированному во внутреннюю часть этого бака.
  • Конденсатор – это точно такой же бак, только из пластика, внутри которого монтируется точно такой же медный змеевик. Причем компрессор качает хладагент между нижним и верхним змеевиками.
  • Ну а третий контур – система отопления – подключается к полимерному конденсатору.

Как видите: все очень просто. Вот только эффективность такой системы может быть и чрезмерной, и явно недостаточной.

Источник: http://canalizator-pro.ru/teplovoj-nasos-svoimi-rukami-princip-ustrojstva.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.