Отопление с помощью теплового насоса может быть очень дешевым, хотя не всегда дешевле, чем твердотопливный котел. Наверняка это намного удобнее (фото: DIMPLEX).
Тепловой насос используется для отопления дома теплом из почвы, воздуха или воды. Тепловой насос обычно приводится в действие электричеством, но его потребление намного ниже, чем у электрических нагревателей. Его работа полностью автоматизирована, ему не нужно топливо, нет выхлопных газов, проблемы с дымоходом и вентиляцией, а расходы на отопление невелики.
Отопление дома с помощью теплового насоса. Какой насос выбрать: грунт, воду или воздух?
От чего зависит эффективность теплового насоса?
Сколько вы можете сэкономить, превратив котел в тепловой насос, определяется его эффективностью, выраженной в КС, которая представляет собой отношение количества энергии, передаваемой системе отопления в конденсаторе насоса, к количеству потребляемой им электроэнергии.
Для насосов, используемых для отопления помещений, оно составляет от 2 до 4 (после усреднения за весь отопительный сезон). Чем меньше разность температур между испарителем насоса (то есть средой, от которой насос получает тепло) и конденсатором (то есть температурой, до которой насос нагревает теплоноситель), тем выше КПД. Температура конденсатора обычно не ниже 40 ° C, потому что для работы системы отопления требуется так много (более низкая температура потребует использования устройств с очень большой поверхностью теплообмена). Таким образом, все зависит от температуры среды, от которой насос получает тепло: чем она выше, тем выше КПД и ниже стоимость нагрева.
Энергия из воды, почвы и воздуха
Резервуары с природной водой имеют относительно стабильную и относительно высокую температуру во время отопительного сезона, немного ниже почвы на глубине менее 1 м. Температура испарителя с грунтовым насосом, как правило, близка к 0 ° C на протяжении всей его работы. Пруд, река или глубокий колодец могут обеспечить 10 ° C даже в мороз. Но для получения тепла от земли или воды необходима установка, стоимость которой превышает 20 тысяч. PLN уже для насоса с мощностью нагрева менее 10 кВт, и это не всегда возможно или очень трудно сделать это (из-за недостатка места на участке, низкого уровня грунтовых вод, отсутствия резервуара для воды поблизости).
В этой ситуации вы можете выбрать воздушный насос . Однако стоит помнить, что его эффективность относительно низкая во время замораживания. Поэтому на практике затраты на его отопление могут быть даже в два раза выше, чем у наземного насоса.
Воздушный тепловой насос - тепло из воздуха
Не требуется дополнительная установка для сбора тепла, но она не достигает такой высокой эффективности, как грунтовые и водяные насосы, потому что температура воздуха зимой относительно низкая. Полученное тепло можно использовать для нагрева воды или воздуха. Воздушные насосы, продаваемые как кондиционеры с тепловым насосом, популярны (реверсивные - с возможностью изменения направления циркуляции хладагента), которые охлаждают летом и нагревают зимой.
Отопление с помощью воздушного теплового насоса стоит в среднем примерно столько же, сколько и газовый котел, и наземный котел для угольного или дровяного котла. Но нужно учитывать, что затраты зависят от условий, в которых работает насос (от температуры среды, от которой он получает тепло), поэтому они могут значительно варьироваться. Отопление с помощью теплового насоса намного дешевле, чем с электрическими нагревателями, котлом на жидком газе (пропане) или печным топливом, и одинаково удобно. К сожалению, гораздо большая сумма должна быть выделена на его покупку и установку. Последующая операция будет как минимум вдвое дешевле, благодаря чему первоначальные расходы окупятся через несколько лет. Цены на тепловые насосы зависят от их тепловой мощности. Установка для дома с низким потреблением тепла (до 10 кВт) на десятки тысяч злотых дешевле, чем для дома, где требуется более 20 кВт. Поэтому перед покупкой теплового насоса стоит хорошо утеплить дом.
Если ваша семья использует много воды для стирки, вы можете купить тепловой насос типа "воздух-вода" для горячей воды для бытовых нужд, который имеет низкую мощность и стоит недорого. Нагревает воду теплом, взятым из воздуха, достигая высокой эффективности летом. Это хорошее дополнение к установке с котлом центрального отопления - насос нагревает воду вне отопительного сезона, и вы мало платите за его работу (летом десяток штук на 1 кВт-ч).
Земной тепловой насос - тепло от земли
Он получает энергию от земли, но ему нужна специальная установка. Горизонтальный теплообменник выполнен из гибкой трубы, укладывающей его в землю в одной или двух плоскостях или по спирали. Чтобы получить как можно больше тепла, лучше всего расположить его глубоко под землей, но по соображениям стоимости и экономической эффективности это делается только на глубине, немного превышающей зону замерзания (от 0, 8 до 1, 4 м). Количество тепла, извлекаемого из земли, зависит главным образом от влажности почвы. Плотность теплового потока в глинистой почве составляет более 30 Вт / м 2, а в сухом песчаном - всего 10 Вт / м 2 . Поверхность теплообменника, необходимая для достижения тепловой мощности 10 кВт, может составлять от 300 до 1000 м 2 . Вы получите хороший энергетический эффект, положив трубу теплообменника на дно емкости для воды. Из-за меньшего количества необходимого пространства и большей эффективности (из-за немного более высокой и более стабильной температуры грунта на большей глубине) теплообменники в виде вертикальных зондов - труб, размещенных в скважинах, - лучше, чем горизонтальные. Такие инвестиции более дороги, но они могут быть выгодными на участках с очень низким уровнем грунтовых вод, где горизонтальный теплообменник должен иметь очень большую площадь. 1 кВт тепловой мощности получается из приблизительно 20 м скважины. Их можно сделать несколько, если мы на расстоянии не менее 5 м друг от друга.
Водяной тепловой насос - тепло из грунтовых и поверхностных вод
В случае высокого спроса на тепло, оно платит, чтобы получить его из грунтовых или поверхностных вод. Зимой их температура колеблется от 0 до 10 ° C, поэтому энергетические показатели этого решения даже более благоприятны, чем для наземных насосов. Однако необходимо учитывать дополнительные расходы и проблемы, возникающие из-за загрязнения воды - необходимость его фильтровать и заменять едкие компоненты установки. Для перекачки воды требуется значительное количество энергии - для достижения 10 кВт требуется 2 м 3 / ч при 5 ° С. Это следует учитывать при оценке эффективности системы. При какой установке КПД каждого насоса тем выше, чем ниже температура его конденсатора, то есть теплоносителя.
Насос может подавать тепло в системы напольного и воздушного отопления, а также в конвекционные обогреватели. Но последние должны быть большими по размеру, чтобы достичь требуемой мощности при низкой температуре теплоносителя (40-50 ° C) - примерно в два раза больше, чем при поступлении в них воды из котла при 70-80 ° C. Вот почему в установках с тепловым насосом их использование лучше ограничено. Подпольное отопление удобнее, а его реализация может быть дешевле (большие обогреватели стоят дорого). Хорошие результаты достигаются, когда насос работает в обдувной системе отопления - для его работы достаточно воздуха с температурой до 40 ° C.
СМОТРИ ТАКЖЕ: Vaillant, тепловой насос для всех более низких источников тепла
Правильно выбранная мощность нагрева означает более низкие эксплуатационные расходы
Эксплуатационные расходы теплового насоса в большой степени зависят от правильного выбора его тепловой мощности. Если он слишком высок по сравнению с потребностью в тепле, насос часто включается и выключается, что потребляет больше энергии, а его компоненты быстрее изнашиваются. В свою очередь, более низкая мощность означает, что насос работает в течение длительного периода времени при оптимальных условиях, но в периоды пиковой потребности в тепле он не может обеспечить комфортную температуру в помещениях (поэтому насосы имеют встроенные электрические нагреватели, но их эксплуатация стоит дорого).
Решением этой проблемы является использование буферного резервуара для хранения воды, нагретой насосом. Затем горячая вода поступает в теплоизолированный резервуар, который каким-то образом «заряжается» энергией, и только из нее - в отопительную установку. Емкость резервуара во много раз превышает установку из самих труб (из-за низкой температуры теплоносителя в установках с тепловыми насосами радиаторы не используются, только пол с подогревом), поэтому как нагрев, так и охлаждение воды в нем длится гораздо дольше. Благодаря этому насос работает с его номинальной мощностью всегда в длительных циклах, независимо от изменений потребности в тепле для отопления помещений.
Наиболее важной причиной использования буферного резервуара является возможность снабжения насоса электричеством, рассчитанным по более дешевому ночному тарифу (энергия по ночному тарифу дешевле, чем по 24-часовому тарифу более чем на 40%). В течение дня, когда электричество дороже, насос не должен работать, если в баке достаточно тепла для отопления.