Тепловые насосы не требуют технического обслуживания, дешевы в эксплуатации и экологичны. При выборе отопительного прибора для дома это определенно стоит заинтересовать.

Что может быть источником тепла для насоса?

Нижний источник тепла насоса может быть воздухом, водой или почвой. Воздушный насос является самым дешевым инвестиционным решением, поскольку для его сбора не требуется дополнительная установка. Доступен в двух версиях: моноблочный и сплит. Моноблочный воздушный насос установлен, как и котел, внутри здания, в техническом помещении или в котельной, но есть и такие насосы, которые устанавливаются вне дома.

  • Сплит воздушный насос

Разделенное устройство состоит из двух отдельных элементов: наружного блока, содержащего испаритель, вентилятор и компрессор, и внутреннего блока с конденсатором, который используется для взаимодействия с системой отопления. Наружный и внутренний блоки соединены линиями, в которых циркулирует хладагент. Он получает тепло от воздуха, омывающего испаритель, расположенный в наружном блоке, и передает его внутреннему блоку.

Экспонирование части теплового насоса, содержащей самые громкие элементы, снаружи устраняет источник шума в здании, но, с другой стороны, это отрицательно влияет на работу насоса. Самым большим недостатком этого решения являются изменения в погодных условиях. Зимой, когда температура на улице падает, потребность в тепле увеличивается, а затем эффективность воздушного теплового насоса снижается. Чтобы минимизировать потери, лучше всего размещать наружный блок в месте, защищенном от ветра и не подверженном воздействию осадков.

  • Внешний моноблочный воздушный насос

Правила расположения внешнего моноблочного воздушного насоса такие же, как и для наружных блоков сплит насосов.

Видео: как работает воздушный тепловой насос?

Нижним источником тепла для насоса может быть воздух, вода или почва, поскольку они содержат накопленную солнечную энергию
  • Тепловой насос, который извлекает тепло из воды или почвы

Для тепловых насосов, получающих тепло из воды или почвы, капризы ауры не очень важны, потому что естественные водоемы и почва на глубине менее 1 м имеют относительно стабильную и относительно высокую температуру в течение отопительного сезона. Пруды, реки и глубокие колодцы могут иметь температуру около 10 ° C и температуру грунта около 5 ° C даже во время заморозков, однако для сбора тепла из этих центров требуется дорогое тепло, что может быть затруднительно, а иногда - например, из-за нехватки места, низкий уровень грунтовых вод или отсутствие водохранилища поблизости - невозможно. Для насоса, собирающего тепло из грунтовых вод, необходимо построить две глубокие скважины: водозаборник для забора воды, питающей насос, и водозаборник для слива охлажденной воды. Колодцы должны быть расположены на расстоянии не менее 15 м друг от друга, чтобы охлажденная вода не смешивалась с забором. Оба должны быть подключены к одному и тому же водоносному горизонту, но слив должен быть позади водозабора, чтобы струи воды не смешивались. Критериями выбора этого решения являются качество и состав подземных вод - из-за возможной коррозии устройства и глубины водоносного горизонта - потому что от него зависят требуемая глубина скважины (и, следовательно, стоимость ее реализации) и последующие затраты на откачку воды.

Дорожные земляные работы также требуются грунтовым насосом, который получает тепло от земли с помощью коллектора (теплообменника), встроенного под его поверхность из гибких пластиковых труб. Эффективность коллектора зависит от типа почвы и ее водонасыщенности. Глинистая почва дает урожай в три раза больше, чем сухой. Коллектор может быть горизонтальным или вертикальным. Однако для горизонтальной установки требуется большая площадь (чем больше, тем мощнее насос), и область, под которой он будет расположен, не может быть заштрихована или засажена глубоко укоренившимися растениями. Горизонтальный коллектор расположен в земле ниже зоны замерзания - в Польше на глубине от 0, 8 до 1, 4 м. Вертикальные коллекторы строятся на участках с небольшой площадью. Они устанавливаются в скважинах, аналогичных тем, что установлены в глубоких скважинах, что влечет за собой более высокие финансовые затраты. Вместо этого они обеспечивают тепловой насос более стабильными условиями работы, чем горизонтальные коллекторы.

Эффективность воздушного теплового насоса зависит от погодных условий. Рекомендуется размещать наружный блок в месте, защищенном от ветра и дождя.

Какую мощность должен иметь тепловой насос?

Нагревательное устройство и, следовательно, также тепловой насос выбираются таким образом, чтобы его мощность нагрева соответствовала потребности здания в тепле. Они определяются расчетами в соответствии с польским стандартом PN-EN 12831 для минимальной температуры в климатической зоне, в которой должно работать устройство. Они также могут быть оценены с использованием показателей - 50 Вт / м2 для домов с хорошей теплоизоляцией, 70 Вт / м2 для домов со средней теплоизоляцией. Использование теплового насоса в малоизолированных домах можно считать невыгодным.

Выбранный тепловой насос не должен иметь большую мощность, чем рассчитано. Еще лучше, если он немного меньше, потому что расчеты сделаны для экстремальных условий (самая низкая температура в данной климатической зоне), и они происходят только в течение нескольких дней в году. Для большей части отопительного сезона температура выше, и, следовательно, тепловые потери и возникающая потребность в энергии - ниже. Поэтому вам следует подумать о том, чтобы выбрать насос с меньшей мощностью и возможным нагревом с помощью электрического нагревателя. Это решение рекомендуется по экономическим и эксплуатационным причинам. Насос негабаритного размера не только дороже, он также работает в коротких, но частых циклах, что ускоряет износ компонентов компрессора и увеличивает потребление энергии во время запуска. Поэтому недооценка мощности теплового насоса примерно на 20% не является ошибкой. Достаточно, если устройство способно покрыть потребность в тепле для типичной зимней температуры, то есть от 0 до -10 ° C. Электрический нагреватель мощностью 6-9 кВт, установленный в резервуаре для воды, будет поддерживать нагрев только в течение нескольких дней в году, когда температура опускается ниже -10 ° C.

В нашем климате количество энергии, поставляемой в течение года электрическим нагревателем, составляет всего 5-10% от всей энергии, поставляемой тепловым насосом.

Решением также может быть дополнительное отопление дома с помощью камина или установка отопительного котла, который включается автоматически, когда работа насоса становится недостаточной. Мощность насоса должна определяться для фактической температуры в испарителе и конденсаторе - в зависимости от типа среды, из которой будет отводиться тепло, и рабочих параметров установки центрального отопления (значения температуры, для которых мощность, приведенная в технических характеристиках устройства, не всегда им соответствуют).

С какой системой отопления она должна работать?

Тепловые насосы подходят для сотрудничества с системами центрального отопления, ГВС и технологического тепла, то есть необходимыми для принудительного отопления.

Тепловой насос работает эффективно, если его КПД высокий, и это происходит, когда разница температур между верхним и нижним источником мала. Это требование делает тепловые насосы подходящим источником для низкотемпературных систем отопления (например, поверхностного нагрева) и систем подготовки горячей воды.С технической точки зрения тепловой насос также может поставлять конвекционные нагреватели, но экономически такие инвестиции неоправданны. Чтобы подавать достаточное количество тепла в помещения, радиаторы, снабженные низкотемпературной нагревательной водой, подходящей для эффективной работы теплового насоса, должны иметь гораздо большую площадь поверхности, чем те, которые снабжаются водой с параметрами, характерными для котла, т.е. 70-80 o C. Они будут более дорогими и из-за их значительных размеров было бы сложнее разместить их в помещении без ущерба для их эстетики.

Подпольное отопление, требующее подачи воды при температуре, не превышающей 55 o C, и настенное отопление - менее популярное, но работающее по схожим принципам и также снабжаемое водой с аналогичными параметрами - будет работать намного лучше, чем радиаторы. Подходящая нагревательная установка, в которой воздух нагревается максимум до 40 oC, также подходит. В системе с тепловым насосом для горячей воды для бытового потребления тепло, генерируемое насосом, направляется в змеевик резервуара-хранилища, в котором нагревается хозяйственная вода. Если насос типа воздух-вода и воздух, который выделяет тепло в испарителе, направляется в помещения, достигается дополнительный охлаждающий эффект.

В системе отопления с тепловым насосом, используемым как для нагрева, так и для нагрева ГВС, используется трехходовой клапан для обеспечения приоритета для нагрева горячей воды в баке. В более сложных системах используется буферный резервуар, как правило, емкостью приблизительно 200 л. Его задача - оптимизировать тепловую инерцию системы и, следовательно, продлить рабочий цикл теплового насоса (период между его последующими включениями). Желательность использования буферной емкости в качестве элемента увеличения тепловой инерции системы спорна, если теплового насос офсетных систем отопления пола расположен в доме. Сама массивная стяжка обладает большой теплоемкостью, благодаря чему помещения медленно остывают. Он отличается в установках с обычными нагревателями, инерция которых мала, или в двухвалентных системах, в которых тепловой насос взаимодействует с другими источниками тепла, такими как солнечные коллекторы или камин с водяной рубашкой, потому что выделяемое ими тепло должно накапливаться. Выбор конфигурации системы отопления зависит от индивидуальных потребностей клиента.

Подогрев пола, который снабжается водой при температуре не выше 55 ° С, идеально подходит для работы с тепловым насосом. Почему стоит заменить угольный котел на тепловой насос? Камил Роза, эксперт по тепловым насосам, Immergas

Замена угольного котла тепловым насосом, безусловно, является решением, которое принесет много преимуществ инвестору, а не только финансовым. Угольный котел является источником тепла, который требует самоотдачи и работы, связанной с подготовкой и хранением «топлива» для котла и его ежедневной работой. Это виды деятельности, для которых пользователи этого типа котлов теряют большую часть своего времени в течение года. К этому следует добавить «загрязнение» котельной топливом, а также загрязнение окружающей среды в виде выбросов в атмосферу пыли и загрязнений, выделяемых из дымоходов. Тепловой насос, в свою очередь, не требует технического обслуживания, благодаря чему мы забываем обо всех вышеперечисленных действиях, которые сопровождают пользователей угольных котлов. Дополнительным преимуществом является тот факт, что тепловой насос представляет собой устройство, которое не генерирует загрязняющие вещества в атмосферу и, что важно для инвестора, является источником тепла, который для целей центрального отопления и горячего водоснабжения поглощает в год более низкие затраты, чем угольные котлы.

По тем же причинам, что и под полом, настенный обогрев станет хорошим источником теплового насоса.

Как использовать тепловой насос для нагрева хозяйственной воды?

Воздушно-водяные насосы чаще всего используются для приготовления только горячей воды. Они могут быть компактными устройствами (насос в общем корпусе с резервуаром) или взаимодействовать с отдельным резервуаром, выбранным в зависимости от потребностей членов домохозяйства. Вы можете использовать любой существующий резервуар с теплообменником, который ранее работал с котлом (при условии, что теплообменник будет обеспечивать удовлетворительную тепловую мощность при более низкой температуре потока). Тепловой насос, работающий исключительно для нужд горячей воды, может быть выбран достаточно точно с учетом характера разделов горячей воды в доме. Он указан на этикетке энергоэффективности насоса и помечен символами от XXXS до XL в соответствии с таблицей, в которой указано количество и тип санитарных устройств, установленных в доме, для данной модели распределения горячей воды для бытового потребления (XL означает тепловой насос, подходящий для приготовления горячей воды для бытовых нужд до 10 человек). Бытовая вода может нагреваться тепловым насосом до температуры 65 o C. В связи с необходимостью периодической дезинфекции резервуара для хранения от бактерий Legionella, необходимо установить в нем электрический нагреватель или подключить дополнительную катушку к другому нагревательному устройству (обычно бойлеру), обеспечивающему периодический нагрев вода до необходимой температуры 70 o С.
В недавно построенных, хорошо утепленных домах потребность в тепле для нагрева используемой воды достигает 40% от общей потребности здания. Когда для нагрева технической воды используется отдельное устройство, например вышеупомянутый тепловой насос, это нагревательное устройство, которое подготавливает тепло для установки, которое может быть значительно меньше. Кроме того, вне отопительного сезона вы можете просто отключить их.

Категория:

Отопление