Опалення заміського будинку Теплові насоси

Опалення заміського будинку. теплові насоси

Опалення заміського будинку - витратна стаття витрат: обладнання дорого і саме але собі, і в експлуатації. Але сьогодні є можливість кардинально змінити ставлення до джерел теплової енергії. Застосування сучасних теплових насосів дозволяє економити кошти, підтримувати екологічну рівновагу і опалювати будинок без використання природних ресурсів. Тепловий насос - система нового покоління, здатна забирати тепло ззовні і поставляти його в опалювальні прилади і для гарячого водопостачання. Унікальність цього агрегату в тому, що він працює на основі джерел відновлюваної енергії, в тому чи іншому вигляді доступних кожному власникові заміського ділянки.

Система теплового насоса складається з внутрішнього і зовнішнього контурів. Зовнішній контур забирає тепло, а внутрішній перетворює і розподіляє його. У пристрій внутрішнього контуру обов`язково входять компресор, що працює від електрики, конденсатор, терморасшірітельний клапан - капіляр, випарник, холодоагент, що циркулює в замкнутій системі (на основі озонобезпечного фреону, без хлоруглерода) і терморегулятор, за допомогою якого можна встановлювати потрібну температуру Система працює точно так ж, як холодильник, тільки навпаки - не віддаючи, а забираючи зайве тепло. Існує кілька видів теплових насосів, що працюють від різних джерел відновлюваної енергії: води, повітря, грунту, водойми, скелястої породи. Кожному тепловому агрегату необхідний зовнішній контур (трубопровід або зовнішній теплообмінник), який буде віднімати тепло у того чи іншого джерела.

Повітряний тепловий насос найбільш компактний з усіх установок. Як джерело енергії він використовує навколишнє повітря. Одна з умов ефективного функціонування такого пристрою - це температура не нижче 20С. При значному її зниженні теплової коефіцієнт буде зменшуватися. Найкращі результати по тепловіддачі така установка дає при Про тому нерідко систему монтують таким чином, щоб вона забирала відпрацьоване повітря з системи вентиляції (а він апріорі завжди теплий). Якщо поруч з будинком є ​​нехай навіть невелика водойма, то оптимальним рішенням буде застосування теплового насоса, що працює на енергії води. В цьому випадку зовнішній контур (трубопровід) укладають на дно водойми на глибину не менше 2 м з вантажем, щоб труби не спливали. Цей варіант можна назвати найбільш стабільним з точки зору температури, так як на дні водойми вона ніколи не опускається нижче Про тобто в будь-який час року має позитивне значення, а значить, дозволяє насосу працювати з максимальною віддачею. Найкраще, якщо в якості джерела відновлюваної енергії буде використовуватися річка або ставок, які не замерзають взимку.

Воду можна використовувати як джерело енергії навіть при відсутності розташованого поруч озера. Для цього на ділянці бурять дві або більше свердловин (в залежності від потреб в гарячому водопостачанні та опаленні). Пара свердловин - це технологічний мінімум. Принцип дії такої системи відрізняється від звичайного водяного контуру. Насос викачує грунтову воду, проводить її через теплообмінник, охолоджуючи приблизно на 3-5С, і віддає відпрацьовану вологу в другій пробурених колодязь (його споруджують нижче за рівнем щодо першого). Таким чином гарантується, що відпрацьована вода не буде використана двічі і насосу не доведеться працювати зі збільшенням потужності. Чим гарний даний спосіб? По-перше, вода в свердловинах має приблизно однакову температуру протягом усього року (+3. +10 залежно від глибини її залягання), тому насос буде працювати з максимальною ефективністю. По-друге, так як буріння відбувається вглиб, не знадобиться звільняти значні площі для монтажу теплового контуру, а сам процес спорудження свердловини можливий на ділянках будь-якої конфігурації.

Але більше за інших, за рахунок доступності джерела відновлюваної енергії, сьогодні поширені теплові установки, що функціонують за допомогою контуру, розташованого в землі. Вони надійні, довговічні і ефективні, так як грунт протягом усього року акумулює тепло від сонячної енергії і від ядра землі. Наприклад, на глибині 5-6 м температура грунту постійна незалежно від пори року. Розрізняють два види установок, що працюють на енергії землі. Перший збирає тепло за допомогою трубопроводу-колектора, розташованого горизонтально на певній глибині, другий - за допомогою зонда, що минає на 50-120 м. Колектори обох типів працюють приблизно однаково, але горизонтальному трубопроводу потрібно досить велика площа для установки, тому його частіше використовують на необробленому ділянці, в процесі будівництва будинку. В іншому випадку робочим доведеться перекопати більшу частину вже сформованого ландшафту. Оптимальна глибина закладки горизонтального контуру 1,3-1,5 м, але вона повинна бути нижче промерзання грунту (цей показник необхідно враховувати в залежності від регіону установки). Найбільшу ефективність дають теплові насоси, у яких колектор розташований поруч з грунтовими водами: чим вище вологість грунту, тим більше буде тепловіддача при менших витратах.

Зонд більше підходить для розроблених ділянок, правда, доведеться забезпечити майданчик для під`їзду великогабаритної техніки. Буріння, звичайно, на порядок дорожче закладки горизонтального колектора, але система при цьому працює більш стабільно, так як при значному зниженні температури (нижче 20С), яке хоча і рідко, але все-таки трапляється в середній смузі, звичайному теплового насосу може знадобитися допомога. Тоді як зонд за рахунок глибокого залягання забезпечує забір тепла незалежно від погодних умов. Тепло можна відібрати не тільки у грунту, але і у скельної породи. В цьому випадку бурять дуже глибоку свердловину, порядку 150-200м, куди опускають вантаж і контур, заповнений антифризом. Сама свердловина потім природним шляхом заповнюється ґрунтовими водами, через які колектор забирає тепло від скельної породи. Для опалення і гарячого водопостачання просторого будинку, швидше за все, знадобиться не одна, а кілька свердловин, тому таку систему теплового насоса вважають однією з найдорожчих і рідко використовують в приватному будівництві,

Теплові насоси - це, безсумнівно, техніка майбутнього. Принцип роботи таких агрегатів повністю відповідає концепції «розумний будинок», економії природних ресурсів, які не підлягають відновленню і вимагають великих витрат на видобуток і виробництво (наприклад, вугілля, деревина, електрику, газ). Однак ця техніка ефективна лише в тому випадку, якщо всі огороджувальні конструкції будинку добре утеплені, так як при збільшенні потреби в енергоресурсах експлуатаційні витрати для теплового насоса і інших альтернативних систем (наприклад, газового котла) будуть рости прямо пропорційно. Роботою насоса управляє автоматика, а сама система являє собою замкнутий контур. При цьому корпус агрегату компактний і герметичний - його можна встановити в кухні, ванній або будь-якому іншому приміщенні будинку. В процесі функціонування теплового насоса відсутні продукти горіння і необхідність експлуатаційного обслуговування. Крім усього іншого, теплові насоси - реверсивні системи. Вони дозволяють не тільки нагрівати, а й охолоджувати повітря (перемикання на літній період). Принцип дії майже такий же, як при нагріванні, тільки навпаки. Теплові установки забирають нагріте повітря, охолоджують його до потрібного стану і повертають назад, а надлишки виводять на вулицю або в свердловину.

Таким чином, можна стверджувати, що використання теплових насосів на сьогоднішній день - практично ідеальний спосіб опалення будинку. За одним невеликим винятком. Ця техніка, як і раніше одна з найдорожчих на ринку. Її окупність часом становить понад десяти років В іншому теплові насоси - ідеальний варіант зробити житловий простір теплим без шкоди екології і з мінімальними витратами на експлуатацію.