Как выбрать тепловой насос

Многие задумываются о покупке тепловых насосов: в частном секторе такое устройство может принести значительную экономию, ведь  для его работы не требуется использовать газ. А кроме отопления, он может обеспечить горячей водой или подогреть бассейн.

Как выбрать тепловой насос, ведь существует большое число разновидностей, работающих от разных источников энергии?

Тепловой насос: принцип работы и основные узлы

Отопление тепловым насосом – это альтернатива, которая дает недорогое тепло и не вредит экологии. Насос просто переносит тепло от нагретых источников к менее нагретым объектам. Он чем-то напоминает электронагреватель, однако его отличает более высокий коэффициент полезного действия.

Если, к примеру, электронагреватель потребляет 1кВт и выдает столько же тепла, то насос увеличивает это количество до 4 кВт тепловой энергии. Это соотношение между затраченной и полученной энергией.

По своему принципу работы насос напоминает холодильник, но функционирует наоборот. Если в холодильнике теплота отбирается изнутри и поступает на заднюю стенку, то насос отбирает тепло из окружающей среды и транспортирует его в заданное пространство. При этом температура среды может быть менее 10 градусов тепла, но насос концентрирует его и преобразует так, что на выходе будет все +50 градусов.

Вне зависимости от типа насоса, он включает в себя такие составляющие:

• конденсатор;
• клапан расширения;
• испаритель с хладагентом;
• компрессор.

Как работает тепловой насос для отопления дома? Всю конструкцию в движение приводит особая жидкость, хладагент, которая способна кипеть даже при нулевой температуре. Закипая при совсем невысоких плюсовых показателях воздуха, это вещество трансформируется в газообразное состояние. В виде газа оно поступает в компрессор, где происходит сжатие. Таким образом, увеличивается давление и происходит рост температуры. В конденсаторе сжатый газ охлаждается, отдавая тепло и превращаясь обратно в жидкость. Далее в работу вступает расширительный клапан, понижающий давление хладагента до первоначального значения. Жидкость начинает циркулировать дальше по кругу.

Функции тепловых насосов

В частном доме насос может быть незаменим, потому что справится сразу с несколькими задачами: выработкой тепла, горячей воды и кондиционированием.

• Обогрев. Основная и главная задача теплового насоса – отопление помещения.
• Охлаждение. Тепловой насос – универсален, при необходимости может летом охлаждать дом. Однако не все насосы могут справляться с этой функцией, нужно вносить изменения в конструкцию. Тип кондиционирования здания при помощи теплового насоса может быть пассивным или активным. Пассивное нуждается в минимальных затратах электричества, однако не отличается высокой производительностью. Применяется в тепловых насосах, которые используют воду или почву как источник тепла. Активное кондиционирование касается всех типов насосов, режим работы на охлаждение еще называют «реверсивным».
• Горячее водоснабжение. Тепловой насос, работающий на отопление, может обеспечивать также и горячей водой. Это активно используют в частных домах или в многоэтажках-новостройках, так как такая система дает значительную экономию. В этом случае, до 70% энергии насос получает из окружающей среды, воздуха или отданного в помещение тепла.

Пример: COOPER&HUNTER GRS-CQ6.0PD/NA-K — тепловой насос, который вобрал в себя сразу несколько функций: обогрев, нагрев воды и охлаждение. Вид насоса — воздух-вода, выдает температуру воды до 80 градусов. Тепловым источником служит воздух. Стоимость – 126 тыс. грн.

Виды тепловых насосов

В зависимости от источника энергии, типа передачи тепла, пути его преобразования выделяют разные виды насосов. Остановимся подробнее на каждой из разновидностей.

Тепловые насосы по источнику энергии

• Воздушные. Принцип работы похож на кондиционер, источником выступает воздух с улицы. Такие насосы наиболее популярны, просты в монтаже, но имеют невысокий КПД, зависящий от температуры окружающей среды. Как правило, их берут как дополнение к основному источнику тепла. Воздушные тепловые насосы по цене дешевле геотермальных, можно приобрести модель от 50 тыс. грн.
• Геотермальные. Такие насосы получают тепло из земли, которая аккумулирует солнечную энергию. Систему дополняют пластиковые трубы, в которых происходит циркуляция носителя тепла. Их важная особенность — это высокий коэффициент полезного действия, который достигает соотношения 1 к 4-м. Он является постоянным, потому что температура грунта существенно не изменяется. Такие насосы можно рассматривать как основной источник тепла. Но геотермальные тепловые насосы по цене дороже остальных.
• Грунтовые тепловые насосы. Использует тепло от грунтовых вод, имеет высокий КПД. Однако сложен в установке, так как требует разрешения на использование.

Пример: MITSUBISHI ELECTRIC PUHZ-SW40VHA – тепловой насос, работающий по схеме воздух-фреон, источником тепла служит воздух, работает на отопление и охлаждение помещения. Потребляет 1,49 кВт, может подключаться к внешнему теплообменнику. Стоит 58 тыс. грн.

По типу передачи энергии

Существует всего два типа передачи энергии, которые используются при работе тепловых насосов:

• абсорбционные. Такие агрегаты работают на адсорбенте, который служит для увеличения эффективности работы оборудования. В качестве абсорбента используется обычно хладон;
• компрессионные. Схема работы базируется на сжатии и расширении теплоносителя, с последующей теплоотдачей. Наиболее популярный тип, прост в применении.

По типу передачи тепла

В отличие от обычных электронагревателей, которые просто превращают электричество в тепло, тепловой насос – это устройство по перемещению тепла от его источника. Они могут выделять тепло из воздуха, земли или воды.

У насосов есть своя маркировка. Например, тепловой насос вода вода или тепловой насос грунт вода. Первое слово говорит об источнике тепла, а второе — о пути его преобразования.

Так, в системе тепловой насос воздух-воздух из внешней воздушной массы тепло передается воздуху помещения.

Пример: MITSUBISHI ELECTRIC POWER INVERTER PUHZ-W85VHA — источником тепла для насоса служат грунтовые воды, тип насоса – воздух-вода. Имеет встроенный теплообменник на 40 пластин, работает на тепло и охлаждение, весит 77 кг. Стоимость оборудования – от 136 тыс. грн.

Подбор теплового насоса: разбираемся с характеристиками

Прежде чем решиться на приобретение такого дорогостоящего оборудования, как тепловой насос — а его цена стартует минимум от 50 тыс. грн — следует внимательно изучить основные параметры. Они влияют на его эффективность и целесообразность применения в вашем доме.

• Температура источника тепла. КПД теплового насоса напрямую зависит от этого параметра. Чем стабильнее и выше температура источника, тем выше коэффициент полезного действия.
• Температура системы. Радиаторы, фанкойлы, теплые полы, в которые поступает тепло от насоса, должны быть рассчитаны на температуру теплоносителя 35-50 градусов. При более высоких температурах происходит снижение КПД насоса.
• Потребляемая мощность. Насос какой мощности вам понадобится, зависит от многих параметров: площадь, энергопотребление, теплоизоляция. Например, для утепленного помещения в 300 кв.м. нужен насос мощностью около 50 кВт.  В среднем, стандартный дом не должен потреблять более 60 Вт на 1 кв.м. Если в вашем доме есть бассейн, нужно закладывать дополнительную мощность — 3-4 кВт.

Пример: MICROWELL HP 900 SPLIT PREMIUM — тепловая мощность агрегата – 10 кВт, в то время как он потребляет 1,49 кВт. Источником служит воздух, а тип теплового насоса – воздух вода. Также это тепловой насос для бассейна, есть титановый теплообменник.

Пример: COOPER&HUNTER GRS-CQ16PD/NA-M — агрегат мощностью отдачи тепла 16 кВт при потреблении 3,9 кВт. Источником служит воздух, а тип теплонасоса — воздух-вода. С функцией охлаждения и подогрева воды. Вес внутреннего блока – 55 кг, наружного – 99 кг. Имеет автоматический климат-контроль, обеспечен быстрый нагрев, бесшумная работа. Цена – 158 тыс. грн.

• Эффективность СОР. Главный параметр, говорящий об энергоэффективности оборудования. Он показывает разницу между мощностью потребления ресурса и тепловой мощностью отдачи. Параметр колеблется от 1 до 7. Чем выше этот показатель, тем более высока эффективность работы высокотемпературного теплового насоса.
• Наличие водонагревателя. Если есть водонагреватель или гидроблок, это говорит о том, что система способна не только вырабатывать тепло, но и осуществлять подогрев воды.
• Выходная температура воды. Температура воды на выходе из источника, которая подается в систему тепло- и водоснабжения.

Пример: GREE GRS-CQ16PD/NA-M — тепловой насос с гидромодулем, весом 53 кг, получающим тепло по системе воздух-вода, дает горячее водоснабжение, отопление и охлаждение. Стоимость оборудования – от 158 тыс. грн.

Как выбрать насос: подводим итоги

Коротко подытожим основные моменты, которые нужно знать, если в ваших планах покупка такого дорогостоящего оборудования как тепловой насос.

• Наиболее стабильными считаются геотермальные насосы. У них высокое КПД, так как черпают свою энергию от стабильного источника – из земли.
• Воздушный насос может стать дополнительным источником, если у вас основной – газовый котел. Температура окружающего воздуха нестабильна и в зимний период такой насос для обогрева окажется малоэффективным. Воздушный тепловой насос для квартиры возможен только в том случае, если индивидуальное отопление было предусмотрено проектом вашего дома.
• Обратитесь к специалистам для расчета необходимой мощности оборудования. При этом необходимо учесть объем отапливаемого помещения, степень утепления, теплоизоляцию, внедрение энергосберегающих технологий.

Большой выбор тепловых насосов вы найдете в каталоге Price.ua.