Тепловой насос в системе отопления современного дома.

При подготовке этой вводной статьи, мы поставили перед собой цель – максимально кратко и доступно для неподготовленного читателя рассказать о целесообразности применения тепловых насосов для отопления зданий.

 

Выбирая способ отопления своего дома, владельцу неизбежно приходится искать решения нескольких вопросов:

1.       Подбор, а лучше расчет минимально необходимой мощности установки для гарантированного эффективного отопления дома.

2.       Расчет эксплуатационных затрат на содержание отопительных устройств. Сюда включаем не только текущие платежи за отопление (за газ, дизельное топливо, электричество, и т.д.), но и сервисные расходы, выражающиеся в необходимости периодических профилактик и замены ресурсных запчастей.

3.       Понимание степени автономности отопительной системы в процессе ее работы (сколько раз в день надо угля лопатой подкинуть).

4.       Понимание общего ресурса отопительного устройства – через сколько лет придется покупать новый котел.

5.       Реализуемость той или иной системы теплоснабжения в конкретном месте (например, на побережье большинства крупных водохранилищ магистрального газа скорее всего не будет никогда)

6.       Оценка затратности преодоления согласовательно-разрешительной системы.

7.       Безопасность системы отопления.

8.       Стоимость реализации выбранной системы.

Каждая из представленных на современном рынке отопительных систем по части этих вопросов имеет свои сильные, а по части – слабые позиции.

Давайте попробуем оценить по заданным критериям систему отопления на базе теплового насоса. Каким образом тепловой насос «добывает» тепло можно посмотреть здесь:

1.       В большинстве случаев, мощность традиционного теплового устройства подбирается из расчета 120% от требуемой домом тепловой мощности. Это – не «лишние» 20% и не «запас». Дело в том, что большинство традиционных котлов работают в экономичном режиме на 75-80% своей максимальной мощности. Аналогично двигателю внутреннего сгорания на автомобиле – при 80 км/ч бензина расходуется существенно меньше, чем при 140 км/ч.

Тепловой насос подбирается не только без «запаса», но в ряде случаев и с дефицитом мощности. Здесь секрет в том, что чем продолжительнее периоды работы оборудования без циклов остановки/включения, тем выше экономичность и ресурс теплового насоса.

2.       Эксплуатационные затраты на тепловой насос на сегодняшний день на 10% ниже, чем в случае магистрального газа, в 5 раз ниже, чем прямое электроотопление, а по сравнению со сжиженным газом и дизтопливом экономичнее в 6-9 раз. Конечно, такая экономия достигается комплексным методом – например использованием совместно с тепловым насосом водяных теплых полов, но это ведь разовые инвестиции, а экономия – надолго (впрочем, обо всем по порядку). Сервисные расходы по тепловым насосам, купить которые Вы можете у нас, равны нулю. Все узлы и компоненты в нашем оборудовании рассчитаны на весь срок эксплуатации без регламентных и профилактических работ. Ресурсных запчастей так же нет. Соответствующих затрат, понятно, тоже нет.

3.       Наша Компания продает тепловые насосы работающие абсолютно автономно. Благодаря применению погодозависимой автоматики и комплексному программному управлению, тепловой насос сам «знает», когда ему включаться, сколько работать и когда выключаться.

4.       Срок службы теплового насоса, гарантированный производителем – 25 лет. Напомним – без профилактических работ и без замены ресурсных запчастей. Ни одно другое устройство этим похвастаться не может. На деле, тепловые насосы работают значительно дольше. В начале 2000-х в Скандинавии прошла волна замен тепловых насосов отработавших по 30 лет по причине…  появления более эффективных аналогов.

5.       Никаких ограничений по применению теплового насоса нет. Никаких выбросов и вторичных продуктов он не производит.

6.       Юридический статус теплового насоса – как у холодильника или чайника – бытовой электроприбор. Нам же не приходится получать ТЗ и проходить согласование на покупку чайника!

7.       Тепловой насос по устройству аналогичен обыкновенному бытовому холодильнику. И опасен не более, чем холодильник. По крайней мере, никакого открытого пламени в нем нет и в помине.

8.       А вот и «минус». Установка теплового насоса подразумевает значительные земляные работы (бурение или траншеи) это вносит свою лепту в стоимость проекта. С другой стороны, это, повторимся, разовые инвестиции, после чего тепловой насос начинает экономить средства хозяина. С другой стороны порой согласования и разрешения на подвод газа стоят таких «незапланированных» расходов, что тепловой насос становится вполне себе бюджетным решением. Стоит принять во внимание так же, что тепловой насос требует для своей работы наличия всего лишь одной инженерной сети – электроснабжения, в то время как альтернативные системы как правило, ею ограничиться не могут. Например, в случае с центральным отоплением и водоснабжением, сетей потребуется дополнительно еще две – отопление и горячее водоснабжение, а в случае с магистральным газом – одна, но недешевая - газопровод. Так же не требуются организационные и финансовые ресурсы на периодические закупки и хранение сжиженного газа, угля, дизтоплива и т.п. То есть степень независимости теплового насоса от внешних поставщиков ресурсов – вне конкуренции!

Но, кроме перечисленного, есть еще и дополнительные плюсы, которых сложно ожидать от традиционных систем. Продолжим:

9.       Горячей водой на базе отопительного оборудования никого не удивишь, а как насчет кондиционирования? При использовании дополнительного модуля тепловой насос может не только отапливать Ваш дом зимой, но и кондиционировать его летом! Никакой газовый котел на это не способен!

10.   Цена на магистральный газ растет быстрее чем цена на электричество, соответственно, 10-ти процентный разрыв в эксплуатационных расходах будет только увеличиваться (плюс периодическая замена форсунок и профилактика на газовом оборудовании)

11.   Если земляные работы по каким-то причинам неприемлемы (ландшафтный дизайн, например), можно порекомендовать современные воздушные тепловые насосы, которые, как показала реальность, прекрасно отапливают (и охлаждают) дома даже в средней полосе России.

12.   Одной из полезнейших дополнительных функций теплового насоса является модуль удаленного управления. При необходимости  можно контролировать параметры отопления с планшета или смартфона, где бы Вы не находились.

13.   В случае индивидуального жилищного строительства тепловой насос может преподнести еще один приятный сюрприз. Это оборудование является электрическим отопительным устройством, а значит, на него распространяется 30-ти процентная скидка при оплате счетов за электричество. Разумеется, это возможно только при прямых договорах с электросетями, и сами электросети относятся к этому без энтузиазма, но, все возможно!

 

Таким образом тепловой насос является экономичным безопасным, максимально независимым от внешних поставщиков и абсолютно автономным способом отопить Ваш дом, обладающим, к тому целым набором дополнительных преимуществ.

 

____________________________________________________________________________

Принцип работы теплового насоса.

По своему принципиальному устройству, тепловой насос является классической тепловой машиной, такой же, как холодильник или кондиционер. Холодильник, например, вырабатывает полезный холод в морозильную камеру, а тепло сбрасывает через заднюю стенку в воздух помещения. Другими словами, как минимум, один тепловой насос уже есть в любой квартире, причем он вносит заметный вклад в отопление кухни!

Компрессорный модуль теплового насоса состоит из четырех главных узлов (Рис1):

1.       Теплообменник – испаритель

2.       Компрессор

3.       Теплообменник – конденсатор

4.       Расширительный клапан.

 

К теплообменнику – испарителю с одной стороны подводится низкопотенциальное тепло (водяной рассол из грунтового коллектора, например). Проходя по всей длине земляного коллектора, этот водяной рассол приобретает температуру грунта (6-12 градусов в скважинах и 0-20 градусов в горизонтальном коллекторе). Именно это низкопотенциальное тепло и будет впоследствии греть Ваш дом.

С другой стороны на теплообменник-испаритель подается сжиженный и очень холодный хладагент. Мы привычно называем его фреоном, хотя наш производитель давно уже перешел на экологически безопасную трехкомпонентную смесь. Но, отчасти – по привычке, отчасти – для краткости продолжим называть его фреоном.

Одно из полезнейших свойств фреонов состоит в их способности закипать (испаряться) при температурах от «минус» пяти градусов.

Соответственно, в процессе теплообмена в испарителе теплового насоса, фреон превращается в пар (газ) нагретый до температуры грунта.

Далее этот газ подается в компрессор, где подвергается сильному сжатию.  В полном соответствии с физическими законами, газ при сжатии нагревается. Температура его при этом достигает 70-80 градусов.

Горячий газ поступает на второй теплообменник-конденсатор, где отдает тепло в нашу водяную систему отопления и горячего водоснабжения. При этом фреон остывает и частично конденсируется.

Проходя через расширительный клапан фреон окончательно переходит в жидкую фазу с очень низкой температурой и процесс повторяется.

 

Экономический смысл этой модели состоит в том, что затрачивая всего один кВт электричества на работу компрессора, тепловой насос способен выдать в систему отопления до 5-ти кВт тепла. В этом нет никакого нарушения Закона сохранения энергии, поскольку тепловой насос, по сути, просто транспортирует тепло из низкопотенциального источника (грунт, воздух) к потребителю – системе отопления. А платой за перевозку является электричество.

Опросный лист
Экспресс-расчет стоимости