Расширенный поиск
Рекомендуем

 

 

Главная  /  Каталог статей  /  Отопление и газоснабжение

Заказчику о теплонасосах

В последнее время наблюдается тенденция снижения стоимости теплонасосов и одновременно роста их эффективности. Тем не менее, у нас эта технология остается все еще малоизвестной. В Европе теплонасосы уже успели оценить по достоинству, причем в этом немалая заслуга квалифицированного монтажа и оперативного обслуживания. Однако далеко не все отечественные монтажники, предлагающие установку теплонасосного оборудования, обладают достаточной квалификацией. К сожалению, заказчик и здесь должен вникать во все самостоятельно.

Мировой опыт эксплуатации теплонасосов позиционирует их как реальную альтернативу традиционным котлам. Но их рентабельность во многом зависит от правильности расчета и качества монтажа. Даже небольшие ошибки способны сделать систему неэффективной и недолговечной.

Один из основных критериев классификации тепловых насосов (ТН) – это комбинация источника тепла и конечного потребителя. Теплонасосы могут работать в системах «вода-вода», «воздух-воздух», «вода-воздух», «воздух-вода», «грунт-вода», «грунт-воздух». Они извлекают низкопотенциальное тепло воды, воздуха или грунта, и нагревают им один из видов теплоносителей.

Из воды, а именно из, находящегося рядом с домом водоема, а также грунтовых вод, можно получить определенное количество теплоты, используя теплонасосный принцип. В случаях с природными или искусственными водоемами, это удается сделать, если они достаточно глубоки, чтобы не промерзать зимой до самого дна. Низкопотенциальное тепло в данном случае собирается уложенной на дно трубой, которую удерживают грузы. В среднем один метр такого трубопровода обеспечит около 30 Вт тепловой мощности. Для того чтобы получить отдачу порядка 10 кВт, потребуется проложить 300 м трубопровода.

Водяным низкопотенциальным источником тепла могут быть специально вырытые для этого колодцы. Вода в них не будет охлаждаться ниже 8-10°С даже в самые сильные морозы, и этого будет достаточно для накопления нужного количества тепла. Недостатком такой системы является необходимость использования фильтров и насосов, которые нуждаются в регулярном обслуживании.

Из воздуха тоже можно получить тепло, однако меньше, поскольку наружные температуры зимой (в частности в России) могут довольно сильно опускаться. Тепловые насосы, использующие воздух в качестве низкопотенциального источника тепла, называются аэротермальными. Его устройство больше всего напоминает обычный кондиционер, работающий в режиме обогрева. Аэротермальный ТН имеет наружный и внутренний блоки, которые могут быть разнесены на расстояние до 50 м (оговаривается производителем).

Внутренний блок аэротермальных ТН не издает много шума, поэтому может быть установлен даже возле спальни, но чаще его располагают в топочной. Теплонасосы, использующие воздух, обходятся дешевле грунтовых, причем как само оборудование, так и его установка. Поскольку в данном случае не нужны земляные работы и прокладка трубопроводов, заниматься монтажом могут даже небольшие компании, например, специализирующиеся на установке кондиционеров.

До недавнего времени основным недостатком аэротермальных теплонасосов было ограничение по наружной температуре. Как правило, они могли эффективно работать максимум до -8°С. Теперь же технологии позволили получать тепло с выгодой до температуры -25°С, и даже ниже, правда тогда КПД установки существенно падает.Геотермальная система добычи тепла

Из грунта тепло извлекается таким же образом, как из воды. Системы с использованием тепловой энергии земли называются геотермальными.

Внешние теплообменники таких ТН бывают двух типов. В одном случае это коллектор, выполненный в виде змеевика из полиэтиленовой трубы, уложенной на глубине 1-1,5 м. Каждый метр трубы такого коллектора обладает тепловой мощностью порядка 15-20 Вт. Таким образом, площадь геотермального поля для получения 10 кВт теплоэнергии, с учетом минимального расстояния между трубами коллектора 80 см, окажется не меньше 400 м², на которых будет уложено около 400 м труб.

Другой тип коллектора – вертикальный, который подразумевает опускание трубы в глубокую скважину. При большем диаметре труб из грунта извлекается больше тепла за счет увеличения площади теплообмена. Но вместе с тем растет и стоимость системы. Тепловая мощность 1 м трубы в скважине составляет 20-25 Вт. Те же 10 кВт для отопления среднего коттеджа в данном случае можно получить с помощью одной или нескольких скважин совокупной протяженностью 150 м.

Мониторинг продаж теплонасосных систем в Европе показывает, что наибольшим спросом пользуются именно вертикальные типы коллекторов. Объясняется это в первую очередь тем, что они не требуют большого участка, который должен оставаться свободным от застройки и деревьев. Кроме того, контуру в скважине обеспечена постоянная температура, тогда как горизонтальные контуры в этом смысле менее стабильны.

О принципе работы теплонасосов

Теплонасос водяного отопленияСуть работы теплового насоса понять не сложно. Принцип тот же, что и у обычного холодильника – забор тепла у одной среды и передача его в другую. Так, задняя стенка холодильника всегда теплая. Это ни что иное как отобранное тепло у продуктов, находящихся в внутри камер. Ведь если вы положите в морозилку кусок мяса температурой 15°С, то через какое-то время его температура опустится до -5°С, а разница температур будет отведена за пределы холодильника в виде тепла. Таким образом, можно представить, что теплонасос – это холодильник наоборот.

Однако у многих возникает вопрос: зачем такие сложности, ведь теплонасос потребляет электроэнергию (как и холодильник). Не проще ли направить ее на обогрев? Оказывается – нет. На самом деле теплонасос за счет того, что не производит тепла, а только «перекачивает» его из одной среды в другую, задействует только насосное оборудование, приводимое в действие обычным электродвигателем. При затрате 1 кВт электроэнергии ТН способен вырабатывать 3…7 кВт теплоэнергии. Это означает, что для обогрева жилища теплонасосным оборудованием потребуется в 3-7 раз меньше электричества, чем, если отопление было сугубо электрическим.

Кто должен выполнять монтаж теплонасосной системы?

Специфика теплонасосной системы состоит в том, что она состоит из компонентов, требующих узкой специализации монтажа. Заказчику понадобятся услуги:Трубопровод внешнего теплообменного контура теплонасоса

  •   теплотехника, который точно рассчитает теплопотери здания, основные параметры системы отопления, выполнит проектную часть и будет осуществлять контроль монтажа системы на всех этапах; 
  •   бурильщиков, которые изучат местные гидрогеологические условия, пробурят и обустроят скважину, уложат трубопровод, выполнят дополнительные подземные коммуникации. Траншеи для укладки горизонтальных контуров роются экскаваторам, а для укладки трубопровода в водоем потребуются услуги водолазов; 
  •   электриков. Они выполнят проводку, заземление, установят защитную автоматику и устройства бесперебойного питания; 
  •   сантехников, силами которых будет произведена разводка трубопроводов внутри дома, монтаж радиаторов и теплого пола, подключение гидроаккумулятора, бойлера, фильтров и запорной арматуры. 

Проще всего иметь дело с подрядчиком, который предлагает весь комплекс услуг, а сами специалисты при этом будут заинтересованно взаимодействовать друг с другом. Разумеется, монтаж систем ТН у такого подрядчика должен являться основным направлением. Но одних только слов недостаточно – необходимо документальное подтверждение в виде официальных сертификатов от производителей оборудования.Воздушный теплонасос с напольным типом обогрева

Внешний контур теплонасоса и передача тепла

Залогом корректной работы теплонасоса является точное следование правильно составленному проекту. Однако сам монтаж системы неизбежно связан с рядом нюансов. Одним из важных моментов является соблюдение минимальных расстояний между витками внешнего теплообменника. При необходимости удлинить теплопровод, сделать это можно при помощи резьбовых соединений, или еще лучше – электросварными муфтами, риск разгерметизации которых намного меньше.

Системы с грунтовыми теплообменниками требуют особого внимания к морозоустойчивости конструкции, а также обеспечения максимальной теплопередачи тепла от грунта к трубопроводу. Для выполнения последнего условия потребуется тщательная заделка пустот вокруг трубопровода уплотнительным материалом, устойчивым к низким температурам (до -10°С), поскольку температура антифриза в контуре может опускаться до -8°С. Участок трубы от зоны промерзания грунта до ввода в дом необходимо теплоизолировать.

Наиболее эффективным режимом работы теплонасоса является такой, при котором температура теплоносителя будет лежать в пределах 45°С. В связи с этим ТН оптимально использовать с низкотемпературными системами отопления, например, напольными. Температура теплого пола, как правило, не превышает 35°С, поэтому эффективность теплонасоса, работающего в такой системе, оказывается очень высокой.

Альтернативой теплому полу в системе с теплонасосом является воздушный обогрев. Чаще всего он имеет схему передачи тепла «воздух-воздух». Современные воздушные теплонасосы внешне напоминают обычную сплит-систему, в которых к одному наружному блоку могут подключаться несколько внешних. Одна из передовых технологий, позволяющих эффективно использовать низкопотенциальное тепло наружного воздуха, – Zubadan (Mitsubishi).

04.10.2012
Автор текста: М. Тамилин



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.

Карта сайта|Контакты|Политика конфиденциальности