Отопление загородного дома тепловым насосом

Содержание

Тепловой насос для загородного дома

Отопление загородного дома тепловым насосом

При необходимости обеспечить теплом загородный дом необходимо удовлетворить несколько требований, не присущих отоплению дома или квартиры, где проживают постоянно.

Во-первых, отопление загородного дома должно быть максимально автономным и способным обеспечить +10 градусов и оптимальную влажность внутри помещений независимо от температуры наружного воздуха 5 дней из 7 в неделю.

Во-вторых, отопительное оборудование и автоматика должны обеспечивать быстрый выход на температуру +21 градус в выходные, при этом быть автономным в управлении и экономным. Также важным является простота и скорость монтажа, не затрагивающая существующий ремонт в загородном доме.

 Поэтому лучшим выбором для отопления загородного дома, по нашему мнению, являются тепловые насосы воздух-воздух. Почему тепловой насос для отопления загородного дома выгоден, сколько это стоит и каковы преимущества мы рассмотрим в этой статье.

В качестве примера для расчета мы решили взять среднестатистический загородный дом и просчитать: сколько же будет стоить для него тепло, произведенное с помощью тепловых насосов воздух-воздух.

Исходные данные для расчетов стоимости отопления для загородного дома

Для отопления загородного дома площадью 150 кв. м необходимо 14 кВт тепла на поддержание +21 градуса в помещении при -23 градусах на улице (это расчетные значения для Харьковской области)

Зададимся следующими величинами для всех расчетов:

  • количество дней отопительного периода (т.е. времени работы системы отопления) составляет 5546 часов, при этом 5 дней в неделю необходимо поддерживать внутри дома +10 градусов, а два дня — +21;
  • средняя загруженность оборудования для отопления дома по отношению к расчетной во время отопительного периода составляет 50 %. Поскольку расчетная температура на улице – редкое явление, потому приблизительно принимаем что реальная выработка тепла в отопительном периоде составит приблизительно одну вторую от такой, если бы температура в течение отопительного периода постоянно была расчетной.

 Необходимое количество энергии для отопления загородного частного дома

Опираясь на вышеприведенные исходные данные по отоплению, вычислим годовую потребность в тепловой энергии данного загородного дома.

Энгод =Длтп * Загротопл* Qот =1585*0,5*14+3961*0,5*13=36,84 тыс. кВтч в год

В расчете, для определения стоимости отопления тепловым насосом воздух-воздух для загородного дома, мы использовали тарифы на энергоносители актуальные на сентябрь 2015 года.

 Также, чтобы обеспечить такой загородный дом необходимым количеством тепла, были выбраны 4 тепловых насоса воздух-воздух типа Zubadan (Мitsubishi Electric) с теплопроизводительностью 4 кВт. Средний СОР такого насоса составляет 3,5 для условий Украины. Таким образом, тепловым насосам, с учетом его COP, необходимо будет затратить следующее количество электричества:

Эл=36841 /3.5 = 10526 кВтч за год

В соответствии с тарифами для населения, получим общие затраты на электроэнергию для теплового насоса, работающего на отопление загородного дома за год:

Затр =10526*1,46 ≈ 15368 грн/год

Подытоживая результаты проведенных расчетов, можно с уверенностью сделать вывод об эффективности и экономичности использования тепловых насосов воздух-воздух для отопления загородного дома. Также такие тепловые насосы обеспечивают кондиционирование помещений летом, что является приятным бонусом.

Обратившись в нашу компанию, Вы сможете получить детальный расчет и подбор оборудования для Вашего загородного дома от профессионалов. Цена теплового насоса для дома зависит от площади дома и расчитывается нашими менеджарами индивидуально.

Источник: https://arkodan.com/sistemy-otopleniya/teplovoj-nasos-otopleniya-zagorodnogo-doma

Тепловой насос для отопления загородного частного дома, отзывы

Отопление загородного дома тепловым насосом

Ни один современный дом не сможет существовать без правильно смонтированной отопительной системы. Точнее – в нем не смогут жить люди, поскольку в зимнее время достичь комфортной температуры без отопления какого-либо типа будет попросту невозможно.

Именно поэтому и создаются разнообразные системы, которые способны сделать наш дом боле теплым, а нашу жизнь в нем – максимально комфортной. Справедливости ради следует сказать, что отопительная система – достаточно дорогое удовольствие.

И за ее использование, а соответственно, и за тепло в доме, человек согласен платить довольно крупные суммы. Ведь никому не хочется мерзнуть.

Тепловой насос для отопления дома

Виды тепловых насосов

Но непрерывный рост цен заставляет все чаще задумываться об альтернативных источниках тепла, которые и стоят недорого, и работают хорошо. Многие скажут – так не бывает. И они не правы. На самом деле, уже довольно долго ведутся работы по созданию такого устройства, как тепловой насос для отопления дома, который способен и обогреть человека, и сэкономить ему немало средств.

Зачем придумывать что-то новое – скажут скептики. Но проблема в том, что тепловая энергия окружает человека постоянно – она дается самой природой и исходит из земли, воды и даже воздуха. Просто человек до недавнего времени не умел правильно ее собирать. Но теперь это возможно. Для этого созданы специальные тепловые насосы для отопления дома – они могут собирать энергию из окружающей среды и правильно распределять ее по дому таким образом, что в нем постоянно поддерживается наиболее комфортная температура.

Читайте также  Отопление дома газовым баллоном своими руками

На сегодняшний день существует несколько типов тепловых насосов.

Основное распределение – то, откуда тепловые насосы для отопления дома берут тепловую энергию, и куда ее отдают. Итак:

  • воздух-воздух;
  • вода-воздух;
  • вода-вода;
  • грунт-вода.

Принцип работы тепловых насосов довольно прост. Например, отопление дома тепловым насосом «грунт-вода» забирает тепловую энергию из земли. И при помощи этой энергии можно нагреть воду, которая и выступает теплоносителем, циркулируя в отопительной системе. Разумеется, тепло в такой отопительной системе накапливается постепенно – но и отдается оно тоже не все сразу.

Недостатков тепловой насос имеет достаточно мало. В частности, одно из наибольших неудобств – энергозависимость оборудования. Ведь для циркуляции воды или для выброса потока теплого воздуха в помещение требуется дополнительное оборудование. Однако, даже учитывая то, что установка будет потреблять определенное количество киловатт, использование теплового насоса является все же весьма выгодным.

Ведь при выбросе тепловой энергии на 10-12 кВт установка потребляет всего 1 кВт электроэнергии – а таким образом, выгода становится явно заметной. Однако даже такая незначительная энергозависимость делает использование тепловых насосов недоступным в том случае, если в доме наблюдаются довольно частые перебои с электроэнергией. Конечно, если они кратковременные и довольно редкие, то решением может стать обычный мощный аккумулятор. В противном случае – владельцу дома придется искать другой способ отопления.

Схема работы теплового насоса

Одним из неудобств, с которыми сталкиваются владельцы домов, желающие установить отопление частного дома тепловым насосом, является необходимость тщательной подготовки места для установки оборудования.

В частности, насос «грунт-вода» требует обязательного наличия весьма глубокой скважины. А организовать ее на собственном придомовом участке могут не все.

Принцип работы тепловых насосов

Принцип работы современного теплового насоса разработан инженером Карно. Обогрев жилья выполняется по определенному циклу. Прежде всего, используется специальный хладагент – газ, подобный фреону. Через тончайшие капилляры он под очень высоким давлением попадает в специальную камеру. Там давление значительно меньше, чем то, которое воздействовало на газ – и благодаря этому происходит довольно быстрое испарение.

Испаряясь, газ забирает тепло у стенок испарительной камеры. В последней из камер происходит активный отбор тепла у используемого контура (водного, земляного, воздушного). После этого хладагент, который находится в парообразном состоянии, сжимается посредством применения специального компрессора. Именно в этот момент и наблюдается значительное повышение температуры газа – а сам он перемещается в специальный отсек – конденсатор. Примерная температура газа в конденсаторе – 85-125 градусов.

Принцип работы тепловых насосов

Именно от этого тепла и происходит прогрев теплоносителя – это делается в специальном теплообменнике. А горячий теплоноситель легко перемещается по отопительной системе при помощи циркуляционного насоса. В том же конденсаторе происходит и охлаждение хладагента. А он, остывая, вновь возвращается к капиллярам. Именно таким образом цикл Карно постоянно повторяется.

Достоинства тепловых насосов

Достоинство теплового насоса состоит еще и в том, что они имеют электронный блок управления, при помощи которого можно контролировать весь процесс. Кроме того, при помощи блока можно регулировать и степень нагрева. Специальные датчики, установленные в помещении, регулярно подают на блок управления информацию о температуре. Как только она достигнет определенного уровня – работа насоса автоматически прекращается. В момент, когда температура опустится до минимального показателя – насос автоматически включается.

Современные модели тепловых насосов отличаются значительной функциональностью. То есть, с его помощью можно не только обогревать дом, но и обеспечивать его горячим водоснабжением.

Кроме того, отопление загородного дома тепловым насосом может не только нагревать, но и охлаждать помещение. Для того чтобы отопительная система работала одновременно и как охлаждающая, на самом деле, нужно не так много. В частности, понадобится просто дополнить отопление загородного дома и тепловые насосы специальным реверсивным клапаном. Таким образом, установив тепловой насос, вы получите современную климатическую установку, которая поможет поддерживать комфортную температуру в доме в течение всего года.

Конечно, многие современные пользователи отмечают единственный недостаток теплового насоса, как показывают отзывы, – его достаточно высокую стоимость. Однако следует учитывать тот факт, то приобретя и установив тепловой насос, вы больше не будете тратить средства на что-либо. То есть, вам не нужно будет приобретать большое количество топлива – а это явная экономия.

Источник: https://otoplenie-doma.org/teplovoj-nasos-dlya-otopleniya-doma.html

Отопление тепловым насосом в загородном доме

Отопление загородного дома тепловым насосом

На сегодняшний день загородные дома несут огромные затраты своим владельцам. Около 80% всех затрат приходится отдавать за горячее водоснабжение, следовательно — отопление, а также кондиционирование и вентиляцию.

Такое климатическое оборудование, как тепловые насосы помогут уменьшить денежные расходы на содержание загородного дома.

что такое тепловые насосы:

Оборудование предназначено нагревать воду для отопления обслуживающего помещения и ГВС, а также охлаждать воду для систем кондиционирования с помощью реверсивных тепловых насосов. Процесс работы в тепловых насосах аналогичен работе парокомпрессионной более известной в народе как холодильная машина. Работают они от электросети загородного дома.

Читайте также  Газовые емкости для отопления частного дома

в тепловых насосах источником теплоснабжение являются:

  • Грунт. Грунтовый (геотермальный) агрегат работает в любую погоду, черпая тепловую энергию с земли.
  • Воздух. Источником тепла агрегатов «воздух-вода» является рециркуляционный, а также обработанный вытяжной или же как следствие — атмосферный воздух. Не несет больших затрат при монтаже, не требуя дорогостоящих земельных работ. При обогреве воды до нужного температурного уровня тепловые насосы функционируют в полную силу если температурный уровень наружного, обработанного воздуха от +35 и до -20°C. Исключением будут тепловые насосы Mitsubishi Electric серии ZUBADAN. Эффективность работы этой серии не уменьшается при температурном уровне наружного воздуха до -30 … -36 °C.
  • Вода. Модели тепловых насосов «вода-вода» очень похожи с геотермальными тепловыми насосами. Источником низкопотенциальной энергии являются водоемы, подземные воды.

В момент производимой холодной воды происходит забор тепловой энергии из кондиционируемых помещений и отдается средам вышеуказанным или воде системы ГВС. Тепловые насосы уже давно набрали популярности в Европейских странах.

В Украине данное оборудование также набирает своей популярности, все чаще и чаще можно увидеть их использование в загородных домах.

  ПРИМЕР ЭКОНОМИЧНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ:

  • Потребляемое электричество. Хорошо утепленный дом с площадью 200 м2 потребляет за весь отопительный сезон 27 700 кВт/ч тепловой энергии, за сезон потребленного электричества тепловым насосом хорошего качества, придется отдать 4990грн (при тарифе 0,56грн / кВт/ч);
  • Потребление природного газа. 92% КПД котла обойдется хозяину загородного дома в 4333 грн;
  • Потребление дизельного топлива. Цена качественного дизельного топлива около 10,3 грн/л и КПД котла 88-91% обойдется за 17111грн.

Многих потенциальных потребителей пугает тот факт, что тепловые насосы работают от электричества. Бывает так, что случаются аварии в электросети. Даже в данном случаи оборудование вас «не подведет». Достаточно обладать бензиновым или дизельным генератором, которые обеспечат работу теплового насоса до полного устранения неполадок в электроснабжении. Чего нельзя сказать о других отопительных электрических приборах так, как генератор их «не потянет».К выбору оборудования и его установке нужно отнестись с большой ответственностью.

И здесь не обойтись без помощи проектно-монтажной организации.

Источник: http://climatesystems.ua/stati/27-otoplenie-teplovym-nasosom-v-zagorodnom-dome.html

Тепловой насос своими руками — принцип устройства

Отопление загородного дома тепловым насосом

Отопление дома тепловым насосом избавит вас от энергетического рабства. Выбрав эту систему обогрева, вы навсегда распрощаетесь и с непредсказуемыми коммунальщиками,  и с прожорливыми газовщиками. То есть температурный режим в жилище будете определять именно вы. И никто другой.

Согласитесь: только этот факт делает тепловой насос для отопления дома очень выгодным приобретением. Да, он стоит недешево. Но со временем все затраты окупятся, а плата за «коммуналку» или газ для автономного котла только возрастет. А ведь тепловой насос можно сделать и своими руками!

Тепловой насос для отопления дома

И в данной статье мы познакомим вас с основными типами тепловых насосов. Надеемся, то эта информация поможет вам выбрать (или построить) оптимальную энергетическую установку для обогрева вашего жилища.

Отопление частного дома тепловым насосом: в чем выгода?

Во-первых, такие насосы очень экономичны и эффективны. Вы «вкладываете» 0,2-0,3 КВт электроэнергии, расходуемой на питание компрессора, и получаете 1 КВт тепловой энергии. То есть, без учета энергии воздуха, воды или грунта, КПД теплового насоса равен фантастическим 300-500 процентам.

Простота и экономичность!

Во-вторых, такие насосы эксплуатируют, по сути, бесплатный и вечный источник энергии – сам воздух, воду или грунт. Причем этот «источник» распространен повсеместно. То есть, отопление загородного дома тепловым насосом можно реализовать где угодно – хоть на экваторе, хоть за полярным кругом. Правда, чтобы подобраться к такому «источнику» нужно задействовать энергоемкий компрессор. Но за счет нереально высокого КПД все расходы энергии окупаются в пятикратном размере!

В-третьих, тепловой насос всегда индивидуален. То есть вы не платите за избыток энергии. Ваше оборудование будет настроено  под конкретные пожелания и условия эксплуатации.

Поэтому отзывы о тепловых насосах для отопления дома бывают либо одобрительными, либо самыми восторженными.

Кроме того, насос не только греет. В теплое время года он может работать и как кондиционер, охлаждая жилище с той же эффективностью.

Принцип работы теплового насоса

Принцип работы теплового насоса

Согласитесь: все вышеупомянутые достоинства теплового насоса выглядят несколько фантастично. Особенно КПД на уровне 300-500 процентов. Однако, все достоинства тепловых агрегатов – это не вымысел, а угрожающая энергетическим компаниям реальность.

Секрет подобной эффективности кроется в оригинальном принципе работы насоса, который, в кратком изложении, заключается в следующем: циркулирующая по трубам среда отбирает тепло у источника с низким потенциалом (воздух, грунт, скальные породы, вода) и сбрасывает его в выбранной потребителем точке.

То есть, перед нами «вывернутый» холодильник: отбирающий тепло у потенциальных источников с помощью испарителя и отдающий энергию потребителю посредством конденсатора.

Причем и тепловой насос, и холодильник функционируют на хладагенте – веществе с очень низкой температурой кипения, которое перекачивается по трубам с помощью особого компрессора.

Читайте также  Давление в трубах отопления в частном доме

Подробная схема работы

В итоге, при более детальном рассмотрении схема работы тепловых агрегатов выглядит следующим образом:

Схема теплового насоса

  • На глубине 5-6 метров в грунте монтируют циклический трубопровод с теплоносителем, в который встроен особый радиатор – испаритель. Причем эта глубина выбрана не случайно – на такой отметке температура держится выше нуля в любое время года.
  • К испарителю подводят второй трубопровод с залитым хладагентом. Под высоким давлением хладагент вскипает даже при одном градусе Цельсия. Причем процесс испарения, как известно из школьного курса физики, сопровождается поглощением энергии, отбираемой у циркулирующего в грунте теплоносителя.
  • Пары хладагента выкачиваются из трубопровода компрессором, который не только транспортирует эту среду по арматуре, но и генерирует еще большее давление, провоцирующее дополнительный разогрев хладагента.
  • Далее перегретые пары хладагента закачиваются (тем же компрессором) в конденсатор, где происходит трансформация агрегатного состояния вещества (пар превращается в жидкость). А все те же основы термодинамики утверждают, что при конденсации газообразной среды происходит выделение энергии.
  • Выделенное тепло, генерируемое в конденсаторе, поглощает уже третий трубопровод – система теплоснабжения жилища. То есть конденсатор выступает в роли газового или электрического котла. Ну а вернувшийся в жидкое состояние хладагент возвращается к испарителю, проходя сквозь регулирующий дроссель.

Тепловые насосы для отопления дома: типовые разновидности

Самый удобный способ классификации тепловых насосов предполагает разделение подобных агрегатов по типу среды, в которой проложен первичный контур, питающий теплом испаритель.

И согласно этому способу классификации тепловые насосы делятся на следующие разновидности:

  • Геотермальные агрегаты (земля-вода).
  • Гидротермальные насосы (вода-вода).
  • Аэротермальные установки (воздух-вода).

Причем все виды тепловых насосов эксплуатируют общий принцип работы, но среда «обитания» первичного контура накладывает свой отпечаток и на функционирование, и на обустройство агрегата. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим нюансы обустройства каждой разновидности тепловых насосов.

Установка «земля-вода»

Тепловой насос «земля-вода»

Первичный контур геотермального насоса заглубляют в грунт до отметки 5-6 метров. Причем такой монтаж практикуют при обустройстве систем с горизонтальным теплообменником. А в случае монтажа  вертикального первичного контура практикуется и 150-метровое заглубление, в особую скважину.

При этом минимальный объем работ характерен именно для вертикального размещения первичного контура. Поскольку при горизонтальном размещении необходимо распределить трубы теплообменника  по слишком большой площади (50 квадратный метров на каждую 1000 Ватт энергетической отдачи теплового насоса).

Ну а в качестве теплоносителя геотермальный тепловой насос использует совершенно безвредный соляной раствор, незамерзающий даже при отрицательных температурах.

Насос «вода-вода»

Первичный контур гидротермального насоса можно инсталлировать в естественный или искусственный водоем, обычный или сточный колодец, реку или рукотворный канал.

Тепловой насос «вода-вода»

Причем испаритель и  труба с теплоносителем погружаются в воду, как минимум, на 1,5-2 метра. Ведь поверхностные слои могут замерзнуть, повредив и функциональность, и целостность элементов теплового насоса.

Словом, для геотермального насоса придется подобрать «правильный» водоем. А вот сама инсталляция первичного контура происходит достаточно просто – полимерную трубу с тем же соляным раствором «топят» на нужной глубине, используя особы грузила.

И такой способ размещения первичного контура превращает обустройство насосной станции «вода-вода» в чрезвычайно простую и нетрудоемкую операцию. Поэтому, если поблизости есть подходящий водоем, то лучшим вариантом теплового насоса будет именно гидротермальный агрегат.

Агрегат «воздух вода»

Тепловой насос воздух-вода

По сути, это тот же кондиционер, правда, много больших размеров. Первичный контур с испарителем размещается «на воздухе», за пределами жилища, в специальном корпусе.

Причем для обеспечения работоспособности насоса в зимнее время этот корпус очень часто объединяют с вытяжным каналом вентиляционной системы жилища.

Словом, основное достоинство данной системы – простота монтажа, а вот эффективность работы насосов «воздух-вода» весьма сомнительна. Ну а в наших широтах они попросту не могут конкурировать с геотермальными или гидротермальными установками.

Тепловой насос своими руками: возможно ли это?

Разумеется, да! Вот только эффективность такой системы будет практически не прогнозируема. Ведь «заводские» агрегаты – это не только три компрессора и такое же количество трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель и хладагент. Сердцем такого теплового насоса является блок управления, координирующий работу первого, второго и третьего контуров всей системы. И создать такой управляющий блок «своими силами» практически невозможно.

Ну а техническая часть насоса реализуется очень просто:

Тепловой насос своими руками

  • Вместо компрессора можно использовать блок кондиционера.
  • Первичный контур собирают из полиэтиленовых труб и заполняют концентрированным раствором поваренной соли.
  • Испаритель – это металлический бак из нержавейки (его можно извлечь из старой стиральной машины), в который спускают соляной раствор, отдающий тепло медному змеевику вторичного контура, вмонтированному во внутреннюю часть этого бака.
  • Конденсатор – это точно такой же бак, только из пластика, внутри которого монтируется точно такой же медный змеевик. Причем компрессор качает хладагент между нижним и верхним змеевиками.
  • Ну а третий контур – система отопления – подключается к полимерному конденсатору.

Как видите: все очень просто. Вот только эффективность такой системы может быть и чрезмерной, и явно недостаточной.

Источник: https://canalizator-pro.ru/teplovoj-nasos-svoimi-rukami-princip-ustrojstva.html