Современный тепловой насос "воздух-вода" — устройство для переноса тепловой энергии от источника тепловой энергии с низкой температурой к потребителю-теплоносителю с более высокой температурой. Даже если температура наружного воздуха минусовая, с его помощью можно успешно обогревать большие помещения. Если тепловые насосы "земля-вода" или "вода-вода" проще монтировать в частном доме с просторным участком, то модель типа "воздух-вода" без проблем устанавливается в городских зданиях — жилых и офисных.

тепловой насос - принцип работы

Окружающий нас мир полон энергии, нужно лишь надо правильно использовать. Для этого и предназначены тепловые насосы "воздух-вода", с помощью которых собирается низкопотенциальная энергия из окружающей среды и преобразовывается в высокопотенциальное тепло, эффективно обогревающее помещения. Специалисты называют этот процесс "обратным принципом Карно", на основе которого работают холодильные установки. С помощью мощного вентилятора снаружи забирается обычный воздух, он контактирует с испарителем, внутри которого находится хладагент, циркулирующий по змеевику. Нагреваясь, хладагент испаряется и поступает в компрессор. Здесь он сжимается и нагревается до температуры около +75° и под давлением поступает в конденсатор, где конденсируется и переходит в жидкое состояние, отдавая тепло домовой отопительной системе. Жидкий хладагент поступает в испаритель, где нагревается под действием наружного воздуха и т.д. Цикл "нагрев-испарение-сжатие-конденсация" повторяется.

Тепловые насосы всех типов рекомендуется использовать в комплекте с теми видами отопления, которые не требуют подогрева теплоносителя до высоких температур. К ним относят "теплый пол", воздушное отопление, радиаторы большой площади и т.п.

Преимущества и недостатки теплового насоса

Современный тепловой насос воздух-вода эффективен и позволяет заметно сэкономить на отоплении, поскольку:

  • воздух — самый доступный и дешевый возобновляемый ресурс;
  • стоимость монтажа системы обойдется дешевле, чем установка других видов теплового насоса (грунт-вода, вода-вода), а весь процесс осуществляется проще и быстрее;
  • обогрев осуществляется даже при отрицательной температуре наружного воздуха;
  • устройство работает почти бесшумно;
  • обеспечивается эффективный воздухообмен внутри помещения;
  • управление установкой можно осуществлять в автоматическом режиме.

Действительно, при сооружении воздушного теплового насоса не нужно бурить скважины, проводить масштабную выемку грунта, сооружать теплообменник для наружного контура. Понадобятся два небольших канала, по которым воздух будет забираться, а затем возвращаться наружу. Для этого в земле укладывают два небольших утепленных трубопровода. Существуют и модели, не нуждающиеся в таких трубопроводах.

Для теплового насоса "воздух-вода" понадобится большой вентилятор, который будет подавать воздушные потоки к испарителю. Лопасти вентилятора должны быть закрыты решеткой. Недостатков у этой конструкции немного, однако их следует учитывать. Хотя и считается, что воздушный теплонасос может эффективно работать круглый год, все же лучше использовать его в местности с мягкой и теплой зимой. Не рекомендуется включать такой тепловой насос при температуре ниже -7°. При этом КПД системы в зимнее время будет ниже, чем весной или осенью. Хотя производители утверждают, что промышленные модели тепловых насосов этого типа могут вполне успешно работать и при -25° Цельсия. В местности с суровым климатом самым выгодным вариантом будет сочетание теплового насоса и традиционного отопительного котла, который включается только при наступлении сильных холодов. Разумеется, для работы любого теплового насоса необходима электроэнергия. На каждый затраченный киловатт электроэнергии устройство позволяет получить 3-4 кВт природной энергии. Поэтому в конечном счете использование теплового насоса для отопления экономически выгодно по сравнению с затратами на обогрев газом, дизельным, твердым топливом или на отопление с помощью электрического котла.

Проектирование и монтаж системы тепловой насос

Каждый владелец загородного дома хочет иметь эффективную систему отопления, при этом затрачивать минимум средств на отопление дома. Конечно нужно хорошо утеплить стены дома, минимизировать теплопотери через вентиляцию, двери, окна. Но затраты на отопление от этого существенно не изменятся.

тепловой насосСовременное оборудование с использованием альтернативных источников энергии может сократить расходы на энергоресурсы в отоплении частного дома и при этом быть экологически безопасными. Использование системы тепловой насос в сочетании с системой теплый пол дает возможность сократить затраты на отопление не меняя эффективности работы системы в целом.

Большинство тепловых насосов имеют максимальную температуру нагрева до 65 градусов Цельсия. Чем ниже температура нагрева теплоносителя тем выше КПД теплового насоса.  Для работы системы теплый пол температура подачи теплоносителя составляет 45-55°. Это позволяет наиболее экономно и эффективно использовать тепловой насос для отопления частного дома. 

 Тепловой насос десятки лет используют в Европе и только сравнительно недавно его начали активно внедрять в Украине. Надежность и эффективность работы системы тепловой насос соответствует европейским стандартам, а целесообразность его использования не вызывает противоречий. 

Преимущества использования системы тепловой насос:

  • Низкие затраты на отопление частного дома (по сравнению с традиционной системой отопления)
  • Возможность использовать тепловой насос летом для кондиционирования
  • Более безопасный (не используется газ)
  • Нет вредных выбросов в атмосферу (отсутствуют продукты сгорания)
  • Позволяет использовать 80% энергии окружающей среды (земля, вода, воздух).

Принцип работы системы достаточно прост. Его можно сравнить, в некотором смысле, с работой простого холодильника работающего не в режиме  охлаждения, а в режиме нагрева. Хотя летом тепловой насос работает именно на охлаждение, кондиционируя воздух в помещении.