В условиях приближающегося энергетического кризиса и растущих расценок на горючее человечеству необходимо искать новые тепловые источники, которое можно применять для обогрева строений.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Среди них особенное место занимают экологически чистые источники энергии, которые являются безграничными и в теории не причиняют никакого ущерба внешней среде, в отличии от сжигания органического топлива.

Передовые технологии могут применяться и в приватных домохозяйствах: один из видов альтернативного теплоснабжения в доме — теплонасосы. Что это такое, как они работают, и насколько продуктивными они будут в отечественных условиях?

Общий рабочий принцип теплонасоса

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Тепловой насос для домашнего отопления, по существу, собой представляет «холодильник наоборот». Если домашняя морозильная установка забирает тепло из морозилки, благодаря чему достигается охлаждение, то теплонасос, напротив, забирает тепло из внешней среды и применяет его для домашнего отопления. В качестве теплового источника может применяться грунт, прогретый солнцем за лето, геотермальные источники, верховодки, а еще погодный воздух.

Как альтернативное теплоснабжение частного строения теплонасос имеет пару положительных качеств:

  • Это универсальное приспособление, которое обеспечивает дом теплом, а еще играет роль пассивного кондиционера и делает экономную вентиляцию. Для работы устройству требуется минимум энергии, и расходы будут многократно меньше, чем на полноценно обогрев электричеством.
  • Это не только система обогрева: тепловой насос может применяться для обогревания воды в электрическом водонагревателе, благодаря этому дом будет гарантирован всеми нужными нынешнему человеку удобствами.
  • Система абсолютно пожаробезопасна: нет котла отопления, нет горения, не нужно обустраивать дымотвод и смотреть за его исправностью. Приспособление не создает шума, благодаря этому оно не делает для жильцов никаких неудобств. Также, его практически не требуется контролировать.
  • Небольшие размеры и хороший дизайн. Сам теплонасос занимает в доме места очень мало: его можно на стенку повесить во всех помещениях. Для него не требуется оснащать котельную установку, нет потребности исполнять трудные требования пожарной безопасности.

Откуда теплонасос берёт тепло

Очень сложный вопрос – откуда можно получить большое количество тепла в жёстких российских условиях. Теплонасосы пока стали широко распространены в странах Европы с более приятным климатом, однако и в РФ они применяются. Системы продолжают совершенствоваться, а в настоящий момент для обогревания могут применяться несколько источников тепла. Рассмотрим ключевые системы:

    Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

  1. Применение геотермального обогревания. Планета Земля – потихоньку остывающий сгусток раскалённого вещества, и слой земной коры считается самым тонким, если сравнивать со слоем бурлящей магмы. Уже на глубине в 50 метров температура начинает увеличиваться, и это тепло может применять тепловой насос.
  2. Этот вид оборудования намного лучше применять в местах, в которых есть геотермальные источники и вулканические разломы, но он вполне используем и на иных территориях. Нужно будет только делать более глубокие скважины, и энергии будет собираться меньше. Главный недостаток – большие расходы на установку коллектора: нужно будет пробурить глубокие скважины и ставить оборудование. Однако подобная система считается самой лучшей и рентабельной после того как произошла установка.

  3. Горизонтальный коллектор в грунте. Такой теплонасос для домашнего отопления собственными руками выполняется значительно проще, коллектор ложится в почву в горизонтальном направлении на глубине примерно метра.
  4. Грунт имеет постоянную температуру, и остывать он будет гораздо медленнее, потихоньку передавая тепло тепловому носителю, идущему по коллектору. Чем он выше, тем более эффектной будет система. Есть и минус: коллектор нельзя располагать у себя на участке, так как грунт возле него всегда будет холодным, и это плохо отобразится на корнях растений.

    Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

  5. Применение тепла почвенных вод. Вода – максимально теплоёмкий носитель, и при помощи скважины можно получать достаточно мощный обогрев.
  6. Применять такую схему можно при большом уровне почвенных вод на участке или если есть наличие достаточно глубокого водоёма около дома. Будет лучше, дабы он был проточным, тогда коллектор станет более успешным.

  7. Получение тепла из атмосферного воздуха. Данная система недорого стоит и подготавливается быстро, однако она лучше подходит для регионов с комфортным климатом.
  8. Она дает возможность получать тепло атмосферного воздуха и подогревать с его помощью воду, имеется еще системы, которые работают по типу «воздух-воздух». Температура работы – до -15 градусов, благодаря этому из-за жёстких российских зим в районах севера коллектор данного типа будет бесполезным.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Оптимальный вариант подбирается в зависимости от условий климата в регионе и материальных возможностей. очень доступным тепловым источником станет вода или воздух, но порой из-за климата их применение нереально.

Грунтовый коллектор можно соорудить почти что где угодно, однако для него около дома должно быть много места. Преимущество всех систем в их высокой энергетические эффективности: на каждый примененный кДж энергии система формирует минимум 3 кДж тепла.

Как соорудить систему такого рода собственными руками

Теплоснабжение теплонасосом собственными руками будет очень просто оснащать. Оно совсем не нужно должно быть ключевым: с его помощью можно, к примеру, установить систему пола с подогревом, а остальное кол-во тепла, нужное для настоящего обогревания, будет удаваться от электрического или котла на газу. Тепловой насос также можно применять исключительно для систем с горячим водоснабжением дома или только для отапливания.

Система обогрева теплонасосом может быть куплена в готовом виде: собственными силами установить данное устройство тяжело. А вот установку действительно можно сделать собственными руками, это даст возможность существенно сделать меньше цена системы. Но можно пробовать установить коллектор из обыкновенных материалов, и при правильной сборке он будет не меньше успешным.

Рассмотрим подробно, как установить на своём участке теплонасос, забирающий тепло из грунта. Если пока на территории нет никаких насаждений, можно обустраивать тепловой коллектор. Для этого проводятся работы связанные с землей: на глубине 1 метра нужно положить в землю тонкостенную трубу из пластика (диаметр – 40 мм).

Её длина зависит от площади дома: это в среднем 5 метров трубопрововода на 1 квадрат площади. Исходя из этого на дом имеющий площадь 100 метров квадратных понадобится 500 м трубы. Положить их не очень сложно, как на первый взгляд покажется: дабы уменьшить занимаемую площадь, трубы необходимо ложить змейкой.

Важно! Трубы коллектора не должны находиться ближе 2,5-3 метров к поверхности стен строения, иначе фундамент будет регулярно мерзнуть, и в доме будет холоднее.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Трубы подсоединяются к теплонасосу, и в них заливается тепловой носитель. Как правило для данной цели применяется тосол или антифриз. Хорошим решением считается жидкость на этиленгликолевой основе – она не перемерзает и обеспечит самую большую трудоспособность системы.

В доме ложится тепловой пол: система труб помещается на черновую поверхность, закрывается гидрозащитой, стяжкой из бетона и чистовым покрытием. Не стоит применять с теплонасосом традиционные отопительные батареи: дабы обогрев был успешным, по площади они обязаны быть больше во много раз обыкновенных.

В систему теплового пола также заливается этиленгликоль, она подсоединяется к тёплой стороне насоса. Потом конструкция готова к работе, и переходите к запуску и настройке. Полный монтаж теплонасосов для отапливания занимает только пару дней, это не очень трудная работа.

Как функционирует система

Когда включается теплоснабжение, теплонасос начинает собирать тепло, которое земля копит от солнечных лучей на протяжении всего лета. Грунт стынет очень потихоньку, благодаря этому этиленгликоль будет собирать огромное количество энергии, и температура пола с подогревом будет достигать 27 градусов.

Можно применять пару вариантов обогревания: часть тепла направляется на горячее водообеспечение жилья, а остальная часть — в трубы пола с подогревом. В результате можно будет получить вполне хороший обогрев.

Один из некоторых минусов – теплонасос не будет полноценно энергонезависимым. Ему необходимо электричество, благодаря этому сложности в работе электрических сетей могут остановить систему. Нужно будет регулярно контролировать исправность проводки и вовремя убирать любые поломки в щитке.

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Но при всех предполагаемых минусах тепловой насос можно заслужено отнести к энергетике грядущего. На протяжении какого-то времени человечество найдёт метод отказаться от дорогой добычи нефти и применения сетевого газа.

Тепло недр земли в настоящий момент относят к неисчерпаемым источникам, и если человечество научится применить их мощь в полную силу, можно будет позабыть о вредных выбросах в атмосферу и загрязнении почвы. В настоящий момент установить тепловой насос по силам практически каждому владельцу дома, и это прекрасный вариант для альтернативного домашнего отопления.
[youtube=httpss://www.youtube.com/watch?v=zji6vTgWnn0]

Оставьте комментарий