Способы отбора тепла из окружающей среды для теплового насоса

Тепловые насосы – это и тепло (отопление), и прохлада (кондиционирование), и горячая вода в загородном доме. Эта технология позволяет решать сразу комплекс задач по поддержанию требуемого температурного режима в доме, офисе или на предприятии. Для работы установки требуется только электричество, что делает объект наиболее энергонезависимым. Теперь можно эффективно отапливать, скажем, загородный дом, невзирая на его территориальную принадлежность и удалённость от газовых магистралей. Широкий выбор конструкций и моделей таких теплогенераторов, позволяет оптимально подобрать нужное оборудование.

Способы отбора тепла из окружающей среды для теплового насосаПлюсы теплового насоса по сравнению с иными источниками отопления и водоснабжения дома очевидны. Это безопасность, экологичность и самоокупаемость в течение пяти лет.

До начала разработки проекта системы отопления на основе теплового насоса необходимо выбрать способ отбора тепла из окружающей среды. Ниже рассмотрены достоинства и недостатки основных способов.

Теплота от воздуха

Отбор тепла от уличного воздуха производится посредством компактного медно-алюминиевого теплообменника, через который циркулирует хладагент. Теплообменник принудительно обдувается воздухом с помощью вентилятора.

Достоинства: компактность, низкая стоимость.

Недостатки:

  • высокое потребление электроэнергии;
  • высокий уровень шума;
  • непостоянная мощность – падает температура воздуха, падает и мощность установки.

Теплота от воды с водоёма

Подразумевается наличие водоёма в непосредственной близости.

Тепло отбирается из водоёма со стоячей или проточной водой. Можно отбирать непосредственно воду (она должна быть достаточно чистой), либо в водоём помещается теплообменник (изготавливается обычно из ПНД труб), по которому циркулирует теплоноситель. Так как постоянно чистую воду в открытых водоёмах найти почти невозможно, чаще всего используется второй вариант.

Достоинства: низкая стоимость теплообменника.

Недостатки:

  • высокая трудоёмкость монтажных работ;
  • высока вероятность повреждения теплообменного аппарата находящимися в воде предметами, плавсредствами и др.;
  • непостоянная мощность, так как температура воды в водоёме может значительно колебаться.

Теплота от грунтовой воды

Тепло отбирается от воды, которую подаёт из артезианской скважины водоподъёмный насос. Вода, отдавшая тепло, сливается в другую, приёмную скважину.

Достоинства: относительно низкая стоимость, компактность.

Недостатки:

  • высокое потребление электроэнергии;
  • малый срок службы скважинного насоса при его высокой стоимости;
  • засорение устройства теплообмена;
  • необходимость обеспечения доступа к скважинному насосу для сервисных процедур;
  • вероятный низкий срок службы скважин.

Теплота от грунта

Тепло отбирается из грунта, в котором размещается теплообменный контур, по которому циркулирует теплоноситель. Такой отбор имеет весомые преимущества перед скважиной на воду.

Существует два способа размещения теплообменного аппарата:

  1. Горизонтальный теплообменник. Трубопровод из ПНД или PEX трубы укладывается в траншеи.

Достоинства:

  • отсутствие сложных технологических операций при монтаже;
  • низкое энергопотребление;
  • высокий срок службы.

Недостатки:

  • необходимость в задействовании значительных площадей земли;
  • большой объём земляных работ;
  • невозможность возведения капитальных зданий над теплообменником;
  • возможное переохлаждение грунта с нанесением вреда растениям.
  1. Вертикальный теплообменник. В вертикальной скважине размещается одинарный или двойной U-образный теплообменник из ПНД или PEX труб, называемый геозондом.

Достоинства:

  • низкое энергопотребление;
  • самый высокий срок службы;
  • минимальное влияние на окружающую среду;
  • возможность возведения зданий над геозондами;
  • не требуются обслуживание и сервисные процедуры;
  • самая высокая эффективность получения, как тепла, так и холода.

Недостатки:

  • требуется большой объём буровых работ;
  • для долгосрочной эксплуатации необходимы качественные геозонды заводского производства;
  • выполнение работ под силу только высокотехнологичному подрядчику.

Резюме: в разных условиях вес тех или иных плюсов и минусов различен, поэтому квалифицированное проектирование очень поможет на стадии строительства и снизит вероятность эксплуатационных неудобств.