Опалення будинку тепловим насосом

Попри високу вартість, тепловий насос виправдовує його функціональність. Це обладнання здатне виконувати одразу три завдання – опалення, підготовки гарячої води та охолодження.

​

За допомогою теплового насоса можливо два варіанти охолодження — активне та пасивне.
1. Активне охолодження з температурою рідкого теплоносія +7℃ реалізується через систему з фанкойлами. Якщо в кімнатах є великі вікна в підлогу, то також встановлюються внутрішньопідлогові конвектори — робота цих пристроїв спрямована на відсікання тепла з боку склопакетів.

Охолодження фанкойлом відбувається у кілька етапів:

• забір двигуном повітря та передача його на теплообмінник;

• транспортування системи теплоносія t +7℃;

• через теплообмінник із цією прохолодною водою проходить потік повітря і далі через фанкойл він подається до приміщення.

Фанкойли — це досить універсальне обладнання для систем опалення та охолодження.

За способом монтажу фанкойли бувають:

• настінні,

• стельові,

• підлогові.

Залежно від способу підключення роблять фанкойли:

• двотрубні,

• чотиритрубні.

Однак якщо брати до уваги витрати енергії та комфорт для мешканців, холодні підлоги, стелі та/або стіни більш рекомендовані, ніж фанкойли. Вони поступово поширюють прохолоду.

2. Пасивне охолодження з тепловим насосом «повітря-вода» (активна генерація — з включенням компресора).

У теплі підлоги можна подавати теплоносій температурою 18-20℃, і тоді вони стануть холодними та працюватимуть не на обігрів, а на охолодження. Більш ефективний цей спосіб, якщо використовувати в системі подачі холоду використовуються теплі (холодні) стіни. Ще один варіант — встановлення теплих (холодних) стель.

Головний недолік такого варіанта охолодження пов'язаний з дельтою із зовнішнім середовищем, що становить 5-7℃. Тобто якщо на вулиці 35℃, то в кімнаті буде 28-30℃. Якщо обладнання подаватиме в труби підлоги/стін/стелі нижчу температуру, то випаде конденсат.

​

3. Пасивна та активна генерація холоду з геотермальним тепловим насосом.

Для пасивної генерації не потрібно використовувати компресор. Реалізується цей варіант охолодження так.
Оскільки взимку ґрунтовий тепловий насос відправляє холод із будівлі під землю, там він накопичується. Вже навесні акумулятор, встановлений під землею, має холодильну потужність +3…+8℃. Цю температуру обладнання може подати в теплу/холодну підлогу, стелі або стіни, стелі. Холод перемішують з водою, щоб у системі були +18℃ для охолодження кімнат.

Активна генерація холоду з геотермальним тепловим насосом починається пізніше, ближче до кінця літа, коли запаси холодильної потужності під землею вичерпалися. Тоді включається компресор, який допомагає досягти температури оптимальної для подачі в систему охолодження.

​

Розглянемо основні види теплонасосного обладнання та їхній принцип дії. 

Теплові насоси «повітря-повітря» мають такий самий принцип роботи, як і кондиціонери - загалом, вони такими і є. Від інверторних кондиціонерів їх відрізняє тільки можливість працювати за температур нижче -15℃. При цьому підготовка гарячої води з таким пристроєм неможлива. Плюси використання цього обладнання: 

• простий, досить бюджетний спосіб опалення. 

Недоліки такого теплового насоса полягають у відсутності гарячого водопостачання та поганому (нерівномірному) розподілі тепла.

​

Геотермальний (ґрунтовий) тепловий насос використовує для обігріву приховане тепло землі, яке поновлюється опадами, підземними водами тощо. 

Під час проєктування та встановлення ґрунтового теплового насоса важливо правильно провести розрахунки. Обсяг тепла для системи опалення, яке можна взяти з погонного метра землі, обмежений. Якщо площі труб буде недостатньо, то ви швидко заморозите свердловину.

Плюси геотермальних теплових насосів:

• стабільні, не залежать від зовнішніх факторів (температура під землею нижча за глибину промерзання, тобто починаючи з 15 метрів і глибше - близько 10℃); 
• хороший варіант для будинків площею понад 150-180 м2. 

Мінуси такого обладнання включають необхідність великих фінансових вкладень у ґрунтові роботи і присутність ризику пошкодження труб у землі.

Тепловий насос «повітря-вода» або просто водяний. Таке обладнання бере низькопотенційну енергію з повітря. Ця енергія віддається на фреон через випарник, далі на теплообмінник у зовнішньому блоці. Звідти фреон відправляється в компресор, де нагнітається його тиск і температура. Ця енергія передається (через конденсатор і теплообмінник у внутрішньому блоці) в одну із систем - обігріву, охолодження або ГВП. Плюси використання повітряного теплового насоса:

• компактний; 
• універсальний; 
• цей тип теплового насоса не потребує особливих умов для встановлення - лише місце для зовнішнього блоку на вулиці.

Мінус повітряного теплонасосного обладнання полягає в обмеженні по зовнішній температурі (близько -20 ℃ -25 ℃). За дуже низьких температур тепловий насос «підтримує» вбудовані ТЕНи або додаткове обладнання.

​