Отопление дома тепловым насосом

Несмотря на высокую стоимость, тепловой насос оправдывает его функциональность. Это оборудование способно выполнять сразу три задачи — отопления, подготовки горячей воды и охлаждения. 

При помощи теплового насоса возможно два варианта охлаждения — активное и пассивное.

1. Активное охлаждение с температурой жидкого теплоносителя +7℃ реализуется через систему с фанкойлами. Если в комнатах есть большие окна в пол, то также ставятся внутрипольные конвекторы — работа данных устройств направлена на отсекание тепла со стороны стеклопакетов. 

Охлаждение фанкойлом происходит в несколько этапов: 

• забор двигателем воздуха и передача его на теплообменник;

• транспортировка в систему теплоносителя t +7℃;

• через теплообменник с этой прохладной водой проходит поток воздуха и далее через фанкойл он подается в помещение.

Фанкойлы — это достаточно универсальное оборудование для систем отопления и охлаждения.

Фанкойлы бывают:

• настенные; 

• напольные;

• канальные.

В зависимости от способа подключения производят фанкойлы: 

• двухтрубные,

• четырехтрубные.

Однако если брать во внимание затраты энергии и комфорт для жителей, холодные полы, потолки и/или стены более предпочтительны, чем фанкойлы. Они равномернее распространяют прохладу. 

2. Пассивное охлаждение с тепловой насосом «воздух-вода» (активная генерация — с включением компрессора). 

В теплые полы можно подавать теплоноситель температурой 18-20℃, и тогда они станут холодными, и будут работать не на обогрев, а на охлаждение. Более эффективен этот способ, если использовать в системе для подачи холода теплые (холодные) стены. Еще один вариант — установка теплых (холодных) потолков. 

Главный недостаток такого варианта охлаждения связан с дельтой со внешней средой, которая составляет 5-7℃. То есть, если на улице 35℃, то в комнате будет 28-30℃. Если оборудование будет подавать в трубы пола/стен/потолка более низкую температуру, то выпадет конденсат.

3. Пассивная и активная генерация холода с геотермальным тепловым насосом.

Для пассивной генерации не нужно задействовать компрессор. Реализуется этот вариант охлаждения следующим образом.
Поскольку зимой грунтовой тепловой насос отправляет холод из здания под землю, там он накапливается. Уже весной аккумулятор, который установлен под землей, имеет холодильную мощность +3…+8℃. Данную температуру оборудование может подать в теплые/холодные полы, потолки или стены, потолки. Холод перемешивают с водой, так чтобы в системе были +18℃ для охлаждения комнат. 

Активная генерация холода с геотермальным тепловым насосом начинается позже, ближе к концу лета, когда запасы холодильной мощности под землей истощились. Тогда включается компрессор, который помогает достигнуть температуры, оптимальной для подачи в систему охлаждения.

​

Рассмотрим основные виды теплонасосного оборудования и их принцип действия.

​Тепловые насосы «воздух-воздух» обладают таким же принципом работы, как и кондиционеры – в целом, они таковыми и являются. От инверторных кондиционеров их отличает только возможность работать при температурах ниже -15℃. При этом подготовка горячей воды с таким устройством невозможна. Плюсы использования данного оборудования:

• простой, достаточно бюджетный способ отопления.

Недостатки такого теплового насоса заключается в отсутствии горячего водоснабжения и плохом (неравномерном) распределении тепла.

Геотермальный (грунтовой) тепловой насос использует для обогрева скрытое тепло земли, которое обновляется осадками, подземными водами и т.д. 

При проектировании и установке грунтового теплового насоса важно правильно провести расчеты. Объем тепла для системы отопления, которое можно взять с погонного метра земли, ограничено. Если площади труб будет недостаточно, то вы быстро заморозите скважину. 

Плюсы геотермальных тепловых насосов:

1. стабильные, не зависят от внешних факторов (температура под землей ниже глубины промерзания, т.е. начиная с 15 метров и глубже — около 10℃);
   
2. хороший вариант для домов площадью более 150-180 м².
   

Минусы такого оборудования включают необходимость больших финансовых вложений в грунтовые работы и присутствие риска повреждения труб в земле.

Тепловой насос «воздух-вода» или попросту водяной. Такое оборудование берет низкопотенциальную энергию из воздуха. Данная энергия отдается на фреон через испаритель, далее на теплообменник во внешнем блоке. Оттуда фреон отправляется в компрессор, где нагнетается его давление и температура. Эта энергия передается (через конденсатор и теплообменник во внутреннем блоке) в одну из систем — обогрева, охлаждения или ГВС. Плюсы использования воздушного теплового насоса: 

• компактный; 

• универсальный; 

• этот тип теплового насоса не требует особых условий для установки — только место для внешнего блока на улице. 

Минус воздушного теплонасосного оборудования заключается в ограничении по внешней температуре (около -20℃-25℃). При очень низких температурах тепловой насос «поддерживает» встроенные ТЭНы или дополнительное оборудование.