Что такое тепловой насос?
Для начала надо разобраться, что это вообще такое — Тепловой насос.
Это современная котельная без пыли и грязи. И это самое экономичное на сегодняшний момент отопление на электричестве для частного дома, коттеджа и т.д. Тепловой насос (ТН) позволит реализовать сразу несколько задач: отопление, горячее водоснабжение, кондиционирование. Используя возможности ТН при достаточной мощности можно реализовать систему снеготаяния, что очень актуально в Новокузнецке и Кузбассе. При необходимости тепловой насос подогреет и воду в бассейне.
Тепловой насос или теплонасосная установка (ТНУ) формально не вырабатывает тепловой энергии. Подобно водяному насосу, перекачивающему воду с уровня источника воды на потребительский уровень, затрачивая при этом электроэнергию, тепловой насос перекачивает теплоту с низкого температурного уровня на потребительский температурный уровень и позволяет использовать низкопотенциальное (с невысокой температурой), так называемое «бросовое тепло», которое без теплового насоса использовать нельзя.
При передаче тепловой энергии от менее нагретой среды (низкопотенциальный источник тепловой энергии) к более нагретой (теплоноситель потребителя) тепловой насос затрачивает энергию, но в объемах, существенно меньших, чем передает нагреваемой среде. Отсюда создается иллюзия, что ТНУ вырабатывает энергии больше, чем затрачивает. В числовом выражении это означает, что из 1 кВтч электроэнергии в зависимости от теплового источника можно получить до 5 кВтч полезной тепловой энергии.
Таким образом, тепловой насос позволяет полезно использовать низкотемпературную тепловую энергию грунта, воздуха, воды, хозяйственно-бытовых стоков, шахтных вод, промышленных сбросов и многого другого. Важнейшей особенностью ТНУ является универсальность по отношению к виду первичной энергии.
Собственно, тепловой насос работает, как холодильник. То есть, по той же технологии, но в обратном направлении. Он извлекает из холодной окружающей среды тепло, которое может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения.
Какие бывают тепловые насосы?
Самые распространённые ТН делятся на 2 типа:
геотермальные и воздушные.
Для воздушных ТН источником низкопотенциального тепла служит воздух, а для геотермальных – грунт (или вода). Здесь следует пояснить, что такое низкопотенциальное тепло и зачем оно нам нужно. Проще это сделать на примере геотермального ТН (хотя принцип работы воздушного ТН тот же самый). Земля (и всё, что есть на ней и в ней), как огромный аккумулятор, в течение всего лета накапливает в себе тепловую энергию, попадающую на неё в результате солнечной инсоляции и выпадения осадков. Кроме того, биологические процессы, происходящие в почве, также способствуют выделению определённого количества тепла.
Тепло извлекается из грунта (или воды) путём укладки в него пластиковой трубы в качестве коллектора ( или же с помощью геозондов, опущенных в пробуренные скважины необходимой глубины). В коллекторе циркулирует антифриз. Попадая в тепловой насос, он соприкасается с другой замкнутой системой.
Данная система содержит хладагент, переходящий в газообразное состояние при низких минусовых температурах. Дальше в дело уже вступает компрессор и известные нам со школьной скамьи законы физики.
В результате в отопительную систему передаётся уже необходимая нам комфортная температура.
Учтите, что в приповерхностном слое почти в любой местности и в любое время года температура будет примерно одинаковой и неизменной даже при низких атмосферных температурах. Это обеспечивает надёжность и высокую эффективность работы геотермального ТН.
Для работы воздушного теплового насоса (ВТН) не требуется ничего, кроме электроэнергии. Но в отличие от того же электрокотла коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую у него в разы выше, т.е. на 1 кВт электроэнергии Вы получаете до 3,5 – 4,5 кВт тепловой. А срок окупаемости (даже не учитывая рост тарифов) по отношению к тому же электрокотлу составляет от 2 до 5 лет. Электрокотел не окупает себя никогда, т.к. на 1 кВт электроэнергии он выдает менее 1 кВт тепловой. Проще говоря, «за что купил, за то и продаю».
У ВТН есть преимущества не только перед котлами, использующими для нагрева теплоносителя какое-либо топливо, но и перед своими собратьями – геотермальными тепловыми насосами. Установка ВТН достаточно простая, затраты на монтаж минимальные, ведь здесь нет необходимости бурить, сверлить или копать ваш участок. Энергия извлекается непосредственно из воздуха экономичным и экологически чистым способом. Воздушные тепловые насосы доступные, универсальные, легко могут быть использованы для модернизации существующей системы отопления.
Деньги, вложенные в покупку ВТН, окупятся уже через пару лет, а в дальнейшем будут приносить доход в виде сэкономленных средств.
Конечно, для большинства остается весьма сомнительной эффективность работы ВТН в условиях, допустим, Сибири. Вот теперь мы и подошли вплотную к вопросу в самом начале нашей статьи: какие тепловые насосы (геотермальные или воздушные) всё же лучше.
Какой тепловой насос лучше: геотермальный или воздушный?
Заявляем со всей ответственностью: воздушные тепловые насосы прекрасно работают в климатических условиях Кузбасса. Это уже подтвержденная практика. И не одним годом работы подтвержденная.
Конечно, коэффициент преобразования среднегодовой у воздушных тепловых насосов может быть немного ниже, чем у геотермальных. Однако, отсутствие необходимости проводить дорогостоящие земляные работы при монтаже может стать в некоторых случаях решающим фактором для выбора именно «воздушника». Подробнее об электропотреблении дома с воздушным тепловым насосом в Кузбассе и о работе ВТН можно прочитать здесь.
Почему-то традиционно сложилось, что в европейских странах предпочтение отдаётся воздушным тепловым насосам. В России же чаще устанавливают именно геотермальные. И дело здесь не в климате даже. В тех же скандинавских странах (Норвегии, Швеции) или Финляндии зимы могут быть такие же холодные, как и в Сибири. Скорее, срабатывают стереотипы и неосведомленность потенциальных российских пользователей о реальной практике использования разных типов тепловых насосов. Согласитесь, редко кто может сказать: «а вот мой сосед по участку отапливается тепловым насосом, а не твердотопливным/газовым/электрическим котлом».
Какой тепловой насос выбрать — это в первую очередь вопрос целесообразности. Представьте, что Вы купили дом, уже готовый, с внутренней отделкой и ландшафтным дизайном. Однако, Вас не устраивает установленный там твердотопливный или ещё какой-либо котел. Вы хотите чего-то более автоматизированного, более современного и (в случае с твердотопливным котлом) более безопасного и чистого, без угля, пыли и сажи. Конечно, никто не захочет фактически уничтожить весь ландшафтный дизайн у себя на участке, чтобы пробурить скважины или уложить земляной коллектор. Оптимальным решением станет именно воздушный тепловой насос, а уже имеющийся котел пусть останется в качестве резервного источника тепла на случай экстремально низких температур. Это обеспечит надёжное теплоснабжение Вашего жилища или коммерческой недвижимости (гостиницы, например).
Благодаря современным технологиям «воздушники» работают и в — 32°С. Обратите внимание на инновационные российские тепловые насосы REN PRO (почитайте подробнее здесь).
Безусловно, геотермальный тепловой насос всё так же остаётся стандартом надежности и бесперебойной работы. Даже если температура на улице упадёт до — 50°С, он не перестанет работать и будет поддерживать нужную Вам температуру в помещении. Без резервного источника тепла.
Геотермальный ТН позволяет также реализовать сложные задачи по утилизации бросового тепла технологических и хозяйственных процессов. Например, использовать низкопотенциальное тепло шахтных вод или неочищенных сточных вод. Чем теплее источник — тем больше от него экономия. Будьте изобретательными! Были проекты, где использовалось тепло… от свиного навоза. Фермеры зарывали в навоз коллектора для отбора тепла, чтобы тепло, исходящее от горячей навозной жижи, подавать на тепловые насосы. Некоторые фермы буквально за несколько лет достигли значительной экономии энергии, используя этот метод.
Таким образом, отвечая на вопрос, поставленный в начале статьи, можно сказать, что говорить о том, какой тепловой насос лучше просто некорректно. Лучше тот, который подходит конкретно для Вашего объекта (коттеджа, бани, гостиницы, производственного помещения, фермы или даже многоэтажного дома).
Чтобы мы смогли оптимально подобрать Ваш вариант теплового насоса, заполните опросный лист. Это не займет много времени, а Вы сможете получить расчет основного оборудования бесплатно. Если у вас остались вопросы, просто позвоните нам по телефонам: +7 (3843) 960-963, +7905-913-1013.