Что же такое тепловой насос?
Тепловой насос — это удивительно простая и надежная система, служащая для отопления Вашего дома в зимний период и охлаждения в летний.
Уникальность заключается в том, что теплоноситель, циркулируя по земляному контуру, отбирает из недр земли всего 2-3°C и этого достаточно, чтобы хладагент, находящийся в испарителе теплового насоса, закипел, а далее, попадая в компрессор, он сжимается и увеличивает свою температуру. В итоге горячий газ через конденсатор передает тепло уже другому теплоносителю через теплообменник, теплым полам, радиаторам, водонагревателям и т.д.
Точно также используется энергетика переходного процесса хладогента в любом холодильнике, только, наоборот, для отбора тепла. В холодильнике этот процесс происходит только за счет электричества.
Изюминка теплового насоса в том, чтобы не тратить огромное количество электроэнергии на подогрев теплоносителя на 2-3 градуса (а это в среднем от 0,3 м3 до 2 м3 теплоносителя в час в зимнее время для дома площадью 200-300 м2), мы используем бесплатный подогрев теплоносителя путем соприкосновения трубы с землей или водой. Ведь в зимнее время на глубине от 50 до 200 см температура не опускается ниже — 1°C, а этого достаточно чтобы происходил съем тепла в виде разницы 2-3°C. Например: вышел теплоноситель из теплового насоса с температурой -3°C, прошел круг под землей, а пришел -1°C и этого достаточно для нормальной работы. Очень важно не путать что такое глубина промерзания, что такое съем разницы теплоносителя на входе и выходе в виде 2-3°C.
Важнейший момент стабильной работы в зимнее время это не глубина залегания трубы, а ее длина или длина скважин. Труба на глубине 2м но короче всего на 20%, будет работать на порядок хуже трубы уложенной на глубине 0,8 м. Тоже самое у скважин — главное итоговая длина трубы. При этом увеличение диаметра трубы ничего не дает, существует рекомендуемый диаметр, превышать который бессмысленно т.к. произойдет только увеличение стоимости установки.
Вернемся к коэффициенту полезного действия (КПД) теплового насоса. В расчет берется температура теплоносителя 0°C. На сегодняшний день немногие производители тепловых насосов при 0°C выдают кпд 4,5 и выше.
Выбор пал на Stiebel Eltron, так как на сегодняшний день можно смело сказать что это один из мировых лидеров в категории тепловых насосов. Компания Stiebel Eltron более 100 лет на рынке, 40 лет выпускает тепловые насосы, а главное мы смело можем сказать, что за 15 лет работы на наших объектах ни одного отказа компрессора и это серьезный показатель надежности.
Но купить оборудование это элементарно, а вот правильно его установить могут немногие компании. Тут очень важен
К сожалению около 70 % тепловых насосов установленных в России работают по принципу догрева, проще говоря, включается дополнительно электрокотел. Причина проста, допустим на тепловой насос мощностью 10 кВт требуется 620 м.п. трубы диаметром от 20 до 32 мм уложенной на глубину в среднем от 0,8 до 1,5 м или вариант подороже, это 180 м.п. скважин (например 2×90м), с опущенной в них трубой длиной 360 м.п.
Если выполнить эти условия то температура теплоносителя не опустится ниже отметки 0 С (в земле, скважине), даже если установка работает непрерывно. Стоит нам сэкономить и произойдет переохлаждение грунтов, в следствие чего, они начнут терять свою отдачу, а оборудование автоматически включит догрев, чтобы восполнить обещанные 10 кВт. Отсюда и пошли разговоры о неэффективности тепловых насосов.
Перейдем к оборудованию. Необходимо правильно подобрать объем буферного накопителя, чтобы ресурс компрессора был не менее 20 лет. Главное это на 100% отказаться от радиаторов. При наличии хотя бы одного радиатора, стоимость теплового насоса увеличивается на 30-40%, и дальше каждый год вы переплачиваете за электричество на 30% больше. КПД теплового насоса падает на треть из-за применения всего 1-го радиатора.
Наша компания с удовольствием сделает для Вас бесплатный расчет вашего дома и даст рекомендации по утеплению дома, выбора вентиляционной системы, которая будет забирать всего 10% от мощности теплового насоса — это тепловой насос, это водяной теплый пол, это вентиляция (все это работает только в комплексе).
Понадобится детально изучить дом и поделить его на разные зоны по количеству трубы на 1 м2. В среднем 1 м2 теплого пола это 6-7 м.п. трубы, точнее от 4 до 11 м.п. на метр в зависимости от теплопотерь в данном месте.
Самый главный критерий теплого пола, это чтобы даже в лютые морозы (-30С) температура поверхности пола не превышала +26С. График комфортного ощущения необходимой влажности очень сильно падает при увеличении температуры поверхности всего на 2С. Абсолютный идеал когда на улице -10С, температура воздуха в доме +24С, температура пола +25С. То есть разница при среднем морозе всего 1С. Но к сожалению 90% объектов работают в режиме 28С – 35С. Да и свыше +27С поверхности пола уже не рекомендуют полы с натуральным деревом.
Правда есть одно но. Ведь в домах бывает второй свет, высокие потолки свыше 5-7 метров и более, огромные окна от пола. Тут нам на помощь приходят теплые стены (также низкотемпературные), которые теплее воздуха на 1С.
Да и еще неоспоримый плюс низкотемпературных поверхностей заключается в том, что вы уходите от демферных швов, которые доставляют серьезные неудобства. В нашей практике есть объекты с площадью остекления одного окна от пола 40м2 и поверьте, прекрасно справляются теплые полы и стены без применения дополнительных радиаторов и теплых завес, теплых плинтусов и т.п.
Это зимой. Летом другая проблема – это охлаждение с помощью кондиционеров, имеющих нескончаемый список недостатков. Клиент говорит у меня газ, а мы спрашиваем – а летом? Тут на помощь опять приходит тепловой насос. Все полы включаются наоборот, на охлаждение, но также на 1С. Пример: воздух +24С, а пол +23С: падение в 1 градус С достаточно, чтобы огромная площадь полов охладила помещение. Затраты электроэнергии на охлаждение в месяц дома 250 м2 составляют около 500 руб.
Основа водяного пола лежит в инерционности, набрав заданную температуру пол держит её без изменения не менее 8-10 часов, а ведь это колоссальная экономия. Напомним, на сегодня тепловой насос это единственная из всех отопительных (охладительных) систем, не требующая абсолютно никакого обслуживания.
Ресурс работы и эффективность теплового насоса всегда зависят от профессионального проектирования и монтажа, ведь только специалист способен оценить и в дальнейшем учесть все особенности проекта.
От теории к практике
Более 15 лет компания «Райт Хаус», используя новейшие технологии рынка, проектирует и запускает эффективные климатические системы на базе тепловых насосов Stiebel Eltron с честным коэффициентом — 4,5-5,1. На сегодняшний день мы обеспечили теплом и уютом более 70 семей.
Тепловые насосы подразделяются на несколько типов съема тепла:
- Земляной контур на глубине от 50 до 120 см — тепловой насос типа «рассол-вода»;
- Скважины с глубиной от 40 до 100 м — тепловой насос типа «вода-вода»;
- Из различных водоемов (озеро, речка или искусственный водоем) — тепловой насос типа «вода-вода»;
- Из воздуха — тепловой насос типа «воздух-воздух».