Оптимальное отопление

Тепловой насос

Система отопления без газа

В развитых странах мира уже 30 лет назад оценили преимущества отопления без газа. Речь идет о тепловых насосах. Первыми устанавливать их начали самые богатые люди планеты. Ведь система отопления без газа — это круто. Сегодня тепловой насос по цене доступен практически каждому домовладельцу. За рубежом тепловые насосы — одно из наиболее динамично развивающихся направлений использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Наибольшее число таких установок используется в США. Большое число систем функционируют в Канаде и странах Центральной и Северной Европы: Австрии, Германии, Швеции и Швейцарии. И тот, кто держит руку на пульсе времени, не ставит у себя в доме газовый котел, а сразу монтирует тепловой насос.

Принцип работы тепловых насосов

Тепловой насос — это устройство для перевода низкотемпературной энергии в высокотемпературную и обратно. В отличие от традиционных котлов и генераторов, ему не нужно никакого топлива. Он реализует обратный термодинамический цикл, отбирая низкопотенциальное тепло у грунта, воздуха, воды. Передача тепла производится хладагентом (фреоном) — как в обычном холодильнике, только "наоборот". Принцип работы теплового насоса вкратце состоит в том, что охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, нагревается на несколько градусов, а, проходя через теплообменник, отдает аккумулированное тепло во внутренний контур теплового насоса, заполненного хладагентом. Хладагент (с низкой температурой кипения) в испарителе при резком падении давления переходит из жидкого состояния в газообразное. Компрессор сжимает хладагент до высокой температуры, горячий газ поступает во второй теплообменник, конденсатор, где происходит передача тепла в систему отопления. Хладагент, охладившись при этом, становится вновь жидкостью, а нагретый теплоноситель внутреннего контура подает тепло потребителю. Так в тепловом насосе происходит отбор тепла от низкопотенциального источника и его утилизация.

Устройство теплового насоса

Конструкция теплового насоса состоит из двух частей: непосредственно "холодильника наоборот", который обычно располагают в отдельном помещении, и системы специальных трубопроводов, которые могут быть либо уложены в грунт горизонтально или вертикально, либо опущены на дно водоема, либо вынесены к специальной установке, где аккумулируется тепло воздуха. Выбор и тип установки теплового насоса зависят от площади участка и состояния грунта, теплоизоляции дома и его характеристик, возможных теплопотерь, анализа потребления электроэнергии и горячей воды. Для работы теплового насоса нужно немного электроэнергии — она тратится лишь на перемещение хладагента по системе с помощью компрессора.
Если участок достаточно большой и на нем можно разместить необходимое количество труб, то эффективным будет использование тепла поверхности земли. В этом случае горизонтальный грунтовой теплообменник устанавливают рядом с домом на небольшой глубине (обычно 1-1,5 метра, но ниже уровня промерзания грунта в зимнее время). Тепловой насос - удивительна вещь. При этом не рекомендуется высаживать на этой территории вековые деревья с мощной корневой системой, потому что они могут повредить трубы. Лучше на этом месте устроить газон или  детскую площадку, установить беседку или альпийскую горку.
В случае если участок сравнительно невелик, то самой эффективной будет скважина и вертикальные грунтовые теплообменники. Они позволяют использовать низкопотенциальную тепловую энергию грунтового массива, лежащего ниже "нейтральной зоны" (10-20 м от уровня земли и глубже). Системы с вертикальными грунтовыми теплообменниками не требуют участков большой площади и не зависят от интенсивности солнечной радиации, падающей на поверхность земли. Если места у дома совсем немного, то можно установить систему "воздух-вода".
А если рядом с домом есть река или водоем, то лучше всего будет система "вода-вода". (Читайте обзор видов котлов для отопления).

Преимущества тепловых насосов

- Оборудование компактно, работает тихо. Установка располагается в специальном помещении, не нарушает целостность интерьера и концепцию фасада здания, занимает немного пространства.
- Система работает в автоматическом режиме. Обслуживание установок заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы.
- Ежегодные расходы на геотермальное отопление в 4-6 раз меньше по сравнению с традиционными котлами и печами.
- Срок окупаемости оборудования в среднем 3-8 лет (в зависимости от площади дома и эксплуатационных условий).
- Тепловые насосы имеют срок службы до капитального ремонта не менее 20 лет. Работают они в автоматическом режиме, при эксплуатации требуется лишь периодическая проверка показаний, сезонный техосмотр. Установки даже высокой мощности безопасны, так как не связаны с горючими, взрывоопасными материалами.

Не только тепло...
Тепловые насосы могут работать не только на обогрев дома. Они также охлаждают помещения и снабжают дом горячей водой.
Одна такая установка легко может заменить заменяет печь, водонагревательный котел и кондиционер.

Оптимальное отопление
На Западе давно поняли, что вкладывать средства в нестандартные источники тепла — это не только престижно, но и выгодно. В некоторых развитых странах мира законодательство даже обязывает своих законопослушных граждан использовать для отопления тепловые насосы. А тем домовладельцам, кто меняет газовый котел на тепловой насос, государство даже предоставляет всевозможные льготы.
Тепловой насос потребляет мало электроэнергии, в нем ничего не сжигается для получения тепла и, как следствие, — вредные вещества не выбрасываются в атмосферу. Поэтому он является экологически чистым оборудованием. Замена только одного газового отопительного котла на тепловой насос позволяет снизить выбросы в атмосферу парниковых газов примерно на 500 кг в год. Потому установка такого оборудования приветствуется Киотским протоколом — Международным договором в области охраны окружающей среды. Для справки: этот документ обязывает развитые страны мира (в том числе и Украину) вести работу по снижению вредных выбросов в атмосферу. Кстати, этим же документом предусмотрены квоты тем, кто устанавливает оборудование, которое снижает выбросы парниковых газов. И эти квоты хозяин дома может продавать. И не только квоты, но и получаемое от теплового насоса тепло тем, кто своевременно не оценил все плюсы "шарового" тепла. Дело в том, что тепловой насос производит намного больше, чем потребляет. Так, за каждый потребленный кВт/ч вы получаете от грунта бесплатный запас от 3 до 5 термических кВт/ч в качестве тепла...

Автор: Тарас Майстренко
Источник: ДОМ.ua