Какие источники тепла можно использовать для работы теплового насоса?
Для бытового отопления в качестве низкопотенциальных (низкотемпературных)источников тепла могут использоваться:
- Окружающий воздух
- Грунтовые и геотермальные воды
- Поверхностные и более глубокие слои грунта
- Солнечная энергия
- Водоёмы и реки
Какие преимущества и недостатки использования воздуха в роли источника тепла?
Воздух бесспорно является самым доступным источником тепла для работы теплового насоса. Для использования воздуха нет необходимости в обустройстве дополнительного контура по сбору низкопотенциального тепла. Таким образом первоначальные затраты на установку теплового насоса "воздух-вода" гораздо ниже, чем для других типов тепловых насосов. В летнее время воздушный тепловой насос идеален для нагрева горячей воды для бытовых нужд. Коэффициент эффективности теплового насоса "воздух-вода" в этом случае оказывается выше, чем у иных тепловых насосов за счет более высокой температуры источника тепла. Однако теплота окружающего водуха характеризиуется колебаниями температуры в зависимости от погодных условий, что влечет за собой колебания режимов теплового насоса, снижающие его эффективность. Годовой рабочий коэффициент эффективности воздушного теплового насоса оказывается ниже, чем у других тепловых насосов.
Какие преимущества и недостатки использования грунта в роли источника тепла?
Грунт поверхностных слоев Земли представляет собой тепловой аккумулятор огромной мощности. Температура грунта почти не подвержена сезонным колебаниям. Температурный потенциал грунта в холодное время значительно выше, чем у наружного воздуха, а в жаркое время года - значительно ниже. При использовании грунта возможно применение моновалентного режима эксплуатации теплового насоса, то есть все необходимое тепло вырабатывается тепловым насосом круглый год, не используются дополнительные источники теплоснабжения.
Еще одно преимущество - возможность реализации режима пассивного охлаждения помещений в летнее время. Для получения тепла от грунта необходимо установить достаточно массивный грунтовый контур (контур солевого раствора). Контур представляет из себя горизонтальный трубный коллектор или систему вертикальных зондов. В любом случае это трубопровод по которому циркулирует теплоноситель (солевой раствор), служащий для переноса теплоты грунта в тепловой насос. Однако не всегда на участке достаточно пространства для установки горизонтального коллектора, а затраты на буровые работы могут оказаться существенной статьей расходов.
Какие преимущества и недостатки использования грунтовых вод в роли источника тепла?
Грунтовые воды обладают достаточно высокой теплоотдачей и имеют постоянную температуру, что обеспечивает эффективность и стабильность режимов работы теплового насоса.
Однако использование этих источников связано с интенсивным вмешательством в гидрологию недр и требует согласования.
Можно ли охлаждать помещение при помощи теплового насоса?
Одним из главных преимуществ теплового насоса является то, что его можно использовать не только для отопления и нагрева горячей воды, но и для охлаждения помещений в теплое время года. Особенно это касается так называемого «пассивного» охлаждения, при котором летом используются относительно холодные источники тепла (грунт, подземные воды) для охлаждения нагревательного контура, таким образом, температура в помещении понижается.
При покупке теплового насоса следует обратить внимание на то, есть ли у него такая опция и имеют ли устройства управления функцию контроля за точкой росы во время работы теплового насоса в режиме охлаждения.
Как приблизительно определить необходимую мощность теплового насоса?
Мощность теплового насоса должна компенсировать теплопотери Вашего дома. Выбор мощности ТН абсолютно аналогичен подбору мощности любого другого теплогенератора (например, газового котла).
Единственное отличие – мощность газового (или иного) котла обычно берется с запасом, а с тепловым насосом рекомендуется выбирать мощность, наоборот, с небольшим дефицитом. Это позволяет существенно сэкономить на оборудовании (и сопутствующих работах), а недостаток тепла в сильные морозы (5-10 дней в году) получать от второго источника тепла (например, встроенный электронагреватель).
Каков срок окупаемости капитальных вложений в установку теплового насоса?
Вопрос окупаемости сильно зависит от того альтернативой какому виду топлива (и какому котлу) рассматривается тепловой насос. Основные традиционные энергоносители - природный газ, электричество, дизельное топливо, твердое топливо, сжиженный газ. Стоимость условного киловатт-часа тепловой энергии, получаемой от различных теплогенераторов в РФ:
| Вид теплогенератора |
Стоимость 1кВт*час |
| Газовый котёл |
0,25 руб. |
| Твердотопливный котёл |
1,05 руб. |
| Дизельный котёл |
2,10 руб. |
| Электрический котёл |
2,20 руб. |
| Тепловой насос* |
0,55 руб. |
Как видно из таблицы, при существующих российских ценах на энергоносители, газовое отопление в эксплуатации более выгодно, чем теплонасосная установка. Но только в том случае, если газ уже подведен на участок. Если же газовая магистраль отсутствует на участке, то цена согласования, монтажа, подключения газового оборудования может многократно превысить стоимость монтажа теплового насоса и его эксплуатации продолжительное время.
Следующим по дешевизне видом традиционного топлива являются дрова. Но при отоплении даже самым современным твердотопливным котлом невозможно добиться комфортного отопления и функционального управления. Да и эксплуатационные расходы оказываются в два раза выше, чем в случае применения теплового насоса. По сравнению с прямым электрическим нагревом (электрокотел или электроконвекторы) тепловой насос экономичнее в 3-4 раза. Также теплонасосная установка, работающая в моновалентном режиме эксплуатации не требует подключения дополнительных электрических мощностей. Стоимость дополнительного кВт выделенной электрической в Московской Области варьируется от 40 до 80 тысяч рублей. Для отопления отопления коттеджа 200 кв. м. электрокотлом необходимо до 20 кВт выделенной мощности, в случае использования теплового насоса потребляемая мощность не превысит 5 кВт для аналогичного объекта.
Сравнение экономичности дизельного котла с тепловым насосом похоже на сравнение с элекрокотлом. Эксплуатационные расходы на отопление теплонасной установкой ниже в четыре раза, гораздо выше степень автономности и функциональности системы отопления, не возникает вопросов с поставкой и хранением горючего топлива.
* стоимость киловатт-часа указана для теплового насоса "солевой раствор-вода", у тепловых насосов "вода-вода" средняя за год стоимость 1 кВт*ч оказывается чуть ниже, у воздушных тепловых насосов чуть выше.
Насколько шумен тепловой насос?
Уровень звуковой мощности различных типов тепловых насосов колеблется от 43 до 62 Дб. Максимальные значения у тепловых насосов "воздух-вода", так как шум создается вентилятором, обеспечивающим подачу воздуха.
У тепловых насосов "солевой раствор-вода" и "вода-вода" звуковая мощность не превышает 53 Дб, что сопоставимо с бытовым холодильником.
Как посчитать сколько электроэнергии будет потреблять тепловой насос в год,в месяц,в сутки?
Потреблять электроэнергии тепловой насос будет приблизительно в 4 раза меньше, чем в случае отопления прямым электронагревом. То есть, если при электрообогреве потребляется 10000 кВт*ч электроэнергии в месяц (обычная ситуация для коттеджа, площадью 200-250 м), то тепловой насос потратит 2000-2500 кВт*ч. При этом экономия составит около 15000 рублей в месяц.
Какую площадь можно отапливать при помощи тепловых насосов?
Существует широкий модельный ряд тепловых насосов различных мощностей. В зависимости от выбора модели тепловые насосы могут отапливать как небольшие уютные коттеджи, так и огромные производстенные площади.
Какие режимы работы предусмотрены для тепловых насосов? Как осуществляется эксплуатация ТН?
Для способов эксплуатации тепловых насосов используется следующая специальная терминология:
- Моновалентный режим эксплуатации
- Моноэнергетический режим эксплуатации
- Бивалентные режимы эксплуатации
Можно ли управлять тепловыми насосамина расстоянии?
Стандартное устройство управления тепловыми насосами имеет встроенную функцию дистанционной передачи данных для диагностики и управления теплонасоной установкой. Для реализации данной возможности необходимо смонтировать модуль дистанционной передачи данных. Возможна передача данных через GSM- или аналоговый модемы, а также непосредственно через локальную сеть здания.
Параметры работы теплонасосной установки (и отслеживание неисправностей) задаются с помощью телекоммуникационного программного обеспечения. В случае появления неисправности или сбоя в функционировании теплового насоса система автоматически отправляет SMS-сообщение.
Как сказывается отключение электричества на отопление тепловым насосом?
Отключение электричества является слабым местом любой современной системы отопления. Например, в газовых или жидкотопливных котлах на электричестве работают система управления и насосы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя по системе отопления.
При отсутствии электричества котлы аварийно отключаются автоматически, отопление выключается. Независимо от того, какая система отопления установлена (кроме печного и централизованного), она всегда зависит от электричества.