Как выбрать тепловой насос для отопления дома
- Что такое тепловой насос: принцип работы
- Виды установок для обогрева домов и дач
- Что лучше для дома: газовый котёл или тепловой насос?
- Как выбрать теплонасос для отопления дома: основные критерии
- Какие ещё функции будет выполнять тепловой насос
- Как рассчитать мощность теплонасоса
- Производители
Тепловой насос — аналог классической системы отопления. Прибор добывает тепло из природных источников, а затем переносит его в дом. Оборудование преобразует низкопотенциальное тепло в тепловую энергию высокого потенциала. В качестве источников энергии тепловые насосы используют воду, воздух и грунт. Система работает от электричества, однако считается экономичным способом отопления загородных домов.
Производители выпускают несколько видов установок, и у каждого есть плюсы и минусы. Перед покупкой важно разобраться, как устроен тепловой насос и понять, какие работы по его обустройству нужны в доме.
Что такое тепловой насос: принцип работы
По закону физики тепло передаётся от нагретого тела к телу, имеющему наименьшую температуру. Но возможен и обратный процесс, если используется дополнительная энергия. Принцип работы теплового насоса заключается в том, что он действует как холодильники и кондиционеры, но только в «обратную сторону».
Как это происходит:
- Антифриз движется по внешнему контуру отопительной системы. Он забирает тепло из окружающей среды и подаёт его к насосу.
- Фреон (хладагент), которому передана энергия, в испарителе закипает и преобразуется в газ, который поступает в компрессор.
- Компрессор сжимает газ, что повышает температуру вещества.
- Газ отдает теплоэнергию внутреннему контуру отопления.
- Газ остывает, переходит из газообразного состояния в жидкое, после возвращается в испаритель.
- Процесс повторяется.
Расширение газа приводит к снижению давления и температуры теплоносителя. Этот процесс обеспечивает расширительный клапан. Компрессор функционирует от электросети, но расход такой же, какой у обычного бытового прибора. Отдельную линию проводки для подключения теплового насоса проводить не нужно. Это важно при обустройстве системы отопления в домах, расположенных в СНТ.
Плюсы и минусы тепловых насосов
Обогрев домов теплонасосами популярен по следующим причинам:
- Экономичность. При расходе 1 кВт электроэнергии, прибор отдаёт 4-5 кВт тепловой энергии.
- Безопасность. Установка работает с минимальным вредом для окружающей среды. Для функционирования системы отопления не используется топливо, поэтому применение теплонасосов безопасно для человека. Не выбрасывается углекислый газ или продукты горения, которые могли бы навредить.
- Надёжность. Установки служат до 15-20 лет. При этом в процессе эксплуатации меняется не все оборудование, а только износившиеся детали и узлы.
- Эффективность. Установки типа «воздух-воздух» работают при температуре -15℃. Воздушно-водяные и геотермальные системы — при t -25℃.
К минусам относят цену тепловых насосов и трудности самостоятельного расчёта их эффективности. Для обогрева домов площадью от 100 м2 понадобится дополнительное оборудование: расширительные баки, баки косвенного нагрева, тёплые полы, радиаторы. Это всё увеличивает срок окупаемости системы отопления.
Виды установок для обогрева домов и дач
По виду источника тепла различают три основных вида устройств: воздушные, водные, земляные. Но существуют и другие разновидности, хотя они менее популярны.
Воздушные теплонасосы
Воздушный теплонасос работает как кондиционер с функцией обогрева помещения. Хладагент циркулирует в замкнутом контуре насоса. С помощью теплового насоса тепло передаётся от наружного воздуха, который охлаждается, в помещение по внутренним блокам. Их монтируют в стены или в пол.
Плюсы: простая установка и быстрая окупаемость. Летом система работает как кондиционер.
Минусы: чем ниже температура воздуха снаружи, тем менее эффективно работает установка. Её нельзя использовать для подогрева воды в системе водоснабжения без дополнительных модулей. Наиболее выгоден этот вид отопления в местности, где зимой плюсовая температура.
Воздушно-водяные
Наружный воздух используется для нагрева воды в системе отопления. Принцип работы тот же, что и у моделей «воздух-воздух», но дополнительно можно использовать другие источники энергии. Например, солнечные панели или гелиоколлекторы снижают затраты на электроэнергию в межсезонье и летом.
Плюсы насосов «воздух-вода»: простой монтаж и нагрев воды.
Минусы: практически те же, что и у моделей «воздух-воздух», но воздушно-водяные насосы используют для подогрева воды вспомогательно. Для преодоления пиковых низких температур зимой дополнительно устанавливают водяные электронагреватели или тёплые полы.
Водяные
Источником тепла выступают открытые водоёмы, которые полностью не промерзают зимой. Из скважины вода поступает в контур отопления, передаёт тепло, охлаждается и сбрасывает обратно в озеро или пруд. Для работы системы нужны мощные циркуляционные насосы.
Плюсы установки теплового водяного прибора: высокая энергоэффективность, которая перекрывает расходы на монтаж и электроэнергию.
Минусы: водоём должен располагаться в 50 метрах от дома, иначе монтаж такого отопления и применение теплового прибора будет невыгодным. Систему постоянно проверяют на отсутствие коррозии и загрязнений на элементах насоса.
Грунтово-водяные
В качестве источника отопления тепловым насосом используются грунтовые воды. Для извлечения тепла из земли нужен горизонтальный коллектор или вертикальные скважины. Температура грунтовых слоёв всегда положительная, что делает геотермальные насосы эффективными для земляных работ круглый год.
Плюсы геотермальных тепловых насосов: бесперебойная работа, высокий тепловой коэффициент, простота управления.
Минусы: для подключения системы возводят инженерные коммуникации, проводят бурение скважин с привлечением специалистов. Это требует капитальных затрат. В итоге стоимость оборудования и работ намного выше, чем цена другого типа теплового оборудования.
Установки «лёд-вода»
Непопулярный вид теплонасосов, поскольку для преобразования энергии в тепло происходит генерация льда. Двухсот литров замороженной воды хватит, чтобы обогреть небольшой дом на час. Процесс аккумуляции льда связан со специальной технологией, которую нельзя применить в офисах, торговых центрах и жилых домах.
Компрессионные и абсорбционные
По способу передачи энергии выпускают два вида насосов:
- Компрессионный. Его основные части: компрессор, расширитель, конденсатор, испаритель. Рабочий цикл состоит из сжатия и расширения теплоносителя.
- Абсорбционный. Его основные части: генератор, поглотитель, расширитель, конденсатор, испаритель. Как источник энергии используется пара: абсорбент + вещество. Например, лития бромид и вода. Это увеличивает эффективность работы системы отопления.
Наиболее распространённый вид установок — компрессионный. Отопление тепловым насосом компрессионного типа популярно из-за невысокой цены и простоты эксплуатации.
Что лучше для дома: газовый котёл или тепловой насос?
Сравним по характеристикам газовое отопление с тепловым насосом. У каждого способа обогрева дома есть плюсы и минусы.
| Характеристики | Газовое оборудование | Тепловой насос |
|---|---|---|
| Пожаробезопасность | Газ взрывоопасен, при поломке котла есть риск повреждения дома. | Риск пожара или взрыва из-за перегрева насоса отсутствует. |
| Режим работы | За работой газового котла, в частности горелки, нужно периодически следить. | Отопление осуществляется в автоматическом режиме через контроллер. |
| Затраты на установку и материалы | Дешевле, чем обустройство теплового земляного или водяного насоса, но только в тех случаях, если магистраль проходит рядом с домом. | Самый простой воздушный тепловой насос обойдется примерно в 150 000 рублей с учётом стоимости монтажа. |
| Эксплуатационные расходы | Традиционный газовый котёл обходится дешевле, чем любая другая система отопления. | На втором месте по экономичности после газового котла, дешевле электрического отопления. |
| Обслуживание | Проверку система проходит раз в 1–3 года. Меняют газовый котёл каждые 10–20 лет в зависимости от его типа (настенный или напольный) и производителя. | Ежегодная проверка не обязательна, но поможет вовремя заметить неисправность. Проверяют давления фреона, чистят фильтры. Компрессор не обладает износостойкостью. Его меняют каждые 9–15 лет. |
При отсутствии рядом газовой магистрали тепловой насос как способ обогрева дома — наиболее экономичный вариант. Однако, планировать систему отопления тепловым насосом можно и даже нужно ещё на стадии строительства дома. Газовое оборудование можно установить в любой момент, даже если раньше вы отапливали печью на дровах.
Как выбрать теплонасос для отопления дома: основные критерии
Выбор теплонасоса для отопления зависит от назначения помещения, региона проживания, необходимой мощности устройства. Дополнительно обращают внимание на производительность компрессора, тип газа-хладагента и точку его кипения. Отдают предпочтение моделям с микропроцессорным контроллером, с помощью которого точно настраивается автономная работа системы отопления.
Назначение помещения
Для отопления дач и загородных домов, которые посещают только в тёплое время года, выбирают тепловые насосы «воздух-воздух». Их установка для воздушного отопления менее затратная. При постоянном проживании более эффективно будут работать установки «воздух-вода» и геотермальные системы. Воздушно-водяные и геотермальные тепловые приборы отапливают жилище и обеспечивают горячее водоснабжение круглогодично. Для обогрева производственных помещений используют агрегаты, работающие на вторичном тепле. Например, используют горячие канализационные стоки.
Регион проживания
Максимально низкие температурные показатели учитывают зимой, а также особенности грунта и наличие рядом с участком водоёма. Воздушные системы отопления целесообразно устанавливать в регионах с тёплым климатом, в которых температура зимой не опускается ниже -15℃. Либо использовать дополнительный источник обогрева к тепловому насосу в сильный мороз. Например, электрические обогреватели или тёплые полы, обеспечивающие дом теплом при отрицательной температуре.
Площадь дома
Дома до 100 м2 эффективно обогреваются насосами «воздух-воздух». Для коттеджей площадью 100-200 м2 оптимально использование тепловых насосов системы «воздух-вода», дома свыше 250 м2 отапливают установками «грунт-вода».
Коэффициент преобразования энергии (СОР)
СОР — коэффициент, который указывает на энергетическую эффективность установки. Его в характеристиках пишут производители тепловых насосов. Однако указанный ими показатель не всегда точен из-за разницы температур и климатических условий в разных регионах страны. Узнать настоящий СОР можно только замером температуры источника тепла и воздуха в доме во время работы оборудования. Оптимальным для большинства областей без суровых зим считается эффективность теплового оборудования СОР от 4.2 до 5.2.
Какие ещё функции будет выполнять тепловой насос
Если нужно, чтобы агрегат работал как кондиционер летом, лучше выбирать водяные или системы «грунт-вода». В воздушных установках при охлаждении компрессор функционирует на полную мощность, что приводит к его быстрому износу. Из-за этого использовать такие системы для кондиционирования нецелесообразно.
Как рассчитать мощность теплонасоса
Прежде чем купить теплонасос для дома, рассчитывают необходимую мощность агрегата. Это сложный процесс, учитываются множество факторов. Самостоятельно подсчитывают по упрощённой методике. По ней примерно выясняют, какая модель теплового насоса нужна.
Расчёт проводят по формуле: R=(kxVxT)/860, где R — потребляемое количество энергоресурсов зданием (кВт/ч, кКал/ч), k — коэффициент теплопотерь дома, V — общий объём отапливаемых комнат, T — перепады температур внутри и снаружи с учётом минимальных показателей зимой.
Коэффициент теплопотерь берётся усреднённый или высчитывается с учётом особенностей зданий. Например, цифру 0,6 применяют в формуле, если здание хорошо утеплено, 3-4 — для деревянных построек, 2-3 — для кирпичных домов с одной кладкой.
Производители
Тепловые насосы выпускают европейские производители и изготовители из стран СНГ. В этом обзоре расскажем о популярных брендах, которые выпускают агрегаты типа «воздух-вода» и «воздух-воздух». Если нужно выбрать теплонасос для отопления загородного дома и дачи, обращают внимание именно на эти виды устройств.
Mitsubishi
Mitsubishi Electric — компания, которая входит в состав крупного японского концерна. Она разрабатывает и изготавливает системы кондиционирования воздуха, отопления и вентиляции. Производитель предлагает приборы нового поколения Zubadan. По уверению изготовителя, тепловые насосы этой линейки эффективно работают даже при температуре -28℃. Агрегаты выполняют несколько функций:
- кондиционирование воздуха в летний период;
- обогрев комнат;
- очищение и обеззараживание поступающего внутрь дома воздуха.
Тепловые установки бывают:
- бытовые;
- полупромышленные;
- мультизональные.
Также широко известна линейка Heavy HeatGuard — мощных установок, работающих по принципу «воздух-вода». В линейке есть устройства для подключения к сети 220В и 380В. Например, у модели Heavy HeatGuard 140SX мощность 16 кВт, что достаточно для обогрева большого особняка.
LG
LG Electronics — Южнокорейская компания, которая входит в состав LG Group. Производитель выпускает бытовую технику, в том числе воздушные и воздушно-водяные тепловые насосы отопления. В 2021 году компания представила новую линейку агрегатов Hydrosplit. Оборудование выполняет три функции:
- отапливает помещение;
- охлаждает воздух;
- обеспечивает горячее водоснабжение.
Применение теплового насоса возможно даже при температуре за окном до -25℃. Удалённое управление системой осуществляется через мобильное приложение LG ThinQ™, а голосовое — через Google Assistant.
Hitachi
Компания Hitachi Cooling&Heating входит в состав японской многоотраслевой корпорации и изготавливает оборудование премиум-класса. Заводы расположены в Испании и других странах. Серия Yutaki — одна из самых широких линеек тепловых насосов в мире. Устройства типа «воздух-вода» состоят из наружного блока и гидромодуля с контроллером. Благодаря модульности теплонасосов, их возможности всегда можно расширить. Например, к системе подключают солнечный коллектор для экономии электроэнергии летом.
Cooper & Hunter
Компания основана в США, но ее представительства находятся во многих странах. Производитель выпускает несколько линеек воздушных теплонасосов с инвертором. Заводы расположены в КНДР. В серии присутствуют недорогие установки для небольших домов и дач. Внутренний блок крепится на стену. Системы бренда работают при t -25℃ и отличаются бесшумностью и эффективностью.
Для дачников предусмотрена функция «+8℃». Пока жители отсутствуют, тепловой насос работает отлично и поддерживает внутри комнат температурный режим, не позволяющий дому промёрзнуть в холодное время. В таком режиме установка потребляет минимум электроэнергии. Также предусмотрен 24-часовой таймер на включение/выключение системы отопления.
Aqua Viva
Китайский производитель AquaViva выпускает оборудование для бассейнов, садовую и дачную мебель, тепловые насосы для бассейнов и систем отопления. Теплонасосы типа «воздух-вода» представлены в линейке AquaViva AVH. В серии — агрегаты мощностью от 10,25 до 18,3 кВт с инверторным компрессором EVI, который работает при -25℃. Установка предназначена для отопления и горячего водоснабжения в доме, а также для охлаждения воздуха летом.
В каталоге epool.ru — тепловые насосы известных брендов по выгодным ценам. В регионы страны доставляем заказы в пункты самовывоза или через транспортные компании.
