Тепловой насос для отопления дома: цены, критерии выбора и нюансы монтажа

Тема экономии средств на поддержание комфортных температурных условий интересна каждому рачительному хозяину. Именно поэтому повышенное внимание уделяется технологическим новинкам, сулящим особые преимущества. Но правильный вывод можно сделать только после тщательного исследования. В этой статье рассмотрен тепловой насос для отопления дома, цены отдельных составляющих и общая стоимость реализации проекта.

Тепловой насос для отопления дома: принципы работы

Сразу надо отметить, что в данном случае речь не идет о нарушении стандартных законов физики. Название «революционный» применяется по отношению к этому методу только для дополнительного привлечения покупателей опытными торговцами. Но только правильное применение технологии способно обеспечить существенные выгоды.

Это оборудование работает по следующему алгоритму:

• Тепло от земли передается жидкости, которая циркулирует по замкнутому контуру.
• В испарителе нагревается специальный хладагент, который под давлением подается в камеру конденсатора. После компрессора исходная температура увеличивается в 5-10 раз.
• В конденсаторе хладагент переходит из газообразного состояния в жидкое.
• Здесь нагревается теплоноситель для рабочего контура. Его используют для автономного, или вспомогательного питания стандартной системы отопления.

Не сложно догадаться, что на таких же принципах работают холодильники и кондиционеры. Только эти виды оборудования генерируют отрицательные температуры, а тепло является побочным «вредным» продуктом. В нашем случае получают обратный эффект.

Обратите внимание! Любопытство можно удовлетворить, изучив подробно цикл Карно. Но практикам этой информации вполне достаточно для принятия правильных решений.

Как создать действующую систему

Из описания понятен состав оборудования и основные требования:

• Для перекачки жидкостей хватит технических параметров типовых насосов.

• Мощность компрессора выбирают, исходя их типа системы и объема хладагента.
• Также понадобятся трубопроводы, запорная и контрольная аппаратура, наполнители.

На выходе можно получить жидкость с температурой от +30°С до +65°С, чего вполне достаточно для решения различных бытовых задач. Снижение затрат по сравнению с отоплением электрическими нагревателями может составить 50-70%.

Эффективность этого оборудования надо изучить отдельно. В некоторых информационных источниках указывают КПД больше 100%. Но вечных двигателей не существует, поэтому очевидно наличие ошибки. Она заключается в том, что при потреблении компрессором 10 кВт электричества из сети идеальный цикл Карно позволяет потребителю получить в свое распоряжение примерно в 3 раза больше энергии тепла. Ее далее можно использовать для нагрева воздуха в помещениях.

В действительности при упрощенных расчетах забывают об исходной энергии нагретой земли, или другого источника с низким потенциалом. Существенное значение имеет разница температур между «холодной» и «теплой» частью устройства (испарителем и конденсатором). Для эффективной работы необходим очень емкий источник тепловой энергии.

Статья по теме:

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Это идеальный вариант для поддержания необходимого тепла в любое время года. В статье рассмотрены варианты реализации данного способа отопления.

Разновидности тепловых насосов

Извлечение тепловой энергии из земли упомянуто выше. На практике применяют две схемы. Горизонтальная система подразумевает прокладку труб ниже уровня промерзания грунта. Необходимо сделать небольшой запас по глубине (от 40 до 60 см), чтобы предотвратить аварийные ситуации при сильных морозах. Жидкость должна успевать нагреваться, поэтому понадобится большая длина контура.

Такое решение автоматически компенсирует погодные колебания температур. Желательно, чтобы грунт был увлажнен. Это улучшает теплопередачу. В сухих почвах придется укладывать контур длиннее. На 1 его метр для примерных расчетов можно учитывать 40 до 50 Вт. Чем севернее широта, тем хуже экономические показатели.

Устранить климатические факторы можно, если создать скважину. Для системы отопления стандартного 250-300 м. кв. понадобится глубина около 150 м. В нее погружают с помощью груза надежную полимерную трубку. Тепло передается от грунтовых вод. Если мощности недостаточно, рядом бурят дополнительную скважину, так как глубина более 200-220 метров экономически нецелесообразна.

В этих вариантах в трубопровод закачивают антифриз, или соляной раствор.

Отбор тепла из воздуха возможен. Но этот способ очень сильно зависит от климатических условий. Если использовать такой тепловой насос для отопления дома, цена энергии будет разумной при температуре не ниже -20°C. Некоторые производители оборудования указывают цифру в два раза больше. Но это – маркетинговый ход. Техника будет работать при таких температурах с очень низким КПД.

На рисунке указаны следующие компоненты:

• испаритель;
• вентилятор;
• осушитель (фильтр);
• электронный блок управления;
• реле системы оттаивания;
• блок конденсатора;
• вентиль;
• компрессор.

Изготовление системы собственными силами

Создать тепловой насос для отопления дома своими руками из холодильника можно. Как минимум, пригодится компрессор, который будет выполнять те же функции, что и в оригинальной бытовой технике. Трубки холодильной камеры надо будет продлить. Этот внешний контур должен контактировать с источником тепловой энергии низкого потенциала.

Тепловой насос для отопления дома: цены готового оборудования

Изобра- жение	Модель/ произво- дитель	Мощ- ность нагрева, кВт	Мощ- ность охлаж- дения, кВт	Для пло- щади, м. кв.	Цена, тыс. руб.	Дополни- тельная инфор- мация
	FDCW71VNX/ Mitsubishi	8	7,1	71	140- 155	Может использоваться, как кондиционер, требуется подключение внутренних блоков.
	FDCW100VNX/ Mitsubishi	9	8	100	173- 178
	FDCW140VNX/ Mitsubishi	16,5	16,5	140	310
	DHP-H Opti 6/ Danfoss	5,33	-	60- 85	380- 390	Геотермальный.
	DHP-H Opti 10/ Danfoss	9,4	-	140	401- 408	Геотермальный.
	DHP-L Opti Pro+ 8/ Danfoss	7,5	-	80- 110	508- 516	С внешним баком для нагрева воды

Создание теплового насоса воздух-воздух: цена неправильного решения

Не составит большого труда приобрести соответствующее оборудование. Установка его будут дешевле по сравнению с выполнением больших объемов работ при извлечении тепла из грунта (воды). Но для точного анализа эффективности работы такого теплового насоса для отопления дома, цены техники надо дополнить эксплуатационными расходами.

Возникнут дополнительные вопросы. КПД этого оборудование снижается при падении температуры источника с +6°C (земля) до -21°C (воздух). Это значит, что придется тратить гораздо больше электроэнергии и экономические показатели будут хуже.

Выводы и рекомендации

Рассмотренные выше виды техники применяют на практике за рубежом в широких масштабах. У нас ее использование ограничено отсутствием долговременного опыта и суровыми климатическими условиями. После точного расчета получится найти тепловой насос с ценой под ключ, соответствующей определенным требованиям. Самостоятельно создать эффективную автономную систему отопления можно. Но для этого лучше использовать не бытовой холодильник, а качественный проект и специализированное оборудование.

Принцип работы тепловой насос “воздух-вода” (видео)