Тепловой насос принцип работы

Наземные тепловые насосы могут показаться сложными, но они довольно простые кусочки набора. Вот все, что вам нужно знать, если вы собираетесь установить его в своем доме.

Что такое тепловой насос?

Наземные тепловые насосы поглощают солнечную энергию — точнее, энергию солнца, согревающего землю. Они состоят из серии трубок, погребенных под землей, которые извлекают эту солнечную энергию. Это, в свою очередь, превращается в тепло для использования в домашних условиях.

Существуют две основные части теплового насоса для наземного источника:

  • Основной массив, который может быть либо вертикальным (установленным в скважине, который может достигать глубины до 100 м), либо горизонтальным (установленным на глубине промерзания), который закопан под землей
  • Емкость в доме — это сам тепловой насос. Некоторые из них включают в себя цилиндр с горячей водой и могут быть размером с большой шкаф для хранения. Самые маленькие насосы, например, могут быть установлены в кухонном шкафу под раковиной

Как работают тепловые насосы наземного источника?

Смесь воды и антифриза закачивается вокруг массива грунта и поглощают солнечную энергию, хранящуюся в грунте. Тепло извлекается с использованием технологии сжатия и расширения; эта энергия затем становится доступной для обогрева дома.

На количество тепла, которое может быть собрано, будет влиять  мощность (количество трубопроводов и длина требуемых траншей) и условия почвы  — например, глина содержит больше тепла, чем песок.

Хороший установщик будет исследовать наземные условия перед проектированием и калибровкой наземного массива.

Как устанавливаются тепловые насосы?

У вас будет установлен горизонтальный наземный массив, или для вертикальной установки могут быть вырыты буровые скважины. Выбор будет зависеть от доступного пространства и условий вашей земли.

  • Горизонтальный массив состоит из трубы, установленной в змеевике замкнутого контура в траншее, как правило на глубину промерзания. Нужно 500 м² для теплового насоса мощностью 10 кВт в глинистой почве и в два раза больше для песчаной почвы. Трубы могут быть прямой трубой или в катушках.
  • Вертикальный массив, который часто называют скважинной системой, будет иметь ряд скважин, пробуренных в землю и соединенных через их вершины в замкнутом контуре. Количество и глубина буровых скважин будут определяться размером теплового насоса и геологией, но для теплового насоса мощностью 8 кВт, вероятно, потребуется не менее трех скважин глубиной от 70 до 100 м (или двух немного более глубоких скважин). Их большое преимущество заключается в том, что им не нужна большая площадь земли и вертикальный массив является хорошим вариантом.

Конечным, но довольно необычным вариантом является то, что тепло может также извлекаться из озер или прудов, если объем воды достаточно велик. Но это более специализированная область и требует тщательного расчета, обычно выполняемого производителем теплового насоса.

Как я могу сделать тепловой насос более эффективным?

Тепловые насосы относятся к эффективности — эффективному использованию энергии и эффективному использованию системы отопления. Тепловые насосы работают на электричестве, и это всегда будет дорогостоящей формой энергии.

Эффективность определяется как сезонный коэффициент эффективности. Типичным показателем теплового насоса для наземного источника может быть 4,0. Это означает, в широком смысле, что для каждого 1 кВт электроэнергии, используемой для управления тепловым насосом, он будет вырабатывать 4,0 кВт тепла.

Для хорошо утепленного дома  потребуется меньший тепловой насос, меньший массив грунта (или меньше скважин) и меньше электроэнергии, что сократит капитальные и эксплуатационные расходы.

Таким образом, эффективность системы начинается с минимизации количества тепла, необходимого в доме в этом случае, и количества требуемого электричества.

Установка теплового насоса, безусловно сложнее, чем установка газового котла. В то время как вы можете выбрать мощность своего газового котла «с запасом», то это не очень хорошая идея, когда речь идет о тепловых насосах. Системы с большими размерами более дороги и, возможно, слишком большая система, будет менее эффективной.

Ключом всего этого является поиск надежного установщика, который будет проектировать и оценивать вашу систему. Есть индикаторы хорошего установщика — кто-то, кто проверяет почвенные условия и предлагает, например, качественное оборудование.

Является ли тепловой насос подходящим для вашего дома?

Если вы рассматриваете тепловой насос наземной установки, вам необходимо обеспечить следующее:

  • Для горизонтального массива достаточно садового пространства . Тем не менее, установка скважины является вариантом для тех, кому не хватает места. Вам также необходимо будет рассмотреть доступ к участку для спецтехники.
  • Нет смысла устанавливать тепловой насос дома, который не является хорошо утепленным . Для дома с высоким потреблением тепла потребуется более крупная система, которая будет дорого стоить, дорогостоящая установка и очень дорогостоящая работа.
  • Он должен быть сопряжен с подходящей системой отопления и наиболее эффективно сочетается с напольным отоплением.

Наземные тепловые насосы дорогостоящие для установки, но они обеспечивают высокий возврат и минимальную эксплуатационную стоимость любой возобновляемой энергии. Системы, как правило, надежны и долговечны.

Заказчик должен найти хорошего, квалифицированного, опытного установщика. Это обеспечит, чтобы система была разработана для надлежащего удовлетворения наземных условий и требований дома, и будет работать надежно в течение 20-30 лет.