Розглядаємо принцип роботи і види незвичайного пристрою для економного опалювання котеджу – теплового насоса.

Тепловий насос, який дуже просто придбати тут – пристрій, який використовує тепло навколишньої природи – повітря, води, ґрунту для опалення котеджу і нагріву гарячої води. Серце теплового насоса – фреоновий контур, що включає компресор, розширювальний клапан, два теплообмінника і мідний трубопровід.

Здавалося б, тепловий насос – складний і незрозумілий пристрій, однак, абсолютна більшість з нас використовує тепловий насос щодня. Справа в тому, що холодильник – теж тепловий насос: він також має фреоновий контур і компресор, він також перекачує тепло – охолоджуючи продукти і гріючи імпровізовану “систему опалення” – решітку на задній стінці. Та й виглядає схоже.

Принцип роботи теплового насоса

Тепловий насос відбирає низькопотенційне тепло у повітря (-25 … + 35 градусів), у води (+2 … + 7 градусів), у ґрунту (-5 … + 5 градусів), охолоджуючи цю середу на кілька градусів . Фреон у внутрішньому контурі теплового насоса закипає і перетворюється в газ, компресор стискає газ, у якого різко зменшується обсяг, але збільшується тиск і температура, далі розігрітий фреон передає тепло через теплообмінник в систему опалення. Далі цикл повторюється.

Важливо відзначити, що тепловий насос споживає електроенергію тільки на перекачування тепла (циркуляційні насоси) і привід компресора – а прямого нагріву теплоносія не відбувається. За рахунок цього на 1 кВт спожитої електроенергії можна отримати від 3 до 5 кВт теплової енергії! Закони збереження енергії не порушуються – вони можуть бути застосовані тільки для замкнутої системи, а у нас їх тут три – контур джерела тепла, фреоновий контур, контур системи опалення.

Види теплових насосів та їх порівняння

Найважливіша класифікація теплових насосів – за джерелом низькопотенційної енергії, у якого вони відбирають тепло, підвищують його температуру і передають в систему опалення.

Види:

• Повітряні теплові насоси – перші в списку. Вони охолоджують вуличне повітря, отримуючи таким чином низькопотенційне тепло. Дані теплові насоси досить прості в установці – не потрібно проводити земляні роботи, але у них є недолік: їх ефективність і теплова потужність залежить від температури вуличного повітря. Чим холодніше на вулиці, тим гірше вони працюють. На жаль, без резервного котла вони не можуть бути повноцінним теплогенератором в середніх і північних широтах.
• Водяні теплові насоси – більш стабільний варіант для опалення котеджу. Як правило, його схема роботи полягає в тому, що тепловий насос перекачує воду з однієї свердловини в іншу, відбираючи у неї невелику кількість тепла. Продуктивність і ефективність таких теплових насосів не залежить від температури вуличного повітря, але не можна дати 100% впевненість, що рівень води в свердловині не зменшиться.
• Ґрунтовий тепловий насос відбирає тепло у ґрунту. Цей тип теплових насосів також здатен цілий рік опалювати будинок (і бути єдиним котлом в котеджі – теж), і має досить високу ефективність. Система відбору низькопотенційного тепла тут наступна: або буряться свердловини, в які опускаються геотермальні зонди (за якими по замкнутому контуру циркулює теплоносій, нагріваючись від ґрунту через стінки труби), або такий же контур розкладається в горизонтальній площині (майже як тепла підлога) в ґрунті. У кожного є свої плюси і мінуси.

В цілому, при правильному підході, тепловий насос – зручний агрегат для опалення котеджу, а в деяких випадках він швидко окупається, незважаючи на високу початкову вартість.