Как устроены?
Принцип работы. Все тепловые насосы работают по одному принципу: использование разницы температур окружающей среды и теплоносителя и передача тепла от теплоносителя к хладоагенту. В качестве окружающей среды выступают вода, воздух или земля, в качестве теплоносителя — вода (реже воздух), в качестве хладоагента — фреон (как правило).
Рабочий цикл. Теплоноситель, получив тепло от окружающей среды (первичный контур), отдает его жидкому хладоагенту — фреону, веществу с низкой температурой парообразования. Тот закипает, переходя из жидкого состояния в газообразное, и сжимается компрессором — для этого нужна электроэнергия. В результате сжатия температура фреона повышается настолько, что он может нагреть воду для отопления (внутренний контур). Отдав энергию, фреон конденсируется и снова переходит в жидкое состояние.
Какой выбрать?
Смотрим по месту. Считается, что самый эффективный тепловой насос — водяной (5-6), затем грунтовый (4) и воздушный (2,5-3). Однако при выборе этого «природного» устройства нужно прежде всего учитывать местные особенности.
- Водяной насос. Для него необходим подходящий водоем поблизости (расход воды для небольшого дома составляет несколько кубометров в час), иначе придется бурить скважины, чтобы использовать грунтовые воды. Это недешево и не всегда осуществимо в силу особенностей грунта.
- Грунтовый насос. Самый стабильный (в почве на глубине 15 метров круглый год сохраняется температура в 8°С). Но и самый дорогой. При выборе нужно определиться, достаточно ли площади на участке. Горизонтальный грунтовый насос потребует «лишних» 4-6 соток, открытых солнцу. А вертикальный — бурения либо одной скважины глубиной до 200 метров либо десяти по 20 метров.
- Воздушный насос. Прост в монтаже и сравнительно недорог, но при низких температурах воздуха эффективность резко падает, а уже при —10°С его использовать не рекомендуется.
Как эксплуатировать?
Обслуживание. Тепловые насосы — устройства долговечные: прослужат до 30 лет. И неприхотливые: особое обслуживание им не нужно. Перед началом отопительного сезона стоит убедиться, что давление во внутреннем контуре в норме.
Зависит ли от электричества? Да. Насос для отопления перестанет работать, если электричество отключается. На этот случай есть смысл запастись резервным источником питания — например, бензиновым генератором.
Работает ли в холодном климате? Да. Но в этом случае обязательна бивалентная схема отопления (потребность в тепле покрывается за счет двух или более источников энергии): тепловой насос работает лишь часть времени, а при сильных морозах подключается другой теплогенератор на газе или электричестве.
Можно ли сажать растения поверх горизонтального коллектора? Нет. Во-первых, растения не выживут. Во-вторых, зону, где расположен грунтовый коллектор, не рекомендуется затенять — иначе как земля будет нагреваться и передавать тепло? На этом участке можно устроить автостоянку, детскую площадку, в крайнем случае — газон.
Могут ли тепловые насосы работать на охлаждение? Да, по двум технологиям — пассивной (естественной) и активной. Первая базируется на том, что у грунтовых вод и глубоких слоев почвы летом температура ниже, чем у окружающего воздуха. По технологии активного охлаждения насос работает так же, как кондиционер.
В статье использованы изображения: buderus.ru