Як вибрати теплові насоси для опалення

Враховуючи постійно дорожчають джерела традиційної енергії, все більшим попитом користуються альтернативні джерела. У деяких випадках їх використання має високий економічний ефект і дозволяє заощадити значні кошти. Одним з найпопулярніших джерел альтернативної теплової енергії, яка використовується для опалення будинків, в даний час є теплові насоси для опалення, пристрій яких в деяких країнах проводиться на рівні державних програм. При цьому ефективність подібних пристроїв іноді просто вражає. І найголовніше – теплові насоси мають зрозумілий принцип дії, а технологія їх установки доступна кожному.

Основні види, пристрій і принцип дії

Сьогодні забудовникам представляється широка можливість вибору варіанту опалення будинку, серед яких велику частину займають системи, що використовують тепло, отримане при спалюванні природного газу і різного роду електричні прилади. Однак ціни на такі енергоносії змушують звертатися до альтернативних джерел енергії. У цьому зв’язку використовують сонячне світло і енергію вітру, однак кращих результатів можна досягти, використовуючи насоси для опалення будинку, які називаються тепловими. У цьому випадку в якості джерела енергії служить електрика, але воно витрачається не на те, щоб створити тепло, а лише для того, щоб його розподілити. Для цього використовують тепло, що отримується природним способом в природі, і теплові насоси в цьому зв’язку поділяються на такі види:

•    пристрої, що працюють за принципом грунт-вода, тобто в цьому випадку тепло витягується з надр землі і доставляється потім до теплового насоса. Залежно від можливості території ділянки, для вилучення тепла можуть бути використані вертикальні геотермальні зонди або колектори, які прокладаються горизонтально нижче рівня промерзання грунту;
•    теплові насоси, извлекающие теплову енергію з повітря. У цьому випадку вентилятори направляють тепле повітря в бік випарника, де і відбувається віддача тепла;

•    теплові пристрої, що використовують принцип вода-вода – в цьому випадку паркан тепла відбувається у води, яку закачують із водойм і свердловин, а потім направляють по трубопроводу до теплового насоса.

Варто відзначити той факт, що при використанні повітря та води, остиглий теплоносій повертається назад, а це означає, що він може бути використаний неодноразово. Таким чином, витративши кошти на пристрій системи, що використовує насос для опалення, надалі отримуєте досить дешеву енергію, яку можна використовувати на розсуд. Зокрема, теплові насоси використовуються не тільки для опалення приміщень, в жарку пору року їх використання може мати зворотний ефект і пристрої виступають прекрасним замінником кондиціонерів, використання яких викликає багато нарікань.

У чому ж полягає принцип дії теплових насосів – в цьому питанні нам належить розібратися. Як і будь-яка система, що забезпечує теплопостачання, система, що працює за рахунок теплових насосів, має сам джерело тепла, безпосередньо насос, а також систему накопичення (акумулювання) тепла і його розподілу по системі опалення. Принцип дії системи заснований на низькотемпературному нагріві і кілька схожий з принципом роботи холодильних пристроїв. Однак якщо в холодильнику відбувається відвід тепла, то теплові насоси навпаки забирають енергію природного джерела, а потім передають її через теплообмінники в систему опалення. Що стосується перерахованих джерел, то найдоступнішим джерелом тепла є повітря, проте використання тепла грунту та води відрізняється високою стабільністю і постійністю.

Переваги теплових насосів, вартість і терміни окупності
Якщо ви тільки починаєте будівництво заміського будинку або дачі, і вирішили в якості основного або додаткового джерела використовувати тепловий насос, то ви знаходитеся у вигідному становищі. Зробити це перед початком будівництва набагато легше, ніж перебудовувати систему опалення готового будинку, хоча останнє також можливо і дуже часто система теплопостачання будинку чудово перебудовується. Головне в цьому випадку мати правильно складений план системи опалення, де треба врахувати всі можливі моменти і непередбачувані ситуації, які можуть виникнути в ході робіт.

Природно, всіх хвилює головне питання – вартість системи опалення на основі теплових насосів. Враховуючи той факт, що такі системи сьогодні велика рідкість, коштує пристрій теплових насосів обійдеться набагато дорожче, ніж будівництво котельні в традиційному вигляді. Особливо якщо питання стосується установки геотермальних колекторів, що вимагають великої кількості земляних робіт та інших витрат. Однак це тільки одна сторона медалі, адже якщо подивитися на ситуацію з тепловими насосами з іншого боку, то термін окупності даного виду обладнання становить в середньому 2 роки, після чого ви маєте дуже дешеве тепло, а влітку таку ж дешеву систему кондиціонування.

І ще варто врахувати один важливий факт, який також суттєво впливає на підвищення авторитету теплових насосів. Встановлення теплових насосів не вимагає ніяких погоджень у виконавчих органах влади, а це дозволить заощадити не тільки кошти, а й час. Також варто відзначити, що теплові насоси мають привабливий вигляд, що дозволяє встановлювати їх у житловому приміщенні дачі або котеджу без шкоди загальному його дизайну. Опалення тепловим насосом є безпечним та екологічно чистим, чого не скажеш про газові приладах і тим більше пристроях, що використовують дизельне або інше рідке паливо, а також системи, що використовують енергію, отриману від згоряння твердих видів палива.

Як вибрати і встановити тепловий насос самостійно
Перед тим як встановити тепловий насос, необхідно ретельно дослідити вашу ділянку і визначитися який саме джерело тепла доцільно використовувати. Ідеальним варіантом буде наявність поруч з будинком відкритого водоймища, що дозволить скоротити витрати на виконання земляних робіт. Якщо ж на вашій ділянці є місце, яке завжди дратувало вас протягами, зробіть його корисним, встановивши в це місце тепловий насос. Однак найчастіше доводиться вдаватися до монтажу системи, що використовує тепло землі. Монтаж такої систем своїми руками можна зробити двома способами: використовуючи зонди і проклавши під землею геотермальний колектор, при цьому вибір цей залежить виключно від розмірів ділянки – на невеликій території встановлюються зонди, а якщо дозволяє місце, то більш надійним варіантом буде пристрій колектора.

Існують деякі відмітні особливості кожної системи, які треба враховувати в ході установки. Щоб визначити, який спосіб є найприйнятнішим, варто розглянути це питання трохи детальніше. Залежно від джерела теплової енергії, теплові насоси можна встановлювати кількома способами:
1.    Якщо територія ділянки не дозволяє проводити систему трубопроводу, рекомендується встановити геотермальні зонди. З цим завданням вам навряд чи вийде впоратися самостійно, так як для цього, як мінімум, знадобиться бурова техніка. У цьому випадку робляться досить глибокі (до 100м) свердловини діаметром 20 см, всередину яких поміщаються зонди. Кількість зондів, а значить і свердловин, вибирають залежно від особливостей рельєфу і передбачуваної продуктивності системи.

2.    У разі якщо ділянка дозволяє, можна встановлювати горизонтальні теплові насоси. Для цього необхідно викопати поряд з будинком траншею глибиною не менше півтора метрів, або нижче рівня промерзання, якщо питання стосується північних районів. У цьому випадку нагрівається теплоносій подається по прокладеному трубопроводу. Такий спосіб є найефективнішим і більш ефективним, так як робота теплового насоса не залежить практично від природних факторів і система працює стабільно, використовуючи тепло землі.
3.    Якщо вашого будинку є водоймище, то думати тут особливо нічого, просто необхідно зібрати колектор, для якого використовуються звичайні поліетиленові труби ПНД, які мають доступні ціни та робота з ними не викликає особливих труднощів. Потім колектор у зібраному вигляді опускають на дно водойми. Для цього його спочатку акуратно переносять на берег, а потім доступним способом транспортують до центру водойми, де він і буде укладатися.

4.    Якщо ні один з перерахованих варіантів з яких-небудь причин не підходить, але є місце, де постійно дме вітер, то можна сміливо встановлювати тепловий насос, що використовує тепло повітря. Цей варіант вибирають також з економічних міркувань, адже в цьому випадку не потрібні земляні та бурові роботи, які вимагають істотних матеріальних витрат. Насос в цьому випадку встановлюється на деякій відстані від будинку (як правило, ця відстань не перевищує 20 метрів) в тому місці, де найбільша сила вітру.

Який би з обраних способів встановлення теплового насоса ви не вибрали, треба все робити згідно з розробленою заздалегідь схемою. Крім того, дуже важливо, як і при влаштуванні опалення іншого виду, перевірити ступінь теплового захисту будинку, щоб уникнути втрат дорогоцінного тепла. У деяких випадках необхідно провести додаткові роботи з утеплення фасадів і інших несучих частин будівлі.