Типы тепловых насосов и источников тепла.

В прошлой статье мы рассматривали, что такое тепловой насос, сегодня мы рассмотрим их типы.
Основная задача теплового насоса, отобрать энергию с возобновляемых источников тепла (вода, земля, воздух) и отдать системе отопления дома.
От типа источника тепла, зависит модель теплового насоса.

Источник тепла – Земля

Земля один из не многих источников тепла, который круглогодично имеет стабильную температуру. Даже в самые лютые морозы грунт способен отдавать накопленную за теплый период времени теплоту, которой вполне достаточно для функционирования теплового насоса. На сегодня существует несколько методов отбора тепла в земле:

1. Вертикальный коллектор Температура на глубине 15-20 метров всегда стабильна и находится в пределах 10-12 градусов, с увеличением глубины температура увеличивается. Поэтому это способ является одним из самых эффективных, но достаточно дорогостоящим. Такой коллектор особенно хорошо подходит для земельных участков небольшой площади, на которых нет достаточного пространства для укладки грунтового коллектора. Вертикальный зонд размещается в пробуренной скважине, где закладываются U-образные металлопластиковые или пластиковые трубы, в одну скважину вставляется две петли, которые заливаются специальным раствором. Достаточную глубину определяют по расчетам. Для больших скважин, может потребоваться разрешение природоохранных организаций, поэтому целесообразней бурить несколько неглубоких на расстоянии не менее 6 метром между ними.

Для подсчета глубины можно воспользоваться показателями грунтов:

2. Горизонтальный коллектор

Грунтовый коллектор состоит из системы труб, горизонтально уложенных на 40 сантиметров ниже уровня промерзания почвы, где сохраняется относительно постоянная плюсовая температура.

Коллектор особенно хорошо пригоден для домов, расположенных на сравнительно больших земельных участках. Теплоотдача зависит от глубины укладки, свойств почвы, наличия грунтовых вод и некоторых других параметров. Чем большей влажностью обладает почва, тем выше теплоотдача.

3. Компактный коллектор

Компактный коллектор представляет собой малогабаритное устройство, позволяющее использовать земную почву в качестве источника тепла. Коллектор состоит из нескольких коллекторных матов, укладываемых в грунт в вертикальном положении. Отдельные коллекторные маты соединяются параллельно с помощью комбинации распределителя/сборника. Также как и горизонтальный прокладывается на 40 сантиметров ниже уровня промерзания.

Компактный коллектор не пригоден для применения в следующих ситуациях
- Прогревание и просушивание бесшовного пола / здания (для процесса сушки строения необходимо использовать другой генератор тепла)
- Применение в сухой и / или песчаной почве
- Радиаторные системы с температурой подающей линии > 50 °C
- Отопление плавательных бассейнов
- Все высокотемпературные процессы

Источник тепла – Вода

Вода является одним из лучших теплоносителей, поэтому использования энергетического потенциала водоемов, подземных потоков, будет идеальным вариантом отопления частного дома.

1. Грунтовые воды Грунтовые воды являются наиболее продуктивным источником тепла. Сравнительно постоянная в течение всего года температура 8-12 °C позволяет обеспечить самую высокую среди всех систем теплоотдачу. Через всасывающий колодец грунтовые воды подаются к тепловому насосу с помощью погружного насоса, а затем через глубинный колодец вновь выводятся в почву. Всасывающий и глубинный колодцы устанавливаются на расстоянии около 15 м. При установке теплового насоса для грунтовых вод необходимо предусмотреть следующее:  - Убедиться в наличии достаточных запасов грунтовых вод на глубине не более 15 м. - Максимальное отбираемое количество и качество грунтовых вод также имеют решающее значение. - Всасывающий колодец для отбора воды должен быть расположен в направлении течения грунтовых вод перед глубинным колодцем.

2. Водоемы

Если у Вас возле здания есть водоем, а его глубина, береговая линия соответствует определенным условиям, требуемым для прокладки труб, то здания можно отапливать с помощью энергии этого водоема. Преимущество этого способа, есть его относительная дешевизна.

Источник тепла – Воздух 

Как обычный кондиционер тепловой насос также может производить тепло с наружного воздуха. Эффективны они только до температуры минус 10 градусов, поэтому для них всегда надо подключать резервный источник тепла.

К сожалению, использование воздушного теплового насоса на территории Украины пока не очень эффективно. Они разработаны для стран с более теплым климатом. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность теплового насоса уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность теплового насоса становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии, или полностью прекращается.

Компания ВК-Тепло предоставляет все типы тепловых насосов (тепловой насос Рассол/Вода, тепловой насос Вода/Вода и тепловой насос Воздух/Вода)