Обогрев дома тепловым насосом воздух-вода

Тепловой насос с передачей тепла от воздуха к воде – это революционная система рециркуляции энергии, которая снижает нагрузку на окружающую среду, повторно используя тепло, вырабатываемое в повседневной жизни.

Подробный обзор

Котёл + солнечный коллектор 

котелтеплообменникомнасос

Ads by

(function(){ var id = «sticky»; var exText = «Закрыть»; var adUnit = («#lx_» + id); var h = («#lx_» + id + » #lx_home_button»); function lxCloseUnit() { while (()) { (); } } function addButtons() { var newHomeBtn = (true); («id»); («lx_home_button»); var lxCloseButton = («button») = «lx_close_button»; = «» + exText + ««; var lxNoClick = («div»); («lx_no_click»); (lxNoClick); (lxCloseButton); (newHomeBtn); = lxCloseUnit; } addButtons(); })();Принцип работыВсе компоненты системы работают таким образом, чтобы при необходимости дополнять друг друга. Производится ровно столько тепла, сколько его действительно нужно.  Поглощая тепло от солнца, панели нагревают циркулирующий в трубках коллектора антифриз. Поступая в теплообменник, он, в свою очередь нагревает воду. Температура антифриза и воды задается вручную, а затем регулируется автоматикой. Нагретая вода накапливается в баке, объем которого в зависимости от размеров жилья может достигать до 3000 л (рис. 1). Рис. 1. Схема работы отопительной системы на основе котла и солнечного коллектора. Рисунок с сайта Далее накопительная емкость распределяет воду сразу по двум контурам – отопления (тёплые полы) и горячего водоснабжения. Сделать это позволяет особая конструкция теплоаккумулятора, собранного по принципу «бак в баке»: благодаря ей вода внутри емкости разделяется на ту, что пойдет на обогрев и ту, которая понадобится для хозяйственных нужд (душ, мытье посуды и пр.) Если солнца мало и его тепла недостаточно (в зимнее время, а также ночью и в пасмурные дни) – компьютерный блок автоматически включает котел. После нагрева в котле дальнейшее прохождение воды происходит по той же цепочке. Таким образом, система полностью автономна. Необходимость вмешательства в ее работу человека почти исключена. А экономия происходит за счёт того, что 70% необходимой тепловой энергии будет генерировать солнечный коллектор. Чаще всего солнечные коллекторы монтируют на крыше, но в некоторых случаях их можно разместить и на земле

Как работает тепловой геоагрегат?

Алгоритм работы геотермального теплового насоса построен на передаче тепла от источника с низким потенциалом тепловой энергии к теплоносителю. Земля здесь играет роль радиатора летом и является активным источником тепла в зимний сезон.

Разница температур грунта помогает повысить общую эффективность системы и способствует снижению фактических эксплуатационных расходов.

В основе действия геотермального теплового насоса лежит такое явление, как тепловая инерция. Температура земли на глубине от 6 метров и ниже почти точно соответствует среднегодовой температуре воздуха в регионе и очень слабо изменяется в течение всего календарного года

На практике в трубопровод, размещенный в грунте, поступает действующий теплоноситель и нагревается там на несколько градусов. Потом состав переходит в теплообменный узел (или испаритель) и перебрасывает накопленную тепловую энергию на внутренний системный контур.

Принцип работы геотермальных установок схож с функционированием холодильных систем. Именно поэтому некоторые виды теплонасосов в летнее время успешно применяют в качестве кондиционеров и с их помощью охлаждают воздух в жилых помещениях

Хладагент, работающий во внешнем контуре, прогревается в испарителе, преобразуется в газ и попадает в компрессор. Там он сжимается под влиянием высокого давления и становится еще горячее.

Раскаленный газ переходит в конденсационное устройство и отдает тепловую энергию рабочему теплоносителю внутренней системы, отвечающей за отопление дома. По окончании процесса хладагент, лишившийся тепла, возвращается в начальную точку в жидком состоянии.

Технология геообмена для получения энергии

Земляной тепловой насос в научных кругах больше известен под другими названиями, в частности:

  • геообмен (Geoexchange),
  • грунтовой теплообменник,
  • земная энергетическая система.

Инженеры, однако, чаще пользуются термином «земляные тепловые насосы», дабы избежать путаницы с традиционной геотермальной энергией, где используется высокотемпературный источник тепла для выработки электроэнергии.

Земляные тепловые насосы действуют по принципу сбора тепла, получаемого от Солнца и поглощаемого поверхностью Земли. Температура грунта ниже 6 метров от границы поверхности равна среднегодовой температуре воздуха для конкретной широты земного шара.

ТЕПЛОВОЙ

Структурная схема установки: 1 – природный земляной теплообменник на трубном петлевом замкнутом контуре; 2 (3) – тепловой насос; 4 – ресивер с горячей водой; 5 – тепло, направляемое в радиаторы или в систему тёплого пола; 6 – использование водного ресурса для хозяйственных нужд

Читайте также:  Горелка на дизельном топливе своими руками

В зависимости от параметра широты, температура под верхним слоем Земли поддерживается на постоянном уровне в диапазоне 10-16°C. Подобно холодильнику или кондиционеру, систему допустимо использовать в качестве теплового насоса для принудительной передачи тепла от грунта.

Тепловые насосы способны передавать энергию от холодной к тёплой области в противовес естественному направлению потока. Либо эти же устройства способны усиливать естественный поток тепла, направленный от теплой среды к холодной.

Высокоэффективный тепловой насос «воздух-вода»

Тепловые насосы на каждый потребленный 1,00 киловатт электрической энергии способны вырабатывать до 4,44 кВт тепловой, что делает эту систему намного эффективнее всех традиционных способов создания микроклимата.

Принцип действия теплового насоса

Тепловой насос «воздух-вода» — это система, обеспечивающая отопление, горячее водоснабжение и охлаждение зданий. В общих словах принцип действие теплового насоса при работе на нагрев можно описать следующим образом:

  • Наружный блок с помощью хладагента отбирает тепловую энергию из наружного воздуха (источник тепла). Хладагент поступает в компрессор, где после сжатия его температура увеличивается.
  • Горячий хладагент (теперь в форме газа) поступает в теплообменник внутреннего блока фреон-вода.
  • Хладагент передает тепло воде, которая затем переносит его к элементам климатической системы.
  • Хладагент (снова в жидкой фазе) возвращается в наружный блок, и цикл повторяется.

При работе на охлаждение тот же процесс происходит в обратном порядке – хладагент отбирает тепло из воды, передает в наружный блок, а затем – в воздух.

Высокоэффективный тепловой насос «воздух-вода»

Внутренний блок определяет, когда необходимо включить наружный, основываясь на данных, полученных от температурного датчика.

Если тепла требуется больше, чем может обеспечить наружный блок, внутренний блок подключает к работе дополнительный электрический нагреватель или другое подсоединенное нагревательное устройство.

Преимущества

Низкие эксплуатационные расходы благодаря инверторному управлению компрессором. Скорость компрессора регулируется в зависимости от потребности в тепле/холоде. При работе на нагрев система имеет самый большой в отрасли коэффициент СОР – 4,08~4,44*

  • Объединив бак для горячей воды с водяным теплообменником внутреннего блока, удалось получить компактный размер блока – основание 600х650 мм. Схемы электропроводки и фреонового трубопровода упростились с изменением конструкции внутреннего блока.
  • Максимальная температура подаваемой воды 65°C при условии использования дополнительного нагревателя достаточной мощности, чтобы система могла компенсировать нерегулярное и избыточное потребление горячей воды (при использовании только компрессора макс. температура воды 58°C).
  • Различные установки температуры дезинфекции в зависимости от требований конкретной страны.
  • Достаточное давление воды и ее качество поддерживаются благодаря прямой подаче воды, а не использованию воды из бака, это же снижает риск появления  бактерий легионеллы
  • Возможно подсоединение к внешним источникам тепла, включая солнечные коллекторы. Более подробная информация представлена в руководстве по монтажу.

Монтаж систем отопления и тепловых насосов

Комплексное отопление частного дома – примеры стоимости работ “под ключ”:

Без контура ГВС

Погодозависимое регулирование до 3 контуров отопления

t max нагрева 85°, тандем,

Погодозависимое регулирование до 12 контуров отопления

Материалы труб для оборудования котельной

Гофрированная нержавеющая труба

Гофрированная нержавеющая труба

Гофрированная нержавеющая труба

Источник горячей воды

Бойлер косвенного нагрева

Бойлер прямого нагрева

Бойлер косвенного нагрева

Бойлер предварительного нагрева

Бойлер прямого нагрева

Материал труб системы отопления

Материал труб системы теплый пол

Материал труб системы теплый подоконник

Стоимость наших услуг – прайс-листы:

Основная деятельность компании «Овантер» – монтаж отопительных систем под ключ. Большинство наших клиентов – владельцы частных домов. Также мы устанавливаем системы отопления и водоснабжения для небольших и средних производственных объектов и муниципальных зданий.

Все инженерные работы мы начинаем с создания основного проекта. Наши сотрудники выезжают для осмотра объекта и снятия необходимых замеров. Грамотный проект – это гарантия корректного проведения работ и соответствия их строительным нормам.

Затем мы определяем параметры будущей системы: мощность, теплопотери, длину теплотрасс; подсчитываем итоговую цену на монтаж всей системы отопления.

Только когда проект полностью готов и согласован с заказчиком, мы приступаем непосредственно к установке. Наши инженеры осуществляют под ключ: монтаж теплового котла, насосов, радиаторов, запорной арматуры и трубопроводов.

Установка теплового насоса под ключ

Монтаж тепловых насосов – сложная процедура, включающая в себя серьезные буровые и земляные работы на участке. Установка не ограничивается одной лишь отопительной системой – задействуются также элементы водоснабжения и электрификации, все это влияет на цену монтажа. Наша компания берет на себя все заботы по проектированию, согласованию и получению разрешающих документов в надзорных органах.

На этапе подготовки проекта мы выполняем целый ряд инженерных расчетов и других процедур, которые включают:

  • расчет тепловых потерь;
  • выбор оптимального теплообменника и теплового насоса;
  • спецификацию и комплектацию оборудования (при этом учитываются все требования заказчика по обогреву здания);
  • подсчет уровня потребляемой электроэнергии и определение ожидаемой экономии.

Как проходит монтаж теплового насоса

После проведения всех подготовительных мер и оформления окончательного проекта мы приступаем к монтажу теплового насоса, который происходит в несколько этапов.

  1. Подготовка территории – изучаем участок возле дома, наносим разметку под бурильные работы.
  2. Обустройство наружного теплового контура – бурим скважины, удаляем лишний грунт и укладываем трубы.
  3. Обвязка распределительного колодца – когда трубы разложены, обустраиваем и обвязываем тепловой коллектор.
  4. Опрессовка коллектора – заправляем теплообменник рабочим хладагентом.
  5. Обвязка насоса – подводим коммуникации к дому и обустраиваем котельную.
  6. Монтаж отопительной системы – в зависимости от требований заказчика: устанавливаем радиаторы, монтируем теплые полы, подводим горячее водоснабжение и т.д.
  7. Монтаж электрических систем – подключаем агрегаты к электросети.
Читайте также:  Нюансы установки газовой колонки в частном доме

Наша компания оказывает полную инженерную поддержку. При возникновении неполадок наши штатные мастера выезжают на объект, проводят диагностику неисправностей и в большинстве случаев сразу же приступают к ремонту.

Обслуживание и диагностика

Стремясь создать полезный и практичный сервис, мы ориентируемся на полное удовлетворение всех потребностей клиентов. Мы можем проводить как плановую, так и аварийную диагностику, анализ проблем с отоплением и водоснабжением, замену отопительного оборудования.

Перевод отопления с дров на газ

Мы можем осуществить смену теплоисточника: правильно перевести систему отопления, к примеру, с дровяного котла на газовый, или с дизеля на тепловой насос. Модернизация систем отопления позволит вам на небольшую цену получить преимущество по теплу и дальнейшую экономию.

Мы заинтересованы в расширении клиентской базы и гарантируем оперативное проведение монтажных работ. Наши бригады оснащены всем необходимым оборудованием и расходными материалами.

На протяжении почти 10 лет мы работаем для того, чтобы во всех домах было тепло и уютно. Сотни домовладельцев, предпринимателей и муниципальных структур уже оценили преимущества работы с «Овантер». Понимая масштабы своей ответственности, мы гарантируем качественное проведение всех монтажных работ.

Преимущества использования теплового насоса

  • Экономичность. Благодаря высокому КПД системы достигается низкое энергопотребление. Из 1 кВт затраченной электроэнергии получается от 3 до 7 кВт тепловой энергии. Это больше, чем при работе любых котлов, использующих топливо.
  • Автономность. Работа насоса не нуждается в подаче органического топлива, поэтому нет необходимости прокладывать тепловые коммуникации.
  • Универсальность. В одном устройстве сочетаются одновременно системы нагрева воды, отопления и охлаждения.
  • Безопасность. В отличие от котлов, которые могут воспламениться или взорваться, тепловой насос является абсолютно безопасным. Он не содержит деталей, температура которых может привести к пожару. Не выделяет угарный ядовитый газ. Остановка работы не приведет к поломке или замораживанию жидкости.
  • Надежность. Работой насоса управляет автоматика. Обслуживание не требует специального обучения.
  • Долговечность. Прибор может прослужить от 20 до 50 лет. Это на порядок больше, чем у стандартных систем отопления.
  • Комфорт. Функционирование насоса не сопровождается колебанием температуры и влажности. Работает практически бесшумно.
  • Минимум площади требуется под скважину. Так как зонд находится под землей, повредить его невозможно.
  • Экологичность. Окружающая среда не загрязняется вредными выбросами.
  • Отсутствие бумажной волокиты. При монтаже не нужны согласования, как, например, при установке газового отопления.

Варианты внешних контуров теплового насоса

Внешний контур может представлять собой трубопровод-теплообменник, который забирает тепло из скважины, почвы или водоема. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности, преимущества и недостатки, как при монтаже, так и при эксплуатации. Поэтому рассмотрим их подробнее.

Источник тепловой энергии – скважина

Для того, чтобы использовать такой источник тепла, необходимо пробурить скважину (одну глубокую или несколько мелких) или использовать уже имеющуюся. Считается, что из одного погонного метра скважины можно получить 50-60 Вт тепловой энергии. Поэтому для 1 кВт мощности теплового насоса потребуется около 20 м скважины.

Внешний контур теплового насоса в скважине

Варианты внешних контуров теплового насоса

Преимущество: скважина не занимает много места на участке и отличается большой теплоотдачей.

Недостаток: скважину, особенно глубокую, необходимо бурить с помощью с помощью специальных механизмов или машины.

Источник тепла – грунт на участке

В этом случае трубу внешнего контура необходимо уложить на глубину, превышающую максимальную глубину промерзания в данном районе. При этом может быть два варианта укладки: вынуть весь грунт на определенной площади и уложить трубу в виде зигзагов, а потом засыпать все грунтом или можно уложить трубу в вырытые для этого траншеи.

Тепловой насос «грунт-вода»

Для 1 кВт мощности теплового насоса, в зависимости глубины укладки, плотности и обводненности грунта, может понадобится 35-50 м контура. Минимальное расстояние между трубами контура – 0, 8 м.

Недостатки такого вида внешнего контура:

  • для его размещения необходима достаточно большая площадь, на которой впоследствии нельзя будет высаживать деревья или кустарники, а только газон, цветы или однолетние растения;
  • большой объем земляных работ.

Внешний контур в воде

Варианты внешних контуров теплового насоса

Еще один вариант внешнего контура – труба укладывается на дно ближайшего водоема, если он есть рядом с домом. При этом водоем должен быть достаточно глубоким, чтобы не промерзать до дна зимой. Из одного погонного метра такого внешнего контура можно получить максимум около 30 Вт тепловой энергии ( минимум 30 м трубы на 1 кВт мощности теплового насоса). Для того, чтобы уложенный на дно трубопровод не всплывал, на него устанавливается груз – около 5 кг на каждый погонный метр.

Внешний контур теплового насоса в водоеме

Преимущество: нет необходимости бурить скважину или выполнять земляные работы на большой площади.

Главный недостаток такого внешнего контура: не всегда рядом с домом есть подходящий водоем.

Установка циркуляционного насоса своими руками: инструкция, подключение

Для автономного отопления загородного дома с естественной циркуляцией, характерна общая проблема.

Неравномерное движение теплоносителя по системе приводит к неравномерному прогреванию приборов отопления, особенно если система отопления достаточно протяженная.

Решает задачу неравномерного движения теплоносителя тепловые насосы отопления, превращая отопление, в систему отопления принудительной циркуляции.

Зачем ставить циркуляционный насос

Если вы столкнулись с проблемами неравномерного прогрева системы отопления по дому, решить её можно двумя способами:

  1. Заменить все трубы отопления, установив трубы большего диаметра;
  2. Или установить циркуляционный насос в систему.
Читайте также:  Виды источников света и их характеристики

Врезав циркуляционный насос в систему можно решить несколько задач:

  • Прогрев отопительных приборов будет более равномерный;
  • Контур системы отопления значительно расшириться;
  • Насос устранит проблему воздушных пробок.

Стоит обратить внимание, что для установки циркуляционного насоса, в уже готовую систему отопления не придется делать сложных монтажных работ. Используется технология врезки.

Выбор (расчет) циркуляционного насоса

Для выбора циркуляционного насоса, необходимо сделать его расчет мощности. Если у вас сложная система отопления, расчет насоса лучше доверить специалисту. В простой системе отопления, мощность требуемого насоса рассчитывается по формуле:

Расчет позволит выбрать насос по параметру: максимальная производительность по воде или пропускная способность.

Обращаю внимание

Обратите внимание, что для работы циркуляционного насоса необходима доступность электричества. Электрическая мощность  не указывается на маркировке насоса, но составляет 100-250 Вт, что позволяет подключить их к любой группе силовых розеток дома. Однако, для защиты от поражения электротоком, линию питания насоса нужно защитить УЗО на 30 mA.

Важно! При работе циркуляционные насосы издают достаточно сильный звук «жужжания».  Этот параметр может быть указан в описаниях насоса и на него нужно обращать внимание, чем он меньше, тем лучше.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления

Материал для работ

Установка циркуляционного насоса своими руками: инструкция, подключение

Из материалов понадобится:

  • Сам насос;
  • Соединительные фитинги для врезки насоса;
  • Обратный клапан или вентиль байпас;
  • Два запорных вентиля (шаровых крана) для установки с двух сторон насоса;
  • Фильтр грубой очистки;
  • Муфта соединительная с контргайкой;
  • Подмотка и паста сантехническая.

Инструмент для работ

Для работ приготовьте следующий инструмент:

  • Разводной и гаечные ключи нужного размера;
  • Сварка.

Выбор места установки насоса

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа, можно устанавливать, как в обратную, так и в прямую ветку отопления. Традиционно, циркуляционный насос ставится в «обратку» перед котлом, чтобы:

  • Уменьшить износ и увеличить срок эксплуатации ротора насоса;
  • Избежать закипания котла из-за вытягивания воздуха из котла насосом;
  • Повреждения насоса из-за возможного закипания котла, особенно твердотопливного.

Схема насоса в прямом трубопроводе и Схема насоса в обратном трубопроводе

Инструкция подключить циркуляционный насос

Примечание: Есть два варианта врезки насоса: с установкой перекрывающего вентиля или установкой шарового клапана на основную линию врезки.

  • При установке насоса в действующую теплосеть, предварительно слейте весь теплоноситель;
  • Если необходимо, проведите чистку труб отопления;
  • На участке установки насоса, монтируется байпас. Диаметр трубы байпаса нужно сделать меньше диаметра основной трубы;
  • Перед насосом ставим фильтр грязной очистки. На фильтре есть стрелка движения воды. Он остановит шлам системы;
  • Вал насоса должен быть установлен горизонтально. На корпусе насоса показана стрелка движения теплоносителя;
  • Запорные вентили (шаровые краны) ставятся до и после насоса. Они играют техническую роль на случай ремонта.;
  • Запорный вентиль или шаровой клапан ставится на основной трубе теплоносителя;
  • При сборке придерживаемся схемы;
  • После окончания установки насоса, система заполняется теплоносителем. Далее, открывается винт насоса для стравливания воздуха (вода появится в отверстии винта).

Важно! Установка циркуляционного насоса завершена. Если система отопления короче 80 метров, то достаточно одного циркуляционного насоса.

Электрическое подключение насоса

Ввиду того, что через насос протекает вода, электрическая цепь питания насоса должна защищаться УЗО (устройством защитного отключения) с током отсечки 30 mA. Подсоединять насос к питанию можно:

  • Через розетку с заземляющим контактом и степенью защиты IP44;
  • Напрямую, без розеток, кабелем, входящим в комплект насоса или кабелем ПВС 3×1,5 мм.

Replies to “Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера”

Не понятно, для кого предназначена статья…. Галопом по Европам… Для рукастого мужика, не обремененного теоретическими знаниями, но желающего сиё чудо сотворить,информация только вызовет завистливое слюноотделение…. А вот как на самом деле сделать этот самый тепловой насос из хлама старого оборудования или из самостоятельно изготовленных теплообменников. тут про это не говорится..

Может, все дело в том, что из хлама тепловой насос сделать невозможно? А может, нужно немного самообразования и умения собирать информацию + интересоваться технической литературой, смотреть видео, консультироваться…а не прочитать 1 статью. Ну и напоследок. Если Вы, как понимающий человек, захотите поделиться знаниями и опытом с читателями, я буду только ЗА и с удовольствием опубликую Ваши конструктивные комментарии.

Достойная информация всё доступно и делать такую за правильно подобранную инфу.

Применение теплового насоса для охлаждения

Огромным достоинством тепловых насосов является то, что они способны не только отапливать дом, но и при необходимости охлаждать его. Наше короткое российское лето порою бывает очень жарким, и, когда ваше жилище буквально раскаляется, предложение превратить обогреватель в кондиционер будет очень кстати.

Техническое решение этого вопроса может быть интегрировано в тепловой насос изначально, на стадии изготовления, и практически у всех производителей имеются линейки насосов, умеющих кондиционировать помещение (режим Natural Cooling). Если ваш тепловой насос не обладает такими способностями, не все еще потеряно – работать на охлаждение может и обычный насос. Необходимое для этого дополнительное оборудование в виде гидравлической развязки будет смонтировано вне насоса. Оба варианта не требуют больших капиталовложений.

Применение теплового насоса для охлаждения

Нести генерируемый тепловым насосом холод непосредственно в помещение можно разными способами. Эта функция может быть возложена на холодные панели на стенах или потолке, охлаждающий теплый пол, радиаторы отопления с хорошим обдувом или же фанкойл – устройство, в чей корпус встроен обдуваемый вентилятором пластинчатый теплообменник.