Всё о тепловых циркуляционных насосах для бассейна с подогревом

Приветствую всех на страницах своего блога.
Многие из вас, думаю слышали о таком устройстве как тепловой насос. Но не все знают принцип его действия, а также его неоспоримые преимущества перед другими источниками тепловой энергии. Хочу исправить эту несправедливость и рассказать, как происходит обогрев тепловым насосом.

Энергоносители за или против?

Однако это еще не все. Ценовой подъем на энергоносители и высокие затраты на их доставку приводят к стремительному увеличению стоимости на тепловую и электрическую энергию. А это заставляет потребителей искать новые пути экономии. Еще из школьных учебников мы помним, что передача тепла перетекает от разогретых тел к более прохладным, но никак не обратно. Наш многовековой опыт не помнит обратной процедуры, да и наука доказательно это подтверждает. Однако хитрые современные инженерные приемы делают допустимым переход тепла в обратном направлении – от менее разогретого тела к наиболее горячему.

Схема передачи тепла в тепловом насосе

Для нас нет ничего удивительного, например, в работе холодильника. Где тепло из морозильной камеры, температура в которой чаще отрицательная, выбрасывается в окружающую среду. Если применить это тепло для обогрева зданий, а холодильную камеру заменить испытанным, постоянно функционирующим природным источником тепла, то это и будет так называемый тепловой насос.

Энергоносители за или против?

Простой тепловой насос (воздух-воздух) которым можно обогреть жилое помещение – это привычный всем кондиционер, с функцией обогрева. Можно с успехом использовать и его, ведь сегодня есть кондиционеры которые могут работать и при значительных минусовых температурах – до -15 гр. и ниже. Однако, если мы хотим получить наибольшую эффективность и комфорт, при обогреве целого дома таким экономичным методом (а тепловой насос экономичнее обычных теновых обогревателей в три, и даже более раз), то нужно использовать более продвинутые системы.

На заметку: многие задаются вопросом – как же так, ведь есть закон сохранения энергии. Почему такое несоразмерное соотношение отдачи тепла, с потреблением электроэнергии? Весь секрет в том, что в тепловом насосе электроэнергия тратится только на электромагнитную обмотку компрессора (которая конечно нагревается, но не это тепло идет на обогрев помещения), а тепловая энергия вырабатывается, “сосется”, из внешней среды, благодаря особым процессам теплового насоса (само слово насос, указывает на это). Чтобы в этом разобраться, нужно знать больше школьного курса физики. Но попробуем пройтись по азам ниже.

Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

  • — наружный блок теплового насоса Mitsubishi Electric;
Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:
  • — бак-акумулятор;
  • — паяный пластинчатый теплообменник с параметрами, подходящими под параметры внешнего блока;
Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

  

Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:
  • — циркуляционный насос;
  • — реле протока для контроля циркуляции воды в системе ;
Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:
  • — блок автоматики и управления, состоящий из: контроллера управления внешним блоком, циркуляционным насосом и дополнительным оборудованием; щита автоматики для контроля и управления дополнительным оборудованием.   
Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

Кроме этого, понадобятся медные трубы, различные фитинги, запорная и предохранительная арматура, термоизоляция.

Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

Каждую из составляющих частей узлов системы для сборки теплового насоса своими руками вы можете приобрести у нас.

Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

Виды конструкций

  1. Почва – вода. Забор тепла происходит от массы почвы. Забор тепла может осуществляться двумя способами: вертикальным зондом или горизонтальным коллектором.
  2. Вода – вода. Забор тепла происходит от массы грунтовой воды или открытого водоема.
  3. Воздух – вода. Забор тепла происходит от массы внешней воздушной среды. Такой вид конструкций не является эффективным в местах с суровыми зимами. Зато воздушные тепловые насосы для отопления дома имеют неоспоримое преимущество: для их осуществления нет нужды в земляных работах.

Конструкция «почва – вода»

Хорошую теплоотдачу гарантируют почвы, насыщенные влагой.

  • Либо вскрывается полностью необходимая площадь участка, затем укладываются трубы, а после укладки их закапывают грунтом.
  • Во втором способе под трубы роются траншеи, в которые и укладывают кольцами трубы коллектора.

Конструкция «вода – вода»

Конструкция «воздух – вода»

Рекомендуем:

  • Какая самая лучшая система отопления частного дома? Ответ найдёте в статье.
  • В следующей статье расскажем об особенностях отопления частного дома своими руками.
  • Все виды отопительных котлов.
  • Какие типы отопительных приборов лучшие? Давайте разберёмся![/list

Особенности различных ТП для отопления

Рассмотрим существующие отопительные ТН:

Насос геотермального типа (грунтовой)

Для передачи тепла от грунта хладагенту ТП используется промежуточный теплоноситель с низкой температурой замерзания — так называемый рассол. Он циркулирует по контуру, уложенному в грунт, и омывает испаритель ТН. Контур может быть размещен двояко:

  • горизонтально;
  • вертикально.
Особенности различных ТП для отопления

Устройство геотермальных систем

Горизонтальное расположение

Контур укладывается змейкой на глубине ниже промерзания. Траншеи можно выкопать самостоятельно, но потребуется значительная площадь. Дело в том, что контуры отопительных ТН имеют очень большую длину.

Такое решение имеет ряд недостатков:

  • если на участке сформирован ландшафтный дизайн, им придется пожертвовать;
  • в дальнейшем нужно будет избегать затененности участка;
  • выращивание сельхозпродукции на нем не допускается — только травяной газончик.

Вертикальное положение

Трубы контура помещаются в скважины, для бурения которых придется приглашать специалистов. Зато рабочая площадка будет иметь совсем небольшие размеры.

Особенности различных ТП для отопления

Если в скважине имеется вода, можно подавать на испаритель прямо ее, не используя промежуточный теплоноситель. Такие ТН называются открытыми и стоят они дороже закрытых. Помимо заборной скважины необходимо будет построить еще одну — для сброса охлажденной воды.

Расположение отопительной системы

Можно применить и компромиссный вариант: разместить трубы контура в виде цилиндрических пружин в колодцах. Такой колодец, как и траншею, можно вырыть самостоятельно, при этом площадь отведенного под контур участка значительно сократится.

Водяные

Имеют абсолютно то же устройство, что и геотермальные, только контур с промежуточным теплоносителем погружается в естественный водоем.

Сделать это гораздо проще, чем закапывать трубы в землю, поэтому данный вариант ТН при наличии поблизости водоема является более предпочтительным.

Воздушные

Особенности различных ТП для отопления

Этому ТН промежуточный теплоноситель не нужен — испаритель омывается непосредственно воздухом. По сути, это кондиционер, работающий в реверсном режиме, то есть на отопление. Испаритель находится на улице в так называемом наружном блоке и обдувается вентилятором.

Воздушный тепловой насос при модернизации старой системы отопления

Устанавливать воздушный ТН проще всего, так как не приходится возиться с огромными контурами. Но у него есть важный недостаток: зимой температура воздуха, в отличие от глубинных грунта и воды, опускается очень низко, так что ТН будет эффективен далеко не весь отопительный сезон.

На испаритель можно подать теплый воздух из вытяжного канала вентиляции, в результате чего воздушный ТП попутно будет играть роль рекуператора.

Заключение

Если после анализирования климатических условий, почвы и тщательных расчетов вы все таки решили купить воздушный тепловой насос для отопления зимой, то лучше доверить эту работу команде профессиональных специалистов. Ведь правильный выбор оборудования зависит не только от мощности оборудования.

Мастера рассчитают отдачу тепла почвы, подберут специальную высокоэффективную схему и сделают отличный вариант проведения работ. Поэтому у вас не возникнет никаких трудностей, и вы не будете жалеть о правильности своего выбора.

Коэффициент эффективности тепловых насосов

Чуть выше мы использовали новый термин – «коэффициент эффективности». Было бы неправильно не пояснить, что это такое, тем более что это важная характеристика тепловых насосов, позволяющая сравнивать насосы разных типов между собой.

Коэффициент эффективности (называемый также коэффициентом трансформации) – это отношение выработанной насосом тепловой энергии к потребленной им электрической. По сути это КПД теплового насоса. В случае водяных теплонасосов этот коэффициент равен 5 вне зависимости от времени года. Это означает, что при потреблении 1 кВт*ч электроэнергии установка вырабатывает 5 кВт*ч тепловой энергии.

У грунтовых насосов величина коэффициента эффективности чуть ниже – от 4 до 4.5. И, наконец, самым маленьким коэффициентом характеризуются воздушные тепловые насосы, при этом их эффективность сильно зависит от температуры окружающего воздуха: при 0°C величина коэффициента равна ~3.5, а при –20°C он уже не превышает 1.5 (при такой низкой эффективности насос попросту не окупится, и имеет смысл подумать о приобретении более дешевого климатического оборудования, например электрического котла).

Некоторые менеджеры, рекламируя реализуемые ими тепловые насосы, уверяют потенциальных клиентов в том, что данное оборудование имеет КПД 400-500%. Разумеется, ни о каком нарушении законов термодинамики речи не идет. Просто в данном случае расчеты намеренно делаются неправильно: не учитываются источники энергии, отличные от потребляемого электричества, – воздух, вода или грунт, нагретые Солнцем и геотермальными процессами. Когда при расчете КПД учитывают только электроэнергию и забывают про источник низкопотенциального тепла, как раз и получается величина больше 100%.

Простейший тепловой насос из оконного кондиционера

Как нетрудно догадаться, для изготовления ТН «вода – воздух» потребуется оконный охладитель в рабочем состоянии. Очень желательно купить модель, оборудованную реверсивным клапаном и способную работать на обогрев, иначе придется переделывать фреоновый контур.

Совет. При покупке б/у кондиционера обратите внимание на шильдик, где отображены технические характеристики бытового прибора. Интересующий вас параметр – производительность аппарата по холоду (указывается в киловаттах или Британских тепловых единицах – BTU).

Отопительная мощность аппарата больше холодильной и равна сумме двух параметров — производительность плюс тепло, выделяемое компрессором

При некоторой доле везения вам даже не придется выпускать фреон и перепаивать трубки. Как переделать кондиционер в тепловой насос:

  1. Снимите верхний кожух агрегата и открутите внешний теплообменник от поддона. Аккуратно отодвиньте радиатор, стараясь не перегибать трубки с хладагентом.
  2. Снимите наружную крыльчатку с общего вала.
  3. Изготовьте металлический бак по длине внешнего теплообменника, ширину сделайте на 10—15 см больше. В боковые стенки врежьте штуцеры подачи проточной воды.
  4. Чтобы радиатор не обмерзал, увеличьте площадь обмена, добавив по бокам пластины из меди либо алюминия (в зависимости от материала теплообменника).
  5. Погрузите радиатор в бак, желательно без разрезания фреоновых трубок. Сделайте герметичную крышку и уплотните вводы контура.
  6. Подсоедините к штуцерам шланги подачи и отбора воды, подключите циркуляционные насосы. Наполните и проверьте бак на герметичность.

Рекомендация. Если теплообменник не удается поместить в резервуар без нарушения фреоновых магистралей, постарайтесь эвакуировать газ и разрезать трубки в нужных точках (подальше от испарителя). После сборки водяного теплообменного узла контур придется спаять и заправить фреоном. Количество хладагента тоже указано на табличке.

Теперь остается запустить самодельный ТН и отрегулировать водяной поток, добиваясь максимальной эффективности. Обратите внимание: импровизированный отопитель использует полностью заводскую «начинку», вы только переместили радиатор из воздушной среды в жидкую. Как система работает вживую, смотрите на видео мастера–умельца:

Изготовление и монтаж

Сделать тепловой насос не сложно, если есть детали — компрессор (его можно вытащить из сломанного кондиционера), медные трубки (для контура) и бак объемом в сто литров.

Изготавливают насос по такому алгоритму:

  • компрессор закрепляется на стене;
  • из труб делается змеевик (чтобы его сделать, нужно трубы обмотать вокруг емкости подходящей формы);
  • бак режется пополам, внутрь него помещается змеевик и заваривается;
  • в емкости оставляется несколько отверстий, через которые трубы змеевика выводятся наружу;
  • для изготовления испарителя используют бочку из пластика, идентичного с баком размера, в нее заводят трубы внутреннего контура;
  • устанавливаются трубы (монтажные схемы тёплых водяных полов в квартире) из ПВХ, транспортирующие нагретую воду;
  • самостоятельно заправлять агрегат фреоном не рекомендуется, лучше доверить это действие специалисту.

Стоимость работ в различных регионах нашей страны может разительно отличаться. Кроме этого стоимость работы и насоса зависят от его типа и системы теплоснабжения.

Для того, чтобы иметь представление о порядке цифр за данную услугу, рассмотрим несколько предложений из разных регионов без учета стоимости прочего оборудования системы теплоснабжения здания.

Изготовление и монтаж
  • В г. Санкт-Петербурге монтаж теплового насоса, вне зависимости от его типа, обойдется Заказчику в сумму от 35000,00 рублей;
  • В г. Москва монтажные организации, вне зависимости от типа теплового насоса, готовы выполнить работы «под ключ» за сумму свыше 45000,00 рублей;
  • В г. Краснодар монтаж теплового насоса будет стоить от 40000,00 рублей.
  • Если же говорить о монтаже систем отопления с использованием тепловых насосов, то средние цены на комплекс работ с учетом стоимости оборудования выглядят следующим образом:

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Штукатурка потолка своими руками — инструкция пошагово!

A) Монтаж геотермальных бытовых тепловых насосов:

  • Мощностью – 4-5 кВт (50 – 100 м²) – от 130000,00 до 280000,00 рублей;
  • Мощностью – 6-7 кВт (80 – 120 м²) – от 138000,00 до 300000,00 рублей;
  • Мощностью – 8-9 кВт (100 – 160 м²) – от 160000,00 до 350000,00 рублей;
  • Мощностью – 10-11 кВт (130 – 200 м²) – от 170000,00 до 400000,00 рублей;
  • Мощностью – 12-13 кВт (150 – 230 м²) – от 180000,00 до 440000,00 рублей;
  • Мощностью – 14-17 кВт (180 – 300 м²) – от 210000,00 до 520000,00 рублей.

B) Стоимость монтажа воздушных тепловых насосов:

  • Мощностью до 6,0 кВт (50 – 100 м²) – от 110000,00 до 215000,00 рублей;
  • Мощностью до 9,0 кВт (80 – 120 м²) – от 115000,00 до 220000,00 рублей;
  • Мощностью до 12,0 кВт (100 – 160 м²) – от 120000,00 до 225000,00 рублей;
  • Мощностью до 14,0 кВт (130 – 200 м²) – от 127000,00 до 245000,00 рублей;
  • Мощностью до 16,0 кВт (150 – 230 м²) – от 130000,00 до 250000,00 рублей;
  • Мощностью до 18,0 кВт (180 – 300 м²) – от 135000,00 до 255000,00 рублей.

Как установить тепловой насос в доме

  • Размещать современные теплонасосы в подвалах жилых домов можно. Особенно, это актуально для геотермального оборудования с подключением наклонного кустового контура. В таком случае, колодец под коллектор может находиться непосредственно под домом, в подвальном помещении.
  • Требования при установке теплового насоса в многоквартирном доме. Обязательно устанавливается резервный источник тепла. В зимнее время года, модуль для разморозки, будет останавливаться на 3-4 секунды. В этот момент потребуется компенсировать недостаток тепла.
  • Насос устанавливается в любом помещении, достаточно просторном, чтобы вместить накопительную емкость и обеспечить беспрепятственный доступ ко всем узлам системы для обслуживания.

Чтобы начать отапливать дом тепловым насосом, нужны вложения денежных средств. Впоследствии, затраты полностью окупятся. Время, необходимое для выхода в «ноль», 3-8 лет.

Какое отопление лучше для дома – газовое или тепловой насос

Энергосберегающие технологии для дома, медленно, но уверенно вытесняют традиционные виды отопления. Единственное, что удерживает повсеместное внедрение установок, это необходимость в значительном первоначальном вложении денег.

Большинство производителей уже давно работают над удешевлением технологии, поэтому, перспективы использования тепловых насосов в системах теплоснабжения частных домов достаточно оптимистические. В скором времени можно ожидать увеличения количества продаж на 10-15%.

Теплонасосы не ограничены исключительно бытовым применением. Существует возможность использования теплонасосов в отоплении многоэтажных домов, а также промышленных объектов. Если сравнить между собой эффективность применения газовых котлов и тепловых насосов, можно ясно увидеть, какие перспективы существуют у каждого из видов оборудования.

Недостатки теплонасосов

Главным недостатком, особенно заметным при эксплуатации в многоквартирных домах, является зависимость теплонасосов от колебаний температуры. И если геотермальные модели более-менее устойчивы к изменению погодных условий, то воздушные станции резко снижают производительность, если температура падает до -15°С.

Преимущества теплонасосов

Экономичность является главным достоинством тепловых насосов. Финансовые затраты в период отопительного сезона, по сравнению с природным газом меньше, практически втрое. Для подключения не требуется получения никаких разрешений. Исключение составляет геотермальное оборудование, придется официально оформить право бурить скважины. Работа теплонасосов абсолютно безопасна и экологична.

Основное отопление дома с помощью теплового насоса, имеет весомые преимущества перед эксплуатацией газовых котлов, но по причине высокой стоимости оборудования, использующего низкопотенциальную энергию, они уступают им в популярности.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Применение

Теплонасос, собранный своими руками, подойдет для таких случаев:

  • если есть желание сэкономить на топливе для обогрева дома;
  • если к дому невозможно подвести газ или сделать это слишком хлопотно, когда покупать баллонный газ – не выход из ситуации;
  • нет желания и возможностей топить углем, дровами, электричеством, иным топливом;
  • если хозяин дома является приверженцем использования экологически чистой альтернативной энергии. Устройство достаточно практичное даже наряду с наличием возможностей применять другие источники энергии.

Тепловой насос своими руками изготовляется для дома, основываясь на технологиях забора тепла из земли, воды, воздуха. Он используется для отопления, нагрева воды и даже кондиционирования внутри помещения.