Тепловой насос – полное руководство по принципу работы и использованию энергии земли

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос – это современное устройство для отопления и охлаждения зданий, которое переносит тепло из природных источников (воздух, вода, грунт) в систему отопления дома. Он работает на электричестве и способен не только обогревать помещения, но и подготавливать горячую воду, а также выполнять функцию кондиционирования летом.

Принцип работы теплового насоса

В основе работы теплового насоса лежит обратный холодильный цикл. Хладагент, циркулируя по контуру, меняет агрегатное состояние, поглощает и отдаёт тепло. Основные этапы цикла:

• Испарение – хладагент поглощает тепло из окружающей среды (воздуха, воды или земли).

• Сжатие – компрессор повышает давление и температуру газа.

• Конденсация – нагретый хладагент отдаёт тепло системе отопления здания.

• Дросселирование – давление падает, хладагент снова готов к испарению.

Иными словами, тепловой насос не «создаёт» тепло, а перемещает его, затрачивая минимальное количество электроэнергии.

Основные виды тепловых насосов

H3: Воздух–воздух

• Забирает тепло уличного воздуха и передаёт его в помещения.

• Простое и бюджетное решение.

• Подходит для небольших домов или дополнительного отопления.

Воздух–вода

• Переносит тепло из уличного воздуха в систему водяного отопления (тёплые полы, радиаторы).

• Эффективен до –15 °C.

• Может готовить горячую воду.

Вода–вода

• Использует тепло грунтовых вод, озёр или рек.

• Очень высокий КПД при наличии стабильного источника воды.

Геотермальный (грунтовый) тепловой насос

• Работает за счёт постоянной температуры грунта на глубине.

• Возможны горизонтальный коллектор или вертикальная скважина.

• Самый эффективный, но требует более серьёзных вложений.

Геотермальный тепловой насос – устройство и особенности

Грунтовой тепловой насос использует стабильную температуру грунта (примерно +4…+8 °C) как источник тепла. Система включает:

• Коллектор (горизонтальный контур или вертикальная скважина).

• Компрессорный блок с хладагентом.

• Систему отопления и ГВС внутри здания.

Преимущества:

• Высокий коэффициент полезного действия (КПД 4–5).

• Низкие эксплуатационные расходы.

• Минимальные выбросы CO₂.

• Срок службы оборудования 20+ лет.

Использование энергии земли для отопления и охлаждения

Грунт сохраняет тепло, получаемое от солнца и внутренних процессов Земли. Это тепло эффективно используется:

• Для отопления зимой: тепло из грунта передаётся в дом.

• Для охлаждения летом: тепло из дома сбрасывается обратно в землю.

Таким образом, геотермальный тепловой насос обеспечивает и отопление, и «пассивное» охлаждение, что выгодно для больших частных домов и коммерческих зданий.

Эффективность геотермального теплового насоса

Эффективность измеряется коэффициентом COP (Coefficient of Performance) – сколько тепла система выдаёт на единицу затраченной электроэнергии.

• У грунтовых тепловых насосов COP обычно 4–5 (на 1 кВт∙ч электроэнергии – 4–5 кВт∙ч тепла).

• По сравнению с электрическим отоплением или газовыми котлами экономия достигает 60–70%.

Факторы, влияющие на эффективность:

• Длина и глубина грунтового коллектора.

• Мощность и технология оборудования.

• Теплоизоляция здания и тип отопительной системы (тёплые полы эффективнее радиаторов).

Преимущества и недостатки

Как выбрать тепловой насос

При выборе теплового насоса учитывают:

• Площадь здания и теплопотери.

• Доступный источник тепла (воздух, вода, грунт).

• Бюджет и эксплуатационные расходы.

• Тип отопительной системы (радиаторы, тёплые полы).

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое тепловой насос?

Это устройство, которое переносит тепло из внешней среды в систему отопления здания, потребляя минимальное количество электроэнергии.

Как работает геотермальный тепловой насос?

Он использует постоянную температуру грунта, через контур с хладагентом собирает тепло и передаёт его в систему отопления.

Почему стоит выбрать геотермальный тепловой насос?

Он обеспечивает максимальную эффективность и стабильную работу в любую погоду при низких эксплуатационных расходах.

Сколько стоит тепловой насос?

Цена зависит от мощности и типа. Грунтовые системы дороже в установке, но дешевле в эксплуатации.

Может ли тепловой насос охлаждать помещение?

Да, большинство моделей работают в обратном режиме и выполняют функцию кондиционера летом.

Какой срок службы теплового насоса?

В среднем 20–25 лет, при регулярном обслуживании – дольше.

Экологичен ли тепловой насос?

Да, он значительно снижает выбросы углекислого газа по сравнению с традиционным отоплением.

Нужны ли разрешения для установки грунтового теплового насоса?

Для бурения скважин и крупных проектов часто требуется согласование с местными органами или экологическими службами.

Spices ierīkošana

Методы добычи воды

Установка спиц Jaunmarupe

Установка спицы и бурение скважины

Установка спиц с нейлоновой сеткой в Плакациемсе