Как выбрать тепловой насос для отопления дома и коттеджа

Все чаще отечественному потребителю предлагают приобрести тепловой насос для отопления дома. Если буквально 5-6 лет назад, приобрести оборудование могли только очень состоятельные люди, то сегодня, зачастую предлагается льготное кредитование, а в некоторых регионах, предоставляется материальная помощь на государственном уровне. В связи с этим, возникает несколько вопросов, связанных с тем, насколько окупаемой будет система отопления на основе тепловых насосов.

Что такое тепловой насос – принцип работы

Несмотря на то, что потребителю предлагают большое количество самых разнообразных моделей теплонасосов, они все, независимо от своего устройства, работают одинаково. Отличие заключается только в источнике низкопотенциальной энергии и способе ее извлечения.

Принцип работы теплового насоса для отопления дома заключается в следующем:

Внутри корпуса расположен замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент.

Во внешнем блоке находится испаритель. В емкости создаются условия для преобразования фреона в газообразное состояние. Еще с уроков физики хорошо известно, что при испарении происходит поглощение тепла. Испаритель располагают таким образом, чтобы он контактировал с источником низкопотенциального тепла: воздухом, геотермальным контуром и т.д.

Хладагент, в газообразном состоянии, подается в следующую камеру – компрессор. Здесь нагнетается рабочее давление, в результате чего, фреон нагревается до температуры свыше 100°С. В компрессоре установлен переходной клапан, через него вещество под давлением распыляется в следующую камеру – конденсатор.

Конденсатор – является одновременно теплообменником системы. В камере происходит целенаправленная конденсация фреона, из-за чего выделяется большое количество тепловой энергии. Стенки компрессора играют роль теплообменника и посредством косвенного нагрева, передают энергию теплоносителю.

Устройство теплонасоса во многом напоминает конструкцию холодильника или кондиционера. Отличие заключается в том, что процесс охлаждения заставили идти в обратную сторону – в помещение поступает тепло, а из него удаляется холод. В упрощенном варианте, так же работают некоторые модели кондиционеров с функцией подогрева помещения.

За исключением определенных особенностей в конструкции, описанный выше принцип работы используют все тепловые насосы без исключения. Главное отличие, на которое стоит обращать внимание при выборе подходящей модели – это используемый источник низкопотенциального тепла. От этого параметра зависят условия эксплуатации и возможности применения станции.

Воздушные теплонасосы

В данном случае источником низкопотенциальной энергии выступает воздух. Конструкция теплонасоса состоит из двух блоков и во многом напоминает обычную сплит-систему. У воздушных насосов есть следующие преимущества:

Простой монтаж – установка занимает несколько часов.

Возможность быстрого демонтажа и перемещения станции.

Тепловой насос работает как обычный тепловентилятор, нагревает воздух в помещении. Решение оптимально подходит для неотапливаемых зданий: загородных домов, дач и т.п.

Работоспособность системы снижается по мере падения температуры окружающей среды. Отказ системы отопления происходит при падении показателей до -15°С.

Воздушно-водяные теплонасосы

При разработке системы теплоснабжения жилого дома с применением теплового насоса, в качестве основного источника энергии, выбор, зачастую, падает на воздушно-водяные модели. Высокая теплоэффективность, простота монтажа и надежность – все это побуждает потенциальных покупателей остановиться именно на этом варианте.

Как и у предыдущей модели, основным источником тепла выступает воздух. Но после забора низкопотенциальной тепловой энергии и преобразования ее, осуществляют нагрев теплоносителя, циркулирующего в специальной емкости, внутри которой располагают конденсатор. Такое конструкторское решение существенно влияет на эффективность устройства и имеет следующие преимущества:

Возможность отапливать весь дом, а не отдельные комнаты.

Насос подключается к водяной системе отопления дома. Существует возможность интегрирования дополнительного резервного источника тепла.

Использование тепловых насосов в отоплении частных домов не ограничено только нагревом теплоносителя, большинство моделей дополнительно готовят воду для ГВС.

Современные модели воздушно-водяных теплонасосов сохраняют работоспособность даже при температуре до -32°С.

Водяные теплонасосы

Вариант, позволяющий отопить дом в условиях Сибири. Помимо описанного выше, принцип работы теплонасоса данного типа заключается в следующем:

На дне водоема или термального источника, прокладывают контур, по которому циркулирует пропиленгликоль – «рассол».

На дне водоема, вода не замерзает и всегда способна обеспечить необходимым количеством низкопотенциальной энергии.

Рассол, проходя через контур, нагревается до температуры 6-8°С, после чего возвращается в дом.

В корпусе теплонасоса, полученная тепловая энергия преобразовывается, вследствие чего нагревает теплоноситель.

Эффективность отопления дома зимой при помощи данной схемы практически не снижается, так как температура воды не опускается до отрицательных отметок. Недостатками водяных теплонасосов являются ограничения между жилым домом и водоемом, не более 100 м. Глубина озера должна быть не менее 3 м.

Как альтернативу, в качестве источника получения энергии, используют артезианские скважины. В таком случае, воду забирают, извлекают тепло и после обратно возвращают в слои грунта.

Грунтово-водяные теплонасосы

Обеспечить отопление и горячее водоснабжение можно при помощи теплового насоса с первичным геотермальным контуром. Модуль работает, как и предыдущий вариант, только коллектор укладывается не на дно водоема, а закапывается в грунт или монтируется в скважину. Данное решение требует проведения глобальных земельных работ, поэтому, монтаж обходится дороже, чем у предыдущих вариантов теплонасосов.

Альтернативные системы отопления, построенные на базе геотермальных грунтово-водяных теплонасосов, способны обеспечить теплом даже промышленные объекты, расположенные не только в средних широтах, но и условиях Севера. При определенной модификации, система будет работать летом на кондиционирование помещений. Предусмотрен нагрев воды для ГВС.

Реально ли отапливать дом тепловым насосом

Как показала мировая практика, применение теплового насоса для обогрева жилого дома для круглогодичного проживания, не просто возможно. Такое решение предоставляет множество дополнительных плюсов, включающих: меньшие затраты на отопление, полная автономность от традиционных видов топлива.

В той же Германии и некоторых других странах ЕС, некоторые правительственные учреждения отапливаются с помощью теплонасосов. В качестве основного источника тепла, станции устанавливают для многоквартирных домов.

Альтернативная система отопления загородного дома с использованием теплового насоса требует проведения грамотных расчетов. Потребуется:

Подобрать мощность отопительного оборудования.

Выбрать тип системы обогрева.

Установить резервный источник тепла, который, хотя и редко, все же может понадобиться.

Новейшие технологии, внедряемые в системы отопления, улучшили качество управления тепловыми станциями. Большинство европейских производителей предлагает контроллеры, регулирующие работу системы обогрева без участия человека.

Контролировать процесс можно с помощью специального блока дистанционного управления или через любое мобильное устройство, подключенное к интернету. Использование инноваций позволило создать систему «умный» дом на основе геотермального теплонасоса.

Как подобрать теплонасос для отопления дома

Большинство отрицательных отзывов об использовании тепловых насосов связаны с тем, что выбор оборудования был сделан неправильно. При подборе подходящей модификации, обращают внимание на следующие параметры:

Мощность и дополнительные функции.

Стоимость самого теплонасоса и выполнения монтажных работ.

При выполнении расчетов прибегают к помощи специалистов. Самостоятельно сделать все необходимые вычисления, не имея строительных навыков, практически нереально.

Как рассчитать мощность теплонасоса

Предварительный расчёт мощности теплового насоса для обогрева дома выполняют, пользуясь следующими рекомендациями:

Определяют отапливаемую площадь дома. В расчет принимают даже те помещения, которые являются частью строения, но их не планируется обогревать.

Для обогрева дома необходима тепло производительность станции, равная 0,7 кВт на каждые 10 м² отапливаемой площади.

При помощи несложных подсчетом определяют, что для обогрева частного дома на 200 м² необходим теплонасос с производительностью 14 кВт. Если планируется одновременно нагревать воду для ГВС, к полученному результату добавляют 10-20%.

Производители теплонасосов

Следующий аспект, после расчета производительности, который учитывают при выборе техники – это производитель оборудования. На рынке представлены системы, изготавливаемые в Европе, России и Китае. Обзор предлагаемого оборудования стоит начать с несомненных лидеров – производителей.

Европейские производители
Считаются несомненными лидерами в производстве тепловых насосов. Все оборудование имеет продуманный дизайн и конструкцию, гарантию, предоставляемую производителем и полностью соответствуют всем указанным в технической документации параметрам.

Наиболее популярными являются:

Viessmann – компания выделяет большое количество инвестиций на изобретение и внедрение новых технологий. В ассортименте продукции представлены теплонасосы, использующие низкопотенциальную энергию воздуха, воды, земли. Оборудование Viessmann признано лучшим в своем классе и удостоено множества престижных наград.

Buderus – главный конкурент Viessmann. На базе предприятий компании выпускают практически любые типы теплонасосов. Отдельного упоминания заслуживают сплит – системы, предназначенные для обогрева помещения и одновременного нагрева горячей воды. Производительность моделей Buderus до 60 кВт.

Российские компании, выпускающие теплонасосы
Компании, расположенные в России, не имеют такого богатого опыта в производстве энергосберегающих систем отопления, как немецкие производители. Но оборудование имеет одно существенное преимущество – полную адаптацию к отечественным условиям эксплуатации:

Brosk – российская компания, расположенная в Калужской области. Основное направление – изготовление промышленных систем отопления с использованием возобновляемых источников тепла. В линейке Brosk представлены теплонасосы, с мощностью от 10 до 10000 кВт.

Henk – компания, стремительно завоевывающая рынок энергосберегающих технологий, начиная с 2008 г. Основным девизом завода является минимальное использование сложной автоматики, что существенно уменьшает себестоимость теплонасосов, без снижения производительности. В конструкции используют комплектующие зарубежных производителей. Вся продукция Henk имеет сертификат соответствия качества и разрешена к эксплуатации Ростехнадзором.

Китайские производители тепловых насосов
Пытаясь заполнить пробелы в недостатке качества, китайские компании компенсируют это большим количеством дополнительных функций. Стандартный тепловой насос укомплектован программируемым пультом, модулем охлаждения воздуха, емкостью-накопителем для ГВС. За весь комплект, в среднем, придется заплатить как за модель российского производителя, без дополнительных бонусов:

Gree – компания предлагает теплонасосы для эксплуатации в бытовых и промышленных условиях. Основной упор делается на привлечение потенциальных покупателей, являющихся владельцами многоквартирных зданий, жилых комплексов, общежитий и гостиниц.
Показатели теплоотдачи устройств намного ниже, чем у немецких конкурентов. Нагрев теплоносителя до 55°С, горячей воды 60°С. Системы Gree работают на охлаждение помещения и способны поддерживать температуру от 7-25°С.

Hiseer – компания не претендует на какие-либо авторские права в производстве тепловых насосов и просто выполняет сборку из комплектующих известных брендов – Hitachi, Daikin, Siemens и т.д., что позволяет получить оборудование достаточно высокого качества. Продукция сертифицирована.
Параметры теплонасосов HISEER уступают аналогам других производителей. Заявленное СОР, соответствует коэффициенту, равному 3. Рабочая температура от -15°С до +45°С.

Стоимость теплонасоса для отопления дома под ключ

На выбор тепловой станции огромное влияние оказывает цена. Перед тем как купить понравившийся теплонасос, следует уточнить, включает ли указанная сумма стоимость установки. Геотермальное оборудование требует проведения глобальных земляных работ, поэтому, цена легко может вырасти на 40-50%.

Лучше пользоваться сайтами, где указана стоимость полного комплекта установки системы теплового насоса для отопления частного дома, вариант «под ключ». В таком случае, удастся избежать переплат и получить точное представление об ожидаемых затратах. В среднем, монтаж геотермальной станции, в зависимости от производительности и компании изготовителя, обойдется в 600-1200 тыс. руб.

Как установить тепловой насос в доме

После приобретения теплонасоса, хозяину жилого здания приходится решать новые проблемы, связанные с размещением и монтажом станции. Рекомендуется, чтобы установку выполняла специализированная бригада, имеющая лицензию, выданную заводом изготовителем оборудования. Но существуют правила, которые необходимо знать каждому хозяину:

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.

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.

Монтаж теплонасосов с земляным контуром обходится в дополнительные 30-40% от общей стоимости. Работы требуют привлечения специализированной техники и оборудования. Цена, на современные модели, может достигать 1200-1400 тыс. руб.

В сравнении, приобретение и установка газового котла обойдется всего в 200 тыс. руб. Эффективность газового оборудования не зависит от внешних факторов, а монтаж занимает от силы 1-2 дня.

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.