Тепловой насос типа вода-вода: схема, монтаж, цена

Схема устройства традиционного теплового насоса.Использование теплового насоса вода-вода — не самый дешёвый вариант оборудования альтернативной системы отопления частного дома. Эффективное извлечение тепла из грунтовых вод или открытых водоёмов — задача, требующая серьёзных трудовых и финансовых вложений. Но даже низкий тепловой потенциал таких источников — возобновляемых и бесплатных — с течением времени окупает все расходы.

Принцип работы теплового насоса вода-вода

Система отопления загородного дома.Термодинамический принцип действия теплового насоса аналогичен тем процессам, что лежат в основе работы холодильника или кондиционера. Это поглощение тепла особым веществом — хладагентом — с последующим переходом его в газообразное состояние и способность выделять тепловую энергию при конденсации в жидкость в условиях повышенного давления.

Рабочим веществом служат химические соединения на основе углерода, водорода, фтора или хлора. Для них применяются два названия:

  • Фреон. Введено химиками корпорации «Дженерал Моторс», впервые синтезировавшими подобное вещество в 1928 году.
  • Хладон. Применяется отечественными специалистами.

Низкая температура кипения хладона позволяет использовать для осуществления процесса испарения тепло от самых низкопотенциальных источников окружающей среды. Тепловой насос вода-вода относится к геотермальному типу. В нём для нагрева воды в системе отопления используется тепло, содержащиеся в глубинных слоях почвы или водоёмов, расположенных ниже уровня промерзания. Даже в зимний период температура на такой глубине не опускается ниже +4 ⁰ C. Её достаточно для запуска технологического процесса теплового насоса. Теплоноситель отопительной системы нагревается до +60 ⁰ C, поэтому КПД такого устройства намного выше 100%.

Элементы теплового насоса

Обычно тепловой насос типа вода-вода состоит из следующих компонентов:

  • Элементы теплового насоса и схема его работы.Наружный циклический контур.
  • Испаритель.
  • Конденсатор.
  • Компрессор.
  • Внутренний контур — трубопровод системы отопления.

В насосе, использующем подземное тепло, наружный контур представляет собой трубу с циркулирующей в ней грунтовой водой. Она может поступать из одной скважины и после прохода по всему контуру сбрасываться в другую. В другом варианте — замкнутый трубопровод, заглублённый ниже уровня промерзания и имеющий змеевидную форму. Для отбора тепла из водоёма в трубах применяют особый рассол, повышающий эффективность системы.

Вода проходит через испаритель, где её тепло способствует превращению жидкого хладагента в газ, который далее поступает в компрессор. Газообразный хладон подвергается сжатию, которое по всем законам гидродинамики сопровождается выделением тепла. Оно передаётся теплоносителю системы отопления в конденсаторе. Он представляет собой змеевик, циркулируя по которому хладагент осаждается в жидкость и по выходе возвращается в испаритель.

Для внутреннего контура водяного теплового насоса обычно не используют привычную систему с радиаторами, требующую более высокой температуры нагрева. Более эффективный обогрев помещений происходит через излучатели большой площади — панели или систему из труб небольшого диаметра, вмонтированную в полы и стены.

Достоинства и недостатки

Тепловая схема работы теплового насоса.Основные факторы, препятствующие широкому применению геотермальных тепловых насосов, к которым относятся устройства типа вода-вода — высокая цена готовых комплектов заводского изготовления и большие затраты при монтаже накопительного водяного контура. Дальнейшая эксплуатация такой системы также не является совсем бесплатной: нужна электроэнергия для нагнетания воды и работы компрессора.

К плюсам относятся:

  • Возможность оборудования системы обогрева и приготовления горячей воды при отсутствии газоснабжения, которое считается самым экономичным источником тепловой энергии.
  • Кондиционирование помещений в жару. Некоторые модели имеют режимы охлаждения воздуха летом.
  • Высокая энергоэффективность. Лучшие образцы тепловых насосов вода-вода способны на 1 кВт затраченной энергии выдавать 7–8 кВт тепла.
  • Надёжность и долговечность. Правильно выполненный монтаж системы позволяет её работать без поломок до 30 лет. Такой долгий срок делает любые финансовые вложения выгодными.
  • Полная экологическая безопасность. Сам принцип действия и применяемые материалы делают функционирование водяного насоса полностью безвредным для окружающей среды и человека.
  • Взрыво- и пожаробезопасность. Отсутствие процессов горения и опасного повышения давления исключают любые бытовые катастрофы.
  • Компактность. Накопительный контур скрыт в почве, не нужно место для складирования топлива.
  • Отсутствие вибраций и шума при работе обеспечивают комфорт для обитателей жилища при использовании теплового насоса.

Стоимость у ведущих производителей

Тепловые насосы давно применяются в Европе и Америке, изготовителями накоплен большой опыт по проектированию и производству такого оборудования. Цена зависит от мощности насосов, от степени насыщенности системы приборами контроля и управления.

Производитель Модель Особенности Мощность, кВт Цена, рублей
Термонасос C А -7 Нагрев, компактный моноблок 7 8679 0
CW-42 Нагрев и охлаждение, пульт управления режимами 42 680400
Waterkotte Basic Line Ai1 Geo Отопление, кондиционирование, бак для ГВС, привлекательный дизайн 4,8 660140
Eco Touch DS 5027 Ai Интеллектуальная система управления 19,7 944570
Danfoss DHP-L Opti Pro Рассол в накопительном контуре 5,8 599500
DHP-M Погодозависимое управление 21 1777590

Стоимость установки теплового насоса зависит от площади дома, выбора источника тепла. Для дома площадью 100–150 м2 минимальная цена таких работ — 400000 рублей, для здания в 230–300 м2 – 600000 рублей.