Якщо Ви маєте власний заміський будинок (котедж), то, ймовірно, не раз задавалися питанням, як найбільш вигідно опалювати його в холодну пору року
Використання газового опалення з кожним роком стає все дорожчим. Крім того, це не найбезпечніший варіант. Опалити будинок за допомогою котла і радіаторів теж часто буває проблематично.
На щастя, з розвитком альтернативної енергетики, велику популярність стали набирати теплові насоси. При правильній установці і обслуговуванні вони зможуть забезпечити якісне опалення, підтримання здорового мікроклімату в будинку і значну економію всіх Ваших ресурсів і грошових вкладень.
Давайте разом познайомимося з такою цікавою і складною системою, як тепловий насос і постараємося знайти відповіді на всі Ваші питання.
Які сучасні опалювальні системи використовуються для приватних будинків?
На сьогоднішній день існує досить велика кількість різних опалювальних систем, кожна з яких має свої особливості. Одні можуть працювати тільки спільно з основною системою охолодження в будинку, інші ж можуть використовуватися самостійно, забезпечуючи при цьому як опалення в холодний період, так і охолодження влітку.
Основний принцип роботи всіх опалювальних приладів полягає в передачі теплової енергії від джерела тепла в житлові приміщення. Паливом може бути як електрика, так і природний газ, пропан, біомаса, мазут і т. д.
Розглянемо найбільш популярні сучасні системи опалення, їх принцип роботи, а також переваги і недоліки.
Центральне опалення
Ці системи зазвичай складаються з: одного великого джерела тепла, декількох передавальних станцій і кінцевих станцій, які з’єднуються між різними споживачами.
Центральне опалення в основному використовує паливо, нафту, газ чи вугілля.
Основною перевагою цих систем є простота у використанні. Споживач просто відкриває клапан (який також використовується для опалення та подачі гарячої води).
Недоліком цього опалювального рішення є його неефективність, іншими словами, величезні втрати енергії між джерелом енергії і кінцевим споживачем.
Іноді до 40% енергії може бути втрачено по дорозі. Крім того, витрати на обслуговування інфраструктури опалення і великомасштабні переноси вважаються дорогими, тому власники будинків також повинні покривати ці витрати.
Автоматизоване опалення електрокотлом
Опалення та підігрів води відбуваються так само, як і в центральному опаленні. Різниця в тому, що джерело енергії знаходиться в самій будівлі, зазвичай в спеціальній котельні в підвалі будівлі.
Втрати енергії значно нижчі в порівнянні з передачею нагрітої води/пара з центрального місця розташування за багато кілометрів.
Якщо управління системою здійснюється належним чином, ціни на енергію при такій установці повинні бути нижчі, ніж в центральному опаленні. У будь-якому випадку розрахунок ціни повинен включати початкові інвестиції в настройку і вартість обслуговування системи.
Системи спалювання твердого палива
Ці системи виробляють енергію шляхом спалювання твердого палива, такого як деревна тріска або блоки, при спалюванні якого вода нагрівається.
Тепла вода передається в радіатори, водопровідні труби або ємності. У цих системах витрати на паливо відносно невеликі, але на налаштування вищі.
Також потрібне зберігання палива. Крім того, власники нерухомості повинні забезпечити подачу і якість палива у відповідності зі специфікаціями котла. Важливо відзначити, що деякі сучасні пристрої можуть автоматично подавати паливо, але вони все одно повинні заповнюватися вручну, і повинен бути визначений їх режим роботи.
Газові котли/нагрівачі
Газові котли схожі на нагрівачі для спалювання твердого палива, проте вони більш зручні.
Технологія не вимагає зберігання палива (за винятком рішень на основі зрідженого нафтового газу, які в основному використовуються в будинках, які не підключені до мереж природного газу) або ручного управління і заправки паливом.
Теплові насоси
Тепловий насос – це система, яка забезпечує як опалення, так і охолодження Вашого будинку. Вони бувають різних моделей: з повітроводами і без, з різними джерелами енергії та різними конструкціями. Для контролю температури використовується термостат.
Холодильник є відмінним прикладом теплового насоса (хоча він працює тільки в одному напрямку). Він забирає гаряче повітря з холодильника і направляє його через компресорні змієвики ззаду, відправляючи гаряче повітря назовні. Згадайте, скільки разів ви стояли перед холодильником і відчували тепло, що виходить від підлоги.
Взимку теплові насоси постачають теплом Ваш будинок. Але, що робить їх по істині такими чудовими, так це те, що влітку вони можуть охолоджувати, не гірше кондиціонера. Додатковим плюсом є і те, що вони значно економлять електроенергію, внаслідок чого і зменшуються Ваші витрати.
Чому варто звернути увагу саме на теплові насоси?
Установка теплового насоса має безліч переваг, багато з яких ви відразу помітите.
Підвищення ефективності та зниження витрат. Тепловий насос набагато ефективніший, ніж стандартні системи опалення. Це відмінний вибір, якщо ви хочете заощадити гроші. Такі пристрої можуть знизити ваші витрати на електричне опалення до 80%. Крім того, якщо Ви використовуєте тепловий насос в якості додаткового опалення, він допоможе скоротити споживання електроенергії.
Робота і на обігрів, і на охолодження. Взимку тепловий насос ефективно опалює Ваш будинок, поставляючи нагріте зовнішнє повітря. Влітку цей процес змінюється на протилежний: тепле повітря витісняється з дому. Таким чином агрегат не тільки збереже прохолоду, а й осушить повітря в приміщенні. Тому тепловий насос вважають ефективною альтернативою кондиціонеру.
Зручність, простота і надійність. Якщо вам потрібна безшумна і безпроблемна система опалення та охолодження будинку, тоді просто необхідно звернути увагу на тепловий насос. Це одна з найбільш зручних систем.
Безпека. Теплові насоси є електричними, а значить не використовують процесів згоряння, що робить їх абсолютно безпечною системою для навколишнього середовища.
Довговічність. Теплові насоси служать в середньому близько 15 років. Це досить довгий термін. Але пам’ятайте: чим краще ви доглядаєте за всіма системами опалення та охолодження в будинку, тим довше вони будуть працювати.
Як працюють теплові насоси?
Теплові насоси працюють за принципом, дуже схожим на холодильник. Холодоагент протікає через підключені внутрішні (конденсаторні) і зовнішні (випарні) теплообмінники.
У режимі нагріву, коли рідкий холодоагент тече до зовнішнього теплообміннику, він проходить через розширювальний клапан, який створює швидке розширення рідини, перетворюючи її в газ.
Це призводить до дуже швидкого охолодження холодоагенту. Потім, при протіканні через випарник, він здатний поглинати теплову енергію з повітря. Перед тим, як пройти через конденсатор, газ проходить через компресор, в якому стискається, збільшуючи при цьому як свій тиск, так і температуру. Коли газ рухається через внутрішні теплообмінники, він конденсується, виділяючи приховане тепло.
Типи теплових насосів
Як вже зазначалося вище, в залежності від джерела енергії існує три основних типи теплових насосів:
- геотермальні;
- повітря-повітря;
- повітря-вода.
Пропонуємо дізнатися про кожного з них трохи більше інформації.
Геотермальні теплові насоси
Геотермальний тепловий насос, також відомий як грунтовий, є високоефективною технологією відновлюваної енергії, яка набуває широкого поширення як в житлових, так і в комерційних будівлях.
Геотермальні теплові насоси використовуються для опалення та охолодження приміщень, а також для нагріву води.
Технологія заснована на тому факті, що земля (під поверхнею) залишається відносно постійною протягом року.
Тобто тепліше повітря над нею взимку та прохолодніше влітку, дуже схоже на печеру. Геотермальний тепловий насос використовує цю перевагу, передаючи тепло, яке зберігається в землі або в грунтових водах, в будівлю взимку і назад в землю влітку. Іншими словами, земля служить джерелом тепла взимку і тепловідводом влітку.
-
високоефективне опалення та охолодження: оскільки геотермальна енергія пов’язана тільки з переміщенням тепла, а не з його створенням, обладнання може працювати з ефективністю від 300 до 500 відсотків;
-
низький вплив на навколишнє середовище: геотермальна енергія вважається найбільш екологічно чистим джерелом енергії, доступним на сьогоднішній день; вона практично не виділяє шкідливих речовин і не вимагає спалювання;
-
поновлюване опалення та охолодження: тепло витягується із землі, де температура залишається набагато більш стабільною, ніж повітря в усі пори року;
-
не залежить від погоди: на землю (грунт) не впливають абсолютно ніякі температури, вона присутня завжди, так само як і вироблена нею енергія;
-
надійність і низькі вимоги до технічного обслуговування: геотермальні теплові насоси мають мало рухомих частин, що зменшує ймовірність поломок і знижує витрати на технічне обслуговування;
-
гнучкість застосування: підходять для самого маленького будинку і найбільшої комерційної будівлі. Все, що вам потрібно, це правильно підібрати обладнання, що відповідає вашим потребам;
-
тиха робота: найбільші компоненти геотермального теплового насоса встановлені під землею.
-
більш висока початкова вартість; тим не менш, з напрочуд ефективною продуктивністю, інвестиції можуть окупитися лише за 5-10 років;
-
найбільш підходять для будівництва нових будинків: хоча геотермальний тепловий насос можна встановити в існуючому будинку, модернізація вимагає масштабних земляних робіт;
-
пошкодження підземних компонентів може потребувати дорогого ремонту: в окремих випадках коріння дерев, зміна грунту і навіть гризуни можуть пошкодити підземні петлі геотермальної системи;
-
менше фахівців з установки знають про геотермальну енергію: вам, можливо, доведеться пошукати компанію, яка добре розбирається в геотермальній енергії.
Теплові насоси типу “повітря-повітря”
Повітряні теплові насоси служать альтернативним способом обігріву вашого будинку і можуть бути ідеальним рішенням, якщо ви хочете виробляти власне тепло і потенційно економити гроші на рахунках за електроенергію.
Повітряний тепловий насос зазвичай розміщується на вулиці збоку або ззаду від будинку.
Він забирає тепло з повітря, підвищує його температуру і направляє всередину приміщення. Насос живиться від електромережі, проте використовує дуже мало електроенергії.
-
низьковуглецеве опалення;
-
економія грошей на рахунках за електроенергію, оскільки використовується зовнішнє повітря для опалення та охолодження;
-
можуть використовуватися як для опалення будинку, так і для охолодження: в залежності від моделі вони забезпечують охолодження влітку і опалення взимку;
-
можуть використовуватися для гарячого водопостачання;
-
можуть працювати навіть при знижених температурах;
-
мають високий коефіцієнт корисної дії (ККД);
-
простий процес установки: зазвичай не потрібно будь-яких дозволів на планування, але завжди рекомендується перевіряти агрегат.
-
низькі експлуатаційні витрати: технічне обслуговування і ремонт повинні виконуватися технічним фахівцем один раз на рік. Самостійно Ви можете очищати фільтри, перевіряти на витік в системі і рівень холодоагенту, зберігати чистоту на зовнішній стороні корпусу і т. д. Будь-які додаткові технічні завдання повинні виконуватися тільки сертифікованим монтажник.
-
довгий термін служби: повітряні теплові насоси мають тривалий термін служби і при правильному обслуговуванні можуть працювати до 20 років. Більш того, більшість повітряних теплових насосів мають 5-річну гарантію.
-
не вимагається зберігання палива;
-
можуть працювати від сонячної або вітрової енергії;
-
зниження теплопостачання в порівнянні з котлами;
-
більш низька подача тепла, тому можуть знадобитися великі радіатори;
-
додаткові витрати на установку підлогового опалення. Через низький рівень теплопостачання повітряні теплові насоси найчастіше використовуються з підігрівом підлоги, щоб максимально ефективно використовувати систему;
-
необхідна хороша ізоляція будинку: якщо тепло може легко вийти через вікна, двері або стіни, то буде потрібно більше енергії, щоб зберегти комфортну і затишну обстановку;
-
при температурах нижче 0 °C втрачається ефективність;
-
для запуску необхідна електрика: повітряні теплові насоси потребують електрику для роботи, що робить їх тільки частково поновлюваними;
-
можуть бути шумними.
Теплові насоси типу “повітря-вода”
Теплові насоси «повітря-вода» поглинають тепло з зовнішнього повітря і передають цю енергію в систему гарячого водопостачання, водонагрівачі та підлогу з підігрівом.
Оскільки повітря містить тепло навіть при мінусових температурах, ця система опалення ідеально підходить для використання в відносно помірному кліматі і забезпечить вас повноцінним джерелом тепла протягом всього року.
-
ефективне перетворення енергії в тепло;
-
економія грошей на рахунках за електроенергію;
-
джерело енергії завжди доступне;
-
він може забезпечити енергоефективний обігрів великої кількості води для опалення приміщень (наприклад, підлог), гідромасажних ванн та басейнів;
-
може використовуватися для посилення інших систем водяного опалення.
-
втрата ефективності при зниженні температури нижче 6-7 °C, хоча деякі з них будуть продовжувати забезпечувати стабільне нагрівання до температури -28 °C;
-
витрати на придбання та установку вищі, ніж у стандартних систем опалення;
-
необхідне місце для установки зовнішнього блоку;
-
зовнішні блоки можуть бути шумними;
-
менш ефективний при низькому споживанні води.
Популярні виробники
Як і будь-яке інше кліматичне обладнання, теплові насоси виробляються декількома відомими і такими, що заслуговують довіри компаніями. Оскільки цей пристрій використовується кожен день, Ви повинні звертати увагу на більш відомі і перевірені бренди.
Пропонуємо ознайомитись з переліком найбільш поширених брендів-виробників теплових насосів в Україні:
Висновок
Продуктивність і ефективність теплового насоса безпосередньо пов’язані з ретельним вибором і установкою. Удосконалена технологія, вбудована в теплові насоси, може забезпечити енергозберігаючі результати і комфорт в приміщенні на довгі роки.
При виборі необхідно враховувати всі особливості Вашого будинку, а також території, на якій він знаходиться. Також, важливо пам’ятати, що певні теплові насоси не підходять для установки у вже існуючому будинку.
Знаючи всі підводні камені таких агрегатів, Ви зможете створити в своєму будинку затишок і комфорт, при цьому максимально піклуючись про навколишнє середовище.