Теплові насоси

Тепловий насос здійснює забір енергії з води, землі або повітря. Ця енергія через невисоку температуру не придатна відразу для використання, але тепловий насос перетворює її на придатні тепло або холод для побутових і промислових потреб

Тепловий насос високоефективний за низької температурної різниці та втрачає свою ефективність у разі різкого збільшення температурного перепаду.

Переваги використання теплових насосів

Просте керування

Відчутна економія енергоресурсів із невеликим терміном окуповування

Безпека й екологічність

Монтаж у вже наявній системі опалення

Не вимагають документів для встановлення

Всі теплові насоси встановлюються поблизу каналізаційних стоків або проточної водойми/води. Тому вже під час проєктування вдома краще вирішити, який буде найкраще джерело енергії для опалення та підігрівання води.

Механізм теплового насоса транспортує енергію від джерела з низькою температурою до більш нагрівного об'єкта

До конструкції входять: конденсатор, випарювач/випарник, дросель, компресор.

Для пуску всіх типів пристроїв потрібна електрика або паливо (в абсорбційних моделях). 

Зовнішні контури теплових насосів бувають:

Зовнішній повітряний контур. Така конструкція — повітропотужник із примусовим циркулюванням зовнішнього повітря. Насос абсорбує теплоту з повітря/газа, який за низької температури стає рідиною. Рідина рухається через компресор, нагріваючись, і далі віддає своє тепло контурам опалення й водопостачання.  Для роботи теплового насоса зимово застосовується антифриз. В умовах скидання інею з поверхні повітропроблемника потрібна спеціальна система розморожування зовнішнього контуру.

Тепловий насос типу «повітря-вода» вирізняється ефективністю й доступною ціною; вимагає проведення трубопроводу від джерела води. Працює ефективніший від звичайної кісткової за низьких температур. Оптимальний для систем «тепла підлога» і для радіаторів великого розміру (такові довго віддають тепло за низьких температур).

Тепловий насос типу «повітря-повітря» нагріває повітря під час проходження через вентилятори. Є найбільш недорогим у своєму класі та функціонує приблизно, як спліт-система. Не можна використовувати для підігрівання води.

Переваги: невеликі витрати на реалізацію та можливість використання паралельно до приладів кондиціонування.

Брак: малоефективна робота в зимову пору.

Зовнішній горизонтальний водяний контур. На дні водойми поміщена (і закріплена вантажем) труба з поліетилену. Довжина труби розраховується як 30-40 м на 1 кВт потужності тепло-насоса.

Переваги: середня ціна реалізації та можливість скидання тепла від приладів кондиціонування у воду.

Брак: потрібні спеціальні конструкції для прокладання труб під лід; необхідні досить великі розміри водойми та його проточність.

Зовнішній горизонтальний ґрунтовий контур. На глибину трохи нижче замерзання ґрунту (0,7-0,75 м) через 1-1-1,2 м прокладається труба з розрахунком 40 м на 1 кВт потужності тепло-насоса. Ефективніший контур із вологою породою, інакше контур потрібно робити довше. Для монтажу тепло-насоса потужністю 10 кВт потрібен земляний контур розміром 20×20 м. У разі правильного облаштування такий контур не вплине на вже наявні дерева та чагарники.

Переваги: середні витрати на реалізацію та ремонтопридатність.

Брак: потрібна велика площа ділянки; на ділянці з земляним насосним контуром не сідають високих дерев і не будують будівель на фундаменті; не придатний для скидання тепла від приладів кондиціонування.

Зовнішній вертикальний ґрунтовий контур — 1 свердловина. У необсадній свердловині d130 мм поміщена поліетиленова труба у формі петлі з грузилом на кінці. Загальна довжина свердловини розраховується 10-30 м на 1 кВт потужності тепло-насоса.  Наприклад, для насоса потужністю 10 кВт потрібна свердловина завдовжки приблизно 170 м. Промеж земляними насосними контурами горизонтального типу та вертикального типу підведення труби відбувається за горизонтальним типом (тож бере участь у збиранні тепла з ґрунту).

Переваги: можна обладнати будь-де; є можливість скидання тепла від приладів кондиціонування.

Брак: великі витрати на реалізацію та не ремонтопридатний.

Зовнішній вертикальний переливний ґрунтовий контур — 2 свердловини. На відстані 10-50 м прокладаються дві свердловини: з першої виробляється забір ґрунтових вод, які проходять через тепло-насос і зливаються у другу свердловину.

Переваги: невисокі витрати на реалізацію та можливість скидання тепла від приладів кондиціонування.

Брак: відчутні електровитрати на перекачування води; коливання видавання ґрунтової води; потрібен монтаж теплообмінника для забору тепла від нефільтрованої ґрунтової води.

Оскільки теплова потреба залежить від безлічі чинників: у деяких випадках доцільно монтувати кілька насосів малої потужності, ніж одну потужну модель.