Тепловой насос, его плюсы и минусы

В условиях постоянного повышения тарифов на электричество и газ все больше людей задумываются о том, чтобы перейти на альтернативные источники энергии, такие, например, как воздух, вода и почва.

Поэтому все большую популярность набирает использование в частных домах и на дачах тепловых насосов, при помощи которых можно обогревать помещения в холодное время года и обеспечивать нагрев воды за счет минимальных затрат электроэнергии.

Принцип работы

Работает такой агрегат по принципу взаимодействия трех контуров: в первом контуре циркулирует теплоноситель, который переносит энергию от источника низкопотенциального тепла во второй контур. Во втором контуре находится специальное вещество (хладагент), как правило, фреон, который, забирая энергию у теплоносителя, испаряется, образуя газ. Подогретый газ поступает в третий, отопительный, контур, откуда теплоприемник (вода) переносит тепло по системе отопления. Затем хладагент охлаждается, и цикл начинается сначала.

Виды тепловых насосов

В зависимости от источника энергии различают 3 вида устройств:

Водяные. Используют тепло, накопленное в водоемах.
Воздушные. Функционируют за счет тепла, получаемого из воздуха.
Грунтовые или геотермальные. Работают благодаря теплу, поступающему от грунтовых вод и земли.

В зависимости от используемого вида теплового насоса можно выделить его основные плюсы и минусы.

Плюсы водяных насосов

Независимость от погодных условий. Поскольку температура в водоемах стабильна в любое время года, эффективность работы устройства, работающего от воды, одинакова вне зависимости от сезона.
Легкость и простота установки. Для забора тепла из водоема необходимо установить специальный трубопровод, но это не требует специальных навыков.

Минусы водяных насосов

Необходимость наличия водоема. Для установки устройства, работающего на воде, потребуется наличие рядом с домом водоема с проточной водой. Однако не все дома расположены столь удачно.
Высокая стоимость. Для того чтобы уменьшить энергопотери, необходимо приобретение соответствующего оборудования и его грамотный монтаж, что обойдется недешево.

Плюсы воздушных насосов

Низкая стоимость. Невысокая по сравнению с остальными типами тепловых насосов стоимость обусловлена простотой конструкции.
Легкость установки. Монтаж такого устройства не потребует проведения сложных работ.
Высокая производительность и коэффициент полезного действия (КПД).

Минусы воздушных насосов

Основным минусом этого типа является зависимость от погодных условий. При слишком низких температурах устройства перестают вырабатывать тепло. Существуют модели, на работу которых погодные условия не влияют, но у них очень высокая стоимость.

Плюсы грунтовых (геотермальных) насосов

Независимость от погоды. Так же, как и водяные, грунтовые (геотермальные) насосы одинаково эффективны в любое время года, т.к. температура на уровне ниже 1-1,5 м. от поверхности земли не меняется в зависимости от сезона.
Высокий КПД. Температура почвы на глубине в холодное время года выше, чем, например, температура водоемов, поэтому производительность грунтовых (геотермальных) насосов выше, чем у водяных.

Минусы грунтовых (геотермальных) насосов

Главный минус таких устройств заключается в том, что их установка представляет собой сложный технологический процесс, соответственно, она требует привлечения квалифицированных специалистов для монтажа оборудования. Этот фактор существенно увеличивает стоимость.

Кроме того, при установке грунтовых (геотермальных) насосов необходимо учитывать множество факторов, таких, как климат, близость грунтовых вод, сложность грунтов, мощность самого агрегата и другие, что требует проведения работы по анализу и выбору оборудования и способу его монтажа.

Кроме того, можно выделить следующие плюсы и минусы использования теплового насоса независимо от его типа:

Плюсы тепловых насосов

Простота установки и более низкая стоимость в сравнении, например, с газовым отоплением, т.к. не требуется специальных разрешений и переоборудования помещений, и в целом провести газ намного дороже, чем установить тепловой насос.
Экономичность. В среднем каждый кВт электроэнергии, используемой для работы устройства, дает 3-5 кВт тепла для нагрева воды и отопления дома.
Экономия на обслуживании. Расходы на эксплуатацию тепловых устройств минимальны.
Автоматизация процесса управления. Агрегат работает без вмешательства человека.
Повышение уровня пожарной безопасности, т.к. тепловой насос не нагревается до критических температур, при этом существенно уменьшается нагрузка на электропроводку в сравнении с использованием других систем отопления.
Универсальность или возможность переключения на летний режим. Большинство моделей может быть использовано в жаркую погоду в качестве кондиционера для охлаждения воздуха.
Компактность, бесшумность. Агрегат не занимает много места и не издает практически никаких звуков при работе.
Большой срок эксплуатации. Такие устройства надежны и долговечны.
Экологичность. Использование альтернативных источников энергии положительно сказывается на состоянии экологии.

Минусы тепловых насосов

В зависимости от состояния дома и условий окружающей среды, а также доступности других источников энергии и цен на них, первоначальные вложения в приобретение оборудования и его установку могут быть очень существенны, а период окупаемости достаточно длителен.
В связи с особенностями работы тепловых насосов в регионах, в которых в холодное время года температура воздуха опускается ниже -15 °С потребуется установка дополнительных источников тепла, таких, например, как газовый котел или электрообогреватель.
Водяные и грунтовые (геотермальные) устройства нарушают состояние экосистем, в которых функционируют (почвы и водоемов).

Вывод

Несмотря на все очевидные плюсы использования теплового насоса перед принятием решения о его установке стоит произвести тщательный расчет, насколько выгодно будет его приобретение исходя из площади и местоположения дома, природных и климатических условий проживания.