Критерии подбора теплового циркуляционного насоса для бассейна

Теплотехнические расчеты

Применение энергии теплового насоса для других нужд

Чтобы работа установки была максимально эффективной и экономически выгодной, рекомендуется перед покупкой произвести некоторые расчеты

Это особенно важно для таких крупных объектов как бассейны

Основной элемент, по которому выполняется расчет – это теплообменник. Узел, в котором происходит непосредственно нагрев воды. Если подобрать агрегат с недостаточно мощным теплообменником, то даже при круглосуточной работе насоса не удастся поддерживать температуру воды на заданном уровне. А использование чересчур мощного агрегата будет не выгодно с экономической точки зрения.

При выборе теплового насоса для бассейна вычисляют мощность, необходимую для прогрева воды до заданной температуры, отнесенную к единице времени:

P = 1,16 × ΔT/t × V

• где Р – мощность, кВт.
• 1,16 – поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла через конструкционные элементы бассейна.
• ΔТ – разница между исходной и заданной температурой воды, °С;
• t – время, которое потребуется насосу для прогрева всего объема воды до заданного значения, час.
• V – объем воды в бассейне, м3.

Это элементарная формула для ориентировочного расчета теплообменника. Стоит заметить, что алгоритм позволяет определить только агрегат для подогрева воды. По этой формуле нельзя рассчитывать более сложные системы, которые включают отопительный контур, кондиционирование, подогрев теплоносителя для теплого пола. Здесь потребуются более сложные теплотехнические уравнения, с которыми знакомы только специалисты. Поэтому для расчета установки и проектирования контура лучше обратиться к профессионалам.

Какой системе отдать предпочтение?

Конструкция агрегата рассчитана на работу в условиях повышенной влажности и такое устройство наилучшим образом подходит для подогрева воды в бассейне

Для эффективной работы важно верно подобрать тип оборудования, а именно точно определить источник энергии низкого потенциала. От стабильности температуры среды зависит эффективность работы теплового насоса

Землю принято считать лучшим вариантом, но для практической реализации необходимо соблюсти ряд не особо легких условий. Для этого требуется наличие просторного земельного участка и выполнение масштабных земляных работ. Трубопровод размещают в толще грунта, а выполнение этого требования не всегда является возможным. Для обеспечения обогрева бассейнов не часто используют насосы типа «земля-вода».

Тепловой насос, работающий на энергии воды, устроить гораздо проще. В этом случае оптимальным вариантом будет наличие рядом озера, реки, пруда или любого другого водоема. Но не все владельцы имеют доступ к подобному роду ресурсов. Наиболее доступным вариантом является опустить трубопровод в имеющуюся скважину или водяной колодец. Т.е. земельный участок должен быть обеспечен дополнительным источником воды.

Наименее затратным вариантом в плане сил и времени читается тепловой насос «воздух вода» для бассейна, который работает на рассеянной в воздухе энергии. Для организации интенсивного воздухообмена применяют вентиляторы большой мощности. При этом отпадает необходимость в прокладывании труб в грунте или бурении новой скважины.

Разумеется эффект от обогрева насосом, работающим от энергии воздушных масс немного меньше, чем от применения более стабильных источников энергии (земля, вода). Тем не менее, для пользования оборудованием в плавательный сезон, а не весь год, подобная модель подойдет отлично. В основном плавательные сооружения на участках используют с весны до осени.

Тепловой насос может работать совместно с другими системами отопления, такими как электрический подогрев воды. Например, при обеспечении отопления в доме его комбинируют с работой котла, работающего на электричестве или газу. Этот вариант оптимален для местностей с суровыми климатическими условиями, так как если температура воздуха будет ниже -20 градусов тепловой насос будет работать менее эффективно.

Промышленный агрегат будет стоить дорого. Но если соорудить тепловой насос для бассейна своими руками, то можно существенно сократить расходы. Для некоторых умельцев такая задача будет по плечу. Но не стоит забывать, что промышленное оборудование будет надежней, долговечней, эффективней и гораздо проще в управлении.

Опираясь на отзывы о тепловых насосах для бассейна, высокая цена модели промышленного производства окупится в течение первых двух лет, а в некоторых случаях и в течение нескольких месяцев использования. Главное правильно подобрать тип оборудования с соответствующей мощностью для конкретного объекта.

Какой же выбрать?

При выборе необходимо обратить внимание на следующие особенности:

Номинальный ток. Сейчас на рынке предлагается 220 Вольт, что удобно. Но можно попасть на акцию и дешево приобрести хороший аппарат на 380, а потом ломать голову, что с ним делать.

Максимальная рабочая температура жидкости. Стандарт составляет 110 градусов, что для любого дома достаточно

Но обратить внимание на показатель стоит, чтобы не попасть впросак.

Мощность. Это счет за электричество

Обычно прибор берут с запасом, но для небольшой квартиры мощный прибор не нужен совсем, это лишние деньги при покупке и эксплуатации.

Производительность. Наверное, главная характеристика. Существует определенный набор формул, который позволяет рассчитать необходимый для своих условий показатель. Но можно не углубляться в математические дебри и воспользоваться онлайн-калькуляторами, которых в интернете представлено множество.

Диаметр резьбы и монтажная длина. Если система отопления уже смонтирована и требуется только врезаться в нее, то эти показатели жизненно важны.

Класс защиты. Сегодня это в основном IP44. Достаточно, чтобы во внутрь не попадали частицы более 1 миллиметра в диаметре, а капли воды под любым углом не вызвали замыкания. Выше класс купить можно, ниже не рекомендуется.

Переключение режимов работы. Удобный вариант, который позволит регулировать производительность, соответственно потребление тока с теплоносителем.

Водяной столб. Если имеется 2 этажа или больше, подвал, то стоит обратить внимание на параметр. В иных случаях прогнать воду от пола до потолка способен любой насос.

Виды насосов для бассейна (видео)

Показатели производительности и мощность можно определить самостоятельно, произведя следующие несложные расчёты:

• рассчитать производительность насосного оборудования в кубометрах в час;
• выбрать показатели скорости фильтрации в метрах в час;
• рассчитать площадь фильтрации в квадратных метрах.

Например, объём бассейна составляет 27 метров квадратных. В этом случае минимальная производительность насосной фильтровальной установки составляет шесть кубометров в час. Оптимально фильтровальная установка должна иметь скорость фильтрации в 50 метров в час. Делим производительность насоса на скорость фильтрации и получаем 0,12 квадратных метров. Для расчета диаметра фильтровальной установки нужно воспользоваться формулой D_ф=2√(P_н/(V_ф.3,14)) где P_н– показатели производительности насоса, а V_ф– показатели скорости фильтрации.

Особого внимания требует выбор и расчёт параметров стандартного теплового насоса:

• определение общей отапливаемой площади. Для примера, возьмем коэффициент, равный 200 м².
• уточнение параметров чаши.

Подогрев воды в бассейнах посредством такого оборудования базируется на низкой потенциальной энергии воздуха. Водяной контур располагается на дне. Воздушно-водяное тепловое насосное оборудование, применяемое для нагрева воды в чаше бассейна, посредством несложной модификации становятся пригодными для дополнительного прогрева воздушных масс в помещении, что очень удобно для крытых бассейнов.

Картриджный с насосом-помпой

Такой фильтр для очистки бассейна — самый легкий в плане сборки своими руками. Конструкция представляет из себя емкость, внутри которой находится 3 – 4 картриджа. Их материал чем-то напоминает полиэстер.

С помощью насоса-помпы вода попадает внутрь через одну трубку, проходит фильтрацию и поступает обратно в бассейн из второй трубы

Для качественной очистки очень важно расположить отверстия сбора и подачи очищенной воды как можно дальше друг от друга

Такой фильтр не статичен, он плавает на поверхности. Для его очистки достаточно просто извлечь картриджи и промыть их под проточной водой. В крайнем случае, их также можно заменить.

Необходимые материалы и инструменты

Нам потребуются такие материалы:

• Фильтрационный картридж диаметром 50 мм.
• Полипропиленовая труба того же диаметра. Длинна трубы зависит от мощности помпы. Трубы длиной в 2 – 3 метра должно быть достаточно.
• Поворот для трубы из того же материала.
• Резьбовая шпилька М12. Если шпилька длиннее, то можно установить сразу несколько фильтров. Это повысит качество очистки, но такая конструкция потребует более мощного насоса.
• Насос-помпа. Его мощность зависит от объема бассейна и количества картриджей. Для однокартриджного фильтра, рассчитанного на бассейн в 250 – 300 м3 хватит помпы в 25 – 30 Вт.
• Пенополистироловые заглушки.

Сборка

необходимо просверлить в заглушке и повороте отверстие

Чтобы готовый прибор держался на воде нужно плотно закрыть концы трубки. Для этого воспользуйтесь пенополистироловыми заглушками. После того, как вы все тщательно зафиксируете и закроете концы трубки, ваш фильтр можно считать готовым.

Как пользоваться?

Для подключения к выпускам и водозаборам не потребуется никаких дополнительных шлангов. Просто опустите ваш фильтр в воду. На глубине приблизительно в 50 – 60 см помпа захватывает жидкость и подает ее в трубку.

Там вода доходит до картриджа, происходит процесс очистки, после чего она сразу же возвращается обратно. Такая конструкция способна обрабатывать примерно 2500 литров в час.

Из-за того, что картридж всего один, чистить его нужно не реже, чем раз в день. Сделать это достаточно просто. Картридж легко извлекается из трубы и промывается проточной водой, после чего устанавливается на место.

Расчёт и Подбор центробежного Насоса по параметрам

Подбор центробежного насоса

Для подбора центробежного насоса используют графическую зависимость напора от подачи, которая индивидуальна для каждой модели и приводится в каталогах производителей.

Методика подбора центробежного насоса зависит от возложенных на него задач. Чтобы подобрать повысительный насос — задаются подачей и с оси абсцисс проводят перпендикуляр на кривую характеристики насоса, полученная рабочая точка определит напор при заданной подаче.

Циркуляционный насос подбирают, накладывая на характеристику насоса, гидравлическую характеристику циркуляционного кольца, отображающую зависимость потерь напора от протекающего расхода. Рабочая точка будет находиться в точке пересечения характеристик насоса и циркуляционного кольца.

Если заданным параметрам соответствует несколько моделей, выбирают менее мощный насос работающий в режиме с большим КПД. Подбирая центробежный насос для сети с изменяющимся расходом воды, лучше отдать предпочтение модели с более пологой напорной характеристикой и широким диапазоном подачи.

Шумовые характеристики, часто становятся преобладающим параметром при подборе насосов для установки в жилых домах. В таких случаях рекомендуется выбрать насос с электродвигателем меньшей мощности и частотой вращения не более 1500 оборотов в минуту.

Расчёт центробежного насоса

Расчёт центробежного насоса заключается в определении двух параметров, необходимых для работы системы — подачи и напора. В зависимости от схемы установки подход к вычислению заданных параметров должен быть различным.

Расчёт повысительного насоса для системы водоснабжения выполняется по нагрузке часа максимального водопотребления, а напор определяют разницей между заданным давлением на входе в систему водоснабжения и давлением на вводе водопровода.

Давление на вводе в систему водоснабжения равно сумме избыточного давления у верхней водоразборной точки, высоты водяного столба от насоса до верхней точки и потерь напора на участке от повысительного насоса до верхней точки. Избыточное давление у верхней водоразборной точки обычно принимают 5-10 м.вод.ст.

Расчёт подпиточного насоса для системы отопления выполняют исходя из максимально допустимого времени заполнения системы и её ёмкости. Время заполнения системы отопления обычно принимают не более 2 часов. Напор подпиточного насоса определяется разницей между давлением выключения насоса (система заполнена) и давлением в месте подключения подпиточной линии.

Расчёт циркуляционного насоса для системы отопления выполняют исходя из тепловой нагрузки и расчётного температурного графика. Подача насоса пропорциональна тепловой нагрузке и обратно пропорциональна расчётной разнице температур в подающем и обратном трубопроводе. Напор циркуляционного насоса определяется только гидравлическим сопротивлением системы отопления, который должен указываться в проекте.

Кавитацией называют образование в толще движущейся жидкости пузырьков пара при снижении гидростатического давления и схлопывание этих пузырьков в толще где гидростатическое давление повышается.

В центробежных насосах кавитация образуется на входной кромке рабочего колеса, в месте с максимальной скоростью потока и минимальным гидростатическим давлением. Схлопывание пузырька пара происходит во время его полной конденсации, при этом в месте схлопывания возникает резкое увеличение давления до сотен атмосфер. Если в момент схлопывания пузырёк находился на поверхности рабочего колеса или лопатки, то удар приходится на эту поверхность, что вызывает эрозию метала. Поверхность метала подверженная кавитационной эрозии носит выщербленный характер.

Кавитация в насосе сопровождается резким шумом, треском, вибрацией и что особенно важно, падением напора, мощности, подачи и КПД. Материалов, имеющих абсолютную устойчивость против кавитационного разрушения не существует, поэтому работа насоса в кавитационном режиме не допускается. Минимальное давление на входе в центробежный насос называют кавитационным запасом NPSH и указывается производителями насосов в техническом описании

Минимальное давление на входе в центробежный насос называют кавитационным запасом NPSH и указывается производителями насосов в техническом описании.

Расчёт параметров центробежных насосов

Подогрев дровами

Можно сделать дровяной нагреватель для бассейна на даче своими руками. Для этого понадобится металлическая спираль, по которой будет циркулировать вода. Под ней или внутри разводится костер. Работает при помощи циркуляционного насоса.

Подогрев воды может происходить при помощи котла на дровах

Такой обогреватель можно купить. Модели оснащены регулятором интенсивности горения, отличаются мощностью.

Плюсы метода:

• дешевое топливо;
• быстрая установка;
• легкость эксплуатации;
• быстрый нагрев.

Недостаток подогрева от поленьев – полное отсутствие автоматизации. Требуется постоянное наблюдение за дровами, скоростью их горения. Нельзя установить температуру.

Существуют другие топливные нагреватели – газовые, дизельные. При их работе нужно соблюдать правила противопожарной безопасности.

Дровяной обогреватель можно сделать своими руками из подручных материалов

Замечания по монтажу и запуску

Для долговременной работы оборудования и его высокой эффективности следует соблюдать некоторые правила:

• Монтаж насоса производят так, чтоб его вал находился горизонтально. Для оборудования с «мокрым» ротором такое требование является обязательным! Ориентация трубопроводов (вертикальный, горизонтальный или наклонный участок) значения не имеет.
• Клеммная коробка должна располагаться сверху. Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

Как выбрать расширительный бачок для системы отопления закрытого типа? Подробная статья.

• Современные агрегаты позволяют установку и на подачу, и на обратку, но расположение на обратном участке снизит тепловые нагрузки и увеличит ресурс оборудования.
• При монтаже обязательно предусмотретьбайпас для циркуляционного насоса . Это позволит при отсутствии электропитания использовать отопительную систему в режиме с естественной циркуляцией.
• В качестве рабочей выбирается средняя скорость оборудования. Запуск системы осуществляется на самой высокой скорости (в системах с автоматикой отключается блокировка).
• После запуска следует удалить скопившийся воздух через предусмотренные в конструкции специальные клапаны.

Как установить тепловой насос в доме

• 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.

Чтобы начать отапливать дом тепловым насосом, нужны вложения денежных средств. Впоследствии, затраты полностью окупятся. Время, необходимое для выхода в «ноль», 3-8 лет.

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.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Типы насосов, их преимущества и недостатки

Определяется 2 основных типа – мокрый и сухой. Техническое устройства приборов рассматривалось выше. В чем же их различие для потребителя?

Сухой тип

Преимущества:

1. Высокий КПД (до 80%).
2. Большая мощность, а следовательно производительность. Это их главное преимущество.

Недостатки:

1. Шум при работе. В жилых помещениях спастись от него крайне трудно.
2. Регулярная замена расходников (прокладки и уплотнители).

Исходя из этого, применяется прибор только там, где производительность критически важна. Всевозможные пункты подачи отопления, огромные площади обогреваемых помещений (цеха и тому подобное).

Мокрый тип

Плюсы:

1. Практически полная бесшумность.
2. Небольшие габариты.
3. Простота монтажа.
4. Длительный срок эксплуатации без профилактики.

Минусы:

1. Небольшой КПД (около 50%). Правда и мощность изделий соизмерима с небольшой лампочкой накаливания. Обычно до 100 Ватт.

Поэтому именно этот тип применяется в домах и квартирах, часто даже этой небольшой мощности для жилых помещений бывает достаточно.

Что делать если нагрелось насосное оборудование

Если проблема возникла, обратите внимание на открытость системы запирательной арматуры. После чего нужно проверить был ли насос установлен правильным образом

Выбор места установки тоже имеет значение.

Далее требуется проверить возвратный клапан и механизм вращения. Дополнительно проведите профилактику системы и выпустите лишний газ из труб. Можно сравнить нагрев насоса и клапана возврата. Если слишком сильно отличается, требуется обратиться к специалисту.

Насос для принудительной подачи жидкости в отопительную систему сильно разогревается в процессе эксплуатации. Это частая проблема в частных домах, которая связана со множеством факторов. Чтобы не допустить порчи оборудования желательно своевременно проводить профилактику и ремонт. В таком случае обогрев помещения не прервется в неподходящий момент.

https://youtube.com/watch?v=3BWzX-0k1b8

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя доказали свою эффективность. Они позволяют обеспечить оптимальный режим работы нагревательного оборудования и использовать любые типы котлов, снизить расходы на энергоресурсы, уменьшить стоимость системы за счет применения трубопроводов меньшего диаметра, упростить регулирование температуры.

В составе такой системы отопления одну из важнейших ролей играет циркуляционный насос.

Критерии выбора тепловых насосов

Тепловой насос для бассейна

1. Условия эксплуатации: расположен бассейн в помещении или под открытым небом.
2. Место размещения самого теплового насоса: доступность источников низкопотенциальной энергии.
3. Вид укрытия бассейна: утепленное здание или легкий летний купол.
4. Исходная температура воды и заданное значение, до которого потребуется прогреть.
5. Объем воды: чем больше бассейн, тем мощнее должен быть агрегат.
6. Наличие/отсутствие дополнительного функционала: отопление или кондиционирование помещения, ГВС и т. д.
7. Наличие разъемов для подключения к электросети и водяному контуру. Это немного повышает стоимость установки, но значительно облегчает монтаж.

Циркуляционные агрегаты

Как говорилось ранее, такая техника предназначена для обеспечения правильного потока воды по емкости. По принципу работы она делится на центробежную и вихревую.

Центробежные насосы подразумевают наличие крыльчатки в виде диска с загнутыми лопастями в обратном направлении вращения. Сам же корпус устройства обладает формой улитки. Таким образом, при быстром вращении крыльчатки жидкость прижимается к стенкам. В связи с этим появляется воронка в центре, а вода выталкивается наружу благодаря корпусу улитки.

Крыльчатка вихревых насосов несколько отличается от предыдущего типа. В них используется импеллер, который полностью обхватывается корпусом по его диаметру. Остается лишь небольшой зазор по бокам. При движении этой крыльчатки происходит закручивание потока жидкости в виде вихрей.

Благодаря небольшому зазору происходит работа на смеси воздуха и воды. Это позволяет начать работу при малом количестве воды в емкости или при полном ее отсутствии. Здесь характерно высокое давление, громкий звук при работе и небольшой объем прокачиваемой воды.

Если отталкиваться от санитарного стандарта, то такие насосы должны иметь производительность, которой будет достаточно для прокачки всего объема бассейна более 4 раз за сутки. Когда речь идет о каркасных или надувных бассейнах, устройство должно прокачивать одну четвертую всей жидкости в час.

Критерии выбора тепловых насосов

При выборе агрегата анализируют несколько факторов:

Тепловой насос для бассейна

1. Условия эксплуатации: расположен бассейн в помещении или под открытым небом.
2. Место размещения самого теплового насоса: доступность источников низкопотенциальной энергии.
3. Вид укрытия бассейна: утепленное здание или легкий летний купол.
4. Исходная температура воды и заданное значение, до которого потребуется прогреть.
5. Объем воды: чем больше бассейн, тем мощнее должен быть агрегат.
6. Наличие/отсутствие дополнительного функционала: отопление или кондиционирование помещения, ГВС и т. д.
7. Наличие разъемов для подключения к электросети и водяному контуру. Это немного повышает стоимость установки, но значительно облегчает монтаж.

Для крытых бассейнов температурные параметры принимают стандартными: 22-24 °С для воды и 26-28 °С для воздуха. На эти значения стоит ориентироваться при выборе теплового насоса.

Очистные фильтры для бассейна

Нельзя забывать и про очищение воды. Для этого существует два фильтр: песочный и бумажный.

Особенности бумажного:

• меньше весит;
• легко заменяется;
• служит всего месяц, поэтому его приходится часто менять;
• очищает воду от мелких частиц, но может пропускать наночастицы.

Такой вариант подходит для бассейнов, которыми пользуются не слишком часто. Если в семье более 6 человек и они ежедневно используют водоем, лучше приобрести более мощное устройство. О приобретении песочного фильтра стоит задуматься и в том случае, если бассейн расположен не под навесом, и в него часто попадают различные частицы.

Особенности песочного фильтра:

• много весит;
• не пропускает даже наночастицы;
• замену содержимого нужно проводить раз в 2-4 года.

У песочного фильтра больше пропускная способность. Это изделие для крупных бассейнов и для покупателей с большим бюджетом.

Принцип работы

Все окружающее нас пространство есть энергия — нужно только уметь ее использовать. Для теплового насоса нужно, чтобы температура окружающей среды была больше 1С°. Тут следует сказать, что даже земля зимой под снегом или на некоторой глубине сохраняет тепло. Работа геотермального или любого другого теплонасоса основывается на транспортировке тепла от его источника с помощью теплоносителя к контуру отопления дома.

Схема работы прибора по пунктам:

• носитель тепла (вода, грунт, воздух) наполняет находящийся под грунтом трубопровод и нагревает его;
• затем теплоноситель транспортируется в теплообменник (испаритель) с последующей передачей тепла на внутренний контур;
• во внешнем контуре находится хладагент – жидкость с низкой точкой кипения под низким давлением. Например, фреон, вода со спиртом, гликолевая смесь. Внутри испарителя это вещество нагревается и становится газом;
• газообразный хладагент направляется в компрессор, сжимается под высоким давлением и нагревается;
• горячий газ попадает в конденсатор и там его тепловая энергия переходит к теплоносителю системы отопления дома;
• завершается цикл превращением хладагента в жидкость, и она, вследствие потери тепла, возвращается назад в систему.

Тот же принцип используется для холодильников, поэтому тепловые насосы для дома можно применять как кондиционеры для охлаждения помещения. Проще говоря, тепловой насос – это такой холодильник с обратным действием: вместо холода вырабатывается тепло.

Тепловые насосы своими руками можно сконструировать на основе трех принципов — по источнику энергии, теплоносителю и их комбинации. Источником энергии может быть вода (водоем, река), грунт, воздух. Все виды насосов основаны на одном принципе работы.

Классификация

Выделяют три группы устройств:

• вода-вода;
• грунтово-водяные (геотермальные тепловые насосы);
• используют воду и воздух.

Тепловой коллектор «грунт-вода»

Тепловой насос своими руками — самый распространенный и эффективный способ добычи энергии. На глубине нескольких метров грунт имеет одну постоянную температуру и мало подвержен погодным условиям. На внешнем контуре такого геотермального насоса применяется специальная экологически безопасная жидкость, в народе называемая «рассолом».

Наружный контур геотермального насоса создают из пластиковых труб. Их вкапывают в грунт вертикально или горизонтально. В первом случае на один киловатт может понадобиться достаточно значительная площадь работ – 25–50 м2. Площадь нельзя использовать для посадочных работ — тут допускается только высадка однолетних цветущих растений.

Вертикальный коллектор энергии требует несколько скважин на 50–150 м. Такое устройство более эффективное, тепло передают специальные глубинные зонды.

«Вода-вода»

На большой глубине температура воды постоянная и стабильная. Источником низкопотенциальной энергии может служить открытый водоем, грунтовые воды (колодец, скважина), сточные воды. Принципиальных различий в конструкции для отопления такого типа с разными теплоносителями нет.

Устройство «вода-вода» наименее трудозатратное: достаточно оснастить трубы с носителем тепла грузом и поместить в воду, если это водоем. Для грунтовых вод потребуется более сложная конструкция и может возникнуть нужда в сооружении колодца под сброс воды, проходящей через обменник тепла.

«Воздух-вода»

Такой насос немного уступает двум первым и в холодное время его мощность снижается. Но он более универсальный: для него не нужно копать землю, создавать скважины. Нужно только установить необходимое оборудование, например, на крыше дома. Для этого не требуется сложных монтажных работ.

Основным преимуществом является возможность повторно использовать тепло, покидающее помещение. Зимой рекомендуют иметь еще один источник тепла, поскольку мощность такого обогревателя может значительно уменьшиться.