Водяний тепловий насос – принцип роботи та спосіб встановлення

Водяний тепловий насос - принцип роботи системи

Ставок як нижнє джерело тепла для насоса

Ідеальні умови для водяних теплових насосів

Спільне використання водяного насоса із системою опалення будинку

Тепло взимку та прохолодно влітку

Водяні теплові насоси - це варіант опалення, реалізований паралельно із ґрунтовими та повітряними аналогами. У цьому разі тепло до будинку передається від підземного джерела, а саме від води. Система встановлення з водяним тепловим насосом може мати високу ефективність протягом усього року, але її встановлення досить складне й дороге.

Слід розуміти, що вибір теплового насоса визначають багато чинників. До них, зокрема, належать: кліматична зона, у якій ми живемо, тип ґрунту, рівень і хімічний склад підземних вод на ділянці, потреба будівлі в теплі тощо. Найпростіший спосіб - це встановити повітряний насос (повітря-вода). Однак обладнання такого типу не завжди достатньо ефективне (через зниження ефективності в зимовий період). Ґрунтові або водяні насоси як нижнє джерело підходять значно краще. Принцип роботи та конструкція тут аналогічні: підземні води циркулюють в установках із водяними насосами, а з них отримують теплову енергію, необхідну для опалення будинку та нагрівання використовуваної води.

Водяний тепловий насос - принцип роботи системи

Водяні теплові насоси працюють із використанням наявних водойм навколо ділянки або через дві викопані глибокі свердловини (забірну та відвідну). Насос забирає воду з першої свердловини, відбирає тепло й передає його до будівлі, а потім скидає охолоджену воду в другу свердловину. Пристрій має бути обладнаний системами керування, які забезпечать його аварійне вимкнення в разі подачі води з температурою нижче допустимої.

Ставок як нижнє джерело тепла для насоса

Розташування будинку поруч з озером, річкою, ставком або іншими водоймами усуває необхідність копати колодязь. Це також найдешевший і найефективніший варіант. Узимку температура ґрунтових вод становить від 0 до 10° C. У зв'язку з цим енергетичні показники водяних насосів, що працюють у таких системах, навіть кращі, ніж показники ґрунтових насосів. Чим нижча температура теплоносія (конденсатора), тим вищим стає ККД. Однак під час використання ставка або озера необхідно враховувати проблему забруднення води та її правильного фільтрування - для цього необхідно встановити фільтри та підтримувати чистоту, висаджуючи у ставку рослини, які додатково фільтрують воду. На практиці компоненти системи часто зазнають корозії, що спричиняє необхідність їх періодичної заміни й, відповідно, - збільшення експлуатаційних витрат насоса. Отже, водяний тепловий насос є варіантом, рекомендованим спеціально для будинків із високою потребою в теплі. Тоді витрати на його використання будуть компенсовані кількістю отриманої енергії.

Ідеальні умови для водяних теплових насосів

Ґрунтова вода є хорошим джерелом тепла, тому що її температура завжди плюсовa. Вища температура води збільшує ефективність насоса. Однак безперебійна та правильна робота водяних насосів фактично залежить щонайменше від двох чинників. Першим із них є хороша якість води у впускному колодязі. Другим є глибина поверхні води під час відкачування. Її глибина не повинна перевищувати 10–15 м. Недотримання вищезазначених умов призводить до високої споживаної потужності насоса під час експлуатації або до необхідності частого промивання нагнітальної свердловини.

Спільне використання водяного насоса із системою опалення будинку

Водяні теплові насоси можуть працювати з поверхневими, повітряними (видувними) нагрівачами або конвекційними обігрівачами. Найкращі результати досягаються при поєднанні насоса з низькотемпературним підігрівом підлоги. У цьому разі встановлення також відносно просте, а його подальша експлуатація досить зручна. Корисно використовувати насос у системі тепловентилятора, у якій температура повітря сягає 40° C.

Спільне використання теплових насосів із конвекційними радіаторами виглядає дещо інакше, оскільки вони зазвичай пристосовані для подачі води від котла центрального опалення. Традиційний радіатор досягає необхідної потужності за температури теплоносія 70 - 80° C. Температура води, що надходить із насоса, становить лише 40 - 50?C. Щоб компенсувати ці відмінності та підвищити ефективність радіаторів, їхню поверхню слід збільшити щонайменше вдвічі. Це, звичайно, можливо, але не завжди бажано для інвесторів.

Тепло взимку та прохолодно влітку

Водоносні ресурси, що використовуються водяними насосами, є чудовим джерелом тепла взимку та хорошим поглиначем для спекотного літа. Отже, системи цього типу дають можливість енергоефективного опалення будинку та його дешевого охолодження. Однак слід розуміти, що така біполярність роботи насоса можлива лише в поєднанні з підігрівом підлоги.