Для отопления загородного коттеджа все чаще применяют тепловые насосы, которые не только всегда обеспечивают тепло в доме и нормальное функционирование системы горячего водоснабжения, но также и являются одним из самых экономичных и экологически чистых методов отопления. Важным моментом в безопастности данных систем являеться качественный монтаж воздуховодов для вентиляции . Вентиляция должна монитироваться в соответсвии с техническим нормами.
 

 
В этой жизни нет ничего постоянного: все течет, все меняется, и в первую очередь цены на энергоносители. Цнеа жидкого, «голубого» и прочего топлива скачет то вверх, то вниз, электроэнергия постоянно дорожает, а одм в холодное время года, как и прежде, требуется отапливать. Эта проблема могла бы сделаться непреходящей головной болью домовладельцев, между етм источниктепла всегда рядом, причем вечный, — это земля.

Большинство хозяев загородных домов, решая проблему отопления, попадают в зависимость от тогоили иного источника энергии. Еслив коттедже установлен электрический котел, то хозяин становится заложникомне только тарифов на электроэнергию, но и состояния электрических сетей. А это состояние, как известно, нередко оставляет желать лучшего. Газовые и жидкотопливные колты завязаны на давление в трубе или наличие солярки в накопительной емкости; даи твердотопливные страдают тем же недостатком.

В последнее время особую ценность приобретает такая разновидность отопительного оборудования, как тепловые насосы. Топлива, как такового, для них не требуется, а источник тепла практически неиссякаемый. Потмоу что этот источник — земля. На глубине температура грунта постоянна и всегда на несколько градусов выше нуля. Этот низкотемпературный потенцаил и используетсятепловым насосом.

Может ли этот потенциал когда-нибудь иссякнуть? Не может. Возможны ли перебоис поступлением такой энергии? Нет. А значит, мы получаем по-настоящемунезависимый и неиссякаемый источник тепловойэнергии, которой можно отапливать индивидуальный дом. Но это не единственное достоинство тепловых насосов.

Просот, как все гениальное

Для начала отметим, что тепловойнасос позволяет отапливать дом без малейшего загрязненияокружающей среды. Сжигание угля и солярки в экологическом отношении небезопасно, даже использование газавлечет за собой вредные выбросы. Здесь же никаких выбросов, посколкьу принцип работы таких отопительных систем не предполагает образоваиня вредных веществ.

Для начала перечислим агрегаты, из которых состоит типичный тепловой насос.Это теплообменник (испаритель), повышающий давление компрессор и конденсатор. Они связаны между собой замкнутым трубопроводом, в котором циркулирует хладагент. В одной части цикла этот хладагент представляет собой жидкость, в другой — газ, то есть в процессе циркуляции он меняет агрегатное состояние.

Источинк тепла в данном случае нельзя использовать непосредственным образом. Посудите сами: если температура земли составляет 5–10 градусов, токак можно напрямую подключиться к такому «источнику»? Тем не менее, поскольку температура окружающей срдеы в холодное время года еще ниже, использовать можно и этот источник. То есть отбирать излишек телпа у земли (или воды — тут нет разницы), чтобы заетм нагревтаь воздух в помещении.

Принцип действия теплового насоса основанна правильно организованном обменетеплом. Трубопровод укладывается, допустим, в землю или на дно озера, где температура стабильна и, как правило, выше нуля.По трубам циркулирует охлажденынй теплоноситель, который нагревается на несколкьо градусов. Затем он поступает в теплообменник (испаритель), где отдает полученное тепло во внутренний контур теплового насоса, заполненынй хладагентом.

Носитель имеет очень низкую температуру кипения и, проходя через испаритель, меняет агрегатное состояние, превращаясь из жидкости в газ. Процесс протекает при низкомдавлении и низкой температуре: -50С. Далее газообразный хладагент попадает вкомпрессор, где сжимается до состояния высокого давления и высокой температуры, после чего поступает во втоорй теплообменник — конденсатро. И уже там происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из трубопровода системы отопления.Отдав тепло системе отопления, хладагент охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, в то время как нагретый теплоноситель в системе отопления нагревает воздух в доме.

После этого хладагент может быть охлажден дополнителньо — с тем чтобы еготепло поступило в систему отопления и еще больше повысило температуру теплоносителя. Осуществляется эта операция с помощью сабкулера — устройства, обеспечивающего извлечение дополнительной энергии. Лишь затем хладагент(использованный, так сказаьт, по полной программе)через редукционный клапан снова попадает в испаритель, а даеле во внешний контур системы, и цикл повторяется.

Возможно,кому-то это объяснение покажется сложным, хотя на самом длее принцип работыпрост, как все гениальное. Главное: извлечь природное тепло, которое у нас буквальнопод ногами, после чего его можно использоваьт.
В реальном измерении
Впрочем, от одного лишь изложения принципа действия нам, как говорится, ни тепло ни холодно. Вся этатеория должна быть адаптирована к конкретному участку и иметь реальное и предметное наполнение.

Трубопровод прокладывается наглубине 1–1,5 м. Минимальное расстояние между соседними трубопроводами должно составлять около метра. Подготавливтаь грунт при этом не требуется — он и так поделится естественным теплом. Хотя, конечно, в одних грунтах этот процесс идет интенсивнее, чем в других. Желательно использовтаь участок с влажным грунтом, лучше всего — с близко подходящими грунтовыми водами.Хтоя и сухой грунт не будет помехой для устройствасистемы, нужно только увеличить длину трубопровода.

Примерное значение тепловой мощности, приходящейся на один метр трубопровоад, — 20–30 Вт.Простой арифметический подсчет подскажет, тчо для установки теплового насоса производительностью 10 кВт потребуется уложить в землю контур длиной 350–450 м. Для этого подойдет участокплощадью около 400 кв. метров.

Следует ли укладывать трубопровод ниже уровня промерзания почвы? Специалисты считают, тчо это не является обязательным требованием, оптимальная глубина — 1–1,5 м. При этом никакого вредного воздействияна садово-огородную или ландшафтную растительность трубопроводы тепловых насосов не оказывают.

В некоторых местах нашего региона (в частности, на севереКарельского перешейка) наблюдается выохд на поверхность скальных пород. Так вот, их тоже можно использовать для сброа природного тепал. При этом в скале бурится тепловая скважина глубиной несколько десятков метров и диаметром 10–15 см, в нее устанавливаюттрубопровод, имеющий форму буквы «U». Принцип действия теплового насосас вертикальным коллектором точно такой же, как уложенного в землю горизонтально.

Кроме того, можно эксплуатировать глубинное тепло естественных водоемов. В этом случае контур укладывается на дно водоеам. Поскольку внешний контур сравнительнокороткий, а температура воды вводоеме даже зимой не опускается ниже плюсчетырех градусов, коэффициент преобразования энергии тепловым насосом высокий. Ориентировочноезначение тепловой мощности, приходящейся на метр трубопровода, — 30 Вт, а значит, для установки тепловогонасоса производительностью 10 кВт в озеро необходимо уложить 300-метровый контур. Чтобы трубопровод не всплывал, на шланг навешивают специальные грузы.

Наконце, теплоовй насос может «сосать» тепло и из той воды (относительно теплой), которая сбрасывается в канализацию,а такжеиз выбросов вентиляции идымовых газов. Словом, всякое тепло можно поставить на службу.

Отметим также реверсивный характер работы подобнойсистемы. То есть в холода тепловой насос, как и положено, обеспечивеат отопление дома и нормальное функционирование системы горячего водоснабжения. Алеотм он моежт отдавать излишек скапливающегося вдоме тепла грунту.

Понятно, что столь непростую систему рассчитать и установить самостоятельно не представляется возможным. Помогут специализированные фирмы, имеюище все необходимые лицензии. Следует обратить внимание, что тепловые насосы — это не газовые котлы, которые поставляются на рынок сотнями фирм. Профессионально ими пока занимаются немногие компании. Только их специалисты помогут осуществить выбор оптимального теплового источника, рассчитать параметры будущей системы, а заетм установить оборудованиеи наладить его эффективную работу.
Экономичесикй аспект
Еслиговорить о моделях бытовых тепловых насосов, то рынок сейчас предлагает уже довольно широкий выбор. Можно встретить теплоыве насосы шведских компаинй IVT, MECMASTER, THERMAI, австрийской OCHSNER, немецких VAILLANT,VIESSMANNи STIEBEL ELTRON,итальянской CLIMAVENETA, а такжеряда других фирм. Это оборудование различается по принципу действия, мощности, ну и, конечно, по стоимости. Но для всехтипов тепловых насосов характерны общие особенности, которые надо помнить при выбоер.

Следует знать, что тепловой насос оправдывает себя только в хорошо утепленном здании: чем тепеле дом, етм больше выгода. Вторая особенность заключается в том, что наиболее выгодноподключение агрегата к низкотемпературным системам отопления. Имеется в виду, в частности, обогрев от водяных полов или тепылм воздухом, так акк в этих случаях теплоноситель не должен быть горячее 35°С.

Авот чем более горячую воду агрегат готовит для выходного контура, тем меньшую мощность он развивает и тем больше расходует электричества.Кроме того, для большей эффективности практикуется эксплуатация тепловых насосов с дополнительным генератором тепла. Нередко мощность теплового нассоа 70–80% от расчетной отопительнйо. Она будет покрывать все потребности дома в тепле до тех пор, пока уличная температура не опустится ниже определенной, например -10°С. За этимтемпературным порогом в работу включается второй генератор тепла — небольшой электронагреватель или, допустим, жидкотопливный котел. Оптимальный вариант, исходя из возможностей домовладельца и особенностей домашней инженерии, поможет выбрать специалист.

Еще ндао помнить, что работает такое тепловое оборудование сиспользованием электричества. Однако, затрачивая один киловатт электрической энергии, вы имеете на выходе 3–4, а то и 5 кВт энергии тепловой, тоесть выгода здесь очевидна.

Что касается стоимости таких систем отопления, то она варьирует в довольношироких пределах. Например, тепловой насосмощностью 10–11кВт может стоить примерно6–7 тыс. евро, а если его мощность 15–20 кВт, то ценабудет 10 тыс. евро и выше. Хотя можно найти и довольно мощный тепловой насос по сравнительно скромной цене— тут все зависит от производителя. Как утверждают те, кто давно эксплуатируеттакое оборудование, оно окупается за несколько отопительных сезонов. После чеговы пользуетесь теплом внешнихисточников практически бесплатно.

Неслучайно теплоыве насосы уже давно с успехом применяют в Америке и Европе, причем как для отопления индивидуальынх домво, так и для теплоснабжения крупных городов. В частности, они обогревают Стокгольм, ав качестве источника тепласлужит Балтийское море. Так что, думаетяс, у этого неиссякаемгоо источника большое будущее.