Стоимость газа и жидкого топлива растет в геометрической прогрессии, поэтому все больше владельцев частных домов задумывается об использовании альтернативных систем отопления. Одним из самых перспективных предложений является установка тепловых насосов, работающих за счет природных теплоносителей. С их помощью можно обогреть большой дом и значительно сократить расходы на отопление. В этой статье мы поговорим о том, как подключить тепловой насос.

Возможности теплового насоса

Современный рынок предлагает большой выбор отопительных систем и агрегатов, и найти подходящий по стоимости и эффективности вариант, казалось бы, не составляет труда. Однако на деле оказывается, что обслуживание аппаратов обходится непомерно дорого – цены на топливо, необходимость одобрения установки разными инстанциями и т.д. Тепловой насос является серьезным конкурентом всем отопительным системам, поскольку он работает не на топливе (газе, электричестве, дровах, угле), а на природных источниках (воде, воздухе, солнечном свете, силе земли). Отличается и сам принцип работы – тепловой насос не производит тепло, а лишь забирает его из источника, аккумулирует и направляет в дом.

Специфика работы тепловых насосов позволяет им затрачивать лишь 250 Вт электричества, чтобы произвести 1 кВт энергии. Таким образом, для отопления большого дома площадью 100 м² потребуется всего 2,5 кВт. По сравнению с обычными котлами и отопительными приборами разница феноменальная, не правда ли?

Виды тепловых насосов

Различают несколько разновидностей тепловых насосов по характеру используемого источника тепла: земля, воздух и вода. Система земля-вода забирает тепло из почвенного слоя под домом при помощи специального зонда или коллектора. Транспортным средством служит незамерзающая жидкость, которая доставляет тепло из-под земли к насосной установке, откуда оно идет в отопительную систему дома. Коллекторы при этом необходимо помещать на глубину ниже уровня промерзания почвы. Их целесообразно использовать на больших участках, а для маленьких владений, например, дач на 4-6 соток подойдут зонды.

Система отопления теплового насоса воздух-вода, как уже можно догадаться, аккумулирует тепло из воздуха. Для этого используют испарители и вентиляторы. Насосы вода-вода забирают тепло из воды. Их можно устанавливать даже если поблизости нет природных источников – глубинные установки могут качать тепло из грунтовых вод. Когда вода поступает в насос, то охлаждается и выходит обратно через специальную скважину.

Принцип работы

Отопительная насосная система состоит из нескольких элементов: источника тепла, насосной установки и агрегатов, которые распределяют и аккумулируют тепло путем низкотемпературного нагрева. Иными словами, чем холоднее будет вода в трубопроводе, тем лучше будет работать установка.

По сути, тепловой насос работает практически так же как обычный холодильник, однако если тот отводит тепло изнутри и выпускает его через решетку в задней стенке, то насос действует с точностью наоборот – забирает тепло из внешнего пространства внутрь. Источником тепла может быть воздух, вода или земля. Преимущество воздушных систем в том, что воздух есть везде и всегда, а для водяных или земляных насосов к источнику надо еще подобраться – пробурить скважину или вырыть котлован. В то же время грунт и вода являются оптимальными тепловыми аккумуляторами с относительно постоянной температурой в течение всего года.

Заниматься монтажом теплового насоса лучше еще на этапе строительства дома, чтобы сразу рассчитать отопительную систему с учетом последующей установки агрегата. Но если дом уже сдан в эксплуатацию, в него тоже можно интегрировать насос, но обойдется это значительно дороже. Так есть ли смысл тратить деньги на переоборудование всей отопительной системы или лучше оставить все как есть и выбрать что-то менее дорогостоящее?

Чтобы оборудовать котельную с теплонасосом вам и правда придется потратить много больше, чем если бы вы ставили котел, однако все затраты быстро перекроются мизерными эксплуатационными расходами. Установка теплового насоса окупится за 1,5-2 года. При этом энергопотребление дома снизится, вам не нужно будет постоянно контролировать работу системы, да и разрешений на установку такого оборудования не требуется. Тепловые насосы полностью безопасны в использовании, поэтому их смело можно ставить в жилых помещениях. Они имеют презентабельный внешний вид и достаточно компактны. С какой стороны ни посмотри, это самый выгодный и перспективный способ отопления.

Как выбрать тепловой насос

Если вы решились на установку теплового насоса, осталось дело за малым – выбрать подходящий вариант. При этом следует отталкиваться от энергетического состояния вашего дома. Вне зависимости от выбранной системы необходимо создать качественную теплоизоляцию стен, фундамента и крыш, чтобы тепло, добываемое насосом, не растрачивалось впустую. Чем утепленнее дом, тем меньше будут затраты на его отопление.

Также вам потребуется рассчитать мощность насоса в зависимости от степени теплопотерь. Если у вас дом старой постройки из кирпича или дерева с деревянными оконными рамами и некачественным утеплением, то для его обогрева потребуется около 75Вт/м². Для современных домов с хорошей изоляцией тепловая потребность будет ниже – примерно 50 Вт/м². Если же вы как следует утеплили стены, пол и крышу, то для обогрева будет достаточно всего 30 Вт/м².

Полезный совет: Как показывает практика, оптимальным вариантом отопительной системы в жилом доме с теплонасосом является теплый водяной пол. Рассчитывая его мощность, обязательно учитывайте тип напольного покрытия – плитка прогревается хуже дерева, бетонная стяжка тоже греет недостаточно хорошо. Лучше всего сделать дощатый настил или залить специальную полимерную стяжку.

Если вам небезразлична экологическая безопасность своего дома, тепловой насос в этом плане полностью соответствует вашим интересам. Он не выбрасывает в атмосферу никаких вредных соединений и не использует ценные природные ресурсы. Для него не нужно вырубать лес или осушать болота – система работает на неиссякаемых источниках тепла. Она полностью безопасна и исключает вероятность пожара или взрыва при качественной изоляции проводов. Такими характеристиками не обладает ни одна отопительная установка в мире, и можно смело сказать, что даже если у теплового насоса когда-нибудь и найдутся недостатки, они останутся незамеченными на фоне его преимуществ.

Тепловой насос своими руками

Многих владельцев частных домов отпугивает стоимость установки теплового насоса. И даже факт полной окупаемости затрат в течение короткого периода не убеждает их в обратном. Поэтому рождается вполне резонный вопрос: «А можно ли делать тепловые насосы для отопления своими руками?». Спешим обрадовать любителей поработать руками во благо экономии – тепловой насос можно собрать из вполне обычных деталей или б/у запчастей.

Если вы будете устанавливать насосную отопительную систему в уже построенном доме, то убедитесь в надлежащем состоянии электропроводки и наличии счетчика. Мощность измерительного прибора должна быть не меньше 40 ампер.

Как сделать тепловой насос:

1. Для сборки агрегата вам потребуется купить компрессор. Подойдет компрессор от кондиционера, который можно купить отдельно в специализированной фирме по продаже климатической техники или взять б/у в мастерской.
2. Для фиксации компрессора используйте кронштейны L-300.
3. Чтобы сделать конденсатор, возьмите бак на 100-120 л из нержавеющей стали, разрежьте его на две половины и установите внутрь змеевик.
4. Змеевик можно смастерить из медной трубки небольшого диаметра (обычной сантехнической или от старого холодильника). Трубка не должна быть тонкостенной, иначе в процессе работы она может лопнуть. Делайте змеевик с толщиной стенок минимум 1 мм. Возьмите кислородный или газовый баллончик и накрутите на него трубку, выдерживая равную дистанцию между витками. Зафиксируйте трубку в нужном положении при помощи алюминиевого уголка – примотайте его так, чтобы каждое из отверстий в уголке находилось напротив витков.
   
5. После монтажа змеевика приварите обратно две части бака, вварив резьбовые соединения.
6. В качестве испарителя можно использовать любую пластиковую емкость на 60-80 л. В нее нужно вмонтировать змеевик из тонкой трубки диаметром в 19 мм. Прикрепите испаритель к стене с помощью L-образного кронштейна подходящего калибра.
7. Для трубопровода, который будет доставлять и выводить воду из насоса, используйте обычные водопроводные пластиковые трубы.
8. На этом этапе вам понадобится специалист по холодильному оборудованию, если вы сами таковым не являетесь. Он соберет всю систему воедино, приварит медные патрубки и закачает внутрь фреон. Не стоит даже пытаться выполнить эту работу самостоятельно, если у вас нет опыта работы с фреоном!

Подключение теплового насоса

Технология подключения теплового насоса зависит от его разновидности. Так, для системы воздух-вода не нужно устанавливать зонды, а потому и монтаж осуществляется по-другому.

Особенности установки тепловых насосов:

1. Воздух-вода – установить этот насос проще и быстрее всего, поскольку для этого не потребуется проводить землекопные или буровые работы. Как правило, геотермальную установку монтируют неподалеку от жилого дома на расстоянии от 2 м до 20 м. Насос лучше всего устанавливать на хорошо проветриваемом участке, чтобы обеспечить полноценный доступ свежего воздуха. Также не допускается расположение рядом источников открытого огня или другого тепла. Чтобы защитить тепловой насос от осадков и механических воздействий, над ним рекомендуется установить навес, но так, чтобы не создавать преград для качественного вентилирования. Место установки оборудования должно быть свободным и обеспечивать доступ к технике с любой стороны, чтобы при необходимости произвести техническое обслуживание или ремонт. Насос следует установить на металлическом каркасе-рамке, во избежание дополнительных шумов и вибрирования в процессе работы. Раму надо закрепить на основании, проложив между ней и насосом резиновые прокладки.
2. Земля-вода – установка может быть вертикальной или горизонтальной. В первом случае вам потребуется использовать буровую установку, чтобы сделать скважину глубиной в 50-100 м. Диаметр скважины должен составлять 20 см. Затем внутрь надо опустить геотермальный зонд и подключить его к системе. Для одного насоса может потребоваться несколько скважин. Их количество и глубина определяются потребностью в энергии и геологическими характеристиками местности.
   Для горизонтальной установки насоса необходимо вырыть траншею недалеко от дома. Глубина траншеи должна составлять 1,5-2 м в зависимости от уровня промерзания грунта. Туда укладывают систему труб, которая соединяет теплоноситель с насосом через цокольную часть дома.
3. Вода-вода –  чтобы собрать водный коллектор, используйте обычные ПНД-трубы, заполненные теплоносителем, то есть водой. После сборки конструкцию следует перенести на берег водоема, погрузить в воду и отбуксировать на середину пруда. Крайне важно при подключении насоса не осуществлять опрессовывание системы отопления вместе с теплогенератором, а производить проводку отдельно. Во внутреннем контуре обязательно надо установить расширительный бачок, чтобы уровень воды в нем бел выше на 50 см крайней верхней точки отопительного контура. Чтобы насос прослужил подольше, трубопровод к силовой установке лучше подключать гибкими резиновыми шлангами – они уменьшают вибрацию. Для контроля работоспособности системы предусмотрите монтаж манометров и датчиков температуры в местах входа и выхода жидкости. Также потребуется установить дренажное устройство в крайней нижней точке отопления для полного слива воды из системы.

Подытожит тему рентабельности и выгоды установки тепловых насосов видео ниже:

Устройство теплового насоса довольно простое, но его установка может вызывать затруднения у неопытных мастеров. Во избежание некорректной работы системы лучше доверить ее монтаж профессионалам.