Тепловой насос – это источник энергии для системы отопления и горячего водоснабжения, а также одновременно может служить источником для системы пассивного охлаждения. Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии (электрических, газовых, дровяных и дизельных) заключается в том, что при производстве тепла до 80 процентов энергии извлекается из окружающей среды. Тепловой насос «выкачивает» энергию из  окружающей среды – воздуха, грунта или воды, накопленную за теплое время года.

   Тепловые насосы работают по тому же принципу, что холодильники, но в обратную сторону. Холодильник забирает тепло из замкнутого объема камеры холодильника и передает его в окружающую среду. Тепловые насосы извлекают тепло из окружающей  среды (например, из грунта), которое затем может использоваться для отопления и нагрева воды.

Прибор, вбирающий тепловой поток при низких температурах ("холодная сторона") и отдающий его обратно за счет поступления энергии при более высоких температурах ("теплая сторона"). При использовании "холодной стороны" речь идет о холодильных установках, при использовании "теплой стороны" – о тепловых насосах.

Принцип действия

 Принцип действия теплового насоса аналогичен принципу работы холодильника. Более того тепловой насос и относится к классу, так называемых холодильных машин.

Рабочим циклом теплового насоса является:

»  1   Охлажденный жидкий хладагент подается в теплообменник теплового насоса – испаритель. При подаче более теплого источника тепла (наружного воздуха, солевого раствора или воды) на испаритель, циркулирующий в нем хладагент забирает от источника тепла необходимую энергию для испарения и переходит из жидкого состояния в газообразное.

»  2   Компрессор производит всасывание газообразного хладагента и выполняет его сжатие.  За счет увеличения давления происходит повышение температуры – таким образом, хладагент "подкачивается" до более высокого температурного уровня. Для этого требуется электроэнергия.

»  3   Хладагент направляется в расположенный за компрессором конденсатор. Здесь хладагент отдает полученное ранее тепло в циркуляционный контур системы водяного отопления, переходя в жидкое состояние.

»  4   Затем с помощью расширительного клапана производится снижение имеющегося остаточного давления, и цикл начинается заново.

 

Каков срок окупаемости капитальных вложений в установку теплового насоса?

Срок окупаемости капитальных вложений в тепловой насос

Вопрос окупаемости сильно зависит от того альтернативой какому виду топлива (и какому котлу) рассматривается тепловой насос. Основные традиционные энергоносители - природный газ, электричество, дизельное топливо, твердое топливо, сжиженный газ.

Стоимость условного киловатт-часа тепловой энергии, получаемой от различных теплогенераторов в РФ:

Как следует из таблицы, при нынешних российских ценах на энергоносители, газовое отопление в эксплуатации более выгодно, чем тепловой насос. Но это справедливо только в том случае, если газ уже подведен на участок. Если же газовая магистраль отсутствует на участке, то цена согласования, монтажа, подключения газового оборудования может значительно превысить стоимость монтажа теплового насоса и его эксплуатации продолжительное время.

Следующим по дешевизне видом традиционного топлива являются дрова. Но при использовании даже самого современного твердотопливного котла невозможно добиться комфортного отопления и функционального управления. При этом  расходы на эксплуатацию оказываются в два раза выше, чем в случае применения теплового насоса.

По сравнению с прямым электрическим нагревом (электрокотел или электроконвекторы) тепловой насос экономичнее в 3-4 раза. Также тепловой насос, работающий как единственный источник тепла в здании не требует подключения дополнительных электрических мощностей. Стоимость дополнительного кВт выделенной электрической в московской области варьируется от 40 до 80 тысяч рублей. Для отопления  коттеджа 200 кв. м. при помощи электрокотла необходимо до 20 кВт выделенной мощности, в случае использования теплового насоса потребляемая мощность не превышает 5 кВт для данного объекта.

  Сопоставление  экономичности дизельного котла с тепловым насосом похоже на сравнение с элекрокотлом. Эксплуатационные расходы на отопление при помощи теплового насоса ниже в четыре раза, гораздо выше степень автономности и функциональности системы отопления, не возникает вопросов с поставкой и хранением горючего топлива.


* стоимость киловатт-часа указана для теплового насоса "солевой раствор-вода", у тепловых насосов "вода-вода" средняя за год стоимость 1 кВт/ч оказывается чуть ниже, у воздушных тепловых насосов чуть выше.