Теплові насоси вода-вода

Усі теплові помпи типу «вода-вода» працюють за принципом фізичного циклу Карно. Його суть полягає в тому, що речовина, що рухається всередині замкнутої системи, змінює свій агрегатний стан з рідкого в газоподібне, під впливом хімічних, фізичних або термічних факторів, вивільняє і поглинає велику кількість теплової енергії. В даному випадку такою робочою речовиною є рідина зі свердловини або водоймища, що містить певну кількість тепла. І це справді так, оскільки навіть у найхолодніші місяці року у глибинах природних джерел зберігається температура вище 0 °С. Відповідно, з них можна видобувати необхідну енергію, причому робити це цілий рік. Зрозуміло, для цього необхідно витрачати певну кількість електроенергії.

При цьому кожен тепловий насос вода-вода складається з таких елементів:

• Випарника;
• компресора;
• Конденсатора;
• Розширювального індукційного клапана;
• Автоматики, що контролює робочі показники;
• Численні внутрішні магістралі з мідних трубок;
• Робочої речовини, також відомої як холодоагент, яким є фреон.

Принцип роботи теплового насоса вода-вода починається з того, що за допомогою спеціальної помпи вода трубками надходить із джерела в теплову установку, де взаємодіє з фреоном. А він закипає за температури 2-3 °С. Завдяки цьому фреон поглинає частину тепла, що міститься у воді, а потім всмоктується компресором, в якому його температура підвищується в процесі стиснення. На наступному етапі холодоагент надходить у конденсатор, де гаряча речовина нагріває теплоносій до певної температури – від 40 до 80 °С. Потім підігріта вода подається в комунікації системи опалення або гарячого водопостачання. А охолоджена рідина надходить у випарник, після якого зливається у приймальну свердловину. Після проходження через конденсатор холодоагент стає рідким, збирається на дні і через дросель повертається до вихідного місця. Потім цикл повторюється.

Говорячи спрощено – водяний тепловий насос є працюючим «навпаки» холодильником. Основна різниця полягає в тому, що випарник такої помпи занурений у воду, а його частина, що нагрівається, розташована на землі і виробляє теплову енергію. Незважаючи на абсолютно ідентичний принцип дії, пристрої такого типу виробляються у великій кількості модифікацій, розрахованих на експлуатацію у різних умовах, а також обігрів будівель та приміщень різних розмірів. Зрозуміло, продуктивність такого обладнання завжди обмежена через використання нетрадиційних джерел тепла, а тому з його допомогою можна опалювати будівлі площею від 50 до 150 м2. Що стосується класифікації теплових насосів вода-вода, то її фактично не існує, тому що в їх схожі конструкції різні виробники просто вносять свої окремі новації.

Розглядаючи питання грамотного підбору водяного теплонасоса потрібно відразу помітити, що правильно підібраний апарат, що функціонує в нормальних умовах, зможе прослужити не менше 30 років. І поставитися до цього питання необхідно максимально відповідально, тому що, як сам подібний пристрій, так і його монтаж обходяться в значні суми. Втім, у процесі підбору немає нічого надто складного, тому що всі відомі виробники роблять досить якісні та довговічні теплонасоси. Тим не менш, такий виріб необхідно підбирати з повною відповідністю наявним робочим умовам, інакше воно не буде максимально ефективним або прослужить менше, ніж могло б.

Тому, щоб вибрати та купити оптимальний теплонасос вода-вода, необхідно орієнтуватися на такі параметри, як його самого, так і джерела води:

1. Якість води з природного джерела – ключовий параметр вибору даних помп, не кожна з яких може працювати із занадто жорсткою рідиною. Під цим мається на увазі значний вміст у її складі заліза та марганцю. Підвищена концентрація таких речовин шкодить внутрішнім елементам насоса, і особливо його трубам. На стінках починає швидко утворюватися корозія, що знижує ККД пристрою, і навіть термін його експлуатації. З цих причин, перш ніж купити тепловий насос вода-вода, потрібно обов'язково зробити аналіз води з наявного джерела на наявність зазначених вище, так і інших мікроелементів – сірководню, аміаку, хлору і не тільки. Потім, при необхідності, можна купити захищений від корозії насос, але коштуватиме він на порядок дорожче за звичайний;
2. Робочий режим – другий важливий параметр вибору, який відображає, чи буде теплонасос використовуватися як єдине джерело тепла, або як додатковий, що взаємодіє з іншими нагрівачами. При цьому, існують тільки 2 типи функціонування пристроїв, що розглядаються. Перший тип – це моновалентні теплові насоси водо-вода, що характеризуються високими потужностями та підходять для самостійного обігріву будівель. Другий тип - це бівалентні теплові насоси водо-вода, що характеризуються меншою продуктивністю, але яких цілком вистачає для доповнення основних теплогенераторів з метою економії енергії. А для створення автономної системи опалення з основним нагрівачем типу «вода-вода», очевидно, потрібні моновалентні модифікації таких апаратів;
3. Потужність - традиційно важлива для всіх видів теплонасосів, оскільки від неї залежить їхня продуктивність. В даному випадку - чим більше потужність, тим вище ККД пристрою, але і значніша витрата електроенергії, що використовується. Тому підбирати її потрібно з урахуванням реальних потреб домогосподарства. Адже при покупці апарату з недостатньою потужністю ефективність системи різко зменшиться, якщо тепловтрати будівлі перевищать кількість тепла, що йому передається. Тобто, навіть якщо насос працюватиме цілодобово, від нього буде мало користі через зниження температури води. У нормальному режимі помпа автоматично запускається на кілька хвилин, підігріває воду до потрібної температури і вимикається до моменту, коли температура знизиться на кілька градусів. Потім цикл повторюється;
4. Функціональність – визначає, які додаткові можливості, крім основних функцій, мають теплонасоси вода-вода. Ними можуть бути:

• Наявність шумоізоляційного корпусу;
• Нагрівання води для забезпечення роботи системи гарячого водопостачання;
• Система автоуправління, що дозволяє регулювати мікроклімат у приміщеннях;
• Можливість підключення до інших теплогенераторів або сонячних колекторів, що зробить такий комплекс обладнання повністю автономним.

Такі основні принципи підбору теплових насосів вода-вода. Завершуючи цю тему, варто знову повернутися до критерію розрахунку потрібної потужності подібного агрегату, щоб розглянути - як можна обчислити її самостійно. В ідеалі для цього попередньо розробляється проект, що дозволяє точно оцінити потребу певної продуктивності обладнання. А вона, як згадувалося вище, прораховується з урахуванням фактичних потреб у теплі. У цьому процесі враховуються тепловтрати будівлі, витрата енергії в різних частинах, а також наявність або відсутність контуру гарячого водопостачання. Найточніше виконати такі обчислення можуть лише фахівці, але приблизно це можна зробити навіть без особливих знань та досвіду. Сам алгоритм простого розрахунку потужності теплового насоса вода-вода для приміщень зі стелями висотою не більше 2,7 м має такий вигляд:

• Обчислюється загальна площа всіх опалюваних приміщень;
• Кількість енергії для обігріву розраховується із показника 0,07 кВт на 1 м2;
• Щоб прогріти будинок на N квадратних метрів, доведеться помножити N · 0,07 кВт;
• Для забезпечення потреб у теплі системи гарячого водопостачання до отриманого значення додають ще 15-20%, тобто N · 0,07 · 0,8 або N · 0,07 · 0,85.

Насамкінець варто підкреслити, що зовсім не кожне відкрите джерело або водяна свердловина підійдуть для нормального функціонування теплового насоса вода-вода. Як зазначалося, якість води грає у цьому важливу роль, але проблему наявності забруднень у складі можна вирішити з допомогою фільтрів. При цьому потрібно також знати, що для роботи насоса допустимо використовувати водойму або ставок, розташований в радіусі не більше 100 м від житлової будівлі. Якщо відповідного джерела поруч немає, виникає потреба буріння свердловин. Цікаво, що зміни стану води у відкритому джерелі значно простіше прогнозувати, ніж зміни у стані ґрунтових вод, тому перевагу по можливості краще віддати зовнішнім водойм. Ця рекомендація вірна ще й тому, що витрати на буріння геотермальної свердловини не завжди обов'язково окупаються.

Як і інші види теплового обладнання, дані помпи мають плюси та мінуси, які корисно оцінити для правильного вибору, розпочавши з переваг теплонасосів вода-вода:

• Економічність – досягається за рахунок дуже високої ефективності використання електроенергії, а також безкоштовної природної енергії довкілля;
• Універсальність – за допомогою теплових насосів можна нагрівати теплоносій як для систем опалення, так і гарячого водопостачання;
• Стабільна ефективність роботи – можлива завдяки відносно однаковій температурі води на дні будь-якої природної водойми або в геотермальній свердловині;
• Просте укладання на дно водойм трубопроводів – званих полями і використовуваних для відбору з них теплової енергії;
• Абсолютна екологічність – що забезпечується повною відсутністю небезпечних викидів в атмосферу у процесі роботи теплового насоса;
• Високий рівень комфорту – за цим показником сучасні теплові насоси майже не поступаються своїм традиційним газовим та електричним аналогам;
• Майже повна безпека – що включає відсутність у системі вибухонебезпечного палива, відкритого вогню або токсичних відпрацьованих газів;
• Тривалий термін експлуатації – при правильному використанні зазвичай становить не менше 20 років.

У свою чергу, недоліки теплових насосів вода-вода полягають у наступному:

• Висока вартість будь-якого насоса та його монтажу – відчутно перевищує ціну схожих систем обігріву, що працюють за рахунок газових та електричних котлів;
• Необхідність постійного наявності електрики – необхідного передачі тепла від холоднішої рідини до теплішої;
• Залежність ефективності від відстані до джерела – що далі від теплонасоса знаходиться водоймище, то вище втрата енергії і нижча його ККД;
• Значна шумність - що з'являється внаслідок роботи компресора, що швидко обертається, вимагає розміщення обладнання в ізольованому приміщенні;
• Необхідність наявності великої водойми – якщо саме таке джерело використовується для отримання енергії, воно має містити великий обсяг води;
• Бурові роботи – виконувати які доведеться, якщо апарат працюватиме від геотермальної свердловини, причому таких свердловин необхідно облаштувати дві.

Купити теплові насоси вода-вода у Києві з різними характеристиками та гарантією оригінальності можна у профільному онлайн-магазині Modernsys.com.ua. Ми реалізуємо лише найкращу продукцію найвідоміших брендів, яка довела свою ефективність за десятиліття успішного використання. При цьому нашим шановним клієнтам доступні будь-які консультації щодо вибору таких пристроїв, їх доставка в різні регіони країни, і, звичайно, офіційні гарантії від виробників. Також у нашому каталозі можна знайти й решту найбільш популярних видів аналогічного обладнання, що відноситься до сфери альтернативної енергетики. Теплові насоси вода-вода, ціна яких залежить від їхньої потужності та конструктивних особливостей – це шлях до постійної економії енергоресурсів, що витрачаються на обігрів, без шкоди для комфорту проживання у власному будинку.