Тепловой насос поглощает низкопотенциальную теплоту из окружающей среды с температурой 4 – 6 градусов Цельсия и выше и передаёт её в систему теплоснабжения потребителей в виде нагретой воды или воздуха.

Передача тепла производится рабочим телом – хладагентом (фреоном). Электроэнергия, потребляемая тепловым насосом, тратится лишь на перемещение фреона по системе с помощью компрессора точно так же, как в холодильных машинах.

Система работает как котел при отоплении и как кондиционер при охлаждении. Зимой система тепло неостывшей земли передает в дом. Этот же цикл используется и при нагреве воды. Летом излишки тепла в доме передаются через теплообменник в обратном направлении.

В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии для обогрева дома может быть использовано тепло естественного происхождения (наружный воздух; скалистая порода; земля; тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов).

Тепло из грунта

Тепловые насосы могут использовать в качестве источника тепла энергию грунта Вашего земельного участка. Сохраненная в почве солнечная энергия подарит комфортное тепло даже в холодные дни.
Трубопровод, в котором циркулирует неядовитая жидкость, зарывается в землю на глубину 1 м. Минимальное расстояние между соседними трубопроводами – 0,8..1 м.
Специальной подготовки почвы, засыпок и т.п. не требуется. Предпочтения к грунту – желательно использовать участок с влажным грунтом, идеально с близкими грунтовыми водами, однако сухой грунт не является помехой – это приводит лишь к увеличению длины контура. Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода 20..30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходим земляной контур длинной 350..450 метров, для укладки такого контура потребуется участок земли площадью около 400 кв. метров (20м*20м).

Не обязательно укладывать контур ниже уровня промерзания почвы – глубина в 1 м является оптимальной.

Что касается садовой растительности – при правильном расчете контур не оказывает влияния на зеленые насаждения.

Тепло из скалистых пород

Всегда стоит обдумать возможность использования тепла скалистых пород. В скале бурится тепловая скважина 60-200 метровой глубины. Глубина скважины зависит от потребностей дома в тепле и размеров теплового насоса. В маленькую диаметром (10-15см) буровую скважину устанавливают трубопровод, имеющий форму ”U” и принцип действия этого теплового насоса такой же, как при использовании тепла грунта.

Ваш тепловой насос, использующий тепло скалистых пород в качестве источника тепла, наименьшим образом влияет на Ваш участок. Это подходит и для маленьких участков. Буровая скважина бурится в течение одного трудового дня, не разрушая участка.

Тепло из водоемов

Использование в качестве источника тепла воды ближайшего водоема или реки является идеальным вариантом. В этом случае контур укладывается на дно водоема.

Преимущества такого метода – короткий внешний контур, «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом.

Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 метр трубопровода 30 Вт. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходимо уложить в озеро контур длинной 300 метров.

Для того чтобы трубопровод не всплывал, на 1 погонный метр трубопровода устанавливается около 5 кг груза.

Кольцевая система тепловых насосов

Кольцевая система тепловых насосов - наиболее эффективная с точки зрения энергопотребления система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Она имеет уникально простой принцип действия: тепло перемещается по водяному контуру между теплонаносными установками или отправляется в градирню или направляется для полезного использования в других областях здания или ГВС. Каждая теплонасосная установка (ТНУ) является независимым полнофункциональным агрегатом, что устраняет вероятность поломки системы в целом. При отключении одной установки остальные установки продолжают работать. ТНУ располагаются в удобных местах над потолком или в чуланах, где они легко доступны.

Тепловые насосы, могут работать в одном из трех режимов в зависимости от условий. Такая гибкость работы позволяет тепловым насосам, демонстрировать свой полный потенциал.

Режим отопления

Система извлекает тепло из водяного контура через коаксиальный теплообменник и повышает температуру. Затем тепло передается в воздух. Для поддержания постоянной температуры от 18°C до 32°C в водяном контуре в зимние месяцы часто используется бойлер или теплоцентраль. В этом диапазоне температуры установки могут работать или в режиме отопления или в режиме охлаждения.

Режим охлаждения

Система извлекает тепло из воздуха и передает его в контур воды через коаксиальный теплообменник. Это тепло может быть направлено в другую часть здания для отопления или быть выведено из здания через градирню.

Переходный режим

Сочетание установок, работающих в режиме отопления и установок, работающих в режиме охлаждения, создает постоянную температуру в водяном контуре. В сбалансированном режиме отсутствует необходимость подачи или отвода тепла с помощью бойлера и градирни. Тепло просто перемещается из одной зоны в другую.