В этой статье я простыми словами обясню что такое тепловой насос и какие виды тепловых насосов бывают

Тепловой насос в переводе на английский язык это - heat pump

Все кондиционеры которые могут работать в режиме обогрева это heat pump, т.е. тепловой насос

Как известно кондиционеры некоторые могут работать на обогрев до -7 градусов цельсия дргугие до -15, а некоторые до -25 и ниже, что это означает что коэфициент полезного действия КПД у кониционера при рабочей отрицательной температуре не теряется, простыми словами чем ниже температура на улице тем больше конлиционер потребляет энергии, некоторые уже ниже минус 7 градусов цельсия начинают потреблять электро энергию как обогреватель.

Кондиционер работающий на тепло - это воздушный тепловой насос или еще их называют тепловые насосы воздух-возду

Чем интересны тепловые насосы - их работа основана на сжатие и расширении фреона. И учитывая свойства фреона (при сжатии охлаждается при расширении нагревается) компрессор (насос) увеличивает или снижает давление. Выделяя тепло или холод. Это свойство позволяет преобразовывать электрическую энергию в тепло. В зависимости от производителя коэффициент преобразования энергии в основном 1 к 3- 4. Т.е. потребляя 1 киловатт электрической энергии с помощью кондиционера (теплового насоса) мы получаем 3-4 Квт Тепловой Энергии т.е. в среднем можем отопить 30-40 Квадратных метров, что в 3-4 раза больше чем отопление электрическим котлом который сколько потребляет электро энергии столько выделяет тепловой и коэффициент преобразования у электрических нагревателей примерно 1:1 

Поэтому использовать кондиционер выгоднее для обогрева чем электрические нагреватели

Так как температура воздуха меняется, то наружный блок (контур теплообменника наружного блока для теплосъема) для сохранения постоянной температуры начали размещать в грунте ниже глубины промерзания, в водоеме, в скважинах - там круглый год одинаковая (стабильная температура) нет сильных колебаний

Так появились геотермальные тепловые насосы, которые используют энергию окружающей среды: грунта, глубинной воды и тд.

Еще по типу нагрева тепловые насосы могут греть воздух, а если вместо внутреннего блока кондиционера поставить емкость с водой - то они греют воду (для отопления водным теплым полом, для ГВС, для подогрева бассейна, и тд)

Тепловой насос обычно нагревает воду до 50 градусов цельсия, не кипятит ее как водяные нагреватели, но этой температуры достачно что бы сходить в душ не разбавляя кипяток холодной водой, отопить дом с помощью водяного теплого пола, или нагревать воду в бассейне

 Существуют различные типы насосов в зависимости от того, откуда они будут брать энергию. Мы рассмотрим три основных вида тепловых насосов.

Насосы воздух-воздух

Предназначены для преобразования тепла из воздушной массы снаружи дома благодаря своей специальной конструкции. Их главное преимущество – универсальность, так как они хорошо работают при любой температуре за окном, могут работать на обогрев помещения и на охлаждение. Такие конструкции просты в монтаже и долго служат, обеспечивая экономичное потребление электроэнергии. Их часто называют низкотемпературными кондиционерами (которые могут работать на тепло до -15 некоторые модели до -25 градусов цельсия

Насосы воздух-вода

Это самое верное решение для климатических условий, где в среднем температура воздуха не падает ниже 15 градусов. При такой погоде насосы с легкостью берут тепло из воздуха и нагревают им воду, в противном же случае продуктивность будет сильно снижена. В этом варианте воду можно использовать и для обогрева и для охлаждения помещения с помощью внтурених блоков которые называются Фанкойл, Фанкойл это внутренний блок который аналогичен внутреннему блоку кондиционера только вместо фреона к нему подключается вода (теплоноситель) Фанкойлы могут охлаждать либо обогревать помещения воздухом (используя теплоноситель воду или специальную жидкость (теплоноситель) 

Насосы вода-вода («росол»)

Коллектор насоса необходимо поместить в водоем или скважину, откуда он будет получать энергетический ресурс для нагрева воды. Таким аппаратом можно пользоваться и в холодное время года, оборудование актуально для местности богатой реками, озерами и источниками.

Также существуют насосы системы грунт-вода, использующие потенциал земли и грунта для получения нужного тепла (их еще называют геотермальные)

Геотермальные тепловые насосы

Одним из видов альтернативных источников получения тепловой энергии являются тепловые насосы. Они получают ресурс из земли, воды, воздуха и эффективно справляются с обеспечением дома необходимой энергией для нагрева воды и температуры помещения. Имеют единственный минус – очень дорогое изначально оборудование, но оно, как и подобные приспособления, за несколько лет полностью окупается.

Наличие теплового насоса позволяет использовать природные ресурсы для получения энергии, чтобы подогреть воду и обеспечить отопление в частном доме. Это позволяет значительно экономить на электроэнергии, а также быть полностью автономными, не зависящими от котельной, напора газа или местной АЭС.

Обычно контур геотермального насоса размещается в грунте ниже глубины промерзания либо бурятся скважины глубиной в среднем 70 м. с 1го погонного метра скважины в среднес идет съем 50 вт Тепловой энергии 

т.е. Тепловой насос охлаждает жидкость (росол) до 0 градусов цельсия а грунт имея постоянную температуру круглый год 4 градуса цельсия возразщает температуру росола, что позволяет нагреть воду или воздух в ващем доме

Преимущества насосов в сравнении с котлами

Почему все же выгоднее установить дома тепловой насос любой системы, а не, например, котел? Ведь его установка также проста, а оборудование недорогое. Разница в стоимости при эксплуатации.

Кроме того, котлы работают на газу или дровах, что ставит перед жильцами проблему в обеспечении этих ресурсов постоянно, а это либо невыгодно экономически, либо становится трудоемким процессом (рубка дров, топка, уборка пепла и т.д.).

Тепловые насосы – это оптимальный вариант для частного дома, благодаря своим основным преимуществам:

• Экономичность – любой насос работает от электричества, но при подключении специального тарифа растраты становятся минимальными, при потреблении 1кВт электроэнергии насосы способны вырабатывать 3-5 кВт тепловой энергии.
• Экологичность – насосы используют энергию природы для того, чтобы вырабатывать тепло для вашего дома в любую погоду, не выбрасывают в атмосферу вредных веществ и токсичных газов, уменьшают потребление электроэнергии.
• Многофункциональность – тепловые насосы обеспечивают одновременно отопление или охлаждение помещения, а также нагрев воды.
• Долговечность – по статистике тепловые насосы служат дольше газовых и других котлов, при этом работают надежно, управление простое и полностью автоматизированное, позволяющее жильцам дома жить в комфортных условиях в любую погоду.

Не стоит забывать, что установка теплового насоса требует документального согласования в специальных инстанциях, также, как и котел. Тем не менее, после окончательного монтажа оборудования дом полностью обеспечивается кондиционированием, теплом и горячей водой, используя только минимальное количество электроэнергии для работы.