Тепловой насос вода-вода
Тепловой насос, использующий в качестве источника тепла воду открытого водоёма (река, озеро, пруд) или грунтовые воды из скважины. Самая высокая эффективность среди всех типов ТН (SCOP 4,5-5,5), но требует стабильного источника воды с температурой выше +4°C круглый год.
Тепловой насос вода-вода (ТНВВ) — наиболее эффективный тип ТН для частного сектора. Используется там, где рядом есть открытый незамерзающий водоём, грунтовые воды с достаточным дебитом или промышленный источник сбросного тепла.
Схемы
Прямая схема (из скважины)
Из скважины откачивается грунтовая вода насосом 1-2 м³/час на 10 кВт мощности ТН, прогоняется через испаритель и сбрасывается во вторую скважину или дренаж. Температура воды 7-12°C круглый год.
Плюсы: простота, высокий COP. Минусы: требует две скважины (водозаборная и сбросная), риск заиливания и обрастания испарителя, расходы на насос первичного контура 500-1500 Вт.
Открытая вода (через промежуточный теплообменник)
Из реки или озера насосом забирается вода, прогоняется через пластинчатый теплообменник (нержавейка), в контуре ТН циркулирует гликоль. Теплообменник исключает прямой контакт грязной воды с испарителем.
Плюсы: защита испарителя от загрязнений, высокая эффективность. Минусы: сложная система фильтрации, зимой возможна проблема с замерзанием заборной трубы.
Через погружной коллектор в воде
Пластиковая петля опускается в воду водоёма, по ней циркулирует гликоль. Фактически это гибрид грунт-вода с открытой водой: водоём играет роль «горизонтального коллектора».
Плюсы: простота монтажа, не нужны фильтры. Минусы: эффективность ниже прямой схемы, площадь петли должна быть большой (аналогично горизонтальному коллектору).
Характеристики
- COP (W10/W35): 5,0-6,0
- SCOP для климата РФ: 4,5-5,5
- Срок службы: аналогично грунт-вода
Производители
Серии аналогичны ТНГВ, многие модели сертифицированы для обоих применений: NIBE S1255, Viessmann Vitocal 300-G, IVT, Danfoss, WPT.
Юридические ограничения
Для забора воды из скважины дебитом более 100 м³/сутки требуется лицензия Роснедр. Для сброса воды в водоём после ТН — согласование с Росприроднадзором (вода выходит охлаждённая на 2-3°C).
Применение
Загородные объекты у рек и озёр, туристические базы, рыбхозы, промышленные объекты со сбросным теплом (стоки производства, системы технического охлаждения).
Статьи по теме: COP/SOP теплового насоса, Пластинчатый теплообменник.
Частые вопросы
Можно ли использовать воду городского водопровода для ТН вода-вода?
Технически можно, но экономически бессмысленно. На 10 кВт тепла нужно 1-2 м³/час воды — это 24-48 м³/сутки или 720-1440 м³/месяц. При тарифе 50-80 руб/м³ счёт за воду превысит экономию на электричестве в 5-10 раз. Решение имеет смысл только с собственной скважиной или бесплатным водоёмом.Что делать, если грунтовые воды железистые?
Железистая вода (Fe > 0,5 мг/л) быстро забивает испаритель — через 1-2 года падает теплоотдача, через 3-5 лет требует химической промывки или замены теплообменника. Решения: двухконтурная схема с нержавеющим промежуточным теплообменником, системы обезжелезивания на входе, периодические кислотные промывки. Проще — не использовать прямую схему с такой водой.
Источники
- ВСН 51-05 — Проектирование теплонасосных установок — Минстрой