Тепловой насос - механическое приспособление позволяющее обеспечить перенос тепла от ресурса с низкой потенциальной тепловой энергией (с низкой температурой) до отопительной системы (теплоносителю) с повышенной температурой. Попробуем объяснить это более понятным языком.
Уходят в прошлое времена, когда человек отапливал свое жилище путем сжигания древесины в каминах или печах. На смену приходят многофункциональные котлы длительного горения. В регионах где доступен магистральный газ для отопления применяют эффективное газовое оборудование. В местах, не доступных для газовых магистралей, все активнее используется .
Человечество понимает, что сжигать невозобновляемые источники энергии дело не перспективное, ресурсы постепенно истощаются. Ученые не останавливаясь ищут новые способы добычи тепловой энергии и разрабатывают современные механизмы для реализации поставленных задач.
В одном из таких проектов был сконструирован тепловой насос. Действительно, как и большинству генерирующих тепло агрегатов, функционирование теплового насоса не возможно без электрической энергии. Серьезным отличием является то, что электричество не задействовано в нагреве например ТЭНа, как в масляном радиаторе и не замыкает спираль в тепловой пушке. В тепловом насосе нет нагревательных элементов, он не создаёт тепловую энергию, тепловой насос служит лишь переносчиком её из окружающей среды до потребителя (теплоносителя).
Электричество, потребляемое тепловым насосом, затрачивается только на сжатие хладагента и его перекачку обеспечивая циркуляцию. Хладагент выступает в качестве необходимой рабочей среды, именно он перемещает тепло из окружающей среды в отопительную систему и систему горячего водоснабжения. Как подобрать тепловой насос, принцип его работы, а также узнать о плюсах и минусах подобного оборудования нам поможет этот обзор.
Тепловой насос для отопления
Традиционное отопление частного дома по прежнему остается предпочтительным, если в избытке недорогие ресурсы. Вопрос, что делать, когда доступность дешевых источников ограниченна? Альтернативным решением выступает тепловой насос - опыт эксплуатации более 40 лет в странах Евросоюза, говорит нам о том, что это может быть весьма эффективно.
В Российской Федерации тепловой насос не получил должного распространения. Причиной тому два фактора. Во первых, в избытке нефть, газ, древесина. Во вторых, останавливает высокая цена и отсутствие популяризации. Сведения о тепловых насосах, весьма скудные, принцип их работы не понятный, а о преимуществах информации недостаточно.
В Европейском союзе цены на сжигаемое топливо настолько высоки, что геотермальная система отопления показывает выгоду в эксплуатации. К примеру до 95% домохозяйств в Швеции и Норвегии используют тепловые насосы как основной источник отопления . Международное энергетическое агентство, прогнозирует что тепловые насосы к 2020 году начнут обеспечивать 10 % спроса энергии на отопление в странах организации экономического сотрудничества и развития, а к 2050 году этот показатель достигнет 30%.
Тепловой насос для отопления – принцип действия
Из школьного курса физики, вспоминая второй закон термодинамики, доподлинно известно, что тепло от горячего тела передается холодному без каких бы то ни было механизмов. Фокус в том, как передать тепло в обратном направлении? Для этого нам потребуется и и ряд действий обеспечивающих результат.
Именно эти действия нам и поможет совершить тепловой насос. Затраты электроэнергии на работу теплового насоса пропорционально зависят от разницы значений температур между средами, участвующих в этом процессе.
Вам доводилось дотронуться до черной решетки холодильника сзади? Убедиться в том, что задняя стенка очень горячая может любой желающий. Направив на черную решетку лазерный пирометр, видно что ее температура на поверхности составляет порядка 40°С. Таким образом, инженеры хладогенерирующего оборудования утилизируют изнутри морозильной камеры ненужное тепло.
Известно, что в конце сороковых годов прошлого столетия изобретатель Роберт Вебер обратил внимание на бесполезный обогрев воздуха радиатором холодильника. Изобретатель подумал и подсоединил к нему бойлер косвенного нагрева. В результате Роберт снабдил домочадцев горячей водой в необходимом объеме. Именно тогда, энтузиаст и задумался, каким образом “вывернуть” холодильник на изнанку и трансформировать охладительное устройство в отопительный прибор. Надо признать, у него получилось.
Как работает тепловой насос?
Принцип работы теплового насоса основывается на том, что под землей в любое время года, опустившись ниже отметки уровня промерзания мы наткнемся на температуру выше нуля. Получается, непромерзаемый земельный слой находится прямо у нас под ногами. А что, если использовать его в качестве задней стенки морозильной камеры?
Применяя принцип работы холодильного оборудования, для переноса тепла из подземелья в домашнее пространство используется система труб по которым осуществляется циркуляция хладагента. Хладоны Фреона нагреваются подземельным теплом и начинают испаряться. Холодный воздух снаружи его охлаждает, в результате чего фреон конденсируется.
Нагревая тепло чередуя циклы испарения и нагрева тепловой насос заставляет циркулировать хладагент. Компрессор создает давление, заставляя двигаться фреон по трубкам двух теплообменников.
В первом тепловом обменнике фреон испаряется при низком давлении, во время которого происходит поглощение тепла из атмосферы непосредственного окружения. Затем тот же хладагент сжимается компрессором под высоким давлением и перемещается во вторую катушку, где он конденсируется. Затем он выделяет тепло, поглощенное ранее в цикле.
Основную роль в процессе играет повышающий компрессор. Увеличивая давление, фреон конденсируясь выдает больше жара, чем получил от теплой земли. Таким образом, грунтовые плюсовые значения в + 7°С и преобразовывается в комфортные домашние условия + 24°С.
Применяя тепловой насос для отопления, получаем высокую эффективность.
Хочется заметить, что вся конструкция не требует специально выделенной линии электропроводки. Потребляемая мощность сопоставима с расходом энергии бытового электро чайника. Фокус в том, что тепловой насос “добывает” тепловой энергии в четыре раза больше, чем потребляет электричества. На отопление коттеджа в 300 м2, в лютый – 30°С мороз будет затрачено не более 3 кВт.
Впрочем, владельцу геотермального насоса придется заметно раскошелиться в начале. Стоимость оборудования и материалов на подключение составляет не менее 4 500 долларов. Прибавим монтажные работы и бурение, еще столько же, выходит что самая простая система обойдется в 10 тысяч долларов.
Понятно, что будет стоить дешевле на порядок. Но платить ежемесячно из расчета 1 кВт на 10 м2 придется в любом случае. Вот и получается, что на 300 кв. метров дома уйдет 30 кВт - в 10 раз больше чем будет потрачено на тепловой насос.
Расчеты по отоплению газом с помощью газового котла, дают примерно тот же порядок цифр - 2000 рублей в месяц, что сравнимо с эксплуатацией теплового насоса. К сожалению не все проживают в газифицированном районе.
Теплового насос, обладает неоспоримым преимуществом. Такую “морозильную камеру наоборот” в летний период можно “вывернуть” на изнанку и легким движением руки - тепловой насос превращается в кондиционер. На улице в жаркие деньки +30°С, а в подземелье царит прохлада. Используя трубки заполненные теплоносителем, насос перенесет холод подземелья в жилище. Далее в работу включается вентилятор, таким образом мы получаем экономную систему охлаждения.
Практика эксплуатации указывает на сроки окупаемости от 3 до 7 лет. Скандинавские страны давно посчитали прибыль и отапливаются этим методом. Ярким примером может служить гигантский тепловой насос в Стокгольме, геотермальное оборудование. Источником тепловой энергии в зимний период и прохлады в летний, служат воды балтийского моря. В полной мере к тепловому насосу относится лозунг: плати сейчас – экономь потом! Экономия становится все больше, в силу того, что энергоносители дорожают.
Тепловой насос. Правда о его эффективности.
К сожалению не все так радужно с эффективностью на сегодняшний день. Одним из главных вопросов, мучающих потребителя остается: покупать или не покупать тепловой насос. Наш совет, тщательно взвешивайте все за и против, скорее всего вариант покупки обычного по итогам эксплуатации обойдется дешевле, а установка проще.
Если рассматривать тепловой насос как концепт будущего, как новую идею генерации тепла - однозначно инженерная мысль заслуживает уважения. Геотермальное оборудование работает, его можно потрогать руками, с каждым годом оно становится все более эффективно. Однако, если мы посчитаем, сколько денег мы потратим на его работу, прибавим первоначальные затраты на покупку и монтаж, то скорее всего получим сумму показывающую, что мы потратим на него гораздо больше финансов, чем на любой другой вид тепло генерирующего устройства.
Рассматривая тепловой насос как экономическую систему, когда затратив на его работу 100 рублей, вы получаете тепловой энергии на 300 рублей, не забывайте о том, что за право получения сверхприбыли в 200 рублей, вы заплатили большие деньги. К слову сказать, в том же Евросоюзе, продажи тепловых насосов поддерживаются государственными программами.
Так в Финляндии, ежегодно продается более 60 тысяч тепловых насосов и число продаж растет 5% темпами. Но во первых, экономический эффект применения подобного оборудования там выше по причине дорогой электроэнергии. Стоимость электроэнергии в Финляндии 35 евро центов, в сравнении с Россией – 7 евро центов. Во вторых программа субсидирования предполагает возмещение на покупку теплового насоса в размере 3 000 EURO.
До тех пор, пока существуют низкие цены на газ и электричество, внедрение теплового насоса в качестве основного конкурента остается трудно выполнимой задачей. Массовое потребление станет возможным, только в случае кризисной ситуации с добычей углеводородов или кризиса с генерацией электроэнергии.
Как правильно выбрать тепловой насос
Первый этап.
Расчет требуемого тепла для отопления дома. Чтобы подобрать тепловой насос (ТН), который входит в отопительную систему дома, важно рассчитать потребность тепла. Точный расчет позволит избежать ненужного перерасхода средств, т. к. это ведет к лишним расходам.
Второй этап.
Какой источник тепла выбрать для вашего теплового насоса. Данное решение зависит от многих составляющих, основные из них:
- Финансовая составляющая. Сюда входит непосредственно стоимость самого оборудования, а также работы по установке геотермального зонда или укладке подземного теплового контура. Это зависит от месторасположения самого участка, а также от ближайшего окружения (водоемы, здания, коммуникации) и геологии.
- Эксплуатационная составляющая. Основная часть расходов - это функционирование теплового насоса. Эта цифра зависит от режима отопления вашего здания и от выбранного источника тепла.
Третий этап.
Анализ исходных данных для выбора теплового насоса:
- Бюджет на предполагаемую систему.
- Отопительная система: радиаторы, воздушное отопление, теплый пол.
- Площадь участка, которую возможно выделить для укладки теплового коллектора.
- Возможно ли бурение на участке.
- Геология участка для определения глубины заложения геотермального зонда в случае принятия такого решения.
- Требуется ли кондиционирование воздуха в летний период.
- Имеется ли воздушное отопление или предполагается ли в будущем.
- Капитальная стоимость покупки и монтажа ТН со всеми работами (приблизительная первоначальная оценка).
Разберём всё по порядку
Бюджет на предполагаемую систему
При создании системы отопления на ТН имеется возможность устройство контура «воздух-вода». Капитальные вложения будут минимальными, т. к. не требуется проведения дорогостоящих земляных работ. Но будут высокие затраты на этапе эксплуатации данной системы отопления ввиду низкой эффективности работы.
Если же вы хотите значительно уменьшить эксплуатационные расходы, то вам подойдет установка геотермального насоса. Правда, потребуется провести земляные работы для укладки теплового контура. Также данная система позволит получать «пассивный» холод.
Отопительная система: радиаторы, воздушное отопление, теплый пол
Для увеличения эффективности системы ТН желательно уменьшить разницу между температурой нагреваемой среды и температурой источника тепла.
Если вы ещё не выбрали систему отопления, то рекомендуется выбрать теплые полы, позволяющие более эффективно использовать систему ТН.
Площадь участка, которую возможно выделить для укладки теплового коллектора
Площадь участка для установки коллектора критична в случае невозможности бурения и установки геотермального зонда. Тогда вам придется осуществить горизонтальную укладку коллектора, а это потребует пространства примерно в 2 раза больше, чем площадь отапливаемого дома. При этом надо учесть, что данную площадь нельзя использовать под застройки, а только в виде лужайки или газона, чтобы не перекрывать потоки солнечных лучей.
Возможно ли бурение на участке
При возможности проведения бурения на участке (хорошая геология, возможность подъезда, отсутствие подземных коммуникаций) лучшим решением будет установка геотермального зонда. Он обеспечивает стабильный и долгосрочный источник тепла.
Геология участка для определения глубины заложения геотермального зонда, в случае принятия такого решения
После проведения расчета общей глубины бурения необходимо изучить план участка и установить, каким образом обеспечить глубину бурения. На практике глубина одной скважины обычно не превышает 150 м.
Поэтому если, например, расчетная глубина бурения 360 м, то исходя из особенностей участка её можно разбить на 4 скважины по 90 м, или 3 по 120 м, или 6 по 60 м. Но надо учесть, что между ближайшими скважинами расстояние должно быть не меньше 6 м.
Стоимость буровых работ прямо пропорционально глубине бурения.
Требуется ли кондиционирование воздуха в летний период
Если в летнее время требуется кондиционер, то очевиден выбора ТН типа «вода-вода» или «грунт-вода», остальные тепловые насосы не готовы эффективно и экономично выполнять функции кондиционирования.
Имеется ли воздушное отопление или предполагается ли в будущем
Возможна интеграция ТН в единую систему воздушного отопления. Данное решение позволит унифицировать инженерные сети.
Капитальная стоимость покупки и монтажа теплового насоса со всеми работами
Приблизительная первоначальная оценка капитальных затрат* на покупку и монтаж зависят от типа теплового насоса:
ТН с подземным коллектором:
Работы - 2500 $
Эксплуатационные расходы - 350 $/год
ТН с зондом:
Оборудование и материалы - 4500 $
Работы - 4500 $
Эксплуатационные расходы - 320 $/год
Воздушный ТН:
Оборудование и материалы - 6500$
Работы - 400 $
Эксплуатационные расходы - 480 $/год
ТН «вода-вода»:
Оборудование и материалы - 4500 $
Работы - 3500 $
Эксплуатационные расходы - 280 $/год
* – ориентировочные, среднерыночные цены. Конечная стоимость зависит от выбранного производителя оборудования, региона производимых работ, стоимости буровых работ и условий площадки и так далее.Примечание сметного отдела
Четвёртый этап. Виды работы
Одиночный. Тепловой насос является единственным источником тепла, обеспечивая 100% потребность в тепле. Работает для рабочих температур не выше 55 °С.
Спаренный. ТН и котел работают совместно, что позволяет с помощью котла получать более высокие рабочие температуры.
Моноэнергетический. ТН и электрокотел образуют энергосистему только с одним внешним источником энергии. Это позволяет плавно регулировать электропотребление, но увеличивает нагрузку на вводной автомат.
Выбор теплового насоса
После сбора всех исходных данных и проработки основных технических решений возможно выбрать подходящий тип ТН. Комплектация и выбор поставщика оборудования будет зависеть от ваших финансовых возможностей. Главное, подойти к выбору системы с полным пониманием того, чего вы хотите. Мы поможем вам выбрать и реализовать комфортную систему отопления. В ней можно учесть все нюансы: от климаторегулирующей функции до распределения тепла по зонам дома.
Заключение
Остановив свой выбор на экологической системе отопления с тепловым насосом, можно быть уверенным в завтрашнем дне. Вы получаете полную независимость от тепло снабжающих организаций, мировых цен на нефть и политической ситуации в стране. Единственно, что вам потребуется, это электроэнергия. Но со временем и получение электроэнергии можно перевести на абсолютную автономность с помощью ветряка.
В настоящее время широкое распространение начинают получать альтернативные варианты агрегатов, которые могут обеспечить отопление частного дома.
Тепловой воздушный насос системы воздух-вода таких производителей, как Mitsubishi, Nibe или Gree можно установить своими руками. Несмотря на откровенно высокую стоимость таких агрегатов системы типа воздух-вода марок Mitsubishi, Nibe или Gree, имеют, в большинстве своем, положительные отзывы.
Это обусловлено тем, что характеристики таких устройств как тепловой воздушный насос системы типа воздух-вода, от таких фирм как Mitsubishi, Nibe или Gree, позволяют значительно снизить затраты связанные с отоплением.
1 Какое устройство тепловых насосов типа воздух-вода?
Следует отметить, что степень эффективности системы типа воздух-вода, сделанных своими руками и использующих воду из бассейна, несколько ниже, чем у устройств типа воздух-вода торговых марок Mitsubishi, Nibe или Gree.
Это связанно с тем, что принцип работы теплового насоса системы воздух-вода, который работает, используя воду из бассейна, и собран своими руками, зависит от времени года.
Такой насос работает с поправкой на низкотемпературный режим в холодное время года не очень эффективно. Исходя из этого, мощность теплового насоса типа воздух-вода, созданного своими руками и берущего воду из бассейна зимой при низкой температуре, значительно снижается.
Однако, для проведения монтажа своими руками теплового насоса воздух-вода марок Mitsubishi, Nibe или Gree, не нужно рассчитывать точную глубину скважины и производить точнейшие расчетные работы.
Также, при монтаже насоса Mitsubishi, Nibe и Gree нет необходимости в том, чтобы рассчитать объем работы, связанной с выемкой грунта, которая может производиться около бассейна.
Для того чтобы установить своими руками насос Mitsubishi, Nibe или Gree системы воздух-вода и рассчитать его эффективность, достаточно произвести выбор нужного оборудования и выбрать подходящее место, например, на крыше или поблизости от бассейна.
Таким образом, воздушный тепловой насос Mitsubishi, Nibe или Gree вполне можно установить своими руками возле бассейна, не выполняя при этом большого количества всевозможных масштабных работ по подготовке.
А еще весомым преимуществом теплового насоса Mitsubishi, Nibe или Gree является принцип работы, при котором полученное тепло может быть повторно использовано для работы системы.
В этом случае низкотемпературный режим не будет выступать значительной помехой. Об этом свидетельствуют многочисленные отзывы пользователей.
Принцип работы теплового насоса позволяет применять тепло, которое покидает помещение, вместе с уже отработанным воздухом или водой из бассейна.
Однако для того, чтобы в некоторой мере провести компенсацию недостатка мощности в , расположенных возле бассейна, необходимо предусматривать различные варианты применения альтернативных систем отопления.
Принцип функционирования теплового насоса, находящегося поблизости от бассейна, основан на том, что некоторое количество тепловой энергии содержит в себе практически любая среда, в том случае, когда ее температура выше +1 градуса по Цельсию.
Воздушный тепловой насос основан на принципе передаче тепла от источника, обладающего низким потенциалом тепловой энергии, к получателю тепла, который обладает более высокой температурой.
Практически, воздушный тепловой насос, работает благодаря тому, что теплоноситель попадает в трубопроводную магистраль, которая зарыта в грунте. В результате этого производится нагревание теплоносителя.
Воздушный тепловой насос устроен таким образом, что циркулирующий в нем теплоноситель после попадания в испаритель или теплообменник осуществляет передачу всей накопленной энергии тепла на внутренний контур.
Воздушный тепловой насос снабжен хладагентом, который циркулирует по путям внешнего контура и при нагреве в испарителе трансформируется в газообразное или парообразное состояние.
В представленных насосах теплового типа происходит попадание газообразного хладагента в полость компрессора, где он подвергается сжатию из-за интенсивного воздействия высокого давления.
В результате этого наблюдается повышение температуры хладагента, циркулирующего внутри . После прохождения цикла хладагент теряет тепло и возвращается в систему в изначальном своем состоянии.
Применение мощного вентилятора позволяет забирать из внешней среды воздух, который при контакте с испарителем продолжает свою циркуляцию по змеевику.
Далее производится замыкание цикла, и хладагент при нагревании вновь попадает в компрессор. С техническими характеристиками представленного устройства можно ознакомиться на примере модели насоса воздух-вода Gree GRS-CQ:
- Потребляемая мощность: 200 Вт;
- Максимальное давление воды: 3 бар;
- Предел расхода воды: 7,5 л;
- Присоединительный диаметр (хладагент, вода): 12-17 мм;
- Температура входящей воды: от +7 до +25 °C.
Представленные агрегаты подразделяются на два подвида исходя из особенностей компоновочной схемы. Они представлены в виде сплит-системы и в виде моноблока.
Моноблок имеет вид единого устройства, все компоненты которого собраны в одном корпусе. Он может быть установлен как в середине дома, так и снаружи.
При проведении установки внутреннего типа необходимо позаботиться об устройстве проходного канала, служащего для забора воздуха.
Наружная установка наиболее предпочтительна, благодаря ей, компрессор, как источник шума, можно расположить за пределами помещения.
Сплит система выполнена с разделением агрегата на два разных блока. С состав первого входит конденсатор и присоединенная к нему система, обеспечивающая автоматический контроль. Второй наружный блок оборудован компрессором.
2 Отзывы об устройствах
Превалирующее большинство существующих отзывов о работе агрегатов и их эффективности положительны.
Сергей, 37 лет, Иркутск:
Я живу с семьей в большом загородном доме. Газовой магистрали у нас нет, потому я решил сэкономить на оплате электричества, и установил себе сплит-систему в виде теплового насоса Mitsubishi. Теперь в холодное время года во всех комнатах тепло. Оборудование работает исправно. Советую всем.
Павел, 45 лет, Воронеж:
Разочаровался в обычных отопительных системах уже давно, и некоторое время подыскивал походящую альтернативу. Остановил свой выбор на моноблочной системе воздух-вода фирмы Nibe. Установку производил специалист. С первыми осенними холодами я запустил ее и удивился, как быстро прогрелись все комнаты в доме. Советую ее теперь всем знакомым.
Антон, 50 лет, Вологда:
Я занимаюсь продажей систем отопления. Недавно начал продавать системы воздух вода. Все покупатели остаются довольны, от них я слушал только положительные отзывы.
2.1 Как изготовить систему своими руками и произвести ее последовательное подключение?
При желании практически все элементы, входящие в состав системы с тепловым насосом можно изготовить самому. Для этого потребуется наличие:
- Металлического бака из нержавеющей стали с объемом в 100 л;
- Пластиковой бочки с широкой горловиной;
- Трубы, изготовленной из меди;
- Набора муфт и переходников;
- Отвоздушивателя ДУ-15;
- Предохранительного клапана;
- Манометра;
- Устройства для реализации автоматического управления;
- Кронштейнов для обеспечения крепления элементов.
Следует помнить о том, что для полноценной работы компрессора понадобится достаточно большой ток. Исходя из этого, рекомендованный уровень нагрузки на электросчетчик должен составлять приблизительно 40 ампер.
Для того чтобы изготовить тепловой агрегат с мощностью равной 9 кВт, нужно обзавестись компрессором с мощностью в 7,2 кВт. Кроме того, необходимо сделать из медной трубки змеевик.
Для этого необходимо аккуратно обмотать трубу вокруг баллона с нужным диаметром. Для того чтобы изготовить конденсатор нужно провести разрезку стального бака на две равные части, а затем поместить внутрь него змеевик из меди.
Потом нужно разрезать на две части бочку, выполненную с применением пластика из которой будет сделан испаритель. Далее присоединение всех элементов производится в следующем порядке:
- В испаритель вставляется змеевик, изготовленный из медной трубы с диаметром на ¾ дюйма.
- С помощью трубок проводится соединение испарителя с системой отопления в доме.
- Поверить качество сборки и запустить в систему хладагент.
- Произвести тестовый запуск.
Вообще применение тепловых насосов для обеспечения отопления дома весьма удобно и выгодно. Такой агрегат может производить отопление жилой площади в более чем 400 кв. метров.
Установка агрегата в большинстве случаев окупается в течение нескольких последующих лет ее эксплуатации. Если вы владеете домом с небольшой площадью жилых помещений, то установка конструкции может производиться своими руками, а все ее компоненты также могут быть изготовлены самостоятельно.
Стоит помнить о том, что компрессор нужно закреплять внутри помещения и желательно на стене при помощи надежных и крепких металлических кронштейнов.
При соединении нагнетательного бака рекомендуется использовать резьбовые соединения ввиду их высокой механической крепости. Стоит заметить, что все манипуляции, связанные с этапами окончательного монтажа оборудования (пайка , закачка фреона в системную трубопроводную магистраль) должны производиться с участием квалифицированного специалиста.
Недостаточно умелые действия могут привести к необратимым механическим повреждениям деталей и элементов оборудования, и связанны с высокой вероятностью получения травм бытового характера.
Перед тем, как произвести тестовый запуск насосного оборудования нужно подвергнуть детальной диагностике общее состояние всей домашней проводки и электросчетчика.
Все устаревшие и ветхие элементы в обязательном порядке подвергаются замене на новые. В некоторых случаях установленная не соответствует ожиданиям владельцев дома.
В большинстве своем это связанно с некорректно проведенными термодинамическими расчетами. Результат этого – система не обладающая достаточной мощностью и неоправданно высокие затраты на слишком мощное оборудование.
2.2 Как работает тепловой насос воздух-вода? (видео)
Тепловой насос - электромеханический прибор, который используется для отопления, обеспечения горячего водоснабжения или кондиционирования помещений Вашего дома. Он может работать как автономно (без вспомогательных нагревательных приборов), так и параллельно с другими нагревателями (дизельные котлы, газовые котлы, солнечные коллекторы и пр.)
Тепловые насосы для отопления дома воздух-вода состоят из двух блоков - внешнего (наружный инверторный блок) и внутреннего (гидравлический модуль).
Инверторный блок устанавливается на улице и внешне схож со стандартным блоком кондиционирования помещений. Он размещается на специальных кронштейнах на стене дома. Можно установить козырек для защиты от снега и дождя. Если отсутствует возможность закрепиться на стене, то блок размещают на специальной стальной подставке для крупногабаритных грузов.
Гидравлический модуль размещается внутри котельной. Он имеет относительно небольшие размеры и приятный дизайн, что позволит ему лаконично вписаться в любую котельную. Внутренний модуль присоединяется к внешнему блоку двумя медными трубками, по которым будет перемещаться теплоноситель, и четырех жильным соединительным кабелем для синхронизации работы блоков. Здесь происходит процесс теплопередачи по принципу воздух-вода.
Основная функция теплового насоса забирать тепло наружного воздуха и передавать его через гидравлический модуль на нужды потребителей. При наличии установленного внутри дома дополнительного оборудования, (фанкойлы) система может работать в обратном направлении т.е. отводить избыточное тепло от систем кондиционирования воздуха в теплый период года.
Низкотемпературный означает, что он согревает воду до температуры 50С, что может быть эффективно использовано в системе обогрева дома через теплый пол, а также в системе водоснабжения. Основополагающий принцип работы описан словосочетанием «воздух-вода» - тепло/холод берутся из воздуха и посредством теплоносителя (фреон) передаётся воде.
Работа прибора полностью автоматизирована и не требует вмешательства пользователя. Тепловые насосы имеют ряд преимуществ по сравнению с конкурентами:
- Экологичность. При эксплуатации не возникает вредных выбросов в атмосферу, как это происходит у котлов.
- Безопасность. Насос не имеет открытого пламени, запаха, выхлопа, бесшумен.
- Универсальность. Совместим с любой любой циркуляционной системой.
- Автономность. Может являться единственным источником тепла в системе обогрева дома.
- Надежность. Простота конструкции и отсутствие больших и сложных электромеханических элементов, практически исключают возможность поломок прибора в процессе его эксплуатации.
- Экономичность. КПД тепловых насосов составляет до 350% при работе на охлаждение и 450% при работе на обогрев.
- Практичность. Для теплового насоса не нужно закупать топливо или привозить баллоны с газом.
- Уникальность. Могут работать как на обогрев помещений, так и на их охлаждение.
- Современный. Имеет богатый функционал внутренних настроек и электронной защиты.
Область использования
Если из-за недостаточной площади земли нет возможности пробурить скважину, или установить горизонтальный коллектор - следует выбирать тепловой насос NIBE воздух/вода. Такой тепловой насос отбирает энергию из воздуха улицы, и направляет ее в здание для отопления и горячего водоснабжения.
В отличии от тепловых насосов воздух/воздух - в системах воздух/вода тепло передается по зданию при помощи горячей воды, что позволяет отапливать большие площади. Водяная система отопления не шумит как воздушная, так как при водяной системе отопления нет вентиляторов внутри здания.
Несмотря на то, что все предлагаемые на рынке тепловые насосы воздух-вода способны удовлетворить потребность в тепле, тепловые насосы NIBE предлагают наиболее экономичное использование и значительно снижают затраты на отопление. В бивалентном режиме работы, тепловой насос обеспечит основную часть тепла очень экономично, поэтому имеющейся резервной тепловой системе нужно только покрыть пиковый период. В моноэнергетическом режиме работы, т.е. в сочетании с дополнительным электронагревателем, тепловой насос сам обеспечивает тепло, а электронагреватель активизируется только в пиковый период - в самые холодные дни года.
Тепловые насосы типа «воздух-вода » – эффективный способ экономии средств для владельцев частных домов и коммерческих зданий. Забирая воздух с улицы, агрегат преобразует его энергию в тепло для подогрева воды. Такой принцип работы позволяет с максимальной производительностью обогреть не только помещение, но и искусственный водоем, к примеру, бассейн. Использование таких доступных природных ресурсов, как вода и воздух, гарантирует быструю окупаемость вложений. Энергоэффективность воздушных тепловых насосов обеспечивает высокие показатели их популярности, как на международном, так и отечественном рынках. В ведущих европейских странах, Австрии и Германии, доля продаж тепловых насосов воздушного типа достигает 70%.
Воздушный тепловой насос: особенности конструкции и принцип работы
Поскольку тепловой насос «воздух-вода» полностью закрывает вопрос качественного отопления и стабильного подогрева воды, то решение купить его становится все более актуальным. В отличие от централизованных систем отопления, подобная конструкция позволяет не только более экономно обогревать помещение, но и охлаждать его или поддерживать комфортную температуру в бассейнах. Универсальность и существенное снижение затрат на коммунальные услуги - бесспорные преимущества этих агрегатов.
Внешне воздушный тепловой насос для бытовых нужд типа «Воздух–вода» напоминает систему кондиционирования. Конструкция, состоящая из внутреннего и наружного блока (иногда двух), включает в себя:
- испаритель – разновидность теплообменника, который расположен в наружном блоке и отвечает за поглощение тепла из воздуха;
- компрессор – механизм, который за счет сжатия хладагента обеспечивает увеличение его температуры;
- конденсатор – элемент внутреннего модуля, который отвечает за передачу тепла от хладагента к воде (например, системе отопления).
Высокий уровень продуктивности в сочетании с экономичностью делает оборудование привлекательным для широкого потребителя. Если вы хотите создать в доме приятный микроклимат без больших капиталовложений, самое время выбирать тепловой насос «воздух-вода» , ведь цена устройства более чем демократична.
Чтобы в полной мере понять выгоду приобретения агрегата, следует разобрать принцип его функционирования:
- Коллектор, расположенный во внешней части конструкции, засасывает воздух с улицы.
- Происходит контакт с испарителем - начинается процедура передачи тепла от воздуха к хладагенту.
- Циркулирующее в испарителе вещество (хладагент) закипает при низких температурах, превращаясь в газ.
- Газообразный хладагент поступает в конденсатор, где под давлением компрессора происходит сжатие вещества и повышение его температуры.
- Нагретое вещество, попадая в конденсатор, передает воде тепло, после чего снова охлаждается, превращаясь в жидкость.
- Через установленный в контуре расширительный вентиль хладагент возвращается в испаритель, где цикл повторяется.
Благодаря использованию такого природного ресурса, как воздух, стоимость отопления существенно снижается. Этот фактор делает воздушный тепловой насос гораздо более привлекательным вариантом по сравнению с газовыми и электрическими системами обогрева, а цена агрегата окупается за относительно небольшой срок.
Тепловой насос «воздух-вода» для отопления как альтернатива централизованной системе
Стоимость энергоресурсов растет день ото дня, что заставляет современных потребителей всего мира искать замену дорогостоящим отопительным системам в виде более дешевых аналогов. В этом плане, тепловой насос «Воздух-вода» - идеальный выбор для отопления дома . Конструкцию можно применять, как в возводящихся постройках, так и для усовершенствования уже существующей системы теплоснабжения, вне зависимости от площади жилища.
Воздушный тепловой насос для отопления дома выгодно купить жителям регионов с умеренным климатом, где температура в холодное время года не превышает -15 °С. Экономическая выгода от установки такой системы обусловлена отказом от стандартной системы отопления (нет нужды платить за газ и нагрев воды), несложной установкой и бесперебойностью функционирования. При этом оборудование показывает относительно неплохой результат даже в сильные морозы, поддерживая комфортный для человека микроклимат в жилом помещении.
Критерии выбора воздушного теплового насоса
На воздушный тепловой насос для отопления дома цена варьируется в зависимости от комплектации и производительности агрегата. Поэтому, выбирая оптимальный вариант воздушной системы теплоснабжения вашего жилья, необходимо учитывать следующие характеристики насоса:
- Особенность конструкции.
- Климатические условия.
- Мощность.
- Температура теплоносителя.
Конструкция
Современный рынок предлагает две разновидности конструкции теплового насоса – моноблок и сплит. Монолитный блок может устанавливаться как внутри, так и снаружи помещения. Недостатком внешнего моноблока является замерзание системы при очень низких температурах, внутреннего - шумность при работе и необходимость выведения воздухозаборников наружу, что не всегда возможно в случае реконструкции.
Сплит – воздушный тепловой насос для отопления , вобравший в себя все положительные стороны наружного и внешнего моноблока. Ему не страшны сильные морозы, источник шума находится снаружи, а внутренний блок занимает мало места. Между тем, ограниченное расстояние между воздухозаборником и внутренним блоком требует выделения дополнительного пространства при монтаже с внешней стороны здания.
Мощность
Определить необходимую для помещения мощность теплонасоса можно, посчитав теплопотери помещение. Оптимальным решением считается выбор теплонасоса, производительность которого перекрывает тепловые потери.
Вычисление предполагаемых теплопотерь и количества необходимой энергии для покрытия этой разницы за один час упрощают уже выведенные усредненные показатели:
- 50 Вт на 1 кв. м – для квартиры в многоэтажном доме;
- 60 Вт на 1 кв. м – для хорошо утепленного дома;
- 80 Вт на 1 кв. м – для среднестатистической усадьбы;
- 100 Вт на 1 кв. м – для плохо утепленного дома.
При этом, следует не забывать о таких факторах, как плохо застекленные окна, слабая герметичность помещения, преобладающий диапазон температуры. Правильно подобранный по мощности тепловой насос гарантирует высокие показатели производительности и долговечности.
Температура теплоносителя
Важный критерий для системы отопления дома – выбор температуры теплового носителя. Существуют высокотемпературные и среднетемпературные модели. Последние оптимальны в случае установки в помещении теплого пола, систем кондиционирования, обогрева бассейна. На выходе они производят температуру воды не более 50 ºС.
Высокотемпературные тепловые насосы идеально подойдут для радиаторной системы отопления, когда нет нужды в кондиционировании, и требуется только отопление и горячее водоснабжение. Для них не так характерны большие потери мощности и производительности во время сильных морозов, как для среднетемпературных агрегатов. Между тем, подобный вариант не совместим с системами теплого пола или при необходимости подогрева бассейна.
Тепловые насосы для бассейна
Тепловой насос «воздух-вода» массово используют для отопления бассейна , так как цена его гораздо ниже затрат на газовое отопительное оборудование. С такой системой комфортная для купания температура воды будет поддерживаться круглый год.
Какой мощности тепловой насос для бассейна купить , будет зависеть от нескольких факторов:
- совместимости с резервуаром и существующей системой отопления;
- объема и формы резервуара.
Практичным вариантом для обустройства домашнего бассейна станет инверторный тепловой насос «воздух-вода» . Такое устройство позволяет не только подогревать воду до комфортной температуры в холодную пору, но и охлаждать ее в жару, создавая идеальные условия для приятного отдыха.
Покупка тепловых насосов как выгодное капиталовложение
Недорогой тепловой насос «воздух-вода» - оптимальное решение для обустройства современного жилья. Резюмируя основные достоинства оборудования, выделим их:
- экономичность;
- долговечность;
- функциональность;
- экологичность ввиду отсутствия топлива;
- несложный процесс установки;
- высокий уровень эксплуатационной безопасности.
Тепловой насос «воздух-вода» российского производства , соответствует вышеприведенным параметрам и не уступает импортным аналогам. Отечественные тепловые насосы предлагает компания-производитель SMAGA. На сайте предприятия представлен широкий ассортимент отопительного оборудования для установки в помещениях жилого, промышленного и коммерческого типа. Использование высококачественной продукции серийного производства от компании SMAGA гарантирует высокий уровень комфорта для потребителей.
Для получения консультаций по выбору оптимальной модели теплонасоса именно для вашего дома, необходимо связаться с менеджером SMAGA по телефону или e-mail, указанным в шапке сайта.
Loading...