Воздушные тепловые насосы для отопления дома

Воздушные тепловые насосы для отопления дома

Отопления дома – это довольно щепетильный вопрос и к его решению необходимо подходить с умом. В настоящее время существует огромное количество способов обогреть дом в холодное время года. Одним из таких, является использование теплового насоса для отопления. Мы уже рассказывали о таком оборудование в общей обзорной статье. Кто её не читал, то ознакомиться с ней, можно по вот этой ссылке. Сегодня я хочу рассказать о том, что такое воздушный тепловой насос отопления, поведать о принципе его работы, рассмотреть преимущества и недостатки, а также поделюсь советами правильного выбора данной техники.

Что такое воздушный тепловой насос

Воздушный тепловой насос (тепловой насос «воздух-воздух»)– это комплексная установка, которая способна обогреть помещение за счет того, что извлекает тепло из окружающей среды. Устройство может выступать как основным агрегатом, так и дополнением к уже имеющейся системе отопления. Данный вид техники достаточно распространен в США, где комплекс из нескольких воздушных насосов обогревают целый многоквартирный дом. Существуют различные модели, которые отличаются своей мощностью, производительностью и функциональностью. В стандартную комплектацию входят следующие элементы:

  • испаритель – нагревает хладагент и переводит его в газообразное состояние;
  • компрессор – осуществляет циркуляцию хладагента в системе и поддерживает стабильное давление;
  • вентиляторы – осуществляют забор воздуха;
  • конденсатор – позволяет хладагенту вернуться из газообразного состояния в жидкое;
  • вентиль – отвечает за регулировку температуры;
  • хладагент – основной компонент и наполнитель установки. Он отбирает теплый воздух с улицы и направляет его в помещение.
  • блок управления – контролирует стабильную работу установки, отвечает за внутренние процессы и предупреждает о неисправностях.

Однако в зависимости от модели и производителя, данный перечень может быть расширен. В настоящее время рынок представлен огромным выбором воздушных тепловых насосов. Поэтому каждый сможет подобрать подходящую модель. Стандартное устройство способно обеспечить помещение 4,5 КВт тепла, израсходовав при этом 1 КВт электроэнергии. Монтаж осуществляется достаточно просто. Для этого не нужно рыть котлованы или колодцы, нет необходимости проводить сложные коммуникации и, самое главное, под воздушный тепловой насос не требуется отдельная комната.

Принцип работы

Хочу сказать, что внутренний контур насоса имеет два сегмента, а именно компрессионное устройство и вентиль. Благодаря этому, создаются зоны с различным давлением, а установка проводит забор тепла снаружи и поставляет его внутрь помещения.

Цикл работы

  1. С помощью вентилятора, холодный воздух поступает в отдельную камеру, где находится испаритель.
  2. В ней же находится хладагент, который в результате нагрева переходит в газообразное состояние.
  3. В таком виде, он поступает в компрессор, где хладагент под давлением нагревается еще больше.
  4. Далее он поступает в конденсатор, где происходит забор полученной энергии. Само вещество снова переходит в жидкое состояние.
  5. Полученное в результате данного процесса тепло, с помощью насоса подается в помещение.
  6. Хладагент же снова попадает в камеру с испарителем.

Хочу сказать, что данный принцип работы достаточно похож на функцию обогрева кондиционером. Однако это не совсем так. Во-первых, воздушный тепловой насос способен значительно быстрее нагреть помещение. А во-вторых, кондиционер не может работать при температуре -5 на улице, а насосная установка будет прекрасно функционировать и при -25.

Преимущества

  1. Относительно небольшая стоимость. Цена воздушных тепловых насосов может достаточно сильно варьироваться, в зависимости от комплектации, функциональности, мощности и производителя. На российском рынке представлены бытовые модели от 90 тысяч до 300 тысяч рублей. Производственные установки, способные обогреть целые предприятия и многоэтажные дома, будут стоить на порядок больше.
  2. Высокий КПД. Как я уже писал выше, воздушный тепловой насос способен повысить температуру в помещении достаточно быстро. Это происходит благодаря тому, что нагревается сам воздух внутри комнаты, а не предметы, находящиеся в ней. Наибольший эффект от работы устройства можно заметить при -10 до +10.
  3. Возможно применение в любой климатической зоне. Воздушный тепловой насос – это универсальное устройство и его использование будет актуально как на южном берегу Крыма, так и в северных регионах страны. В обоих случаях установка будет выполнять функцию обогрева.
  4. Универсальность. Кроме возможности отопления дома, воздушный насос способен и охладить помещение. Таким образом, отпадает необходимость приобретения кондиционера.
  5. Безопасность. При работе воздушного теплового насоса не используются какие-либо горючие или взрывоопасные материалы. Поэтому вероятность взрыва или воспламенения отсутствует.
  6. Экологичность. В отличие от твердотопливных котлов и других установок, которые выделяют вредные вещества во время процесса горения, воздушный тепловой насос является абсолютно экологически безопасным устройством.
  7. Простота эксплуатации. Весь процесс обогрева помещения полностью автоматизирован, а любые изменения отслеживает и контролирует автоматика. Справиться с управлением установкой сможет даже ребенок.
  8. Легкая установка. Монтаж воздушного теплового насоса не требует какого-либо изменения в интерьере помещения. Вам не нужно отводить для установки отдельную комнату или проводить капитальные ремонтные работы. В своем большинстве устройство имеет относительно небольшие габариты, а место его установки определяете вы сами.
  9. Низкое энергопотребление. Одним из преимуществ, теплового насоса «воздух-воздух», является относительное небольшое потребление электричества. Если сравнивать с другими электрическими обогревателями, то используя данную установку, получится сэкономить на электроэнергии, чуть ли не в два раза.
  10. Бесшумная работа. Исправный воздушный тепловой насос практически не издает каких-либо посторонних звуков или шумов. Если это не так, то скорее всего с установка вышла из строя.

Недостатки

  • Различные показатели эффективности при разных температурах. Воздушный тепловой насос при низких температурах не способен быстро нагреть помещение.
  • Если отдельное помещение достаточно большое, то одна внутренняя установка не способна справиться с отоплением.
  • При понижении температуры окружающей среды увеличивается количество потребляемой электроэнергии. В связи с этим, не всегда можно точно сказать, насколько «прожорлив» тепловой насос.
  • Если не устанавливать фильтрующие элементы, то вместе с теплым воздухом, в помещение поступает пыль с улицы.

Как выбрать

Перед тем, как купить воздушный тепловой насос, нужно понимать, нужен ли он вам вообще. Если вы все-таки решили приобрести подобную установку, то стоит знать, какие параметры нужно учитывать при выборе и быть осведомленным об основных правилах покупки климатического оборудования.

  • Назначение теплового насоса «воздух-воздух» — это основной параметр, который должен учитываться при покупке.
  • Четко определитесь, какую площадь необходимо обогреть, установка должна справляться с требуемой задачей, иначе о тепле в доме можно забыть.
  • Учитывайте общие климатические показатели региона и сопоставьте их с характеристиками выбранной модели.
  • Нельзя забывать об уровне теплоизоляции и коэффициенте потери тепла.
  • Предполагаемый уровень нагрузки на установку. Нельзя чтобы воздушный топливный насос работал без перерыва, пытаясь повысить температуру до требуемой. Это приведет к скорому выходу его из строя.
  • Хочу сказать, что не стоит приобретать модели, которые не соответствуют требованиям вашего жилья. Такой тепловой насос не обеспечит вашей семье должного комфорта и уюта.
  • Ну и, конечно, самый банальный совет. При покупке теплового насоса обращайте внимание на производителя. Лучшими считаются европейски и японские модели, китайские прослужат на порядок меньше. Однако и стоимость их будет ниже. Учитывайте отзывы покупателей и не забывайте о гарантийном обслуживании.

Если вы еще не знакомы со статьей моего коллеги о промерзании водопровода и основных способах его предотвращения, то вам сюда.

Надеюсь, моя сегодняшняя статья была вам полезна и понятна. В ближайшем будущем мы рассмотрим водяной тепловой насос для отопления и решим, какой из вариантов лучше. Если у вас есть какие-либо вопросы по данной теме, то прошу написать их в комментариях. Я с удовольствием всем отвечу.

Тепловой насос — эта тема для меня очень нова, но и очень привлекательна. Буду с нетерпением ждать статью про водяные тепловые насосы!

Сергей, статья обязательно будет в ближайшее время!

Максим, переадресовала статью мужу. Ему понравилось. Посетовал на то, что некоторые вопросы не знал, когда оборудовали наш дом. А в вашей статье, по его словам, есть ответы.

Любовь, очень рад что мужу понравилось! Стараюсь давать наиболее полезные советы.

Заинтересовался тепловым насосом вода-воздух. Можно ли его использовать со скважиной? Раз меньше температурный разброс (не менее 0 зимой в отличие от воздуха) он вроде должен быть экономичней?

Читайте также:  Дзен яндекс что это значит

Кирилл, ожидайте статью в ближайшие дни, все подробно расскажу!

Статья вообще ни о чем! В примере убогий насос Митцубиси самой элементарной и простой конструкции (по сути перевернутый кондей). Годится для отопления небольшого САДОВОГО домика или одного большого помещения. Хорошо отапливает, к примеру, гараж. Китайских насосов бояться глупо, ибо тот-же крутой Nibe сделан из китайской комплектухи, только стоит в 4 раза дороже. Во-первых «китай» «китаю» рознь и на рынке полно надежных марок за вменяемые деньги. При выборе важнее не марка, а производитель компрессорного блока, расчетная мощность по теплухолоду, обвязка котельного оборудования (если насос интегрируется в действующую котельную). Китайские насосы, как и европейские снабжаются серьезным комплексом автоматики и управления (включая удаленное), есть возможность интегрировать с погодозависимой автоматикой, блоком кондиционирования (ТН и как кондей пашет). Китайские ТН иногда страдают повышенной шумностью внешнего блока (а иногда тише «фирмы») и довольно часто приукрашиванием ТТХ. Это похоже на покупку китайских шмоток, вечно меньших на 1-2 размера. Просто нужно этот факт держать в уме и если у Вас расчетная мощность по теплу 9 квт, то берите китайский ТН на 11 квт. Самое важное, что необходимо осознавать: ТН не заменит Вам котельную, он лишь источник тепла сродни газовым или угольным котлам. Лучше всего ТН пашут с теплыми полами и фанкойлами (низкотемпературными системами охлаждения). Если необходимо ГВС, то добавляйте в систему бак косвенного нагрева с доп. электротенами, или вторым теплообменником от резервного газового, электрического или твердотопливного котла, монтируйте смесительные узлы и т.д. Правильная система отопления — бивалентная! Когда второй котел на альтернативном топливе дополняет и подстраховывает основную систему. У меня дом в Лен. обл. около 300 кв. м. (газобетон с утеплением), воздушный трехфазный ТН 24 квт (по теплу) пашет 90% отопительного периода, ГВС догревается в бойлере косвенного нагрева по необходимости электротенами 5 квт (именно догревается). При т-ре ниже минус 10 или отсутствии электричества, а так-же падения т-ры в обратке ниже критического значения — стартует газовый конденсационный котел от газгольдера СПГ). В этом случае ТН работает в щадящем режиме и газовый котел тактуется намного реже. Общее время наработки газового котла в 2017 г. было менее 2-х недель (духовка с плитой сожрали больше газа!), а остальное время справлялся ТН.

Ваш комментарий про «статью ни о чем», Дмитрий, — это лишь выражение Вашей личной точки зрения. Очень интересная статья и заставляет задуматьсЯ. Лично я автору очень благодарен за информацию

Дмитрий, спасибо за комментарий! Я абсолютно не обижаюсь на ваше высказывание!)) Я ведь сам прошу вас написать мнение о статье и рассматриваемой теме. Смотрите, теперь поясню подробнее. Качество сборки моделей, на бирке которых написано сделано в Китае, будет на порядок ниже, чем собранных в Японии или Европе. Я не беру в учет комплектующие, которые может быть и поставляются другим производителям.Кроме этого, было очень интересно прочитать про ваш опыт использования ТН. Допустим я, только задумываюсь о его покупке и информация которой я располагаю, поступает от знакомых и открытых источников. Также у меня есть товарищ, который работает в строительном гипермаркете консультантом. Конструктивную критику я готов принять всегда. В любом случае, спасибо Дмитрий, что не поленились написать такой обширный комментарий))

И мне вода-воздух нужен. Буду ждать статью, когда выйдет?

Антон, думаю на следующей неделе будет!

Артур, вы пользуетесь тепловым насосом воздух-воздух?

Для понимания работы нет необходимости во владении агрегатом. Достаточно образования.

После появления Низкотемпературных Воздушных Тепловых Насосов способных эффективно работать на обогрев до -25 С, они стали всерьез рассматриваться как альтернатива существующим традиционным системам отопления.

Первым отопительным устройством для человека служило солнце. Жаль только, что эффективно оно обогревало только в теплое время года и только днём. Но тепло солнца никуда не девалось: оно поглощалось окружающими телами: землей, водой, камнями, воздухом. Это накопленное тепло можно было тоже использовать для обогрева, пока тела остывали и отдавали тепло. Но человек стремился иметь независимый от времени года и времени суток источник тепла, и он нашел его: это огонь. Долгое время он служил нам верой и правдой, хотя и имел много недостатков. До сих пор большинство систем отопления основаны на сжигании того или иного вида топлива, в основном углеводородного: газа, солярки, мазута … Но осознавая, что запасы его конечны мы опять обращаем взор в сторону природы и ищем там возобновляемые источники энергии для отопления. Это очередной виток спирали, но на более высоком уровне: так учит нас философия. Энергия солнца разбросана везде, но в низкопотенциальной (низкотемпературной) форме. Благодаря развитию науки и технологиям мы имеем возможность с помощью ряда устройств, это тепло извлечь и преобразовать в удобную для использования высокопотенциальную (высокотемпературную) форму. Одним из таких устройств является Тепловой Насос.

Тепловой насос — это агрегат, который поглощает низкопотенциальную теплоту из окружающей среды и передает ее в систему теплоснабжения в виде нагретой воды или воздуха. Передача тепла производится хладагентом (фреоном). Электроэнергия, потребляемая тепловым насосом, тратится лишь на перемещение фреона по замкнутому контуру, состоящему из медных трубок различного сечения, с помощью компрессора, как это происходит в холодильных машинах. В холодное время года система передает тепло из окружающей среды в дом, работая либо как котел при отоплении (нагревает воду для радиаторов и теплых полов), либо напрямую нагревая воздух в помещении (воздушное отопление). В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии можно использовать тепло естественного происхождения (наружный воздух; грунт на глубине ниже границы промерзания, тепло грунтовых, артезианских и термальных вод; воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов). Тепловые насосы имеют автоматическую интеллектуальную систему управления, которая поддерживает заданный режим работы теплового насоса.

Таким образом, тепловой насос не создает тепловую энергию, как например газовый котел, а перекачивает ее из окружающей среды в помещение для отопления и нагрева санитарной воды или воздуха. Такой процесс идет только с подводом внешней энергии (как правило, электричества) к тепловому насосу. Эффективность процесса переноса тепла оценивается коэффициентом преобразования СОР (coefficient of performance), который получается, если полученное помещением тепло разделить на затраченную электроэнергию (тепло и электричество измеряется в кВт). СОР является безразмерной величиной. В соответствии со стандартами все показатели тепловых насосов измеряются при стандартных условиях: что для систем воздух-вода соответствует внутренней температуре +20ºС, наружной температуре +7 ºС, длине фреонопровода 5м, а для систем типа воздух-вода — температуре возврата и подачи воды +40⁰C и +45⁰C соответственно. Энергетическая эффективность тепловых насосов зависит от температуры низкопотенциального источника и будет тем выше, чем более высокую температуру источник будет иметь, т.е. чем меньше разница между внутренней заданной температурой в доме(+20..+25⁰С) и температурой источника(наружного воздуха, грунта, воды).

Тепловые насосы с воздушным источником сходны по своему функциональному принципу с геотермальными тепловыми насосами, с той лишь разницей, что вместо грунта (где температуру можно считать условно постоянной и плюсовой), теплота извлекается из наружного воздуха. Тепловые насосы с воздушным источником подразделяются на системы типа воздух-воздух и воздух-вода, в зависимости от того, какая среда используется для распространения тепла в здании – воздух или вода.

Основным преимуществом воздушных тепловых насосов перед геотермальными является значительно более низкая стоимость установки. Для геотермального теплового насоса необходима прокладка подземных теплообменных элементов (как правили пластиковые трубы), используемых для извлечения теплоты из почвы. Для сравнения, воздушные тепловые насосы используют непосредственно наружный воздух, из которого можно извлечь теплоту и при -30⁰С. Про дополнительные проблемы, связанные с грунтовыми тепловыми насосами (кроме дороговизны), связанные, например, с вымерзанием участка земли мы здесь говорить не будем.

Рассмотрим типы воздушных тепловых насосов.

Тепловые насосы типа воздух-воздух предназначены для прямого нагрева воздуха внутри помещения. Теплота извлекается из окружающего воздуха посредством испарительного блока наружного размещения и направляется в помещение, где внутренний воздух нагревается при помощи внутреннего теплообменника (конденсатора системы). Для нагрева отдельных зон, возможно применение нескольких внутренних блоков или нескольких агрегатов. Если стоит необходимость отопления нескольких помещений или сравнительно большого внутреннего объема, используются различные системы подачи и распределения воздуха.Тепловой насос(ТН) типа воздух-воздух может работать как Универсальная Климатическая Система, поддерживающая комфортную температуру в доме круглый год. В холодное время года ТН обеспечивает отопление, а в жаркое время работает как кондиционер, изменив циркуляцию фреона на обратную (испаритель и конденсатор меняются местами). Кроме того, практически любая модель воздух-воздух имеет встроенные функции очистки воздуха от пыли, запахов и различных микроорганизмов. Для этих целей пришлось бы покупать отдельное устройство, когда используются традиционные системы отопления. А это дополнительные затраты.

Читайте также:  Индексация пенсий инвалидам в 2019 году

Тепловой насос типа воздух-вода использует воду как теплопоглотительную среду, передавая ей температуру разогретого фреона. Нагретая вода предназначена для отопления помещений с помощью радиаторов, теплых полов или подготовки бытовой горячей воды. Температура такой воды должна быть от +40⁰С и выше. Современные тепловые насосы воздух-вода подогревают воду от +40⁰С до +65⁰С.

Преимущество теплового насоса типа воздух-воздух над системами типа воздух-вода заключается в более низкой температуре стока (температуре воздуха, проходимого через теплообменник конденсатора), а это +20..+25⁰С, что обеспечивает повышенное значение коэффициента производительности COP и более высокий уровень теплоотдачи (у систем воздух-вода температура стока от +40⁰С до +65⁰С). Напомним, что значения коэффициента производительности COP увеличиваются при уменьшении разницы между температурой источника и стока. Но системы воздух-воздух не могут обеспечить дом горячей водой.

Кажущийся потенциальный недостаток использования воздуха в качестве источника тепла — коэффициент производительности COP теплового насоса. В течение отопительного сезона, температура наружного воздуха меняется в широких пределах (а вместе с ним и COP от 2-х до 5-ти) и зачастую ниже температуры грунта, на глубине извлечения теплоты геотермальным тепловым насосом, что и является причиной снижения коэффициента COP. Для воздушного теплового насоса обоих типов, стандарт предписывает – как тестовое условие – температуру наружного воздуха (температуру источника), равную +7⁰C. При температурах наружного воздуха ниже указанной, значение COP будет снижаться, как и теплопроизводительность теплового насоса. Имеет смысл говорить о средней за отопительный сезон величине COP, которая получается, как отношение полученной за сезон тепловой энергии к затраченной электрической. Опытным путем установлено, что в пределах Московской области и близлежащих регионов сезонный коэффициент производительности SCOP составляет около 3-х. Это значит, что воздушный тепловой насос со значением сезонного коэффициента производительности SCOP= 3 обеспечивает в 3 раза больше тепловой энергии, по сравнению с потребленной электроэнергией. То же значение получается, если проанализировать почасовую длительность стояния различных температур в нашем регионе и вывести средний COP путем несложных подсчетов. Разница по ежемесячным платежам за электричество при сравнимых мощностях воздушного и геотермального(грунтового) теплового насоса – будет минимальной, т.к. при температурах воздуха выше «постоянной» температуры грунта (это происходит в межсезонье- тоже часть отопительного периода), воздушный тепловой насос выигрывает у грунтового, компенсируя проигрыш при отрицательных температурах воздуха.

Другим фактором, влияющим на значение коэффициента COP теплового насоса, является температура стока — температура подогреваемого воздуха или циркулирующей воды внутри здания. Для теплового насоса типа воздух-вода, при температурах нагрева воды более высоких, чем стандартные условия измерения (температуры подачи воды +45⁰C, возврата воды +40⁰C) – значения COP, а также теплопроизводительность системы, будут падать. Это означает, что тепловые насосы воздух-вода, будучи потенциально пригодными в качестве низкотемпературных систем обогрева, таких как отопление теплыми полами, обладают более низкими значениями COP при их использовании с традиционными жидкостными системами отопления с температурами циркуляции +60⁰C и выше. Повышенные значения температуры воды на выходе приводят к пониженному коэффициенту COP теплового насоса. Если же мы хотим сохранить высокий COP придется использовать в радиаторах более низкую температуру подачи воды, а это потребует большей поверхности батарей (по оценкам – в 3 раза ).

Преимущества Воздушных Тепловых Насосов.

1. Высокая экологичность, связанная с возможностью использования альтернативного источника энергии для отопления. Загрязнение воздушной среды мегаполисов носит угрожающий характер. Размещение крупных ТЭЦ за пределами города ведет к потерям тепла (до половины тепла в теплосетях теряется при передаче). Потери электроэнергии при передаче значительно меньше, а отсутствие вредных выбросов в месте расположения теплового насоса может сделать воздух крупных городов пригодным для дыхания. В курортных местностях (в том числе дачах, деревнях, коттеджных поселках) вообще нет альтернативы системам отопления, не выбрасывающих в атмосферу вредных веществ.

2. В местности, где отсутствует газовая магистраль, или подключение к ней носит грабительский характер, воздушный тепловой насос послужит идеальным поставщиком тепла для отопления. Самое главное, в этом случае не страшен ЛИМИТ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ. Имеющейся электрической мощности (как правило 5 кВт), с лихвой хватит и на отопление тепловым насосом и на остальные хозяйственные нужды, ведь, например, 2-х кВт электричества хватит чтобы получит около 6-ти кВт тепла. И экология в порядке: никаких выбросов от сгоревшего топлива!

3.Компактность: воздушные тепловые насосы не требуют значительного объема строительных работ. Места на стенах или кровле здания в большинстве случаев достаточно для их размещения. А техническое помещения для отопительного оборудования либо отсутствует (для систем воздух-воздух), либо занимает минимум пространства(воздух-вода). Отсутствие необходимости использования больших земельных участков для грунтовых зондов дает решающее преимущество перед грунтовыми тепловыми насосами.

4. Низкие эксплуатационные расходы , сравнимые с магистральным газом. Конечно, плата за энергоресурсы целиком зависит от страны размещения, но в Европейских странах выгоднее отапливаться тепловыми насосами, чем любым углеводородным топливом. В отдаленном будущем такая же картина будет и в нашей стране. Уже сейчас видно что стоимость газа и нефтепродуктов растет намного быстрее стоимости электроэнергии.

5. Полная АВТОНОМНОСТЬ. Тепловой насос работает в режиме поддержания заданных параметров, самостоятельно перезапускается в случае сбоя электропитания. Возможность полной автоматизации, легкое и простое управление отопительной установкой, минимум сервисных работ. Тепловые насосы от ведущих японских производителей (Mitsubishi, General-Fujitsu, Toshiba, Panasonic …) сконструированы так, что идеально интегрируются в «умный дом», если такая идея, не дай бог, придёт вам в голову (шутка).

6. В жаркое время года воздушный тепловой насос может работать как полноценный кондиционер, являясь, таким образом Универсальной Климатический Системой.

6. Пожаробезопасность. Отсутствие в конструкции тепловых насосов процесса горения, вредных и взрывоопасных веществ, устойчивость против террористических актов. Химические компоненты оборудования начинают выделять вредные для человека вещества при температурах выше 400⁰С, когда людей в помещениях с таким оборудованием уже быть не может.

7. Установка оборудования занимает, как правило, не более одного дня. Монтаж тепловых насосов может производиться как на этапе отделки здания, так и в уже готовые помещения. Возможен вариант комплектации оборудования и пуска его в эксплуатацию участками, что особенно важно при реконструкции зданий.

Легкость и быстрота монтажа позволяет использовать воздушные тепловые насосы для отопления временных или АРЕНДОВАННЫХ помещений. Для установки теплового насоса не требуется получать разрешения ни у каких-либо ведомств, ни у гражданских властей, ни у пожарного ведомства. Не надо идти на поклон к коммунальщикам для подключения к теплоцентрали. То есть вы можете организовать АВТОНОМНОЕ ОТОПЛЕНИЕ БЕЗ каких-либо СОГЛАСОВАНИЙ и СБЕРЕЧЬ себе и ДЕНЬГИ, и НЕРВЫ! Это Ваша Энергетическая Независимость!

Обновлено: 4 мая 2019

Одним из наиболее простых и доступных видов тепловых насосов является система «воздух-воздух», относительно недорогая и простая в установке и эксплуатации. Устройства такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности и большим возможностям, ценовой доступности. Эффективность и надежность систем «воздух-воздух» заслуживают подробного изучения. Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье, а «воздух-вода» в этой.

Тепловой насос «воздух-воздух» для дома

Системы «воздух-воздух» наиболее известны широкому пользователю как кондиционеры (точнее, сплит-системы). Несмотря на обилие названий, речь идет об одном и том же устройстве, в основе конструкции которого лежит использование цикла Карно. Он описывает процессы, проходящие при последовательном испарении жидкости, сильном сжатии полученного газа, конденсировании и повторного образования жидкости. Во время сжатия температура газа сильно повышается, а при испарении жидкости — понижается. Эти два явления используются в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах, только в двух первых случаях полезным продуктом служит холод, а в последнем — тепло.

Читайте также:  Beko стиральная машинка автомат

Принципы работы

Основу конструкции ТН «воздух-воздух» составляет замкнутый контур, заполненный хладагентом (фреоном). Этот контур состоит из двух частей, испарителя и конденсатора. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразное состояние, активно отбирая у окружающей среды тепловую энергию. Полученный газ подается в компрессор, где сильно сжимается, отчего его температура повышается. Из компрессора горячий газ переходит в конденсатор, где переходит в жидкую фазу. После этого фреон пропускается через понижающий клапан и поступает в испаритель, и весь цикл повторяется снова.

Испаритель и конденсатор параллельно выполняют функцию теплообменников. На испаритель подается воздушный поток, взятый снаружи. Тепловая энергия при этом передается холодному газообразному фреону, позволяя ему высвободить ее при сжатии. На конденсатор также подается поток воздуха, но уже изнутри помещения. Обдувая горячий теплообменник, воздух набирает температуру и обогревает помещение.

Таким образом, для работы теплового насоса типа «воздух-воздух» требуется только замкнутый контур с фреоном и два вентилятора, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию в сравнении с другими разновидностями тепловых насосов. Если надо охлаждать помещение, то внутрь подается воздух из испарителя, а поток с конденсатора выводится наружу.

Достоинства и недостатки

К достоинствам воздушных тепловых насосов можно отнести:

  • универсальность. Система может охлаждать или нагревать помещение без каких-либо изменений или сложной перенастройки
  • экологическая чистота. Для работы системы не требуется углеводородного топлива, не используются опасные для окружающей среды вещества
  • простота конструкции. Установка приобретенного теплового насоса не составляет никакого труда
  • возможность самостоятельного изготовления
  • эффективность. Воздушное отопление быстро нагревает помещение и обладает низкой инерцией, что позволяет при необходимости быстро его охладить
  • экономичность. Расходы на электропитание компрессора и вентиляторов многократно окупаются
  • низкие цены. В сравнении с другими типами тепловых насосов, этот вариант самый дешевый
  • пожарная безопасность

Имеются и недостатки:

  • необходимость использования электроэнергии, причем, перебоев питания система не переносит
  • результат работы напрямую связан с внешней температурой воздуха, что снижает устойчивость и вынуждает постоянно регулировать режим работы
  • постоянное присутствие мелкой пыли и взвеси из-за активной конвекции воздуха
  • небольшой, но заметный звуковой фон при работе системы

Тепловые насосы «воздух-воздух» работают до тех пор, пока наружная температура не опустится ниже -20°С (по другим данным, до -10°С — в зависимости от конкретной модели). После этого приходится переходить на другую систему отопления, которую обязательно надо иметь для подобных ситуаций. В условиях России такая зависимость значительно снижает интерес пользователей, поскольку зимние температуры в некоторых регионах намного ниже.

Расчет мощности установки

Выполнять расчет теплового насоса самостоятельно не рекомендуется. Надо использовать массу специальных данных, коэффициентов и прочих значений, пользоваться которыми в состоянии только специалисты. Если требуется рассчитать систему, надо обращаться к профессионалам. Они имеют опыт и знания, которые необходимы в этом деле.

Работа в -20°С

Что купить? Топ-5 лучших производителей насосов

Выбор теплового насоса типа «воздух-воздух» производится на основе учета площади дома, высоты потолков, материала и прочих параметров. Основным значением, на основании которого производится выбор, является отапливаемая площадь, поскольку от ее величины зависит мощность теплового насоса. Остальные показатели являются уточняющими, их надо учитывать при выборе, чтобы не допускать ошибок.

Рекомендовать конкретные модели можно только для определенного дома. Для того, чтобы сориентировать пользователя, можно лишь посоветовать наиболее надежных производителей. Рассмотрим самые популярные фирмы, занимающиеся изготовлением тепловых насосов типа «воздух-воздух»:

Mitsubishi Electric

Компания является признанным лидером среди производителей воздушных тепловых насосов

Fujitsu General LTD

Особенно выделяется серия GENERAL NORDIC, состоящая из широкого ряда моделей тепловых насосов для помещений разной величины

Шведская фирма, занимающая прочные позиции на европейском рынке производителей тепловых насосов. Отличается удачным сочетанием качества и стоимости оборудования

Danfoss

Фирма из Дании, страны, где использование воздушных теплонасосов распространено весьма широко

Vitocal

Немецкая фирма, поддерживающая традиции качества, точности и надежности оборудования

Рассмотрены наиболее солидные компании, чья продукция не нуждается в специальной рекламе. При этом, количество производителей очень велико. Для покупателей, ограниченных в финансовых возможностях, могут быть полезны изделия китайских или тайваньских компаний. Немалую долю на рынке занимает продукция российских фирм, устанавливающих более доступные цены, чем европейские компании.

Цены на рекомендуемое оборудование

Цены на тепловые насосы типа «воздух-воздух» могут быть разными. Это зависит от производителя, мощности комплекта, наличия дополнительных опций и т.д. Можно приобрести китайский теплонасос по цене от 60 000 руб., продукция европейских компаний стоит дороже — цены стартуют от 120 000 руб.

Порядок цен гораздо ниже, чем на теплонасосы других типов, но и такие цены доступны далеко не всем.

Стоимость установки

Монтаж воздушного теплового насоса не представляет особой сложности, поэтому большинство пользователей производят его самостоятельно. Обращаться в специальный сервисный центр приходится только в случае приобретения дорогих моделей от известных европейских производителей, которые отказывают в гарантийном обслуживании, если установку производили не их специалисты. В таких ситуациях за установку приходится заплатить довольно заметные суммы, хотя расценки у всех разные и во многом зависят от региона. В остальных случаях монтаж производят самостоятельно, что практически не требует расходов.

Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками

Высокие цены на приобретение и сервисное обслуживание тепловых насосов побуждают пользователей изготавливать устройства с нужными параметрами своими руками. Для этого надо обладать определенными навыками и знаниями, но для людей подготовленных такая задача не составляет значительных затруднений.

Порядок действий состоит из трех этапов:

  • подготовка, приобретение всех материалов, деталей или готовых узлов конструкции
  • сборка теплового насоса
  • запуск, настройка

Создание рабочего чертежа

Первый этап требуется для того, чтобы обзавестись всеми необходимыми материалами, но основная задача — создание рабочего чертежа. Необходимо тщательно продумать конструкцию и способы соединения всех узлов и деталей, предусмотреть удобство обслуживания и ремонта, другие рабочие моменты. Опытные мастера рекомендуют приступать к работе только после прояснения всех неясных моментов, чтобы не действовать наобум.

Сборка насоса

Второй этап — собственно создание теплового насоса. Его конструкция состоит из двух теплообменников практически одинаковой конструкции, разница только в размерах змеевиков. Для создания змеевиков используется медная трубка, которую наматывают на трубу или любую оправку цилиндрической формы. Змеевики устанавливаются в кожухи, которые продуваются вентиляторами. Получается два теплообменника, действующих по принципу калорифера.

  • Один из них (испаритель) обдувается наружным воздухом, отдающим тепловую энергию.
  • Второй — конденсатор, по нему проходит горячий фреон.

При обдуве потоком воздуха создается теплый поток, поступающий в жилые помещения.

Между выходным патрубком испарителя и входным штуцером конденсатора устанавливается компрессор. Выход конденсатора и вход испарителя соединяются дросселем, обеспечивающим падение давления на испарителе. Если нет опыта создания холодильных систем, в этом вопросе следует обратиться к профессионалу.

Монтаж таких систем требует обладания опытом и навыками, чтобы не пропустить важные моменты, обеспечивающие устойчивую и бесперебойную работу системы. Понадобится установка запорных вентилей, клапанов и прочих элементов, которые необходимы для заправки системы фреоном, ревизии, обслуживания и прочих работ.

Запуск

Третий этап состоит из пробного запуска, проверки работоспособности и настройки системы. Рекомендуется установить блок управления (подойдет блок от кондиционера), позволяющий регулировать работу системы во время эксплуатации. Все элементы теплового насоса следует спрятать в кожухи или корпуса, защищающие систему от механических повреждений и, в особенности, от обледенения.

Корпус наружного блока рекомендуется утеплить и оборудовать системой оттаивания, так как конденсат, накапливающийся на змеевике испарителя, отсекает воздушный поток и снижает эффективность обдува.

Обслуживание

Обслуживание системы необходимо производить регулярно. Требуется очистка от пыли, осмотр соединений, в особенности — стыков трубок, фитингов и прочих элементов. Необходимо следить за состоянием вентиляторов, вовремя смазывать их и очищать лопасти от пыли, чтобы поток воздуха не уносил в жилое помещение мелкую взвесь из твердых частиц и пыли.

Видео о монтаже

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector