Как работает тепловой насос для отопления дома видео: Принцип работы теплового насоса. Как работает тепловой насос?
Содержание
Принцип работы теплового насоса. Как работает тепловой насос?
Все больше и больше интернет пользователей интересуются альтернативами способами отопления: тепловыми насосами.
Для большинства это абсолютно новая и неизвестная технология, поэтому и возникают вопросы типа: «Что такое тепловой насос?», «Как выглядит тепловой насос?», «Как работает тепловой насос?» и пр.
Здесь мы постараемся просто и доступно дать ответы на все эти и еще много других вопросов, связанных с тепловыми насосами.
Что такое Тепловой Насос?
Тепловой насос — устройство (другими словами «тепловой котел»), которое отбирает рассеянное тепло из окружающей среды (грунт, вода или воздух) и переносит его в отопительный контур вашего дома.
Тепловой насос Грунт-Вода
Благодаря солнечным лучам, которые непрерывно поступают в атмосферу и на поверхность земли происходит постоянная отдача тепла. Именно таким образом поверхность земли круглый год получает тепловую энергию.
Воздух частично поглощает тепло от энергии солнечных лучей. Остатки солнечной тепловой энергии почти полностью поглощается землей.
Кроме того, геотермальное тепло из недр земли постоянно обеспечивает температуру грунта +8°С (начиная с глубины 1,5-2 метра и ниже). Даже холодной зимой температура на глубине водоемов остается в диапазоне +4-6°С.
Именно это низкопотенциальное тепло грунта, воды и воздуха переносит тепловой насос из окружающей среды в отопительный контур частного дома, предварительно повысив температурный уровень теплоносителя до необходимых +35-80°С.
ВИДЕО: Как работает тепловой насос Грунт-Вода?
Что делает Тепловой Насос?
Тепловые насосы — тепловые машины, которые предназначены для производства тепла с использованием обратного термодинамического цикла. Тепловые насосы переносят тепловую энергию от источника с низкой температурой в систему отопления с более высокой температурой. В процессе работы теплового насоса происходят затраты энергии, не превышающие объем произведенной энергии.
Прямой цикл Карно
В основе работы теплового насоса лежит обратный термодинамический цикл (обратный цикл Карно), состоящий из двух изотерм и двух адиабат, но в отличии от прямого термодинамического цикла (прямого цикла Карно) процесс протекает в обратном направлении: против часовой стрелки.
В обратном цикле Карно окружающая среда выступает в роли холодного источника тепла. При работе теплового насоса тепло внешней среды благодаря совершению работы передается потребителю, но с уже более высокой температурой.
Передать тепло от холодного тела (грунт, вода, воздух) возможно только при затрате работы (в случае с тепловым насосом — затраты электрической энергии на работу компрессора, циркуляционных насосов и пр.) или другого компенсационного процесса.
Еще тепловой насос можно назвать «холодильником наоборот», так как тепловой насос это та же холодильная машина, только в отличии холодильника тепловой насос забирает тепло снаружи и переносит его в помещение, то есть обогревает помещение (холодильник же охлаждает путем отбора тепла из холодильной камеры и выбрасывает его через конденсатор наружу).
Как работает Тепловой Насос?
Теперь поговори о том как работает тепловой насос. Для того, что понять принцип работы теплового насоса нам нужно разобраться в нескольких вещах.
1. Тепловой насос способен извлекать тепло даже при отрицательной температуре.
Большинство будущих домовладельцев не могут понять принцип работы теплового насоса Воздух-Вода (в принципе любого воздушного теплового насоса), так как не понимают каким образом может извлекаться тепло из воздуха при отрицательной температуре зимой. Вернемся к основам термодинамики и вспомни определение теплоты.
Теплота — форма движения материи, представляющая собой беспорядочное движение образующих тело частиц (атомов, молекул, электронов и др.).
Даже при температуре 0˚С (ноль градусов по Цельсию), когда замерзает вода, в воздухе все еще есть теплота. Ее значительно меньше чем, например при температуре +36˚С, но тем не менее и при нулевой и при отрицательной температуре происходит движение атомов, а значит и происходит выделение теплоты.
Движение молекул и атомов полностью прекращается при температуре -273˚С (минус двести семьдесят три градуса по Цельсию), что соответствует абсолютному нулю температуры (ноль градусов по шкале Кельвина). То есть и зимой при минусовой температуре в воздухе есть низкопотенциальное тепло, которое можно извлекать и переносить в дом.
2. Рабочая жидкость в тепловых насосах — хладагент (фреон).
Хладагент R-410А, используемый в тепловых насосах
Что такое холодильный агент? Хладагент — рабочее вещество в тепловом насосе, которое отбирает теплоту от охлаждаемого объекта при испарении и передает тепло рабочей среде (например, воде или воздуху) при конденсации.
Особенность хладагентов в том, что они способны закипать и при отрицательных и при относительно низких температурах. Кроме того хладагенты могут переходить из жидкого состояния в газообразное и наоборот. Именно во время перехода из жидкого состояния в газообразное (испарения) происходит поглощение теплоты, а во время перехода из газообразного в жидкое (конденсации) происходит передача теплоты (отделение тепла).
3. Работа теплового насоса возможна благодаря его четырем ключевым компонентам.
Для того, чтобы понять принцип работы теплового насоса его устройство можно разделить на 4 основные элементы:
- Компрессор, который сжимает хладагент для повышения его давления и температуры.
- Расширительный клапан — терморегулирующий вентиль, который резко понижает давление хладагента.
- Испаритель — теплообменник, в котором хладагент с низкой температурой поглощает тепло от окружающей среды.
- Конденсатор — теплообменник, в котором уже горячий хладагент после сжатия передает тепло в рабочую среду отопительного контура.
Именно эти четыре компонента позволяют холодильным машинам производить холод, а тепловым насосам — тепло. Для того, чтобы разобраться как работает каждый компонент теплового насоса и для чего он нужен предлагаем просмотреть видео о принципе работы грунтового теплового насоса.
ВИДЕО: Принцип работы теплового насоса Грунт-Вода
Принцип работы теплового насоса
Теперь попытаемся подробно описать каждый этап работы теплового насоса. Как уже говорилось ранее — в основе работы тепловых насосов лежит термодинамический цикл. Это значит, что работа теплового насоса состоит из нескольких этапов цикла, которые повторяются снова и снова в определенной последовательности.
Рабочий цикл теплового насоса можно разделить на четыре следующие этапы:
1. Поглощение тепла из окружающей среды (кипение хладагента).
В испаритель (теплообменник) поступает хладагент, который находиться в жидком состоянии и имеет низкое давление. Как мы уже знаем при низкой температуре хладагент способен закипать и испаряться. Процесс испарения необходим для того, чтобы вещество поглотило тепло.
Согласно второму закону термодинамики тепло передается от тела с высокой температурой к телу с более низкой температурой. Именно на этом этапе работы теплового насоса хладагент с низкой температурой проходя по теплообменнику отбирает тепло от теплоносителя (рассола), который ранее поднялся из скважин, где отобрал низкопотенциальное тепло грунта (в случаи с грунтовыми тепловым насосами Грунт-Вода).
Дело в том, что температура грунта под землей в любое время года составляет +7-8°С. При использовании геотермального теплового насоса типа Грунт-Вода устанавливаются вертикальные зонды, по которым циркулирует рассол (теплоноситель). Задача теплоносителя — нагреться до максимально возмножной температуры во время циркуляции по глубинным зондам.
Когда теплоноситель отобрал тепло из грунта, он поступает в теплообменник теплового насоса (испаритель) где «встречается» с хладагентом, который имеет более низкую температуру. И согласно второму закону термодинамики происходит теплообмен: тепло от более нагретого рассола передается менее нагретому хладагенту.
Здесь очень важный момент: поглощение тепла возможно во время испарения вещества и наоборот, отдача теплоты происходит при конденсации. Во время нагрева хладагента от теплоносителя он меняет свое фазовое состояние: хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное (происходит процесс закипания хладагента, он испаряется).
Пройдя через испаритель хладагент находиться в газообразной фазе. Это уже не жидкость, но газ, который отобрал тепло у теплоносителя (рассола).
2. Сжатие хладагента компрессором.
На следующем этапе хладагент в газообразном состоянии попадает в компрессор. Здесь компрессор сжимает фреон, который за счет резкого увеличения давления нагревается до определенной температуры.
Аналогичным образом работает и компрессор обычного бытового холодильника. Единственное существенное отличие компрессора холодильника от компрессора теплового насоса — значительно меньшая производительность.
ВИДЕО: Как работает холодильник с компрессором
3. Передача тепла в систему отопления (конденсация).
После сжатия в компрессоре хладагент, который имеет высокую температуру поступает в конденсатор. В данном случае конденсатор — это тоже теплообменник, в котором во время конденсации происходит отдача теплоты от хладагента к рабочей среде отопительного контура (например воде в системе теплых полов, или радиаторов отопления).
В конденсаторе хладагент из газовой фазы снова переходит в жидкую. Этот процесс сопровождается выделением тепла, которое используется для системы отопления в доме и горячего водоснабжения (ГВС).
4. Понижение давления хладагента (расширение).
Теперь жидкий хладагент нужно подготовить к повторению рабочего цикла. Для этого хладагент проходит через узкое отверстие термо-регулирующего вентиля (расширительного клапана). После «продавливания» через узкое отверстие дросселя хладагент расширяется, вследствие чего падает его температура и давление.
Этот процесс сравним с распылением аэрозоля из балончика. После распыления балончик на короткое время становиться холоднее. То есть произошло резкое падение давления аэрозоля вследствие продавливания наружу, температура соответственно тоже падает.
Теперь хладагент снова находиться под таким давлением, при котором он способен закипеть и испаряться, что необходимо нам для поглощения тепла от теплоносителя.
Задача ТРВ (термо-регулирующий вентиль) — снизить давление фреона путем расширения его на выходе из узкого отверстия. Теперь фреон снова готов закипать и поглощать тепло.
Цикл снова повторяется до тех пор, пока система отопления и ГВС не получит от теплового насоса необходимый объем тепла.
Принцип работы геотермального теплового насоса
Большинство населения пока не знакомы с понятием «тепловой насос», но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров — уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.
Технические подробности роботы тепловых насосов.
Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.
В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды — подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия — так называемый «абсолютный ноль». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета — земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс — тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:
• Насос с открытым циклом — из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.
• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле — трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.
• Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником — трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 — 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.
Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло — на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы
Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых «воздушных тепловых насосах», по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов — южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.
Количество компрессоров в тепловом насосе — один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.
Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 — 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью — водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 — 10 миллиметров и циркуляцией фреона:
— полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 — 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 — 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы — человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;
— геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.
При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества. Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.
NIBE F1155 PC
NIBE RMU 40
С помощью устройства RMU 40 вы сможете контролировать работу теплового насоса NIBE и управлять им из другой комнаты.
NIBE RTS 40
Комнатный датчик используется для обеспечения более равномерной температуры в помещении. RTS 40 выполняет до трех функций:
Отображение текущей температуры в помещении на дисплее теплового насоса.
Возможность изменения комнатной температуры в °C.
Возможность изменения/стабилизации температуры в помещении.
NIBE EME 20
Связь и управление. EME 20 используется для обеспечения управления и связи между инвертором солнечных элементов и тепловым насосом / внутренним модулем / контрольным модулем.
NIBE POOL 40
Это вспомогательное устройство позволяет подогревать воду в бассейне с помощью теплового насоса. Макс. 17 кВт. Благодаря устройству POOL 40 тепловой насос управляет реверсивным клапаном, циркуляционным насосом бассейна и любыми другими циркуляционными насосами системы отопления.
NIBE SOLAR 42
NIBE SOLAR 42 — модуль солнечного отопления для применения с вашим тепловым насосом. Добавьте к ним несколько солнечных панелей и модуль VPBS, и вы получите полнофункциональную систему.
NIBE SOLAR 40
NIBE SOLAR 40 — модуль солнечного отопления для применения с вашим тепловым насосом. Добавьте к ним несколько солнечных панелей и модуль VPAS, и вы получите полнофункциональную систему.
NIBE ECS 40
Устройство ECS 40 используется при установке теплового насоса в домах, в которых действуют до четырех тепловых контуров с различными значениями температуры, например в зданиях с радиаторной системой и системой напольного отопления.
NIBE ECS 41
Дополнительный отопительный контур (рекомендуется система напольного отопления 80–250 м2). Устройство ECS 41 используется при установке теплового насоса в домах, в которых действуют до четырех тепловых контуров с различными значениями температуры, например в зданиях с радиаторной системой и системой напольного отопления.
NIBE HR 10
Внешнее реле HR 10 — это соединительная коробка, внутри которой находится контактор и поворотный селекторный переключатель. С помощью этого реле можно управлять внешними однофазными, двухфазными и трехфазными нагрузками — например, жидкотопливными горелками, погружными нагревателями и насосами.
NIBE FLM
NIBE FLM — модуль вытяжного воздуха со встроенным
вентилятором, специально разработанный для
механической рекуперации вытяжного воздуха с одновременным использованием геотермального
теплового насоса NIBE. Представляет собой комплексное решение для
вентиляции, горячего водоснабжения и отопления.
NIBE FLM оснащен вентилятором с высокой мощностью и низким
уровнем шума. Энергия извлекается из вентиляционного
воздуха; даже когда тепловой насос не работает,
энергия накапливается в грунтовом или почвенном коллекторе, в результате энергия
отработанного воздуха используется с максимальной пользой.
Благодаря интеллектуальной технологии, используемой в этом оборудовании, вы
сможете сделать очередной шаг к безопасной жизни в «умном» доме и
контролировать энергопотребление. Эффективная
система управления автоматически создает максимально комфортный микроклимат
в помещении без ущерба
для окружающей среды.
NIBE AXC 40
Плата расширения AXC 40 используется для подключения и контроля дополнительного источника тепла, управляемого смесительным клапаном, а также циркуляционного насоса для горячей воды и насоса для грунтовых вод
NIBE KB 25
Комбинированный клапан для закачки рассола. Имеет изоляцию. Для тепловых насосов с максимальной мощностью 12 кВт.
NIBE EMK 300
Комплект для измерения энергии внутреннего блока.
NIBE KB 32
Комбинированный клапан для закачки рассола. Имеет изоляцию.
NIBE ERS 10-400
NIBE ERS 10-400 — рекуперационная вентиляционная установка с высоким температурным кпд до 92 % и низким энергопотреблением. Рекуперационная вентиляционная установка применяется в домах общей площадью приблизительно до 300 м2.
Модель NIBE ERS 10-400 устанавливается с геотермальным тепловым насосом NIBE или тепловым насосом воздух/вода производства компании NIBE для создания полнофункциональной системы отопления и вентиляции. Рекуперационной вентиляционной установкой можно легко управлять с помощью теплового насоса.
Благодаря интеллектуальной технологии, используемой в этом оборудовании, вы сможете сделать очередной шаг к безопасной жизни в «умном» доме и контролировать энергопотребление. Эффективная система управления автоматически создает максимально комфортный микроклимат в помещении без ущерба для окружающей среды.
NIBE ERS 20-250
NIBE ERS 20-250 — рекуперационная вентиляционная установка с высоким температурным кпд до 92 % и низким энергопотреблением. Рекуперационная вентиляционная установка применяется в домах общей площадью до 200 м2.
NIBE ERS 20-250 устанавливается совместно с геотермальным тепловым насосом NIBE или тепловым насосом воздух/вода производства компании NIBE для создания интегрированной системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. Рекуперационной вентиляционной установкой можно легко управлять с помощью теплового насоса.
Благодаря интеллектуальной технологии, используемой в этом оборудовании, вы сможете сделать очередной шаг к безопасной жизни в «умном» доме и контролировать энергопотребление. Эффективная система управления автоматически создает максимально комфортный микроклимат в помещении без ущерба для окружающей среды.
NIBE ERS S10-400
NIBE ERS S10-400 — рекуперационная вентиляционная установка с высоким температурным кпд до 92 % и низким энергопотреблением. Рекуперационная вентиляционная установка применяется в домах общей площадью приблизительно до 300 м2.
NIBE ERS S10-400 разработана для установки
с геотермальным тепловым насосом NIBE или
тепловым насосом воздух/вода производства компании NIBE для обеспечения полнофункциональной системы отопления
и вентиляции. Рекуперационной вентиляционной
установкой можно легко управлять с помощью теплового насоса.
Оборудование NIBE серии S — неотъемлемая часть вашего «умного» дома. Интеллектуальная технология автоматически регулирует микроклимат в помещении, а вы полностью контролируете ситуацию с телефона или планшета. Обеспечение максимального комфорта и минимального потребления энергии без ущерба для окружающей среды.
NIBE ERS 30-400
NIBE ERS 30-400 — рекуперационная вентиляционная установка с высоким температурным кпд до 94 % и низким энергопотреблением. Рекуперационная вентиляционная установка применяется в домах общей площадью приблизительно до 350 м2. Модель NIBE ERS 30-400 устанавливается с геотермальным тепловым насосом NIBE или тепловым насосом воздух/вода производства компании NIBE для создания полнофункциональной системы отопления и вентиляции. Рекуперационной вентиляционной установкой можно легко управлять с помощью теплового насоса. Благодаря интеллектуальной технологии, используемой в этом оборудовании, вы сможете сделать очередной шаг к безопасной жизни в «умном» доме и контролировать энергопотребление. Эффективная система управления автоматически создает максимально комфортный микроклимат в помещении без ущерба для окружающей среды.
принцип работы, виды, расчет мощности и стоимость монтажа
Автономные системы отопления это то, что делает загородным дом по-настоящему «крепостью». Установив надежную и энергоэффективную конструкцию вы избавитесь от диктата монополистов и сможете регулировать климат в дома так, как вы сочтете нужным. Существует масса конструкций автономных отопительных систем. Они делятся на типы по источнику тепловой энергии. Это может быть твердое топливо, электрическая энергия, газовое снабжение или солнечная энергия. В последнее время на этом рынке появилась свежая инновация – тепловой насос, который использует стабильную температуру недр земли для отопления дома.
Тепловой насос частного дома — общая схема в разрезе
Принцип работы теплового насоса для отопления частного дома: объясняем на пальцах
Если отбросить все технические моменты — можно привести вам пример, который раз и на всегда поможет вам понять, как тепловой насос может отопить ваш дом, затратив при этом столь ничтожное количество электроэнергии. Представьте, что в системе отопления вашего частного дома: радиаторы батарей, трубы (внутренний контур) — залито 100 литров холодной воды с температурой 2 градуса по Цельсию. Вы укладываете на глубину около 2 метров под землей очень длинную пластиковую трубу, срок службы которой достигает 100 лет (внешний контур). В подземную трубу помещается примерно 1000 литров рабочей жидкости. Солнце круглый год греет нашу планету и разогревает её недра до температуры +7 +8 градусов по Цельсию. Итого мы имеем 1000 литров жидкости с температурой +7.5 градусов. Теперь в игру вступает сам тепловой котел, который как соковыжималка вытягивает из каждого литра рабочей жидкости по 7.5 градусов, давайте напишем формулу: 1000л. х 7.5 = 7500 градусов чистой энергии. Эта чистая энергия передается воде в самой системе отопления, в итоге получаем 100 литров воды с температурой 7500/100 =75 градусов, неплохо, да? Все основные затраты электроэнергии расходуются на два насоса, которые качают рабочую жидкость по системам внешнего (подземного) и внутреннего (внутридомового) контуров и компрессор, который создает давление. Получается, что основными рабочими лошадками являются насосы, отсюда и название самой системы — «Тепловой насос».
Но каким образом этому «Чудо-котлу» удается отбирать энергию и концентрировать её до гораздо более высокой температуры? Это очень просто, вы никогда не задумывались, как работает ваш холодильник или кондиционер? Может быть и кондиционер является для вас загадкой, но он работает и точно также будет работать и система отопления дома с тепловым насосом, это как холодильник наоборот. Схематично это можно представить в таком виде:
Применение тепловых насосов только набирает силу в Россию. Эти сведения только начинают распространяться в профессиональной строительной среде. Также информация о данных системах пока еще мало знакома российским потребителям. Однако, эта инновация уже получила широкое распространение и уже около тридцати лет такие конструкции применяются для теплоснабжения частных домов. Особое преимущество данным конструкциям придает тот факт, что они используют возобновляемые источники энергии. Такой подход предполагает разовые затраты на приобретение и монтаж системы, небольшие затраты на регулярное регламентное обслуживание и абсолютно бесплатные энергоносители. Это немаловажно в условиях стремительно растущих тарифов на любые типы энергии.
Из каких частей состоит тепловой насос
Исходя из конструкционных особенностей все семейство систем отопления с «тепловыми насосами» делится на три основных составных части:
- Внешний контур. Эта конструкция размещается либо в водоемах, либо непосредственно в толще земли и служит для сбора природного тепла недр земли.
- Сам тепловой насос. Это оборудование работает по принципу, обратному обычному бытовому холодильнику и передает в помещение тепло, накопленное землей или водой от предыдущего воздействия солнечной энергии.
- Внутренний контур. Это классическая система распределения тепла и горячей воды внутри жилища.
Внешний контур отопления теплового насоса
Основным элементом внешнего контура таких систем является теплообменник. Он монтируется из пластиковых труб, расположенных специальным образом в толще земли или водоема. Трубы можно прокладывать вертикальным, горизонтальным или «водным» методом. Выбор способа прокладки определяется индивидуально для каждой системы, так как существуют определенные ограничения. Внутри труб находится теплоноситель – антифриз. Он имеет низкую температуру замерзания. Обычно для этих целей используется пропиленгликоль или этиловый спирт.
- К горизонтальной прокладке труб обычно прибегают при наличии большого приусадебного участка, так как над трубами не должно находиться никаких строений. Трубы размещаются на индивидуальной глубине для каждого региона. Так, для Сибири эта величина составляет 1,8 метра. Траншеи для труб прокладываются по извилистой линии.
- Вертикальный метод размещения труб требует больших трудовых и финансовых затрат, так как предполагает бурение глубоких скважин. Глубина скважин может достигать ста метров. Но зато такие системы можно установить даже на небольшом приусадебном участке.
- Выбирать водный способ прокладки труб следует при наличии рядом озера или реки. Трубы помещаются в воду ниже уровня зимнего промерзания. Эта самый дешевый метод размещения труб, так как при нем существенно уменьшается длина внешнего контура. Глубина и длина размещения трубопровода рассчитывается индивидуально в зависимости от региона. Зимой в водоемах вода замерзает только на поверхности, а в глубине водоема ее температура остается положительной. Однако это утверждение справедливо не для всех водоемов – мелкие озерца и речушки могут при суровой зиме промерзать до дна. Кроме того, такой трубопровод может повредиться в период весеннего ледохода. Вызывает вопросы и отношение контролирующих организаций к размещению труб с антифризом на территории водоемов.
Технические особенности устройства теплового насоса
Такие конструкции приобретаются, как правило «в сборе» и состоят из следующих составных частей:
- Бойлера,
- Насосной установки внешнего контура,
- Насосной установки внутреннего контура распределения тепла,
- Автоматической регулировочной системы.
Сам тепловой насос имеет внешний вид большого газового котла, с подключением к четырем трубам:
- Входному и выходному патрубку внешнего контура
- К подаче и к обратке системы теплоснабжения.
Такая установка, несмотря на солидное назначение имеет довольно компактные размеры и напоминает по внешнему виду и уровню шума обычный бытовой холодильник. Такую конструкцию можно установить в любом подсобном помещении вашего здания, для нее нет особых инженерных требований.
Тепловой насос может работать как источником тепла для системы отопления или горячего водоснабжения, так и выдавать холод для кондиционирования воздуха. Около 80 процентов энергии, необходимой для его работы он получает из внешней возобновляемой энергии, накапливающейся в толще земли или воды.
Как устроен внутренний контур теплового насоса
Внутренний контру таких систем устроен довольно традиционно. Нагревать помещения или, наоборот, охлаждать их могут теплые полы с водяным теплоносителем или специальные устройства – фанкойлы, напоминающие усовершенствованный кондиционер.
В таких системах не используются традиционные отопительные радиаторы, так как максимальная температура теплоносителя не превышает 55 градусов Цельсия.
Установка фанкойлов наиболее предпочтительна, так как они более эффективно могут работать как в режиме тепловентилятора холодной зимой, так и в режиме охлаждающего кондиционера жарким летом. Летом температура воздуха, поступающего из вентилятора может достигать минимальной величины в 7 градусов, что безусловно будет достаточно для эффективного охлаждения дома.
Очевидные плюсы установки теплового насоса для отопления частного дома
Рассмотрим основные преимущества таких систем:
- Прежде всего они чрезвычайно экономны. Расчеты показывают, что расходы на отопление при использовании такой системы снижаются в семь раз. Система требует для своей работы электричество, но всего 1 киловатт электричества даст вам 4-7 киловатта тепловой энергии, из которых до 85 процентов достанутся вам абсолютно бесплатно. При этом система одинаково эффективно может как нагревать помещение, так и охлаждать его.
- В таких системах очень низки эксплуатационные расходы. Вам придется платить только за небольшое количество потраченной электрической энергии.
- Вам не придется бегать по инстанциям, согласовывая подключение дома к магистральным линиям теплоснабжения, к газовым магистралям. Вас не будут волновать проблемы прорывов и протечек на этих трассах.
- Единственным недостатком такой системы является стоимость ее установки. Впрочем, вы вполне можете прикинуть, через сколько лет установленная система может окупить свое приобретение и монтаж.
Выгодно ли ставить тепловой насос в современных условиях (видео):
Монтаж частей системы теплового насоса
Изучив порядок монтажа систем отопления и кондиционирования, основанных на тепловых насосах вы вполне можете провести этот процесс самостоятельно. Во всяком случае, обладая необходимыми знаниями, вы вполне сможете грамотно проверить ход выполнения таких работ сторонними организациями.
На начальном этапе производится расчет необходимой мощности системы. Для этого оцениваются потенциальные теплопотери строения.
Далее подбирается необходимая конфигурация системы: рассчитывается необходимая протяженность и глубина залегания внешнего контура, мощность «теплового насоса» и объем и места расположения отопительно-охладительных устройств внутреннего контура.
На следующем этапе бурятся скважины под внешний контур отопительно-охладительной системы.
бурение скважины
В пробуренные скважины устанавливаются специальные, заранее изготовленные геотермальные зонды.
геотермальные датчики (внешний вид)
опускаем датчик в скважину
Внешний контур системы соединяется с коллектором, расположенным внутри здания. Параллельно изготавливается и устанавливается сам коллектор внешнего контура.
соединение с коллектором 1
соединение с коллектором 2
канава под тепловую систему
коллектор внешнего контура
Рассчитывается и проектируется система отопления и охлаждения. Непосредственно после расчета производится ее монтаж: строится система теплых полов или комбинированных вентиляторов. При применении фанкойлов до места их расположения монтируются вентиляционные каналы.
напольный фейкнол
подвесной фейкнол
коллектор теплого пола
коллектор системы отопления
монтаж коллектора
Вся система соединяется в единое целое. После сбора производится наполнение всей системы рабочими жидкостями и тестовое подключение.
тепловое оборудование в сборе
В течении некоторого времени построенная система прогоняется на различных режимах работы. В зависимости от достигнутых показателей проводится тонкая регулировка и настройка.
В связи с технологической сложностью регулировки, контрольные показатели с системы снимаются ежемесячно на протяжении одного года. В дальнейшем система, как правило начинает работать по годовому циклу и не требует столь частой проверки.
Ряд организаций, монтирующие отопительно-охладительные системы с использованием «тепловых насосов» предлагает услуги по удаленной регулировке и настройке параметров системы. В этом случае физического присутствия наладчика в вашем доме не требуется.
До сих пор не поняли, как тепловой насос может отопить ваш дом? Смотрите обучающее видео
Монтаж частей системы теплового насоса
Изучив порядок монтажа систем отопления и кондиционирования, основанных на тепловых насосах вы вполне можете провести этот процесс самостоятельно. Во всяком случае, обладая необходимыми знаниями, вы вполне сможете грамотно проверить ход выполнения таких работ сторонними организациями.
На начальном этапе производится расчет необходимой мощности системы. Для этого оцениваются потенциальные теплопотери строения.
Далее подбирается необходимая конфигурация системы: рассчитывается необходимая протяженность и глубина залегания внешнего контура, мощность «теплового насоса» и объем и места расположения отопительно-охладительных устройств внутреннего контура.
На следующем этапе бурятся скважины под внешний контур отопительно-охладительной системы.
бурение скважины
В пробуренные скважины устанавливаются специальные, заранее изготовленные геотермальные зонды.
геотермальные датчики (внешний вид)
опускаем датчик в скважину
Внешний контур системы соединяется с коллектором, расположенным внутри здания. Параллельно изготавливается и устанавливается сам коллектор внешнего контура.
соединение с коллектором 1
соединение с коллектором 2
канава под тепловую систему
коллектор внешнего контура
Рассчитывается и проектируется система отопления и охлаждения. Непосредственно после расчета производится ее монтаж: строится система теплых полов или комбинированных вентиляторов. При применении фанкойлов до места их расположения монтируются вентиляционные каналы.
напольный фейкнол
подвесной фейкнол
коллектор теплого пола
коллектор системы отопления
монтаж коллектора
Вся система соединяется в единое целое. После сбора производится наполнение всей системы рабочими жидкостями и тестовое подключение.
тепловое оборудование в сборе
В течении некоторого времени построенная система прогоняется на различных режимах работы. В зависимости от достигнутых показателей проводится тонкая регулировка и настройка.
В связи с технологической сложностью регулировки, контрольные показатели с системы снимаются ежемесячно на протяжении одного года. В дальнейшем система, как правило начинает работать по годовому циклу и не требует столь частой проверки.
Ряд организаций, монтирующие отопительно-охладительные системы с использованием «тепловых насосов» предлагает услуги по удаленной регулировке и настройке параметров системы. В этом случае физического присутствия наладчика в вашем доме не требуется.
До сих пор не поняли, как тепловой насос может отопить ваш дом? Смотрите обучающее видео
Виды тепловых насосов в зависимости от типа системы (видео)
Существует несколько видов систем тепловых насосов, мы предлагаем вам ознакомится с особенностями каждого отдельного вида, все плюсы и минусы отображены на видео. Надеемся после просмотра вы однозначно решите для себя, какой именно тип лучше всего применим в вашем случае!
Вода-вода
Воздух-вода
Воздух-воздух
Грунт-вода
Реально ли сделать тепловой насос своими руками?
Если вы ощущаете в себе достаточные силы для создания чего-либо грандиозного, можно начать со строительства независимой системы автономного отопления вашего жилища. Процесс создания теплового насоса из старого кондиционера подробно описан в этом видео, если вы будете следовать всем его советам то у вас точно всё получится и вы сэкономите очень много денег, удачи в постройке!
После установки — напишите нам о своем результате, нам приятно будет знать, сколько вы сэкономили после установки теплового насоса. Своим советом вы поможете тем, кто еще только собирается присоединиться к прогрессивной части человечества!
принцип действия, отзывы реальных владельцев
Тепловой автономный насос – одна из современных технологий для обогрева дома. В России этот тип отопления ещё далёк от повсеместного использования, но усиленно обретает популярность благодаря своим преимуществам перед традиционными энергоносителями. Принцип работы и эффективность агрегата многие пока воспринимают с недоверием, как нечто фантастическое. Тем не менее насос заслужил положительные характеристики от специалистов и реальных пользователей, владельцев квартир и загородных коттеджей. Один из видов тепловых установок – «воздух-вода» — является удачным решением как раз для жителей многоэтажек. Статья расскажет об особенностях действия такого агрегата и отзывах потребителей.
Как работает тепловой насос «воздух-вода»
Тепловой насос – ещё один шаг технологий в сторону энергоэффективности. Система отопления, построенная на его использовании, способна преобразовывать низкопотенциальную энергию внешнего мира (воздух, земля, вода) в высокопотенциальную тепловую, для обогрева дома. За основу взят принцип работы холодильников, но наоборот. Тепловая установка не занимается выработкой тепла, а транспортирует его извне в помещение.
Внимание! 1кВт электрической энергии, которую агрегат тратит на вращение вала компрессора, на выходе (в конденсаторе) даёт примерно 3,5 — 5,0 кВт тепла для обогрева дома.
Установка типа «воздух-вода» функционирует таким образом:
- Мощный вентилятор наполняет аппарат уличным воздухом.
- Воздух вступает в контакт с испарителем. Внутри него циркулирует хладагент.
- Под действием воздуха хладагент (температура 6°С) закипает, испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор.
Система отопления дома
- Компрессор сжимает газ, нагревая его примерно до 75-85°С.
- Газообразный хладагент под давлением переходит в компрессор, конденсируется, а полученное тепло через теплообменник он передаёт отопительной системе.
- Жидкий хладагент возвращается в испаритель, проходя по пути через расширительный клапан (температура падает ещё больше). Цикл повторяется.
Совет. Тепловые насосы любого вида специалисты советуют устанавливать в отопительной системе, оснащенной не классическими радиаторами. Лучше подойдут те, которые не нуждаются в высокотемпературном подогреве теплоносителя: воздушное отопление, тёплый пол, радиаторы большой площади и т.п. Подобных приборов в системе должно быть не менее 65%.
Плюсы и минусы теплового насоса «воздух-вода»
Воздушный тепловой агрегат использует самую дешевую энергию. Наряду с высоким КПД он также привлекает покупателей такими преимуществами:
- Экономит электричество. Установки, как правило, имеют сертификаты энергоэффективности класса А, А+ или А++ (стандарты ЕС).
- Работает тихо.
- Просто программируется. Может управляться автономно.
- В отличие от систем «земля-вода» и «вода-вода», для монтажа первичного контура не требуется бурения скважин, прокладки труб и т.п. Достаточно вентилятора, установка которого проще и гораздо дешевле.
- Доступен для монтажа на высоте нескольких этажей в условиях города. Для земляных и водных «коллег» нужен участок земли или водоём. Соответственно, нет потребности в дополнительных документальных разрешений от контролирующих органов.
- Пригоден для модификации и объединения с системой вентиляции. Тем самым, поможет улучшить воздухообмен в помещении.
Работа теплового насоса
Разумеется, подобная система отопления имеет и недостатки:
- Чем холоднее, тем ниже КПД. При температуре ниже -7°С эффективность бытового воздушного теплового насоса, по законам физики, будет очень низкой. Очень мощный промышленный, которым обогревают офисы, социальные учреждения и т.п., способен выдержать до -25°С.
- Зависимость от сети. Аппарат не будет работать, если прекратится подача электричества.
Советы по приобретению и установке отопительной системы с тепловым насосом
Исходя из минусов теплового насоса, он идеально подходит для регионов с умеренной зимой и малоэффективен в условиях прохладных и северных климатических зон. Но не стоит огорчаться, если зимой в вашей местности бывают холода ниже -7С. В этой ситуации есть такие выходы:
- Включение в систему отопления буферной ёмкости, которая будет аккумулировать полученное тепло. Один бак (небольшого, квартирного размера) при выключенном источнике может равномерно распределять тепло по системе до суток. Это удобный вариант для местности, где сильные морозы обычно непродолжительны по времени.
- Установка вспомогательного источника тепла: газового или электрического котла. Когда дешёвый тепловой насос не сможет работать, его заменит менее экономичный «дублёр».
- Совмещение двух предыдущих приёмов.
Внимание! Как и в случае с любой системой отопления, перед монтажом важно тщательно проверить тепловые потери вашего жилища и, по возможности, утеплить его. Чем теплее дом, тем меньшей мощности вам потребуется устройство.
Отзывы реальных владельцев тепловых насосов
В народе немало противоречивых суждений о технологии теплового насоса «воздух-вода». Многие из них связаны с несовершенством моделей первого поколения:
- шумная работа;
- непригодность в качестве основного источника тепла;
- невозможность полностью компенсировать теплопотери жилища.
Наружный блок теплового насоса
Современные модели полностью опровергают эти суждения. Воздухозабор осуществляет большой вентилятор, который необходимо закрыть решеткой. Его расположение и дизайнерское решение для фасада здания необходимо продумать заранее. Важно, чтобы путь воздуха к насосу был минимально простым.
Нередко насос «воздух-вода» используется как альтернатива традиционным теплоносителям: газу, электричеству и твёрдому топливу. Причём система удачно вписывается и эффективно обслуживает даже большие загородные дома, не говоря о городских квартирах. Владельцы устройств утверждают, что при правильной оценке требуемой мощности можно использовать тепловой насос для охлаждения помещения летом и даже греть воду для бытовых нужд. Но покупателей смущает высокая стоимость техники и её установки.
Есть мнение, что с нынешним уровнем цены на устройство и, для сравнения, на газ, выгодно использовать именно «голубое топливо». По крайней мере, для жилья площадью до 150 кв. м. Воздушный тепловой насос в таких условиях будет окупаться очень долго. К тому же, раз в 8-12 лет аппарат потребует капитального ремонта. Поэтому потребители советуют пользоваться тепловым насосом или в большом доме, или когда для вас важна независимость от энергоресурсов.
Отопление дома с помощью воздушного теплового насоса: видео
Грунт-вода
Реально ли сделать тепловой насос своими руками?
Если вы ощущаете в себе достаточные силы для создания чего-либо грандиозного, можно начать со строительства независимой системы автономного отопления вашего жилища. Процесс создания теплового насоса из старого кондиционера подробно описан в этом видео, если вы будете следовать всем его советам то у вас точно всё получится и вы сэкономите очень много денег, удачи в постройке!
После установки — напишите нам о своем результате, нам приятно будет знать, сколько вы сэкономили после установки теплового насоса. Своим советом вы поможете тем, кто еще только собирается присоединиться к прогрессивной части человечества!
принцип действия, отзывы реальных владельцев
Тепловой автономный насос – одна из современных технологий для обогрева дома. В России этот тип отопления ещё далёк от повсеместного использования, но усиленно обретает популярность благодаря своим преимуществам перед традиционными энергоносителями. Принцип работы и эффективность агрегата многие пока воспринимают с недоверием, как нечто фантастическое. Тем не менее насос заслужил положительные характеристики от специалистов и реальных пользователей, владельцев квартир и загородных коттеджей. Один из видов тепловых установок – «воздух-вода» — является удачным решением как раз для жителей многоэтажек. Статья расскажет об особенностях действия такого агрегата и отзывах потребителей.
Как работает тепловой насос «воздух-вода»
Тепловой насос – ещё один шаг технологий в сторону энергоэффективности. Система отопления, построенная на его использовании, способна преобразовывать низкопотенциальную энергию внешнего мира (воздух, земля, вода) в высокопотенциальную тепловую, для обогрева дома. За основу взят принцип работы холодильников, но наоборот. Тепловая установка не занимается выработкой тепла, а транспортирует его извне в помещение.
Внимание! 1кВт электрической энергии, которую агрегат тратит на вращение вала компрессора, на выходе (в конденсаторе) даёт примерно 3,5 — 5,0 кВт тепла для обогрева дома.
Установка типа «воздух-вода» функционирует таким образом:
- Мощный вентилятор наполняет аппарат уличным воздухом.
- Воздух вступает в контакт с испарителем. Внутри него циркулирует хладагент.
- Под действием воздуха хладагент (температура 6°С) закипает, испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор.
Система отопления дома
- Компрессор сжимает газ, нагревая его примерно до 75-85°С.
- Газообразный хладагент под давлением переходит в компрессор, конденсируется, а полученное тепло через теплообменник он передаёт отопительной системе.
- Жидкий хладагент возвращается в испаритель, проходя по пути через расширительный клапан (температура падает ещё больше). Цикл повторяется.
Совет. Тепловые насосы любого вида специалисты советуют устанавливать в отопительной системе, оснащенной не классическими радиаторами. Лучше подойдут те, которые не нуждаются в высокотемпературном подогреве теплоносителя: воздушное отопление, тёплый пол, радиаторы большой площади и т.п. Подобных приборов в системе должно быть не менее 65%.
Плюсы и минусы теплового насоса «воздух-вода»
Воздушный тепловой агрегат использует самую дешевую энергию. Наряду с высоким КПД он также привлекает покупателей такими преимуществами:
- Экономит электричество. Установки, как правило, имеют сертификаты энергоэффективности класса А, А+ или А++ (стандарты ЕС).
- Работает тихо.
- Просто программируется. Может управляться автономно.
- В отличие от систем «земля-вода» и «вода-вода», для монтажа первичного контура не требуется бурения скважин, прокладки труб и т.п. Достаточно вентилятора, установка которого проще и гораздо дешевле.
- Доступен для монтажа на высоте нескольких этажей в условиях города. Для земляных и водных «коллег» нужен участок земли или водоём. Соответственно, нет потребности в дополнительных документальных разрешений от контролирующих органов.
- Пригоден для модификации и объединения с системой вентиляции. Тем самым, поможет улучшить воздухообмен в помещении.
Работа теплового насоса
Разумеется, подобная система отопления имеет и недостатки:
- Чем холоднее, тем ниже КПД. При температуре ниже -7°С эффективность бытового воздушного теплового насоса, по законам физики, будет очень низкой. Очень мощный промышленный, которым обогревают офисы, социальные учреждения и т.п., способен выдержать до -25°С.
- Зависимость от сети. Аппарат не будет работать, если прекратится подача электричества.
Советы по приобретению и установке отопительной системы с тепловым насосом
Исходя из минусов теплового насоса, он идеально подходит для регионов с умеренной зимой и малоэффективен в условиях прохладных и северных климатических зон. Но не стоит огорчаться, если зимой в вашей местности бывают холода ниже -7С. В этой ситуации есть такие выходы:
- Включение в систему отопления буферной ёмкости, которая будет аккумулировать полученное тепло. Один бак (небольшого, квартирного размера) при выключенном источнике может равномерно распределять тепло по системе до суток. Это удобный вариант для местности, где сильные морозы обычно непродолжительны по времени.
- Установка вспомогательного источника тепла: газового или электрического котла. Когда дешёвый тепловой насос не сможет работать, его заменит менее экономичный «дублёр».
- Совмещение двух предыдущих приёмов.
Внимание! Как и в случае с любой системой отопления, перед монтажом важно тщательно проверить тепловые потери вашего жилища и, по возможности, утеплить его. Чем теплее дом, тем меньшей мощности вам потребуется устройство.
Отзывы реальных владельцев тепловых насосов
В народе немало противоречивых суждений о технологии теплового насоса «воздух-вода». Многие из них связаны с несовершенством моделей первого поколения:
- шумная работа;
- непригодность в качестве основного источника тепла;
- невозможность полностью компенсировать теплопотери жилища.
Наружный блок теплового насоса
Современные модели полностью опровергают эти суждения. Воздухозабор осуществляет большой вентилятор, который необходимо закрыть решеткой. Его расположение и дизайнерское решение для фасада здания необходимо продумать заранее. Важно, чтобы путь воздуха к насосу был минимально простым.
Нередко насос «воздух-вода» используется как альтернатива традиционным теплоносителям: газу, электричеству и твёрдому топливу. Причём система удачно вписывается и эффективно обслуживает даже большие загородные дома, не говоря о городских квартирах. Владельцы устройств утверждают, что при правильной оценке требуемой мощности можно использовать тепловой насос для охлаждения помещения летом и даже греть воду для бытовых нужд. Но покупателей смущает высокая стоимость техники и её установки.
Есть мнение, что с нынешним уровнем цены на устройство и, для сравнения, на газ, выгодно использовать именно «голубое топливо». По крайней мере, для жилья площадью до 150 кв. м. Воздушный тепловой насос в таких условиях будет окупаться очень долго. К тому же, раз в 8-12 лет аппарат потребует капитального ремонта. Поэтому потребители советуют пользоваться тепловым насосом или в большом доме, или когда для вас важна независимость от энергоресурсов.
Отопление дома с помощью воздушного теплового насоса: видео
Преимущества и недостатки +Видео и Фото
Воздушный тепловой насос для отопления дома в зимних условиях. Воздушный тепловой насос для отопления – это одно из самых популярных альтернатив газовому, твердотопливному и электрическим видам отопления. Первейший тепловой насос был создан в 1852 и был названым «преумножитель тепла». Следуя физическим законам, тепло могло передаваться от нагретого к не нагретому телу. Если есть большое количество энергии, то можно осуществить обратный процесс.
Чуть позже ученые открыли еще один принцип. Вещество при испарении поглощающее теплый воздух, а после того как станет конденсатом отдает. Благодаря этому закону физики работают наши холодильники и телевизоры. Тепловой насос работает так же только с обратным эффектом. Многие фирмы, изготавливающие кондиционеры используют это и продают покупателям кондиционеры способные как охладить, так и нагреть воздух в помещении.
Как работают воздушные тепловые насосы для отопления дома
- Абсолютно любое тело, даже холодное имеет какое-то содержание тепловой энергии. Задача насоса всю тепловую энергию из зимнего воздуха передать в помещение.
- В части, которая расположена на улице есть специальный змеевик с отпаривателем содержащий фреон. Фреон – это вещество имеющее свойство деформироваться в газ и обратно. При его испарении происходит поглощение тепла даже при минусе.
- Газ из фреона проходит в компрессор, под высоким давлением преобразуется обратно в жидкое состояние.
- Под воздействием давления фреон окончательно переходит в жидкое состояние, отдав всю тепловую энергию, получившую на улице.
- Образуется возврат фреона обратно.
Мощность теплового насоса зависит от температуры на улице. Поэтому многие насосы можно использовать с дополнительными системами нагрева воздуха.
Преимущества
Как рекламируется, что самое главное преимущество в экономии. Эффективность теплового насоса зависит от следующих факторов:
- Параметры нижних границ уменьшения тепла в естественных условиях
- Минимум различий в температуре, в таком случае отдача тепла будет совсем малой
- Степень потребления и отдачи теплоэнергии
Правильность применения насоса зависит от факторов
- В регионах с холодными зимами тепловой насос не покажет хороших результатов. Он просто не сможет отобрать достаточно тепла для того, чтобы обогреть комнату.
- При увеличении объема пространства растут и запросы насоса. Увеличиваются теплообменники, количество зондов и т. д. В определенный момент содержание воздушного, теплового насоса станет просто невыгодным. Гораздо дешевле выйдет другая отопительная система
- Чем сложнее устройство, тем выше будет цена на ее ремонт. Это дополнительный минус в случае увеличения площади отапливаемого пространства.
ВНИМАНИЕ! В общем использовать тепловой насос в качестве основного отопительного средства будет правильным лишь в редких случаях. Поэтому рекомендуется подходить к этому вопросу комплексно.
Основные характеристики
В общем, логичность установки теплового насоса для обогрева оценивается по стоимости, в которую входят:
- Цена покупки самого насоса,
- Затраты для монтирования, ведь могут понадобиться дополнительные земельные работы.
- Стоимость регулярного обслуживания.
- Стоимость на ремонт и устранение неполадок.
Выбор насоса по мощности зависит от потребности
Можно рассчитать по формуле:
- Самая высокая температура воздуха зимой,
- Разница между температурой воздуха на улице высчитывается с разницей в помещении,
- Рассчитывают тепловые потери стен.
Полученный результат и станет необходимой, минимальной мощностью для вашего дома.
Второй расчет – выбор нужного объема для накопительного котла. Эту часть отопительной системы рекомендуют монтировать так, чтобы насос мог работать ограниченное число циклов. В дополнительных документах к тепловому насосу есть советы для объема аккумулятора определенного количества показателей циклов. Общая цифра равна 30 литрам на 1 киловатт за три запускания, 20 литров при пяти. Получится что, для жилого дома минимальный объем накопительного бака 400 литров теплового насоса в одни сутки.
Заключение
Если после анализирования климатических условий, почвы и тщательных расчетов вы все таки решили купить воздушный тепловой насос для отопления зимой, то лучше доверить эту работу команде профессиональных специалистов. Ведь правильный выбор оборудования зависит не только от мощности оборудования.
Мастера рассчитают отдачу тепла почвы, подберут специальную высокоэффективную схему и сделают отличный вариант проведения работ. Поэтому у вас не возникнет никаких трудностей, и вы не будете жалеть о правильности своего выбора.
Тепловые насосы – устройство, принцип работы, виды, видео
Тепловой насос – это прибор, позволяющий отбирать тепловую энергию у любой среды, температура которой не ниже 1 °C. Устройство такого рода сегодня активно используется с целью кондиционирования воздуха и отопления жилых домов. Правильно организовав процесс отбора энергии, его можно будет использовать с минимальными затратами и потерей времени.
Устройство теплового насоса
Иметь понятие о конструкции агрегата так же важно, как и знать, что такое тепловой насос. Ничего сложного в устройстве агрегата нет. Он состоит из ряда важных элементов:
- Испарителя;
- Конденсатора;
- Сетевого компрессора;
- Капилляра;
- Хладагента;
- Управляющего терморегулятора.
Такого рода конструкция позволяет существенно экономить время и деньги жильцов здания. Более того, на практике использование такого агрегата показывает более высокую эффективность, чем применение других, более традиционных приборов.
Виды тепловых насосов – классификация в зависимости от источника энергии
Сегодня мы имеем возможность отбирать энергию практически повсюду. В зависимости от источника тепловой энергии, насосы делятся на несколько типов:
- Грунт-вода, или геотермальные насосы – такое оборудование отбирает тепло в верхних слоях почвы и подает энергию в жидкий теплоноситель отопительных приборов. Грунтовой тепловой насос считается наиболее эффективным в плане выработки энергии. Монтаж геотермального прибора зачастую требует проведения предварительных земляных работ.
- Вода-вода, или гидродинамический тепловой агрегат – использование таких агрегатов достаточно эффективно за счет устойчивой температуры в нижних слоях воды. Вода-вода тепловой насос может отбирать энергию у промышленных и бытовых сточных вод, а также у расположенных рядом с домом водоемов;
- Воздух-вода, или инверторный насос – эти агрегаты считаются менее эффективным, чем приборы первых двух типов. Вместе с тем, воздух-вода тепловой насос более прост в установке. Монтаж теплового насоса такого рода не требует проведения предварительных земляных работ;
- Воздух-воздух – воздушный тепловой насос считается наиболее оптимальным в соотношении затрат и эффективности. Воздух-воздух тепловой насос чаще всего применяется для отопления дома, он более простой по конструкции и требует ремонта гораздо реже приборов других типов.
От вида оборудования напрямую зависит КПД теплового насоса. Выше всех этот показатель у приборов типа грунт-вода, а самый низкий КПД – у приборов типа воздух-вода.
Принцип работы теплового насоса – в чем суть действия прибора?
Работа прибора основана на общеизвестном цикле Карно. По своей сути тепловой насос представляет собой холодильник, только наоборот. Разница заключается лишь в том, что холодильник замораживает изнутри, а все тепло отдает наружу. Тепловой насос для отопления, напротив, отбирает тепло из определенной среды, и поставляет его в помещение. С применением такого прибора жильцы получают возможность сэкономить до 2/3 требуемой для отопления энергии. Оставшуюся долю потребуется потратить на перекачивания жидкости посредством насоса.
Чтобы узнать, как работает тепловой насос, необходимо определиться со средой, в которой он отбирает тепловую энергию. При использовании насоса воздух-воздух, прибор работает в качестве «перевернутого» кондиционера. Он потребляет тепловую энергию у более холодных воздушных масс, и отдает ее в жилые помещения. При этом забор воздуха осуществляется через трубопровод. После этого масса проникает внутрь теплообменника, где нагревается до определенной температуры. Полученная тепловая энергия передается на внутренний контур прибора, после чего подается в теплоноситель отопительного прибора.
С применением насоса воздух-вода забор воздуха также происходит посредством трубопровода, расположенного вне помещения. После этого воздух попадает внутрь теплообменника насоса, а затем в компрессор, где под давлением нагревается еще больше. В конце тепловая энергия подается в теплоноситель отопительной системы.
Работа теплового насоса вода-вода базируется на заборе жидкости посредством трубопровода, установленного в нижних слоях воды. В дальнейшем вода просачивается внутрь теплообменника, где тепло отделяется и попадает на внутренний контур насоса. В конце разогретая под высоким давлением вода поступает в теплообменник системы отопления.
Как выбрать тепловой насос – изучаем советы специалистов
Выбирая тепловой насос для дома, следует учитывать ряд его характеристик и обстоятельств.
Среди наиболее важных факторов можно выделить:
- Источник, из которого насос будет брать теплоноситель. Самым оптимальным признан тепловой насос воздушный типа воздух-воздух и воздух-вода. При этом самыми долговечными считаются грунтовые агрегаты, берущие энергию из почвы. Такой прибор можно использовать для помещений, площадью не более 70 м2, а воздушные насосы для работы в зданиях, площадью до 120 м2;
- Стоимость и оснащение прибора. Выбранный агрегат должен оборудоваться всеми необходимыми датчиками и автоматическими устройствами. Кроме того, агрегат должен иметь эффективный циркуляционный насос, качественную защиту от коррозии и систему кондиционирования;
- Отсутствие громкого шума при работе. Работающий тепловой насос не должен доставлять дискомфорт ни жильцам дома, ни их соседям;
- Класс энергоэффективности. Современные модели обозначаются маркировкой от «А» до «А+++». Самой высокой энергоэффективностью обладают приборы второго типа. Важно помнить, что при использовании в процессе установки не оригинальных деталей насоса, его класс снизится;
- Мощность прибора – здесь все банально просто: чем мощнее агрегат, тем лон лучше. Однако не стоит брать высокомощный насос для бассейна или других сооружений, которые используются сезонно;
- Электрическое снабжение – покупатель может выбрать насос с одной фазой на 230 В, или с тремя фазами на 400 В;
- Внешний вид и размеры насоса – определенная часть агрегата обязательно будет установлена внутри дома. Она должна быть визуально привлекательной и не портить интерьер помещения. Ее размеры в собранном виде также не должны быть слишком большими.
Изучив каждый из этих факторов, даже новичок сможет выбрать для себя подходящий тепловой насос, который легко справиться с поставленными на него задачами.
Производители качественного теплового оборудования
Не многие хотят изучать характеристики и свойства представленных в продаже тепловых насосов. Поэтому мы предлагаем ознакомиться с перечнем наиболее известных производителей оборудования, заслуживших мировую популярность благодаря надежности и высокому качеству. В наш ТОП-6 попали такие компании:
- На 6-ом месте расположился китайский производитель Dongguan New Times, который специализируется на производстве насосов типа воздух-вода. Каждый бытовой и промышленный агрегат этой фирмы заслужил популярность благодаря высокому качеству сборки и отличной комплектации. Среди недостатков нужно выделить необходимость регулярной замены конденсатора. Пока что эта компания только начала покорять европейский рынок, однако в Азии насосы этой фирмы пользуются очень высоким спросом;
- На 5-ом месте находится американская компания Mammuth Climate. Она производит насосы типа воздух-вода и вода-вода. Продукция этой фирмы заслужила популярность в США и более развитых странах Южной Америки. В Европе большим спросом пользуется газовый насос этой фирмы, в то время как оборудование других типов только набирает популярность. Среди недостатков следует выделить достаточно высокую стоимость тепловых насосов;
- Четвертое место занимает немецкий производитель Stiebel Eltron, выпускающая насосы типа вода-вода и воздух-вода, а также автоматику к ним. Приборы этой известной компании пользуются большой популярностью по всему миру. Они практичны в использовании, потребляют мало энергии, показывают высокую производительность и практически бесшумны при эксплуатации. Среди минусов можно выделить только высокую стоимость этих топливных насосов;
- Третье место заняла шведская компания Nibe, которая занимается производством насосов типа воздух-вода и грунт-вода. Продукция этого бренда пользуется спросом благодаря невысокой стоимости, приятному дизайну, экономичности и неприхотливости в обслуживании;
- На втором месте находится немецкий бренд Viessmann. Эта известная компания производит качественные и недорогие насосы типа вода-вода и воздух-вода, оборудованные интегрированными баками. Среди преимуществ продукции этого производителя следует выделить надежность, отсутствие необходимости в частом ремонте и наличие в продаже большого количества оригинальных запчастей;
- Первое место в нашем ТОПе заняла еще одна немецкая компания Buderus. Этот известный во всем мире бренд выпускает надежное и производительное оборудование типа воздух-вода, а также автоматику и баки-теплоаккумуляторы к насосам. Продукция этой компании практически не имеет изъянов – она проста в монтаже и эксплуатации, бесшумна, надежная и эффективная.
Каждый из перечисленных брендов заслужил большую популярность за счет высокого качества и надежности, и стоит на порядок дешевле аналогов из своей ценовой категории. На отечественном рынке самым большим спросом пользуются модели последних трех производителей из нашего списка. Остальные компании только начинают набирать популярность,
ENERGY STAR Задайте вопрос экспертам | Продукция
Как работает тепловой насос?
Если вы хотите заменить систему кондиционирования или отопления в своем доме, вы можете рассмотреть возможность использования теплового насоса с воздушным источником тепла. Эти изделия обеспечивают прохладу летом, как и стандартные кондиционеры, но также обеспечивают тепло зимой. Но как именно они делают и то, и другое?
Как работают тепловые насосы летом
В летние месяцы тепловой насос работает так же, как и обычный кондиционер.Стандартные кондиционеры используют хладагент для поглощения нежелательного тепла в вашем доме и передачи его наружному воздуху. Это происходит за счет изменения давления хладагента. При низком давлении хладагент легко поглощает любое тепло, имеющееся в воздухе, и испаряется из жидкости в газ. При высоких давлениях газовый хладагент имеет более высокую энергию, чем внешний воздух, поэтому он передает тепло окружающему воздуху, и при охлаждении хладагент конденсируется обратно в жидкость. Контролируя давление хладагента, кондиционер может отводить тепло из вашего дома даже в очень жаркие дни.
Как работают тепловые насосы зимой
Тепловой насос использует этот же цикл «в обратном направлении» зимой для извлечения тепловой энергии извне и передачи ее в ваш дом. Даже когда на улице очень холодно, в воздухе все равно остается некоторое количество тепловой энергии. Поскольку у наружного воздуха больше энергии, чем у холодного хладагента под низким давлением, хладагент поглощает это тепло и испаряется. Как и в цикле кондиционирования воздуха, газовый хладагент может находиться под давлением, что приводит к повышению температуры.Когда хладагент подается обратно в ваш дом, он используется для нагрева воздуха внутри, пока тепло не будет извлечено, и он снова конденсируется в жидкость, и цикл продолжится.
Как тепловой насос экономит энергию?
Поскольку тепловой насос перемещает тепло из одного места в другое, а не генерирует его, тепловой насос потребляет меньше энергии для обогрева вашего дома, чем обычная электрическая или газовая система. Фактически, многие из них достаточно эффективны, чтобы получить ярлык ENERGY STAR.Если вы заменяете центральную систему кондиционирования воздуха, тепловые насосы могут работать с существующими воздуховодами в вашем доме или доступны в виде мини-сплит или «бесканальных» блоков, если в вашем доме нет воздуховодов.
Даже если вы не заменяете существующую систему отопления, добавляя кондиционер, тепловой насос может обеспечить охлаждение летом и более эффективно покрыть часть тепловой нагрузки в вашем доме. В самые холодные дни зимы даже небольшая система может компенсировать эксплуатационные расходы вашей основной системы отопления.При рассмотрении вопроса о модернизации или замене системы отопления и охлаждения вашего дома спросите своего подрядчика о тепловых насосах, сертифицированных ENERGY STAR.
Автор: Эбигейл Дакен, сертифицированная продукция ENERGY STAR
Как тепловой насос может помочь вам сэкономить деньги в течение всего года
Если вы ищете простой способ сэкономить на счетах за электроэнергию, вам следует подумать об использовании теплового насоса . Тепловые насосы помогают сэкономить деньги без ущерба для комфорта.Хотя в названии может быть слово «тепло», тепловой насос может помочь вам как в жаркую, так и в холодную погоду. Он также может иногда работать более эффективно, чем кондиционер или более традиционный обогреватель. Тепловые насосы лучше всего работают в умеренном климате.
Как работает тепловой насос
Тепловой насос работает, перемещая тепло из одного помещения в другое. Так же и работает большинство кондиционеров. Основное различие между ними заключается в том, что тепловые насосы делают больше для поддержания комфорта в доме в течение всего года.
В холодную погоду тепловой насос забирает теплый воздух снаружи и перемещает его внутрь, чтобы согреть дом. Даже когда на улице холодно, остается теплый воздух. Тепловой насос может передать его в дом, где это необходимо. В теплую погоду он меняет процесс отвода тепла, забирая тепло изнутри дома и отводя его наружу. Таким образом, воздух внутри остается прохладным, когда на улице теплее.
Тепловой насос для обогрева и охлаждения дома с использованием небольшого количества энергии является очень эффективным способом поддерживать комфорт в вашем доме в течение всего года.Тепловой насос работает с устройством обработки воздуха или печью для распределения воздуха по всему дому. Когда сезон меняется с нагрева на охлаждение, вам нужно всего лишь внести несколько простых изменений, чтобы подготовиться.
Чтобы подробнее узнать, как работает тепловой насос, посмотрите это видео от Lennox:
Экономия денег
Использование теплового насоса может сэкономить ваши деньги, потому что он намного эффективнее, чем другие типы оборудования. Тепловой насос не потребляет столько энергии, как другие агрегаты, потому что он просто перемещает теплый воздух, а не производит тепло.Кроме того, с тепловым насосом не нужно устанавливать отдельные системы для отопления и охлаждения. Вы можете положиться на этот удивительный агрегат в любое время года.
Чтобы определить, эффективен тепловой насос или нет, вам необходимо рассмотреть две отдельные системы оценки:
Отопление
Эффективность нагрева теплового насоса измеряется коэффициентом производительности отопительного сезона, или HSPF. Он измеряет соотношение тепловой мощности за сезон и количества потребляемой энергии. Рейтинг HSPF от 8 до 10 указывает на эффективное устройство.
Охлаждение
Когда дело доходит до охлаждения дома, эффективность теплового насоса измеряется системой SEER. SEER означает сезонный рейтинг энергоэффективности. SEER измеряет выход холодного воздуха по сравнению с потребляемой энергией или общую эффективность охлаждения, которую вы получаете, по сравнению с общей потребляемой энергией. Новые отряды должны иметь показатель SEER 13.0 или выше, но рейтинг может доходить до 23.0.
Даже если у вас уже есть тепловой насос, его следует заменить, если им исполнилось 10 лет.Новые тепловые насосы намного эффективнее старых моделей.
Если вы хотите наслаждаться энергосбережением и комфортным домом в течение всего года, , свяжитесь с нашими дружелюбными сотрудниками с по , запишитесь на бесплатную консультацию по энергоснабжению дома сегодня. В SMO Energy наши сертифицированные специалисты NATE могут установить новую эффективную систему в вашем доме. Будь то обслуживание теплового насоса или консультация по домашнему энергоснабжению, мы можем помочь вашей семье сохранить комфорт и сэкономить ваши деньги.
Последнее обновление 14 апреля 2020 г. на веб-странице
Как работает тепловой насос | Видео о тепловом насосе | Goodman
Как работает тепловой насос
Тепловой насос передает тепло из одного места в другое.Звучит просто, но откуда берется тепло, если топливо не сжигается?
В системе с воздушным тепловым насосом используются передовые технологии и цикл охлаждения для обогрева и охлаждения вашего дома. Это позволяет тепловому насосу обеспечивать комфорт в помещении круглый год, независимо от времени года.
В теплое время года тепловой насос может работать как кондиционер, отводя тепло и влажность изнутри и направляя их наружу. В холодные месяцы тепло из наружного воздуха извлекается и передается внутрь вашего дома.Вы не поверите, но даже при 32 ° F в день достаточно тепла, чтобы согреть ваш дом. Наука потрясающая!
Например, когда есть разница температур, например, у вашего тела 98,6 ° F и воздуха 32 ° F, тепло передается от более теплого объекта к более холодному воздуху. Вот почему вам становится холодно! Поэтому, когда вы пытаетесь получить тепло от воздуха 32 ° F, вам нужно соприкоснуться с чем-то еще более холодным. Это работа хладагента в тепловом насосе.
Холодные месяцы: тепловые насосы забирают тепло из наружного воздуха и передают его в ваш дом.
Теплые месяцы: тепловые насосы забирают теплый воздух и влажность изнутри вашего дома и переносят их наружу, оставляя в помещении более прохладный воздух.
Режим кондиционирования воздуха
При правильной установке и функционировании тепловой насос может помочь поддерживать прохладную комфортную температуру, одновременно снижая уровень влажности в вашем доме.
- Теплый воздух изнутри вашего дома втягивается в воздуховоды с помощью моторизованного вентилятора.
- Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента между внутренним испарителем и наружными конденсаторными агрегатами.
- Теплый воздух в помещении затем направляется к воздухообрабатывающему устройству, в то время как хладагент перекачивается из внешнего змеевика конденсатора во внутренний змеевик испарителя. Хладагент поглощает тепло, проходя через воздух в помещении.
- Этот охлажденный и осушенный воздух затем проталкивается через соединительные внутренние воздуховоды к вентиляционным отверстиям по всему дому, снижая внутреннюю температуру.
- Цикл охлаждения продолжается снова, обеспечивая постоянный метод охлаждения.
Тепловой режим
Тепловые насосы уже много лет используются в регионах с более мягкими зимами. Однако за последние пять лет технология тепловых насосов с воздушным источником тепла претерпела значительные изменения, что позволило использовать эти системы в районах с продолжительными периодами отрицательных температур. 1
- Тепловой насос может переключаться из режима кондиционирования воздуха в режим нагрева путем реверсирования цикла охлаждения, в результате чего внешний змеевик работает как испаритель, а внутренний змеевик — как конденсатор.
- Хладагент проходит через замкнутую систему холодильных линий между наружным и внутренним блоком.
- Хотя наружные температуры низкие, достаточно тепловой энергии поглощается из наружного воздуха змеевиком конденсатора и выделяется внутри змеевиком испарителя.
- Воздух изнутри вашего дома втягивается в воздуховоды с помощью моторизованного вентилятора.
- Хладагент перекачивается из внутреннего змеевика во внешний змеевик, где он поглощает тепло из воздуха.
- Этот нагретый воздух затем проталкивается через соединительные каналы к вентиляционным отверстиям по всему дому, повышая внутреннюю температуру.
- Цикл охлаждения продолжается снова, обеспечивая постоянный способ согреться.
Детали теплового насоса
Чтобы лучше понять, как ваш воздух нагревается или охлаждается, полезно немного узнать о деталях, составляющих систему теплового насоса. Типичная система с воздушным тепловым насосом представляет собой раздельную или состоящую из двух частей систему, в которой в качестве источника энергии используется электричество.Система содержит наружный блок, похожий на кондиционер, и комнатный кондиционер. Тепловой насос работает вместе с устройством обработки воздуха, распределяя теплый или холодный воздух по внутренним помещениям. Помимо электрических компонентов и вентилятора, система теплового насоса включает в себя:
Компрессор: перемещает хладагент по системе.
Плата управления: определяет, должна ли система теплового насоса находиться в режиме охлаждения, обогрева или размораживания.
Змеевики: Конденсатор и испарительный змеевик нагревают или охлаждают воздух в зависимости от направления потока хладагента.
Хладагент: Вещество в холодильных линиях, которое циркулирует через внутренний и наружный агрегаты.
Реверсивные клапаны: измените поток хладагента, который определяет, будет ли ваше внутреннее пространство охлаждено или нагрето.
Термостатические расширительные клапаны: регулируют поток хладагента так же, как кран крана регулирует поток воды.
Аккумулятор: резервуар, который регулирует заправку хладагента в зависимости от сезонных потребностей.
Холодильные линии и трубы: соедините внутреннее и внешнее оборудование.
Нагревательные полоски: Электрический нагревательный элемент используется для дополнительного нагрева. Этот добавленный компонент используется для добавления дополнительного тепла в холодные дни или для быстрого восстановления после низких температур.
Воздуховоды: служат в качестве воздушных туннелей в различные помещения внутри вашего дома.
Термостат или система управления: Устанавливает желаемую температуру.
Почему на моем тепловом насосе лед?
Не паникуйте! На тепловом насосе довольно часто можно увидеть иней или даже лед.Процесс передачи тепла хладагенту может привести к накоплению избыточной влаги на теплообменнике. Эта избыточная влага может замерзнуть при очень низких температурах. Хорошая новость в том, что ваш тепловой насос был разработан для этого!
Правильно функционирующий тепловой насос имеет режим размораживания, который включается при обнаружении образования льда. Блок просто меняет цикл хладагента, и тепло направляется к наружному змеевику. В то время как это происходит, резервные или вспомогательные нагревательные полоски используются для обогрева вашего дома до тех пор, пока лед не растает.
Однако, если ваш тепловой насос не размораживает лед, это может быть признаком того, что что-то не работает должным образом. В этом случае обратитесь к местному лицензированному дилеру HVAC для проверки устройства.
Чтобы узнать больше о том, как работает тепловой насос, посмотрите видео «Как работает тепловой насос».
1 Воздушные тепловые насосы. (нет данных). Получено с Energy.gov: https://energy.gov/energysaver/air-source-heat-pumps .
Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики
Управление геотермальных технологий занимается только производством электроэнергии.Для получения дополнительной информации о геотермальном отоплении и охлаждении, а также о тепловых насосах, использующих грунтовые источники, посетите Отдел строительных технологий Министерства энергетики США (DOE).
Геотермальный тепловой насос, также известный как геотермальный тепловой насос, представляет собой высокоэффективную технологию использования возобновляемых источников энергии, которая получает широкое распространение как в жилых, так и в коммерческих зданиях. Геотермальные тепловые насосы используются для отопления и охлаждения помещений, а также для нагрева воды. Преимущество наземных тепловых насосов заключается в том, что они концентрируют естественное тепло, а не производят тепло за счет сжигания ископаемого топлива.
Видео: Энергия 101: Геотермальные тепловые насосы
Технология основана на том факте, что земля (под поверхностью) остается при относительно постоянной температуре в течение всего года, теплее воздуха над ней зимой и прохладнее летом. , очень похоже на пещеру. Геотермальный тепловой насос использует это преимущество, передавая тепло, накопленное в земле или грунтовых водах, в здание зимой и передавая его из здания обратно в землю летом.Другими словами, земля зимой действует как источник тепла, а летом — как теплоотвод.
Система состоит из трех основных компонентов:
- Подсистема заземления
Используя землю в качестве источника / поглотителя тепла, ряд соединенных труб, обычно называемых «петлей», закапывают в землю рядом со зданием. быть обусловленным. Петлю можно закапывать как вертикально, так и горизонтально. В нем циркулирует жидкость (вода или смесь воды и антифриза), которая поглощает тепло от окружающей почвы или отдает тепло окружающей почве, в зависимости от того, холоднее или теплее окружающий воздух, чем почва. - Подсистема теплового насоса
Для отопления геотермальный тепловой насос отводит тепло от жидкости в заземлении, концентрирует его, а затем передает его в здание. Для охлаждения процесс обратный. - Подсистема распределения тепла
Обычные воздуховоды обычно используются для распределения нагретого или охлажденного воздуха от геотермального теплового насоса по всему зданию.
Бытовая горячая вода
Помимо кондиционирования помещения, геотермальные тепловые насосы могут использоваться для подачи горячей воды для бытовых нужд во время работы системы.Многие жилые системы теперь оснащены пароохладителями, которые передают избыточное тепло от компрессора геотермального теплового насоса в резервуар для горячей воды дома. Пароохладитель не подает горячую воду весной и осенью, когда геотермальная система теплового насоса не работает; однако, поскольку геотермальный тепловой насос намного более эффективен, чем другие средства нагрева воды, производители начинают предлагать системы «полного спроса», в которых используется отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домашнего хозяйства в горячей воде.Эти агрегаты экономично обеспечивают горячую воду так же быстро, как и любая конкурирующая система.
Дополнительная информация
Что такое тепловой насос?
Домовладельцы Джорджии, тепловые насосы делают эффективный выбор для отопления и охлаждения дома. Понять ответ на вопрос «Что такое тепловой насос?» и вы поймете, почему эти изящные системы являются ключом к энергоэффективности дома.
Дэниел Джейп объясняет все ключевые термины в этом видео!
Что такое тепловой насос?
Если вы знаете что-нибудь о том, как работают холодильники, легко понять, как работают тепловые насосы.Тепловые насосы и холодильники работают по одним и тем же принципам. Тепловые насосы также могут использовать цикл сжатия для нагрева.
По сути, тепловой насос передает тепло из одного места в другое поставщику тепла или холода. В режиме охлаждения насос отводит тепло из вашего дома, чтобы в нем было прохладнее. В режиме обогрева он передает тепло в ваш дом, делая воздух более теплым. В системе с замкнутым контуром тепловой насос использует хладагент для передачи тепла.Хладагент меняет состояние с жидкого на газ и обратно на жидкое при изменении температуры и давления.
Преимущества тепловых насосов
Тепловые насосы предлагают значительные преимущества домовладельцам в Атланте:
- Энергоэффективность: одна из причин такой эффективности тепловых насосов — их способность передавать тепло, а не генерировать его с нуля в качестве источника тепла. стандартный кондиционер делает. По данным Министерства энергетики, домовладельцы, которые в настоящее время используют электричество для отопления, могут сэкономить до 40 процентов суммы, которую они тратят на отопление и охлаждение, установив тепловой насос с воздушным источником тепла.
- Контроль влажности: Тепловые насосы справляются с известным влажным климатом Атланты лучше, чем стандартные кондиционеры. Это связано с тем, что кондиционер, естественно, работает на более низкой скорости в течение более длительного времени, чем другие системы, а длительные циклы охлаждения являются ключом к снижению влажности.
- Комфорт: тепловые насосы на более низких ступенях охлаждения обеспечивают более высокий комфорт по сравнению со стандартными кондиционерами. Большинство кондиционеров и печей включаются на полную мощность, а затем отключаются, чтобы не посылать прохладный воздух в дом.В результате часто возникают холодные зоны во время работы системы и горячие зоны, когда она отключается. С тепловым насосом вы получите непрерывный поток охлажденного воздуха, поступающий в дом и повышающий комфорт.
- Простая установка: если в настоящее время вы отапливаете свой дом электричеством или газом и охлаждаете его с помощью кондиционера, установщику HVAC не придется вносить много изменений для модернизации теплового насоса с воздушным источником. Блок займет примерно столько же места, сколько ваш кондиционер и печь, потому что он состоит из тех же двух компонентов: внутреннего воздухоподготовителя и наружного конденсатора.
- Гибкость двойной системы: если существующая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в вашем доме нуждается в замене, вложение как в печь, так и в кондиционер может оказаться дорогостоящим. Установив тепловой насос, вы получите систему «два в одном», которая нагревает и охлаждает по сниженной цене.
Для ответов на такие вопросы, как «Что такое тепловой насос?» или «Как я могу охладить свой дом более эффективно?» связаться с Надежным отоплением и воздухом. Мы обслуживаем метро Атланта и прилегающие районы, включая отопление, охлаждение, водопровод и электричество.
Советы для пользователей теплового насоса — эффективность Мэн
Десятки тысяч тепловых насосов были установлены в домах и на предприятиях по всему Мэну, потому что они являются одним из наиболее эффективных способов обогрева и охлаждения. Если вы вложили деньги или обдумываете их, мы хотели бы поделиться советами о том, как можно максимально сэкономить с помощью теплового насоса.
Перейдите к нижней части этой страницы, чтобы посмотреть видео с советами или загрузить в формате pdf нашу брошюру «Советы для пользователей теплового насоса».
Используйте тепловой насос круглый год.
Высокопроизводительные тепловые насосы — самая эффективная система отопления даже в самый холодный зимний день. Если у вас есть и тепловой насос, и печь / бойлер, ваш тепловой насос будет более энергоэффективным выбором.
1.
2.
Установите и забудьте.
Тепловые насосы отличаются от печей и котлов. Выключение теплового насоса, когда вы находитесь вдали или спите, может потреблять больше энергии, чем оставлять его включенным. Лучше всего установить комфортную температуру и забыть об этом.
Комплект для комфорта.
Тепловые насосы измеряют температуру в помещении иначе, чем традиционные термостаты для печей или котлов. Возможно, вам понадобится настроить тепловой насос на более высокую температуру, чем вы привыкли.Установите комфорт независимо от вашей обычной настройки печи / котла.
3.
4.
Выделите тепловому насосу отдельную зону.
Шаг 1 — Чтобы котел / печь не конкурировал с тепловым насосом, закройте заслонки / радиаторы в помещениях, обогреваемых тепловым насосом.
Шаг 2 — Чтобы тепловой насос не влиял на термостат котла / печи, переместите термостат за пределы диапазона теплового насоса.
Используйте тепловой насос перед котлом / печью.
Поскольку ваш тепловой насос более эффективен, чем ваш котел / печь, сначала используйте тепловой насос. Это может означать установку термостата теплового насоса выше, чем термостата котла / печи, чтобы обеспечить работу теплового насоса вместо котла / печи.
5.
6.
Избегайте «Авто» режима.
Установите режим теплового насоса на «Нагрев» зимой и «Холод» летом. Избегайте использования режима «Авто», поскольку он может вызвать нагрев системы прохладной летней ночью или охлаждение солнечным зимним днем.
Оптимизировать скорость вентилятора.
Начните с настройки вентилятора на «Авто вентилятор». Если при этом нагретый или охлажденный воздух не распространяется достаточно далеко, установите скорость на самый низкий уровень, который будет соответствовать вашим потребностям.
7.
8.
Оптимизировать направление воздушного потока.
На тепловом насосе легко перенаправить поток воздуха. Для обеспечения максимального охвата воздух должен быть направлен в открытое пространство, наиболее удаленное от внутреннего блока и от любых препятствий. Возможно, вам придется поэкспериментировать, чтобы выбрать наиболее удобный для вас вариант.
Очистите пылевые фильтры.
Тепловые насосы лучше всего работают, когда пылевые фильтры чистые. Пропылесосьте или промойте пылевые фильтры, когда они станут заметно грязными или когда загорится индикатор.Частота очистки может варьироваться от недель до месяцев в зависимости от использования и количества пыли. Для получения подробной информации о том, как снять фильтры, обратитесь к руководству пользователя.
9.
10.
Держите наружный блок в чистоте.
Держите кусты подальше от наружных блоков и удаляйте листья, которые могут в них застрять, соблюдая осторожность, чтобы не погнуть ребра радиатора.Чистый снег смещается от наружных блоков, но не беспокойтесь о том, что на них скапливается снег и лед. Тепловые насосы автоматически размораживаются.
Сдайте тепловой насос в ремонт.
В дополнение к регулярной очистке фильтра тепловые насосы требуют периодического профессионального обслуживания. Подумайте о том, чтобы следовать рекомендациям производителя о том, когда профессионально чистить и обслуживать устройство. Регулярное обслуживание может помочь обеспечить максимальную производительность.
11.
Наслаждайтесь экономией.
Мы надеемся, что эти советы помогут вам максимально эффективно использовать тепловой насос. Хотя каждый дом и бизнес индивидуален, высокопроизводительный тепловой насос будет работать наиболее эффективно и снизит общие расходы на отопление и охлаждение, если вы будете следовать этим советам.
Полезные ссылки для бесканального теплового насоса
Посмотрите наше видео с советами для пользователей теплового насоса
Скачать версию для печати
Тепловые насосы | AAA Northgate
Удаление тепла из разреженного воздуха
Тепловые насосы работают, передавая тепловую энергию воздуха из одного места в другое.Перемещая (а не генерируя) тепло, тепловой насос очень эффективен, производя от 3 до 10 раз больше энергии, чем потребляет.
Тепловая энергия присутствует даже при низких температурах. Зимой тепловой насос извлекает тепло из наружного воздуха, сжимает его до более высокой температуры и затем доставляет в ваш дом. Летом он меняет направление, действует как кондиционер и отводит тепло из вашего дома.
Тепловой насос может быть добавлен к существующей газовой, электрической или масляной печи.Благодаря встроенному источнику тепла тепловой насос может заменить печь.
Тепловые насосы бывают двух конфигураций:
- Центральный тепловой насос, который использует существующие воздуховоды для подачи тепла ко всему зданию.
- Бесканальный тепловой насос для домов и других зданий без существующих воздуховодов. Бесканальная система может обогревать определенную зону или все здание.
AAA Northgate предлагает тепловые насосы Carrier.
Замена теплового насоса источника воздуха
Тепловой насос оценивается по трем параметрам:
- Коэффициент полезного действия (COP): Сколько единиц энергии тепловой насос обеспечивает на каждую единицу, которую он использует для отвода тепла.
- Коэффициент полезного действия для отопительного сезона (HSPF): Рейтинг эффективности в течение отопительного сезона.
- Сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER): рейтинг эффективности в течение сезона охлаждения.
Чем выше рейтинги COP, HSPF или SEER, тем эффективнее тепловой насос. В Центральном Иллинойсе тепловые насосы с рейтингом ENERGY STAR® должны иметь HSPF 8,2 или выше и SEER 14,5 или выше.
Если у вас есть существующий тепловой насос и вы полагаетесь на него для отопления, вы можете подумать о новом агрегате с более высокой эффективностью работы при низких температурах.Большинство тепловых насосов, установленных до 2010 года, пришлось увеличить, чтобы обеспечить 100% потребности в отоплении помещений.
Тепловые насосы нового поколения намного эффективнее. Они используют компрессоры переменной производительности с «инверторной» технологией, более эффективные воздуходувки и двигатели, а также интеллектуальные системы управления для более эффективного обеспечения тепла.
Инвестирование в тепловой насос для вашей собственности в Центральном Иллинойсе
AAA Northgate является официальным дилером компании Carrier Factory. Мы устанавливаем полную линейку тепловых насосов Carrier.Наши специалисты хорошо обучены, чтобы правильно определить размер и установить эти превосходные изделия. Каждый установленный нами тепловой насос гарантированно обеспечит вам надежный и энергоэффективный домашний комфорт.
Мы предлагаем новые заменяющие системы тепловых насосов с воздушным источником воздуха всех размеров, от частных домов до многоквартирных домов по всему Центральному Иллинойсу. Мы знаем, как сложно составить бюджет для таких крупных и важных расходов, поэтому мы предлагаем финансирование всех наших продуктов.
Свяжитесь с нами сегодня, если у вас возникнут вопросы о новом или заменяющем тепловом насосе для вашего здания в Пеории!
.