Тепловой насос воздух вода для отопления дома: Подбираем тепловой насос воздух-вода – как сделать расчет и подобрать марку

Тепловые насосы воздух — воздух и воздух — вода

 Тепловой насос воздух-вода для отопления дома 

  Для отопления жилого дома площадью 100-120 кв.м вам понадобится тепловой насос подогревающий воду к примеру Cooper&Hunter CH-HP12SINKM, отличается высокой надежностью (завод Gree, компресоры Daikin) и доступной ценой. Если вы хотите уложится в бюджет, то альтернатива из теплового насоса воздух — воздух, к примеру можно купить два тепловых насоса Cooper&Hunter CH-S12FTXAM2S Supreme .

Интернет-магазин «Климавент» предлагает вашему вниманию большой выбор тепловых насосов для отопления дома воздух воздух и воздух-вода. Воздушные тепловые насосы – это современное высокотехнологичное климатическое оборудование, работающее по тому же принципу, что и инверторные кондиционеры типа «сплит-система» или геотермальные насосы. Основная особенность заключается в том, что эти устройства предназначены для использования в качестве отопительных приборов.

 Наш ассортимент

В нашем каталоге представлена продукция ведущих мировых брендов, таких как Cooper&Hunter и Electrolux, обладающие множеством достоинств:

• Высокое качество исполнения и сборки;
• Элегантный дизайн, привлекательный внешний вид;
• Простота применения;
• Оптимальное соотношение цены, мощности и производительности;
• Низкое потребление электрической энергии;
• Надежность, практичность, долгие сроки службы;
• Быстрый обогрев помещения;
• Превосходные эксплуатационные характеристики;
• Отличная функциональность.

Если вы хотите недорого купить тепловой насос воздух воздух / вода для дома в Москве и Подмосковье то лучшим решением будет обратиться к нам. Мы всегда готовы помочь вам с подбором модели, которая будет стоить достаточно дешево и выполнять свои функции на все 100%. Оформить заказ вы можете из каталога на сайте или по телефону. Доставку мы производим по Москве, Московской области и всей России, также предоставляем услуги монтажа.

 Мы предлагаем отличные условия:

• Широкий ассортимент;
• Доступная стоимость тепловых насосов для отопления дома;
• Высококачественная брендовая продукция;
• Оперативная доставка по России;
• Профессиональный монтаж;
• Выгодные акции и спецпредложения;
• Консультация и помощь в выборе.

Тепловые насосы воздух/вода

Тепловой насос и возобновляемые источники энергии

Воздух, вода и земля являются источниками  большого количества возобновляемой энергии, благодаря солнечному свету и дождю. Тепловой насос извлекает тепло из окружающей среды (воздух, вода, земля) и передает его вам с целью обогрева или охлаждения с небольшими энергетическими затратами.

Преимущества тепловых насосов

Экономия энергии до 70 %

На 1 кВт потребляемой энергии тепловой насос производит в среднем до 4 кВт тепла, таким образом 3 кВт вы получаете бесплатно (коэффициент преобразования КОП — в среднем равен 4 ).

Отопление и охлаждение: две функции в одном устройстве

Такой тепловой насос называется реверсивным. Зимой тепловой насос вас согревает, а летом приносит приятную прохладу, а система регулирования гарантирует оптимальный комфорт, отвечающий вашим потребностям.

Защита окружающей среды

Использование энергии наружного воздуха для отопления – это выбор в пользу защиты окружающей среды. Отказ от использования ископаемых видов топлива помогает избежать парникового эффекта и сохранить природные ресурсы.

Как это работает?

Тепловой насос извлекает тепло, присутствующее в воздухе, земле или подземных водах для отопления или охлаждения вашего дома. Он производит в 4 раза больше энергии, чем потребляет для своей работы.

Aэротермальный тепловой насос (воздух-вода)

Используя принцип аэротермии, тепловой насос извлекает природное тепло воздуха (даже зимой).

Преимущество теплового насоса воздух/вода

• Работа в режимах отопления и охлаждения
• Идеальное использование для небольших помещений
• Простая установка не требующая дополнительной площади или скважин
• Высокая производительность (КОП от 3,5 до 4,2)

Геотермальный тепловой насос (земля-вода, вода-вода)

Геотермальные тепловые насосы используют энергию, присутствующую в недрах земли, для отопления, горячего водоснабжения и охлаждения летом.

Преимущество теплового насоса вода/вода и земля-вода

• Работа в режимах отопления и охлаждения
• Принцип геотермии  не требует обязательно большой площади поверхности земли, если выбор
  сделан в пользу бурения или использования тепла грунтовых вод.
• Установка незаметная визуально, а также акустически
• Высокая производительность (КОП до 5,6 при 10°C.)

Термодинамический водонагреватель

В предложении De Dietrich на Российском рынке 2 тепловых насоса для ГВС — Kaliko и Kaliko ESSENTIEL
Термодинамический водонагреватель работает по принципу аэротермического теплового насоса и получает энергию из воздуха.
Установленный, в идеале, в подвальном помещении, он с максимальной эффективностью в течение всего года использует тепло комнатного или наружного воздуха

Тепловой насос для отопления дома – применение, технические характеристики, виды, установка

Компания – Geopumps предлагает в 2 – 3 раза снизить затраты на обогрев вашего жилища, перейдя на отопление тепловым насосом. Мы, представляя известных производителей, продаем на условиях, выгодных для покупателя климатическую технику высокого класса. Ее можно использовать для отопления дома, квартиры, офиса, используя различные отопительные системы: теплый пол, радиаторное отопление, воздушное отопление. При необходимости, тепловой насос может работать в реверсивном режиме, полноценно кондиционируя ваше помещение, создавая комфортные условия для круглогодичного пребывания. Вы можете выбрать вариант получения экономии, используя возобновляемую тепловую энергию из окружающей среды круглогодично, не нарушая при этом экологический баланс.

Источниками тепла могут быть грунт, вода из наземных и подземных водоемов и окружающий воздух, а также различные сбросные воды от процессов производства и жизнедеятельности.

Источник — Вода

Источник — Воздух

Источник — Земля

Тепловой насос в 3-4 раза сэкономит ваш семейный бюджет по сравнению с обычным электрообогревом.

Мы можем спроектировать всю систему отопления и горячего водоснабжения, подобрать нужное оборудование для отопительной системы, провести его закупку, доставку, монтаж и пуско-наладку. Все это можно сделать не только для коттеджа, но и для предприятия, большого офиса, торгового центра и даже многоэтажного дома.

Техническое или нормативное определение

Техническое определение дано в ГОСТ Р 54671-2011 (т. е. модифицированный региональный евростандарт EN 14511-1:2011). Тепловой насос (далее ТН), используемый для обогрева воздуха в помещении – это устройство, которое размещено в корпусе, спроектировано и изготовлено как установка, обеспечивающая подачу тепла. В ней для нагрева используется холодильная система с электроприводом. Кроме того, ТН может иметь средства для охлаждения, очистки, вентиляции и снижения относительной влажности воздуха в помещении.

Физические принципы работы теплового насоса

Тепло переходит от нагретого тела к холодному. Но человек научился делать наоборот – отбирать тепловую энергию холодного тела и передавать его теплому. В XIX веке этот процесс объяснил инженер и ученый-физик из Франции С. Карно.

В основу работы теплового насоса положен обратный цикл Карно. По прямому циклу Карно работают тепловые машины – паровые и двигатели внутреннего сгорания, по обратному циклу – холодильники и тепловые насосы.

В основе теплового насоса лежит фреоновый контур с компрессором и теплообменниками внешнего и внутреннего контуров. Внешний контур является источником низкопотенциального тепла в котором происходит отбор тепла из окружающей среды.

Из внешнего контура незамерзающий теплоноситель на основе гликоля или спиртосодержащих растворов в жидком виде подается на теплообменник-испаритель теплового насоса. В объеме его камеры, где давление снижено, фреон полностью испаряется. Парообразный фреон подается по трубопроводу в компрессор. В нем с помощью приводного электродвигателя пары фреона сжимаются, при этом повышается их температура. Горячий пар фреона подается на другой теплообменник-конденсатор внутреннего контура, где этим теплом обогревается помещение.

Виды тепловых насосов

Тепловые насосы (ТН) можно классифицировать по разным признакам.

По принципу работы.

Тепловые насосы бывают абсорбционные и компрессионные. В абсорбционных тепловых насосах при низком давлении в испарителе хладагент превращается в парообразное состояние и затем перетекает в конденсатор. В конденсаторе пар взаимодействует с абсорбирующим веществом, и в результате этого процесса высвобождается тепло в больших количествах.

В компрессионных тепловых насосах используется электроэнергия. В компрессоре, с помощью приводного электродвигателя, парообразный теплоноситель откачивается из внешнего контура и сжимается, давление повышается и снова выделяется тепло

По источнику тепла.

В этом виде классификации тепловой насос можно характеризовать по признакам откуда они берут тепло и куда отдают:

A. Тепловые насосы типа вода-вода.

В эту группу входят ТН, у которых контур теплосъема помещается в открытых водоемах – реках или прудах. Нередко в качестве первичного контура используется вода из скважин из которой забирается тепло и отдается либо в традиционную систему отопления: радиаторы, фанкойлы, теплый пол. Либо в воздушные приточные установки.

B. Насосы отопления тепловые воздушные.

1. «Воздух-воздух». Такой вид агрегатов «отбирает» тепловую энергию из воздуха окружающей среды и обогревает воздух внутри помещения.
2. «Воздух-вода» — также использует тепловую энергию воздуха и отдает ее в водяной контур отопления
3. «Вода-воздух» — тепловая энергия воды посредством теплового насоса передается в воздушную систему отопления здания

C. Геотермальные. Аналогичные ТН «вода-вода». Использует тепло земли и передает тепло в систему отопления.

Специалисты нашей компании проконсультируют по всем видам тепловых насосов, их работе особенностях использования и выгодах приобретения и применения.

Установка теплового насоса для отопления в Geopumps

Тепловой насос воздух-вода: принцип работы и преимущества тепловых насосов воздух-вода

Тепловий насос Нitachi купити стало не лише престижно, а й економічно вигідно за всіма параметрами.

• Основними перевагами обладнання є його універсальність: працює на опалення, кондиціювання та гаряче водопостачання будь-якого будинку і квартири за низьких експлуатаційних витрат.
• У новій лінійці теплових насосів Yutaki від Hitachi представлено 70 моделей продуктивністю від 7 до 32 кВт.
• Тепловий насос для опалення будинку за ціною впевнено конкурує з іншим опалювальними агрегатами.
• Устаткування повністю вдосконалили, щоб вигідно виокремлюватися серед конкурентів.
• Насос для системи опалення з лінійки Yutaki Hitachi відрізняється від попередніх моделей потужністю установок, збільшенням коефіцієнта ефективності СОР, а також наявністю спеціального комплекту для кондиціювання.
• Новий білий дизайн установок робить їх максимально підходящими навіть для найвишуканішого інтер’єру.
• Купити тепловий насос цього бренду – економія коштів на опаленні, охолодженні і ГВП житла, очевидна вигода у зв’язку з постійним підвищенням всіх тарифів на опалення.

Де замовити теплові насоси в Києві?

Щоб обладнання радувало вас тривалим терміном служби й ефективною безперебійною роботою, замовте теплові насоси в Україні від перевіреного бренду. Компанія Hitachi на українському ринку представляє свою продукцію вже більше 20 років. Наш тепловий насос за ціною в Києві впевнено конкурує з іншими провідними виробниками і дозволяє стати володарем функціонального агрегату без зайвих фінансових витрат.

Ми пропонуємо теплові насоси Нitachi в Києві за цінами виробника

У нас представлена офіційна продукція бренду, що дозволяє пропонувати клієнтам теплові насоси за ціною без накруток. Пряма співпраця з японською корпорацією гарантує доступну вартість теплового насосу всіх моделей, своєчасні постачання та регулярне оновлення асортименту.
У нас також можна замовити тепловий насос під ключ — ми візьмемо на себе всі турботи про доставку, встановлення та запуск обладнання.

Тепловой насос воздух-вода для отопления дома

Обновлено: 9 декабря 2019.

Тепловой насос воздух-вода для отопления дома не подойдет! По крайней мере так утверждают многие «эксперты из интернета». Но так ли это на самом деле? Насколько эффективно отопление воздух-вода с помощью теплового насоса?

Воздушные тепловые насосы дешевле геотермальных и водяных как в плане оборудования, так и монтажа. В основном их используют для горячего водоснабжения, но насколько целесообразно использовать его для обогрева дома?

Принцип работы

Для тех, кто не совсем разбирается в теме, стоит пояснить, что такое тепловой насос воздух-вода. По сути, это «холодильник наоборот» – устройство, которое охлаждает воздух снаружи себя и нагревает воду, которая находится в баке. Дальше эту воду можно использовать для ГВС или обогрева дома.

Внутреннее устройство теплового насоса воздух-вода схематически

В тепловом насосе используется замкнутый цикл, он потребляет только электроэнергию. Его КПД измеряется как отношение затраченной электрической энергии к полученной тепловой. Эффективность тепловых насосов также измеряется в COP (Coefficient of performance). COP 2 соответствует КПД 200% и значит, что на 1 кВт электричества он даст 2 кВт тепла.

Цикл работы теплового насоса

Переносчик тепла в тепловом насосе – фреон. Полный цикл работы выглядит следующим образом (для примера приведем гипотетические значения):

1. Фреон в газообразном состоянии с температурой -5 градусов попадает в конденсатор;
2. Газ сжимается с помощью компрессора до тех пор, пока не переходит в состояние жидкости;
3. При повышении давления температура фреона повышается до +70 градусов;
4. Нагретый фреон проходит через теплообменник и отдает тепловую энергию воде;
5. После нагрева воды фреон охлаждается до +50 градусов;
6. Охлажденный фреон в жидком состоянии попадает в испаритель;
7. Испаритель имеет большой объем, давление падает и жидкость закипает, переходит в состояние газа;
8. При испарении фреон охлаждается до -20 градусов;
9. Газ нагревается от наружного воздуха до -5 градусов;
10. Фреон попадает в конденсатор и цикл повторяется заново.

Мощность и эффективность

Если у геотермальных и водяных тепловых насосов КПД практически не зависит от времени года, то с воздушными дело обстоит иначе. Производительность напрямую зависит от температуры воздуха на улице, чем он холоднее, тем ниже COP (КПД).

Многие считают, что от мощности теплового насоса зависит, сколько тепла он сможет произвести, но это не так. Она характеризует потребление энергии, а количество полученного тепла зависит от КПД. Соответственно – от температуры воздуха снаружи дома.

Плюсы и минусы

Хорошо:

• Тепловой насос воздух-вода дешевле, чем грунт-вода и вода-вода;
• Для установки не нужно прокладывать трубы с хладагентом;
• Простота установки.

Плохо:

• Низкая производительность при низких температурах;
• Модели, работающие при очень низких температурах – довольно дорогие.

Особенности использования теплового насоса воздух-вода для отопления дома

Ни один продавец не скажет вам о зависимости износа оборудования от КПД. А она есть! Покажем наглядно:

Например, при 0 градусов КПД воздушного теплового насоса составляет 300%, а при -5 – 200%. То есть, чтобы получить 10 кВт тепла, в первом случае он потребит 3,33 кВт электроэнергии, а во втором – 5 кВт. Сам тепловой насос совершит в полтора раза больше работы при температуре -5, чем при 0 градусов.

Совершаемая работа – это износ всех агрегатов теплового насоса, в особенности компрессора. Как видим, от температуры воздуха зависит не только потребление, но и срок службы теплового насоса.

Целесообразность

Чтобы эффективно использовать тепловой насос воздух-вода, нужно правильно подобрать мощность. Мы не рекомендуем использовать его при температуре, когда КПД ниже 150%, чтобы не перегружать оборудование.

Подсчитайте срок окупаемости теплового насоса, и стоимость капитального ремонта – они должны быть выше, чем цена тепла, которое можно получить из других источников. В противном случае ставить тепловой насос воздух-вода для отопления дома не имеет смысла.

Альтернативный вариант

Можно использовать тепловой насос как источник тепла в осенне-весенний период, а зимой – включать отопление от электричества, газового или твердотопливного котла. Так можно существенно снизить расходы на обогрев здания.

Газовый котел, спаренный с тепловым насосом

Единственный минус – придется потратиться на покупку дополнительных обогревательных приборов. Но если считать все в долгосрочной перспективе, такой вариант более выгодный.

Не забывайте – в комментариях вы можете оставить свое мнение, задать вопрос или дать совет. Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Toshiba Estia – новый тепловой насос «воздух-вода»

Собственная система отопления и горячего водоснабжения, причем экологически безопасная и экономичная – вот что такое тепловой насос “воздух-вода”. Эффективный тепловой насос Toshiba Estia производительностью от 8 до 14 кВт отапливает комнаты, поставляет горячую воду для ванной и кухни, и даже кондиционирует воздух в жаркое время года.

Преимущества теплового насоса

На 1 кВт электроэнергии Toshiba Estia производит до 4,66 кВт тепловой энергии, забирая ее из уличного воздуха. Тепловой насос Toshiba Estia обладает наивысшим коэффициентом эффективности COP в своем классе. Неудивительно: в его основе — передовая инверторная технология и двухроторный компрессор постоянного тока.

Единая система с удобным управлением обеспечивает как отопление всего дома и теплый пол, так и горячую воду для кухни и ванной. Estia изготавливается из высококачественных компонентов и материалов, работает на эффективном хладагенте R-410A.

К тому же, пользуясь тепловым насосом «воздух-вода», вы заботитесь об экологии Земли – ведь они не расходуют невозобновляемого топлива. По данным Международного института холода (IIR) в мире работают около 130 млн. тепловых насосов, их использование снижает выброс СО2 примерно на 0,13 млрд тонн в год – примерно столько составляет годовой выброс СО2 Нидерландов или Чехии!

Конструкция Toshiba Estia

Основные компоненты:

1. Наружный блок
2. Гидромодуль
3. Накопительный бак горячей воды
4. Панель управления с недельным таймером
5. Радиаторы отопления, теплый пол, фанкойлы

Компактный наружный блок с пластинчатым теплообменником можно разместить в любом удобном месте — возле дома или на балконе. Гидромодуль с нагревателем (3, 6 или 9 кВт) оптимально распределяет воду между потребителями и накопительным баком, а также точно контролирует ее температуру. Накопительный бак Estia (150, 210 и 300 литров) изготовлен из нержавеющей стали, а для антибактериальной защиты температура в баке регулярно повышается.

Панель управления с недельным таймером контролирует распределение горячей воды между одной или двумя зонами и накопительным баком. Для удобства панель прикрепляется к гидромодулю. Установщик может выбрать несколько постоянных значений температуры горячей воды или автоматическое регулирование. 

Тепловой насос Toshiba Estia можно использовать как с радиаторами отопления, так и с системой подогрева пола и фанкойлами. Если здание уже оборудовано бойлером на газовом или твердом топливе, то тепловой насос может быть объединен с существующей системой отопления.

Тепловой насос Toshiba оснащен защитой от замерзания и работает при температурах до -20 °C. Estia несложен в установке, а благодаря большой длине трассы компоненты системы можно расположить удобным образом. Для теплового насоса не нужен ни дымоход, ни подземные коммуникации, требующие дополнительных работ.

≋ Как работает тепловой насос «воздух вода» • Принцип действия

Тепловой насос воздух-вода — это энергоэффективная система, которая появилась на рынке Украины не так давно, но уже получила широкое распространение и положительные отзывы покупателей. Централизованное отопление на сегодняшний день имеет высокую стоимость и низкое качество, поэтому тепловой насос стал достойной заменой обычным батареям. Данный агрегат характеризуется универсальностью, поскольку служит для организации нагрева воды и отопления/охлаждения помещений.

Внешне насос воздух-вода схож с обычной сплит-системой: он имеет наружный и внутренний блоки. Система оснащена конденсатором, испарителем и компрессором. Конденсатор — это элемент внутреннего модуля системы, в котором происходит передача тепловой энергии носителю (воде). Испаритель расположен в наружном блоке, в нем происходит отбирание тепла из воздуха. Тепловой насос воздух-вода считается самым простым и эффективным устройством для обеспечения комфортного микроклимата в помещении.

Рекомендуем товар

Как работает тепловой насос “воздух-вода”?

Принцип работы достаточно простой и состоит из следующих этапов:

• Во внешнем модуле устройства расположен мощный вентилятор, который забирает воздух с улицы.
• Далее происходит прямой контакт наружного воздуха с испарителем (теплообменником).
• Внутри испарителя циркулирует по замкнутому контуру хладагент, который нагревается и испаряется (т.е. переходит в газообразное состояние). Особое свойство хладагента — это кипение при низких температурах.
• Газообразный хладагент поступает в компрессор (который работает от электричества), где происходит его сжатие. При сжатии повышается давление и температура хладагента.
• Нагретое вещество под высоким давлением перемещается в конденсатор, где отдает тепло носителю (в данном случае воде). После отдачи хладагент охлаждается, происходит конденсация и, как следствие, газообразное состояние переходит в жидкое.
• В контуре установлен расширительный вентиль, задачей которого является снижение давления. Пройдя его, жидкий хладагент снова попадает в испаритель (теплообменник) и переходит в газообразное состояние. Данный цикл постоянно повторяется.

Таким образом становится понятно, как работает тепловой насос воздух-вода. Ведь воздух является бесконечным возобновляемым природным ресурсом (при этом совершенно бесплатным). Это дает возможность сэкономить большую часть денежных средств при обогреве помещения.

Рекомендуем товар

Технические характеристики энергосистемы воздух-вода

Преимуществ у теплового насоса данного вида множество. Среди них и экономичность, и универсальность, и простота в эксплуатации, и экологичность. Однако, по нашему мнению, стоит обратить внимание на такие показатели:

• Объем воды. Энергоагрегат типа воздух-вода может быть рассчитан не только на организацию отопления/охлаждения, но и на подачу горячей воды. Объем накопительной емкости свидетельствует о потенциальном расходе тепловой энергии, площади помещения и т.д. Нагретая вода циркулирует в оборудованной системе отопления (радиаторах, фанкойлах, системе теплый пол).
• Показатель COP. Компрессор, который обеспечивает сжатие газообразного хладагента, работает от электросети, следовательно затрачивает электроресурсы. Значение COP, указанное в технической документации, показывает соотношение вырабатываемой энергии к потребляемой. То есть, если значение равно 3, значит тепловой насос воздух-вода вырабатывает энергии в три раза больше, чем потребляет. Чем выше показатель, тем лучше и экономичнее прибор.
• Работа при отрицательной температуре. Тепловой насос способен отбирать тепло даже при минусовых температурах (есть модели устройств, которые работают при температуре наружного воздуха до -10°C, а также до -25°C).
• Значение SCOP — это сезонный коэффициент производительности теплового насоса. Ведь температура окружающей среды постоянно меняется. Рассчитывается значение в зависимости от климатической зоны, а за основу берется несколько показателей температурного режима (в зимнее и летнее время).

Рекомендуем товар

Достоинства тепловых насосов воздух-вода

• Альтернатива дорогостоящим видам отопления. Газовое, электрическое или центральное отопление — это всегда дорого, при этом цена на данные источники тепла постоянно растет. В современных странах уже давно используют энергоэффективные приборы: солнечные батареи, ветрогенераторы и прочие устройства. Они не только экономичны, но еще и безвредны для окружающей среды и человека.
• Длительный срок службы. Такая тепловая установка рассчитана на долгий период эксплуатации, имеет несколько лет гарантии и может быть модернизирована по истечению многих лет.
• Многофункциональность. Тепловой насос можно использовать для обогрева, охлаждения и подачи горячей воды. Кроме того, существуют как бытовые установки, так и промышленные. Это отражается на эффективности и стоимости прибора.
• Простота монтажа. В сравнении с тепловыми насосами других видов, данный тип (воздух-вода) является самым простым. Он подходит для любой местности, включая город. Не требует оформления разрешительных документов и других бумаг. Кроме того, агрегат не занимает много места в помещении и почти бесшумный.
• Безопасность. Конструкция теплового насоса не имеет никаких взрыво- и пожароопасных веществ (топлива, газа). Поэтому, используя агрегат, можно не переживать за свое здоровье и жизнь.

Для любого теплового насоса все равно потребуется электроэнергия — этот факт следует учитывать. Однако ее потребление снизится в несколько раз, что не может не радовать.

Наша компания — это лидер в Украине в сфере климатической техники. Мы постоянно тестируем все инновационные устройства, чтобы оценить их достоинства и недостатки. Поэтому, чтобы познакомиться с работой теплового насоса, приглашаем Вас к нам в офис. Мы продемонстрируем Вам его наглядно, ведь у нас он уже давно установлен. Несмотря на то, что оборудование дорогостоящее, его эффективность полностью оправдана.

Рекомендуем товар

2019-2020 Тепловые насосы воздух-вода | О программе ENERGY STAR

Премия ENERGY STAR ^® Emerging Technology Award (ETA) присуждается инновационным технологиям, которые соответствуют строгим критериям эффективности для снижения энергопотребления и выбросов парниковых газов. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) с радостью признало тепловые насосы типа «воздух-вода» наградой ENERGY STAR Emerging Technology Award за 2019 год.

Продукты, соответствующие критериям эффективности (PDF, 63 КБ), будут включены в Список квалифицированных продуктов после того, как будет установлено, что все критерии награды были соблюдены.Производители могут направлять документацию по подходящим тепловым насосам типа «воздух-вода» по адресу [email protected].

Преимущества систем, отмеченных наградами за новейшие технологии ENERGY STAR:

Типичные воздушные тепловые насосы отбирают тепло от наружного воздуха с помощью хладагента. Тепловые насосы ATW передают это тепло жидкости на открытом воздухе — обычно воде или смеси воды и гликоля — и транспортируют эту жидкость в дом, чтобы обеспечить обогрев помещения за счет распределения жидкости (например.g., теплый пол, радиатор или системы циркуляции воды плинтуса). Эти системы также могут использоваться в режиме охлаждения, создавая охлажденную жидкость и пропуская ее через воздушный змеевик для распределения кондиционирования воздуха в доме или офисе. Хотя рынок тепловых насосов ATW в США невелик, он хорошо зарекомендовал себя в Европе и Китае, где объем мирового рынка составляет около 1,7 млн ​​единиц в год ¹ .

Тепловые насосы

ATW имеют многочисленные преимущества перед традиционными гидравлическими системами в новых и существующих домах, а также перед системами с принудительной подачей воздуха в новых зданиях.По сравнению с типовой системой газового конденсационного котла, тепловые насосы ATW могут обеспечить экономию энергии до 47% ² с сезонным коэффициентом полезного действия (COP) 1,7 — 3,0. Системы ATW также демонстрируют превосходные характеристики при низких температурах наружного воздуха по сравнению с традиционными тепловыми насосами с воздушным источником, что делает их пригодными для использования на всей территории США, включая холодные регионы. Помимо экономии энергии, системы с тепловым насосом ATW могут обеспечить следующие преимущества:

• Поскольку система нагревает воду, добавление накопительного бака к системе обеспечит домовладельцев эффективным нагревом воды для бытовых нужд.Это устраняет необходимость в отдельном водонагревателе и может сэкономить тысячи долларов домовладельцу. ³
• Все вентиляторы расположены вне дома, что обеспечивает бесшумную работу.
• Позволяет провести модернизацию для обеспечения охлаждения в домах с водяным обогревом без прокладки обширных воздуховодов в доме.

В новой конструкции тепловые насосы ATW обладают всеми преимуществами гидравлической системы, а также обеспечивают эффективное электрическое тепло, используя до 70% меньше электроэнергии, чем электрическое отопление плинтуса.Эти преимущества включают в себя:

• Простые конфигурации зонирования: обеспечение желаемой температуры в каждой комнате или зоне дома отдельно (например, кухню, возможно, не нужно отапливать так сильно, как спальню)
• В конструкции дома не требуется места для больших воздуховодов.

В результате тепловые насосы ATW могут экономить энергию даже в холодном климате, где многие тепловые насосы «воздух-воздух» плохо работают, обеспечивать кондиционирование помещения и нагрев горячей воды, а также ряд других преимуществ для потребителей.

Продукты-победители должны подтвердить, что они есть:

1. Воздушный тепловой насос с теплообменником хладагент-вода или вода / гликоль
2. Может обеспечивать обогрев помещения (а также, возможно, охлаждение помещения и горячее водоснабжение)
3. Обеспечивает коэффициент нагрева 1,7 или выше при полной нагрузочной способности при температуре наружного воздуха по сухому термометру 5 ° F и температуре воды на выходе 110 ° F
4. Одобрены для использования и доступны для продажи в США.С. маркет

EPA вручает награду ENERGY STAR Emerging Technology Award за

Тепловые насосы воздух-вода для Chiltrix, Inc. на выставке AHR Expo 2020.

1 Зигенталер, Джон. «Тепловые насосы« воздух-вода »для домов с низким энергопотреблением и нулевым потреблением энергии», Нью-Йоркская региональная конференция и выставка по производительности дома, 2018 г., 14 февраля 2018 г.

2 Типичные конденсационные котлы имеют КПД примерно 90-98,5% (измерено с помощью AFUE), а тепловые насосы ATW имеют КПД не менее 170% при 5 градусах F (измерено с использованием COP).

3 Аналогичные водонагреватели с тепловым насосом ENERGY STAR стоят от 1200 до 2000 долларов в розницу, не включая установку.

Взгляд на тепловые насосы «воздух-вода»

Тепловые насосы предназначены для увеличения доли рынка HVAC для жилых и легких коммерческих помещений в будущем. Эта тенденция основана на конвергенции рыночных движущих сил, таких как увеличение производства электроэнергии за счет фотоэлектрических систем и ветряных турбин, государственные цели в области возобновляемых источников энергии, растущий интерес к зданиям с нулевым нулевым показателем и реализация программ по сокращению выбросов углерода, образующихся при сжигании ископаемого топлива.

Тепловые насосы могут применяться во многих ситуациях, когда имеется свободный доступ к низкотемпературному теплу и присутствует нагрузка, принимающая это тепло при более высокой температуре. Тепловые насосы используются для отопления помещений, нагрева воды для бытовых нужд, вентиляции с рекуперацией тепла и даже для рекуперации полезного тепла из канализационных стоков.

Большинство тепловых насосов, используемых для отопления помещений, также могут обеспечивать охлаждение и осушение. Таким образом, выбор теплового насоса для отопления помещений часто устраняет необходимость в отдельной системе охлаждения, как это требовалось бы для гидравлических систем, использующих бойлеры.

ВСЕ ЛЮБЯТ GEO

Геотермальные тепловые насосы, которые извлекают тепло из грунтовых вод или подземных контуров, стали «любимцем» североамериканского рынка HVAC. Государственные программы стимулирования как в Канаде, так и в США теперь предлагают щедрые скидки или налоговые льготы, которые значительно снижают стоимость установки геотермальных тепловых насосных систем.

Преобладающим «шагом» для использования геотермальных тепловых насосов является способность работать с более высокими коэффициентами производительности (COP) по сравнению с тепловыми насосами с воздушным источником в холодных климатических условиях.Это преимущество стало основным направлением программ стимулирования коммунальных предприятий в 1980-х годах. Коммунальные предприятия рассматривали геотермальные тепловые насосы как средство «качественного увеличения нагрузки». Возможность увеличения продаж электроэнергии при одновременном снижении пиковых нагрузок, связанных с электрическим сопротивлением теплу, для поддержки тепловых насосов с воздушным источником ранних поколений в холодную погоду.

В то время как преимущество геотермальных тепловых насосов в отношении COP остается в силе, «разрыв в COP» неуклонно сокращается за счет усовершенствований в технологии тепловых насосов с воздушным источником для «холодного климата».

Разница в ежегодных затратах на отопление помещений между тепловым насосом со средним сезонным COP 3,5 и другим тепловым насосом со средним сезонным COP, скажем, 2,5 уменьшается прямо пропорционально расчетной тепловой нагрузке здания.

Недавно я провел анализ двух тепловых насосов: геотермального теплового насоса с предполагаемым средним сезонным COP, равного 4,0, и теплового насоса воздух-вода для холодного климата со средним сезонным COP, равным 2,5. Предполагалось, что оба тепловых насоса будут обеспечивать теплом энергоэффективный дом в холодном климате северной части штата Нью-Йорк с температурой 6720 градусо-дней.Расчетная тепловая нагрузка дома составляла 18 000 БТЕ / час.

Экономия электроэнергии тепловым насосом с более высоким COP по сравнению с другим тепловым насосом составила около 3,7 млн ​​БТЕ / ч (1 млн БТЕ = 1 000 000 БТЕ). При цене на электроэнергию 0,13 доллара за киловатт-час годовая экономия тепловой энергии составила около 142 долларов. Это намного меньше, чем то, что большинство людей тратят на годовое обслуживание сотовой связи.

Геотермальный тепловой насос с более высоким COP снижает затраты на отопление помещения. Однако остается вопрос: можно ли окупить значительно более высокую стоимость установки геотермального теплового насоса за счет экономии, которую он дает в течение срока службы оборудования? Без субсидий, доступных сейчас для геотермальных тепловых насосов, и в условиях конкуренции с несубсидируемыми тепловыми насосами для низких температур окружающей среды, экономическая жизнеспособность системы с более высокими характеристиками / высокой ценой остается сомнительной.Используя местные затраты в северной части штата Нью-Йорк, я обнаружил, что простая окупаемость более дорогой системы значительно превышает предполагаемый 25-летний жизненный цикл.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ + ГИДРОНИКА

Я твердо убежден, что никакая отопительная техника, какой бы энергоэффективной она ни была, не выиграет и не сохранит свою долю на рынке, если не сможет обеспечить превосходный комфорт.

Тепловые насосы, доставляющие тепло с помощью систем принудительного распределения воздуха, лишены многих недостатков комфорта, как и другие системы принудительного распределения воздуха.К ним относятся потенциальная температурная стратификация, сквозняки, повышенное давление в здании, которое увеличивает утечку воздуха, звук принудительной подачи воздуха и накопление пыли в воздуховодах. Хорошая гигиена HVAC, такая как очистка воздуховодов, использование HEPA-фильтров или электронных воздухоочистителей, может уменьшить проблемы с пылью, но сохраняется несоответствие физиологического комфорта между системами принудительной подачи воздуха и правильно спроектированными системами излучающих панелей.

Итак, как составить комбинацию из:

• Высокая энергоэффективность в условиях холодного климата
• Электроэнергия из возобновляемых источников
• Улучшенный комфорт
• Несубсидируемая экономическая устойчивость?

Одним из решений, в котором сходятся эти желательные черты, является тепловой насос воздух-вода для низких температур окружающей среды в сочетании с низкотемпературной распределительной системой излучающих панелей.

Тепловые насосы воздух-вода для низких температур окружающей среды нынешнего поколения могут извлекать полезное тепло из наружного воздуха при температурах до -8F (-22C). Это тепло может передаваться водяному пару или раствору антифриза и подаваться в распределительную систему водяных излучающих панелей при температурах до 130F (54C).

В теплую погоду тот же тепловой насос может производить охлажденную воду или раствор антифриза до температуры 42F (5,5 ° C). Эту жидкость можно пропустить через охлаждающие змеевики одного или нескольких устройств обработки воздуха для охлаждения и осушения внутреннего пространства.

БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ

Рисунок 1

На рис. 1 показана схема трубопроводов системы теплового насоса «воздух-вода», которая обеспечивает зональное отопление с использованием излучающих панелей и зонированное охлаждение / осушение с помощью небольших устройств обработки воздуха.

Обе зоны должны работать в одном и том же режиме (например, нагрев или охлаждение) одновременно. Подача во все зоны нагрева и охлаждения обеспечивается одним циркуляционным насосом с регулируемым давлением с регулируемой скоростью, который автоматически изменяет скорость для поддержания постоянного перепада давления независимо от того, какая зона (зоны) работает.

Во время операции обогрева температура жидкости в буферном баке определяется контроллером сброса наружного блока. Максимальная целевая температура воды на датчике средней высоты (S1) в буферном баке составляет 110F, что соответствует температуре наружного воздуха 0F. Минимальная целевая температура воды на датчике (S1) составляет 80F, что соответствует температуре наружного воздуха 52,5F или выше. Наружное управление сбросом температуры буферного бака позволяет системе выдерживать тепловую нагрузку здания, поддерживая при этом минимально возможную температуру воды, требуемую для теплового насоса.Это максимизирует его коэффициент полезного действия.

Буферная цистерна показана в «трехтрубной» конфигурации. Это позволяет нагретой или охлажденной жидкости от теплового насоса напрямую поступать к нагрузке без предварительного прохождения через буферный резервуар. В то же время он связывает тепловую массу нижней части бака с тепловым насосом для предотвращения коротких циклов. Этот трубопровод также позволяет буферному резервуару обеспечивать гидравлическое разделение между циркуляционным насосом теплового насоса (P1) и нагрузочным циркуляционным насосом (P2).Трубопровод оптимизирован для сохранения расслоения во время работы в режиме обогрева.

Вся система заполнена 30-процентным раствором антифриза на основе пропиленгликоля.

ОХЛАЖДЕНИЕ

Рисунок 2

На рис. 2 показана система в режиме охлаждения. Охлажденный раствор антифриза из теплового насоса или буферного бака подается в один или оба зонированных кондиционера, в то время как зоны излучающих панелей остаются отключенными. Во время охлаждения температура буферного бака поддерживается между верхним и нижним пределом с помощью регулятора уставки.Типичный диапазон температур составляет от 45F до 60F.

Все трубопроводы, по которым проходит охлажденная жидкость, должны быть изолированы и герметизированы для предотвращения конденсации. Миграция охлажденной воды в зоны излучающей панели предотвращается за счет комбинации клапана закрытой зоны на подающем трубопроводе и обратного клапана на трубопроводе обратной стороны.

Рисунок 3

На рис. 3 показан один из способов подключения электрических элементов управления системой.

Переключатель выбора режима определяет, работает ли система в режиме обогрева, охлаждения или остается выключенной.Температура в каждой зоне контролируется термостатом нагрева / охлаждения. В режиме охлаждения зонные термостаты включают соответствующие устройства обработки воздуха и открывают соответствующие зонные клапаны. Распределительный циркулятор также включен. Запрос на охлаждение из любой зоны также включает контроллер уставки, который управляет тепловым насосом для поддержания температуры буферного бака в подходящем для охлаждения температурном диапазоне.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ниже приводится описание работы системы, показанной на рисунках 1, 2 и 3.Для определенных марок и моделей тепловых насосов может потребоваться немного другая проводка для работы в режимах нагрева или охлаждения. Всегда проверяйте конкретные требования к проводке для используемого теплового насоса и убедитесь, что они согласованы с балансом проводки системы.

Источник питания: Тепловой насос воздух-вода и циркуляционный насос (P1) питаются от специальной цепи 240/120 В переменного тока, 30 А. Выключатель теплового насоса (HPDS) должен быть замкнут для подачи питания на тепловой насос. Остальная часть системы управления питается от цепи 120 В переменного тока / 15 А.Главный выключатель (MS) должен быть замкнут для подачи питания на систему управления. Оба фанкойла питаются от специальной цепи 240 В переменного тока / 15 А. Сервисный переключатель для каждого воздухообрабатывающего агрегата должен быть замкнут, чтобы он работал.

Режим обогрева: Переключатель выбора режима (MSS) должен быть установлен на обогрев. Это передает 24 В переменного тока на клемму RH в каждом термостате. Когда какой-либо термостат (T1, T2) требует тепла, 24 В перем. Тока передается от клеммы W термостата к соответствующему клапану зоны нагрева (ZVh2 или ZVh3).Когда клапан зоны достигает своего полностью открытого положения, его внутренний концевой выключатель замыкается, передавая 24 В переменного тока на катушку реле (R1). Контакт реле (R1-1) замыкается и пропускает 120 В переменного тока в циркуляционный насос (P2). Контакт реле (R1-2) замыкается, передавая 24 В переменного тока внешнему контроллеру сброса (ODR). (ODR) измеряет температуру наружного воздуха на датчике (S2) и использует эту температуру вместе со своими настройками для расчета целевой температуры приточной воды для буферного резервуара. Затем он измеряет температуру буферного резервуара на датчике (S1).Если температура в (S1) более чем на 6F ниже целевой температуры, (ODR) замыкает свой релейный контакт. Это замыкает цепь между клеммами 1 и 2 теплового насоса, позволяя ему перейти в режим обогрева. Тепловой насос (HP) включает циркуляционный насос (P1) и проверяет достаточный поток через тепловой насос. После небольшой задержки тепловой насос включает компрессор. Тепловой насос продолжает работать до тех пор, пока температура на датчике (S1) не станет на 6F выше целевой температуры, рассчитанной (ODR), или пока ни один из термостатов не потребует тепла, либо тепловой насос не достигнет своего внутреннего верхнего предела.Примечание. Ни один из кондиционеров не работает в режиме обогрева, независимо от настройки переключателя вентилятора на термостатах.

Режим охлаждения: Переключатель выбора режима (MSS) должен быть установлен на охлаждение. Это передает 24 В переменного тока на катушку реле (RC). Нормально разомкнутые контакты (RC-1) и (RC-2) замыкаются, позволяя 24 В переменного тока от кондиционеров проходить на клемму RC в каждом термостате (T1, T2). Когда какой-либо термостат требует охлаждения, 24 В перем. Тока передается от клеммы Y термостата к соответствующему клапану зоны охлаждения (ZVC1 или ZVC2).Когда клапан зоны достигает своего полностью открытого положения, его внутренний концевой выключатель замыкается, передавая 24 В переменного тока на катушку реле (R2). Контакт реле (R2-1) замыкается и пропускает 120 В переменного тока в циркуляционный насос (P2). Контакт реле (R2-2) замыкается и пропускает 24 В переменного тока на контроллер уставки охлаждения (SPC). Контроллер уставки охлаждения измеряет температуру буферного бака на датчике (S3). Если эта температура составляет 60F или выше, контакт реле (SPC) замыкается, замыкая цепь между клеммами 1 и 2 на тепловом насосе (HP), позволяя ему работать.Контакт реле (R2-3) замыкается между клеммами 3 и 4 теплового насоса (HP), переключая его в режим охлаждения. Тепловой насос (HP) включает циркуляционный насос (P1) и проверяет достаточный поток через тепловой насос. Компрессор теплового насоса включает его компрессор и работает в режиме чиллера. Это продолжается до тех пор, пока температура на датчике (S3) не упадет до 45 ° F, или пока ни один из зональных термостатов не потребует охлаждения, или пока тепловой насос не достигнет внутренней настройки нижнего предела. Если переключатель выбора режима (MSS) установлен в положение «охлаждение», нагнетатели в воздухоочистителях можно включить вручную с помощью термостатов.Воздуходувки будут работать автоматически всякий раз, когда активна какая-либо зона охлаждения.

Распределение: Циркулятор (P2) — это циркуляционный насос с регулируемым давлением с регулируемой скоростью, который настроен на необходимый перепад давления, когда работают обе зоны нагрева или обе зоны охлаждения. Он автоматически снижает скорость, чтобы поддерживать постоянный перепад давления, когда работает только одна зона нагрева или одна зона охлаждения. Автоматические уравновешивающие клапаны с текущим расходом устанавливаются в контурах обоих контуров зоны нагрева и обоих контуров зоны охлаждения.

Тепловые насосы воздух-вода для низких температур окружающей среды могут заполнить уникальную нишу для отопления и охлаждения жилых и легких коммерческих зданий. Хотя их COP не обязательно такие же высокие, как у геотермальных тепловых насосов, стоимость их установки значительно ниже. Они особенно хорошо подходят в качестве источников тепла для низкотемпературных систем распределения излучающих панелей. Я рекомендую вам внимательно посмотреть, как они могут вписаться в вашу бизнес-модель. <>

Джон Зигенталер, П.Э., окончила политехнический институт Ренсселера по специальности «Машиностроение» и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (дополнительную информацию см. На сайте www.hydronicpros.com).

Объявление

Водонагреватели с тепловым насосом

Тепловой насос можно использовать не только для обогрева и охлаждения вашего дома, но и для нагрева воды. Для работы водонагреватель с воздушным тепловым насосом забирает тепло из окружающего воздуха и сбрасывает его — при более высокой температуре — в резервуар для нагрева воды.

Водонагреватель с тепловым насосом выглядит как высокий цилиндр с маленькой камерой вверху и большой камерой внизу. В верхней камере находятся вентилятор, цилиндрический компрессор и испаритель, который проходит внутри камеры. С внешней стороны нижней камеры выступает клапан сброса температуры и давления. Этот клапан имеет трубку, называемую выпускным отверстием для горячей воды, прикрепленную к верхней части. Под клапаном находится верхний термостат, небольшой квадрат снаружи цилиндра, прикрепленный к изогнутой трубке внутри нагревателя.Элементы сопротивления проходят от верхнего термостата к нижнему термостату аналогичной формы. Под нижним термостатом находится сливной клапан с присоединенным к верху входом для холодной воды. Внутри цилиндра находится анод, серия тонких трубок, проходящих через нижнюю камеру к спиральной трубке, называемой конденсатором. Изоляция проходит по внутренней части цилиндра.

Выбор водонагревателя с тепловым насосом

Системы водонагревателей с тепловым насосом обычно имеют более высокие начальные затраты, чем обычные водонагреватели.Однако у них более низкие эксплуатационные расходы, что может компенсировать их более высокие цены на покупку и установку. Вы можете приобрести систему водяного отопления с тепловым насосом со встроенным водонагревателем и резервными резистивными нагревательными элементами. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным водонагревателем. Вы также можете установить систему теплового насоса с воздушным источником, которая сочетает в себе отопление, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло из наружного воздуха зимой и из воздуха в помещении летом.Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Перед покупкой системы водяного отопления с тепловым насосом также необходимо учесть следующее:

• Размер и оценка за первый час.
• Тип и наличие топлива
• Энергоэффективность (коэффициент энергии)
• Общие затраты

Рекомендации по установке

Правильная установка и обслуживание вашей системы водяного отопления с тепловым насосом может оптимизировать ее энергоэффективность.Правильная установка зависит от многих факторов. например, тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности. Поэтому для установки теплового насоса лучше обратиться к квалифицированному подрядчику по отоплению. Водонагреватели с тепловым насосом требуют установки в местах, температура которых поддерживается круглый год при температуре 40–90ºF (4,4–32,2ºC) и обеспечивает не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метров) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Прохладный отработанный воздух можно распределять по помещению или на улице. Их следует устанавливать в помещении с избыточным теплом, например в топке, потому что они не будут эффективно работать в холодном помещении.Они стремятся охладить пространство, в котором находятся.

Геотермальные тепловые насосы и водонагреватель

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, которые отводят тепло от земли зимой и из воздуха в помещении летом, для обогрева и охлаждения своих домов. Для нагрева воды вы можете добавить пароохладитель в систему геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, в котором для нагрева воды используются перегретые газы компрессора теплового насоса.Затем эта горячая вода циркулирует по трубе в водонагревателе дома.

Пароохладители также доступны для водонагревателей (без резервуаров или проточных). Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое в противном случае было бы отведено на землю. Поэтому, когда геотермальный тепловой насос часто работает летом, он может нагреть всю вашу воду. Осенью, зимой и весной — когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла — вам придется больше полагаться на накопитель или потребовать водонагреватель для нагрева воды.Некоторые производители также предлагают тройные геотермальные тепловые насосы, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячую воду. Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домашнего хозяйства в горячей воде.

Тепловой насос воздух-вода

Ресурсы для загрузки

Наши тепловые насосы типа «воздух-вода» представляют собой традиционные воздушные тепловые насосы, что означает, что им не требуется контур заземления для сбора тепла. Вместо этого они используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и радиатора летом.Отсутствует система наружного коллектора, что снижает стоимость установки.

Nordic

^® Тепловой насос воздух-вода

Наш тепловой насос воздух-вода (серия ATW) нагревает воду для теплового излучения в полу и охлаждает воду для кондиционирования воздуха с помощью водяного фанкойла. Хотя тепловые насосы с воздушным источником воздуха иногда имеют репутацию плохо работающих в суровые холода, мы внесли несколько изменений в наши тепловые насосы с воздушным источником, чтобы улучшить их производительность даже в разгар зимы.

Этот тепловой насос имеет увеличенный наружный блок для превосходного обогрева при более низких температурах наружного воздуха. Он также оснащен интеллектуальной логикой размораживания, которая сводит к минимуму энергию, необходимую для размораживания наружного змеевика. Наконец, компрессорная часть машины находится внутри вашего дома, где она защищена от суровых погодных условий.

Серия ATW доступна в размерах от 2 до 6 номинальных тонн для использования в домашних условиях и работает при температурах до -7 ° F (-21,7 ° C), при которых требуется дополнительный нагрев.

Краткая информация о тепловом насосе «воздух-вода» Nordic

^®

Функции воздух-вода и доступные опции

• Открытый ледяной канал для предотвращения образования льда.
• Двухступенчатый спиральный компрессор Copeland Ultratech®.
• Электронная плата управления с внешним цифровым пользовательским интерфейсом, расположенная во внутреннем блоке, где она защищена от погодных условий.
• Датчики высокого и низкого давления хладагента.
• Комплект для жесткого запуска входит в стандартную комплектацию всех агрегатов.
• Система горячего водоснабжения включает в себя установленный на заводе двустенный теплообменник и бронзовый циркуляционный насос ECM.

Дополнительные ресурсы

Калькулятор производительности теплового насоса воздух-вода | Производитель: Chiltrix Inc.

Калькулятор производительности и КПД

предоставлен Chiltrix Inc.,

Производители чиллера CX34 с тепловым насосом воздух-вода

Этот отчет подготовлен программой просмотра погодных данных ASHRAE 6.0 по лицензии между ASHRAE и Chiltrix, Inc., производителем теплового насоса воздух-вода Chiltrix CX34. «Средство просмотра погодных данных» © 2017 ASHRAE https://www.ashrae.org/. Используется с разрешения.

См. Сравнение эффективности Chiltrix с ведущими производителями тепловых насосов типа «воздух-вода»

Сравнительная таблица Объяснение IPLV

Свяжитесь с нами Посмотрите, как чиллеры Chiltrix сравниваются с ведущими конкурентами CX34 Спецификации Лист

CX34 заменяет CX30. Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Изображения являются репрезентативными.

Представляем …

Самый эффективный в мире
Тепловой насос воздух-вода

Максимальная гибкость :

Отопление
Охлаждение

Hot Water
Radiant
Fan Coils
Ducted
Используйте любое или все из вышеперечисленного.

Гибкие комнатные фанкойлы для установки на стене, полу или потолке.

Для канальных систем : Chiltrix совместим с большинством стандартных гидравлических воздухоподготовителей, включая FirstCo, показанную ниже.Проконсультируйтесь с нами по поводу размеров и совместимости.

Лучистое отопление
Используйте тепловой насос Chiltrix «воздух-вода» с системой лучистого отопления в полу.

Горячая вода с воздухом для водяного теплового насоса

Позвольте устройству Chiltrix выполнить нагрев воды и сэкономить до 70% годовых на нагрев воды.

Тепловые насосы «воздух-вода» и важная роль, которую они играют в отоплении

По мере изменения технологий меняются и мы.Hi Valley Supply с гордостью предлагает самые современные и высококачественные опции, доступные на рынке. Мы продолжаем расширять ассортимент нашей продукции, который теперь включает насосы «воздух-вода». Эти современные тепловые насосы будут играть неотъемлемую роль в будущих тенденциях в области отопления.

Ниже приведен подробный обзор насосов типа «воздух-вода», написанный инженером-механиком Джоном Зигенталером, P.E., где вы найдете все, что вам нужно знать об этих насосах. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше или разместить заказ.Мы также можем ответить на любые ваши вопросы.

НАЧАЛО РАБОТЫ

Электрические тепловые насосы во многих вариантах призваны играть все более важную роль в обогреве и охлаждении зданий по всему миру. Они преобразуют огромное количество непригодного иным образом низкотемпературного тепла в тепло достаточной температуры для обогрева зданий или нагрева воды для бытовых нужд.

Тепловые насосы с электрическим приводом прекрасно сочетаются с крупномасштабными возобновляемыми источниками электроэнергии, такими как фотоэлектрические системы коммунального масштаба, большие ветряные электростанции или системы ТЭЦ, работающие на биогазах, произведенных из сельскохозяйственных отходов.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

«Классический» тепловой насос для отопления и охлаждения жилых помещений дебютировал в Северной Америке в 1970-х годах. Известные компании HVAC разработали рынки для этих тепловых насосов «воздух-воздух» раннего поколения, которые состояли из двух основных узлов: внешнего конденсатора и внутреннего воздухоподготовителя. Эти узлы соединяет комплект охлаждающей линии.

Хотя тепловые насосы воздух-воздух существуют уже несколько десятилетий, изделия раннего поколения не могли поддерживать достаточно эффективную работу при низких температурах наружного воздуха.Не было ничего необычного в том, чтобы выключать тепловые насосы ранних поколений, когда температура наружного воздуха опускалась до или ниже 20 ° F. Однако достижения в области технологий охлаждения, в том числе компрессоры с регулируемой скоростью с инверторным приводом, и процесс, известный как улучшенный впрыск пара (EVI), теперь позволяют тепловым насосам с воздушным источником работать при очень низких температурах наружного воздуха, обычно до -13F ° (-25C °). ).

Некоторые из крупнейших мировых поставщиков оборудования для обогрева и охлаждения теперь предлагают версии тепловых насосов воздух-воздух для «холодного климата».Наиболее распространенная конфигурация называется бесканальной системой с мини-сплит-тепловым насосом. Один наружный блок подключается к нескольким внутренним настенным кассетам, каждая из которых снабжается собственным набором охлаждающей линии. Каждый внутренний блок может работать независимо, что позволяет зонировать.

Хотя бесканальные мини-сплит-тепловые насосы для холодного климата заняли приличную долю рынка за последнее десятилетие, они полагаются на принудительную подачу воздуха для отопления и охлаждения. Как таковые, они не обладают потенциалом для сочетания их высокой тепловой эффективности с комфортом, обеспечиваемым хорошо спроектированной гидравлической распределительной системой.Кроме того, большинство бесканальных мини-сплит-систем с тепловым насосом обеспечивают только обогрев и охлаждение помещения и не имеют возможности обеспечивать вспомогательные нагрузки, такие как подогрев воды для бытового потребления или подогрев бассейна / спа.

ВОДА, А НЕ ВОЗДУХ

Именно здесь становится привлекательной другая конфигурация теплового насоса. В тепловом насосе «воздух-вода» используется та же концепция, что и в тепловом насосе «воздух-воздух» для извлечения низкотемпературного тепла из наружного воздуха. Разница в том, что он передает тепло при очень полезных температурах в поток воды (а не воздуха), проходящий через его конденсатор.

Некоторые тепловые насосы типа «воздух-вода» способны обеспечивать температуру воды на выходе 130F ° + даже при относительно холодном наружном воздухе. Это создает основу для использования водяных излучателей тепла, таких как излучающие полы, излучающие стены и излучающие потолочные панели, панельные радиаторы, фанкойльные конвекторы и даже современный низкотемпературный плинтус из оребренных труб. Это также позволяет настроить систему теплового насоса для обеспечения большей, если не всей энергии, необходимой для нагрева воды для бытового потребления. С подходящим теплообменником нагретую воду от теплового насоса «воздух-вода» можно также использовать для обогрева бассейна или поддержания температуры воды в спа.

ЧТО ЭТО?

Хотя большинство специалистов в области отопления в Северной Америке знакомы с бесканальными мини-сплит-тепловыми насосами, а также с геотермальными тепловыми насосами, немногие из них знакомы с тепловыми насосами типа «воздух-вода».

Это не относится к другим рынкам, таким как Азия и Европа. Согласно августовскому выпуску японского издания JARN за 2015 год, в 2014 году мировой рынок тепловых насосов воздух-вода составил более 1,7 миллиона единиц. Только на китайский рынок в 2014 году было продано почти миллион единиц.На европейском рынке было 232 000 единиц, из которых Франция была рынком номер один, за ней следовали Германия и Великобритания. Те же азиатские фирмы, которые продают бесканальные мини-сплит-тепловые насосы в Северной Америке, произвели многие из этих тепловых насосов типа воздух-вода. Остальные прибыли из европейских компаний. Рынок США составлял крошечную долю мировых продаж.

Почему такая разница? Одна из вероятных причин — небольшой рынок бытовой гидроники в США и Канаде по сравнению с азиатскими и европейскими рынками.Еще одна причина — очень ограниченное использование водяного охлаждения в небольших зданиях в Северной Америке. Производители также должны учитывать затраты на поддержку новой линейки продуктов на рынке (например, в Северной Америке), который требует значительных усилий, прежде чем установка станет рутинной.

В ПЕРСПЕКТИВЕ

Это не означает, что в Северной Америке не может развиваться сильный будущий рынок тепловых насосов типа «воздух-вода». Некоторые тенденции говорят об обратном. Вот некоторые ключевые показатели:

1 | Растущий интерес к домам с нулевым потреблением энергии (NZE): Типичный дом NZE имеет тепловую оболочку с очень низкими потерями и значительную солнечную фотоэлектрическую батарею на крыше.Законы об измерении нетто — там, где они существуют — позволяют владельцам фотоэлектрических систем продавать излишки электроэнергии обратно коммунальному предприятию по полной розничной цене. Таким образом, избыточные киловатт-часы, произведенные в солнечный летний день, можно предположительно «припарковать» в электрической сети и использовать для работы теплового насоса холодной зимней ночью без каких-либо технических или экономических потерь. Это довольно приятная сделка.

Один из распространенных подходов к обогреву и охлаждению домов NZE — это установка двух или трех кассет с высокими стенками, которые являются внутренней частью бесканальной мини-сплит-системы с тепловым насосом, в центральных зонах и оставлять внутренние двери открытыми для распределения нагретого или охлажденный воздух.Сторонники этого подхода подчеркивают, что не требуется никакой системы распределения внутреннего комфорта, такой как воздуховоды или трубопроводы. В одном из онлайн-обсуждений этой темы говорится, что если все внутренние двери оставить открытыми, температура воздуха в салоне стабилизируется на уровне не менее чем на 2 ° F ° ниже температуры воздуха, в котором находится внутренняя кассета. Это обсуждение также указывает на то, что если двери спальни закрываются на ночь, что является разумным ожиданием, температура в спальне может упасть на 5 ° F ниже температуры, в которой расположен внутренний блок теплового насоса.

Следует ли принимать эти ограничения без оговорок?

Я говорю «нет», потому что есть разница между просто помещением Btus обратно в пространство, чтобы соответствовать скорости потери тепла, и таким способом, который обеспечивает превосходный тепловой комфорт. Есть также причины, по которым строители устанавливают двери во внутренние помещения, а не для достижения автоматического понижения температуры на 5 ° F, когда они закрываются. На мой взгляд, эти ограничения представляют собой значительный «минус» для бесканального подхода с мини-разделением в доме NZE.

Альтернативой является сохранение теплового КПД теплового насоса с низким уровнем наружного воздуха, но переход на гидронику для балансировки системы.

Используйте низкотемпературную систему подачи жидкости, такую ​​как потолок или пол с подогревом, чтобы обеспечить хорошие тепловые характеристики теплового насоса наряду с надлежащим распределением тепла по всему зданию, независимо от того, открыты или закрыты двери.

Охлаждение может осуществляться с помощью охлажденной воды, протекающей через центральный кондиционер или несколько небольших воздухообрабатывающих устройств, некоторые из которых выглядят и работают почти так же, как кассеты с высокими стенками, используемые с бесканальными мини-раздельными тепловыми насосами.

Все устройства обработки воздуха с охлажденной водой должны быть оборудованы поддонами для сбора конденсата и подходящими сливными отверстиями. Охлаждение также можно осуществить с помощью излучающей панели в сочетании с одним небольшим воздухообрабатывающим устройством. Излучающая панель может выдержать большую часть, если не всю ощутимую охлаждающую нагрузку. Он должен работать при температуре охлажденной воды, которая всегда остается выше точки росы в помещении. Это можно сделать с помощью элементов управления микшированием. Также потребуется один небольшой воздухоочиститель для удаления влаги.

2 | В U.S., федеральные налоговые льготы в размере 30% на геотермальные тепловые насосы должны быть прекращены с 31 декабря 2016 г .: Это устранит значительный стимул к закупкам и заставит геотермальные тепловые насосы конкурировать с другими типами тепловых насосов в несубсидируемых условиях. рынок.

3 | Тепловые насосы «воздух-вода» значительно дешевле в установке по сравнению с геотермальными тепловыми насосами: это особенно верно, если для контура заземления требуются вертикальные скважины. В моем районе эти отверстия стоят около 3000 долларов за тонну на бурение, ввод труб и заливку раствора.Дополнительные затраты возникают за подключение нескольких вертикальных петель трубопровода и прокладку трубопровода обратно к месту расположения теплового насоса. Замена любых поврежденных тротуаров или ландшафтного дизайна также должна быть учтена в стоимости установки геотермальной системы теплового насоса.

4 | Уменьшение отдачи является фактором: поскольку тепловые нагрузки в доме становятся меньше из-за лучшей тепловой оболочки, разница в годовых расходах на отопление между тепловыми насосами, работающими со средним сезонным коэффициентом производительности (COP), варьируется, возможно, на 1.0 или меньше, уменьшается. Постепенно более низкая стоимость эксплуатации теплового насоса с более высокими характеристиками может оказаться не в состоянии окупить более высокую стоимость установки в течение ожидаемого срока службы системы.

Например: Дом с расчетными тепловыми потерями 25000 БТЕ, исходя из температуры наружного воздуха 0F ° и внутренней температуры 70F °, и расположенный в дневном климате 7000F, будет иметь расчетные годовые потребности в отоплении в размере около 39 млн БТЕ / год. Если бы эта нагрузка обеспечивалась с помощью геотермального теплового насоса со средним сезонным COP 3.3 (который включает мощность, необходимую для работы циркуляторов контура заземления), в месте, где электрическая энергия оценивается в 0,12 доллара за кВтч, годовые затраты на отопление составят около 416 долларов. Если те же 39 MMBtu / год подавались от теплового насоса воздух-вода с низкой атмосферой и средним сезонным COP 2,7, годовые затраты на отопление составили бы около 508 долларов. Разница в 92 доллара в год не сможет компенсировать то, что легко может быть (после вычета налогов) более высокой стоимостью установки на 7 000–9 000 долларов в течение срока службы оборудования.

5 | По мере того, как тепловая нагрузка в доме становится меньше, нагрузка на нагрев воды для бытового потребления становится все более высокой процентной долей от общей годовой потребности в тепловой энергии: по некоторым оценкам, нагрузка на ГВС составляет 25-30% от общей годовой потребности в энергии в хорошо изолированном современном здании. дом.

Большинство бесканальных мини-сплит-тепловых насосов не могут обеспечить нагрев воды для бытовых нужд, но правильно сконфигурированный тепловой насос типа «воздух-вода» может.

Стандартный электрический водонагреватель, обеспечивающий нагрев воды для бытового потребления в ситуации, когда тепловой насос не может этого сделать, выдает тепло с COP, равным 1.0. Если бы эта энергия вместо этого была получена с помощью теплового насоса «воздух-вода», ее можно было бы доставить с COP, равным примерно 2,5 в течение года. Для семьи из четырех человек, которым требуется 60 галлонов воды в день, нагретой от 50 ° F до 120 ° F, и предполагая, что электроэнергия стоит 0,12 доллара за кВтч, разница в годовой стоимости нагрева воды для бытового потребления между этими сценариями составляет 270 долларов. Это примерно в три раза больше, чем годовая экономия, связанная с использованием геотермального теплового насоса по сравнению с тепловым насосом воздух-вода в предыдущем примере.

SUB-ZERO

Модифицированная парокомпрессионная холодильная система была разработана для дальнейшего повышения теплопроизводительности и коэффициента полезного действия (COP) тепловых насосов типа воздух-вода, работающих в условиях низкой температуры наружного воздуха. Этот метод, известный как усиленный впрыск пара (EVI), использует другой теплообменник, расположенный между выходом конденсатора и входом клапана теплового расширения, как показано на , рис. 1, .

Рис. 1: Модифицированная парокомпрессионная холодильная установка.

Этот дополнительный теплообменник называется «переохладителем». Он снижает температуру жидкого хладагента, выходящего из конденсатора, обеспечивая еще более низкие температуры, когда этот хладагент проходит через главный терморегулирующий клапан и попадает в испаритель. Это достигается путем направления части жидкого хладагента через терморегулирующий вентиль с электронным управлением, в результате чего хладагент испаряется и извлекает больше тепла из оставшейся части жидкого хладагента, протекающего через другую сторону переохладителя.

Испаренный хладагент, покидающий верхнюю часть переохладителя, возвращается в специальный порт компрессора и впрыскивается в промежуточный порт между спиралями. Чистым эффектом EVI является повышенная степень сжатия в компрессоре и более холодный хладагент, поступающий в испаритель. Оба эти эффекта уменьшают падение теплопроизводительности и COP при низких температурах окружающей среды. На рисунках 2 и 3 показаны тепловая мощность и номинальные значения COP для одного теплового насоса «воздух-вода» с технологией EVI, доступного в настоящее время в Северной Америке.

Обратите внимание, что как мощность нагрева, так и COP сильно зависят от температуры наружного воздуха. Это всегда относится к тепловым насосам с воздушным источником. Тем не менее, тепловой насос воздух-вода, оборудованный EVI, представленный на этих графиках, поддерживает COP 2,55 при температуре воды на выходе 120 ° F и работе при температуре наружного воздуха 0 ° F. При температуре наружного воздуха 25F ° и той же температуре воды на выходе 120F ° COP составляет около 2,8. Для сравнения, КПД теплового насоса «воздух-вода» с компрессором с инверторным приводом, работающим в тех же условиях, составляет около 2,3.Это относительное увеличение производительности примерно на 22%, что означает увеличение тепловой мощности на 22% при том же электрическом входе. Кроме того, по данным производителя, тепловой насос с инверторным приводом не может поддерживать температуру воды на выходе 120 ° F при температуре наружного воздуха ниже примерно 22 ° F. При температуре наружного воздуха 5 ° F последний тепловой насос может поддерживать температуру воды на выходе только 104 ° F.

Рис. 2: Тепловая мощность теплового насоса воздух-вода с включенной функцией EVI.

НИЖЕ ЛУЧШЕ

Графики на рисунках 2 и 3 демонстрируют преимущество сочетания теплового насоса «воздух-вода» с низкотемпературной распределительной системой отопления.Особенно это актуально для КС. Например, , при температуре наружного воздуха 20F °, распределительная система, которая может передавать тепловую нагрузку здания с использованием воды 110F °, позволит тепловому насосу достичь COP около 3,1, тогда как система, требующая воды 130F °, будет только допустимый коэффициент полезного действия около 2,5.

Рис. 3. Номинальный коэффициент теплопроводности теплового насоса «воздух-вода» с включенной функцией EVI.

Наилучший способ работы теплового насоса при минимально возможной температуре воды — это включение управления сбросом вне помещения в качестве «логики» для поддержания температуры в буферном резервуаре.

Контроллер сброса наружного блока непрерывно вычисляет «целевую» температуру воды, которая может соответствовать тепловой нагрузке, на основе текущей температуры наружного воздуха. Он управляет тепловым насосом, чтобы поддерживать буферный резервуар в узком диапазоне температур, центрированных на этой целевой температуре.

Например, , если буферный резервуар снабжал систему водяного теплого пола с целевой температурой подаваемой воды 110F ° при 0F ° наружных условиях, тепловой насос будет пытаться поддерживать среднюю точку буферного резервуара. между минимумом, возможно, 107F ° и максимумом в 113F °.Однако, если температура наружного воздуха была 35F °, целевая температура подаваемой воды упала бы примерно до 90F °. В этих условиях внешний контроллер сброса будет управлять тепловым насосом, чтобы поддерживать буферный резервуар между 87F ° и 93F °. Эти условия вместе с общим рабочим диапазоном управления сбросом наружного блока показаны на , рис. 4, .

СОСТАВЛЯЕМ ВМЕСТЕ

На рис. 5 показана система, предназначенная для отопления помещений и большей части нагрузки горячего водоснабжения с использованием теплового насоса воздух-вода с низкой температурой окружающей среды.

Рис. 4: Работа теплового насоса со сбросом наружного воздуха.

Тепловой насос подключен к относительно короткому трубопроводу, заполненному раствором антифриза. В режиме нагрева нагретый раствор антифриза проходит через паяный пластинчатый теплообменник, размер которого был подобран таким образом, чтобы температура воды на выходе из теплообменника была не более чем на 5 ° F ниже температуры раствора антифриза, поступающего из теплового насоса. Поскольку контур теплового насоса представляет собой изолированный замкнутый контур, он должен быть оборудован предохранительным клапаном, расширительным баком, воздушным сепаратором, клапанами заполнения / продувки и циркуляционным насосом подходящего размера.

Нагретая вода поступает в короткий коллектор в верхней левой части буферной емкости. Если один или несколько излучателей тепла активны, часть этой воды проходит в распределительную систему дома. Остальное стекает в буферную емкость.

Контроллер сброса наружного блока контролирует температуру датчика на средней высоте резервуара и управляет тепловым насосом независимо от нагрузки на обогрев помещения. Последнее необходимо, потому что буферный резервуар также используется для предварительного нагрева воды для бытового потребления с помощью узла, показанного справа от резервуара.

Температура воды в буфере обычно ниже требуемой температуры подачи для ГВС. Таким образом, электрический водонагреватель без резервуара с термостатическим управлением получает предварительно нагретую воду от теплообменника и обеспечивает необходимый подъем температуры.

Рисунок 5: Система отопления помещений и горячего водоснабжения.

БОЛЬШЕ

Есть много других способов, которыми тепловые насосы воздух-вода с низкой температурой окружающей среды могут быть использованы в дополнительных гидравлических системах.Например, система, показанная на рис. 5 , может быть расширена за счет включения в нее одно- или многозонного охлаждения охлажденной водой. Его также можно приспособить для обогрева бассейна в то время, когда обогрев или охлаждение помещения не требуется.

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера.

#HiValleySupply # водопровод # отопление # водовоздушные насосы # тепловые насосы

Объяснение тепловых насосов воздух-вода — Sefaira Support

Обзор

• Тепловой насос воздух-вода — это механическое оборудование, которое извлекает тепло из воздуха и использует его для нагрева горячей воды — в случае с Сефайрой он нагревает горячую воду для обогрева здания.
• На вкладке со стороны воды вы можете выбрать воздушные тепловые насосы как способ нагрева горячей воды для обогрева здания.
• Если ваш тепловой насос с воздушным охлаждением работает с обратным циклом (т. Е. Охлаждает и нагревает), используйте охлаждающий компонент с воздушным охлаждением в карте охлажденной воды.

Тепловые насосы

• с воздушным источником являются хорошим вариантом конструкции, потому что они, как правило, более эффективны при преобразовании единицы энергии в тепло, чем чисто электрический или газовый котел. Они особенно популярны в климате с прохладной или мягкой зимой.
• EnergyPlus не имеет каких-либо поддерживаемых объектов тепловых насосов с воздушным источником для нагрева горячей воды, но у них есть возможность добавить наши собственные компоненты в вычисления idf. Это то, что мы сделали здесь, и как мы это делали, описано ниже.

Что такое тепловой насос «воздух-вода»?

«Тепловой насос воздух-вода» использует наружный воздух для поглощения (или отвода) тепла в зависимости от рабочего режима, нагрева или охлаждения.

Наиболее известные «тепловые насосы воздух-вода» — это чиллеры с воздушным охлаждением (которые отводят тепло в воздух).В Сефайре «тепловой насос воздух-вода» относится к устройству, которое только нагревает горячую воду, поглощая тепло из воздуха.

Тепловые насосы типа «воздух-вода»

обычно используются для низкотемпературного отопления, например, для панельного отопления, радиаторов или иногда для фанкойлов. На эффективность теплового насоса существенно влияет температура нагревающей воды, которую он пытается произвести, при этом агрегат, как правило, весьма неэффективен при производстве очень горячей воды для отопления.

Когда я могу использовать тепловой насос «воздух-вода»?

Тепловые насосы

«воздух-вода» становятся все более популярными в некоторых регионах, включая Северную Европу и Австралию.Однако при использовании этого нагревательного элемента необходимо учитывать некоторые конструктивные ограничения:

1. Эффективность очень низкая при температуре наружного воздуха ниже 0C. Если в вашем климате много часов ниже 0C, вы можете обнаружить, что агрегат не намного эффективнее обычного бойлера.
2. КПД агрегата во многом зависит от температуры подаваемой воды. Убедитесь, что ваша система отопления выдерживает низкие температуры воды. Хорошее применение — радиаторы отопления и теплые полы.Боксы VAV могут быть значительно больше при низких температурах отопительной воды.
3. По некоторым данным, агрегаты могут иметь более высокие капитальные затраты, чем обычные котлы.

Как мы реализовали компонент теплового насоса «воздух-вода» в Sefaira с помощью EnergyPlus

Эта функция была новой для Сефайры. У нас было много клиентов, которым нужна эта функция. Однако EnergyPlus не поддержал его. Мы решили сделать свой компонент. Мы приветствуем отзывы о процессе, описанном ниже.

EnergyPlus не поддерживает системы с тепловым насосом «воздух-вода» для отопления. EnergyPlus имеет объект типа «тепловой насос воздух-вода», который обслуживает систему горячего водоснабжения, которую нельзя использовать в системах отопления. EnergyPlus также предлагает чиллеры с воздушным охлаждением, которые можно использовать для охлажденной воды, но не для отопления.

Для эффективного моделирования системы «тепловой насос воздух-вода» мы применили описанный ниже обходной путь к файлу idf.

1. В Idf мы будем использовать объект Boiler, помеченный как «Центральная система горячего водоснабжения».Разница между ГВС и внутренним бойлером заключается в том, что ГВС поставляет тепловую энергию в систему отопления, вентиляции и кондиционирования здания, чтобы удовлетворить фактическую потребность в отоплении, где ее эффективность и потребляемая энергия в виде количества используемого топлива не отслеживаются.
2. Мы используем фиктивный объект «Внешний вид: Освещение», который мы называем «AirToWaterHeatPump», и создаем для него счетчик для сбора (ежечасно) электроэнергии (кВтч), используемой котлом «Тепловой насос воздух-вода».
3. Мы используем систему управления энергопотреблением E + (EMS) с помощью небольшого языка программирования под названием EnergyPlus Runtime Language (Erl) для расчета почасового потребления электроэнергии котлом с тепловым насосом «воздух-вода» во время его работы.
4. В программе EMS мы вычисляем фактический коэффициент COP для котла «воздух-вода с тепловым насосом»
5. COP (коэффициент мощности) — это показатель энергоэффективности котла с тепловым насосом «воздух-вода». Чем выше КПД, тем выше КПД. Тепловая энергия, подаваемая в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха через горячую воду, представляет собой сумму тепла, отбираемого из внешнего воздуха (низкотемпературное тепло), и электрической энергии, используемой компрессором для поднятия (перекачки) этого низкотемпературного тепла до тепла более высокой температуры, которое может использоваться в нашей системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — поэтому система называется тепловым насосом.COP рассчитывается как («тепло, извлеченное из OA» + «энергия компрессора») / «энергия компрессора».

Коэффициент COP

6. не является постоянным постоянным, потому что COP является функцией:

• Температура наружного воздуха (OAT)
• Температура подаваемой воды (SWT)

В пользовательском интерфейсе Sefaira мы применяем значение COP, которое мы называем «номинальным», что означает, что COP применяется только при соблюдении определенных условий (OAT и SWT). Каждый раз, когда одно из двух (OAT или SWT) отличается, мы должны вычислить значение COP, и мы называем это значение скорректированным COP (скорректированным COP).В зависимости от значений OAT и SWT отрегулированный COP может быть либо ниже, либо выше «номинального» COP. Процесс расчета скорректированного COP будет объяснен позже в документе

.

Как рассчитать потребление электроэнергии котлом с тепловым насосом воздух-вода?

В ERL для каждого часа годового моделирования мы отслеживаем следующее:

• Отводит ли ГВС тепловую энергию в систему отопления, вентиляции и кондиционирования?

1. Если «ДА», мы делаем следующее:
   1. Мы читаем текущую тепловую мощность (HECAP) ГВС
   2. Читаем текущий OAT
   3. Читаем текущий SWT
   4. Рассчитываем скорректированный COP (COPadj) как функцию от OAT и SWT
   5. Мы рассчитываем потребление электроэнергии котлом «воздух-вода с тепловым насосом» (ELCON) как: ELCON = HECAP / COP adj
   6. Мы добавляем ELCON в счетчик объектов «AirToWaterHeatPump» «Внешний вид: освещение» (ATWHPmeter)
   7. После завершения моделирования, когда мы анализируем разбивку энергии, мы добавляем общее значение ATWHPmeter к конечному потреблению электроэнергии.
2. Если «НЕТ», мы пропускаем весь расчет и добавляем ноль к ATWHPmeter для этого часа.

Регулировка мгновенного COP на основе почасовых факторов

Номинальный набор кривых как функция OAT и SWT основан на наборе кривых, который представлен в следующей статье https://blog.heatspring.com/john-siegenthaler-reviews-heat-pumps/

Номинальный набор кривых означает, что если пользователь выбирает значение COP равное 4 (когда SWT = 35C и OAT = 7C), семейство кривых, показанных ниже, будет использоваться для расчета COP, скорректированного для различных OAT и SWT

Когда пользователь выбирает значение COP, отличное от номинального (COPdiff), набор кривых, используемых для этого значения COPdiff, настраивается как

CURVE_ADJUSTMENT = COPdiff / COPnominal

Пример:

Для COP = 5 все кривые сдвинуты вверх на основе коэффициента, равного 5/4, что означает, что «тепловой насос воздух-вода» с более высоким значением COPnomial, чем 4, будет иметь все остальные кривые более эффективными.