Тепловой насос воздух-воздух: принцип действия и правила сооружения

Что такое тепловой насос «воздух-воздух»

Благодаря бурному развитию области альтернативной энергетики, подобным оборудованием стали активно оснащать частные жилые помещения. К таковым системам относят тепловые насосы (ТН) «воздух-воздух». Правда, перед покупкой компрессора, который является основным элементом системы, желательно ознакомиться с принципом работы и правилами установки тепловых насосов.

Уникальность оборудования заключается в том, что оно берет тепло непосредственно из атмосферы, что позволяет в разы снизить затраты на отопление дома. Тепловой насос осуществляет «забор» воздуха с улицы, а также из помещения, после чего распределяет воздушные массы по всем объектам сооружения. При этом отсутствует необходимость в приобретении сгораемых типов топлива. По своему внешнему виду ТН «воздух-воздух» очень похож на инверторную систему кондиционирования.

  1. Принцип работы
  2. Достоинства тепловых насосов «воздух-воздух»
  3. Несколько незначительных недостатков
  4. Чем тепловые насосы отличаются от систем кондиционирования

Принцип работы

В состав тепловых насосов данного типа входят следующие компоненты:

  • компрессионная установка;
  • испаритель, оснащенный специальным вентилятором, при помощи которого выполняется принудительный обдув;
  • расширительный клапан;
  • трубки, изготовленные из высококачественной меди (с их помощью фреон перемещается между уличным пространством и коттеджем);
  • конденсатор, при помощи которого нагретый воздух распределяется по жилым и нежилым помещениям объекта.

После того, как при помощи вентилятора воздушные потоки с улицы попадают в систему, они проходят через ребра внешнего испарителя. Фреон использует получаемую энергию тепла, постепенно переходя в состояние газа. После этого газообразное вещество поступает в конденсатор. Попадая в трубки из меди, газ перемещается во внутренний блок системы.

Как только фреон попадает в конденсатор, расположенный во внутреннем помещении дома, он «превращается» обратно в жидкое состояние, благодаря чему происходит передача теплых потоков во внутреннее пространство всех комнат жилища. Расширительный клапан необходим для стравливания лишнего давления.

Достоинства тепловых насосов «воздух-воздух»

Ежегодно растущий спрос на подобные системы обогрева и охлаждения воздушных масс обусловлено их основными достоинствами:

  • универсальность ТН позволяет производить отопительный и охлаждающий процесс в коммерческих, муниципальных, промышленных и жилых зданиях;
  • так как системы не используют никакого сгораемого топлива, они гораздо экологичнее аналогичных агрегатов;
  • при наличии опыта в монтаже подобных устройств и специального инструмента, монтаж топливного насоса данного типа можно произвести своими силами в максимально сжатые сроки;
  • оборудование обладает высоким коэффициентом отдачи тепла и не требует особых затрат на регулярное обслуживание;
  • приемлемая цена ТН позволяет приобрести заводскую систему людям практически с любым ежемесячным доходом;
  • на обслуживание компрессора тратится минимальное количество времени;
  • для изготовления приборов не используются горючие материалы, а для работы – топливо, что позволяет говорить об их полной пожарной безопасности.

Согласно отзывам тех, кто уже установил топливный насос «воздух-воздух» и многочисленных экспертов, оборудование редко выходит из строя раньше окончания гарантийного периода. К тому же, ТН отличаются ремонтопригодностью и низкой стоимостью деталей и комплектующих материалов. Управлением и контролем работы системы занимается автоматика.

Несколько незначительных недостатков

Если говорить об уходе, достаточно регулярно отчищать воздушные фирмы и производить их замену по мере загрязнения. Конечно, недостатков у топливных насосов данного типа мало, однако они все-таки есть:

  • в процессе функционирования они издают немного шума, что крайне неудобно, если в доме проживает грудной ребенок;
  • коэффициент теплоотдачи напрямую зависит от температуры окружающего воздуха за окнами объекта;
  • в холодное время года увеличивается количество потребления системой электрической энергии;
  • в процессе непрерывной работы компрессора над устройством постепенно скапливается большое число мельчайших частичек пыли;
  • чтобы обеспечить бесперебойное функционирование оборудования, потребуется дополнительно покупать генератор.

Согласно проведенным испытаниям, оборудование превосходно справляется со своими функциями, пока температура за окнами не снижается до -10оС. Чем ниже температура, тем меньше эффективность системы. Именно поэтому в случае, если ТН выбирается для обогрева здания, расположенного в холодной климатической зоне, его дополнительно оборудуют котлом или камином.

Чем тепловые насосы отличаются от систем кондиционирования

Несмотря на то, что по внешнему виду тепловые насосы похожи на обыкновенные кондиционеры, между ними имеется ряд существенных отличий. Во-первых, в отличие от кондиционера ТН можно использовать для обогрева помещений круглый год. Во-вторых, использовать системы «воздух-воздух» желательно только в целях обогрева, так как для охлаждения они малоэффективны.

В-третьих, ТН тратят гораздо меньше электрической энергии, чем бытовые кондиционеры. В-четвертых, тепловые насосы экологически безопасны и используют исключительно возобновляемые источники тепловой энергии, а именно – окружающий воздух.

Чаще всего подобными устройствами обогревают дома, отстроенные из натурального дерева или СИП-панелей. ТН имеют оптимальные мощности для обеспечения отопления именно таких сооружений. К тому же, они окупаются в кратчайшие сроки, так как им необходимо минимум электроэнергии. Конечно, если приобретать аппараты для обогрева зданий в суровом климате, придется покупать дополнительное оборудование – генератор и котел. Без знаний в монтаже данных систем лучше доверить это дело квалифицированным специалистам.

Рассматриваем тепловой насос воздух-воздух – все за и против

Воздушное конвективное отопление пользуется популярностью, благодаря скорости обогрева помещений и высокой теплоэффективности. Единственный минус, ограничивающий популярность данной схемы – большие затраты на электричество. Тепловой насос воздух-воздух полностью нивелировал этот недостаток. Потребитель сможет оценить экономичность теплонасоса воздушного типа, снижающего расходы на электроэнергию в 3-5 раз.

Читайте также:
Системы и схемы отопления: частное, газовое, электрическое, водяное

Как работает тепловой насос системы воздух-воздух

Общий принцип работы ТН во многом напоминает тот, что используется в кондиционере, в режиме «обогрев помещения», с единственным отличием. Теплонасос «заточен» на отопление, а кондиционер на охлаждение комнат. Во время работы используется низкопотенциальная энергия воздуха. В результате расход электроэнергии сократился более чем в 3 раза.

Принцип действия тепловой насосной установки воздух-воздух, если не вдаваться в технические подробности, следующий:

    Воздух, даже при отрицательной температуре, сохраняет определенное количество тепловой энергии. Это происходит до тех пор, пока температурные показатели не достигнут абсолютного нуля. Большинство моделей ТН способны извлекать тепло при достижении температуры -15°С. Несколько известных производителей выпустило станции, сохраняющие работоспособность при -25°С и даже -32°С.

Забор низкопотенциального тепла происходит благодаря испарению фреона, циркулирующего по внутреннему контуру ТН. Для этого используется испаритель – блок, в котором создаются оптимальные условия для преобразования хладагента из жидкого в газообразное состояние. При этом, согласно физическим законам, поглощается большое количество тепла.

Следующим блоком, расположенным в системе теплоснабжения воздух-воздух, является компрессор. Именно сюда подается хладагент в газообразном состоянии. В камере нагнетается давление, что приводит к резкому и существенному нагреву фреона. Через форсунку, хладагент впрыскивается в конденсатор. Компрессор для теплового насоса имеет спиралевидное исполнение, что облегчает запуск при низких температурах.

  • Во внутреннем блоке, располагающемся непосредственно в помещении, находится конденсатор, выполняющий одновременно функцию теплообменника. Газообразный разогретый фреон, целенаправленно конденсируется на стенках модуля, отдавая при этом тепловую энергию. ТН распределяет полученное тепло, подобным к сплит-системе образом.
    Допускается канальное распределение нагретого воздуха. Особенно практично такое решение при нагреве больших многоквартирных зданий, складских и промышленных помещений.
  • Принцип работы теплового насоса воздух-воздух и его эффективность напрямую связаны с температурой окружающей среды. Чем холоднее «за окном», тем ниже производительность станции. Работа теплового насоса воздух-воздух при температуре минус -25°С (в большинстве моделей) полностью прекращается. Чтобы компенсировать недостаток тепла, устанавливают резервный котел. Оптимально одновременное использование электрического тэна.

    Тепловые насосы воздух-воздух состоят из двух блоков наружного и внутреннего размещения. Конструкция во многом напоминает сплит-систему и устанавливается подобным образом. Внутренний блок монтируется на стену или потолок. Настройки выставляются с помощью дистанционного управления.

    Чем отличается ТН воздух-воздух от кондиционера

    ТН воздух-воздух работает как кондиционер, но имеет существенные отличия, заключающиеся в особенностях конструкции и производительности. Хотя существует внешнее сходство, на самом деле, отличия, если обратить внимание на технически характеристики, существенны:

      Производительность – тепловой насос воздух-воздух для отопления дома, максимально эффективно работает на нагрев помещения. Некоторые модели способны охлаждать воздух. Во время кондиционирования помещения, энергоэффективность существенно уступает обычным кондиционерам.

    Экономичность – даже инверторные кондиционеры, во время работы тратят больше электроэнергии, чем требует отопление тепловым насосом типа воздух – воздух. При переходе в режим обогрева, затраты электричества еще больше увеличиваются.
    У ТН коэффициент энергоэффективности определяется согласно СОР. Средние показатели станций равняются 3-5 единицам. Затраты электричества в таком случае составляют 1 кВт на каждые 3-5 кВт полученного тепла.

  • Сфера применения – кондиционеры используют для вентиляции и дополнительного обогрева помещения, при условии, что температура окружающей среды не будет меньше +5°С. Тепловые насосы воздух-воздух, применяются в качестве основного источника отопления в течение всего года в средних широтах. При определенной модификации, могут использоваться для охлаждения комнат.
  • Как выбрать тепловой насос типа воздух-воздух

    Эффективность ТН воздух-воздух при отоплении дома, напрямую зависит от правильного выбора станции и проведения предварительных расчетов. Подбирая подходящий ТН, обращают внимание на следующие характеристики:

  • Стоимость оборудования и подключения.
  • Внимание обращают и на дополнительные функции. Устройство ТН воздух-воздух может отличаться по количеству доступных задач. Оборудование способно работать на нагрев и охлаждение. В серии некоторых производителей, отдельно включено оборудование с встроенными емкостями для нагрева воды ГВС.

    Оптимальная отопительная система с тепловым насосом воздух-воздух соответствует техническим характеристикам здания и продумана с учетом дальнейшей эксплуатации. При проведении правильных расчетов, самоокупаемость установки наступает уже через 2-3 года интенсивного использования.

    Как рассчитать необходимую мощность ТН

    Низкотемпературные тепловые насосы для отопления системы воздух-воздух рассчитываются исходя из формулы 0,7 кВт =10 м². Таким образом, получают приблизительные параметры мощности.

    Для первичных расчетов формула достаточно точная. Для примера, можно провести расчет мощности бытового теплового насоса системы воздух-воздух, для помещения в 200 м²:

      Расчет мощности включает стандартное помещение, со средним показателем теплопотерь и высотой потолка не более 2,7 м, при условии постоянного проживания.

    На каждый 10 м² требуется 0,7 кВт производительности ТН. Для 100 м² понадобится установка на 7 кВт, 200 м² — 14 кВт.

  • Если в принципиальную схему входит водонагревательный бак, к полученному результату добавляют еще 10-20% мощности.
  • Читайте также:
    Утеплитель Izovol: технология, преимущества и недостатки, модельный ряд

    Если все расчеты произведены правильно, эксплуатация ТН воздух-воздух, обеспечит нагрев воздуха до комфортных 23 градусов в течение всего отопительного сезона, при минимальных затратах на отопление.

    Какую марку ТН воздух-воздух выбрать

    Оборудование предлагают немецкие китайские и японские производители. При выборе необходимо ориентироваться на указанные в технической документации параметры и отзывы покупателей.

    Наилучшие марки насосов воздух-воздух изготавливают в Японии. Азиатские корпорации одними из первых стали использовать технологию извлечения низкопотенциальной энергии из воздуха, для охлаждения помещений. С тех пор их продукция существенно улучшилась:

      Daikin – мировой лидер в изготовлении систем отопления и кондиционирования. Главной особенностью продукции является полное интегрирование системы в жилой дом и обеспечение автономного климат контроля, приспосабливающегося к пожеланиям хозяев. Под брендом Daikin предлагаются тепловые насосы для бытовых и коммерческих нужд, работающие на обогрев и охлаждение, а также обеспечение потребностей ГВС.

    Mitsubishi – отечественному потребителю продукция компании знакома в основном по выпускаемым автомобилям. Но, как и многие другие японские компании, помимо машин, Mitsubishi выпускает еще несколько видов техники.
    Главным достоинством компании считается создание уникальной конструкции ZUBADAN, позволившей существенно улучшить рабочие параметры и сократить расходы электроэнергии. ТН Митсубиси сохраняют работоспособность до -25°С. Для отопления промышленных комплексов, разработаны мультизонные системы.

    Fujitsu – основной упор, компания делает на производстве так называемых комбинированных систем, имеющих широкий дополнительный функционал. ТН работают на обогрев и охлаждение. При необходимости, легко интегрируются в систему жидкостного отопления и ГВС. Fujitsu – это компактные и простые в эксплуатации системы, предназначенные для отопления частных домов и коттеджей.

    При выборе подходящей станции, помимо выбора производителя, обращают внимание на технические параметры, в частности СОР и минимальную температуру, при которой насос сохраняет работоспособность.

    Сколько стоит ТН воздух-воздух

    На стоимость влияют технические характеристики, наличие дополнительных функций. Японцы привыкли классифицировать установки по производительности и надежности. Потребителю предлагают три класса оборудования:

      Бытовые – ориентировочная цена 200-350 тыс. руб. Максимальная отапливаемая площадь не более 100-140 м².

    Полупромышленные – обойдутся в 500-800 тыс. руб.

  • Промышленные – самые дорогие и производительные установки, предназначены для долгой эксплуатации при неблагоприятных условиях. Производительность до 90 кВт. Стоимость от 900 до 3 млн. руб.
  • Дополнительно, к цене теплонасоса добавляют стоимость монтажа и изготовления проекта, по распределению потоков воздуха при работе. Особенно это важно при обогреве помещений большой площади, разделенных на комнаты перегородками.

    Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух

    Монтаж ТН воздух-воздух чем-то напоминает установку сплит-системы. В устройстве присутствует два блока – внешний и внутренний, соединенных между собой контуром, по которому циркулирует хладагент.

    Наружный или внешний блок теплового насоса, монтируется на улице. Некоторые модели устанавливаются в специальный защитный кожух. Станция настолько легкая, что ее монтаж допускается даже на кровле здания. Рекомендуется, чтобы ТН воздух-воздух устанавливался приблизительно в 2-3 м от входа в жилые помещения.

    Внутренний блок размещают таким образом, чтобы потоки нагретого воздуха, максимально эффективно распространялись по помещению. Допускается настенная и потолочная установка.

    Централизованное воздушное отопление дома с помощью теплового насоса воздух-воздух, при постоянном проживании, требует использования системы принудительного нагнетания воздуха. Протяженность воздушных каналов и их расположение, тщательно просчитывается во время изготовления проектной документации.

    Установка теплового насоса – это сложный технологический процесс, поэтому, выполнение работ выполняют специализированные монтажные бригады, имеющие соответствующую лицензию.

    Преимущества и недостатки ТН воздух-воздух

    Отзывы реальных владельцев о тепловых насосах системы воздух-воздух, помогают составить точную картину, относительно энергоэффективности использования альтернативных методов обогрева, а также получить представление о существующих преимуществах и недостатках.

    Отопление дома ТН воздух-воздух имеет следующие плюсы:

      Экономия средств – даже при значительных первоначальных затратах, теплонасос самоокупается уже через 3-6 лет эксплуатации. Так как оборудование рассчитано на 30-50 лет службы, выгоды очевидны. Затраты на электроэнергию, в течение всего отопительного сезона, в 3-5 раз меньше чем у электрокотла.

    Полная независимость от традиционных видов топлива. Главное преимущество отопления ТН воздух-воздух заключается в производстве тепловой энергии, без использования газа, твердого и жидкого топлива, и т.д. При условии установки солнечных панелей, можно отказаться и от внешнего электричества.

  • Экологичность – во время работы используют возобновляемые источники тепловой энергии, полностью отсутствуют вредные выбросы.
  • Конечно, у теплонасосов есть свои слабые стороны, которые время от времени пытаются исправить производители. К ним относятся:

      Зависимость КПД от наружной температуры – производители постоянно совершенствуют системы. Современное оборудование способно работать при -15 -25°С. Эффективность при низких температурах заметно снижается, что ограничивает применение модулей для отопления помещений в условиях Севера.

  • Большие материальные затраты на приобретение и монтаж теплонасоса. Главный недостаток ТН воздух – воздух, по причине которого, станции не получили широкого распространения в отечественных условиях.
  • Перспективы использования ТН воздух-воздух достаточно оптимистичные. Сравнительно недавно, несколько крупных производителей объявили о разработке модулей, способных работать при отрицательной температуре до -32°С. Постоянно делается акцент на удешевлении продукции, чтобы сделать ее доступной для потребителей среднего класса, улучшается производительность (средние показатели СОР у современных моделей равны 5-8 единицам).

    Читайте также:
    Котел на отработанном масле для отопления частного дома своими руками

    Принцип действия теплового насоса системы воздух-воздух, преимущества и недостатки решения

    Дата публикации: 11 марта 2019

    • Как работает тепловой насос воздух-воздух
    • Преимущества использования
    • Как производится расчет мощности оборудования
    • Минусы теплонасоса системы воздух-воздух

    Тепловые насосы воздух-воздух чаще всего применяются там, где невозможно оборудовать контур теплообменника под землей. Причиной этого могут быть финансовые ограничения, отсутствие грунтовых вод или свободного места на участке для горизонтального монтажа системы, наличие твердых пластов на малой глубине и другие обстоятельства. В этих случаях тепловой насос системы воздух-воздух – единственная разумная альтернатива. Решение подойдет тем людям, кто хочет построить экологически чистую отопительную конструкцию, но располагает небольшой суммой для реализации проекта.

    Как работает тепловой насос воздух-воздух

    В основе работы системы лежит тот же принцип, который применяется и в геотермальных насосных агрегатах. Главное отличие состоит в том, что тепло отбирается не из почвы или водной среды, а из внешнего воздушного пространства. При этом строение отапливается посредством нагрева воздуха внутри помещений.

    Тепловой насос для отопления дома воздух-воздух имеет сравнительно простую конструкцию. Для его использования не нужно бурить скважины и прокладывать контур под землей. В конструкцию агрегата входят внутренний и внешний блоки. Наружная часть системы называется испарительной и монтируется так, чтобы примыкать к зданию с улицы.

    Принцип работы агрегата достаточно прост. Внешний блок извлекает тепло из окружающих воздушных масс, которое затем разогревает хладагент. Тот начинает закипать и преобразовываться в газ. После этого компрессор выполняет сжатие субстанции, увеличивая ее температуру. Тепло направляется внутрь конденсатора, расположенного в здании. Схема работает перманентно и контролируется автоматикой. Процесс останавливается только тогда, когда системе удается обеспечить заданный температурный режим в помещении.

    При возникновении вопросов по работе оборудования можно обратиться за разъяснением к работникам, монтирующим систему. Они подробнее расскажут, как работает тепловой насос, просветят насчет правил эксплуатации техники.

    Преимущества использования

    Высокий КПД теплового насоса воздух-воздух достигается при создании наименьшей разницы между температурой воздуха, из которого забирается тепло, и температурой в системе отопления. Выполнить это условие проще всего в зоне с умеренным климатом и мягкими зимами. В северных широтах с низкими температурами эффективность такого оборудования снижается.

    Решение имеет многочисленные преимущества. Плюсы обогрева дома тепловыми насосами воздух-воздух:

    • простая конструкция системы, удобная установка и эксплуатация. Не нужно бурить скважины, заниматься прокладкой коммуникаций, выделять отдельное помещение для оборудования;
    • подходит для любого климата;
    • оборудованиt можно монтировать в построенном здании с действующей стандартной отопительной системой. Решение обеспечивает экономию денежных средств на прокладке дополнительных коммуникаций. Монтаж требует внесения незначительных корректив в существующую конструкцию;
    • установка обходится дешевле, если сравнивать решение с другими разновидностями теплонасосов;
    • долгий срок службы;
    • небольшой срок окупаемости;
    • уровень энергопотребления ниже средних значений;
    • оборудование функционирует в автономном режиме, имеет компактные габариты, не создает шумового загрязнения;
    • схема теплового насоса воздух-воздух позволяет использовать его летом для охлаждения пространства. При наличии высокоэффективных воздушных фильтров внутри дома легко обеспечивается комфортный микроклимат.

    Как производится расчет мощности оборудования

    Небольшой объем тепла присутствует в воздушном пространстве даже тогда, когда температура опустилась до -20 градусов по Цельсию. Важно, что оно пригодно для отопления дома с помощью автономной конструкции. Для расчета требуемых параметров обычно используется специальное программное обеспечение. Можно воспользоваться онлайн-системами, которые имеют поля для указания числовых значений. В них можно указать площадь помещения и высоту потолков. Иногда допускается задание диапазона температур, характерного для региона.

    Теплонасос способен функционировать и при сильных морозах, но работать он будет при этом с меньшей отдачей. Благоприятным для системы является температурный диапазон от -10 до +10 градусов по Цельсию. Чтобы не ошибиться при выборе насоса, стоит учесть факторы:

    • объем хладагента;
    • общая площадь поверхности змеевиков во внешнем и внутреннем блоках;
    • планируемый объем отдачи тепла.

    Так как система имеет сравнительно простую конструкцию, установить ее сможет даже мастер с небольшим опытом обращения с техникой. Но расчеты желательно доверить специалистам. Как минимум, у них следует получить консультацию. Эксперты помогут определить нужные коэффициенты, произведут расчет теплового насоса воздух-воздух с учетом всех факторов. В средней полосе России для дома площадью 100 квадратных метров хватит агрегата мощностью 5 киловатт.

    Минусы теплонасоса системы воздух-воздух

    Есть у представленной системы и свои недочеты. Кроются они, как и достоинства, в самом принципе действия теплового насоса воздух-воздух. Главным минусом является зависимость уровня производительности от погодных факторов. Уже при -20 градусах по Цельсию коэффициент энергетической эффективности снижается до единицы. При нуле за окном этот показатель составляет 2-2,5 единицы. Это означает, что 1 кВт потраченной энергии обеспечивает 2-2,5 кВт тепла. Если воздух прогрет до положительных значений, коэффициент энергоэффективности вырастает до 3-4 единиц.

    При -25°С такие теплонасосы малоэффективны. Поэтому при принятии решения о покупке соответствующего оборудования стоит тщательно оценить этот фактор. В некоторых случаях целесообразно использовать такие системы в качестве дополнительного источника тепла, когда погодные условия обеспечивают их эффективную эксплуатацию.

    • В поселке Амдерма откроют ветродизельную электростанцию
    • В России будут производить городской электромобиль
    • Климатический саммит в Париже: итоги первой недели
    • «EL Дилижанс» — первый серийный электромобиль в РФ
    Читайте также:
    Пусковой конденсатор для компрессора GK141PAA кондиционера LG UU12(AUUH126D)

    Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

    Принцип работы теплового насоса воздух-воздух: особенности работы

    Одной из разновидностей тепловых насосов, имеющих простую конструкцию, является тепловой насос воздух-воздух. Принцип работы насоса схож с принципом действия геотермального теплового насоса. Разница заключается в том, что отбор тепла происходит не из грунта или воды, а из наружных воздушных масс. Соответственно, отопление здания происходит путём нагрева воздуха в помещениях.

    Можно сказать, что тепловой насос воздух-воздух – это кондиционер наоборот. В этом и заключается основное достоинство теплового насоса воздух-воздух – для его установки и эксплуатации не требуется бурение скважин и прокладка подземного контура.

    Если в силу ряда причин нет возможности проложить контур подземного теплообменника для отбора тепла (отсутствует финансовая возможность, не хватает места на участке для горизонтальной укладки, отсутствуют грунтовые воды под участком или нет озера рядом с ним, наличие гранитного пласта на небольших глубинах) – тепловой насос типа воздух-воздух будет наиболее приемлемым вариантом решения экономного и экологически чистого отопления.

    1. Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух
    2. Плюсы использования
    3. Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:
    4. Недостатки теплового насоса воздух-воздух

    Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух

    Тепловой насос типа воздух-воздух состоит из наружного и внутреннего блоков. Наружный, он же испарительный блок, размещается снаружи здания. Именно с его помощью из наружного воздуха извлекается тепло. Это тепло нагревает хладагент, который вскипает, переходя в газообразное состояние. Затем компрессор сжимает этот газ, значительно повышая его температуру. Тепло сжатого газа передаётся в конденсатор (внутренний блок), который находится внутри помещения. Конденсатор отдаёт тепло воздуху внутри помещения. Этот процесс происходит непрерывно и контролируется автоматически до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура в помещении.

    Если есть необходимость в обогреве нескольких помещений или одного большого, то в этом случае используются различные системы распределения и подачи тёплого воздуха.

    В силу того, что тепловые насосы данного типа нагревают лишь воздух в помещениях (происходит прямой нагрев воздуха), то такие теплонасосы можно использовать только для отопления. То есть, для подогрева воды в ванной или кухне необходимо предусмотреть иные решения.

    Плюсы использования

    Положительным моментом теплового насоса типа воздух-воздух, по сравнению с насосом воздух-вода, является низкая температура воздуха, которая проходит через теплообменник конденсатора. Проще говоря, если для теплонасосов типа воздух-вода для качественного отопления требуется нагрев теплоносителя (воды) до достаточно высоких температур, то в случае использования теплового насоса воздух-воздух требуемая температура нагрева воздуха значительно ниже. Тем более что коэффициент эффективности теплового насоса тем выше, чем меньше разница между температурой источника тепла и температурой в отопительной системе.

    Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:

    • простота конструкции, монтажа и эксплуатации – для установки таких теплонасосов нет необходимости в буровых работах, прокладывании сложных коммуникаций, отведении специальных помещений и прочее;
    • возможность установки практически в любой климатической зоне;
    • теплонасосы такого типа можно установить в уже построенном доме с имеющейся традиционной системой отопления, тем самым достигнув значительной экономии средств на отоплении. Установка потребует минимального изменения и вмешательства в существующий дизайн;
    • имеют наименьшую стоимость и наименьший срок окупаемости, по сравнению с другими типами теплонасосов;
    • низкое энергопотребление;
    • автономность, компактность и бесшумность работы;
    • в летнее время тепловые насосы типа воздух-воздух можно переключать на режим охлаждения, а наличие высокоэффективных воздушных фильтров поможет создать в помещениях требуемый микроклимат.

    Недостатки теплового насоса воздух-воздух

    К сожалению, тепловые насосы типа воздух-воздух имеют и свои недостатки. К одним из них относится зависимость величины производительности от колебаний температуры наружного воздуха.

    При температуре наружного воздуха 0°С коэффициент энергоэффективности теплонасоса падает до уровня 2-2,5, то есть на 1 кВт затраченной энергии, будет произведено 2-2,5 кВт тепла.

    Для сравнения, при более высокой температуре эти теплонасосы имеют коэффициент энергоэффективности 3-4. А при падении температуры до -20°С коэффициент энергоэффективности падает до 1. То есть, появляется необходимость производить обогрев помещения другими средствами. Хотя, на сегодняшний момент есть производители с всемирно известными именами, которые предлагают тепловые насосы воздух-воздух, способные эффективно работать при температуре до -25°С.

    Тепловой насос “воздух-воздух”: принцип действия, устройство, подбор и расчеты

    Хотите обустроить в доме конвекторное отопление, где для нагрева теплоносителя используется тепловой насос «воздух-воздух», обеспечивающий значительную экономию расходов на обогрев? Согласитесь, что получить полноценное отопление в компании с горячей водой практически бесплатно — весьма заманчивое мероприятие.

    Но вы не знаете, как соорудить подобную систему, чтобы альтернативным способом обогревать помещения и получать горячую воду для бытовых нужд?

    Читайте также:
    Теплый пол водяной от газового котла в доме: особенности, минусы и плюсы

    Мы поможем разобраться с этим вопросом — в статье освещен принцип действия и устройство насоса. Энергию такой системе придется тратить только на работу компрессора, а основной объем тепла будет браться просто с улицы из атмосферы, за что у нас пока денег не требуют.

    Также рассмотрены преимущества его внедрения в систему и существенные недостатки. Отдельное внимание уделено подбору и расчету насоса.

    А любителям все делать своими руками мы предлагаем соорудить подобный насос самостоятельно, используя подручные материалы. В помощь приводим фотоматериалы и видеорекомендации по устройству и функционированию теплового воздушного насоса.

    Характеристика теплового насоса воздух-воздух

    Любой теплонасос относится к оборудованию из сферы альтернативной энергетики. Он забирает тепловую энергию воздушных масс на улице, из окружающего пространства в помещении, чтобы обогреть ею жилые и нежилые объекты.

    При этом не используются какие-либо сгораемые виды топлива.

    Внешне тепловой насос (ТН) воздух-воздух похож на инверторный кондиционер, сплит-систему из наружного и внутридомового блока.

    А по принципу действия он больше напоминает холодильник, только действует “наоборот”. Но в отличие от них обоих этот теплонасос способен как охлаждать, так и нагревать воздушные массы в доме.

    Принцип действия и внутреннее устройство

    В основе работы ТН воздух-воздух лежит нехитрое физическое явление термодинамики – жидкость при испарении охлаждает поверхность, с которой она рассевается. Например, пар над кружкой с горячим чаем демонстрирует тот же эффект.

    На этом принципе работает и обычный холодильник. Внутри него расположены трубки, по которым циркулирует хладагент под высоким давлением. Он забирает тепло из внутреннего пространства морозильной камеры, слегка нагреваясь при этом.

    Потом собранное тепло отдается в воздух комнаты посредством теплообменника (решетки сзади холодильника).

    А чтобы после хладагент остыл до рабочих температур, он сжимается в компрессоре. Причем за цикл работы фреон внутри системы компрессор-конденсатор-испаритель постоянно переходит из газообразного состояния в жидкое и обратно.

    Воздушный тепловой насос функционирует абсолютно аналогично. Только тепло он берет с улицы, а не из закрытого морозильника. Даже если снаружи мороз, то в атмосфере все равно есть немало тепловой энергии.

    Состоит тепловой насос воздух-воздух из таких элементов:

    • компрессора;
    • испарителя с вентилятором принудительного обдува;
    • расширительного клапана;
    • медных трубок для перекачки фреона между улицей и домом;
    • конденсатора с вентилятором подачи нагретого воздуха в помещение.

    Первые три элемента составляют внешний блок, а последний относится к внутренней части теплонасоса. Теплоизолированные трубки из меди предназначены для непрерывного перемещения теплоносителя между этими модулями сплит-системы.

    Алгоритм работы теплового насоса воздух-воздух выглядит следующим образом:

    1. Уличный воздух втягивается вентилятором в наружный блок и прогоняется сквозь ребра внешнего испарителя. Циркулирующий по теплообменнику фреон вбирает в себя имеющуюся в нем тепловую энергию, переходя при этом в газообразное состояние.
    2. Далее газ попадает в конденсатор, где сжимается. А потом он перекачивается по медным трубам во внутренний блок.
    3. В расположенном в доме конденсаторе газ переходит обратно в жидкость, передавая тепло внутрикомнатному воздуху.
    4. Затем излишнее давление стравливается посредством расширительного клапана, и жидкий фреон опять отправляется в первичный испаритель.

    Значение температуры фреона, поступающего во внешний блок, всегда ниже температуры окружающей среды. Поэтому он всегда забирает тепло из атмосферы.

    Но уровень “охлаждения” теплоносителя в системе постоянен, а наружная температура постоянно колеблется. По этой причине при сильных морозах ТН теряет свою эффективность.

    Чтобы увеличить мощность теплонасоса, поверхности конденсатора и испарителя делаются максимально большими. А для бесперебойности работы в зимний период наружный теплообменник оснащается собственной системой оттаивания.

    Плюсы и минусы воздушного теплонасоса

    У каждой технически сложной системы имеются свои достоинства и недостатки. Рекламные проспекты это одно, а в реальности владельцы тепловых насосов рискуют столкнуться с определенными проблемами.

    Установки обогрева/охлаждения типа «воздух-воздух» выгодны, по ряду причин.

    К числу основных плюсов относят:

    • Универсальность. Системы позволяют отапливать и остужать помещения в зависимости от назначения комнаты, потребностей и от климатического сезона.
    • Экологичность. Дают возможность полностью отказаться от сжигания природного газа, угля, дров и т.п., засоряющих природную среду продуктами горения.
    • Простота монтажа. Собрать систему из составляющих заводского производства не составит труда. Можно собственноручно соорудить тепловой насос из подручных средств.
    • Пожаробезопасность. Процесс получения тепла не связан с применением горючего. Даже нарушения в работе установки не смогут повлечь возгораний.
    • Экономичность. Привлекают высоким коэффициентом теплоотдачи при минимальных затратах (на потребленный 1 кВт электроэнергии они выдают 4–5 кВт тепла). К тому же, быстро окупаются.
    • Доступность по цене. Стоимость систем заводского изготовления позволяет приобрести тепловой насос практически всем желающим. Собственноручно изготовленная установка будет практически бесплатной.
    • Удобство эксплуатации. Самый технически сложный прибор в системе – компрессор, с обслуживанием которого трудно не справиться. С характерной для тепловых насосов нагрузкой компрессоры редко выходят из строя раньше обещанного производителем срока.

    Для организации отопления в одной комнате достаточно установить сплит-систему, повесив на фасаде внешний модуль, а на внутренней стене – конвектор. Чтобы обогреть несколько помещений придется обустраивать каналы распределения нагретого воздуха.

    Читайте также:
    Что делать если дым из буржуйки остается в гараже?

    Все управление тепловым насосом воздух-воздух осуществляется встроенной автоматикой. Особого внимания уделять работе и настройке этой системе не придется. Надо будет только регулярно чистить воздушные фильтры и иногда их менять.

    Среди отрицательных сторон теплонасосов можно упомянуть:

    • пусть и незначительный, но все же шумовой фон;
    • прямую зависимость эффективности системы от внешней температуры;
    • рост электропотребления при похолодании на улице;
    • постоянно висящую в воздухе пыль из-за непрерывной работы вентилятора и конвекции воздуха в комнате;
    • зависимость от электроснабжения (для бесперебойной работы потребуется генератор).

    При температурах снаружи до -10°С все работает прекрасно, забираемого с улицы тепла вполне хватает для создания в доме комфортных условий. Но при дальнейшем похолодании эффективность насоса резка падает.

    Если коттедж построен в местности с холодным климатом и сильными морозами по зиме, то без дополнительного котла или камина не обойтись.

    Для обустройства воздушного обогрева такие системы подходят идеально. Минимум трат электроэнергии, усилий для монтажа и проблем с обслуживанием. Но ими нельзя нагреть воду. Для этого придется дополнительно ставить бойлер или подключаться к централизованным сетям.

    Тепловые насосы воздух-воздух являются оптимальным способом обогрева зданий, построенных из дерева или СИП. У таких строений низкие теплопотери, мощностей воздушного теплонасоса для их отопления хватает с избытком.

    Коренные отличия от кондиционера

    Внешне тепловой насос воздух-воздух схож с бытовым кондиционером. Но у него есть свои отличительные конструктивные особенности и технические характеристики.

    Первое устройство используется в качестве основного источника обогрева, работающего круглогодично. А второе больше предназначено для охлаждения воздуха в летнюю жару.

    Основная функция теплонасоса – это отопление. Однако многие модели способны также охлаждать комнатный воздух. Но в этом режиме работы они существенно уступают кондиционеру по энергоэффективности. Это скорее крайний случай их использования.

    С другой стороны и многие инверторные кондиционеры могут нагревать воздух в помещениях. Но электричества они при этом потребляют гораздо больше тепловых насосов. У каждого устройства свое предназначение.

    Использование ТН «воздух-воздух» – это в первую очередь переход на возобновляемые источники энергии.

    Эти системы экономически выгодны, несмотря на крупные первичные вложения денег. Сокращение платежей за отопление окупает все начальные затраты.

    Подбор и расчеты теплового насоса

    Теплонасос воздух-воздух будет эффективен, только если его правильно подобрать. Необходимо заранее рассчитать его мощность в зависимости от квадратуры дома. А уже потом смотреть какие у разных производителей цены.

    При расчетах используется коэффициент энергоэффективности СОР (отношение мощности ТН к затраченной энергии).

    При “тепличных условиях” он нередко достигает 4–5 пунктов, а самые современные модели до 7–8. Однако при падении температуры на улице до -15–20°С этот показатель резко падает всего лишь до двойки.

    • теплоизоляцию и инсоляцию помещений;
    • площадь комнат;
    • количество проживающих в коттедже;
    • общие климатические условия местности, где стоит дом.

    Для большинства домов на каждые десять квадратных метров необходимо порядка 0,7 кВт мощности теплового насоса. Но все здесь достаточно условно. Если потолки выше 2,7 м или стены и окна плохо утеплены, то тепла потребуется больше.

    Производителей тепловых насосов воздух-воздух немало и в Азии и в Европе.

    Хорошие отзывы имеют системы от Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic и Toshiba. Практически все их модели адаптированы к отечественным условиям эксплуатации и неплохо себя зарекомендовали.

    Даже при перепадах напряжения они не ломаются, продолжая после включения электричества работать исправно.

    Цена на ходовые воздушные теплонасосы варьируется в диапазоне от 90 до 450 тысяч рублей. Здесь многое зависит не только от мощности агрегата, но и от дополнительного функционала и страны изготовления.

    Отдельные модели дополняют:

    • фильтрами очистки и обеззараживания воздуха;
    • резервными нагревателями;
    • электрогенераторами;
    • GSM-модулями для управления системой;
    • ионизаторами и озонаторами.

    Практика показывает, что при морозах ниже -15 °С в обогреваемых только тепловым воздушным насосом помещениях становится прохладно. И без дополнительного обогревателя комфортом в комнатах откровенно не пахнет.

    Однако в южных регионах, где подобные заморозки редки, ТН вполне эффективен и оправдывает потраченные деньги с лихвой за счет экономии энергоресурсов.

    Самоделка из старого холодильника

    Из отдельных компрессоров и конденсаторов своими руками собрать тепловой насос воздух-воздух без специализированных инженерных познаний достаточно сложно. Но для небольшой комнаты или теплицы можно воспользоваться старым холодильником.

    Для этого необходимо в передней дверке холодильника проделать два отверстия. Через первое в морозилку будет поступать уличный воздух, а по второму нижнему – выводиться обратно на улицу.

    При этом за время прохождения по внутренней камере он будет отдавать часть имеющегося в нем тепла фреону.

    Также можно холодильную машину попросту встроить в стену открытой дверью наружу, а теплообменником сзади – в помещение. Но при этом следует учитывать, что мощность такого обогревателя будет небольшой, а электроэнергии он потребляет немало.

    Воздух в помещении нагревается от теплообменника сзади холодильника. Однако подобный тепловой насос способен работать только при наружных температурах не ниже плюс пяти по Цельсию.

    Читайте также:
    Отопление с верхней разводкой и розливом: системы и схемы

    Эта бытовая техника предназначена для эксплуатации исключительно в помещениях.

    Монтаж теплонасоса воздух-воздух предельно прост. Необходимо установить внешний и внутренний блоки, а потом соединить их меж собой контуром с теплоносителем.

    Первая часть системы устанавливается на улице: прямо на фасаде, кровле либо рядом со зданием. Вторую в доме можно разместить на потолке или стене.

    Наружный блок рекомендуется монтировать в нескольких метрах от входа в коттедж и подальше от окон, не стоит забывать о производимом вентилятором шуме.

    А внутренний устанавливается так, чтобы поток теплого воздуха из него равномерно распространялся по всей комнате.

    Если тепловым насосом воздух-воздух планируется отапливать дом с несколькими комнатами на разных этажах, то придется обустраивать систему вентиляционных каналов с принудительным нагнетанием.

    В этом случае лучше заказать проект у компетентного инженера, иначе мощности ТНа может не хватить на все помещения.

    Электросчетчик и защитное устройство должны выдерживать пиковые нагрузки, создаваемые тепловым насосом. При резком похолодании за окном компрессор начинает потреблять электричества в разы больше, чем обычно.

    Лучше всего для подобного воздушного обогревателя проложить отдельную линию снабжения от распределительного щитка.

    Особое внимание следует уделить монтажу трубок для фреона. Даже малейшая стружка внутри может повредить компрессорное оборудование.

    Здесь без навыков пайки меди не обойтись. Заправку хладогена вообще стоит доверить профессионалу, чтобы избежать потом проблем с его утечками.

    Пошаговая инструкция по изготовлению теплового насоса из холодильника описана в этой статье.

    Выводы и полезное видео по теме

    Принцип работы тепловой сплит-системы «воздух-воздух»:

    Воздушный тепловой насос в системе отопления двухэтажного дома:

    Кондиционер-инвертор или тепловой воздушный насос – что лучше?

    Тепловые насосы, работающие по принципу «воздух-воздух», являются высокоэффективными устройствами. Они просты в обслуживании, удобны в эксплуатации и экономичны.

    В продаже сейчас огромный ассортимент подобных систем, для любого дома можно подобрать отопительную установку. Надо лишь грамотно рассчитать ее мощность, тогда она эффективно прослужит долгие годы.

    А что вы думаете по поводу эффективности и целесообразности использования тепловых насосов “воздух-воздух”? Делитесь своим мнением, оставляете отзывы об использовании агрегатов и задавайте вопросы. Форма для комментариев расположена ниже.

    Тепловые насосы воздух-воздух

    Содержание:

    В подавляющем большинстве регионов нашей страны не обойтись без полноценного отопления. К сожалению, не всегда есть возможность подключить дом к централизованной системе отопления, что приводит к необходимости изыскивать другие способы обогрева.

    В частности, воздушное отопление позволяет решить проблему обогрева жилых или производственных помещений. Данная система представляет собой массивный вентилятор со встроенным нагревателем, который забирает воздух с улицы, подогревает его, и подает в помещение. Минусом воздушных нагревателей является высокое потребление энергии, поскольку, обогрев осуществляется либо посредством электрических тэнов, либо с помощью водяных калориферов.

    Современные интегрированные в вентиляционную установку воздушные тепловые насосы позволяют снизить уровень энергопотребления до минимума, не теряя при этом эффективности. Дело в том, что обогреватели воздух-воздух используют принцип рекуперации тепла, подогревая входящий воздух тем теплом, которое накопилось в исходящем воздушном потоке. Такими образом, потребление электроэнергии сводится практически к нулю, позволяя отапливать дом с минимальными затратами. Далее мы подробнее расскажем о том, как устроены приточно-вытяжные вентиляционные установки с парокомпрессионной и традиционной рекуперацией.

    Принцип действия насосов воздух-воздух

    Насосы воздух-воздух работают по схожему принципу с кондиционерами, с той разницей, что кондиционеры работают на охлаждение воздуха, а нагреватели – на обогрев. При этом для подогрева входящего потока используется низкопотенциальная энергия находящегося в помещении воздуха, что позволяет в несколько раз снизить энергопотребление, если сравнивать с обогревателями, использующими электричество или воду.

    Рассмотрим принцип действия на примере установки с фреоновыми элементами:

    • Даже при отрицательных температурах воздух содержит некоторое количество тепла, которое можно извлечь при определенных условиях. Большинство моделей насосов способны преобразовывать тепло при температуре до -15°С. Некоторые насосы способны работать и при -25°С, но коэффициент преобразования при этом будет равен единице.
    • По внутреннему контуру насоса циркулирует хладагент, который в нужный момент с помощью испарителя переходит из жидкого состояния в газообразное. Когда фреон становится газом, он вбирает в себя тепло, которое в некоторых количествах содержится в воздухе даже при низкой температуре.
    • Набрав тепло, фреон поступает в компрессор, где под давлением снова принимает жидкое состояние. Как раз в этот момент фреон нагревается, выделяя тепло, количество которого зависит от температуры воздуха. Накопление тепла происходит в конденсаторе. Компрессор, как правило, изготавливается в виде спирали, что способствует упрощенному запуску в холодный период.
    • Конденсатор располагается во внутреннем блоке, устанавливаемом непосредственно в помещении. Именно в конденсаторе тепло накапливается за счет поступления разогретого фреона. Внутренний блок выполняет функцию теплообменника, в котором входящий поток нагревается, а затем распределяется по всему зданию.

    Энергоэффективность ТН воздух-воздух напрямую зависит от температуры низкопотенциального источника теплоты. То есть, чем теплее за окном, тем больше тепла будет поглощать устройство. Большинство моделей полностью теряют способность поглощать тепло при температуре – 20°С. Поэтому в некоторых случаях систему оборудуют дополнительными нагревателями – электрическими или водяными. В любом случае, потребление электроэнергии у ТН примерно в 3 раза меньше, чем у приборов, работающих исключительно на электричестве или воде.

    Читайте также:
    Электрический радиатор: преимущества приборов, виды и типы, критерии выбора

    По способу компоновки тепловые насосы напоминают стандартные сплит-системы. ТН состоит из двух блоков, один из которых монтируется на улице, а второй – внутри помещения (на стене или потолке). Управление осуществляется дистанционно.

    Отличие теплового насоса от кондиционера

    Конструкционно кондиционер похож на тепловой насос. Например, оба устройства используют фреон для изменения температуры. Кроме того, и ТН, и кондиционер содержат в конструкции и компрессор, испаритель и конденсатор. Однако на этом сходства заканчиваются. Рассмотрим различия подробнее:

    1. Основное различие заключается в производительности. Назначение теплового насоса – обогрев помещения. Также, как и кондиционер, тепловой насос может работать на охлаждение, но с меньшей эффективностью. Это утверждение справедливо и в обратную сторону – кондиционер может нагревать воздух при температуре не менее -5°С, однако эффективность будет небольшой.
    2. Экономия энергии. Тепловой насос в режиме обогрева тратит меньше электроэнергии, чем инверторный кондиционер. Достигается такой эффект за счет подбора хладагента, объёму его заправки и увеличенному размеру испарителя. Средние энергозатраты ТН составляют 1 кВт на 3-4 кВт тепла.
    3. Сфера применения. Кондиционеры применяются для охлаждения или обогрева при условии, что температура на улице не опускается ниже -5°С. Тепловые насосы, в свою очередь, используются при уличной температуре до -25 °С.

    Тепловые насосы воздух-воздух условно относятся к источникам возобновляемой энергии, поскольку позволяют извлекать тепло непосредственно из атмосферы земли, используя при этом минимум энергии. Многолетний опыт применения подобных систем показал их высокую энергоэффективность и быструю самоокупаемость.

    Как выбрать ТН воздух-воздух

    Рынок предлагает несколько видов ТН. При этом каждая из моделей обладает определенным набором характеристик, влияющих на возможности применения. Подбирая оборудование, нужно обращать внимание на следующие параметры:

    • Производительность теплонасоса.
    • Компанию производителя.
    • Цену, как самого оборудования, так и его инсталляции.

    Имеет значение наличие дополнительных функций. Например, некоторые модели могут не только нагревать, но и охлаждать воздух. В холодных регионах предпочтительнее использовать устройства со встроенными электрическими или водяными нагревателями.

    Проще говоря, характеристики оборудования должны соответствовать эксплуатационным параметрам здания, в котором будет производится установка. Поэтому при выборе насоса необходимо консультироваться с профессионалами.

    Преимущества и недостатки насосов воздух-воздух

    Чтобы составить объективную картину преимуществ и недостатков какого-либо оборудования, специалисты изучают отзывы реальных владельцев. Это дает возможность узнать не только о сильных сторонах, но и о минусах, что невозможно сделать, опираясь исключительно на рекламные заявления производителей. Вот что говорят люди, использующие насосы воздух-воздух:

    1. Установка ТН позволяет экономить значительные средства. Оборудование окупается примерно за 2 года. Учитывая, что срок службы теплового насоса составляет 30-50 лет, выгода очевидна. Кроме того, стоимость эксплуатации ТН в 3-4 раз меньше, чем электрических или котлов на СПГ.
    2. Для работы устройства не требуются традиционные виды топлива – уголь и газ, а электричества уходит в разы меньше. Если установить солнечные панели, внешних источников электричества вообще не потребуется.
    3. Экологичность оборудования. При работе теплового насоса не выделяются вредные вещества, что может являться важным фактором для тех, кто заботится о состоянии окружающей среды.

    Изучая отзывы реальных людей, неизбежно сталкиваешься с негативными отзывами, о которых нужно упомянуть, чтобы не быть предвзятыми. Специалисты выбрали наиболее встречающиеся упоминания о минусах ТН:

    1. Производительность во многом зависит от температуры источника теплоты. Например, фреоновые насосы могут работать при внешней температуре до -25°С. При этом чем холоднее, тем меньше эффективность.
    2. Высокая стоимость, как самого оборудования, так и монтажа. Данный факт является определяющим в том, что тепловые насосы еще не получили повсеместного распространения.

    Нужно сказать, что недостатки, о которых говорилось выше, не настолько критичны, чтобы отказаться от использования ТН воздух-воздух. Дело в том, что производители непрерывно совершенствуют свою продукцию, повышая КПД, и, корректируя ценовую политику. Например, современные модели ТН могут работать при более низкой температуре чем их предшественники, при том, что стоят они дешевле. Поэтому многие специалисты в области отопительных систем рекомендуют именно тепловые насосы.

    Обзор наиболее популярных моделей

    Линейка тепловых насосов воздух-воздух, конечно, не ограничивается исключительно фреоновыми моделями, использующими в работе принцип переноса тепла с помощью хладагента.

    Рассмотрим несколько популярных моделей, работающих по принципу рекуперации, на примере производителей тепловых насосов – компании SUNDUE.

    SDAR-XXX

    Приточно-вытяжная установка, предназначенная для отопления и кондиционирования. Работает по принципу рекуперации – закачиваемый с улицы воздух подогревается теплом исходящего потока.

    Наличие теплового насоса позволяет сократить нагрузку на встроенные нагревательные элементы. Производительность бытовых устройств – от 300 м 3 /час, промышленных – до 25 000 м 3 /час.

    SDAR-INV-PL

    Пластинчатый приточно-вытяжной рекуператор со встроенным тепловым насосом. Вентилятор нагнетает воздух в противоточный пластинчатый теплообменник, где воздух подогревается тем теплом, которое накопилось в исходящем из помещения потоком. Но дело в том, что воздух +20 °С не сможет нагреть поток с температурой -20 °С до комнатных значений. Условно возьмем рекуператор с КПД 100%, 20-20 равно 0, это то значение, которое получится при придуманных нами идеальных условиях. Как мы знаем современный ТН способен работать с отрицательными температурами. 0 °С удаляемого воздуха это и есть тот низкопотенциальный источник теплоты за счет, которого парокомпрессионный ТН догревает приточку. На улицу при этом выбрасывается воздух значительно ниже 0 °С

    Читайте также:
    Инфракрасное отопление - принцип действия, преимущества и недостатки

    Таким образом, описанный выше насос воздух-воздух, интегрированный в ПВУ с рекуператором, повышает общий КПД установки практически в два раза.

    Устанавливается в жилых, производственных и офисных зданиях. Позволяет нагревать и охлаждать входящий воздух. Работает, как нагреватель, без дополнительных источников энергии до температуры окружающей среды -10 С. Если температура опускается ниже, подключаются встроенные нагреватели. В летнее время может выполнять функцию кондиционера. Производительность от 300 м 3 /час до 25 000 м 3 /час.

    SDAR-INV-W

    Установка, работающая по тому же принципу что и описанная выше, но вместо пластинчатого рекуператора применяется роторный. Это несколько удорожает конструкцию, но добавляет эффективности рекуперации 5%.

    Используется для вентиляции и обогрева в помещениях любого типа – жилых и производственных. Также может выполнять функцию кондиционера. Объем подаваемого воздуха – от 500 м 3 /час до 25 000 м 3 /час.

    SDAR-INV-HM

    Система осушения, работающая по принципу двухуровневой конденсации. Выполняется либо в виде модулей, либо, как единый моноблок. Осушители предназначаются для удаления влаги из воздуха в специализированных помещениях – бассейнах, ванных комнатах, банях. Позволяют контролировать влажность в автоматическом режиме. Производительность – до 25 000 м 3 /ч.

    Заключение

    Системы вентиляции, оснащенные тепловыми насосами, значительно экономичнее традиционных устройств, что позволяет сократить затраты на отопление и кондиционирование.

    Учитывая, что данная статья расходов может быть весьма существенной, приобретение теплового насоса дает возможность экономить значительные суммы особенно в тех случаях, когда речь идет о помещениях с большой площадью. Поэтому советуем рассмотреть возможность приобретения рекуператоров, оснащенных тепловыми насосами воздух-воздух.

    Остались вопросы

    Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.

    Тепловой насос “воздух-воздух” и его цены

    Тепловой насос – это современная модель отопительного устройства. Он отлично прогревает помещение и, по необходимости, кондиционирует воздух. Тепло из окружающей среды направляется агрегатом прямо в помещение.

    Тепловые насосы существуют в следующих вариациях:

    • Цены ↓
    • Оборудование для системы обогрева ↓
    • Эффективность отопления от насоса ↓
    • Достоинства и недостатки ↓
    • Как выбрать тепловой насос «воздух-воздух»? ↓
    • Итоги ↓
    • грунт-вода (для работы необходим грунтовой зонд);
    • вода-вода (требуется скважина или колодец);
    • вода-воздух (для действия необходимы специальные зондыколодцы, а также использование воздушной отопительной системы);
    • воздух-воздух;

    Тепловые насосы класса «воздух-воздух» – это электромеханическая установка, которая прогревает помещение за счет извлечения тепла из окружающей среды, точнее – из воздуха.

    Она применяется как в качестве самостоятельного устройства, так и в роли дополнения к уже существующей системе отопления. Особенность воздушного насоса – возможность управлять им через телекоммуникации или Интернет.

    Насос «воздух-воздух» имеет в своей системе следующие компоненты:

    • испаритель;
    • компрессор;
    • конденсатор;
    • вентиль расширительный;

    Внутренний контур насосной установки делится на два сегмента компрессионным устройством и вентилем. Таким образом, создаются зоны с разным уровнем давления. Тепловой насос не производит тепло самостоятельно. Установка совершает отбор и перемещение тепла из внешней среды в помещение.

    Что касается работы установки, то в ее основе лежит вещество хладагент. Он закипает и испаряется при очень низких температурах. Помещенный в тепловой насос, хладагент отбирает тепло из внешних воздушных масс и направляет его в помещение.

    Цикл преобразования тепловой энергии состоит из таких этапов:

    1. Вентилирующее устройство сгоняет воздух извне в специальную камеру. Последняя оснащена испарителем.
    2. Хладагент (вещество, помещенное в испаритель) посредством нагрева преобразуется в газ.
    3. В газообразном виде элемент переходит в компрессорное устройство. Здесь происходит его дополнительный нагрев под высоким давлением.
    4. На этом этапе хладагент попадает в конденсатор. Здесь происходит отбор полученной энергии. Вещество вновь обретает жидкое состояние.
    5. Выделенное тепло, при помощи насоса передается в помещение.
    6. Хладагент в жидком состоянии вновь перемещается в испаритель.

    Существует и другой режим работы воздушного насоса – кондиционирование помещения.

    Стоимость агрегата зависит от предпочтений или нужд покупателя.

    Важную роль играет также мощность насоса. Высокоэффективные системы обойдутся дороже. Но их стоимость окупится в конечном итоге.

    Произведенные модификации тоже увеличивают общую стоимость воздушного насоса.

    Ориентировочная цена тепловых насосов «воздух-воздух» будет составлять 90 000 – 350 000 р. и выше.

    На стоимость влияет также и то, в какой стране был произведен насос. Их изготовлением занимаются фирмы из разных стран.

    Среди известных брендов, занимающихся производством насосов «воздух-воздух»:

    • Dimplex, Vaillant, VIessmann, Watercotte,Stiebel eltron (Германия);
    • IVT, Mecmaster, Thermia (Швеция);
    • Ochsner (Австрия);
    • Carrier, Aertec (США);
    • PZP Komplet, G-MAR (Чехия);

    В магазинах также можно найти продукцию из Китая, Румынии, Южной Кореи или Казахстана.

    За этот период производителям удалось выявить различные недочеты установки и устранить их. Воздушные насосы этих брендов работают корректно и имеют высокую продуктивность. Преимущество систем – их полная автоматизация и длительный срок эксплуатации.

    Читайте также:
    Теплый пол водяной от газового котла в доме: особенности, минусы и плюсы

    Оборудование для системы обогрева

    Отопительная система «воздух-воздух» задействует определенное оборудование.

    Эти элементы входят в ее комплектацию:

    1. Испаритель – служит для прогрева хладагента и превращения его в газ.
    2. Компрессор – регулирует давление в контуре системы и необходим для циркуляции хладагента в устройстве.
    3. Вентиляторы (осевой и силовой) участвуют в заборе воздуха.
    4. Конденсатор – с его помощью происходит обратный переход хладагента в жидкое состояние.
    5. Вентиль регулировки температуры.
    6. Система управления и автоматика. Выполняет ряд задач по проверке насосной установки.
    7. Своевременно дает сигнал о выявленных неисправностях или нарушениях в работе.

    В зависимости от того, какие компоненты входят в систему, агрегаты могут иметь дополнительные опции.

    Режим отопления с помощью теплового насоса “воздух-воздух”

    Эффективность отопления от насоса

    Данные установки обладают отличными техническими характеристиками. Агрегаты можно применять для обогрева как отдельных небольших помещений, так и для отопления целого домостроения с обеспечением его горячей водой.

    Насосные агрегаты высокоэффективны. Средние показатели работы насоса – на транспортировку 4,5 киловатт тепла, как правило, уходит 1 киловатт электричества. Есть способы повысить производительность воздушного наноса. Для этого на участке между конденсаторным устройством и испарительной камерой устанавливают вспомогательный клапан. Чтобы процесс происходил беспрерывно, в схему насоса можно подключить блок автоматики.

    Благодаря широкому выбору насосов всегда можно подобрать устройство необходимой мощности. Это поможет добиться максимальной продуктивности агрегата.

    Монтаж насоса экономит средства и время. Он не требует затрат на рытье котлованов, бурение колодцев, проведение сложных линий коммуникаций. Для работы насоса не нужно прокладывать трубопроводы или проводить магистрали от госструктур. Под него не нужно выделять отдельное помещение.

    Есть возможность оптимизировать систему. Так, если к устройству подвести солнечную батарею или генератор, то в процессе выработки электричества не будет происходить вредных выбросов.

    Оборудование способно вырабатывать тепло даже в условиях очень низких температур. Однако его эффективность будет на порядок ниже.

    Принцип действия теплового насоса

    Достоинства и недостатки

    Воздушный насос удобное и производительное оборудование. Он отлично справляется со своим основным предназначением.

    Насос «воздух-воздух» имеет следующие преимущества:

    1. Привлекательная цена.
    2. Высокая продуктивность.
    3. Возможность использования вне зависимости от региона или климатической зоны.
    4. При отсутствии электричества насос может работать от двигателя.
    5. Универсальность – агрегаты не только обогревают, но и кондиционируют.
    6. Безопасность – устройства работают без использования топлива или горючих смесей. Это делает их более надежными. Нет риска взрывов или пожаров.
    7. Высокий уровень экологичности – устройство не выделяет вредных веществ, так как работает на электричестве.
    8. Насосный агрегат не требует дополнительного оборудования.
    9. Прост в эксплуатации – весь процесс автоматизирован. Работа отслеживается встроенными датчиками.
    10. Установка компактна и не нарушает дизайн комнаты.
    11. Низкое энергопотребление.
    12. Бесшумность работы.

    К недостаткам относятся:

    1. Зависимость от внешней среды. Температура извне оказывает влияние на процесс прогрева.
    2. Габариты устройства не всегда позволяют корректно справиться с обогревом всего помещения. Поэтому для больших пространств может потребоваться несколько установок.
    3. При перекачке воздуха вместе с ним перемещается значительное количество пыли.
    4. Насос нельзя применять, если в помещении пребывают дети. Пыль, переносимая устройством вместе с воздухом, может нанести вред их здоровью, вызвав аллергическую реакцию.
    5. Затрата на электроэнергию. Так, при – 10 градусов и ниже расход электричества возрастает.

    Как выбрать тепловой насос «воздух-воздух»?

    При покупке устройства следует делать расчет на бесперебойную работу устройства при его максимальной продуктивности.

    Выбирать устройство следует исходя из расчета:

    • обогреваемой площади помещения;
    • количества постояльцев;
    • назначения насоса;

    Если вы некорректно определите необходимые размеры устройства, это сделает работу агрегата менее продуктивной. Так, слишком большой насос «воздух-воздух» быстро придет в износ, работая в небольшом помещении. Его эффективность тоже окажется невелика.

    Для корректного выбора воздушного насоса нужно сделать предварительный расчет отопительной нагрузки на него.

    При этом учитывают:

    • параметры помещения;
    • уровень изоляции комнаты;
    • солнечную радиацию;
    • общие климатические условия региона;
    • предполагаемый уровень нагрузки;

    Насос «воздух-воздух» должен соответствовать и такому критерию, как работа при неидеальных параметрах. Они могут быть вызваны неправильным расчетом источника тепла или поломкой. Агрегат должен иметь необходимый уровень защиты, чтобы быть устойчивым и продолжать работу при ошибках монтажа/эксплуатации.

    Итоги

    Насос типа «воздух-воздух» – высокофункциональное и эффективное устройство. Он очень удобен в эксплуатации. Большим плюсом является его экономичность при значительной продуктивности. Существует огромный ассортимент этих агрегатов. Воздушные насосы представлены различными мировыми брендами.

    Они различаются по мощности, модификации. При выборе насоса нужно обращать внимание на его предназначение, параметры помещения, которое вы собираетесь отапливать. Грамотно подобранный насос будет служить долго и эффективно.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: