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

≋ 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

Принцип работы теплового насоса — Энергео

Тепловой насос представляет собой устройство по преобразованию низкопотенциальной теплоты, получаемой от какого-либо общедоступного источника, в тепловую энергию высокого потенциала, предназначенную для нужд потребителя (отопления, горячего водоснабжения). Преобразование теплоты происходит за счет ряда фазовых переходов. 

Термодинамически тепловой насос идентичен холодильной машине. И тепловой насос, и холодильная машина работают по обратному тепловому циклу, разница заключается в диапазоне рабочих температур и давлений.  В мире существует весьма широкая классификация тепловых насосов, в сфере теплоснабжения наибольшее распространение получили парокомпрессионные установки.

Цикл работы парокомпрессионного теплового насоса включает в себя следующие преобразования:

Низкопотенциальное тепло принимается тепловым насосом в специальном пластинчатом теплообменнике – испарителе и передается особому рабочему телу – хладагенту. Хладагент представляет собой вещество с низкой температурой кипения. На сегодняшний день в тепловых насосах чаще всего в качестве хладагента используются различные фреоны (R407C, R134а, R410а), а также углекислый газ и пропан. Хладагент, приняв в теплообменнике определенное количество теплоты, испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор. Компрессор сжимает поступающий хладагент до высокого давления, вследствие чего повышается и температура рабочего тела. После сжатия при более высоких параметрах газообразный хладагент поступает в следующий теплообменник – конденсатор. В конденсаторе происходит передача теплоты высокого потенциала теплоносителю системы отопления и горячего водоснабжения потребителя с последующим переходом остывающего хладагента в жидкое состояние. После конденсатора рабочее тело проходит через редукционное устройство, где давление и температура снижаются до первоначальных параметров перед теплообменником-испарителем. Цикл замыкается и повторяется снова.

Парокомпрессионные тепловые насосы принято различать по способам отбора низкопотенциальной теплоты.

---

Горизонтальный геотермальный контур

Грунт имеет свойство накапливать и сохранять солнечное тепло в течение длительного времени, что ведет к относительно равномерному уровню температуры источника тепла на протяжении всего года. Это обеспечивает эксплуатацию теплового насоса с достаточно высоким коэффициентом эффективности. Забор тепла из грунта осуществляется с помощью горизонтально проложенной в грунте системы пластиковых труб на глубине 1,2-1,5 м.

Вертикальные геотермальные скважины

Вертикальный зонд — это система труб, опускаемых в вертикальную скважину, глубина и количество таких скважин зависит от мощности необходимого Вам теплового насоса. В грунте на глубине начиная с 10-15 метров в течение года поддерживается всегда одинаковая постоянная температура (около +7 — +8°С для РБ), поэтому данный вид коллектора в наших климатических условиях является наиболее надежным и эффективным.

Грунтовые воды

Если в ваших условиях грунтовые воды легко доступны, то их так же можно использовать в качестве источника тепла, т.к. температура такого источника в любое время года колеблется в среднем от 7 до 12° C. Расстояние между точкой получения тепла и точкой возврата должно быть не менее 10-15 метров. Кроме того в целях предотвращения «короткого замыкания потока», следует обратить внимание на направление потока грунтовых вод. Стоит также учитывать, что для установки подобных сооружений нужно разрешение, кроме этого они должны отвечать определенным нормативным требованиям.

Перейти к каталогу тепловых насосов «грунт-вода».

Окружающий воздух

Окружающий воздух является наиболее доступным источником низкопотенциальной теплоты для теплового насоса. Одним из преимуществ, при выборе теплового насоса данного типа, является простая схема монтажа оборудования в систему с уже установленным любым дополнительным источником тепла (например, дизельным, твердотопливным или газовым котлом). Однако стоит учитывать и то, что, ввиду особенностей наших климатических условий с достаточно низкой температурой наружного воздуха в холодное время года, работа теплового насоса в отопительный период  является не столь продуктивной, как для насосов типа «грунт-вода». Кроме того, тепловые насосы, принимающие тепло от наружного воздуха, способны работать до температуры -25°С (до -32°С — системы «воздух-водух»), при более низкой температуре автоматика теплового насоса будет переводить теплоснабжение потребителя от другого дополнительного источника.

Перейти к каталогу тепловых насосов типа «воздух-вода».

Вентиляционный воздух

Существуют тепловые насосы, использующие удаляемый из помещений воздух системы вентиляции. Применение таких тепловых насосов позволяет осуществлять рекуперацию теплоты воздуха внутри зданий. Перед удалением из помещений, тёплый воздух проходит через тепловой насос, возвращая, таким образом, системе теплоснабжения здания часть накопленной теплоты. 

Перейти к каталогу тепловых насосов, использующих вентиляционный воздух.

Принцип работы теплового насоса, как работает тепловой насос

Как устроен геотермальный тепловой насос внутри

Виды тепловых насосов

Какие бывают виды тепловых насосов в в зависимости от источника тепла? Они делятся по способу отбора тепла из окружающей среды.

• Геотермальные. Переносят тепло грунта и\или грунтовых вод в дом
• Воздух-вода. Переносят тепло атмосферного воздуха в систему отопления.
• Рекуператоры вторичного тепла: отбор тепла вытяжного воздуха, стоков канализации, другого бросового тепла

Тепловой насос с вертикальными скважинами (зондами)

Отбор тепла скважины

При отсутствии большой площади прилегающей территории, устанавливается вертикальный теплообменник (зонд) для работы с геотермальным тепловым насосом. Это наиболее компактный и популярный способ, который позволяет сохранить целостность ландшафта. Температура грунта на глубине бурения скважины стабильно находится на уровне +10ºС, поэтому эффективность таких тепловых насосов с вертикальным теплообменником выше. Недостатком является необходимость проведения бурильных работ, что повышает цену данного вида системы. При использовании в качестве источника тепла скважины, в нее опускается зонд из полиэтиленовой трубы, имеющий U-образную форму. Не обязательно использовать одну очень глубокую скважину, можно пробурить несколько неглубоких, более дешевых скважин, главное получить общую расчетную глубину.

Преимущества:

• Компактная система, не требующая большого участка
• Самая эффективная с точки зрения температур. Стабильная температура на протяжении всего года.
• Возможно реализация пассивного кондиционирования путем сброса летом тепла в скважин
• Нет необходимости в большом участке
• Не влияет на участок

---

Грунтовый тепловой насос

Бурение скважин под тепловой насосГрунтовый горизонтальный коллектор

Тепловой насос собирает тепло грунта с помощью коллектора, уложенного рядом со зданием на глубину около метра. Горизонтальный контур собирает солнечную энергию, накопившуюся за лето в грунте. Коллектор геотермальной отопительной системы размещается горизонтально глубже уровня промерзания почвы. Такой способ позволяет добиться высокой энергоэффективности, так как температура на глубине залегания коллектора колеблется от 3 до 12ºС. Но монтаж горизонтального теплообменника требует наличия значительной земельной площади и может повредить уже обустроенную придомовую территорию. Также из возможных минусов: Ваш газон позеленеет после зимы на пару недель позже, чем у соседа 🙂
Преимущества:

• Более низкая стоимость установки по сравнению с вертикальным контуром заземления
• Может также использоваться для извлечения тепла из озер
• Контур поддерживает постоянную температуру в течение года
• При реализации кондиционирования с помощью теплового насоса, в некоторых случаях, нужно устанавливать активный блок кондиионирования

Горизонтальный коллектор

---

Спиральный коллектор

Спиральный коллектор является комбинацией между вертикальными скважинами и горизонтальным коллектором. Применяется там, где в силу геологических причин бурение очень дорогое (например, залегание гранитной плиты). Дороже чем вариант горизонтального коллектора, так как требует предварительного изготовления спиралей более тонкой трубы (обычно 25 мм) высотой от 2 до 3 метров. Также возникает необходимость сборных колодцев, так как из-за уменьшения диаметра увеличивается общая длинна трубы в системе.

Тепловой насос вода-вода

Тепло грунтовых вод, тепло реки, тепло моря

Вода выкачивается с первой скважины по течению, через промежуточный теплообменник, отбирается тепло у воды (дельта температур 3-4 градуса). Затем вода сбрасывается во вторую скважину ниже по течению грунтовых вод.
К минусам можно отнести постоянное обслуживание системы, а также непрогнозируемое изменение геологических и водоносных параметров (дебит и состав воды в скважине может меняться в худшую сторону).

Аналогичная система может использоваться с глубоководной рекой. А также с морем, но это уже более сложная система с дорогим титановым теплообменником и фильтрацией, данная система оправдана только в промышленных масштабах.

---

Принцип работы теплового насоса воздух вода

Отбор тепла наружного воздуха

Наиболее часто встречающийся тип “воздух-воздух” – это традиционные кондиционеры. А для работы с водяной системой отопления (радиаторы или теплые полы) применяются тепловой насос воздух вода Thermia iTec. Они извлекают тепло посредством обдува атмосферным воздухом теплообменника в наружном блоке. Внутри теплообменнника циркулирует более холодный фреон. За счет того, что фреон более холодный, чем атмосферный воздух, происходит отбор тепла из воздуха. Данная модель может работать до -25 градусов наружного воздуха.

---

Рекуперация тепла вытяжного воздуха

Утилизация тепла вытяжки

Энергия отбирается от теплого вытяжного воздуха из здания. Это может быть тепло, как с вытяжного воздуховода (или шахты) естественной вытяжки, так и с принудительной системы вентиляции с рекуперацией. В таком случае это будет вторая ступень рекуперации тепла после основного рекуператора.

Какие могут быть схемы утилизации (рекуперации) тепла вытяжного воздуха с тепловым насосом?

Для небольших зданий, в том числе частных домов, в дополнение к геотермальному тепловому насосу устанавливается специальный аксессуар Thermia Vent, который является теплообменником типа “воздух-вода”. Обдуваемый вытяжным воздухом, он дополнительно нагревает входящий теплоноситель со скважин, повышая COP теплового насоса.

Для больших зданий, где объем тепла в вытяжном воздухе существенный, можно установить промышленный тепловой насос Thermia Mega, полноценно обеспечивающий горячей водой здание или частично его отапливая. Также данная система актуальна для предприятий с бросовым теплом от технологических процессов. Особенно эффективно работает с такой системой инверторный тепловой насос, который подстраивают свою мощность под текущее количество отбираемого технологического тепла вытяжки в данной момент.

Преимущества:

• Снижает стоимость установки в целом (меньше скважин)
• Встраивается в существующую систему вентиляции
• Улучшает COP теплового насоса
• Повышает категорию здания до отметки энергоэффективности “А”

Что такое и как работает тепловой насос

02.11.2020

А ведь с тепловым насосом каждый из нас знаком с самого детства. Это обыкновенный бытовой холодильник. Только работает он наоборот, потому что предназначен не для того, чтобы повышать уровень температуры для нас, а понижать его для наших скоропортящихся продуктов. Продукты укладываются в теплоизолированную камеру, откуда теплота откачивается и сбрасывается в помещение, где стоит холодильник (пощупайте «решёточку» на его задней стенке — горячая!).

А есть ещё бытовые кондиционеры. Когда нам становится жарко, мы включаем кондиционер и он откачивает теплоту из помещения на улицу.

Не напоминает ли Вам это, как из затопленного подвала «ненужная» вода откачивается водяным насосом наверх и, затем, сбрасывается в канализацию или в ближайший овраг?

Это понятно, но как же работают эти аппараты?

Принцип работы наиболее распространённых парокомпрессионных тепловых насосов (и обычных холодильников тоже) основан на двух физических явлениях:

• когда вещество испаряется, оно поглощает теплоту, а когда конденсируется, отдаёт теплоту;
• когда давление меняется, меняется температура испарения и конденсации вещества: чем выше давление, тем выше температура и наоборот.

С этими явлениями мы тоже часто сталкиваемся в быту.

Наш совет. Если в жару Вы захотели охладить бутылочку пива, а холодильник далеко, оберните бутылку мокрой тряпкой и поставьте в тенёк на ветерок. Испаряющаяся вода отберет часть теплоты у пива и охладит его.

Наше предостережение. Опасайтесь ожогов паром. Пар, конденсируясь на коже, отдаст ей запасённую теплоту и ожог будет опаснее и болезненнее, чем просто горячей водой.

Наша информация. Знаете ли Вы, что альпинисты в высокогорных альплагерях лишены возможности полакомиться варёными яйцами? На большой высоте при пониженном давлении воздуха вода кипит при температуре всего 60 — 65 °С и в ней невозможно сварить яйца.

Сердце теплового насоса — замкнутый контур, заполненный веществом. Часть контура находится при низком давлении, где вещество испаряется и поглощает теплоту при низкой температуре, а другая часть — при высоком давлении, где вещество конденсируется и отдаёт теплоту при высокой температуре.

Принцип работы теплового насоса «вода-вода» | Полезное

При постоянном росте цен на газ и уголь, потребители все чаще задумываются о применении альтернативных источников энергии — воды, земли или воздуха. Такое оборудование дает возможность отказаться от покупки топлива. К тому же, использование возобновляемых природных ресурсов является важным вопросом сохранения окружающей среды. Принцип работы теплового насоса вода-вода позволяет обеспечить тепло в доме, не нарушая природный баланс и не загрязняя окружающую среду.

Источником тепла может выступать любая водная среда — идеальным вариантом являются грунтовые воды, температура которых никогда не опускается ниже 7°C, но подойдут и открытые водоемы.

Расчет эффективности теплового насоса вода-вода

Прежде чем совершить покупку необходимо выполнить расчет и определить эффективность теплового насоса вода-вода, чтобы четко понимать выгоду от такого приобретения.

Тепловой насос производит объем энергии в 3-5 раз больше, чем расходует, однако, это вовсе не значит, что стоит верить рекламным трюкам некоторых продавцов, заявляющих о том, что КПД составляет 300-500%. У теплонасосов действительно высокий КПД, но превышать 100%, он не может.

Эффективность тн будет сильно зависеть от типа источника энергии. Если сравнить затраты на покупку, установку и транспортировку в соотношении на 1 кВт мощности, то самым дорогим будет геотермальный с вертикальным коллектором. Чуть менее дорогостоящим будет грунтовой с горизонтальным коллектором, а самым дешевым воздушный, но менее эффективным. Самым оптимальным оказывается вода-вода, у него отличное соотношение цены и выдаваемой мощности.

Устройство теплового насоса вода-вода

Если в качестве источника используется водоем, он должен быть расположен в непосредственной близости от дома, не более 100 м, иначе установка такого агрегата будет нерентабельной. Примечательно, что устройство и геотермального насоса, и водяного с закрытым циклом одинаковое. Разница лишь в том, что второй берет тепло только из воды.

Водяные насосы закрытого цикла требуют прокладки коллектора, а перенос энергии от низкопотенциального источника в отопительный контур совершается за счет хладагента. Эффективнее всего показывают себя системы, забирающие энергию из грунтовых вод, ведь они имеют практически постоянную среднегодовую температуру t = 7-10 oC.

Принцип работы теплового насоса вода-вода: вода из источника отдает тепло испарителю и попадает обратно в водоем через другую скважину для сброса. Хладагент в испарителе закипает и преобразуется в пар, затем сжимается в компрессоре, при этом температура и давление значительно повышаются. Далее хладагент перенаправляется в конденсатор, в котором отдает тепло в отопительный контур, а сам конденсируется. Далее он проходит через сбросной клапан, охлаждается и весь цикл повторяется заново, до тех пор, пока помещение не нагреется. Если в агрегате установлен погодазависимый режим, при достижении нужной температуры в контуре он автоматически отключится. Когда дом начнет охлаждаться, устройство включится снова.

В водяных теплонасосах открытого цикла плюсом является возможность получать воду для горячего водоснабжения. Система работает по принципу сообщающихся сосудов, перекачивая воду из источника через контур, а потом возвращая обратно. Минус таких систем – недолговечность и необходимость регулярной очистки.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Тепловые насосы: устройство, принцип действия и виды конструкций

Тепловой насос — это высокотехнологичное устройство, позволяющее использовать тепловую энергию грунта, воздуха и воды для обогрева дома и кондиционирования воздуха. Любая среда с температурой выше 1°С обладает определенным количеством тепловой энергии, которую при должной организации процесса можно эффективно использовать в быту и на производстве.

Потолочные обогреватели встраиваемые и не стандартные

Греющие накладки для предотвращения обледенения пешеходных зон

Встраиваемые потолочные нагреватели для подвесных потолков Армстронг

В России тепловые насосы пока не получили широкого распространения, хотя активно используется оборудование с аналогичным принципом действия — холодильники и кондиционеры. А вот в Швейцарии и других европейских странах отопление зданий с помощью геотермальных тепловых насосов — дело привычное.

Принцип действия и эффективность теплонасосов

Принцип работы такого оборудования базируется на общеизвестном цикле Карно. По сути, тепловой насос — это не что иное, как холодильник наоборот. И устройство, и даже внешний облик этих приспособлений схожи. Разница лишь в том, что холодильник морозит внутри и отдает тепло наружу, а тепловой насос напротив забирает тепло из почвы, воды или воздуха и поставляет его в дом. С его помощью 2/3 энергии, требуемой для отопления, можно получить из природы абсолютно бесплатно, а оставшуюся 1/3 — придется затратить на перекачку жидкости в насосе.

Практика использования тепловых насосов показывает, что их применением позволяет добиться 70% экономии средств, необходимых на обогрев дома, если сравнивать с обычным способом отопления. Устройство собирает тепловую энергию из окружающей среды и поставляет ее в дом, при этом затрачивая на работу 1 кВт энергии, вырабатывая — 3…4 кВт. Выгода очевидна! К тому же на базе данного приспособления можно не только наладить отопление и горячее водоснабжение в доме, но и обеспечить кондиционирование — нагрев и охлаждение воздуха в помещениях.

Устройство и суть работы теплонасоса

Внутренний контур устройства состоит из:

• конденсатора;
• испарителя;
• капилляра;
• сетевого компрессора;
• управляющего терморегулятора;
• хладагента.

Мы разобрались, что принцип действия теплового насоса заключатся в сборе низкопотенциальной тепловой энергии и передаче ее теплоносителю с более высокой температурой. По сути, происходит следующее:

• в трубопровод, расположенный в грунте (воде, воздухе), поступает теплоноситель и подогревается;
• попадая в теплообменник (испаритель), теплоноситель передает накопленную энергию на внутренний контур системы;
• хладагент, нагреваясь в испарителе, преобразуется в газ, а затем, попадая в компрессор, сжимается под высоким давлением, при этом его температура повышается еще сильнее;
• нагретый газ попадает в конденсатор и передает тепло теплоносителю отопительной системы;

после чего остуженный хладагент в жидком виде поступает обратно в систему.

Как видно, суть работы теплонасоса проста, при этом эффективность его использования высока.

Типы тепловых насосов

Нас окружают разные природные среды, поэтому существуют насосы, способные черпать тепловую энергию из разных источников. Различают несколько типов оборудования:

• «грунт-вода»;
• «вода-вода»;
• «вода-воздух»;
• «воздух-воздух»;

Каждая конструкция имеет свои уникальные особенности:

1. «Грунт-вода»

Получение тепловой энергии из грунта считается наиболее эффективным для данного вида альтернативного отопления. Уже в 5 метрах от поверхности земли температура почвы достаточно постоянна и практически не подвержена изменениям погоды. В насосе, работающем по принципу «грунт-вода», используются теплопроводящие зонды. Теплоносителем выступает специальная жидкость — рассол, имеющий экологически безопасный состав. Контур насоса выполняется из прочных пластиковых труб, которые могут быть размещены вертикально или горизонтально.

Вертикальное размещение предполагает использование скважин (50…150м) и специальных глубинных зондов, так как температура глубоко под землей всегда выше и устойчивее, чем на поверхности. Второй способ размещения контура рассчитан на горизонтальную закладку труб недалеко от поверхности, но на приличной площади (25…50 м²/1 кВт). При этом земля, отведенная под контур коллектора, становится непригодной для сельскохозяйственного использования. На этой площади можно лишь разбить газон или клумбу. Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается вертикальному контуру.

2. «Вода-вода»

Благодаря относительной стабильности температуры воды на большой глубине использование тепловых насосов данного типа весьма эффективно. Источником рассеянной тепловой энергии могут выступать открытые водоемы, грунтовые и промышленные сточные воды. Конструктивно насос «вода-вода» подобен устройству первого типа. Наименее затратным считается сооружение приспособления, черпающего энергию из открытого водоема. В таком случае трубы с теплоносителем, снабженные утяжелителем, просто погружаются в воду на необходимую глубину. Может потребоваться также организация водосборного колодца.

3. «Воздух-вода»

Несколько менее эффективный тип теплового насоса, чем первые два, но универсальный и простой в монтаже. Для его установки не потребуется производить сложные земляные работы, оборудование можно разместить прямо на крыше здания. Его преимуществом является возможность повторного использования тепла, покидающего обогреваемые помещения. Для компенсации недостатка мощности зимой обычно предусматривается альтернативное отопление.

4. «Воздух-воздух»

Победитель в соотношении «затраты-эффективность», так как не требует произведения сложных работ по созданию традиционной отопительной системы. Тепловой насос такого типа работает как перевернутый кондиционер: отбирает тепловую энергию у более холодного воздуха, еще больше понижая его температуру, а затем отдает ее в дом. Как бы абсурдно это не озвучило, но греть дом предлагается за счет холодного уличного воздуха. Ведь, в действительности, даже очень холодный воздух обладает приличным запасом тепловой энергии.

Вариативность и высокая эффективность тепловых насосов привела к их быстрому распространению в развитых странах.

Читайте также:
Тепловые насосы: достоинства, недостатки и перспективы применения в России
Тепловой насос своими руками: особенности сборки системы, окупаемость

Большие настенно — потолочные нагреватели промышленные

Инфракрасные потолочные обогреватели для потолков любого типа под заказ

Тепловой насос воздух-воздух: принцип работы, преимущества, недостатки

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.

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.

ENERGY STAR Задайте вопрос экспертам | Продукция

Как работает тепловой насос?

Если вы хотите заменить систему кондиционирования или отопления в своем доме, вы можете рассмотреть возможность использования теплового насоса с воздушным источником. Эти изделия обеспечивают прохладу летом, как и стандартные кондиционеры, но также обеспечивают тепло зимой. Но как именно они делают и то, и другое?

Как работают тепловые насосы летом

В летние месяцы тепловой насос работает так же, как и обычный кондиционер.Стандартные кондиционеры используют хладагент для поглощения нежелательного тепла в вашем доме и передачи его наружному воздуху. Это происходит за счет изменения давления хладагента. При низком давлении хладагент легко поглощает любое тепло, имеющееся в воздухе, и испаряется из жидкости в газ. При высоких давлениях газовый хладагент имеет более высокую энергию, чем внешний воздух, поэтому он передает тепло окружающему воздуху, и при охлаждении хладагент снова конденсируется в жидкость. Контролируя давление хладагента, кондиционер может отводить тепло из вашего дома даже в очень жаркие дни.

Как работают тепловые насосы зимой

Тепловой насос использует этот же цикл «в обратном направлении» зимой для извлечения тепловой энергии извне и передачи ее в ваш дом. Даже когда на улице очень холодно, в воздухе все равно остается некоторое количество тепловой энергии. Поскольку наружный воздух имеет более высокую энергию, чем холодный хладагент низкого давления, хладагент поглощает это тепло и испаряется. Как и в цикле кондиционирования воздуха, газовый хладагент может находиться под давлением, что приводит к повышению температуры.Когда хладагент подается обратно в ваш дом, он используется для нагрева воздуха внутри, пока тепло не будет извлечено, и он снова конденсируется в жидкость, и цикл продолжится.

Как тепловой насос экономит энергию?

Поскольку тепловой насос перемещает тепло из одного места в другое, а не генерирует его, тепловой насос потребляет меньше энергии для обогрева вашего дома, чем обычная электрическая или газовая система. Фактически, многие из них достаточно эффективны, чтобы получить ярлык ENERGY STAR.Если вы заменяете центральную систему кондиционирования воздуха, тепловые насосы могут работать с существующими воздуховодами в вашем доме или доступны как мини-сплит или «бесканальные» блоки, если в вашем доме нет воздуховодов.

Даже если вы не заменяете существующую систему отопления, добавляя кондиционер, тепловой насос может обеспечить охлаждение летом и более эффективно покрыть часть тепловой нагрузки в вашем доме. В самые холодные дни зимы даже небольшая система может компенсировать эксплуатационные расходы вашей основной системы отопления.При рассмотрении вопроса о модернизации или замене системы отопления и охлаждения вашего дома спросите своего подрядчика о тепловых насосах, сертифицированных ENERGY STAR.

Автор: Эбигейл Дакен, сертифицированная продукция ENERGY STAR

Пошаговое руководство по работе вашего теплового насоса

Тепловые насосы, которые можно адаптировать практически к любой области применения, становятся все более популярными в домах и на предприятиях в Уилмингтоне, штат Северная Каролина. Для многих наших клиентов это возможность сэкономить на счетах за электроэнергию, что делает их такими привлекательными.Людям также нравится, как тепловые насосы обеспечивают комфорт в любую погоду. В этом пошаговом руководстве по технологии теплового насоса объясняется, как работает тепловой насос и почему установка теплового насоса является отличным вариантом для контроля микроклимата.

Цикл охлаждения

Когда дело доходит до охлаждения, тепловые насосы и холодильники работают примерно одинаково. Тепло извлекается из воздуха внутри и перемещается за пределы помещения. Трехэтапный процесс заключается в преобразовании жидкого хладагента в газ, а затем обратно в жидкость.Ученые называют это фазовое преобразование, или, попросту говоря, холодильным циклом. Тепловые насосы состоят из трех основных компонентов: испарителя, компрессора и конденсатора. Каждый из них играет решающую роль в том, как тепловые насосы перемещают тепло из одного места в другое.

• ШАГ ПЕРВЫЙ: Компрессор, расположенный в наружном блоке, всасывает холодный газообразный хладагент и нагревает его под давлением. Затем компрессор закачивает горячий газ под высоким давлением в конденсатор.
• ШАГ ВТОРОЙ: В конденсаторе используется вентилятор для охлаждения газа до жидкости, когда он проталкивается через спиральные металлические петли.Выделяемое тепло уходит в наружный воздух через металлические ребра на внешней стороне конденсатора.
• ШАГ ТРЕТИЙ: Охлажденная жидкость поступает во внутренний испаритель через узкий клапан, замедляя поток хладагента. Затем он испаряется в газ, проходя через охлаждающие змеевики устройства, удаляя тепло из окружающего воздуха.

Вентилятор, подключенный к испарителю, направляет охлажденный воздух в систему распределения воздуха теплового насоса. Цикл охлаждения повторяется до тех пор, пока в вашем доме или на работе не будет достигнута температура, установленная на вашем термостате.

Типы тепловых насосов

Тепловые насосы с реверсивным режимом работы могут обеспечивать как обогрев, так и охлаждение. Некоторые модели могут даже увеличить объем горячего водоснабжения. Принцип работы тепловых насосов в холодную погоду зависит от выбранного вами типа установки теплового насоса.

• Тепловые насосы «воздух-воздух» отбирают тепло из наружного воздуха и конденсируют его до тех пор, пока он не станет достаточно горячим, чтобы всем было комфортно тепло.
• Геотермальные модели используют тепловую энергию, хранящуюся под поверхностью земли, для обогрева вашего дома или офиса.
• В отличие от систем центрального кондиционирования, бесканальные тепловые насосы доставляют теплый воздух непосредственно в жилые помещения через отдельные устройства обработки воздуха.

Если у вас уже есть центральная печь, тепловой насос только для охлаждения предлагает энергоэффективный способ оставаться прохладным все лето. Какими бы ни были ваши потребности в комфорте в помещении, профессионалы Airmax Heating & Cooling помогут вам выбрать идеальную систему с тепловым насосом.

Комплексное обслуживание теплового насоса

Правильная установка важна для длительного использования новой системы теплового насоса.Важно, чтобы размер оборудования соответствовал вашим уникальным потребностям в комфорте. Негабаритная система приведет к потере энергии и ваших денег из-за частых циклов включения / выключения. Тепловые насосы меньшего размера не могут поддерживать желаемый уровень комфорта. В Airmax Heating & Cooling мы проводим расчеты нагрузки, чтобы вы чувствовали себя комфортно, не тратя слишком много на электроэнергию.

Наши специалисты по HVAC также могут проводить регулярные плановые настройки для повышения эффективности и производительности. Заброшенные тепловые насосы потребляют на 25 процентов больше энергии, чем хорошо обслуживаемые системы.Наши планы технического обслуживания позволяют легко поддерживать тепловой насос в отличном состоянии и экономить деньги на отоплении и охлаждении. Мы также предлагаем профессиональный ремонт теплового насоса, который вам понадобится, если ваша система когда-нибудь выйдет из строя.

Как работают тепловые насосы? Короткий ответ — замечательно! Для получения дополнительной информации о преимуществах этих энергоэффективных систем посетите наш раздел обслуживания тепловых насосов. Чтобы назначить бесплатную консультацию, позвоните в Airmax Heating & Cooling сегодня по телефону 910-795-4359.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Если вы строите, ремонтируете или заменяете оборудование HVAC, есть больше возможностей, чем когда-либо, для обогрева и охлаждения вашего помещения.Вы уже знакомы со старыми вариантами дежурного режима: котлы, газовые печи, электрическое плинтусное отопление и кондиционеры сплит-системы. Но если кто-то предложил тепловой насос, эта технология может быть для вас новой.

Что такое тепловой насос? И это правильный выбор для вашего помещения?

В этой статье мы объясним все, что вам нужно знать простым языком.

Что такое тепловой насос?

Проще говоря, тепловой насос — это тип оборудования HVAC, которое может обеспечивать как тепло, так и охлаждение.Тепловой насос использует механическую энергию, чтобы отводить тепло из воздуха и перемещать его внутрь или наружу, в зависимости от того, требуется ли вашему помещению тепло или кондиционер.

Тепловые насосы энергоэффективны и экологически безопасны, поскольку для выработки тепла не нужно сжигать ископаемое топливо.

Тепловые насосы уже давно используются в не очень холодных местах. Здесь, в районе Нью-Йорка, люди не так хорошо знакомы с тепловыми насосами. Это потому, что до недавнего времени тепловые насосы не могли обеспечить достаточное количество тепла в климате, где температура часто опускается ниже 20 градусов.

Сегодня все меняется, потому что технология тепловых насосов улучшилась до такой степени, что они могут быть эффективными и действенными даже здесь, на северо-востоке.

Как работает тепловой насос?

Тепловой насос — это, по сути, кондиционер, который также может работать в обратном направлении для обеспечения тепла.

• В теплую погоду тепловой насос поглощает тепло из воздуха внутри и перемещает его наружу, обеспечивая тем самым кондиционирование воздуха.
• В более прохладную погоду тепловой насос вырабатывает тепло, отводя тепло из воздуха снаружи и перемещая его внутрь.

Может показаться, что эта идея противоречит логике… отвод тепла снаружи в холодную погоду? Дело в том, что даже в холодную погоду в воздухе всегда присутствует тепловая энергия. Его просто меньше, чем в жаркую погоду. Вот почему тепловые насосы наиболее эффективны в мягком климате. Чем холоднее на улице, тем тяжелее тепловой насос должен поглощать тепловую энергию и передавать ее внутри помещения.

Однако, как мы упоминали ранее, технология тепловых насосов настолько улучшилась, что они могут обеспечивать теплом даже здесь, в Нью-Йорке.

Типы систем тепловых насосов

Тепловые насосы, которые мы здесь описываем, называются тепловыми насосами с воздушным источником , поскольку они поглощают тепло из воздуха. Существуют также водные или геотермальные тепловые насосы, использующие водопроводные трубы и тепло из-под земли. Это может быть очень эффективным, но обычно не практичным выбором здесь, в Нью-Йорке. У нас не часто бывает возможность копать под городскими постройками для прокладки водопровода!

Среди тепловых насосов с воздушным источником тепла на выбор есть несколько различных типов систем тепловых насосов.

Тепловой насос сплит-системы

Тепловой насос сплит-системы состоит из двух частей: внутреннего и внешнего, как и традиционная бытовая центральная воздушная установка.

Разница в том, что тепловой насос сплит-системы имеет змеевики, которые поглощают тепло (змеевики испарителя) и отводят тепло (змеевики конденсатора) как во внутренних, так и во внешних блоках.

Это означает (в отличие от кондиционера сплит-системы) тепловой насос сплит-системы может поглощать тепло изнутри или снаружи и отдавать тепло внутри или снаружи.Он может отводить тепло, чтобы охладить ваше пространство, или добавлять тепло, чтобы согреть его.

Узнайте больше о: тепловые насосы и кондиционеры

Объединенный тепловой насос (также известный как блок на крыше)

Объединенный тепловой насос работает одинаково, но все змеевики расположены в одном «упакованном» блоке который часто находится на крыше здания. (Вот почему его также называют блоком на крыше.)

Нагретый или охлажденный воздух подается внутрь здания по воздуховодам, проходящим через крышу и / или стены.

Хотите знать, почему вы выбрали сплит-систему с тепловым насосом, а не комплектную? Ответ зависит от вашего пространства. Если у вас есть легкий доступ к крыше, комплектный блок может быть дешевле в установке и обслуживании. Однако они не так эффективны в зданиях высотой более 10 этажей.

Канальные или бесканальные тепловые насосы

Большинство тепловых насосов доставляют нагретый или охлажденный воздух через воздуховоды. Однако иногда использование воздуховодов нецелесообразно, особенно при ремонте старого здания.Или добавить обогрев и охлаждение в дополнительное пространство, например, в гараж или новое здание.

В этом случае отличным решением может стать бесканальный мини-сплит-тепловой насос. Вместо воздуховодов эти системы передают тепло через трубопроводы хладагента к блоку вентилятора / змеевика, установленному в стене или потолке. Обратной стороной этих агрегатов является то, что фанкойлы необходимы в каждой комнате, где требуется климат-контроль. Кроме того, они не так эффективно удаляют влагу, как воздуховоды.

Тепловые насосы с переменным потоком хладагента (VRF)

VRF — это новый тип технологии тепловых насосов, обладающий некоторыми удивительными преимуществами по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения.Системы VRF более энергоэффективны, тише и могут точно контролировать комфортные условия в нескольких зонах с различными потребностями в обогреве и / или охлаждении. Фактически, они могут одновременно обеспечивать обогрев и охлаждение разных помещений!

Преимущества теплового насоса

Так почему же следует выбирать тепловой насос вместо отдельных систем отопления и кондиционирования?

Снижение затрат на электроэнергию. По данным energy.gov, тепловой насос может передавать в помещение в 3 раза больше тепловой энергии, чем используемая им электрическая энергия.Это приводит к значительному сокращению ваших счетов за электроэнергию. Средний дом может сэкономить до 1000 долларов в год.

Снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание. Если вы используете тепловой насос в качестве единственного источника тепла и холода, вам нужно будет обслуживать только одну систему и одну систему, которую нужно диагностировать и ремонтировать, если что-то пойдет не так. Это также снижает ваши общие расходы на эксплуатацию.

Более экологически чистый. Тепловые насосы используют электричество, но не используют ископаемое топливо для производства тепла.Когда вам не нужно полагаться на печь для сжигания нефти или газа, вы вносите свой вклад в сокращение использования ископаемого топлива.

Ограничения теплового насоса

Как мы упоминали ранее, большой недостаток тепловых насосов заключается в том, что они теряют эффективность в климатических условиях с длительными периодами, когда температура опускается ниже нуля.

Это может означать, что вам понадобится дополнительный источник тепла в самые холодные дни года. В существующем помещении у вас уже может быть старый котел, который можно использовать только при необходимости.В новом помещении можно было установить теплый пол.

В зависимости от того, где вы находитесь, и от ваших конкретных потребностей в отоплении и охлаждении, возможно, все же удастся сэкономить деньги на эксплуатационных расходах на HVAC с помощью новой технологии теплового насоса. Опытный подрядчик HVAC поможет вам сравнить варианты и сделать правильный выбор.

Узнайте больше о: тепловых насосах сплит-систем для холодного климата

Стоимость теплового насоса

Теперь приходит то, чего вы, вероятно, ждали… как насчет стоимости теплового насоса по сравнению с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Опять же, это зависит от вашей ситуации.

Тепловой насос сплит-системы может стоить на несколько тысяч долларов больше, чем традиционный кондиционер сплит-системы. Однако, если вы сравните это со стоимостью и кондиционера, и системы отопления, вы можете обнаружить, что тепловой насос дешевле (при условии, что вам не нужно покупать дополнительную систему отопления в зоне с холодным климатом).

Налоговая скидка на тепловой насос

Однако есть хорошие новости, о которых вы, возможно, не знали! В этом году есть коммерческий налоговый кредит на HVAC, который может компенсировать большую часть затрат.

Позвольте мне вкратце объяснить, как это работает:

Согласно предыдущим налоговым правилам, предприятия могут амортизировать стоимость капитального оборудования, такого как системы HVAC, в течение срока службы оборудования (обычно много лет для таких систем, как тепловые насосы). Это хорошо, но не сильно сказывается на расходах.

Теперь есть новое налоговое правило, которое позволяет вычесть полную стоимость оборудования HVAC, плюс его установку, в налоговой декларации. Теперь это имеет большое значение для вашей стоимости!

Это особенно полезно для тех, кто заменяет старые системы отопления, вентиляции и кондиционирования с хладагентом R22, которые выводятся из эксплуатации.Получите это полезное руководство, которое объясняет больше.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Фото: istockphoto.com

В: Мы пытаемся заменить нашу систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и увидели возможность приобрести тепловой насос вместо кондиционера и печи. Что такое тепловой насос и как он будет работать в нашем доме?

A: Проще говоря, тепловой насос перемещает тепло из одного места в другое. Она отличается от других систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку использует энергию для извлечения тепла извне и передачи его внутрь.Он проходит через процесс сжатия и обмена, чтобы повысить температуру воздуха, и обращает процесс в обратном направлении, чтобы снизить температуру воздуха.

Отличительной особенностью теплового насоса является его способность охлаждать дом в жаркую погоду и обогревать его в холодную погоду. Эта энергоэффективная система двойного назначения может сэкономить много денег в долгосрочной перспективе, вместо того, чтобы вкладывать средства в отдельные системы отопления и охлаждения.

Считаете, что тепловой насос подходит для вашего дома?

Профессионал с самым высоким рейтингом может установить его за вас.Получите бесплатные оценки от ближайших к вам экспертов.

+

Тепловой насос является частью системы отопления и охлаждения и устанавливается вне дома.

Фото: istockphoto.com

Кондиционеры, печи и тепловые насосы — это все системы HVAC. Однако тепловой насос может действовать самостоятельно и выполнять как нагрев, так и охлаждение. В определенных ситуациях он может быть идеальным для соединения его с резервной системой, такой как печь, но у него достаточно электроэнергии для передачи тепла и охлаждения воздуха в дом.

На рынке представлено несколько типов тепловых насосов, но большинство моделей имеют более крупный блок, устанавливаемый снаружи дома, и меньший, более компактный или настенный блок внутри. Эти типы тепловых насосов называются бесканальными. Другие насосы имеют только один внешний блок или имеют петлевые трубы под землей.

Тепловой насос может использовать воздух для охлаждения или обогрева вашего дома путем перераспределения тепла.

Независимо от температуры на улице тепловой насос может собирать тепло из земли или воздуха за пределами дома.Насос забирает тепло в систему, сжимает его для повышения температуры хладагента, а затем выталкивает горячий воздух в дом. Когда погода становится жарче, система меняет направление и действует как кондиционер; он перемещает тепло из дома и переносит его наружу.

Считаете, что тепловой насос подходит для вашего дома?

Профессионал с самым высоким рейтингом может установить его за вас. Получите бесплатные оценки от ближайших к вам экспертов.

+

Для работы тепловых насосов используются различные детали.Есть два типа компрессоров: двухскоростные и спиральные. Двухскоростные компрессоры помогают насосу достичь идеальной температуры, а спиральные компрессоры работают на сжатие хладагента, чтобы нагреть воздух. Кроме того, электродвигатели с регулируемой скоростью расположены на вентиляторах системы, внутри или снаружи, и помогают поддерживать постоянный поток воздуха из устройства в дом.

Фото: istockphoto.com

Два наиболее распространенных типа тепловых насосов — это насосы с воздушным источником и насосы с грунтовым источником.

Основное различие между воздушным насосом и грунтовым (или геотермальным) насосом заключается в источнике тепла. Насосы с воздушным источником имеют блок за пределами дома и внутреннюю систему трубопроводов, которая отбирает тепло из наружного воздуха и перемещает его в помещение. Этот тип теплового насоса также может быть соединен с тепловым насосом с воздушным источником горячей воды, чтобы обеспечить домовладельцев горячей водой.

В наземных тепловых насосах используется система скрытых петель для сбора и передачи тепла от земли.Эти типы насосов лучше подходят для больших объектов, где достаточно места для прокладки труб в земле. Кроме того, грунтовые насосы более эффективны зимой, поскольку они потребляют постоянную тепловую энергию из-под земли.

Самый эффективный тепловой насос для дома определяется конкретным назначением насоса, уровнем энергопотребления, уровнем шума, затратами на установку и техническое обслуживание, а также размером помещения.

Считаете, что тепловой насос подходит для вашего дома?

Профессионал с самым высоким рейтингом может установить его за вас.Получите бесплатные оценки от ближайших к вам экспертов.

+

Тепловые насосы чаще всего используются в мягком климате, где температура редко опускается ниже нуля.

Хотя тепловые насосы, безусловно, могут согреть ваш дом зимой, они могут занять больше времени в регионах, где климат более холодный и может опускаться ниже нуля. Когда тепловой насос собирает тепло снаружи, становится трудно, когда температура воздуха опускается до достаточно низкой. Земельные тепловые насосы будут более эффективными зимой, чем воздушные, но домовладельцы могут захотеть рассмотреть возможность дополнения теплового насоса, если они живут в более холодном климате.

Для этих областей тепловой насос должен быть соединен с печью. В те дни, когда температура падает слишком низко для теплового насоса, печь будет использоваться для обогрева дома. Это может сэкономить деньги зимой, если цены на газ ниже, чем на электричество.

Фото: istockphoto.com

Как и любая часть системы отопления и охлаждения, тепловые насосы требуют регулярного обслуживания.

Грязные компоненты теплового насоса, такие как змеевики, фильтры и вентиляторы, могут изменить качество воздуха в доме.Крайне важно поддерживать тепловой насос в чистоте и обеспечивать правильную работу всех частей. Если насос не требует регулярного обслуживания, система может выйти из строя и в конечном итоге перестать работать должным образом, в результате домовладельцы заменят ее.

Фильтры теплового насоса необходимо менять примерно раз в месяц или чаще, если необходимо, чтобы воздух, проходящий через них, был чистым и стабильным. Кроме того, возможно, потребуется очистить и очистить вентиляторы как внутри, так и снаружи, а также змеевики.

Будьте осторожны при чистке насоса, чтобы убедиться, что ничего не было повреждено или заменено ненадлежащим образом.Если возникнут какие-либо проблемы, обратитесь к руководству производителя или проконсультируйтесь со специалистом. Домовладельцы могут пригласить профессионалов для проверки любых утечек, поврежденных деталей, температуры или давления хладагента и воздушного потока.

Считаете, что тепловой насос подходит для вашего дома?

Профессионал с самым высоким рейтингом может установить его за вас. Получите бесплатные оценки от ближайших к вам экспертов.

+

Всегда обращайтесь к специалисту, если у вас возникли проблемы с тепловым насосом.

Иногда проблема может возникнуть внутри трубопровода, под землей или внутри устройства, которую домовладелец не может увидеть или диагностировать.Очень важно обратиться к профессионалу, который знает систему изнутри и за ее пределами, чтобы помочь найти проблему. После обнаружения они смогут предложить решение, а также могут посоветовать, как это не повторится в будущем.

Если воздух не течет равномерно, температура не повышается, вместо тепла выделяется холодный воздух или система работает некорректно, пора обратиться к специалисту. Обязательно задавайте вопросы и обращайтесь за помощью при необходимости.

Найдите проверенных местных профессионалов для любого домашнего проекта

+

Тепловые насосы — как они работают для отопления и охлаждения

Что нужно знать об эксплуатации теплового насоса

Тепловой насос 101

Тепловой насос становится очень простым, если вы понимаете основную концепцию.Как следует из названия, тепловой насос передает или перекачивает тепло из одного места в другое (обратите внимание на использование слова «насос», тепло не генерируется, а перемещается).

Как говорится, «картинка стоит тысячи слов», так что держите:

В приведенном выше примере:

1. Пламя нагревает воду.
2. Горячая вода перекачивается в радиатор.
3. Вентилятор нагнетает холодный воздух через горячий радиатор, нагревая таким образом воздух.

Вода становится холодной, потому что тепло передается от воды к воздуху. Затем холодная вода перекачивается обратно в резервуар для воды, где снова нагревается (шаг 1).

Обратите внимание, что в этом примере пламя генерирует тепло. Мы передаем это тепло воздуху с помощью среды (в данном случае воды), прокачиваемой через радиатор. Насосное тепло — тепловой насос!

Настоящий тепловой насос не сильно отличается от этого простого примера, мы просто заменяем воду хладагентом (R410A) и заменяем водяной насос компрессором.

Настоящий тепловой насос в действии

Режим охлаждения (кондиционер)

Подожди минутку — Означает ли это, что обычный кондиционер считается тепловым насосом?

Что ж, посмотрим:

Тепло генерируется внутри вашего дома, от солнца, светящего через окна, до бытовых приборов и даже от вашего тела. Это эквивалент пламени, нагревающего воду в нашем первом примере.

Ваш кондиционер передает тепло изнутри вашего дома наружу.Это аналог помпы и радиатора

Итак, теоретически да, любой обычный кондиционер можно считать тепловым насосом. Мы не советуем делиться этой информацией с вашим мастером по ремонту, это может просто сбить его с толку!

Так чем же отличается ваш обычный кондиционер от теплового насоса?

Прежде чем мы обсудим, давайте посмотрим, как тепловой насос работает в режиме охлаждения:

Разница:

Обратите внимание на три вещи:

1. Положение реверсивного клапана.
2. Направление потока хладагента.
3. Впускной и выпускной патрубки компрессора (никогда не изменятся).

Для продолжения начнем с точки 1 на диаграмме:

Точка 1
В начале цикла хладагент (например, фреон) находится в жидкой форме и очень холодный (газ, содержащийся под давлением, становится жидкостью, как и пропан в баке, который вы используете для барбекю, который сочный стейк). Он входит в змеевик испарителя, расположенный внутри вашего дома.Горячий воздух в вашем доме движется по змеевику, и воздух начинает терять тепло и остывать.

Пункт 2
После того, как хладагент покидает змеевик внутреннего испарителя, он поглощает тепло и становится газом. Точно так же, как когда вы нагреваете воду на плите, и она превращается в пар, газообразный хладагент также испаряется, когда он поглощает все тепло в доме. Вот почему мы называем этот змеевик испарителем. Хладагент поступает в компрессор, который механически сжимает газ. В результате этого процесса температура повысится, и хладагент будет покидать компрессор в виде горячего газа.

Точка 3
Затем хладагент поступает в змеевик конденсатора, расположенный за пределами дома. Поскольку температура снаружи ниже, чем температура горячего газа, тепло передается или «отклоняется» от хладагента в змеевике наружному воздуху. При понижении температуры газообразного хладагента он образует жидкий конденсат — точно так же, как капли воды, которые образуются на стакане холодной соды. Вот почему мы называем эту катушку конденсатором.

Пункт 4
Хладагент покидает змеевик наружного конденсатора в виде теплой жидкости.Затем нам нужно сделать теплый жидкий хладагент холодным, чтобы он мог поглощать больше тепла. Для этого он поступает к дозирующему устройству, которое понижает давление на теплую жидкость и тем самым понижает ее температуру. Хладагент покидает дозирующее устройство в виде холодной жидкости, готовой к повторению цикла снова.

Ну, это было неплохо, правда? Вы поняли или вам нужно еще раз повторить?

Для веселого (и безопасного!) Эксперимента приложите руку, чтобы почувствовать воздух, выходящий из вашего конденсаторного блока (той большой коробки, которая стоит на заднем дворе или над крышей).Летом вы почувствуете, как выходит горячий воздух, то есть тепло изнутри дома. Если вы не чувствуете выходящего горячего воздуха, это означает, что либо ваш компрессор не работает, либо у вас закончился хладагент, и ваш кондиционер необходимо заправить дополнительным хладагентом.

А как насчет обогрева — как это работает?

Давайте посмотрим на следующую диаграмму:

Вы заметили, что только что произошло?

Вот две диаграммы, расположенные рядом.Посмотрите внимательно на этот раз:

Посмотрите на реверсивный клапан, он поворачивается на 90 градусов, что изменяет направление потока хладагента (R410A). Он идет в обратном направлении, и это противоположно циклу охлаждения. Вместо того, чтобы поглощать тепло изнутри дома, он поглощает тепло из воздуха снаружи и «отклоняет» (или передает) это тепло в воздух в помещении. Теперь внутренний змеевик стал конденсатором, а наружный змеевик — испарителем.

Обратите внимание, что тепло не генерируется масляной горелкой или газовой печью.Он просто перемещается (или перекачивается) из наружного воздуха внутрь дома. Вот почему тепловой насос так популярен в умеренном климате. Вам не нужно иметь печь или доставлять нефть или газ. Благодаря реверсивному клапану вы можете использовать ту же электрическую систему, что и кондиционер, и обогреватель!

Попробуйте это для веселого (и безопасного!) Эксперимента. Возьмите обычный оконный блок, который вы покупаете в любом универмаге. Установите его в противоположном направлении так, чтобы панель управления была обращена наружу.Несмотря на то, что это кондиционер, в ваш дом будет поступать горячий воздух. Кондиционер фактически является обогревателем, когда он реверсируется, это функция и действие реверсивного клапана. Он изменяет направление хладагента и может превратить кондиционер в обогреватель или тепловой насос.

Сводка

Тепловые насосы (или кондиционеры) не выделяют тепло. В вашем доме уже есть тепло.

Это как кондиционер. он перемещает тепло из одного места в другое.

Единственное отличие состоит в том, что в тепловых насосах есть реверсивный клапан, который позволяет нам выбирать перемещение тепла изнутри наружу (режим охлаждения) или реверсирование цикла и отвод тепла снаружи внутрь (режим нагрева).

В кондиционерах нет реверсивного клапана, поэтому они могут перемещать тепло только изнутри наружу.

Наконец, термостат теплового насоса полностью отличается от обычного термостата, поэтому убедитесь, что вы используете правильный термостат.

Как работает тепловой насос?

Тепловые насосы — отличная альтернатива традиционной системе HVAC, но как работает тепловой насос? Узнайте в этом руководстве от специалистов по установке и ремонту HVAC компании Eyman.

Тепловой насос работает как альтернатива традиционной системе HVAC; Это не кондиционер.

Однако и кондиционеры, и тепловые насосы собирают тепло изнутри вашего дома с помощью сжатого хладагента.Когда воздух проходит через змеевик внутри воздухообрабатывающего устройства, собранное тепло впоследствии передается наружу. Тепловые насосы — это тоже не печи, это универсальный терморегулятор. Это означает, что он обогревает ваш дом в холодные месяцы и охлаждает ваш дом в теплые месяцы.

В то время как кондиционеры требуют использования сопутствующей печи, тепловой насос не требует этого. Тепловые насосы могут действовать как обогреватель или осушитель, в зависимости от обстоятельств. Кроме того, вместо того, чтобы устанавливать две отдельные системы для обогрева и охлаждения вашего дома, тепловые насосы обеспечивают обогрев и охлаждение внутри одной системы, отбирая тепло и перемещая его по воздуховодам за пределами вашего дома.

Как работают тепловые насосы?

Тепловые насосы не производят горячий или холодный воздух. Тепло всегда присутствует, даже в том воздухе, который кажется холодным. Даже сама земля содержит некоторый элемент тепла, что позволяет тепловым насосам обогревать дома в холодные дни. Проще говоря, тепловой насос может извлекать тепло из воздуха и передавать его в другое место.

Когда на улице теплая погода, тепловые насосы отбирают тепло из помещения и выталкивают его наружу. Теплый воздух всасывается в воздуховоды с помощью моторизованного вентилятора.Затем компрессор перемещает хладагент между внутренним испарителем и наружными конденсаторными блоками. Теплый воздух перемещается через воздухообрабатывающий агрегат вместе с хладагентом, перемещающимся от внешнего змеевика конденсатора к внутреннему змеевику испарителя. Тепло, поглощаемое хладагентом, вызывает охлаждение воздуха, который, наконец, проталкивается по воздуховодам, охлаждая ваш дом.

Когда на улице холодно, тепловые насосы реверсируют. Они ведут себя как кондиционер, используя внешний змеевик в качестве испарителя, а внутренний змеевик в качестве конденсатора для извлечения тепла извне и передачи его внутрь.Оттуда хладагент проходит по замкнутой системе между внутренним и наружным блоками. Тепловой насос вырабатывает тепло и использует печь для продувки теплого воздуха по воздуховодам в вашем доме.

Компоненты теплового насоса

Тепловой насос состоит из внутреннего и наружного блока

Наружный блок или тепловой насос

Наружный блок состоит в основном из змеевика конденсации и компрессора. Внутри этого компрессора находится реверсивный клапан, вентилятор и двигатель. Он также содержит элементы управления размораживанием и все основные электрические компоненты системы.

Воздухообрабатывающий агрегат

Воздухоочиститель должен быть соответствующим образом согласован с наружным блоком. Он состоит из змеевика испарителя, электродвигателя вентилятора и электрического нагревателя. Воздухоочиститель отвечает за эффективное перемещение воздуха по всему дому.

Нагреватель

Если тепловой насос не может эффективно обогреть свой дом, включится аварийный электрический обогреватель. Электронагреватель состоит из всех элементов, которые также находятся внутри воздухообрабатывающего агрегата; Блок нагревателя — это электрические нагревательные элементы, установленные в этом воздухообрабатывающем устройстве.

Хладагент

Хладагент — это жидкость, которая циркулирует в системе теплового насоса, поглощая или отводя тепло. Его основная цель — облегчить процесс теплообмена, что позволяет насосу обогревать ваш дом. Хладагент — это химическое соединение, которое использует минимальную энергию для преобразования жидкости в газ и обратно.

Компрессор и змеевики

Компрессор перекачивает хладагент между двумя змеевиками теплообменника. Воздухоочиститель для помещений состоит из змеевика и вентилятора.В режиме охлаждения змеевик действует как испаритель, испаряя хладагент при низком давлении и поглощая тепло из окружающей среды. В режиме нагрева змеевик действует как конденсатор. В обоих случаях вентилятор отвечает за транспортировку воздуха через змеевик и по всему дому.

Реверсивный клапан

Реверсивный клапан — это электромагнитный четырехходовой клапан, который меняет направление потока хладагента с помощью магнита. При подключении к электричеству открывается обратный клапан и разрешает воздушный поток.При отключении он закрывается, и поток останавливается. Реверсивный клапан отвечает за движение воздуха внутрь и наружу из вашего дома.

Терморегулирующий клапан

Терморегулирующий вентиль является важным элементом теплового насоса; это то, что делает возможным кондиционирование (охлаждение). Расширительный клапан регулирует скорость потока хладагента, циркулирующего в системе теплового насоса. Это регулирование осуществляется с помощью термочувствительной лампы. При повышении температуры колба открывает клапан против пружины.Регулирование, обеспечиваемое клапаном теплового расширения, позволяет снизить давление и температуру хладагента.

Рекомендации

Тепловые насосы предназначены для умеренного климата, а не для экстремальных температур. Не рекомендуется использовать тепловые насосы в регионах, где температура опускается ниже 30 градусов. При низких температурах тепловому насосу сложно отводить тепло, и он становится намного менее эффективным.

Заменяете ли вы существующую систему HVAC или устанавливаете ее впервые, необходимо учитывать ряд факторов.

Если вы не уверены, следует ли вам использовать тепловой насос или кондиционер и печь, позвоните Эйману по телефону (402) 731-2727. Мы поможем вам найти подходящую систему для ваших конкретных нужд.

Как работает тепловой насос?

Домашнее отопление 18 августа 2020 г.

Как работает тепловой насос?

Вы когда-нибудь сидели в уютной домашней обстановке и задавались вопросом: «Как именно работает мой тепловой насос?»

Что ж, мы рады, что вы спросили.

В режиме обогрева тепловые насосы похожи на реверсивный холодильник. Это потому, что они не создают тепло — они просто переносят его из одного места в другое.

Таким образом, зимой система поглощает тепло от холодного воздуха снаружи и передает его внутри вашего дома, используя хладагент в качестве теплоносителя. Использование холодного воздуха в качестве источника тепла может показаться нелогичным, но тепловая энергия присутствует даже при очень низких температурах.

Летом процесс обратный, и насос будет работать как кондиционер, отбирая тепловую энергию из окружающей среды в вашем доме и передавая ее наружу, используя тот же теплоноситель.

Обратный цикл или сплит-система?

Сплит-система с обратным циклом Тепловые насосы состоят из двух компонентов — наружного блока и внутреннего блока. Наружный блок содержит компрессор, а внутренний блок — конденсатор и испаритель системы. Наружный и внутренний блоки соединены вместе трубопроводами, по которым проходит хладагент, необходимый для нагрева (или охлаждения) наружного воздуха.

В кондиционере сплит-системы компрессор находится вне дома в коробке, которая отводит тепло во время охлаждения и поглощает тепло при нагревании.Компонент внутреннего блока системы распределяет кондиционированный воздух в комнату, в которой находится этот блок.

Тепловой насос в режиме обогрева работает так же, как и в режиме охлаждения, за исключением того, что поток хладагента реверсируется с помощью реверсивного клапана, названного так же удачно. Такое реверсирование потока означает, что источником тепла становится наружный воздух (даже при низкой температуре наружного воздуха), а тепловая энергия выделяется внутри дома. Внешний змеевик теперь выполняет функцию испарителя, а внутренний змеевик выполняет роль конденсатора.

Где нагревается тепловой насос?

Одна из наиболее важных вещей, которые нужно понять о работе теплового насоса и процессе передачи тепла, заключается в том, что тепловая энергия естественным образом стремится переместиться в области с более низкими температурами и меньшим давлением. Тепловые насосы полагаются на это физическое свойство, позволяя теплу контактировать с более прохладной средой и средой с более низким давлением, так что тепло может передаваться естественным образом. Так работает тепловой насос.

Канальные тепловые насосы поставляют кондиционированный воздух в каждую комнату в доме.Это через воздуховоды, соединяющие все комнаты в вашем доме с одним центральным внутренним блоком, обычно расположенным в пространстве на крыше. В типичной системе воздуховодов каждое вентиляционное отверстие или воздуховод может обогревать комнату площадью около 80 м2.

При низких температурах все тепловые насосы должны выполнять «цикл размораживания», чтобы удалить наросты льда на наружных змеевиках. Это может означать, что тепловой насос временно перестанет работать на несколько минут или может производить немного более прохладный воздух.

Хорошо, давайте разберемся, что означает «Фиксированная скорость» и «Управление инвертором»…

Фиксированная скорость

Система с фиксированной скоростью имеет только односкоростной двигатель компрессора, который либо включен, либо выключен — он выключается при достижении желаемой температуры и снова включается, когда температура падает до установленного уровня. Благодаря только одной скорости, на которой может работать система, требуется больше времени для достижения желаемой температуры, что, в свою очередь, приводит к гораздо большему потреблению энергии по сравнению с системами с инверторным приводом.

С инверторным приводом

В инверторной технологии

используется двигатель компрессора с регулируемой скоростью, очень похожий на двигатель автомобиля — он замедляется и ускоряется по мере необходимости, чтобы поддерживать выбранную настройку комфорта.Эта технология означает, что желаемая комнатная температура будет достигнута быстрее и поддерживаться более эффективно.

Инверторная технология

также обеспечивает более точную температуру в помещении без колебаний и энергозатрат систем с фиксированной скоростью. Более того, регулировка скорости наружного блока также означает более тихую работу, что особенно важно для вас и ваших соседей.

Итак, вот оно. Тепловой насос — это поистине удивительное изобретение, которое является неотъемлемым и ценным дополнением любого дома с киви вне зависимости от сезона.

И помните — когда погода изменится, обратитесь к тому, кому можно доверять. Риннаи — ваши специалисты по домашнему уюта.

.