Насосы системы отопления: Циркуляционные насосы для систем отопления дома и квартиры

10 лучших насосов для систем отопления — Рейтинг 2021 года (Топ 10)

Нормальная работа системы отопления без принудительной циркуляции реализуется трудно: хоть естественная циркуляция за счет разницы в плотностях нагретого и остывшего теплоносителя и возможна, ее единственный плюс – это максимальная простота. Зато достаточно начать растапливать котел, как сразу станет понятна разница: пока при «естественной» системе еще будет зуб на зуб не попадать (естественная циркуляция настолько инерционна, что котел может уже кипеть, а батареи останутся еле теплыми), принудительная циркуляция уже нагреет радиаторы в комнатах. Принудительная циркуляция куда менее чувствительна к конфигурации системы отопления (давления хватит, чтобы прогнать даже неудачно спроектированную). Наконец, переход с воды на пропиленгликолевый теплоноситель может просто парализовать ранее работавшую систему отопления без насоса: ощутимо меняются и вязкость, и плотность теплоносителя. Так что не стоит ли просто поставить насос? Если же у Вас стоит двухконтурный котел или отдельный бойлер, то тут уже отдельный насос потребуется однозначно – как иначе подавать горячую воду в краны?

Остается только выбрать не просто лучший по характеристикам и цене, но еще и достойный по качеству циркуляционный насос: вряд ли Вам понравится реанимировать свое отопление в февральские морозы.

Рейтинг лучших циркуляционных насосов для систем отопления

Как выбрать хороший насос для отопления?

В первую очередь, конечно же, циркуляционный насос должен соответствовать характеристикам котла, которые, в свою очередь, подбираются исходя их отапливаемой площади. Иначе при недостаточном потоке «крайние» батареи будут слишком холодными.

Приблизительная формула расчета нужной производительности проста: Q = 0,86 x P/dt. Здесь P – это тепловая мощность системы, а dt – дельта температур на выходе котла и в обратке. То есть, если мы используем котел на 40 киловатт и хотим обеспечить дельту в 20 градусов (обычно берется такое значение для нормальной работы), то нам в теории будет достаточно иметь производительность 1,72 кубометра в минуту. Тогда зачем мы привели в рейтинге куда более производительные насосы? Подождите, это еще не все.

При работе циркуляционный насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления. Обратите внимание, что важно именно оно, а не высота системы: обратка уравновешивает подачу, то есть при равном нолю сопротивлении насос фактически не нагружался бы прокачкой. Но в реальности сопротивление у труб и радиаторов будет иметься всегда. Грубый подсчет для двухтрубной системы дает требуемую высоту подъема, равную числу этажей, умноженному на коэффициент от 0,7 до 1,1, для коллекторно-лучевой он возрастает до 1,16-1,85. То есть, если мы отапливаем «двухтрубкой» два этажа, а котел стоит в подвале, то от насоса нужна высота подъема около 3,3 м. Опять меньше, чем у насосов в рейтинге.

Дело в том, что высота объема и производительность для насоса – это антагонисты: увеличение сопротивления неизбежно ограничивает производительность. Поэтому у каждого насоса в документации приводится график «высота-производительность» для каждой скорости. Так вот подходящий нам насос должен иметь такой график, чтобы точки нужной производительности и высоты подъема у него пересекались примерно посередине – такая «средняя точка» гарантирует нам, что насос не будет перегружаться. Это особенно важно в момент пуска, ведь мотору приходится раскручиваться сразу под нагрузкой. Соответственно, и предельные цифры производительности и высоты подъема у правильно подобранного насоса будут выше, чем те, что получатся из расчета.

Также учтите, что гликолевые теплоносители имеют повышенную в сравнении с водой вязкость, а графики приводятся именно для воды: на это тоже нужно сделать запас. При этом производитель должен прямо указывать в характеристиках насоса предельную концентрацию пропиленгликоля в теплоносителе.

Наконец, сам насос должен подходить по способу установки (не все могут работать и горизонтально, и вертикально), установочным размерам. Иначе уже собранное отопление придется переделывать.

Удачной покупки!

Циркуляционный насос для отопления. Покупайте лучшее дешевле!

Циркуляционный насос для отопления

Циркуляционный насос для системы отопления является одной из наиболее важных составляющих — сердцем системы отопления. Без этого насоса передача тепла от котла к отопительным приборам будет практически не возможна. Поэтому к выбору циркуляционного насоса нужно подойти предельно серьезно. Подбирается циркуляционный насос исходя из объема системы отопления и высоты подъема теплоносителя. Если затрудняетесь с подбором — позвоните нам. Наши специалисты помогут Вам с выбором по параметрам и предложат варианты оптимальные по цене и качеству.
Наиболее популярные модели циркуляционных насосов:
• Grundfos UPS 25-40 • Grundfos UPS 25-60 • Grundfos ALPHA2 L 25-40 • Grundfos ALPHA2 L 25-60 • DAB A 56/180 M • DAB VA 35/180
Поможем подобрать — звоните +7 (499) 404-08-24

		Код товара: 9662 4 611 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 25/130 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 2.71 м Потребляемая мощность 0.057 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 25/130
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9666 4 733 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 35/130 1/2 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 4.3 м Потребляемая мощность 0.071 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 35/130 1/2
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9667 4 733 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 35/180 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 4.3 м Потребляемая мощность 0.071 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 35/180
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9663 4 743 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 25/180 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 2.71 м Потребляемая мощность 0.057 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 25/180
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9664 4 788 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 25/180 X Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 2.7 м3/час Максимальный напор 2.71 м Потребляемая мощность 0.043 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 25/180 X
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 10941 4 834 руб (под заказ)
	Бренд Speroni Модель SCR 25/60 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3.5 м3/час Максимальный напор 5.5 м Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос Speroni SCR 25/60 предназначен для продолжительной эксплуатации в системах отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9665 4 868 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 35/130 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 4.3 м Потребляемая мощность 0.071 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 35/130
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9668 4 913 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 35/180 X Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 4.3 м Потребляемая мощность 0.071 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 35/180 X
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 6842 5 121 руб
	Бренд Nocchi Модель SR3 32/40 2″-180 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 3.7 м Потребляемая мощность 0.0037 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ НАСОСЫ СЕРИИ SR3 Циркуляционные электронасосы с мокрым ротором и регулируемой скоростью предназначены для применения в центральных и автономных отопительных системах

		Код товара: 10940 5 122 руб (под заказ)
	Бренд Speroni Модель SCR 25/40 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3.5 м3/час Максимальный напор 4.5 м Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос Speroni SCR 25/40 предназначен для продолжительной эксплуатации в системах отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9669 5 322 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 55/130 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 4.2 м3/час Максимальный напор 5.4 м Потребляемая мощность 0.082 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 55/130
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9670 5 322 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 55/130 1/2 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 4.2 м3/час Максимальный напор 5.4 м Потребляемая мощность 0.082 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 55/130 1/2
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9671 5 322 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 55/180 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 4.2 м3/час Максимальный напор 5.4 м Потребляемая мощность 0.082 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 55/180
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 10942 5 496 руб (под заказ)
	Бренд Speroni Модель SCR 32/40 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3.5 м3/час Максимальный напор 4.5 м Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос Speroni SCR  предназначен для продолжительной эксплуатации в системах отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9672 5 516 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 55/180 X Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 4.2 м3/час Максимальный напор 5.4 м Потребляемая мощность 0.082 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 55/180 X
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 6833 5 544 руб (под заказ)
	Бренд Lowara Модель TLC 32-7L Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3.9 м3/час Максимальный напор 7 м Потребляемая мощность 0.007 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

		Код товара: 9673 5 899 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 65/130 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 6.3 м Потребляемая мощность 0.102 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 65/130
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9674 5 899 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 65/130 1/2 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 6.3 м Потребляемая мощность 0.102 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 65/130 1/2
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9675 5 899 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 65/180 Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 6.3 м Потребляемая мощность 0.102 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 65/180
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

		Код товара: 9676 6 108 руб (под заказ)
	Бренд DAB Модель VA 65/180 X Страна-производитель Италия Максимальная пропускная способность 3 м3/час Максимальный напор 6.3 м Потребляемая мощность 0.102 кВт Напряжение 220 Вольт (1 фаза)

Циркуляционный насос DAB VA 65/180 X
Разработано специально для индивидуальных систем отопления и кондиционирования.

Виды циркуляционных насосов

Главная причина по которой стоит купить циркуляционный насос для системы отопления заключается в принудительной циркуляции теплоносителя. Существует два вида оборудования: с «сухим» и «мокрым» ротором.  

Помпа с «сухим» ротором не контактирует с теплоносителем и характеризуется сложным обслуживанием. Отделение рабочей части от электрического двигателя происходит за счет уплотнительных колец из нержавеющей стали. Коэффициент полезного действия составляет около 80%. Стоит также отметить повышенный уровень шума при работе.

«Мокрый» ротор имеет непосредственный контакт с теплоносителем. В устройстве циркуляционного насоса между статора и ротора включен «стакан» и нержавеющей стали, который обеспечивает герметизацию электродвигателя. В качестве материала для изготовления корпуса может использоваться латунь или бронза, а ротор в большинстве случаев производится из керамики. Простое оборудование в обслуживании отличается минимальным шумом при работе, но КПД составляет всего 50%.

Какой циркуляционный насос купить

Для создания эффективной отопительной системы при выборе мощности и вида циркуляционного насоса для воды нужно учитывать следующие
моменты:

• протяженность и разветвленность трубопровода;
• этажность здания и мощность котла;
• диаметр труб и тип используемого теплоносителя.
• Размеры посадочного места
• Качество
• Энергоэффективность
Мы рекомендуем покупать циркуляционные насосы от известных производителей (Grundfos, Dab, Wilo), хотя они и чуть дороже, но и срок службы у них, как правило, значительно больше.


Область применения циркуляционных насосов

Насосное оборудование используется в разных сферах: бытовых, коммерческих и промышленных. Для многоэтажных офисов, складских и производственных помещений за счет высокого КПД целесообразней использовать помпы с «сухим ротором». Для жилых домов специалисты рекомендуют купить циркуляционный насос с «мокрым» ротором за счет минимального уровня шума.


Преимущества

При рассмотрении возможностей циркуляционных насосов для отопления можно выделить следующие достоинства:

• благодаря равномерному распределению теплоносителя во всех помещениях здания будет одна температура;
• при необходимости система регулируется;
• в зависимости от модели помпы могут работать в разной среде при температуре +2-+130 С;
• мы предлагаем широкий ассортимент, различающийся мощностью и функциональностью;
• компактные размеры обеспечивают простой монтаж.
При возникновении вопросов по характеристикам или ценам циркуляционного насоса для отопления за консультацией вы всегда можете обратиться к специалистам магазина «ELECTRO-SHOP.RU».


Какой циркуляционный насос выбрать для системы отопления загородного дома.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления загородного дома.

Все больше и больше горожан становятся счастливыми обладателями загородных домов. И если раньше дачная жизнь ассоциировалась только с жарким летом, то теперь сезон длиться практически круглый год. Однако далеко не все готовы мириться с неудобствами «стародачной» жизни – современному человеку для нормального отдыха требуется привычный комфорт. А в нашем не слишком мягком климате в это понятие входит, прежде всего, тепло в родном жилище. Именно поэтому, устройство систем отопления – весьма животрепещущая проблема для владельцев недвижимости на природе. Далеко не все понимают, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется не только отопительный котел и трубы с батареями, но и целый ряд достаточно сложных приборов и устройств, без которых тепла попросту не будет. Одним из таких незаменимых приспособлений является, безусловно, циркуляционный насос. И хотя подбор и монтаж этого незаменимого элемента систем отопления лучше доверить специалистам, ориентироваться в теме стоит и владельцам домов. В домах, коттеджах площадью до 100 м². могут использоваться отопительные системы открытого типа. Принцип их работы основан на явлении конвекции – нагретый теплоноситель «легче» холодного и естественным образом поднимается наверх, откуда разливается по ветвям отопительной системы, отдавая тепло в воздух. Однако, несмотря на простоту и относительную дешевизну, такой способ отопления имеет ограниченное применение – прежде всего потому, что пригоден только для домов небольшой площади – приблизительно до 100 м²., стоит отметить и невысокую эффективность данного метода.

Циркуляционный насос — насос, который устанавливается непосредственно в трубопровод и обеспечивает перемещение теплоносителя по трубопроводу, как правило системы отопления закрытого типа, повышая эффективность отопления. Для систем отопления частных домов почти более десятилетия применяют насосы с так называемым «мокрым ротором», например, GRUNDFOS типа UPS. Особенностью этой конструкции является то, что охлаждение и смазка подвижных частей производится протекающей жидкостью, делая работу агрегата бесшумной и надежной. Особенностью современных циркуляционных насосов являются экономичность, долговечность, небольшие габариты и бесшумность. Для домов с площадью свыше 150 м². необходимо применять принудительную циркуляцию теплоносителя, так как естественная конвекция уже не сможет обеспечить равномерный прогрев всех отопительных приборов (батарей). Циркуляционный насос перемещает жидкость по системе с заданной скоростью, быстро и эффективно доставляя тепло во все уголки здания. При этом важно правильно подобрать насос в соответствии с гидравлическими параметрами конкретной отопительной системы. Это лучше доверить специалистам.

Для правильного выбора циркуляционного насоса прежде всего, необходимо знать сколько тепла понадобиться для отопления дома. Это достаточно сложный расчет, который включает в себя много параметров и делается специалистами. Важным является все: какие окна установлены в здании, как утеплены стены, пол и перекрытия, предусмотрены ли термостатические вентили в системе и т.д. и т.п. Результатом этих вычислений становится определение необходимой объемной подачи теплоносителя в системе (м°/ч), по которой и подбирается насос. При реконструкции уже существующей системы предпочтительнее воспользоваться регулируемым насосом, например насосы Grundfos Alfa 2. Такие циркуляционные насосы самостоятельно адаптируется к изменению расхода в системе, практически бесшумны и очень экономичны. Для приблизительной ориентации можно воспользоваться таблицей:

Таблица 1.


где хх — диаметр трубопровода


Часто в задают вопрос: «Почему шумят трубы системы отопления? Как убрать шум в трубах?»

Шум в трубопроводах вызывается обычно либо неправильно подобранным («переразмеренным») и установленным насосом, либо наличием воздуха в системе. Именно поэтому нужно с особым вниманием отнестись к подбору и монтажу циркуляционного насоса. Следует заметить, что рекомендуется устанавливать гидрокомпенсатор (гидроаккумулятор, мембранный бак). Этот бак ставится для поддержания требуемого статического давления в системе. Гидрокомпенсатор позволяет избежать кавитационных нагрузок, которые вредны для насоса и создают шум в трубах. Если в отопительную систему попал воздух, это тоже будет вызывать гул. Поэтому необходимо перед запуском отопления правильно удалить воздух из трубопроводов.

Для решения данной проблемы необходимо:


1. Заполнить систему полностью.
2. Удалить воздух из «воздушек» (специальных клапанов на отопительных приборах).
3. Включить котел.
4. Включить насос и открыть кран радиатора, убедившись, что циркуляция воды есть.
5. Дать насосу поработать несколько минут.
6. Выключить насос и повторно удалить воздух из системы.
7. Проверить статическое давление и, при необходимости, дополнить систему водой (см.Таблицу 2)
8. Повторно включить и, если это нужно, отрегулировать насос (обычно для регулируемых насосов это не требуется).
Таблица 2. Необходимое статическое давление на входе в насос.

Температура жидкости	Минимальное давление на входе
75	0,5
90	2,8
110	11


Современные центробежные насосы могут без вреда для себя отключаться на длительное время, не использоваться, например в летнее время. Даже если в результате остановки в теле насоса возникнут отложения, их легко удалить, переключив нерегулируемый насос на максимальную скорость вращения. Регулируемые насосы, такие как GRUNDFOS ALPHA 2, Magna 3 снабжены специальной функцией деблокирования.

Современные модели циркуляционные насосы имеют вал и подшипники, сделанные из керамики. Это не только продлевает срок службы, но и делает их практически бесшумными в эксплуатации. Стоит заметить, что эти небольшие устройства очень экономичны и потребляют энергии не больше, чем, скажем, небольшая электрическая лампочка. Тем не менее, недавно все ведущие европейские производители циркуляционных насосов пришли к соглашению о единой классификации по энергопотреблению. При этом насосы класса «А» потребляют в среднем 6 Вт, что соответствует 90 кВт ч в год. Даже проверенные временем модели (GRUNDFOS UPS 100) будут в основном соответствовать классу В. Безусловно, надо отметить, что наиболее экономичны регулируемые циркуляционные насосы. Срок службы качественного циркуляционного насоса составляет не менее 10 лет. Для длительной бесперебойной работы следует соблюдать рекомендации производителей: правильно подобрать и установить циркуляционный насос, использовать в системе специально подготовленную воду, не допускать «завоздушивания» системы.
Большой ассортимент циркуляционных насосов позволяет сделать оптимальный подбор для каждой индивидуальной системы. Это обеспечивает отсутствие эксплуатационных проблем и долгую бесперебойную службу.

Для повышения комфорта и экономии энергии в систему ГВС индивидуального дома можно установить специальный циркуляционный насос, например GRUNDFOS UP Comfort. Это позволит не дожидаться, пока из крана пойдет горячая вода, что не только снижает затраты на электроэнергию, но и уменьшает расход воды. Стоит заметить, что в 2002 г. насос GRUNDFOS UP Comfort получил европейскую премию за промышленный дизайн. В случае использования в качестве системы отопления системы «теплый пол» следует использовать регулируемые циркуляционные насосы типа ALPHA . При устройстве теплых полов все петли должны быть сбалансированы на одинаковый перепад давления, при этом потери давления в самой длинной петле (не более 120 м) определяют необходимый напор насоса. Из-за малого температурного перепада и большого перепада давления в системе подогрева полов требуется насос большей мощности, чем для радиаторной системы. Кроме того, следует учесть, что каждое помещение должно иметь свою систему управления. В случае использования в качестве системы отопления системы «теплый пол» следует использовать регулируемые циркуляционные насосы типа ALPHA . При устройстве теплых полов все петли должны быть сбалансированы на одинаковый перепад давления, при этом потери давления в самой длинной петле (не более 120 м) определяют необходимый напор насоса. Из-за малого температурного перепада и большого перепада давления в системе подогрева полов требуется насос большей мощности, чем для радиаторной системы. Кроме того, следует учесть, что каждое помещение должно иметь свою систему управления.
В таблице 3 приведены ориентировочные данные для подбора насосов для теплых полов.

Таблица 3. Рекомендуемый регулируемый насос для систем «Теплых полов»


Итак, в нашем обзоре мы постарались ответить на большинство вопросов, которые возникают у покупателей циркуляционных насосов. Безусловно, как уже говорилось, расчет и монтаж систем отопления – дело сложное и требующее квалифицированного подхода. Однако понять, как система работает и для чего и как служат различные ее элементы несложно и вполне доступно современному домовладельцу. Более того, такие познания не только облегчат эксплуатацию дома, но и позволят с открытыми глазами сделать выбор наилучшего варианта среди всего многообразия сегодняшнего рынка.

Ознакомиться с линейкой циркуляционных насосов Grundfos Вы можете в разделе Циркуляционные насосы для систем отопления и кондиционирования


Принцип работы частотных насосов в системе отопления

В современных системах отопления всё чаще используется насосы с частотным регулированием потока теплоносителя, или их еще называют — частотными насосами. Многие пользователи стараются выяснить преимущества данных устройств перед обычными насосами, поскольку частотные насосы стоят немного дороже, чем их классические аналоги. Чем оправдана повышенная стоимость циркуляционных насосов с частотным регулированием? Давайте разбираться.

Достоинства частотных насосов

Насосы с частотным регулированием имеют два основных преимущества перед обычными. Главными преимуществами насосов с частотным преобразованием можно считать:

• Они могут работать в режимах, пропорциональных давлению теплоносителя;
• Меньший расход электроэнергии, поскольку частотный работает более рациональней, чем классический.

На самом деле этих преимуществ гораздо больше, но об этом — ниже.

Работа в режиме пропорционально давлению очень важна в системах отопления, где расход теплоносителя регулируется терморегуляционными вентилями, которые установлены на радиаторах. Эти вентили еще называют термостатическими вентилями и с помощью данных устройств можно регулировать подачу теплоносителя в радиатор. Закрывая вентиль проток через радиатор уменьшается, тем самым увеличивая нагрузку на циркуляционный насос, поскольку пропускная способность отопительного контура немного снижается.

В чём разница между частотным насосом и классическим

Обычный циркуляционный насос в условиях повышенной нагрузки продолжает работать в стандартном режиме, тем самым создавая избыточное давление на выходе, что влечет за собой повышенный расход электроэнергии. Частотный насос, в условиях снижения пропускной способности отопительного контура, снижает обороты при помощи частотного преобразователя, тем самым препятствуя созданию избыточного давления на выходе насоса, что существенно экономит электроэнергию.

При использовании обычных циркуляционных насосов в системах отопления, наряду с термостатическими вентилями, возникают посторонние шумы, связанные с перепадом давления в системе отопления. Эти посторонние шумы наиболее отчетливо слышны в ночное время, и оказывают раздражающее действие во время отдыха. Закрытие вентилей создаёт паразитные гидравлические сопротивления, которые увеличивают нагрузку на циркуляционный насос обычного типа, что не лучшим образом сказывается на его долговечности.

Принцип работы частотного насоса

Использование циркуляционного насоса с частотным управлением может решить массу проблем. Он сам определяет для себя режимы работы, поскольку моментально адаптируется под перепады давления в отопительном контуре. Частотный преобразователь внутри управляет оборотами двигателя, и как только сопротивления в системе отопления начинает увеличиваться, с помощью частотного преобразователя, сразу же уменьшаются обороты двигателя. Это позволяет стабилизировать давление на выходе и поддерживать данное давление на заданном уровне. В таких условиях частотный насос работает в щадящем режиме, что положительного сказывается на сроке его службы, и не ведёт к неоправданному расходу электроэнергии.

С помощью частотного насоса достигаются идеальные параметры работы системы отопления, в которой применяются термостатические вентили. Также отсутствие перепадов давления положительно сказывается на сроке службы трубных соединений и фитингов, а также на состоянии самих труб и теплообменника. Также такие насосы имеют некоторые конструкционные особенности, которые отличают данные устройства от обычных циркуляционных насосов. Насосы с частотным преобразованием изготовлены с применением постоянных магнитов, что позволяет существенно снизить потребление электроэнергии.

Частотник можно сравнить с энергосберегающей лампой, которая хоть и дороже обычной, но приносит ощутимую экономию при длительном использовании. Насосы частотного типа также экономят бюджет пользователя, хоть и сам насос стоит немного дороже, чем его классический собрат. При использовании частотного насоса в системах отопления на долговременной основе, экономический эффект — очевиден. Частые перепады давления в отопительном контуре могут со временем вывести обычный циркуляционный насос из строя, а данный элемент системы отопления является одним из самых дорогостоящих. Частотный же насос работает в оптимальных условиях, и имеет вдвое больший срок эксплуатации.

Дополнительные возможности частотного насоса

Насосы с частотным преобразованием имеют специальный дисплей, на котором отображается информация об объёме перекачиваемого теплоносителя — в час. Также насосы данного типа имеют органы управления в виде кнопок, с помощью которых можно задавать вручную режимы работы насоса. Частотный насос, с помощью кнопок управления, можно настроить на обычный режим, что позволит использовать это устройство, как обычный нерегулируемый насос. Это делается по желанию пользователя, а также при необходимости установки частотного насоса в системах отопления, где не используется термостатические вентили. Режимы работы частотного насоса также отображаются на светодиодном дисплее.

Энергопотребление и нагрев

В условиях максимальной нагрузки циркуляционный насос частотного типа расходует не более 20 Вт электроэнергии. И всё это благодаря тому, что в данном насосе используются постоянные магниты. При минимальном снижении оборотов частотный насос расходует всего 12-13 Вт, в то время как обычный циркуляционный насос постоянно расходует около 50 Вт — в среднем.

В условиях снижения пропускной способности отопительного контура, в силу закрытия термостатических вентилей, обычный насос продолжает работать на штатных оборотах, пытаясь преодолеть сопротивление. На выходе насоса растет давление, и вместе с тем повышается нагрев самого насоса, что также негативно сказывается на сроке его эксплуатации. Циркуляционный насос с частотным регулированием не имеет таких недостатков, поскольку он подстраивается под сопротивление отопительной системы, и его двигатель работает в комфортных условиях без излишнего нагрева. Частотный насос рассчитан для работы десятилетиями.

Положительное воздействие на элементы отопительной системы

Также нивелирование частотным насосом перепадов давления в отопительном контуре благотворно сказывается на сроке службы расширительного бачка. Перепады давления заставляют резиновую мембрану, которая используется в расширительных бачках, сжиматься и растягиваться, что со временем приводит к выходу расширительного бачка из строя.

Отсутствие перепадов давления, которое гарантировано при использовании насоса с преобразователем, позволяет работать расширительному бачку практически в одном режиме, который не влечет за собой растягивание или сжимание резиновой мембраны. Всего лишь нужно чётко следить за давлением воздуха в расширительном бачке, и периодически подкачивать его. Это должен делать специалист, который обслуживает вашу систему отопления.

При использовании циркуляционного насоса с регулированием, гораздо дольше служат радиаторы. Это также связано напрямую с отсутствием перепадов давления в отопительном контуре, которые способствуют деформации радиаторов, что со временем приводит к появлению микротрещин, а затем и свищей.

Заключение

Циркуляционные насосы с частотным преобразованием завоевывают всё большую популярность, невзирая на немного большую стоимость, чем у обычных насосов. Преференций от такого оборудования гораздо больше и все затраты на покупку данного устройства с лихвой компенсируется — экономией электроэнергии и работой системы отопления в правильном режиме. Также использование такого оборудования несёт пользователю повышенный комфорт, поскольку работа системы отопления становится практически бесшумной.

Циркуляционный насос с частотным преобразованием не только задает правильные параметры функционирования отопительного контура, но и положительно отражается на работе отопительного котла. Отсутствие перепадов давления, в первую очередь, очень благотворно отражается на теплообменнике, избавляя его от постоянных деформаций, которые вызваны скачками давления в системе отопления. Такие насосы — это очень полезная инновация в отопительных системах и за этой инновацией — будущее.

Читайте так же:

Циркуляционный насос для систем отопления

Содержание:

Назначение циркуляционного насоса

Виды насосов

Критерии выбора насоса

Монтаж циркуляционного насоса

О неисправностях насоса

Резюме

Циркуляционный насос – один из главных элементов отопительной системы и горячего водоснабжения. Главная функция этого устройства состоит в обеспечении принудительного движения жидкой среды по определенному замкнутому контуру (циркуляция). Благодаря действию насоса обеспечивается более быстрое перемещение теплоносителя в системе.

Назначение циркуляционного насоса

Под циркуляционным насосом понимается устройство, предназначенное для принудительной циркуляции теплоносителя в системе отопления. В системах отопления, основанных на естественной циркуляции воды, он не применяется. Но практика показывает, что врезка циркуляционного насоса в обычную систему, приводит к экономии газа примерно на 20-30%. Чем объясняется такая экономия? Дело в том, что когда теплоноситель принудительно циркулирует в системе, он быстрее возвращается в котел. При этом его температура остается немного выше, чем обычно. Поэтому его легче нагреть снова, то есть на это расходуется меньше энергии, после чего он снова поступает в систему.

В связи с этим, наиболее востребованными в наше время, являются системы отопления, основанные на насосной циркуляции теплоносителя. Эта востребованность обусловлена достоинствами использования указанного оборудования.

К главным преимуществам таких систем, можно отнести:
— быстрый прогрев системы. Благодаря циркуляционному насосу вся система «разгоняется» на считанные минуты. В результате этого жилые помещения прогреваются быстро. Обычные системы с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются тем, что на прогрев помещений им требуется значительно больше времени;
— КПД системы характеризуется более высоким показателем. Наличие циркуляционного насоса способствует увеличению до максимально возможного значения эффективности не только котла, но всей отопительной системы в целом;
— система работает надежно. Благодаря надежности и простоте эксплуатации циркуляционных насосов, система отопления работает также безотказно;
— нетребовательность. Данное преимущество обеспечивает независимость системы отопления от различных дефектов в вашей отопительной системе: наличие обратных уклонов, зауженных участков и так далее.





Виды насосов

Существует много разновидностей насосов, используемых для циркуляции жидкостей. По конструктивному решению эти агрегаты напоминают дренажные устройства. Их корпуса изготавливаются из нержавеющего металла. Ротор и вал (на нем устанавливается крыльчатка) – чаще всего выполняются из керамики. Вращение ротора осуществляется с помощью электродвигателя. Вода, поступившая в насос циркуляционный, с одной стороны, нагнетается в трубопровод, расположенный с другой стороны. Теплоноситель движется по системе благодаря центробежной силе. Избыточное давление, созданное в системе, направлено на преодоление сопротивления, возникающего на многих участках трубопровода.

Насосы циркуляционные, по принципу работы, можно разделять на два подвида: «мокрые» и «сухие».

Отметим некоторые особенности циркуляционных насосов отопления, с так называемым «мокрым» ротором. Главной особенностью устройств такого типа является то, что рабочее колесо и ротор, находятся в перекачиваемой жидкости. При этом колесо (нержавеющий металл) отделено от статора, специальным стаканом. Вал насоса, может быть изготовлен не только из керамики, но и из металла. Жидкость, перекачиваемая насосом, одновременно участвует в выполнении 2-х функций: охлаждении двигателя и смазывании трущихся деталей.

Касаясь конструктивных особенностей насосов указанного типа, отметим, что в основе их сборки лежит так называемый модульный принцип. Суть его состоит в следующем. Сами модули подбираются с учетом требований, предъявляемых к циркуляционным устройствам. А именно, в зависимости от требуемой производительности и напора. Модульная конструкция насоса существенно облегчает его ремонт. Фактически он осуществляется простой заменой вышедшего из строя модуля.

Следует обратить внимание и на такое обстоятельство. Использование насоса с «мокрым» ротором освобождает пользователя от необходимости регулярного удаления воздуха из улитки, обустраивая патрубки для сброса. Насос сам производит удаление воздуха.

К преимуществам агрегатов «мокрого» типа следует отнести:
— относительно низкий уровень шума в процессе работы;
— малые габаритные размеры и небольшой вес устройства;
— невысокий уровень потребления электрической энергии;
— относительно большой срок бесперебойной эксплуатации;
— легкость настройки, обслуживания и ремонта.

Самым существенным недостатком насосов этого типа считают его относительно низкий уровень КПД. Как правило, он составляет менее 50%. Это объясняется, в первую очередь, тем, что трудно обеспечить качественную герметизацию ротора. С учетом этого факта, подобные модели, естественно, рекомендуется устанавливать только в системах отопления для небольших частных домов. То есть, там, где общая протяженность трубопроводов является сравнительно небольшой.

Следует также запомнить, что бесперебойная работа «мокрых» агрегатов возможна лишь при условии их правильного монтажа. Основное требование — положение вала должно быть строго горизонтальным. Только при таком расположении вала обеспечивается полноценная водяная смазка подшипников.

В случае, когда необходимо перекачивать большие объемы жидкости в различных системах отопления, применяются устройства с сухими роторами. Свое название они получили благодаря тому факту, что двигатели подобных устройств не имеют непосредственно контакта с перекачиваемой жидкостью. В этом и состоит их характерная особенность. Насосная часть и электродвигатель изолированы друг от друга посредством «скользящего торцового уплотнения».

В основе СТУ (скользящего торцевого уплотнения) – 2 кольца, с отполированными поверхностями. Одно из них, называемое динамическим, насажено на вал. Оно вращается вместе с ним. Другое, именуемое статическим, закреплено неподвижно в корпусе насоса. Кольца находятся в тесном контакте, благодаря пружине, которая взаимно их прижимает. Для их изготовления обычно используется агломерированный уголь. В некоторых моделях, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях, используются керамические или металлические кольца.

СТУ относится к так называемым динамическим уплотнениям. Они помогают осуществить герметизацию валов, вращающихся в жидкостях. Происходит это следующим образом. Пространство между поверхностями колец, заполняется тонкой жидкой пленкой, поскольку давление воды в системе выше атмосферного. Благодаря этой пленке происходит герметизация насоса. Кроме того, она выступает и в качестве смазки и средства охлаждения соприкасающихся поверхностей. При различных режимах работы насосного устройства, природа трения между поверхностями различна. Трение может относиться к смешанному, граничному или сухому виду. Сухое трение наблюдается в отсутствие смазывающей пленки. Оно приводит к очень быстрому разрушению трущихся поверхностей. В других случаях, срок службы определяется рабочими условиями (составом, температурой жидкости).

Насосные устройства с «сухим» ротором подразделяются на 3 подвида.
1. Консольные. Характерная особенность консольных насосов – сборка, смонтированная на единой платформе. При этом, оси, как насоса, так и двигателя, располагаются вдоль одной линии. Широко используются для организации городского водоснабжения, для решения производственных нужд предприятий.
2. Моноблочные. Они относятся к разряду низконапорных устройств. Для монтажа насоса и электродвигателя используется общий корпус. Эти агрегаты неприхотливы в эксплуатации, легко обслуживаются в работе. Широко применяются для решения задач коммунального хозяйства, в организации инженерных коммуникаций. Два этих подвида имеют отличительную особенность – расположение входного и выходного патрубков под некоторым углом.
3. «In-line» насосы. Главное отличие насосов этой категории по сравнению с предыдущими моделями, это возможность их непосредственной установки на магистрали трубопровода. Патрубки таких устройств расположены на одной линии. Отличаются более высокой надежностью. Предусмотрен механизм компенсации естественной выработки колец, происходящей в результате эксплуатации. С помощью прижимной пружины осуществляется «самоподгонка» деталей.

КПД насосов с «сухим» ротором заметно больше, чем у аналогов с «мокрым» ротором. Он достигает порой 80%. Однако, эти приборы не лишены некоторых недостатков, в числе которых:
— наличие высокого уровня шума. В связи с этим их монтаж рекомендуется осуществлять в отдельном помещении, обладающем хорошей звукоизоляцией;
— обязательность поддержания чистоты, как теплоносителя, так и воздуха внутри помещения. Возникновение воздушных завихрений в процессе работы насоса, приводит к притягиванию пылевых частиц. В результате попадания таких частиц в корпус, герметичность нарушается. Поэтому, возникает необходимость контроля уровня запыленности воздушной среды, окружающей насос, а также состава теплоносителя.

Критерии выбора насоса

Выбор конкретной модели и типа насоса осуществляется с учетом нескольких факторов. К ним, в первую очередь, относятся:
— так называемая продуктивность насоса. Расчет этого параметра осуществляется на основе выбора оптимального условия максимальной загруженности;
— условия эксплуатации оборудования. Они различаются по типу теплоносителя, температурному режиму, материалу и диаметрам труб;
— значению внутреннего давления насоса (напора). Оно должно быть выбрано в соответствии с суммарным гидравлическим сопротивлением всей системы. При этом этажность сооружения не играет роли.

Монтаж циркуляционного насоса

Следует запомнить главное правило при установке циркуляционных насосов: его вал должен быть расположен всегда горизонтально. Установлено, что вертикальное расположение вала насоса приводит к потере около 30% его производительности.

Обвязка (установка) насоса в систему отопления осуществляется следующим образом. Для того, чтобы установить насос в уже действующую систему отопления, следует сделать обводную линию, или так называемый байпас (перепуск). Для этого разрезают главную (подающую) трубу, куда вставляют шаровой кран. Отдельно собирают байспас и монтируют его к основной трубе по известной схеме. Рекомендуется ставить перед насосом фильтр, а также шаровые краны с обеих сторон. Это нужно для аварийного отсоединения насоса в случае неполадок, не сливая при этом всю воду из отопительной системы.



О неисправностях насоса

Одна из проблем, возникающих при использовании циркуляционных насосов в системе отопления, состоит в следующем. Насос работает, как правило, в зимний период времени. Другими словами, он постоянно в это время находится в рабочем состоянии и не создает нам проблем. Как только заканчивается зимний период, мы отключаем насос. И длительное время он находится вне привычного для него состояния.

Вследствие того, что вода в системе не отличается хорошим качеством, в ней происходит выпадение солей жесткости в осадок. Солями жесткости называются растворенные в воде соли щелочноземельных металлов (в основном, к ним относятся кальций и магний). Жесткость воды определяется уровнем концентрации именно солей жесткости. Следовательно, это осадок накапливается и в пространстве, отделяющем крыльчатку от насоса. Таким образом, насос, который не работает, как говорят, закоксовывается. Поверхность крыльчатки покрывается слоем солей жесткости.

Когда наступает отопительный сезон, мы запускаем насос. Но при этом наблюдаются нежелательные явления: гудение, отсутствие циркуляции в системе. Они напрямую связаны с тем, что крыльчатка не может вращаться из-за наличия солей жесткости. У маломощных моторов крыльчатка вообще не может вращаться. Что лучше предпринять в указанной ситуации?

Самый кардинальный, но не экономичный выход из нее, это заменить насос. Однако, чаще всего, проблему можно решить более простым способом. Это самому попытаться запустить насос, открутив гайку и повернув с помощью подходящего инструмента вал насоса. Это бывает достаточно во многих случаях. Если же в результате этих действий насос не заработает, придется отделить ротор и основательно очистить поверхности корпуса и крыльчатки от образовавшейся накипи.

Резюме

Положительный эффект от применения циркуляционных насосов очевидна пользователям автономных систем отопления. Благодаря им обеспечивается более высокая степень комфорта в помещениях. Она проявляется в появлении ряда новых возможностей:

— поддержания заданной температуры в каждом отдельно взятом помещении;
— уменьшения разницы в температурах, которыми обладают нагретый теплоноситель, выходящий из котла и остывший, обратно возвращающийся в котел. Благодаря этому, происходит заметное увеличение срока службы отопительного прибора;
— установления в системе труб, имеющих относительно малый диаметр;
— практического исключения потерь теплоносителя за счет испарения, свойственного открытым системам.


ИБП для насоса отопления

Содержание:


Использование циркуляционных насосов отопления

Современные системы отопления строятся с применением одного или нескольких специализированных насосов для циркуляции теплоносителя. В системах отопления небольших домов может использоваться встроенный в котел отопления циркуляционный насос. Его мощности, как правило, бывает достаточно для обеспечения необходимого уровня циркуляции теплоносителя.

В больших домах, в домах, имеющих несколько этажей, для построения системы отопления могут использоваться несколько циркуляционных насосов, установленных в различных местах. В случае применения системы «теплых полов» установка дополнительных циркуляционных насосов является необходимостью.

Циркуляционный насос системы отопления должен обеспечивать достаточный уровень циркуляции теплоносителя в системе, перенося тепло в самые отдаленные уголки системы. В случае перебоев в системе электропитания, резкого падения напряжения, отключения электроэнергии в доме насосы системы отопления могут остановиться. Для обеспечения качественного электропитания насосов отопления необходимо использовать специализированные ИБП.

Требования к ИБП для насосов отопления

Насосы отопления имеют ряд особенностей, позволяющих им обеспечивать циркуляцию теплоносителя круглосуточно на протяжении длительного времени. Как правило, такие насосы требуют очень качественного электропитания.

Первое требование к питанию насосов систем отопления — это обеспечение правильной синусоидальной формы графика напряжения. Только такой электрический сигнал обеспечивает плавное вращение насоса. Использование электропитания с модифицированным синусом приводит к изменению скорости вращения, повышенному гулу, перегреву электродвигателя насоса, к существенному сокращению срока службы циркуляционного насоса отопления.

Второе требование к питанию насосов отопления — это обеспечение нормального уровня напряжения. Для каждого насоса производитель устанавливает допустимый диапазон входного напряжения. В случае повышенного напряжения в сети может происходить перегрев электродвигателя насоса отопления и повышенный износ подшипников насоса. В случае пониженного напряжения в сети может быть затруднен старт насоса, низкое напряжение может привести к перегреву обмоток двигателя. Таким образом, важно, чтобы ИБП для насоса отопления обеспечивал питание насоса напряжением в установленном диапазоне.

Третье требование к питанию насосов отопления — это обеспечение нормальной частоты тока. Частота питающего тока влияет на частоту и равномерность вращения насоса отопления. Существенные изменения частоты могут быстро привести к выходу насоса из строя. ИБП для насоса системы отопления должен обеспечивать стабильную частоту тока.

Четвертое требование к питанию насосов отопления — это обеспечение длительного резерва. При длительных отключениях сетевого электропитания принципиально важно обеспечивать бесперебойное питание насосов отопления весь промежуток времени отключения.

Таким образом, можно выделить 4 наиболее важных критерия при выборе правильного ИБП для питания насосов системы отопления:

• обеспечение правильной формы сигнала, «чистый синус»;
• обеспечение необходимого для насоса диапазона выходного напряжения;
• обеспечение стабильной частоты тока;
• обеспечение длительного резерва электропитания насосов.

ИБП TEPLOCOM для питания насосов системы отопления

Компания «Бастион» вот уже много лет производит специализированные источники бесперебойного питания для систем отопления. В зависимости от схемы построения системы отопления можно выбрать необходимую модель ИБП для насосов системы отопления и другого оборудования.

Для питания циркуляционных насосов системы отопления, установленных в одном помещении с котлом отопления, мы рекомендуем использовать линейку источников бесперебойного питания TEPLOCOM мощностью от 300 ВА до 1000 ВА с внешними аккумуляторными батареями.

Для питания отдельно расположенных мощных насосов систем отопления или группы насосов рекомендуем использовать ИБП серии TEPLOCOM—250+ со встроенными аккумуляторными батареями.

Для питания небольших дополнительных циркуляционных насосов системы отопления, расположенных отдельно мы рекомендуем использовать ИБП TEPLOCOM-100+

.

ИБП TEPLOCOM разработаны специально для питания оборудования систем отопления и отвечают всем требованиям, установленным для электропитания таких систем.

Большой модельный ряд бесперебойников позволит Вам выбрать правильный ИБП для питания насосов вашей системы отопления.

Читайте также:

 

Товары из статьи «ИБП для насоса отопления»:

виды, устройства, критерии выбора —

Современные производители выпускают широкую линейку циркуляционных насосов с различными техническими характеристиками, которые используются для нагнетания давления в автономных системах отопления. Это обеспечивает быстрое и равномерное распределение теплоносителя по системе, что повышает КПД тепловых агрегатов и позволяет экономить расходы на отопление.

Когда требуется установка циркуляционного насоса в системе отопления?

Наличие циркуляционного насоса в системе отопления сокращает время нагрева радиаторов до нескольких минут. Он принудительно разгоняет теплоноситель по системе отопления, обеспечивая равномерную циркуляцию горячей жидкости. Потребность в его установке возникает в тех случаях, когда естественная циркуляция теплоносителя не справляется с обогревом дома.

Монтаж насосов производится сразу при устройстве системы отопления или в ходе её модернизации. Иногда, ошибки в проектировании систем отопления обнаруживаются только в процессе эксплуатации.

Причиной плохого обогрева домостроения может стать обрастание внутренних стенок труб системы ржавчиной, накипью или грязью.

Это увеличивает гидравлическое сопротивление в системе отопления и ухудшению циркуляции теплоносителя в целом в ней или на отдельных участках. Установка насоса может помочь решить проблему обогрева дома в таких случаях без полной замены системы отопления. Бесперебойная работа насосов зависит от их правильной установки.

Что даёт установка циркуляционных насосов в системы отопления?

Современные насосы позволяют регулировать интенсивность подачи теплоносителя в системе в автоматическом режиме. Поддержание в ней постоянной температуры предохраняет детали системы от преждевременного износа, а равномерное движение теплоносителя по трубам и радиаторам увеличивает срок службы теплового агрегата и расширительного бака.

Среди других плюсов установки циркуляционных насосов в систему отопления:

• исключение возможности образования воздушных пробок в системе;
• повышение КПД теплового котла и снижение расхода топлива на обогрев дома;
• возможность установки полотенцесушителей и использования в устройстве системы отопления труб небольшого диаметра.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Главным недостатком циркуляционных насосов считается их зависимость от электричества. Перебои его подачи могут вывести устройства из строя.

Виды, особенности

Устройства центробежного типа действуют по принципу забора жидкости рабочим колесом и выброса её в заданном направлении. На всасывание и нагнетание они работают с одинаковой эффективностью. Все используемые в системах отопления циркуляционные насосы подразделяются на две основных группы: с мокрым и сухим ротором. Каждый тип устройств имеет свои конструктивные особенности.

Насосы с мокрым ротором

Оборудование такого типа считается наиболее подходящими для бытовых систем отопления из-за низкого уровня шума, создаваемого ими во время работы. По своему строению они похожи на дренажные агрегаты. Внешне насосы с мокрым ротором можно отличить от сухих конструкций по отсутствию оребрения на корпусе двигателя и крыльчатке на его торце.

Рабочее колесо у них устанавливается непосредственно на вал двигателя. На него же ставят сальники, предотвращающие протечку. Корпус имеет герметичную конструкцию. Для его изготовления используют: латунь, чугун, бронзу или нержавеющую сталь. Ротор насосов чаще всего имеет исполнение из керамического материала. Особенностью конструкции является его непосредственное соприкосновение с водой.

Центробежная сила создаётся внутри насоса. Вращающаяся крыльчатка понижает давление внутри корпуса устройства. Это вызывает приток жидкости. Она увеличивает давление. Возникающий перепад температур создаёт условия выталкивания носителя в систему.

Среди достоинств насосов такого типа:

• самостоятельное удаление воздушных пробок из системы;
• меньший износ деталей насоса;

• самоохлаждение.

Насосы с сухим ротором

Устройство не имеет прямого контакта с жидкостью. Насосы такого типа имеют самый высокий КПД. Охлаждение конструкции происходит при помощи воздушной системы. Главным недостатком оборудования такого типа является повышенный уровень шума во время работы. Циркуляционные насосы с сухим ротором предназначены для работы с большим объёмом воды. Им отдают предпочтение при установке в системе отопления промышленных объектов.

Лучшие циркуляционные насосы для систем отопления

Grundfos UPS 25-40 180

Страна производитель – Сербия. Модель входит в число наиболее популярных и востребованных. Способ установки – горизонтальный и вертикальный. Агрегат имеет защиту от перегрева. Категорически запрещена эксплуатация насоса для перекачки сильно загрязнённых жидкостей. Предел рабочих температур – от 2°С до 110°С. Настройка работы агрегата – механическая.

Характеристики:

• производительность – 2900 л/ч;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• высокая производительность;
• доступная цена;
• надёжность;
• хороший напор.

Недостатки:

• дороже аналогичных устройств отечественного производства;
• модель часто подделывается.

«Вихрь» ЦН-25-4

Страна производитель – Россия. Модель предназначена для перекачивания горячей и холодной жидкости. Диапазон рабочих температур от -10°С до 110°С. Корпус изделия выполнен из чугуна. Оптимальный режим работы насоса выбирается с помощью специального переключателя.

Характеристики:

• производительность – 50 л/мин.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума;
• простота монтажа и эксплуатации;
• длительный срок эксплуатации;
• доступная стоимость;
• экономичность;
• компактность.

Главный недостаток

• несоответствие заявленных производителем характеристики фактическим.

Oasis CN 25/4

Страна производитель – Китай. Модель с мокрым ротором предназначена для установки в системах отопления, рассчитанных на обогрев помещений до 100 кв.м. Способ установки – горизонтальный. Корпус выполнен из чугуна, ротор керамический. Модель может использоваться для подачи горячей воды и в системах «тёплый пол».

Характеристики:

• производительность – 170 л/мин.;
• потребляемая мощность – 245 Вт;

Достоинства:

• экономичность;
• компактность;
• малый вес;
• длительный срок службы;
• простота монтажа и обслуживания.

Grundfos UPS 25-60 180

Страна производитель – Дания. Модель с мокрым ротором. Предназначена для установки в горизонтальном и вертикальном положении. Есть требования по чистоте жидкости. Может использоваться для систем отопления и горячего водоснабжения. Изделие имеет бронзовый корпус. У насоса 3 скорости работы, с помощью которых регулируется давление в системе.

Характеристики:

• производительность – 4,35 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 60 Вт;

Достоинства:

• несколько скоростей работы ротора;
• компактность;
• надёжность;
• простота установки и эксплуатации.

Grundfos ALPHA2 25-60 180

Страна производитель – Дания. Малошумная модель насоса отличается высоким качеством конструкции. Предназначен для установки в системах отопления малоэтажных домов. Модель имеет два варианта настроек: ручной и автоматический. Способ установки устройства – вертикальный.

Характеристики:

• производительность – 3 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума при работе;
• простота монтажа и эксплуатации;
• надёжность;
• длительный срок службы.

Главный недостаток:

• высокая стоимость.

Valtec VRS 25/4 130

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором и трёхступенчатым переключателем скорости. Корпус изделия выполнен из чугуна. Способ установки – вертикальный и горизонтальный. Максимальный предел рабочей температуры 110°С. Охлаждение ротора осуществляется перекачиваемой жидкостью.

Характеристики:

• производительность – 3000 л./час.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• надёжность конструкции;
• доступная стоимость;
• простота монтажа и эксплуатации.

Главный недостаток:

• короткий штатный сетевой шнур.

JEMIX WRF-50/12

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором. Насос имеет алюминиевый односкоростной двигатель. Изделие предназначено для установки в системах отопления небольших коттеджей. Способ соединения с трубопроводом – фланцевый. Монтаж насоса производится непосредственно в трубопровод.

Характеристики:

• производительность – 9600 л./час.;
• потребляемая мощность – 550 Вт;

Достоинства:

• большой напор;
• надёжность;
• высокий КПД.

Недостатки:

• необходимость приварки к трубопроводу ответных фланцев;
• высокая стоимость.

WWQ CN 25/60-180

Страна производитель – Россия. Модель трёхскоростная с мокрым керамическим ротором. Насос предназначен для установки в системе отопления домов малой этажности.

Характеристики:

• производительность – 58 л./мин.;
• потребляемая мощность – 90 Вт;

Достоинства:

• защита от перегрева;
• простота обслуживания и эксплуатации.

Главный недостаток:

• короткий сетевой кабель.

Что нужно учитывать при выборе

Определяющим фактором выбора циркуляционного насоса для системы отопления -является его производительность. Для нагнетания давления в трубах большого диаметра требуется установка агрегатов с большой мощностью. При установке насосов в отдельном помещении обязательно учитываются температурные режимы работы оборудования.

Среди других факторов, оказывающих влияние на выбор циркуляционных насосов для отопления:

• принцип работы;
• способ подключения к системе;

• количество контуров.

При покупке насоса следует обращать внимание на рекомендации производителей по нормам обогрева помещений. Эти величины отличаются в зависимости от страны установки агрегата.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Важное значение имеет функциональность устройств. Предпочтительно устанавливать в системах отопления насосы с автоматической настройкой режимов работы.

Заключение

Установка циркуляционных насосов в системах отопления повышает КПД теплового агрегата. Домостроения удаётся нагревать за более короткий срок. Сокращается расход топлива.

Видео-совет, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

тепловой насос или печь? Как лучше всего обогреть ваш дом?

Тепловые насосы и печи обогревают ваш дом — но по-разному. Узнайте, как и какая система может вам подойти.

Когда дело доходит до отопления дома, у вас есть выбор. И если вы не опытный профессионал (что маловероятно), понимание того, как выбрать правильную систему отопления, может показаться непосильной задачей. Не волнуйтесь, вот что вам нужно знать, чтобы сделать правильный выбор.

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВЫЙ НАСОС?

Тепловой насос, как часть системы центрального отопления и охлаждения, использует наружный воздух как для обогрева дома зимой, так и для его охлаждения летом.По сути, это означает, что ваш тепловой насос будет действовать как кондиционер, когда становится жарко, и обогреватель, когда на улице холодно, что делает тепловые насосы одним универсальным продуктом. Тепловые насосы не только гибкие, но и энергоэффективные. Думайте о тепловом насосе как о теплоносителе, постоянно перемещающем теплый воздух из одного места в другое, туда, где он нужен или не нужен, в зависимости от сезона. Зимой насос забирает тепло из наружного воздуха или земли и распределяет его по дому. Летом из вашего дома удаляется горячий воздух, создавая более прохладную атмосферу в помещении.


ЧТО ТАКОЕ ПЕЧЬ?


Печь, как часть системы центрального отопления и охлаждения, преобразует топливо в уютное тепло, которое затем доставляется по всему дому. Все печи состоят из четырех основных компонентов: 1) горелок, которые подают и сжигают топливо, 2) теплообменников, 3) воздуходувки и 4) дымохода, который действует как выхлоп для газообразных побочных продуктов. В зависимости от вашей ситуации, региона и потребностей вы можете выбрать отопительную систему, работающую на газе или мазуте в качестве топлива.

ЧТО ТАКОЕ ДВОЙНАЯ ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА?

Двухтопливные системы сочетают в себе лучшие характеристики газовой печи и теплового насоса. Двухтопливная система включает в себя как тепловой насос, так и газовую печь, и будет управлять тепловым насосом при более низких температурах, когда тепловой насос более эффективен, а по мере снижения температуры наружного воздуха система автоматически переключится на газовую печь. Это не только дает домовладельцу максимальный комфорт в его доме, но и переключается между тепловым насосом и газовой печью в зависимости от того, какая из них наиболее эффективна, экономя домовладельцам наибольшую сумму денег.


СТОИМОСТЬ УСТАНОВКИ

Общая стоимость установки вашей печи, теплового насоса или двухтопливной системы сильно зависит от совместимости вашего дома и текущей настройки системы. Например, в некоторых домах может не быть доступа к природному газу, что делает установку кондиционера и печи более дорогой альтернативой системе теплового насоса. В качестве альтернативы дома, которые не подключены к дополнительному отоплению, связанному с системой теплового насоса, могут нести дополнительные расходы.Ваш дилер — отличный ресурс для определения того, какие системы лучше всего подходят для вашего дома, и может помочь объяснить эти затраты на установку.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

В идеальных условиях тепловой насос может передавать на 300 процентов больше энергии, чем потребляет. Напротив, газовая печь с высоким КПД имеет КПД около 95%. Тепловые насосы работают от электричества, поэтому вы можете существенно сэкономить на расходе топлива. Он более чем на 100 процентов эффективен в различных условиях умеренного климата и может служить как обогревателем, так и кондиционером.

КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Одни и те же соображения по качеству воздуха в помещении (IAQ) могут применяться как для вашего теплового насоса, так и для системы газовой печи. Такие продукты, как очиститель воздуха для всего дома или вентилятор приточного воздуха, — отличные варианты, когда дело доходит до максимального повышения качества воздуха в вашем доме!

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХОЛОДНОЙ ПОГОДЫ

Газовая печь сжигает топливо, поэтому в самые холодные дни оно может выделять тепло. Если температура наружного воздуха обычно опускается ниже нуля, тепловому насосу может быть трудно вырабатывать достаточно тепла для поддержания тепла в вашем доме.Дополнительные системы доступны для работы в тандеме с вашим тепловым насосом и работают в самые холодные дни. К сожалению, эти системы потребляют много энергии, что при слишком частом использовании сводит на нет преимущества с точки зрения энергоэффективности. Двухтопливная система может работать как с умеренными, так и с отрицательными температурами, переключаясь между источниками тепла в зависимости от температуры наружного воздуха и потребностей в отоплении дома.


КОМФОРТ

Как правило, воздух от теплового насоса не такой горячий, как от газовой печи.Дом по-прежнему согревает, но «дует прохладнее». Некоторым это не нравится. В отличие от горячего и сухого воздуха печи, тепловые насосы циркулируют воздух, который от природы влажный, поэтому они не сушат вашу кожу так сильно, как жар печи.


СРОК СЛУЖБЫ И ОБСЛУЖИВАНИЕ

Газовая печь обычно имеет более длительный срок службы, чем тепловой насос. Печи при правильном уходе могут прослужить 20 и более лет. Срок службы теплового насоса, как и кондиционера, обычно составляет 15 лет.Поскольку нагревательные элементы газовой печи используются только несколько месяцев в году, требования к техническому обслуживанию ниже, чем у теплового насоса. Газовая печь также имеет меньше механических частей, чем тепловой насос, что означает меньше вещей, которые могут выйти из строя или выйти из строя.

Где вы живете имеет значение

Понимая, что потребности каждого дома и домовладельца индивидуальны, есть несколько общих рекомендаций, которые могут помочь вам решить, какой источник тепла вам подходит.


Тепловой насос может подойти вам, если вы живете в мягком климате.

Если ваша зима в среднем составляет около 30-40 градусов по Фаренгейту, тепловые насосы могут идеально подойти для вашего дома. Такой климат, как юго-восток, с более мягкими зимами, хорошо подходит для теплового насоса. Кроме того, места с низкими тарифами на электроэнергию являются основными кандидатами для установки тепловых насосов.


Печь может подойти вам, если вы живете в холодном климате.

Если у вас очень холодные зимы и температура постоянно ниже нуля, печь может быть лучшим выбором для вас.Печи лучше работают в холодном климате, потому что они не зависят от температуры наружного воздуха, чтобы преобразоваться в тепло.

Двойное топливо сочетает в себе лучшее из обеих систем.

Двойное топливо — отличный выбор для регионов с мягкой или суровой зимой. Двухтопливные системы выбирают лучший вариант отопления, тепловой насос или печь, в зависимости от ваших потребностей в отоплении, что делает их идеальным вариантом независимо от погоды.


НИЖНЯЯ СТРОКА


Ваш лучший ресурс для выбора идеального отопительного решения для вашего дома — это ваш местный специалист Trane по комфорту.Вы получите индивидуальную рекомендацию, основанную на ваших предпочтениях и конкретных потребностях вашего дома.

Тепловые насосы и системы тепловых насосов | Сравнение цен и брендов

Содержание

20AB61D7-9EA0-43FC-96C4-F789EC9363FBC Создано с помощью sketchtool.

содержание icon

Система с тепловым насосом делает гораздо больше, чем следует из названия. Хотя устройство действительно производит тепло для вашего дома, когда это необходимо, оно также создает более прохладный воздух по мере повышения температуры наружного воздуха.В этом руководстве по тепловым насосам мы расскажем, как работает система, стоимость теплового насоса и основные бренды при выборе устройства для дома.

Понимание того, как работает тепловой насос, поможет вам выбрать лучший из них для вашего дома. Эти нагревательные и охлаждающие устройства обладают рядом преимуществ, например, требуют меньше энергии для оптимальной производительности и снижают ежемесячный счет за электроэнергию по сравнению с печью или центральной системой кондиционирования воздуха. Чтобы помочь вам выбрать вариант установки теплового насоса, мы расскажем, какие дома лучше всего подходят для установки теплового насоса, и объясним различия между разными типами.

RF-18 / Shutterstock

Что такое система теплового насоса?

Тепловой насос не генерирует тепло, а просто передает его из одного помещения в другое, чтобы создать желаемую среду в вашем доме. В летние месяцы тепловой насос будет передавать теплый воздух из дома на улицу. Когда наступают осенние и зимние месяцы, система забирает тепло из наружного воздуха в ваш дом.

Системы питаются от электричества и, как и в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, используют хладагент для создания постоянной комфортной температуры в помещении.Хладагент протекает между устройством обработки воздуха (внутренний блок) и компрессором теплового насоса (наружный блок) для передачи тепла. Другие нагревательные элементы, такие как печи, сжигают топливо, чтобы нагреть воздух в помещении, поэтому тепловой насос, как правило, позволяет значительно сэкономить деньги, когда речь идет о ежемесячном отчете об энергопотреблении.

Типы тепловых насосов

Системы тепловых насосов с воздушным источником

Тепловой насос с воздушным источником поглощает тепло из наружного воздуха и передает его в ваш дом. Даже если на улице холодно, на улице все равно тепло.Перемещая тепло в помещении, система теплового насоса создает более теплую среду в каждой комнате вашего дома.


Для охлаждения вашего дома воздушные тепловые насосы забирают тепло из вашего дома. Убрав тепло, в вашем доме станет прохладнее. В оптимальных условиях системы с воздушным тепловым насосом могут снизить потребление энергии в доме на целых 40 процентов.

Геотермальные тепловые насосы

Вместо того, чтобы перемещать тепловую энергию из воздуха, геотермальные тепловые насосы используют подземное тепло в качестве источника энергии.Геотермальные системы, которые иногда называются системами тепловых насосов с грунтовым источником, используют контур заземления для отвода тепла из окружающей среды под землей. Эта система трубопроводов, заполненных жидкостью, поглощает подземное тепло и перемещает его к тепловому насосу дома, где оно затем передается в помещение для обогрева дома.


Геотермальные тепловые насосы также могут быть водными. Это означает, что они получают тепловую энергию от ближайшего источника воды с постоянной температурой, такого как озеро или пруд. Тепло передается в дом.


Для охлаждения дома геотермальные системы забирают тепло изнутри и передают его в землю или источник воды. Земля или вода, в зависимости от типа вашей системы, становятся вместилищем избыточного тепла в вашем доме. Системы геотермальных тепловых насосов могут снизить потребление энергии в домах до 50 процентов. Они обеспечивают отличный контроль влажности и длительный срок службы.


Как выбрать тепловой насос

Покупка лучшего теплового насоса для дома — это больше, чем выбор известной торговой марки.При поиске лучших систем для вашего дома откажитесь от множества «практических правил» для выбора подходящего размера. Часто методы «500 квадратных футов на тонну» или «400 кубических футов в минуту на тонну» могут быть неподходящими расчетами, которые приводят к неправильному выбору теплового насоса.

Чтобы получить максимальную отдачу от вашей системы, профессиональному специалисту по отоплению и охлаждению необходимо будет учесть окна, фундамент, параметры изоляции, толщину стен, фильтрацию воздуха и многое другое в вашем доме. Руководство по кондиционированию воздуха в Америке (ACCA). Расчет J — это наиболее исчерпывающая оценка, доступная для выбора лучшего домашнего теплового насоса.


Лучшие держатели тепловых насосов

Ознакомьтесь с моделями тепловых насосов и функциями от ведущих производителей тепловых насосов:

Мы знаем, что решение о том, какие тепловые насосы подходят для ваших нужд, должно включать в себя цены. Стоимость будет отличаться в зависимости от вашего местоположения, различных элементов вашего дома и выбранной вами модели.


Калькулятор стоимости теплового насоса

Чтобы лучше всего ответить на вопрос «Сколько должен стоить тепловой насос?», Мы хотим разбить типичные сборы, которые включены в проект установки теплового насоса.Хотя процесс и плата за установку системы теплового насоса будут различаться, существуют определенные сборы, которые следует ожидать независимо от того, какую компанию вы выберете.


Плата за установку теплового насоса:

• Стоимость теплового насоса (цена фактической системы)
• Трудозатраты на завершение проекта
• Проектные принадлежности / инструменты
• Плата за аренду специального оборудования
• Плата за вывоз мусора при установке
• Старый тепловой насос или плата за удаление HVAC

Точная стоимость нового теплового насоса будет зависеть от вашей текущей настройки системы отопления и охлаждения и от того, какие работы необходимо выполнить перед установкой теплового насоса.Воспользуйтесь нашим калькулятором стоимости, чтобы получить приблизительную стоимость вашего дома для местных жителей.


Сколько будет стоить моя система HVAC?

Просто сообщите нам, что вам нужно, и мы найдем лучшего дилера для вашего проекта.

Ваше письмо отправлено

Спасибо за то, что позволили HVAC.com связать вас с сертифицированным подрядчиком. В ближайшее время с вами свяжется местный специалист.

Ваша оценка HVAC.com составляет

5000–6000 долларов

Эта оценка основана на текущих данных и не является гарантированной ценой.Для получения точных цен обратитесь к местному специалисту по HVAC.

Вот несколько брендов, которые мы рекомендуем:

Trane

Компания Trane, основанная более 100 лет назад, является известным поставщиком систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Ознакомьтесь с печами Trane

Lennox

Lennox специализируется на инновационных технологиях, повышающих эффективность и минимизирующих шум.

Ознакомьтесь с печами Lennox Начать более

* Оценка основана на текущих данных и не является гарантированной ценой.Для получения точных цен обратитесь к местному дилеру HVAC.

Стоимость теплового насоса по типу оборудования

Стоимость теплового насоса зависит от многих факторов. Тип теплового насоса, его мощность и другие элементы влияют на стоимость агрегата. Ниже мы обсудим общую стоимость теплового насоса и элементы, которые могут сыграть роль в окончательных инвестициях.

Канальные тепловые насосы

Канальные системы отопления и охлаждения с тепловым насосом действуют во многом как традиционные системы центрального отопления и охлаждения. Блок теплового насоса находится на открытом воздухе, а внутренний фанкойл перемещает кондиционированный воздух в жилые помещения через систему воздуховодов.Канальная система с тепловым насосом может быть наиболее доступной, если в вашем доме или здании есть существующая система воздуховодов, которая находится в хорошем состоянии. Использование существующих воздуховодов избавит от необходимости устанавливать новую дорогостоящую систему воздуховодов, которая может стоить тысячи.


Стоимость приобретения канального теплового насоса и его установки составляет в среднем 5600 долларов, но эта стоимость может превышать 10000 долларов в зависимости от марки, энергоэффективности, гарантии на работу и других характеристик.


Бесканальные тепловые насосы

В домах или зданиях, где нет канальных систем, можно использовать бесканальные тепловые насосы.Эти системы, иногда называемые бесканальными мини-разветвителями, включают в себя внешний конденсатор / компрессор и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов.


Бесконтактные мини-сплит-системы с тепловым насосом обычно стоят от 1500 до 2000 долларов за тонну холодопроизводительности только для оборудования, не включая установку. Стоимость установки бесканальных мини-сплит-систем с тепловым насосом составляет в среднем от 4000 до 5000 долларов. Это примерно на 30 процентов больше, чем у систем центрального отопления и кондиционирования воздуха без системы воздуховодов.


Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы намного дороже, чем другие типы тепловых насосов при установке всей системы. Геотермальные системы требуют подземных контуров заземления для использования естественной энергии Земли. Установка одного из них включает в себя земляные работы, прокладку сотен ярдов трубопроводов, заглубление петли и многое другое. Этот процесс довольно дорогостоящий. Установка нового геотермального теплового насоса для работы с существующим контуром заземления намного дешевле.


Стоимость теплового насоса для самого геотермального теплового насоса колеблется от 1500 до 13000 долларов в зависимости от модели, не включая установку.В зависимости от размера, необходимого для обогрева и охлаждения вашего дома или офиса, установка может стоить 10 000 долларов и более.


Используя приведенную выше информацию в качестве руководства по ценообразованию теплового насоса, вы можете с уверенностью купить новую систему теплового насоса, а также обратиться к установщику HVAC в вашем районе, который выполнит эту работу. Могут быть переменные, не упомянутые выше, которые необходимы для завершения вашего проекта. Работайте со специалистом по отоплению и охлаждению, которому вы доверяете, чтобы обеспечить вам лучшую цену и высокое качество изготовления.


Факторы, которые следует учитывать перед покупкой теплового насоса

Ряд факторов, от вашего климата до существующих воздуховодов, будут влиять на то, подходит ли система теплового насоса для вашего дома. Стоимость системы теплового насоса может быстро возрасти, если ваш дом не подходит для нее, а в некоторых более холодных состояниях тепловые насосы не могут обеспечить ожидаемую эффективность. Вы можете обнаружить, что другой тип отопительной системы — лучший выбор.

Климат

Воздушные тепловые насосы эффективно работают только при температуре наружного воздуха выше нуля.Если вы живете в регионе, где температура опускается ниже 32 градусов, вам не следует выбирать тепловой насос в качестве единственного источника тепла.

В районах, где температура достигает нуля, воздушные тепловые насосы являются хорошими системами первичного отопления. Вам необходимо установить резервную систему, например, газовую печь, которая может работать, когда температура достигает нуля. Специалист по отоплению может установить элементы управления, которые автоматически отключают тепловой насос, если температура достигает или опускается ниже нуля.Управление вызовет включение печи, эффективно обогревая дом в этих условиях.

Геотермальные тепловые насосы — еще одна альтернатива в районах с морозными зимами. Несмотря на морозный воздух, температура под землей остается постоянной — около 55 градусов. Этого тепла более чем достаточно, чтобы согреть ваш дом по желанию.

В регионах с мягкими зимами воздушные тепловые насосы являются идеальным вариантом для обеспечения необходимого отопления. В зависимости от специфики вашего климата, вам может не понадобиться резервная система отопления.

Воздуховоды

Если вы переключитесь на воздушный или геотермальный тепловой насос от традиционной системы воздушного отопления и охлаждения, вы, вероятно, сможете повторно использовать существующие воздуховоды вашего дома, если они в хорошем состоянии. Если в вашем доме не установлены воздуховоды, дополнительные расходы на установку воздуховодов могут сделать традиционные системы тепловых насосов непомерно дорогими.

Бесканальная мини-сплит-система с тепловым насосом — идеальное решение для домов без воздуховодов. Отдельные внутренние блоки, установленные на стенах или потолке, подключаются к наружному конденсатору.Домовладельцы получают выгоду от предложения тепловых насосов экономии, а также от встроенного в систему зонированного контроля комфорта.

Линии природного газа

Установка теплового насоса — отличная альтернатива новой печи, если ваш дом в настоящее время не подключен к существующим линиям природного газа. В противном случае бригадам потребуется установить новый доступ к газовой линии, что может оказаться чрезвычайно дорогостоящим.

Часто задаваемые вопросы

Сколько стоит тепловой насос?

Цена будет зависеть от размера вашего дома и мощности теплового насоса.Цены могут варьироваться от 700 долларов за бесканальные мини-сплит-системы до 13 000 долларов за геотермальную систему с тепловым насосом, не включая установку.

Сколько стоит установка теплового насоса?

Стоимость установки теплового насоса также зависит от размера агрегата и от того, является ли это однокомнатной или общедомовой системой. Однокомнатная система воздух-воздух может стоить всего 500 долларов, включая установку. С другой стороны, единицы для всего дома варьируются в цене от 2500 до 7500 долларов, включая установку.Для установки геотермальных тепловых насосов обычно требуются земляные работы, что увеличивает стоимость на несколько тысяч долларов.

Сколько стоит эксплуатация теплового насоса?

Тип теплового насоса, который вы выбираете, климат, в котором вы живете, и температура, которую вы устанавливаете на своем термостате, — все это повлияет на стоимость эксплуатации теплового насоса. Высокоэффективная модель может сэкономить от 30% до 40% на счетах за электроэнергию.

ПОДХОДИТ ЛИ ТЕПЛОВОЙ НАСОС?

Тепловой насос обеспечивает экономию энергии независимо от того, где вы живете, независимо от того, используется ли он в качестве независимой системы отопления и охлаждения или используется совместно с энергоэффективным решением HVAC.Из-за естественно теплого климата на юге и юго-западе тепловые насосы особенно эффективны в этих регионах. Области, где температура редко опускается ниже нуля, часто являются оптимальным местом для установки теплового насоса.


Средний срок службы теплового насоса составляет около 15 лет. Регулярное обслуживание и сезонная чистка устройства помогут вашей системе работать в лучшем виде на долгие годы. Изучите наши лучшие тепловые насосы 2021 года, чтобы решить, какая система лучше всего подходит для вашего дома.


Как работают тепловые насосы | HowStuffWorks

Если вы регулярно используете тепловой насос, вам следует менять фильтр примерно раз в месяц. Возможно, вам удастся заменить фильтр только один раз в три месяца, если вы будете запускать устройство только периодически. Следите, чтобы вентиляторы и змеевики были чистыми и свободными от мусора, а ваш тепловой насос должен проверять профессионал раз в год или два.

Общие проблемы с тепловыми насосами включают слабый воздушный поток, негерметичные или шумные воздуховоды, проблемы с температурой, использование неправильной заправки хладагента, дребезжание, скрип и скрежет.Если можете, попытайтесь определить место возникновения проблемы. Слабый воздушный поток выходит из одного регистра или все регистры имеют низкий воздушный поток? Неприятный шум исходит из воздуховодов или внутри самого теплового насоса?

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать для выявления и возможного устранения проблемы теплового насоса, прежде чем обращаться за профессиональной помощью. Во-первых, если устройство не работает, попробуйте перезагрузить его двигатель. Проверьте систему зажигания насоса на наличие проблем и убедитесь, что у вас нет сработавшего прерывателя цепи или перегоревшего предохранителя.Проверьте термостат, чтобы убедиться, что он работает правильно. Замените фильтр, если он грязный, и убедитесь, что нет препятствий для воздушного потока. Если воздуховоды издают шум при расширении и сжатии, вы можете попробовать сделать вмятину на боковой стороне воздуховода, чтобы сделать поверхность более жесткой. Погремушки можно устранить, закрепив незакрепленные детали, и если вы слышите скрип внутри устройства, вам может потребоваться заменить или отрегулировать ремень вентилятора, соединяющий двигатель и вентилятор. Скрежетание может указывать на износ подшипников двигателя, для устранения которого потребуется помощь профессионала.

Имейте в виду, что если у вас нет склонности к механике, вам, вероятно, не стоит пытаться выполнять такого рода ремонтные работы. А поскольку тепловые насосы могут содержать опасные материалы, это еще одна веская причина для получения профессиональной помощи. Утечка химического вещества — плохая новость, и вы можете легко пораниться, взяв сломанное устройство.

Тепловой насос должен прослужить от 10 до 30 лет, а геотермальные установки — лидеры по долговечности. Фактически, некоторые компоненты геотермальных тепловых насосов могут служить даже дольше.Имейте в виду, что технология может измениться до того, как ваш тепловой насос выйдет из строя, поэтому вы можете обнаружить, что срок службы вашего теплового насоса превышает возможности технического специалиста по его обслуживанию. Новые технологии могут сделать тепловые насосы более безопасными или более эффективными, поэтому вы можете следить за новыми видами тепловых насосов.

Чтобы узнать больше о тепловых насосах, воспользуйтесь ссылками на следующей странице для получения дополнительной информации.

Первоначально опубликовано: 13 мая 2009 г.

Как избежать проблем с насосами вашей гидравлической системы

В некоторых гидравлических системах постоянно возникают проблемы.Владелец такой неисправной системы оплачивает услуги по ремонту или замене различных компонентов, которые постоянно выходят из строя. Необходимо проанализировать технические средства обслуживания, такие как ненагреваемые цепи, шум, засорение воздуха, чрезмерный отказ компонентов, особенно насосов и т. «исправлено.» Любая система, имеющая непрерывную проблему, разрешима. Правильно спроектированные, установленные и запущенные гидравлические системы будут безотказными в течение многих лет.

Инженеры-гидроники, у которых есть планы и спецификации, обычно проектируют большие гидравлические системы. Пока подрядчик по установке следует плану и спецификациям, никаких системных проблем возникнуть не должно. Системы меньшего размера, жилые и коммерческие, обычно «проектируются» подрядчиком по установке. В этих системах могут наблюдаться постоянные проблемы, и вместо простой замены деталей требуется анализ для выявления реальных проблем.

Делается много ошибок при размещении циркуляционных насосов относительно расширительного бака.Когда насосы впервые использовались, они всегда находились на обратном трубопроводе, подающем в котел. Это было место, где вода была наиболее прохладной, так как она циркулировала по системе и отдавала тепло. Производственные допуски не могли быть такими строгими, как сегодня, поэтому там, где вода была самой холодной, было нормой для размещения циркуляционных насосов. Как мы увидим, этот «стандарт» устарел и не обязательно является лучшим местом для подкачивающего насоса. Производственные процессы были усовершенствованы, так что насос можно размещать в воде слива котла без вредного воздействия на насос.Расположение насоса определяется местом подключения расширительного бачка к системе.

Когда насос выключен, существует только статическое давление (см. Info-Tec 26, Системы водяного отопления). Запуск насоса изменит давление в системе до нового набора условий. Головка насоса появится поперек насоса. Давление на выходе насоса будет выше давления на входе насоса на величину, равную напору насоса. Падение давления (DP) будет постепенно уменьшаться от нагнетания до всасывания насоса.

Указав точку отсутствия изменения давления, можно регулировать давление в системе при включенном насосе. Точка отсутствия изменения давления — это место, где расширительный бак подключается к системе. Это связано с тем, что воздух в баке сжатия должен подчиняться законам газа: изменение давления воздуха должно сопровождаться изменением объема воздуха. Изменение объема воздуха приводит к изменению объема воды в резервуаре. Изменение объема воды в баке должно вызывать изменение объема воды в системе.Работа насоса не может увеличивать или уменьшать объем воды в системе, так как вода несжимаема. Следовательно, работа насоса не может изменить давление в баллоне. Поскольку давление в резервуаре не может измениться из-за работы насоса, соединение резервуара с системой должно быть точкой, в которой давление не изменяется.

Исходя из этого факта, если компрессионный бак расположен на стороне всасывания насоса, давление всасывания насоса не изменится, независимо от того, включен насос или выключен. Поскольку всасывание насоса не может измениться, напор насоса должен изменяться при включении насоса.Вся напор насоса должен быть положительным на выходе насоса. Повышение давления будет уменьшаться в системе до исходного статического давления на всасывании насоса. (Это называется гидравлическим градиентом.) Это графически представлено на рисунке 1. Обратите внимание на линию, представляющую напор насоса или гидравлический градиент. Он находится выше линии давления исходного состояния на большей части системы.

Рисунок 1.

Поскольку давление всасывания не отличается от статического из-за работы насоса, это лучшее место для котла (см. Рисунок 2).

Рисунок 2.

Если компрессионный бак расположен на стороне нагнетания насоса, когда насос перекачивает в бак и бойлер, все изменения давления в системе из-за работы насоса будут вычтены из исходного статического давления. Поскольку давление нагнетания насоса не может измениться, давление всасывания должно измениться. (См. Рис. 3.) Давление всасывания будет падать, равным полному напору насоса. Это может привести к кипению или кавитации. Снижения давления в верхних точках системы может быть достаточно, чтобы вызвать вакуум, засасывающий воздух в систему через вентиляционные отверстия.Это может привести к воздушным цепям. Это может привести к нестабильному, несбалансированному потоку воды. Шумные, кавитирующие насосы скоро выйдут из строя. Котел может «стучать» каждый раз при запуске насоса.

Рисунок 3.

Для систем, которые демонстрируют эти проблемы, и где насос нагнетает воду в котел и компрессионный бак, возможны три решения:

1. Увеличьте статическое давление достаточно высоко, чтобы предотвратить всасывание воздуха и закипание. Это может потребовать изменения размера компрессионного бака.

2. Переверните насос. Откачать из котла и бака. Часто невозможно изменить направление потока из-за монофлора, клапанов потока и т. Д.

3. Переместите насос на другую сторону котла и компрессионного бака. Откачать из котла и бака.

Одна небольшая система с низким напором насоса, например, в которых используется насос серии 100 или SLC Bell & Gossett, может не потребоваться откачка от котла и резервуара, поскольку энергии насоса недостаточно, чтобы сильно повлиять на давление в системе .Безусловно, правильно собрать систему и предотвратить проблемы не повредит. Как правило, системы, в которых требуются насосы с мощностью 1/3 л.с. двигатели или более обязательно должны быть установлены с откачкой от котла и компрессионного бака.

Поскольку циркуляционный насос является основной движущейся частью системы принудительного водяного отопления, важно не только его расположение, но и правильное техническое обслуживание критически важно для хорошей работы системы.

Все бустерные насосы являются центробежными. Они используют центробежную силу для перемещения жидкости.Крыльчатка — ключевая деталь. Жидкость, попадающая в проушину вращающейся крыльчатки, со значительной силой выбрасывается на край. Направление вращения крыльчатки имеет значение. Лопасти рабочего колеса должны «забивать» воду, а не «закапывать». С новыми однофазными насосами это обычно не проблема, но трехфазные двигатели подключаются к сети и могут вращаться в любом направлении. К сожалению, крыльчатка, вращающаяся в неправильном направлении, приведет к циркуляции воды, но производительность (галлонов в минуту) будет очень низкой, а насос будет шумным.

Нагрузка двигателя или потребление тока зависят от скорости откачки галлонов в минуту. Насос найдет точку на своей кривой, в которой DP системы будет равняться способности насоса создавать необходимый напор при данном расходе. На рисунке 4 показана типичная характеристика насоса. Расход в галлонах в минуту отображается в зависимости от DP в футах. Нагрузка двигателя показана, чтобы проиллюстрировать, что происходит при увеличении галлонов в минуту.

Для бустерных насосов

требуется затопленный всасывающий патрубок; то есть постоянная подача чистой жидкости без пузырьков, поступающей в проушину рабочего колеса для работы.Часто подрядчик увеличивает размер подкачивающего насоса, чтобы «быть уверенным», что он будет перекачивать требуемый галлон в минуту. Негабаритный насос приведет к возникновению шума в системе. Следовательно, если по какой-либо причине необходимо дросселировать подкачивающий насос, дроссельный клапан должен находиться на напорной стороне насоса. Это поддерживает затопление всасывания и предотвращает кавитацию, которая быстро разрушает рабочее колесо.

Каждый раз, когда двигатель насоса потребляет чрезмерную силу тока, а напряжение находится в пределах нормы, следует снимать показания манометра.Если показания указывают на то, что насос слишком большой и перекачивает слишком много воды, сброс может быть ограничен. Чтобы проверить производительность насоса, установленного в системе, необходимо определить перепад давления между всасывающим и выпускным отверстиями насоса. Как только это будет найдено, по кривой производительности насоса станет известно количество галлонов в минуту. Рисунок 4 иллюстрирует взаимосвязь между DP и GPM.

Рисунок 4.

В некоторых насосах предусмотрены отводы для установки манометров.Если отводы не предусмотрены, в корпусе насоса можно просверлить отверстия и нарезать резьбу или установить измерительные отверстия в непосредственно примыкающем трубопроводе. Убедитесь, что оба манометра обнулены и точны. Вычтите показания всасывания из показаний нагнетания. Ответ — голова. Кривые насоса показывают DP в футах напора. Чтобы преобразовать показания манометра в фунты на квадратный дюйм в футы головы, умножьте фунты на квадратный дюйм на 2,3. В качестве примера: Рисунок 4 представляет собой кривую для насоса, которая показывает перепад 2 фунта на кв. Дюйм при работе. Если умножить 2 фунта на кв. Дюйм на 2,3, получится 4.6 футов головы. Введите график кривой насоса на 4,6 DP и нарисуйте линию, пересекающую кривую насоса. Проведите линию от этого пересечения до линии GPM и прочтите 18 GPM.

Теоретически насос слишком большого размера может быть дросселирован до очень низкого расхода, даже без расхода, без каких-либо повреждений. На практике это не так. Пока двигатель разгружается при малых расходах, энергия вращающейся крыльчатки должна куда-то «уходить», и это где-то будет нагреваться. Это тепло трения может вызвать кипение в корпусе крыльчатки насоса, что приведет к повреждению крыльчатки и / или уплотнений насоса.Если размер насоса настолько велик, что его расход необходимо дросселировать более чем на 50%, лучше заменить насос на насос подходящего размера, а не просто дросселировать его.

В то время как большинство проблем с насосами операционной системы возникает из-за насосов увеличенного размера, следует также решать проблемы с насосами меньшего размера. Большинство проблем с насосом меньшего размера возникает из-за того, что в систему вносится добавление, а не пересчитываются новые параметры для системы. Насос меньшего размера, установленный в новой системе, обычно сразу обнаруживается и ремонтируется.Когда добавляются существующие системы, о насосе забывают и возникают проблемы с циркуляцией. Любая система, которая испытывает проблемы с нагревом после добавления дополнительного излучения, подозревается в проблеме с насосом меньшего размера.

Большой перепад температуры в системе свидетельствует о недостаточной циркуляции. Если имеется более одной цепи, короткие замыкания могут хорошо нагреваться, а более длинные — нет. Если повторная балансировка системы не может решить проблему недостаточного нагрева, подозревают насос недостаточного размера.По манометрам, как и раньше, можно проверить насос.

Есть несколько практических правил, которые могут помочь определить производительность насоса:

Производительность насоса может быть определена путем деления расчетной БТЕ / час. теплопотери здания по БТЕ / час. производительность каждого циркулирующего галлона в минуту. Используя определение БТЕ, если один фунт воды падает на один градус по Фаренгейту при циркуляции, то выделяется одна БТЕ. Галлон воды весит 8,3 фунта. Следовательно, если галлон воды упадет на один градус, он опустит 8.3 БТЕ. Если один галлон в минуту циркулирует в течение одного часа, то: 8,3 x 60 = 498 БТЕ / час. Используйте 500 для упрощения вычислений. Расчетное падение температуры воды, обычно 20 ^o F, умноженное на 500, равно 10 000 БТЕ / час. на галлон в обращении. Если потери тепла в здании составляли 200 000 БТЕ / час, насос должен перекачивать 20 галлонов в минуту. (Фактическое падение рабочей температуры, вероятно, будет намного меньше, чем расчетное падение температуры. Это не повлияет на мощность радиаторов в какой-либо значительной степени.)

Большинство жалоб на проблемы с недостаточной циркуляцией в системах, которые не были добавлены, связаны с заеданием воздуха. Никакая система воздухообмена котла не эффективна на 100%. Некоторое количество воздуха всегда увлекается водой и циркулирует вместе с водой. ЕСЛИ система не была запущена должным образом, в системе все еще циркулирует большое количество воздуха. В конце концов, воздух поднимется к верхним точкам системы, где он будет действовать как разрыв в системе. Циркуляционный насос не может толкать воздух по вертикальной трубе.

Для каждой верхней точки системы требуется вентиляционное отверстие для удаления воздуха из системы. Бульканье на обратной стороне радиатора свидетельствует о том, что радиатор частично связан с воздухом. Если в системе по-прежнему возникают проблемы с воздушным связыванием, необходимо найти причину попадания избыточного воздуха в систему. Избыток воздуха не только не вызывает проблем с нагревом или недостаточного нагрева, но и может разрушить компоненты системы.

1. Проверить на герметичность; особенно сальники насоса.

2. Правильно ли выбрана линия к резервуару?

3.Не должно быть клапанов на горизонтальной линии к резервуару или уличных элей в отверстиях котла или фитингов резервуара.

4. Погружную трубку арматуры котла нужно вставить в котел до упора.

5. Если в системе используются автоматические вентиляционные отверстия, переключитесь на ручные.

6. И, наконец, выполните правильный запуск, как описано ранее в Info-Tec 26 (Системы водяного отопления).

На рис. 5 показана типичная установка и отмечены перечисленные выше элементы.

Рисунок 5.

Если система была правильно запущена, установлена ​​и тщательно проверена, но при этом воздушное связывание все еще остается проблемой, необходимо проверить газообразование. Различные материалы, используемые при установке, такие как флюсы для припоя, смазочно-охлаждающие жидкости, соединения для труб и т. Д., При нагревании могут вызвать химическую реакцию и образовать горючий газ. Этот газ вырабатывается постоянно, и никакая система управления воздухом не справится с этим. Систему нужно почистить.Все системы следует очищать после установки и перед запуском, но это происходит редко.

Для очистки можно использовать тринатрийфосфат, каустическую соду или заменитель TSP. Рекомендуется соотношение один фунт TSP на 50 галлонов воды в системе. TSP следует растворить в горячей воде, а затем добавить в систему в жидкой форме любым удобным способом. Дайте раствору циркулировать не менее нескольких часов. В это время система должна работать при нормальной температуре нагрева.Не циркулируйте этот раствор более 10-12 часов. После циркуляции полностью слейте воду и снова заполните систему неочищенной чистой пресной водой. (Если гликоль система, гликоль теперь можно смешивать и заливать.) Обеспечьте циркуляцию заполненной системы в холодном состоянии в течение 10–15 минут. Теперь проверьте воду в системе с помощью индикаторных листов PH. Система должна показывать pH от 7 до 9. Если низкий (кислотный), добавьте немного очищающего раствора, чтобы поднять pH, но не превышайте 8. Следует избегать высокого pH (щелочного).

Как только система будет очищена и уровень PH будет хорошим, систему следует правильно запустить.

Правильно установленные гидравлические системы по своей природе бесшумны. Любой шум, достаточно громкий, чтобы вызвать жалобу жильцов здания, должен быть расследован. Если шум возникает только при работающем насосе, не стоит сразу предполагать, что насос неисправен. Во многих случаях проблема заключается не в помпе, а в установке.

Расширение и сжатие трубопровода будут сопровождаться шумом, если не были приняты надлежащие меры для поглощения расширения системы трубопроводов. Кусок медной трубки диаметром 10 дюймов (3/4 дюйма) расширится на 7/16 дюйма при повышении температуры на 100 ^o F! Это расширение должно быть допущено, иначе в результате возникнет сильный шум, даже если вы повредите систему трубопроводов и прилегающие элементы конструкции.

Как уже отмечалось, захваченный воздух может вызывать шумы циркуляции, а насос слишком большого размера может вызывать шумы циркуляции.

Любое оборудование с движущимися частями создает некоторый шум и вибрацию. Если шум трубопровода вызван вибрацией насоса, насос следует проверить. На бустерах меньшего размера с двигателями, установленными на кольце, перекос из-за изогнутого кронштейна двигателя, вызванного падением или наступлением на насос, вызовет вибрацию. Пропитанные маслом опоры двигателя будут шалфейными и вызовут перекос.Избыточная смазка бустерных двигателей вызвала больше отказов, чем недостаточная смазка. Несоосность приведет к чрезмерному износу и частому выходу из строя муфт. Муфты и опоры двигателя следует менять одновременно. Встроенные насосы должны располагаться как можно ближе к котлу, чтобы избежать нагрузки от веса насоса на трубопровод.

Насосы, устанавливаемые на основании, должны быть надежно закреплены на тяжелом фундаменте, изолированном от плиты перекрытия. На корпус насоса не должно накладываться никакого веса трубопровода.Гибкие соединители между насосом и трубопроводом — отличный способ предотвратить передачу вибрации. Для хорошей изоляции трубопровод должен быть закреплен на стороне насоса со стороны системы.

Вешалки, создающие нагрузку на трубопровод системы, могут создавать шум. Проверьте все вешалки. Простое ослабление, перемещение или замена подвески решило многие жалобы на шум. Подступенки никогда не должны соприкасаться с конструкцией здания.

Частые отказы уплотнений в насосах с механическим уплотнением обычно связаны с водными условиями.Все уплотнения протекают небольшим количеством воды. Это помогает смазать поверхности уплотнения. Фактически, на больших насосах с набивными уплотнениями гайка сальника регулируется для регулирования заданной скорости утечки. Системные герметики устраняют утечки, затвердевая при контакте с воздухом. Уплотнители вызовут быстрое повреждение поверхностей уплотнения. Если в системе когда-либо использовался герметик, его следует слить, как только утечки будут устранены, а система снова наполнена и запущена снова. Многие добавки, такие как ингибиторы коррозии, при использовании в чрезмерных количествах также могут вызвать повреждение уплотнения.Насос никогда не должен работать всухую. Перекачиваемая жидкость уносит тепло от трения, создаваемое уплотнением, а также помогает смазывать поверхности уплотнения.

Бустерные насосы

предназначены для закрытых систем. Они не могут справиться с большим количеством пресной воды. Они испытают выход из строя уплотнения, точечную коррозию корпуса насоса и разрушение рабочего колеса. Насосы, используемые для контуров питьевой воды, выполнены из латуни по только что указанной причине, и даже в этом случае они не имеют обычного длительного срока службы насоса закрытой системы.

Циркуляционные насосы

— Рекомендации по замене

Фото: supplyhouse.com

Более холодные температуры означают одно: зима маячит на горизонте, поэтому пришло время убедиться, что ваша система отопления остается в хорошем рабочем состоянии. Для гидравлической системы обслуживание должно включать циркуляционный насос, поскольку он, по сути, является «двигателем» всего этого и, возможно, самым важным компонентом.

Хотя другие детали более уязвимы к поломке, циркуляционные насосы ни в коем случае не непобедимы.«Некоторые вещи могут пойти не так, — объясняет Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com. На какие типы проблем следует обращать внимание? Это зависит от конструкции насоса.

Основными типами насосов являются трехкомпонентные циркуляционные насосы и картриджные циркуляторы. Из двух, трехкомпонентные циркуляторы проблематичнее. О’Брайан говорит: «Трехкомпонентные циркуляционные насосы больше напоминают« олдскульный »стиль и имеют больше заменяемых частей, которые необходимо регулярно смазывать, особенно в начале каждого отопительного сезона.«Домовладельцы должны выслушать для выявления признаков проблемы. «Если он вдруг начнет издавать странные или раздражающие звуки, возможно, что-то не так», — говорит О’Брайан.

Сменный картридж для насосов серии Taco 1600. Фото: supplyhouse.com

Циркуляционные насосы с картриджем имеют водяную смазку. «Они не требуют масла и имеют очень мало заменяемых деталей», — говорит О’Брайан. «Картриджным циркуляционным насосам время от времени может потребоваться новый картридж», но не часто возникает причина для замены самого насоса.По этой причине циркуляционные насосы картриджного типа стали стандартом.

Если домовладелец увидит день, когда его циркуляционный насос, наконец, придется заменить, это может быть простой сделай сам. Но выбор подходящего насоса для замены требует понимания нескольких факторов:

• Различные насосы имеют разную производительность. Скорость потока насоса, измеряемая в галлонах в минуту (GPM), относится к максимальному объему воды, который он может циркулировать при заданном диапазоне напора.

• Диапазон напора — это количество футов, на которое насос может поднять или опустить столб воды при атмосферном давлении.

• В гидравлической системе с замкнутым контуром циркуляционный насос может быть чугунным, поскольку используемая вода обезврежена кислородом для предотвращения ржавчины. Напротив, в гидравлической системе с открытым контуром, где имеется постоянный поток насыщенной кислородом воды, циркуляционный насос должен быть изготовлен из бронзы или нержавеющей стали для предотвращения коррозии.

• Некоторые насосы предлагают функции переменной скорости, которые учитывают изменения тепловой нагрузки дома в течение дня. Используйте насосы с регулируемой скоростью в системе зонных клапанов или с лучистым теплом, которое зависит от одного коллектора для нескольких зон.

Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор циркуляционных насосов от лидеров отрасли Taco, Bell & Gossett, Grundfos, Wilo и Armstrong, а также предлагает множество информационных инструментов на своем веб-сайте, в том числе это полезное видео:

Это сообщение доставлено вам на SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila. ком.

Тепловые насосы сплит-системы: как они работают?

В наши дни эффективность является основным направлением инноваций.Время и деньги — драгоценные товары, поэтому владельцы домов и предприятий в Мэриленде постоянно ищут то, что может повысить эффективность их жизни. В мире HVAC эффективность получила название: тепловой насос сплит-системы, система, которая обещает максимальную эффективность. Так как они работают?

Обычная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Самый простой способ понять, как устроена сплит-система с тепловым насосом изнутри, — это сначала понять, как работает обычная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Обычная система отопления, вентиляции и кондиционирования охлаждает ваш дом очень похоже на то, как холодильник сохраняет еду холодной. Воздух, генерируемый вентиляторами, проходит через змеевик, заполненный хладагентом, и хладагент проходит цикл через компрессор, чтобы снова начать процесс. Теплый воздух, поглощаемый хладагентом, выходит за пределы вашего дома, а холодный воздух циркулирует по вашей системе воздуховодов.

Обычная система отопления, вентиляции и кондиционирования обогревает ваш дом, продувая дымовые газы, генерируемые горелками, через теплообменник, а затем распространяются на остальную часть вашего дома через систему воздуховодов.Обычно и нагревательная, и охлаждающая части блока HVAC содержатся в одной и той же системе. Конечно, есть еще некоторые технические, научные вещи, которые происходят во всем процессе, но это основы. Так чем же отличается тепловой насос?

Тепловой насос

Система теплового насоса работает немного иначе. Вместо того, чтобы использовать вентиляторы и горелки для производства собственного воздуха, система теплового насоса максимизирует принцип циркуляции воздуха, который система HVAC выполняет лишь частично.

Тепловые насосы рециркулируют воздух, как в холодильнике, который направляет теплый воздух внутри холодильника наружу, в то же время нагнетая более холодный воздух снаружи. Тепловые насосы также обладают этой способностью, но их уникальность заключается в том, что они выполняют обратную функцию. Если вы хотите, чтобы в вашем доме было тепло, тепловой насос втягивает прохладный воздух из дома и выводит его наружу, одновременно втягивая теплый воздух. Холодный воздух становится холоднее, а теплый воздух становится теплее, и все это происходит в одной комплексной системе.

В блочной системе с тепловым насосом агрегат находится снаружи, а воздух распределяется по системе воздуховодов, что является одним из основных различий между блочными и сплит-системами.

Тепловой насос сплит-системы

Подобно сплит-системе HVAC, тепловой насос сплит-системы имеет внутренние и внешние компоненты, которые работают вместе. Снаружи дома находится компрессор / конденсатор, который поддерживает оптимальную скорость потока хладагента, а также увеличивает давление газообразного хладагента за счет сжатия.Внутри дома находится воздухоочиститель, который циклирует и распределяет воздух. Два раздельных компонента соединены защищенным кабелепроводом.

Тепловые насосы сплит-системы, в отличие от большинства обычных систем с тепловыми насосами, как правило, бесканальные. Это дает одно из больших преимуществ сплит-системы. Многие модели этих систем позволяют подключать несколько кондиционеров воздуха внутри помещения к одному наружному конденсатору. Каждый из этих внутренних кондиционеров воздуха может быть запрограммирован индивидуальным термостатом, таким образом поддерживая индивидуальную температуру в отдельных комнатах.Возможность управлять определенными комнатами экономит деньги и энергию.

Без системы воздуховодов тепловой насос компенсирует 30% энергии, часто теряемой при работе с воздуховодами. Вместо этого воздух распределяется непосредственно из воздухообрабатывающего агрегата в комнату. Без ограничений системы воздуховодов кондиционеры можно разместить где угодно — от потолка, пола или даже на стене, что делает их более гибкими с точки зрения дизайна.

Тепловой насос сплит-системы переопределяет эффективность за счет отказа от системы воздуховодов, необходимой в блочных тепловых насосах и обычных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Если у вас есть дополнительные вопросы о тепловых насосах или вы хотите установить один из них, свяжитесь с Griffith Energy Services онлайн или позвоните нам по телефону 888-474-3391

Изображение предоставлено Shutterstock

Отопление и охлаждение с тепловым насосом

Содержание

Введение

Если вы изучаете варианты обогрева и охлаждения вашего дома или сокращения счетов за электроэнергию, вы можете рассмотреть возможность использования системы теплового насоса. Тепловые насосы — это проверенная и надежная технология в Канаде, способная обеспечить круглогодичный контроль комфорта в вашем доме за счет подачи тепла зимой, охлаждения летом и, в некоторых случаях, нагрева горячей воды для вашего дома.

Тепловые насосы

могут быть отличным выбором для множества применений, как для новых домов, так и для модернизации существующих систем отопления и охлаждения. Они также являются вариантом при замене существующих систем кондиционирования воздуха, поскольку дополнительные затраты на переход от системы только для охлаждения к тепловому насосу часто довольно низки. Учитывая множество различных типов и опций систем, часто бывает сложно определить, подходит ли тепловой насос для вашего дома.

Если вы подумываете о тепловом насосе, у вас, вероятно, возникнет ряд вопросов, в том числе:

• Какие типы тепловых насосов доступны?
• Какую часть моих годовых потребностей в отоплении и охлаждении может обеспечить тепловой насос?
• Тепловой насос какого размера мне нужен для дома и приложения?
• Сколько стоят тепловые насосы по сравнению с другими системами, и сколько я могу сэкономить на счетах за электроэнергию?
• Нужно ли мне делать дополнительные изменения в моем доме?
• Какой объем обслуживания потребуется системе?

В этом буклете представлены важные сведения о тепловых насосах, которые помогут вам быть более информированными и помогут сделать правильный выбор для вашего дома.Используя эти вопросы в качестве руководства, в данном буклете описаны наиболее распространенные типы тепловых насосов и обсуждаются факторы, связанные с выбором, установкой, эксплуатацией и обслуживанием теплового насоса.

Целевая аудитория

Этот буклет предназначен для домовладельцев, которым нужна справочная информация о технологиях тепловых насосов, чтобы помочь в принятии обоснованных решений относительно выбора и интеграции системы, эксплуатации и технического обслуживания. Информация, представленная здесь, носит общий характер, а конкретные детали могут отличаться в зависимости от вашей установки и типа системы.Этот буклет не заменяет работу с подрядчиком или консультантом по энергетике, которые обеспечат соответствие вашей установки вашим потребностям и желаемым целям.

Примечание по управлению энергопотреблением в доме

Тепловые насосы — это очень эффективные системы отопления и охлаждения, которые могут значительно снизить ваши затраты на электроэнергию. Рассматривая дом как систему, рекомендуется свести к минимуму потери тепла из вашего дома из таких областей, как утечка воздуха (через трещины, отверстия), плохо изолированные стены, потолки, окна и двери.

Решение этих проблем в первую очередь может позволить вам использовать меньший размер теплового насоса, тем самым снижая затраты на оборудование теплового насоса и позволяя вашей системе работать более эффективно.

Ряд публикаций, объясняющих, как это сделать, можно получить в Natural Resources Canada.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловые насосы — это проверенная технология, которая десятилетиями использовалась как в Канаде, так и во всем мире для эффективного обеспечения отопления, охлаждения и, в некоторых случаях, горячей воды в зданиях.На самом деле, вполне вероятно, что вы ежедневно взаимодействуете с технологией тепловых насосов: холодильники и кондиционеры работают по одним и тем же принципам и технологиям. В этом разделе представлены основные принципы работы теплового насоса и представлены различные типы систем.

Основные концепции теплового насоса

Тепловой насос — это устройство с электрическим приводом, которое отбирает тепло из места с низкой температурой (источник ) и доставляет его в место с более высокой температурой (сток ).

Чтобы понять этот процесс, представьте себе поездку на велосипеде по холму: для перехода с вершины холма на основание не требуется никаких усилий, так как велосипед и гонщик будут естественно перемещаться с высокого места на более низкое. Однако подъем в гору требует гораздо больше работы, так как байк движется против естественного направления движения.

Аналогичным образом тепло естественным образом перетекает из мест с более высокой температурой в места с более низкими температурами (например, зимой тепло изнутри здания теряется наружу).Тепловой насос использует дополнительную электрическую энергию, чтобы противостоять естественному потоку тепла, а перекачивает энергию, доступную в более холодном месте, в более теплое.

Так как же тепловой насос обогревает или охлаждает ваш дом? Поскольку энергия извлекается из источника , температура источника снижается. Если дом используется в качестве источника, тепловая энергия будет отведена, охлаждает этого пространства. Так тепловой насос работает в режиме охлаждения, и тот же принцип используется в кондиционерах и холодильниках.Точно так же, когда энергия добавляется к приемнику , его температура увеличивается. Если дом используется как раковина, добавляется тепловая энергия, нагревая пространство. Тепловой насос полностью реверсивный, что означает, что он может как обогревать, так и охлаждать ваш дом, обеспечивая комфорт круглый год.

Источники и приемники для тепловых насосов

Выбор источника и потребителя для вашей системы теплового насоса имеет большое значение для определения производительности, капитальных затрат и эксплуатационных расходов вашей системы. В этом разделе представлен краткий обзор распространенных источников и стоков для жилых помещений в Канаде.

Источники: Два источника тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с помощью тепловых насосов в Канаде:

• Источник воздуха: Тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха во время отопительного сезона и отводит тепло наружу во время летнего периода охлаждения.
  Может показаться удивительным, что даже при низких температурах наружного воздуха все еще доступно много энергии, которую можно извлечь и передать в здание. Например, теплосодержание воздуха при -18 ° C соответствует 85% тепла, содержащегося при 21 ° C.Это позволяет тепловому насосу обеспечивать хороший обогрев даже в более холодную погоду.
  Системы с воздушным источником являются наиболее распространенными на канадском рынке, их установлено более 700 000 единиц по всей Канаде.
  Этот тип системы более подробно обсуждается в разделе «Воздушные тепловые насосы ».
• Земля-источник: Тепловой насос с грунтовым источником использует землю, грунтовые воды или и то, и другое в качестве источника тепла зимой и как резервуар для отвода тепла, удаляемого из дома летом.
  Эти тепловые насосы встречаются реже, чем блоки с воздушным источником, но все чаще используются во всех провинциях Канады. Их основное преимущество состоит в том, что они не подвержены резким колебаниям температуры, поскольку в качестве источника постоянной температуры используется земля, что обеспечивает наиболее энергоэффективный тип системы теплового насоса.
  Этот тип системы более подробно обсуждается в разделе Тепловые насосы с наземным источником питания .

Раковины: Две раковины для тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с помощью тепловых насосов в Канаде:

• Воздух в помещении нагревается тепловым насосом.Это можно сделать с помощью:
  • Система с центральным воздуховодом или
  • Внутренний блок без воздуховодов, например, настенный блок.
• Вода внутри здания подогревается. Затем эту воду можно использовать для обслуживания оконечных систем, таких как радиаторы, теплый пол или фанкойлы, через гидравлическую систему.

Введение в эффективность теплового насоса

Печи и котлы обеспечивают обогрев помещений за счет добавления тепла к воздуху за счет сжигания топлива, такого как природный газ или мазут.Несмотря на то, что эффективность постоянно улучшается, она все еще остается ниже 100%, а это означает, что не вся доступная энергия от сгорания используется для нагрева воздуха.

Тепловые насосы работают по другому принципу. Электроэнергия, подводимая к тепловому насосу, используется для передачи тепловой энергии между двумя точками. Это позволяет тепловому насосу работать более эффективно, с типичным КПД более
100%, т.е. на вырабатывается на тепловой энергии больше, чем количество электроэнергии, используемой для его перекачки.

Важно отметить, что эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры источника и стока . Точно так же, как более крутой холм требует больше усилий для подъема на велосипеде, большая разница температур между источником и приемником теплового насоса требует, чтобы он работал больше, и может снизить эффективность. Решающее значение имеет определение теплового насоса правильного размера для максимальной сезонной эффективности. Эти аспекты более подробно обсуждаются в разделах Воздушные тепловые насосы и Наземные тепловые насосы .

Терминология эффективности

В каталогах производителей используются различные показатели эффективности, что может затруднить понимание производительности системы для начинающего покупателя. Ниже приводится разбивка некоторых часто используемых терминов эффективности:

Показатели устойчивого состояния: Эти показатели описывают эффективность теплового насоса в «установившемся режиме», то есть без реальных колебаний времени года и температуры. Таким образом, их значение может значительно измениться при изменении температуры источника и стока, а также других рабочих параметров.Метрики устойчивого состояния включают:

Коэффициент полезного действия (COP): COP — это соотношение между скоростью, с которой тепловой насос передает тепловую энергию (в кВт), и количеством электроэнергии, необходимой для перекачивания (в кВт). Например, если тепловой насос использовал 1 кВт электроэнергии для передачи 3 кВт тепла, COP будет 3.

Коэффициент энергоэффективности (EER): EER аналогичен COP и описывает стационарную эффективность охлаждения теплового насоса.Он определяется делением холодопроизводительности теплового насоса в британских тепловых единицах в час на потребляемую электрическую энергию в ваттах (Вт) при определенной температуре. EER строго связан с описанием эффективности охлаждения в установившемся режиме, в отличие от COP, который можно использовать для выражения эффективности теплового насоса как при нагреве, так и при охлаждении.

Сезонные показатели производительности: Эти показатели предназначены для более точной оценки производительности в течение отопительного или холодного сезона за счет учета «реальных» изменений температуры в течение сезона.

Сезонные показатели включают:

• Коэффициент сезонной производительности отопления (HSPF): HSPF — это отношение количества энергии, которое тепловой насос поставляет в здание за полный отопительный сезон (в британских тепловых единицах), к общей энергии (в ватт-часах), которую он использует за тот же период. период.

Погодные характеристики долгосрочных климатических условий используются для представления отопительного сезона при расчете HSPF. Однако этот расчет обычно ограничивается одним регионом и может не полностью отражать производительность по Канаде.Некоторые производители могут предоставить HSPF для другого климатического региона по запросу; однако обычно HSPF сообщаются для Региона 4, представляющего климат, подобный Среднему Западу США. Регион 5 будет охватывать большую часть южной половины провинций Канады, от внутренних районов Британской Колумбии до Нью-Брансуика ^{Сноска 1} .

• Сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER): SEER измеряет эффективность охлаждения теплового насоса в течение всего сезона охлаждения. Он определяется путем деления общего охлаждения, обеспечиваемого в течение сезона охлаждения (в британских тепловых единицах), на общую энергию, использованную тепловым насосом в течение этого времени (в ватт-часах).SEER основан на климате со средней летней температурой 28 ° C.

Важная терминология для систем с тепловым насосом

Вот несколько общих терминов, с которыми вы можете встретиться при исследовании тепловых насосов.

Компоненты системы теплового насоса

Хладагент — это жидкость, которая циркулирует в тепловом насосе, попеременно поглощая, транспортируя и выделяя тепло. В зависимости от местоположения текучая среда может быть жидкой, газообразной или парогазовой смесью

Реверсивный клапан регулирует направление потока хладагента в тепловом насосе и переключает тепловой насос из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.

Змеевик представляет собой петлю или петлю трубопровода, в которой происходит передача тепла между источником / стоком и хладагентом. Трубка может иметь ребра для увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена.

Испаритель представляет собой змеевик, в котором хладагент поглощает тепло из окружающей среды и кипит, превращаясь в низкотемпературный пар. По мере того, как хладагент проходит от реверсивного клапана к компрессору, аккумулятор собирает лишнюю жидкость, которая не испарилась в газ.Однако не все тепловые насосы имеют аккумулятор.

Компрессор сжимает молекулы газообразного хладагента, повышая температуру хладагента. Это устройство помогает передавать тепловую энергию между источником и стоком.

Конденсатор представляет собой змеевик, в котором хладагент отдает тепло своему окружению и становится жидкостью.

Устройство расширения снижает давление, создаваемое компрессором.Это вызывает падение температуры, и хладагент становится низкотемпературной парожидкостной смесью.

Наружный блок — это место, где тепло передается в / из наружного воздуха в тепловом насосе с воздушным источником. Этот блок обычно содержит змеевик теплообменника, компрессор и расширительный клапан. Он выглядит и работает так же, как и наружная часть кондиционера.

Внутренний змеевик — это место, где тепло передается в / из внутреннего воздуха в некоторых типах тепловых насосов с воздушным источником.Как правило, внутренний блок содержит змеевик теплообменника, а также может включать дополнительный вентилятор для циркуляции нагретого или охлажденного воздуха в занятом пространстве.

Пленум , который можно увидеть только в канальных установках, является частью воздухораспределительной сети. Камера статического давления — это воздушный отсек, который является частью системы распределения нагретого или охлажденного воздуха по птичнику. Обычно это большой отсек непосредственно над теплообменником или вокруг него.

Прочие термины

Единицы измерения мощности или потребляемой мощности:

• БТЕ / ч , или британская тепловая единица в час, — это единица измерения тепловой мощности системы отопления.Одна британская тепловая единица — это количество тепловой энергии, выделяемой обычной свечой на день рождения. Если бы эта тепловая энергия выделялась в течение одного часа, это было бы эквивалентно одному БТЕ / ч.
• кВт , или кВт , равно 1000 Вт. Это количество энергии, необходимое для десяти 100-ваттных лампочек.
• тонн — это мера мощности теплового насоса. Это эквивалентно 3,5 кВт или 12 000 БТЕ / ч.

Воздушные тепловые насосы

Тепловые насосы с воздушным источником используют наружный воздух в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем обычно можно разделить на две категории:

Воздушно-воздушные тепловые насосы. Эти агрегаты нагревают или охлаждают воздух внутри вашего дома и представляют собой подавляющее большинство интегрированных тепловых насосов с воздушным источником в Канаде. Их можно дополнительно классифицировать по типу установки:

• Воздуховод: Внутренний змеевик теплового насоса расположен в канале. Воздух нагревается или охлаждается, проходя через змеевик, а затем распределяется по воздуховодам в разные места в доме.
• Ductless: Внутренний змеевик теплового насоса расположен во внутреннем блоке. Эти внутренние блоки обычно располагаются на полу или стене в жилом помещении и непосредственно нагревают или охлаждают воздух в этом помещении. Среди этих единиц вы можете встретить термины мини- и мультисплит:
  • Mini-Split: Один внутренний блок находится внутри дома, обслуживаемый одним наружным блоком.
  • Multi-Split: Несколько внутренних блоков расположены в доме и обслуживаются одним наружным блоком.

Системы воздух-воздух более эффективны, когда разница температур внутри и снаружи меньше. Из-за этого тепловые насосы воздух-воздух обычно пытаются оптимизировать свою эффективность, обеспечивая больший объем теплого воздуха и нагревая этот воздух до более низкой температуры (обычно от 25 до 45 ° C). Это контрастирует с печными системами, которые доставляют меньший объем воздуха, но нагревают его до более высоких температур (от 55 ° C до 60 ° C). Если вы переключаетесь на тепловой насос от печи, вы можете заметить это, когда начнете использовать свой новый тепловой насос.

Тепловые насосы «воздух-вода»: Реже в Канаде тепловые насосы «воздух-вода» нагревают или охлаждают воду и используются в домах с жидкостными (водными) распределительными системами, такими как низкотемпературные радиаторы, теплые полы или фанкойлы. единицы измерения. В режиме обогрева тепловой насос подает тепловую энергию в гидравлическую систему. В режиме охлаждения этот процесс меняется на противоположный, и тепловая энергия отбирается из гидравлической системы и отводится в наружный воздух.

Рабочие температуры в гидравлической системе имеют решающее значение при оценке тепловых насосов воздух-вода.Тепловые насосы воздух-вода работают более эффективно при нагреве воды до более низких температур, то есть ниже 45–50 ° C, и, как таковые, лучше подходят для излучающих полов или систем фанкойлов. Следует проявлять осторожность, рассматривая возможность их использования с радиаторами с высокой температурой, для которых требуется температура воды выше 60 ° C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы большинства тепловых насосов для жилых помещений.

Основные преимущества воздушных тепловых насосов

Установка воздушного теплового насоса может дать вам ряд преимуществ.В этом разделе рассматривается, как тепловые насосы с воздушным источником энергии могут помочь вашему домашнему хозяйству.

Эффективность

Основным преимуществом использования теплового насоса с воздушным источником является высокая эффективность, которую он может обеспечить при обогреве по сравнению с типичными системами, такими как печи, котлы и электрические плинтусы. При 8 ° C коэффициент полезного действия (COP) тепловых насосов с воздушным источником обычно находится в диапазоне от 2,0 до 5,4. Это означает, что для агрегатов с КПД 5,5 киловатт-часов (кВтч) тепла передается на каждый кВтч электроэнергии, подаваемой на тепловой насос.Когда температура наружного воздуха падает, COP ниже, так как тепловой насос должен работать при большей разнице температур между внутренним и внешним пространством. При –8 ° C КПД может составлять от 1,1 до 3,7.

В зависимости от сезона сезонный коэффициент полезного действия отопления (HSPF) имеющихся на рынке единиц может варьироваться от 7,1 до 13,2 (регион V). Важно отметить, что эти оценки HSPF относятся к области с климатом, подобным Оттаве. Фактическая экономия во многом зависит от места установки теплового насоса.

Энергосбережение

Более высокий КПД теплового насоса может привести к значительному сокращению энергопотребления. Фактическая экономия в вашем доме будет зависеть от ряда факторов, включая ваш местный климат, эффективность вашей текущей системы, размер и тип теплового насоса, а также стратегию управления. Доступно множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро оценить, сколько экономии энергии вы можете ожидать для вашего конкретного приложения. Инструмент NRCan ASHP-Eval находится в свободном доступе и может использоваться установщиками и проектировщиками механики, чтобы проконсультировать по вашей ситуации.

Как работает воздушный тепловой насос?

Транскрипт

Природные ресурсы Канады являются одними из самых диверсифицированных в мире. Но на пути к низкоуглеродному будущему есть свои проблемы.

Вот ситуация: почти две трети энергии, потребляемой в канадских домах, используется для отопления и охлаждения. Это основная потребность канадцев, особенно с учетом нашей холодной зимы и жаркого лета.

Чтобы снизить потребление энергии и выбросы парниковых газов, мы должны переосмыслить традиционные методы отопления и охлаждения.

Но что поделаешь?

Каждый день ученые и инженеры из исследовательских центров CanmetENERGY компании Natural Resources Canada работают над поиском недорогих и экологически чистых решений этой проблемы.

Вот как.

Сегодня воздушные тепловые насосы представляют собой одну из самых многообещающих технологий для отопления и охлаждения наших домов. Они позволяют значительно снизить потребление энергии.

Тепловой насос извлекает тепло из холодного наружного воздуха и передает его в наш дом.С этой целью компрессор внутри устройства использует электричество для повышения температуры тепла, отбираемого из наружного воздуха. Тепловой насос также может обеспечивать охлаждение, выводя теплый воздух из помещения наружу. Энергия, вырабатываемая наружным воздухом, бесплатна: потребители платят только за электроэнергию, потребляемую компрессором.

Холодный климат Канады представляет собой проблему: когда температура падает, тепловые насосы испытывают проблемы с передачей тепла с улицы в помещение для обогрева наших домов.Вот почему наши исследователи усердно работают, пытаясь адаптировать воздушные тепловые насосы к нашему канадскому климату.

Тепловые насосы — одна из многих технологий, которые, по мнению CanmetENERGY, помогут сделать Канаду более безопасным и здоровым местом и создать низкоуглеродную экономику.

И это только начало.

CanmetENERGY: наука на службе у всех канадцев.

Воздушный тепловой насос имеет три цикла:

• Цикл отопления: обеспечение здания тепловой энергией
• Цикл охлаждения: удаление тепловой энергии из здания
• Цикл оттаивания: удаление инея
  , накопившегося на наружных змеевиках

Цикл нагрева

Во время цикла нагрева тепло отбирается из наружного воздуха и «перекачивается» в помещение.

• Сначала жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в смесь жидкости и пара низкого давления. Затем он переходит к наружному змеевику, который действует как змеевик испарителя. Жидкий хладагент поглощает тепло из наружного воздуха и закипает, превращаясь в пар с низкой температурой.
• Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает оставшуюся жидкость до того, как пар попадет в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
• Наконец, реверсивный клапан направляет газ, который теперь горячий, к внутреннему змеевику, который является конденсатором. Тепло от горячего газа передается воздуху в помещении, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется. Внутренний змеевик расположен в воздуховоде рядом с печью.

Способность теплового насоса передавать тепло из наружного воздуха в дом зависит от температуры наружного воздуха.Когда эта температура падает, способность теплового насоса поглощать тепло также снижается. Для многих тепловых насосов с воздушным источником это означает, что существует температура (называемая точкой теплового баланса), когда тепловая мощность теплового насоса равна теплопотери в доме. Ниже этой температуры наружного воздуха тепловой насос может подавать только часть тепла, необходимого для поддержания комфорта в жилом помещении, и требуется дополнительное тепло.

Важно отметить, что подавляющее большинство тепловых насосов с воздушным источником имеют минимальную рабочую температуру, ниже которой они не могут работать.Для более новых моделей это может быть от -15 ° C до -25 ° C. Ниже этой температуры необходимо использовать дополнительную систему для обогрева здания.

Цикл охлаждения

Цикл, описанный выше, реверсируется для охлаждения дома летом. Блок забирает тепло из воздуха в помещении и отводит его наружу.

• Как и в цикле нагрева, жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в смесь жидкости и пара низкого давления.Затем он поступает на внутренний змеевик, который действует как испаритель. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха в помещении и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар.
• Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает оставшуюся жидкость, а затем в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
• Наконец, горячий газ проходит через реверсивный клапан к наружному змеевику, который действует как конденсатор.Тепло от горячего газа передается наружному воздуху, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется.

Во время цикла охлаждения тепловой насос также осушает воздух в помещении. Влага в воздухе, проходящем по внутреннему змеевику, конденсируется на поверхности змеевика и собирается в поддоне на дне змеевика. Отвод конденсата соединяет этот поддон со сливом дома.

Цикл оттаивания

Если температура наружного воздуха упадет почти до нуля или ниже точки замерзания, когда тепловой насос работает в режиме обогрева, влага в воздухе, проходящем через внешний змеевик, будет конденсироваться и замерзать на нем.Количество наледи зависит от температуры наружного воздуха и количества влаги в воздухе.

Это образование инея снижает эффективность змеевика, снижая его способность передавать тепло хладагенту. В какой-то момент наледь нужно убрать. Для этого тепловой насос переключается в режим разморозки. Самый распространенный подход:

• Сначала реверсивный клапан переводит устройство в режим охлаждения. Это направляет горячий газ в наружный змеевик, чтобы растопить иней.В то же время наружный вентилятор, который обычно обдувает змеевик холодным воздухом, отключается, чтобы уменьшить количество тепла, необходимого для растапливания инея.
• Пока это происходит, тепловой насос охлаждает воздух в воздуховоде. Система отопления обычно нагревает этот воздух, поскольку он распространяется по всему дому.

Один из двух методов используется для определения, когда агрегат переходит в режим размораживания:

• Регуляторы защиты от замерзания контролируют воздушный поток, давление хладагента, температуру воздуха или змеевика и перепад давления в наружном змеевике для обнаружения скопления инея.
• Оттайка по времени и температуре запускается и заканчивается по заранее установленному интервальному таймеру или датчику температуры, расположенному на внешнем змеевике. Цикл можно запускать каждые 30, 60 или 90 минут, в зависимости от климата и конструкции системы.

Ненужные циклы оттаивания снижают сезонную производительность теплового насоса. В результате, метод замораживания по требованию обычно более эффективен, поскольку он запускает цикл размораживания только тогда, когда это необходимо.

Дополнительные источники тепла

Поскольку воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха (от -15 ° C до -25 ° C) и пониженную теплопроизводительность при очень низких температурах, важно рассмотреть возможность использования дополнительного источника тепла для тепла от воздушного источника. насосные операции.Дополнительный обогрев может также потребоваться при размораживании теплового насоса. Доступны разные варианты:

• Все электрические: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде, или электрическими плинтусами. Эти элементы сопротивления менее эффективны, чем тепловой насос, но их способность обеспечивать обогрев не зависит от температуры наружного воздуха.
• Гибридная система: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или бойлер.Этот вариант может использоваться в новых установках, а также является хорошим вариантом, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.

См. Последний раздел этой брошюры, Сопутствующее оборудование , для получения дополнительной информации о системах, в которых используются дополнительные источники тепла. Там вы можете найти обсуждение вариантов того, как запрограммировать вашу систему для перехода от использования теплового насоса к использованию дополнительного источника тепла.

Соображения по энергоэффективности

Чтобы лучше понять этот раздел, обратитесь к предыдущему разделу под названием Введение в КПД теплового насоса для объяснения того, что представляют собой HSPF и SEER.

В Канаде правила энергоэффективности предписывают минимальную сезонную эффективность нагрева и охлаждения, которая должна быть достигнута для продажи продукта на канадском рынке. В дополнение к этим правилам ваша провинция или территория могут иметь более строгие требования.

Минимальная производительность для Канады в целом и типичные диапазоны для продуктов, доступных на рынке, приведены ниже для отопления и охлаждения. Перед выбором системы важно также проверить, действуют ли какие-либо дополнительные правила в вашем регионе.

Сезонная производительность охлаждения, SEER:

• Минимальный SEER (Канада): 14
Диапазон
• , SEER на рынке доступных продуктов: от 14 до 42

Сезонная производительность отопления, HSPF

• Минимальный HSPF (Канада): 7.1 (для региона V)
Диапазон
• , продукты HSPF, доступные на рынке: от 7,1 до 13,2 (для региона V)

Примечание: коэффициентов HSPF приведены для климатической зоны V AHRI, климат которой аналогичен климату Оттавы. Фактическая сезонная эффективность может варьироваться в зависимости от вашего региона. В настоящее время разрабатывается новый стандарт производительности, который призван лучше представить производительность этих систем в регионах Канады.

Фактические значения SEER или HSPF зависят от множества факторов, в первую очередь связанных с конструкцией теплового насоса.Текущие характеристики значительно изменились за последние 15 лет благодаря новым разработкам в технологии компрессоров, конструкции теплообменников, а также улучшенным потоком хладагента и управлению.

Односкоростные и регулируемые тепловые насосы

Особое значение при рассмотрении эффективности играет роль новых конструкций компрессоров в улучшении сезонных характеристик. Как правило, агрегаты, работающие на минимально предписанном уровне SEER и HSPF, характеризуются односкоростными тепловыми насосами . Регулируемая скорость Теперь доступны тепловых насосов с воздушным источником тепла, которые предназначены для изменения производительности системы, чтобы более точно соответствовать потребностям дома в отоплении / охлаждении в данный момент. Это помогает поддерживать максимальную эффективность в любое время, в том числе в более мягких условиях, когда потребность в системе ниже.

Совсем недавно на рынке были представлены воздушные тепловые насосы, которые лучше приспособлены к работе в холодном канадском климате. Эти системы, часто называемые тепловыми насосами для холодного климата , сочетают в себе компрессоры переменной производительности с улучшенными конструкциями теплообменников и элементами управления, чтобы максимизировать теплопроизводительность при более низких температурах воздуха, сохраняя при этом высокую эффективность в более мягких условиях.Эти типы систем обычно имеют более высокие значения SEER и HSPF, при этом некоторые системы достигают SEER до 42, а HSPF приближаются к 13.

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на предмет электробезопасности. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются мощность и эффективность теплового насоса по нагреву и охлаждению. Стандарты испытаний производительности для тепловых насосов с воздушным источником воздуха — CSA C656, который (по состоянию на 2014 год) был согласован с ANSI / AHRI 210 / 240-2008 «Рейтинг производительности унитарного оборудования для кондиционирования воздуха и теплового насоса с воздушным источником тепла».Он также заменяет CAN / CSA-C273.3-M91, Стандарт производительности для центральных кондиционеров и тепловых насосов сплит-системы.

Рекомендации по выбору размеров

Чтобы правильно рассчитать размер вашей системы теплового насоса, важно понимать потребности вашего дома в отоплении и охлаждении. Рекомендуется нанять специалиста по отоплению и охлаждению для выполнения необходимых расчетов. Нагрузки на отопление и охлаждение следует определять с помощью признанного метода определения размеров, такого как CSA F280-12 «Определение требуемой мощности обогрева и охлаждения жилых помещений».«

Размер вашей системы теплового насоса должен производиться в соответствии с вашим климатом, нагрузками на отопление и охлаждение здания, а также целями вашей установки (например, максимизация экономии тепловой энергии по сравнению с заменой существующей системы в определенные периоды года). Чтобы помочь в этом процессе, NRCan разработала Руководство по выбору и определению размеров и выбора теплового насоса с воздушным источником воздуха . Это руководство, вместе с сопутствующим программным инструментом, предназначено для консультантов по энергетике и проектировщиков механики и свободно доступно для предоставления рекомендаций по правильному выбору размеров.

Если размер теплового насоса меньше размера, вы заметите, что дополнительная система отопления будет использоваться чаще. Несмотря на то, что малоразмерная система по-прежнему будет работать эффективно, вы можете не получить ожидаемой экономии энергии из-за частого использования дополнительной системы отопления.

Аналогичным образом, если тепловой насос слишком большого размера, желаемая экономия энергии может не быть реализована из-за неэффективной работы в более мягких условиях. Хотя дополнительная система отопления работает реже, в более теплых условиях окружающей среды тепловой насос вырабатывает слишком много тепла, и блок периодически включается и выключается, что приводит к дискомфорту, износу теплового насоса и потреблению электроэнергии в режиме ожидания.Поэтому важно хорошо понимать свою тепловую нагрузку и рабочие характеристики теплового насоса для достижения оптимальной экономии энергии.

Другие критерии отбора

Помимо размеров, следует учитывать несколько дополнительных факторов производительности:

• HSPF: Выберите установку с максимально возможным значением HSPF. Для агрегатов со сравнимыми номинальными характеристиками HSPF проверьте их номинальные характеристики в установившемся режиме при –8,3 ° C, низкотемпературный рейтинг.Блок с более высоким значением будет самым эффективным в большинстве регионов Канады.
• Размораживание: Выберите блок с контролем размораживания по запросу. Это сводит к минимуму количество циклов оттаивания, что снижает потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
• Уровень шума: Уровень звука измеряется в децибелах (дБ). Чем ниже значение, тем ниже звуковая мощность, излучаемая наружным блоком. Чем выше уровень децибел, тем громче шум. Уровень шума большинства тепловых насосов составляет 76 дБ или ниже.

Рекомендации по установке

Воздушные тепловые насосы должны устанавливаться квалифицированным подрядчиком. Проконсультируйтесь с местным специалистом по отоплению и охлаждению, чтобы определить размер, установить и обслуживать ваше оборудование, чтобы обеспечить его эффективную и надежную работу. Если вы хотите установить тепловой насос для замены или дополнения вашей центральной печи, вы должны знать, что тепловые насосы обычно работают при более высоких воздушных потоках, чем топочные системы. В зависимости от размера вашего нового теплового насоса могут потребоваться некоторые изменения в системе воздуховодов, чтобы избежать дополнительного шума и использования энергии вентилятором.Ваш подрядчик сможет дать вам рекомендации по вашему конкретному случаю.

Стоимость установки теплового насоса с воздушным источником воздуха зависит от типа системы, ваших проектных задач, а также от существующего отопительного оборудования и воздуховодов в вашем доме. В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные модификации воздуховодов или электрооборудования для поддержки вашей новой установки теплового насоса.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

• Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или элементы сопротивления в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы. Это поможет увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется установить заданное значение на 2–3 ° C ниже заданного значения температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
• Настройка для эффективного размораживания. Вы можете снизить потребление энергии, настроив вашу систему на отключение внутреннего вентилятора во время циклов оттаивания. Это может сделать ваш установщик. Однако важно отметить, что при такой настройке размораживание может занять немного больше времени.
• Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем топочные системы, поэтому им труднее реагировать на глубокие понижения температуры. Следует использовать умеренные понижения температуры не более чем на 2 ° C или использовать «умный» термостат, который рано включает систему в ожидании выхода из спада.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.
• Оптимизируйте направление воздушного потока. Если у вас настенный внутренний блок, подумайте о том, чтобы отрегулировать направление воздушного потока для максимального комфорта. Большинство производителей рекомендуют направлять воздушный поток вниз при обогреве и в сторону людей при охлаждении.
• Оптимизация настроек вентилятора. Также не забудьте отрегулировать настройки вентилятора для максимального комфорта. Чтобы максимально увеличить количество тепла, отдаваемого тепловым насосом, рекомендуется установить скорость вентилятора на высокую или «Авто».При охлаждении, чтобы также улучшить осушение, рекомендуется «низкая» скорость вентилятора.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Правильное обслуживание имеет решающее значение для обеспечения эффективной, надежной работы и длительного срока службы теплового насоса. Вы должны поручить квалифицированному подрядчику проводить ежегодное обслуживание вашего устройства, чтобы убедиться, что все находится в хорошем рабочем состоянии.

Помимо ежегодного обслуживания, вы можете сделать несколько простых вещей, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу.Обязательно меняйте или очищайте воздушный фильтр каждые 3 месяца, так как засоренные фильтры уменьшат поток воздуха и снизят эффективность вашей системы. Кроме того, убедитесь, что вентиляционные отверстия и регистры воздуха в вашем доме не заблокированы мебелью или ковровым покрытием, поскольку недостаточный приток воздуха к вашему устройству или от него может сократить срок службы оборудования и снизить эффективность системы.

Операционные расходы

Экономия энергии за счет установки теплового насоса может помочь снизить ваши ежемесячные счета за электроэнергию. Достижение снижения ваших счетов за электроэнергию во многом зависит от цены на электроэнергию по сравнению с другими видами топлива, такими как природный газ или мазут, а также, в случае модернизации, от того, какой тип системы заменяется.

Тепловые насосы обычно имеют более высокую стоимость по сравнению с другими системами, такими как печи или электрические плинтусы, из-за количества компонентов в системе. В некоторых регионах и случаях эта добавленная стоимость может быть окуплена за относительно короткий период времени за счет экономии затрат на коммунальные услуги. Однако в других регионах изменение тарифов на коммунальные услуги может продлить этот период. Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Воздушные тепловые насосы имеют срок службы от 15 до 20 лет. Компрессор — важнейший компонент системы.

На большинство тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и работа, а также дополнительная гарантия сроком от пяти до десяти лет на компрессор (только на запчасти). Однако гарантии у разных производителей различаются, поэтому обратите внимание на мелкий шрифт.

Земляные тепловые насосы

Земляные тепловые насосы используют землю или грунтовые воды в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем содержат два ключевых компонента:

• Наземный теплообменник: Это теплообменник, используемый для добавления или отвода тепловой энергии от земли или земли. Возможны различные конфигурации теплообменника, которые будут объяснены позже в этом разделе.
• Тепловой насос: Вместо воздуха в грунтовых тепловых насосах в качестве источника (при нагреве) или стока (при охлаждении) используется жидкость, протекающая через грунтовый теплообменник.
  Со стороны здания возможны как воздушные, так и водяные системы.Рабочие температуры со стороны здания очень важны для жидкостных систем. Тепловые насосы работают более эффективно при обогреве при более низких температурах ниже 45–50 ° C, что делает их более подходящими для теплых полов или систем фанкойлов. Следует проявлять осторожность, рассматривая возможность их использования с радиаторами с высокой температурой, для которых требуется температура воды выше 60 ° C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы большинства тепловых насосов для жилых помещений.

В зависимости от взаимодействия теплового насоса и грунтового теплообменника возможны две различные классификации систем:

• Вторичный контур: В грунтовом теплообменнике используется жидкость (грунтовые воды или незамерзание).Тепловая энергия, передаваемая от земли к жидкости, передается тепловому насосу через теплообменник.
• Прямое расширение (DX): хладагент используется в качестве жидкости в теплообменнике грунта. Тепловая энергия, извлекаемая хладагентом из земли, используется непосредственно тепловым насосом — дополнительный теплообменник не требуется.
  В этих системах теплообменник грунта является частью самого теплового насоса, действуя как испаритель в режиме обогрева и конденсатор в режиме охлаждения.

Земляные тепловые насосы могут удовлетворить целый ряд потребностей в комфорте в вашем доме, в том числе:

• Только отопление: Тепловой насос используется только для отопления. Это может включать как отопление помещений, так и производство горячей воды.
• Отопление с «активным охлаждением»: Тепловой насос используется как для отопления, так и для охлаждения
• Отопление с «пассивным охлаждением»: Тепловой насос используется при обогреве и обходится при охлаждении. При охлаждении жидкость из здания охлаждается непосредственно в теплообменнике грунта.

Операции нагрева и «активного охлаждения» описаны в следующем разделе.

Основные преимущества наземных тепловых насосных систем

Эффективность

В Канаде, где температура воздуха может опускаться ниже –30 ° C, наземные системы могут работать более эффективно, поскольку они используют более теплые и стабильные температуры грунта. Типичная температура воды, поступающей в грунтовый тепловой насос, как правило, выше 0 ° C, что дает COP около 3 для большинства систем в самые холодные зимние месяцы.

Энергосбережение

Системы заземления существенно снизят ваши расходы на отопление и охлаждение. Экономия затрат на тепловую энергию по сравнению с электрическими печами составляет около 65%.

В среднем, хорошо спроектированная система заземления дает экономию примерно на 10-20% больше, чем может дать лучший в своем классе тепловой насос с воздушным источником холодного климата, рассчитанный на покрытие большей части тепловой нагрузки здания. Это связано с тем, что температура под землей зимой выше, чем температура воздуха.В результате геотермальный тепловой насос может обеспечить больше тепла в течение зимы, чем воздушный тепловой насос.

Фактическая экономия энергии будет зависеть от местного климата, эффективности существующей системы отопления, затрат на топливо и электроэнергию, размера установленного теплового насоса, конфигурации месторождения и сезонного баланса энергии, а также эффективности теплового насоса на Условия рейтинга CSA.

Как работает система заземления?

Земляные тепловые насосы состоят из двух основных частей: грунтового теплообменника и теплового насоса.В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, в которых один теплообменник расположен снаружи, в системах с грунтовым источником тепловой насос расположен внутри дома.

Конструкции наземного теплообменника можно классифицировать как:

• Closed Loop: Системы с замкнутым контуром собирают тепло от земли с помощью непрерывного контура трубопроводов, проложенных под землей. Раствор антифриза (или хладагент в случае системы DX с грунтовым источником), который был охлажден системой охлаждения теплового насоса на несколько градусов ниже температуры внешней почвы, циркулирует по трубопроводу и поглощает тепло из почвы.
  Обычное расположение трубопроводов в системах с замкнутым контуром включает горизонтальные, вертикальные, диагональные и грунтовые системы прудов / озер (эти устройства обсуждаются ниже в разделе Рекомендации по проектированию ).
• Открытый контур: Открытые системы используют тепло, сохраняющееся в подземном водоеме. Вода всасывается через колодец прямо в теплообменник, где отбирается ее тепло. Затем вода сбрасывается либо в надземный водоем, такой как ручей или пруд, либо обратно в тот же подземный водоем через отдельный колодец.

Выбор наружной системы трубопроводов зависит от климата, почвенных условий, доступной земли, местных затрат на установку на месте, а также от муниципальных и региональных норм. Например, системы без обратной связи разрешены в Онтарио, но не разрешены в Квебеке. Некоторые муниципалитеты запретили системы DX, потому что источником муниципальной воды является водоносный горизонт.

Цикл нагрева

В цикле отопления грунтовые воды, смесь антифриза или хладагент (который циркулировал по подземной системе трубопроводов и забирал тепло из почвы) возвращаются в блок теплового насоса внутри дома.В системах с грунтовой водой или смесью антифриза он затем проходит через первичный теплообменник, заполненный хладагентом. В системах DX хладагент поступает в компрессор напрямую, без промежуточного теплообменника.

Тепло передается хладагенту, который при закипании превращается в пар с низкой температурой. В открытой системе грунтовые воды затем откачиваются и сбрасываются в пруд или колодец. В системе с замкнутым контуром смесь антифриза или хладагент откачивается обратно в подземную систему трубопроводов для повторного нагрева.

Реверсивный клапан направляет пары хладагента в компрессор. Затем пар сжимается, что уменьшает его объем и вызывает нагрев.

Наконец, реверсивный клапан направляет уже нагретый газ в змеевик конденсатора, где он отдает свое тепло воздуху или гидравлической системе для обогрева дома. Отдав свое тепло, хладагент проходит через расширительное устройство, где его температура и давление еще больше снижаются, прежде чем он вернется в первый теплообменник или на землю в системе DX, чтобы снова начать цикл.

Цикл охлаждения

Цикл «активного охлаждения» в основном противоположен циклу нагрева. Направление потока хладагента изменяется реверсивным клапаном. Хладагент забирает тепло из воздуха в помещении и передает его напрямую в системы DX или в грунтовые воды или смесь антифриза. Затем тепло перекачивается наружу, в водоем или возвратный колодец (в открытой системе) или в подземный трубопровод (в системе с замкнутым контуром). Часть этого избыточного тепла можно использовать для предварительного нагрева воды для бытового потребления.

В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, системы с источником тепла от земли не требуют цикла размораживания. Температуры под землей намного стабильнее температуры воздуха, а сам агрегат теплового насоса находится внутри; поэтому проблем с морозом не возникает.

Части системы

Наземные тепловые насосы состоят из трех основных компонентов: собственно теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытая система или замкнутый контур) и распределительной системы (воздушной или гидравлической), которая распределяет тепловую энергию от тепловой насос к зданию.

Земляные тепловые насосы имеют разные конструкции. Для воздушных систем автономные блоки объединяют нагнетатель, компрессор, теплообменник и змеевик конденсатора в одном шкафу. Сплит-системы позволяют добавлять змеевик в печь с принудительной подачей воздуха и использовать существующие нагнетатель и печь. В гидравлических системах теплообменники источника и стока и компрессор находятся в одном шкафу.

Соображения по энергоэффективности

Как и тепловые насосы, работающие на воздухе, системы тепловых насосов, работающих на земле, доступны с различной эффективностью.См. Предыдущий раздел под названием Введение в КПД теплового насоса для объяснения того, что представляют собой COP и EER. Ниже представлены диапазоны COP и EER для имеющихся на рынке единиц.

Подземные воды или приложения с открытым контуром

Отопление

• Минимальный КПД отопления: 3,6
Диапазон
• , COP для отопления, доступные на рынке продукты: от 3,8 до 5,0

Охлаждение

• Минимальный EER: 16,2
Диапазон
• , EER на рынке доступных продуктов: 19.От 1 до 27,5

Приложения с замкнутым контуром

Отопление

• Минимальный КПД отопления: 3,1
Диапазон
• , COP для обогрева, доступные на рынке продукты: от 3,2 до 4,2

Охлаждение

• Минимальный EER: 13,4
Диапазон
• , EER на рынке доступных продуктов: от 14,6 до 20,4

Минимальная эффективность для каждого типа регулируется на федеральном уровне, а также в некоторых провинциальных юрисдикциях. Произошло резкое повышение эффективности систем наземного источника питания.Те же разработки компрессоров, двигателей и средств управления, которые доступны производителям тепловых насосов с воздушным источником, приводят к более высокому уровню эффективности для систем с наземным источником питания.

В системах нижнего уровня обычно используются двухступенчатые компрессоры, теплообменники хладагент-воздух относительно стандартного размера и теплообменники хладагент-вода увеличенного размера с увеличенной поверхностью. Агрегаты с высоким КПД обычно используют компрессоры с несколькими или регулируемыми скоростями, внутренние вентиляторы с регулируемой скоростью или и то, и другое.Описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов можно найти в разделе «Воздушный тепловой насос ».

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на предмет электробезопасности. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются мощность и эффективность теплового насоса по нагреву и охлаждению. Стандарты тестирования производительности для систем с заземлением — CSA C13256 (для систем вторичного контура) и CSA C748 (для систем DX).

Рекомендации по выбору размеров

Важно, чтобы грунтовый теплообменник соответствовал мощности теплового насоса. Системы, которые не сбалансированы и не могут восполнять энергию, потребляемую из скважины, будут постоянно работать хуже с течением времени, пока тепловой насос не перестанет извлекать тепло.

Как и в случае с системами с воздушным тепловым насосом, обычно не рекомендуется выбирать размер системы с источником тепла для обеспечения всего тепла, необходимого для дома. Для рентабельности система, как правило, должна иметь такой размер, чтобы покрывать большую часть годовой потребности домохозяйства в тепловой энергии.Периодическая пиковая тепловая нагрузка во время суровых погодных условий может быть компенсирована дополнительной системой отопления.

Системы

теперь доступны с вентиляторами и компрессорами с регулируемой скоростью. Этот тип системы может удовлетворить все нагрузки охлаждения и большинство нагрузок нагрева на низкой скорости, а высокая скорость требуется только для высоких нагрузок нагрева. Найдите описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов в разделе Воздушный тепловой насос .

Доступны системы различных размеров для соответствия канадскому климату.Номинальные размеры жилых блоков (охлаждение с замкнутым контуром) варьируются от 1,8 кВт до 21,1 кВт (от 6 000 до 72 000 БТЕ / ч) и включают варианты горячего водоснабжения (ГВС).

Рекомендации по проектированию

В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, для тепловых насосов с грунтовым источником требуется грунтовый теплообменник для сбора и отвода тепла под землей.

Системы открытого цикла

В открытой системе в качестве источника тепла используются грунтовые воды из обычного колодца. Грунтовые воды перекачиваются в теплообменник, где извлекается тепловая энергия и используется в качестве источника для теплового насоса.Грунтовые воды, выходящие из теплообменника, затем снова закачиваются в водоносный горизонт.

Другой способ сброса использованной воды — это сбросной колодец, который представляет собой второй колодец, возвращающий воду в землю. Отводящий колодец должен иметь достаточную емкость для удаления всей воды, прошедшей через тепловой насос, и должен быть установлен квалифицированным бурильщиком. Если у вас есть дополнительная скважина, подрядчик по тепловому насосу должен нанять бурильщика, чтобы убедиться, что она подходит для использования в качестве сбросной скважины.Независимо от используемого подхода, система должна быть спроектирована так, чтобы предотвратить любой ущерб окружающей среде. Тепловой насос просто отводит или добавляет тепло воде; никаких загрязняющих веществ не добавляется. Единственное изменение воды, возвращаемой в окружающую среду, — это небольшое повышение или понижение температуры. Важно проконсультироваться с местными властями, чтобы понять какие-либо положения или правила, касающиеся систем разомкнутого контура в вашем районе.

Размер теплового насоса и спецификации производителя определяют количество воды, необходимое для открытой системы.Потребность в воде для конкретной модели теплового насоса обычно выражается в литрах в секунду (л / с) и указывается в технических характеристиках этого агрегата. Тепловой насос мощностью 10 кВт (34 000 БТЕ / ч) будет потреблять от 0,45 до 0,75 л / с во время работы.

Комбинация колодца и насоса должна быть достаточно большой для подачи воды, необходимой тепловому насосу, в дополнение к вашим потребностям в воде для бытовых нужд. Возможно, вам придется увеличить напорный бак или изменить водопровод, чтобы обеспечить достаточное количество воды для теплового насоса.

Плохое качество воды может вызвать серьезные проблемы в открытых системах. Вы не должны использовать воду из источника, пруда, реки или озера в качестве источника для вашей системы теплового насоса. Частицы и другие вещества могут засорить систему теплового насоса и вывести ее из строя за короткий период времени. Перед установкой теплового насоса вам также следует проверить воду на кислотность, жесткость и содержание железа. Ваш подрядчик или производитель оборудования может сказать вам, какой уровень качества воды приемлем и при каких обстоятельствах могут потребоваться специальные материалы для теплообменников.

Установка открытой системы часто регулируется местными законами о зонировании или требованиями лицензирования. Узнайте у местных властей, действуют ли ограничения в вашем районе.

Системы с обратной связью

Система с обратной связью забирает тепло из самой земли, используя непрерывную петлю заглубленной пластиковой трубы. В случае систем DX используются медные трубки. Труба соединяется с внутренним тепловым насосом, образуя герметичный подземный контур, по которому циркулирует раствор антифриза или хладагент.В то время как открытая система сливает воду из колодца, система с замкнутым контуром рециркулирует раствор антифриза в трубе под давлением.

Труба размещается в одном из трех типов расположения:

• По вертикали: Вертикальная компоновка с замкнутым контуром является подходящим выбором для большинства загородных домов, где площадь участка ограничена. Трубопровод вставляется в просверленные отверстия диаметром 150 мм (6 дюймов) на глубину от 45 до 150 м (от 150 до 500 футов), в зависимости от условий почвы и размера системы.В отверстия вставляются П-образные петли трубы. Системы DX могут иметь отверстия меньшего диаметра, что может снизить затраты на бурение.
• Диагональ (под углом): Схема с обратной связью по диагонали (под углом) аналогична вертикальной схеме с обратной связью; однако скважины расположены под углом. Этот тип устройства используется там, где пространство очень ограничено и доступ ограничен одной точкой входа.
• По горизонтали: Горизонтальное расположение чаще встречается в сельской местности, где недвижимость больше.Труба укладывается в траншеи, как правило, глубиной от 1,0 до 1,8 м (от 3 до 6 футов), в зависимости от количества труб в траншее. Как правило, на тонну мощности теплового насоса требуется от 120 до 180 м (от 400 до 600 футов) трубы. Например, для хорошо изолированного дома площадью 185 м2 (2000 кв. Футов) обычно требуется трехтонная система, требующая от 360 до 540 м (от 1200 до 1800 футов) трубы.
  Наиболее распространенная конструкция горизонтального теплообменника — это две трубы, расположенные бок о бок в одной траншее. В других конструкциях с горизонтальным контуром используются четыре или шесть труб в каждой траншее, если площадь участка ограничена.Еще один дизайн, который иногда используется там, где площадь ограничена, — это «спираль», которая описывает ее форму.

Независимо от выбранной вами компоновки, все трубопроводы для систем антифриза должны быть из полиэтилена или полибутилена не ниже серии 100 с термически спаянными соединениями (в отличие от фитингов с зазубринами, зажимов или клеевых соединений), чтобы гарантировать герметичность соединений в течение всего срока службы. трубопроводов. При правильной установке эти трубы прослужат от 25 до 75 лет. На них не действуют химические вещества, содержащиеся в почве, и они обладают хорошими теплопроводными свойствами.Раствор антифриза должен быть приемлемым для местных органов охраны окружающей среды. В системах DX используются медные трубы холодного качества.

Ни вертикальные, ни горизонтальные петли не оказывают неблагоприятного воздействия на ландшафт, если вертикальные скважины и траншеи должным образом засыпаны и утрамбованы (плотно утрамбованы).

При установке с горизонтальной петлей используются траншеи шириной от 150 до 600 мм (от 6 до 24 дюймов). Это оставляет голые участки, которые можно восстановить с помощью семян травы или дерна.Вертикальные петли занимают мало места и меньше повреждают газон.

Важно, чтобы горизонтальные и вертикальные петли устанавливал квалифицированный подрядчик. Пластиковые трубы должны быть термически спаяны, и должен быть хороший контакт между землей и трубой, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, например, достигаемую при заливке скважин методом Tremie. Последнее особенно важно для вертикальных теплообменных систем. Неправильная установка может привести к снижению производительности теплового насоса.

Рекомендации по установке

Как и в случае систем тепловых насосов с воздушным источником тепла, тепловые насосы с источником тепла от земли должны проектироваться и устанавливаться квалифицированными подрядчиками.Проконсультируйтесь с местным подрядчиком по тепловому насосу для проектирования, установки и обслуживания вашего оборудования для обеспечения его эффективной и надежной работы. Также убедитесь, что тщательно соблюдаются все инструкции производителя. Все установки должны соответствовать требованиям CSA C448 Series 16, стандарту установки, установленному Канадской ассоциацией стандартов.

Общая стоимость установленных систем заземления варьируется в зависимости от конкретных условий объекта. Стоимость установки зависит от типа наземного коллектора и технических характеристик оборудования.Дополнительные затраты на такую ​​систему могут быть возмещены за счет экономии затрат на электроэнергию в течение всего 5 лет. Срок окупаемости зависит от множества факторов, таких как состояние почвы, нагрузки на отопление и охлаждение, сложность модернизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, местные тарифы на коммунальные услуги и заменяемый источник топлива для отопления. Проконсультируйтесь с вашей электроэнергетической компанией, чтобы оценить преимущества инвестиций в систему заземления. Иногда для утвержденных установок предлагается недорогой план финансирования или поощрение.Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

• Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или элементы сопротивления в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы.Это поможет увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется установить заданное значение на 2–3 ° C ниже заданного значения температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
• Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем топочные системы, поэтому им труднее реагировать на глубокие понижения температуры. Следует использовать умеренные понижения температуры не более чем на 2 ° C или использовать «умный» термостат, который рано включает систему в ожидании выхода из спада.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Вы должны привлекать квалифицированного подрядчика для выполнения ежегодного технического обслуживания один раз в год, чтобы ваша система оставалась эффективной и надежной.

Если у вас есть воздухораспределительная система, вы также можете поддерживать более эффективные операции, заменяя или очищая фильтр каждые 3 месяца. Вы также должны убедиться, что ваши вентиляционные отверстия и регистры не заблокированы какой-либо мебелью, ковровым покрытием или другими предметами, которые могут препятствовать потоку воздуха.

Операционные расходы

Эксплуатационные расходы системы заземления обычно значительно ниже, чем у других систем отопления, из-за экономии топлива. Квалифицированные установщики тепловых насосов должны быть в состоянии предоставить вам информацию о том, сколько электроэнергии будет использовать конкретная система заземления.

Относительная экономия будет зависеть от того, используете ли вы в настоящее время электроэнергию, нефть или природный газ, а также от относительной стоимости различных источников энергии в вашем районе.Используя тепловой насос, вы будете использовать меньше газа или масла, но больше электроэнергии. Если вы живете в районе, где дорогое электричество, ваши эксплуатационные расходы могут быть выше.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Земляные тепловые насосы обычно имеют ожидаемый срок службы от 20 до 25 лет. Это выше, чем у тепловых насосов с воздушным источником, поскольку компрессор имеет меньшую тепловую и механическую нагрузку и защищен от воздействия окружающей среды. Срок службы самого контура заземления приближается к 75 годам.

На большинство тепловых насосов с наземным источником питания распространяется годовая гарантия на детали и работу, а некоторые производители предлагают программы расширенной гарантии. Однако гарантии у разных производителей различаются, поэтому не забудьте проверить мелкий шрифт.

Сопутствующее оборудование

Модернизация службы электроснабжения

Вообще говоря, нет необходимости в обновлении электрического обслуживания при установке дополнительного теплового насоса с источником воздуха. Однако возраст службы и общая электрическая нагрузка дома могут потребовать модернизации.

Электрооборудование на 200 ампер обычно требуется для установки полностью электрического теплового насоса с воздушным источником или грунтового теплового насоса. При переходе от системы отопления на природном газе или мазуте может потребоваться модернизировать электрическую панель.

Системы дополнительного отопления

Системы с воздушным тепловым насосом

Воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха и могут частично терять способность нагреваться при очень низких температурах.Из-за этого для большинства установок с воздушным источником требуется дополнительный источник тепла для поддержания температуры в помещении в самые холодные дни. Дополнительный обогрев может также потребоваться при размораживании теплового насоса.

Большинство систем подачи воздуха отключаются при одной из трех температур, которые может установить подрядчик по установке:

• Точка теплового баланса: Температура, ниже которой тепловой насос не имеет достаточной мощности для удовлетворения потребностей здания в отоплении.
• Точка экономического баланса: Температура, ниже которой отношение электроэнергии к дополнительному топливу (например, природному газу) означает, что использование дополнительной системы более рентабельно.
• Температура отключения: Минимальная рабочая температура для теплового насоса.

Большинство дополнительных систем можно разделить на две категории:

• Гибридные системы: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или бойлер.Этот вариант может использоваться в новых установках, а также является хорошим вариантом, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.
  Эти типы систем поддерживают переключение между тепловым насосом и дополнительными операциями в соответствии с точкой теплового или экономического баланса.
  Эти системы не могут работать одновременно с тепловым насосом — работает либо тепловой насос, либо газовая / масляная печь.
• Все электрические системы: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде, или электрическими плинтусами.
  Эти системы могут работать одновременно с тепловым насосом и, следовательно, могут использоваться в стратегиях контроля точки баланса или отключения температуры.

Датчик температуры наружного воздуха отключает тепловой насос, когда температура падает ниже предварительно установленного предела. Ниже этой температуры работает только дополнительная система отопления. Датчик обычно настраивается на отключение при температуре, соответствующей точке экономического баланса, или при температуре наружного воздуха, ниже которой дешевле нагревать с помощью дополнительной системы отопления вместо теплового насоса.

Системы геотермальных тепловых насосов

Системы с наземным источником питания продолжают работать независимо от температуры наружного воздуха, и поэтому на них не распространяются такие же ограничения по эксплуатации. Дополнительная система отопления обеспечивает только тепло, превышающее номинальную мощность источника заземления.

Термостаты

Обычные термостаты

Большинство канальных односкоростных систем с тепловым насосом для жилых помещений устанавливаются с внутренним термостатом «двухступенчатый нагрев / одноступенчатое охлаждение» .На первом этапе требуется тепло от теплового насоса, если температура падает ниже заданного уровня. На втором этапе требуется тепло от дополнительной системы отопления, если температура в помещении продолжает опускаться ниже желаемой температуры. Бесканальные бытовые воздушные тепловые насосы обычно устанавливаются с одноступенчатым термостатом нагрева / охлаждения или, во многих случаях, встроенным термостатом, устанавливаемым с помощью пульта дистанционного управления, который поставляется вместе с агрегатом.

Чаще всего используется термостат типа «установил и забыл» .Установщик проконсультируется с вами перед установкой желаемой температуры. Как только это будет сделано, о термостате можно будет забыть; он автоматически переключит систему из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.

В этих системах используются два типа наружных термостатов. Первый тип управляет работой системы электрического резистивного дополнительного отопления. Это тот же тип термостата, который используется с электрической печью. Он включает различные ступени нагревателей, когда температура наружного воздуха постепенно падает.Это гарантирует, что необходимое количество дополнительного тепла будет обеспечиваться в соответствии с внешними условиями, что максимизирует эффективность и сэкономит ваши деньги. Второй тип просто отключает воздушный тепловой насос, когда температура наружного воздуха падает ниже заданного уровня.

Понижение температуры термостата может не дать таких же преимуществ для систем с тепловым насосом, как для более традиционных систем отопления. В зависимости от величины понижения и падения температуры тепловой насос может быть не в состоянии подавать все тепло, необходимое для быстрого восстановления температуры до желаемого уровня.Это может означать, что дополнительная система отопления работает до тех пор, пока тепловой насос не «догонит». Это снизит экономию, которую вы могли ожидать от установки теплового насоса. См. Обсуждение в предыдущих разделах о минимизации понижения температуры.

Программируемые термостаты

Программируемые термостаты для тепловых насосов сегодня доступны у большинства производителей тепловых насосов и их представителей. В отличие от обычных термостатов, эти термостаты обеспечивают экономию за счет понижения температуры в периоды отсутствия людей или в ночное время.Хотя разные производители делают это по-разному, тепловой насос возвращает дом к желаемому уровню температуры с минимальным дополнительным отоплением или без него. Для тех, кто привык к понижению температуры и программируемым термостатам, это может оказаться выгодным вложением. Другие функции, доступные с некоторыми из этих электронных термостатов, включают следующее:

• Программируемое управление, позволяющее пользователю выбирать автоматический режим теплового насоса или только вентилятор, по времени суток и дню недели.
• Улучшенный контроль температуры по сравнению с обычными термостатами.
• Нет необходимости в наружных термостатах, так как электронный термостат требует дополнительного тепла только при необходимости.
• Нет необходимости в управлении внешним термостатом на дополнительных тепловых насосах.

Экономия от программируемых термостатов во многом зависит от типа и размера вашей системы теплового насоса. Для систем с регулируемой скоростью спады могут позволить системе работать на более низкой скорости, уменьшая износ компрессора и помогая повысить эффективность системы.

Системы распределения тепла

Системы с тепловым насосом обычно обеспечивают больший объем воздушного потока при более низкой температуре по сравнению с печными системами. Таким образом, очень важно изучить поток приточного воздуха в вашей системе и сравнить его с пропускной способностью существующих воздуховодов. Если воздушный поток теплового насоса превышает пропускную способность существующего воздуховода, у вас могут возникнуть проблемы с шумом или повышенное потребление энергии вентилятором.