Виды тепловых насосов: Типы тепловых насосов для отопления: виды, преимущества и применение

Типы тепловых насосов для отопления: виды, преимущества и применение

  Вы решили качественно модернизировать свою систему отопления и добавить возможность ГВС (горячее водоснабжение) и кондиционирования, или подбираете оборудование, которое решило бы все задачи для проекта дома наилучшим образом? Естественно, Ваш выбор — тепловой насос. Альтернатив просто нет. Это энергоэффективное единое техническое решение для отопления, подогрева воды и охлаждения помещений.

  

  Первым шагом для обеспечения отопления станет важный вопрос – какой тип теплового насоса (ТН) лучше всего подходит для Ваших целей. Точнее, какой источник возобновляемой энергии наиболее рационально и экономически выгодно применить для Вашего проекта: грунт, воду или атмосферный воздух. 
 

  По этому признаку различают следующие основные типы ТН: грунтовые (грунт-вода), водяные (вода-вода) и воздушные (воздух-вода или воздух-воздух). Рассмотрим особенности применения каждого из этих типов.

 

Тепловой насос грунтовой «грунт-вода»

  В такой системе тепло извлекается из грунта, и далее передается в контур отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Температура приповерхностного слоя земли или на глубине всегда положительна, поэтому такой тип оборудования является идеальным вариантом со стабильной продуктивностью на протяжении всего года. Но реализовать проект можно при наличии некоторых предпосылок.

 

  Как работает такое оборудование, и как оно обустроено? У дома есть значительное пространство – земельный участок, где на глубину (больше, чем глубина промерзания для данного региона) укладываются трубы горизонтального коллектора. Их можно уложить в траншеи или в котлован, вырытые экскаватором. Места укладки в дальнейшем не стоит засаживать деревьями, поскольку земля здесь должна качественно прогреваться солнцем. 
 

  Если участок около дома невелик, можно бурить несколько, удаленных вглубь на 6-8 метров, вертикальных скважин; глубина (до 40м и глубже) и количество скважин зависят от геологического строения грунта. Лучше всего подходят влажные и проходимые для бурения породы грунта. В качестве источника тепла также может использоваться пруд или водоем достаточного объема, куда для теплосъема на глубину укладываются кольца трубного коллектора. Главное, чтобы водоем зимой не промерзал на всю глубину.

Минусы

 

• Стоимость оборудования и всех установочных работ обойдется дороже, чем для водяных или воздушных тепловых насосов, но зато годичное энергопотребление – минимально по сравнению с другими типами ТН;
• Трудные монтажные работы – без опытных специалистов, которые уже устанавливали такую систему, не обойтись.

Преимущества 

• 100% покрытие нагрузок по отоплению, подогреву воды и охлаждению дома; 
• Максимальное снижение энергозатрат при использовании низкотемпературных систем отопления; 
• Стабильно очень высокий COP; 
• Тихая работа; 
• Легкое энергоэффективное управление; 
• Экологическая чистота; 
• Электро- и пожаробезопасность; 
• Безотказная работа на протяжении десятков лет.

 

  Большим преимуществом является то, что для размещения данного оборудования не нужны топочная, согласования проекта, разрешения и постоянный контроль.

 

Тепловой насос водяной — «вода-вода»

  Принцип работы: используется тепло водоема или грунтовых вод, где температура всегда положительна. Хороший вариант при такой системе, если есть неглубоко залегающие приповерхностные водные горизонты или большой незамерзающий водоем, река, море. Вода из скважин с помощью насосов подается к контуру ТН, а ее тепло передается в дом, после этого охлажденная вода сбрасывается через другую скважину. Другой вариант — вода забирается из водоема и возвращается назад в водоем в другом месте. Поэтому нужны достаточно мощные насосные установки, требуется очистка воды, а главное — чтобы был достаточным дебет воды. 

 

  Количество скважин для обеспечения нужной тепловой мощности определяет точный теплотехнический расчет. Но есть много проектов отопления для промышленных или частных объектов с использованием ТН «вода-вода». 

 

Минусы

• Энергопотребление выше, чем у грунтовых ТН, зато стоимость оборудования и работ ниже;
• За счет работы насосов, нужен периодический сервис;
• Недостатком является несовершенная пока законодательная база на использование недр для установки водяного ТН в частном доме.

Преимущества

• 100% покрытие нагрузок;
• Энергоэффективное оборудование, которое имеет высокий COP;
• Меньшая стоимость монтажа, не нужны котельные или дымоходы;
• Экологическая чистота;
• Постоянный мониторинг работы системы, удобное управление.

 

Тепловой насос воздушный — «воздух-вода»

  Окружающий воздух – неиссякаемый источник тепловой энергии. Даже при небольших минусовых температурах воздушный тепловой насос извлекает тепло из наружного воздуха и многократно преумножает его, передавая воде в системе отопления и ГВС. Расходуя 1кВт электроэнергии, мы получаем до 5 кВт тепла! Но эффективность работы теплового насоса воздух-вода зависит от наружной температуры: чем ниже температура «за бортом», тем больше энергии расходуется для извлечения нужного количества тепла. Он будет работать и при -25°C, но с гораздо низшей эффективностью. Поэтому при выборе «воздушника» учитываются климатические условия региона, среднегодовые температуры и количество морозных дней в году. 
 

  Эффективнее и рациональнее будет использовать такое оборудование с переключением на альтернативную систему – например, электронагреватель, газовый или твердотопливный котел. Устанавливая воздушный тепловой насос, при синхронизации системы с газовым отоплением достигается максимальная экономия энергоресурсов, ведь теперь котел включится всего пару дней в году. Хотя возможна и работа воздушного ТН как основного источника тепла с переключением в морозные дни на встроенный электронагреватель. Вариаций может быть много.

 

Мы хотим проконсультировать Вас

 Поэтому для таких ТН, как и, впрочем, для остальных типов, немаловажным является выбор низкотемпературных нагревательных контуров, таких как теплый пол или система фанкойлов. Здесь нет нерегулируемых конвекционных потоков, и наиболее комфортные температурные условия создаются в зоне пребывания людей, а не под потолком. Система с фанкойлами — наиболее удачный выбор для кондиционирования помещений летом. 
 

  Отметим, что воздушник состоит из одного или нескольких блоков, причем, блок с вентилятором устанавливается снаружи дома, а внутренний тихий – компактно на стене или на полу. Существует исполнение теплового насоса со встроенным  баком для ГВС, или с отдельно стоящими бойлерами, или баками-накопителями. Воздушники с успехом используются для подогрева воды и в бытовых условиях, и для бассейна, и для производства. Могут устанавливаться и работать с радиаторами, теплым полом и фанкойлами, в каскаде для получения нужной мощности по теплу / холоду.

 

Применяются

  Для установки в частных и многоквартирных домах, офисах, лечебных и учебных учреждениях, гостиницах, пансионатах и админ. зданиях. 
 

Минусы

• Такие тепловые насосы полностью зависят от температуры воздуха на улице;
• Потребуется установка альтернативного отопления на случай очень холодных дней;
• Чем ниже температура окружающей среды (минусовая), тем больше снижается энергоэффективность системы.

Преимущества

• Более половины из всех устанавливаемых ТН – воздушные. Они применяются в новостройках и при модернизации систем отопления и ГВС; 
• У них самая низкая стоимость оборудования и монтажных работ, быстрая окупаемость. 
• Это высокоэффективное энергосберегающее оборудование с высоким COP;
• Нет особых требований по размещению внутренних и наружных блоков;
• Монтаж простой и быстрый;
• Они интегрируются в существующую схему отопления и ГВС, 
• Управляют работой нескольких контуров отопления и дополнительным котлом или нагревателем.

 

Тепловой насос воздушный — «воздух-воздух»

  Как работают модели типа ‘воздух-воздух‘? Тепло наружного воздуха от внешних блоков передается хладагенту, циркулирующему в замкнутом контуре, а от него — воздуху, который далее подается в каждое помещение через внутренние настенные / напольные блоки фанкойлов. По комфортности, такие установки проигрывают схемам «воздух-вода». 

Применяются

  Они больше подходят для помещений с временным пребыванием людей – для дач или загородных коттеджей, производственных участков, складов или коммерческих помещений. 

Минусы

• Более энергозатратны и создают шум;
• Для подогрева воды используются дополнительные модули;
• Не интегрируются в схемы с другими источниками тепла;
• Потоки воздуха неравномерно могут прогревать нужные зоны помещений;
• Требуют более длительной работы, т.к. оборудование не обладает инерцией.

Преимущества

• Быстро прогревают помещение;
• Самая низкая стоимость оборудования и монтажа;
• Нет нужды подстраиваться под окружающие возможности: не нужен водоем, не надо бурлить к грунтовым водам, не нужно подбирать підходящий грунт;
• Быстрая окупаемость;
• Работа на кондиционирование летом.

 

Производители тепловых насосов, мирового качества

  
     Испанцы от бренда Hitachi                    Англичане от MyCond                 Англичане от Mitsubishi Electric
 

Правильный выбор

  Если необходимы максимум комфорта, стабильная продуктивность на протяжении всего года и наименьшие эксплуатационные затраты, а следовательно, и минимум подводимой к дому энергомощности – это грунтовые тепловые насосы. Но для реализации этого проекта нужно выполнение условий, перечисленных выше, где стоимость работ сопоставима со стоимостью оборудования.
 

  Судя по статистике уже реализованных в мире проектов – для большинства объектов подходит именно воздушный тепловой насос «воздух-вода». Это минимальные капиталовложения при максимальной функциональности и оптимальных энергозатратах. Нужно только правильно подобрать модель. Учитываются характеристики здания, нужные функции (отопление, ГВС, кондиционирование), необходимая температура в системе отопления (для теплого пола +35…+45 °C, для радиаторов до +65…+80°C), нужное количество горячей воды, возможность присоединения других источников тепла (солнечных коллекторов, котлов) и прочие условия. В любом случае, подбор теплового насоса согласовывайте со специалистами.

 

  Итог – какой тип теплового насоса выбрать зависит от Ваших возможностей, особенностей окружающей среды и климата, пожеланий.

 

Похожие статьи и материалы

Что такое тепловой насос и как он работает?

Отопление частного дома

Тепловые насосы – новый стандарт комфорта

Виды тепловых насосов | Полезное

Рост цен на газ, уголь и другие природные ископаемые, вынуждает искать альтернативные источники энергии для работы системы отопления. Одним из вариантов является тепловой насос, которые используют энергию природных источников – воды, земли и воздуха. Такое решение позволяет свести к минимуму затраты на отопление в долгосрочной перспективе.

При выборе такого агрегата, крайне важно обращать внимание на его характеристики, ведь правильно подобранное оборудование будет максимально эффективным в эксплуатации.

Виды и характеристики тепловых насосов

Классификация тепловых насосов производится по источнику тепловой энергии. Принцип работы у всех типов похож, они отбирают тепло от низкопотенциального источника и преобразуют его и отдают потребителю.

Воздушные тепловые насосы

Воздушные агрегаты обычно подразделяют на 2 типа:

• Воздух-вода — отбор энергии происходит из воздуха снаружи помещения. Тепло от него передается рабочему телу (хладагенту), в котором кипит фреон, далее пар хладагента попадает в компрессор, где повышается давление и температура. После фреон конденсирует и отдает тепло в систему отопления.
• Воздух-воздух — в этом случае устройство работает по принципу кондиционера, только наоборот. Оно забирает воздух снаружи и подает его уже теплым в помещение. Равномерное распределение тепла по дому обеспечивают направляющие каналы в комплексе с вентиляционной установкой.

Примечательно, что забор тепла у воздушных теплонасосов возможен даже при уличной температуре до -25 ºС. То есть, агрегат способен самостоятельно полноценно обогревать помещение в зимний период, пока столбик термометра не опустится ниже данной отметки. При более низких температурах его эффективность существенно снижается, поэтому в северных регионах, где зимы особенно суровые, рекомендуется использовать другие виды тепловых насосов, либо дополнительный источник энергии.

Геотермальные насосы

Самым эффективным тепловым насосом является тот, который отбирает энергию от грунта. Он позволяет полностью отказаться от использования стандартных источников энергии — газа и угля. Его функционал даже в сильные холода может обеспечить качественное отопление и горячее водоснабжение. Также к геотермальным относятся тепловые насосы, где низкопотенциальным источником энергии являются подземные воды, они описана в разделе водяных тепловых насосов.

Геотермальное оборудование берет тепло из земли. Грунт ниже уровня промерзания имеет постоянную температуру круглый год, поэтому является универсальным источником тепла. Собранная энергия аккумулируется и передается испарителю. В испарителе нагревается незамерзающая жидкость – хладагент.

Коллекторы по типу установки делят на:

• Горизонтальные — прокладываемые под слоем грунта, обычно ниже глубины промерзания.
• Вертикальные — погружаемые в специально пробуренную скважину.

Выбор коллектора обусловлен особенностями земельного участка. Дешевле устанавливать горизонтальные системы, но они требуют большой площади. Вертикальные же можно расположить на небольшом участке, но для их монтажа нужны дорогостоящие буровые работы.

Водяные тепловые насосы типа вода-вода

Теплонасосы «вода-вода» используют тепло грунтовых вод или открытых водоемов. Их эффективность обусловлена относительно постоянной среднегодовой температурой грунтовых вод 12-17 ºС. Однако, чтобы извлечь из них энергию нужно пробурить две скважины для забора и слива воды, максимальная глубина которых может достигать более сотни метров. Это влечет за собой немалые затраты.

Дешевле установить коллектор на дне открытого водоема, если такой находится в непосредственной близости от дома и имеет необходимую глубину. Это важно для того, чтобы нижние слои воды не промерзали в холодный период года. Для северных регионов она должна быть не меньше 3 метров, а сам водоем стабильным — с неизменным уровнем.

Таковы основные виды тепловых насосов, их выбор совершают исходя из:

• географического расположения жилища;
• климата в регионе;
• наличия вблизи водоемов, свободных участков земли;
• степени «капитальности» строения и его площади;
• собственных финансовых возможностей.

Анализ данных факторов позволяет подобрать максимально продуктивный отопительный агрегат, который окупит себя в долгосрочной перспективе, прослужит долго и надежно.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Виды тепловых насосов

В последние годы тепловые насосы пользуются повышенным спросом как источник альтернативной тепловой энергии, позволяющий получать действительно дешевое тепло, не загрязняя при этом окружающую среду. Тепловой насос способен обеспечить вашему дому, офису или производственному помещению отопление зимой, охлаждение летом и производство горячей воды круглый год.

Принцип действия теплового насоса:

Тепловой насос – это система, с помощью которой можно переносить тепло от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Принцип работы теплового насоса очень напоминает по своей сути работу холодильника. В то время как холодильник отводит тепловую энергию и направляет ее наружу, то есть из внутренней части холодильника ( внутри холодильника холодно, а снаружи конденсатор горячий ), тепловой насос делает наоборот: он забирает тепловую энергию от окружающей среды за пределами помещения и преобразует ее в полезную для отопления. Принцип действия теплового насоса основан на том факте, что любое тело с температурой выше абсолютного нуля ( — 273,15 °С ) обладает запасом тепловой энергии, а так как согласно закону термодинамике достичь температуры абсолютного нуля не может ни одно физическое тело, запасы тепла – бесконечны.

Конструктивно любой тепловой насос состоит из двух частей: наружной, которая «забирает» тепло возобновляемых источников ( воздух, вода, земля ) , и внутренней, которая отдает это тепло в систему отопления или кондиционирования вашего дома. Современные тепловые насосы отличаются высокой энергоэффективностью, что в практическом плане означает следующее — потребитель, т.е. владелец дома, используя тепловой насос, тратит на обогрев или охлаждение своего жилища, в среднем, всего четверть тех денег, которые он потратил бы, если теплового насоса не было.

Иначе говоря, в системе с тепловым насосом 75% полезного тепла (или холода) обеспечивается за счет бесплатных источников — тепла земли, грунтовых вод или нагретого в помещениях и выбрасываемого на улицу использованного воздуха.

По виду передачи энергии тепловые насосы бывают двух типов:

Компрессионные: Основные элементы установки – это компрессор, конденсатор, расширитель и испаритель. Используется цикл сжимания-расширения теплоносителя с выделением тепла. Этот тип тепловых насосов прост, высокоэффективен и наиболее популярен.

Абсорбционные: Это теплонасосы нового поколения, использующие в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладон. Применение абсорбента повышает эффективность работы теплового насоса.

По источнику тепла выделяют тепловые насосы:

Геотермальные: Тепловая энергия берется из грунта или воды.

Воздушные: Тепло извлекается из атмосферы.

Использующие вторичное тепло: В качестве источника тепла используются воздух, вода, канализационные стоки. Подобный вариант является наиболее целесообразным для промышленных объектов, где есть источники паразитной теплоты, которая требует утилизации.

По виду теплоносителя входного/выходного контура:

Тепловые насосы «воздух-воздух»: Этот вид тепловых насосов забирает тепло у более холодного воздуха, еще больше понижая его температуру, и отдает его в отапливаемое помещение.

Тепловые насосы «вода-вода»: Используется тепло грунтовых вод, которое передается воде для отопления и горячего водоснабжения.

Тепловые насосы «вода-воздух»: Используются зонды или скважины для воды и воздушная система отопления.

Тепловые насосы «воздух-вода»: Атмосферное тепло используется для водяного отопления.

Тепловые насосы «грунт-вода»: Трубы прокладываются под землей, и по ним циркулирует вода, забирающая тепло из грунта.

Тепловые насосы «лед-вода»: Для нагревания воды в системе отопления и горячего водоснабжения используется тепловая энергия, которая высвобождается при получении льда. Замораживание 100-200 л воды способно обеспечить обогрев среднего дома в течение часа.

Расчет эффективности тепловых насосов для отопления:

Для того чтобы тепловой насос был эффективным, он должен давать тепловой энергии больше, чем потреблять электрической. Это соотношение называется коэффициентом преобразования. Коэффициент преобразования может меняться в зависимости от разницы температур входного и выходного контура. Чем холоднее снаружи, тем менее эффективна система. Для разных типов тепловых насосов коэффициент преобразования может варьироваться от 1 до 5. Для объективной оценки теплового насоса требуется дополнительный параметр годовой эффективности.

Эффективность конкретного теплового насоса будет зависеть от множества факторов, и ее расчет достаточно сложен. Дать обобщенную формулу, которая бы работала всегда, практически невозможно. Поэтому каждый конкретный случай требует обращения к экспертам, которые в зависимости от поставленной задачи и ее условий подберут необходимый тип теплового насоса и объем хладагента. Сферы применения и степень распространения.

Сферы применения и степень распространения:

Тепловые насосы востребованы прежде всего в случаях, когда другие способы организации системы отопления обходятся значительно дороже. Растущая распространенность тепловых насосов на производстве и в быту связана со следующими их преимуществами:

• Экономичность. Для передачи в отопительную систему 1 кВт•ч тепловой энергии, установке требуется в среднем затратить всего 0,2-0,35 кВт•ч электроэнергии.
• Простота эксплуатации.
• Упрощение требований к системам вентиляции помещений, повышение уровня пожарной безопасности.
• Возможность переключения с зимнего режима отопления на летний режим кондиционирования.
• Компактность и бесшумность , что делает тепловой насос привлекательным для отопления частного дома.

По оценке Мирового энергетического комитета, уже в ближайшие пять лет доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов будет составлять в развитых странах не менее 75%.

Общий недостаток тепловых насосов – не очень высокая температура нагреваемой воды. Как правило, она составляет 50-60 o С.

Из всего вышесказанного можно сделать однозначный вывод: использование тепловых насосов – это эффективное, простое в монтаже, экологичное и экономичное решение для организации отопления и горячего водоснабжения в частном доме, офисе или на промышленном объекте.

Поэтому если вы решили качественно модернизировать или построить с нуля энегроэффективную систему отопления, горячего водоснабжения или кондиционирования, тогда тепловой насос это именно то что вам нужно. Других достойных альтернатив просто не существует.

Помните! Первое что вам необходимо сделать при выборе теплового насоса, это решить какой тип насоса лучше всего подойдет для ваших целей. Точнее, какой источник тепла наиболее рационально и экономически выгодно применить для вашего проекта: Воздух, Вода или Грунт.

Виды и описание тепловых насосов, их преимущества и недостатки

Поиск альтернативных источников тепловой энергии не перестает быть одним из первостепенных направлений на сегодняшний день.

Использование данного рода обогревательного оборудования не влечет за собой никаких вредных выбросов в атмосферу, почву или водоем, что в настоящее время выходит на первый план.

Рассмотрим технические характеристики, виды и принцип действия тепловых насосов.

Посмотрите видео о тепловых насосах

Сфера использования и устройство тепловых насосов

Спектр задач, выполняемых тепловым насосом самый разнообразный, его можно использовать и для обогрева всей площади конкретного объекта, и для обогрева определенных элементов конструкции здания, например, полов. Работа оборудования основана на взаимодействии тепловой энергии с хладагентом через теплообменник, сопровождающиеся образованием горячего газа, который, в свою очередь, отдает энергию жидкости, циркулирующей по отапливаемой площади.

Виды тепловых насосов по принципу действия

Представленные на современном рынке насосы подразделяются на несколько видов по типу используемой среды переносящей тепло – это жидкостные, воздушные и грунтовые.

1. Система «земля-вода» и «земля-воздух» – грунтовые тепловые насосы

Земля прекрасно аккумулирует энергию, полученную от солнечного излучения, что стало основой для построения обогревательной системы. Итак, тепло накопленное почвой, передается элементами обогревательной конструкции с использованием воздуховода или водопровода.

Установка коллектора происходит глубоко в земле, а теплоноситель постоянно циркулирует. Температура, поступающей энергии в этом случае крайне низкая, ее не хватит для полноценного обогрева дома, но этой температуры хватит, чтобы хладагент начал производить газ. Повышение степени его нагрева происходит за счет роста давления путем сжатия в компрессорном механизме. Теперь, переданной энергии от хладагента к теплоносителю вполне достаточно для обеспечения качественного обогрева нужной площади.

Преимущество такой системы заключается в круглогодичном источнике тепла, ведь температура грунта, как известно, в любое время остается постоянной на определенной глубине.

К недостаткам можно отнести:

· существенные затраты на произведение работ по оснащению необходимого объекта конкретным оборудованием;

· внушительные размеры, занимаемые всеми элементами системы на участке;

· невозможность высадки различного рода растений в связи с негативным влиянием работы системы на их здоровый рост, а также можно столкнуться с определенными проблемами при устранении каких-либо неполадок в работе системы.

2. Система «воздух-воздух» и «воздух-вода» – воздушные тепловые насосы

Принцип действия заключается в заборе воздуха из окружающей среды для последующего нагрева. В состав системы включены нагнетатель давления хладагента, способствующий распространению его по сомкнутой цепи и вентилятор, обеспечивающий поступление воздуха.

Переход фреона из жидкого состояния в газ сопровождается повышением температуры до 60 градусов. В испарителе с газом происходит обратный процесс, он изменяет агрегатное состояние на жидкость. Полученное тепло через вентиляционную систему равномерно распределяется по соответствующим участкам обогрева. Но воздушные насосы, как правило, не используются в качестве индивидуальных отопительных систем в связи с недостаточной вырабатываемой мощностью. Поэтому их целесообразней использовать как дополнительные источники тепла.

К преимуществам воздушных насосов можно отнести следующие эксплуатационные свойства:

· нагрев теплоносителя происходит непосредственно внутри отапливаемого объекта, что значительно уменьшает временные и энергетические затраты требуемые для достижения нужной температуры;

· управление системой может осуществляться удаленно, что позволяет пользователю включать отопление объекта заблаговременно, функция очень актуальна для загородных домов.

К недостаткам можно отнести:

1. Неприспособленность оборудования для работы в регионах с суровыми температурными показателями, так как нормальное функционирование комплекса осуществляется в основном в диапазоне температур от – 15 до +20 градусов, а также при установке вспомогательных теплоизоляционных элементов. Но есть и более морозостойкие системы, которые могут справляться со своей задачей и при температуре окружающей среды до – 30 градусов.

2. При установке мощных тепловых воздушных насосов, внешний теплообменивающий элемент которых имеет весьма значительные габариты и существенный вес, за счет чего может возникнуть необходимость в заливке монтажной площадки бетоном. Оборудование, располагающиеся в специальном помещении довольно шумно работает и способно передавать механические колебания на другие объекты.

3. Система «вода-воздух» и «вода-вода» – водяные насосы

Систему целесообразно устанавливать при наличии неподалеку незамерзающих текущих водоемов или подземных вод. Оборудование представляет собой совокупность трубопроводов, размещенных по дну водного объекта. По ним за счет работы насоса к испарительному блоку проходит теплоноситель, вся накопленная энергия поступает во внутренний контур. Образующийся в результате кипения фреона газ направляется в блок конденсации.

Далее осуществляется нагревание воды или воздуха, которыми непосредственно будут отапливаться помещения объекта. Изложенный принцип работы характерен для теплового насоса закрытого типа, в котором переносчик тепла после передачи энергии в дом возвращается обратно в трубопроводы, расположенные в водоеме. Насос открытого типа предполагает наличие двух рядом размещенных скважин глубиной достаточной для контакта с подземными водными течениями. Во вторую скважину осуществляется слив остывшей после отопления воды. Следует отметить, что такой насос очень сильно зависит от глубины пролегания грунтовых вод, которая может изменяться с течением времени.

Минус такой системы обусловлен недостаточным нагревом теплоносителя и малым уровнем давления в системе. В связи, с чем совместно с ней устанавливаются дополнительные отопительные элементы.

Плюсы:

· низкое потребление электроэнергии при эффективном обогреве;

· расположение основного оборудования за пределами объекта.

Заключение

Итак, установка теплового насоса не всегда является рациональным решением при необходимости отопления дома ввиду большого количества условий, которые влияют на эффективную производительность. В холодное время года можно значительно потратиться на оплату электроэнергии. Ведь чем ниже температура окружающей среды, тем больше электричества потребуется для достижения необходимой температуры в помещении.

Качество обогрева напрямую зависит от степени тепловой изоляции всего объекта, то есть при монтаже данного оборудования следует также позаботиться о дополнительной теплоизоляции стен, потолка и пола, так как от качества утепления зависят расходы на отопление.

Таким образом, вопрос о приобретении тепловых насосов весьма неоднозначный, так как их эксплуатация в тех или иных условиях не всегда дает ожидаемый результат.

        Поделиться:

Типы и виды тепловых насосов, какие бывают тепловые насосы.

Тепловой насос — это наиболее комплексное устройство среди применяемого в наше время отопительного оборудования. Он использует энергию из  возобновляемых источников для обогрева или охлаждения помещений. Современные модели насосов легко обеспечивают в 3,5-6 раз больше тепла, чем привычные газовые, электро или твердотопливные котлы. 

Исключительной особенностью такого приспособления можно назвать его способность обеспечивать как отопление, так и охлаждение. Работает он по принципу схожему с холодильником — используя электричество для работы компрессора, перекачивает тепло из внешней среды в помещение зимой и холод — летом. В силу того, что тепловой насос транспортирует энергию, а не вырабатывает ее — эксплуатационные затраты снижаются в разы. 

Мы разберем все виды тепловых насосов и расскажем, как вы можете выполнить систему отопления для дома, используя тепловую энергию из грунта (на глубине около 100м температура постоянно удерживается на отметке +10⁰С, и эти +10⁰С, которые помогут обогреть ваш дом до +22⁰С и более), из грунтовых вод или даже из воздуха. Кроме того, в жаркое время ТН способен еще и охлаждать – и тогда благодаря этим +10⁰С под землей вы сможете понизить температуру в жаркий сезон в доме до тех же +22⁰С.

Что необходимо учитывать при принятии решения об установке теплового насоса

Существует множество разновидностей тепловых насосов — с обеспечением пассивного охлаждения и без, включающих опцию нагрева воды или нет, имеющих разный коэффициент эффективности и использующих разные источники энергии. 

Решающим фактором для максимальной продуктивности является использование низкотемпературных контуров отопления — теплых полов и фанкойлов. Они обеспечивают комфортные условия конкретно в зоне пребывания людей, при этом вы можете снизить предустановленную температуру в доме на 1-2  ⁰С и не почувствуете этого. Фанкойл также способен заменить кондиционеры в жаркий период, обеспечивая охлаждение дома практически бесплатно — потребляя 1 кВт э/э насос выдает до 25 кВт энергии на охлаждение.

Таким образом, вы получаете дополнительные опции для своего комфорта  без дополнительных финансовых затрат и можете быть уверенны в исключительном удобстве эксплуатации, безопасности, надежности и экологичности такой системы отопления для своего дома.

Настоятельно не советуем пробовать сделать тепловой насос своими руками — современные приборы это сложные инженерные конструкции, которые отличаются от устройств 20-летней давности так же, как солнечный коллектор отличается от бочки, покрашенной в черный цвет для нагрева воды. 

Вода (рассол) выступает в роли теплоносителя для системы и в зависимости от используемого источника энергии можно выделить 3 основные виды тепловых насосов: воздух-вода (воздушный тепловой насос), грунт-вода (геотермальный ТН) и вода-вода (водяной ТН). Давайте детальнее остановимся на каждом из них.

Воздушный тепловой насос

Может стать основным источником тепла при новом строительстве, капитальной реконструкции отопительной системы или ее частичной модернизации. Воздушный тепловой насос насос легче всего интегрируется в уже существующую систему отопления. Для генерации тепла используется наружный воздух. Именно с этим связанны возможные ограничения его применения — если в вашей местности в отопительный сезон больше 7 дней подряд градусник опускается ниже -20…-25⁰С, то обязательно стоит предусмотреть альтернативный источник отопления для вашей системы в этот период.

Есть 2 вида воздушных ТН: 

1. “Воздух-вода” — тепловая энергия из атмосферы нагревает воду, которая в свою очередь транспортирует тепло к отопительным приборам, находящимся в доме
2. “Воздух-воздух” — получаемая из воздуха тепловая энергия отдает температуру непосредственно для воздуха отапливаемого помещения, проходящего через внутренние блоки насоса. Это тот же кондиционер, главным предназначением которого является отопление и эксплуатация зимой.   

Прибор типа “воздух-вода” является самым распространённым из устанавливаемых ТН,  поскольку требует наименьших капиталовложений при достаточно высокой эффективности. Самое важное — правильно подобрать модель.

Здесь вам не обойтись без специалистов, т.к. крайне важно учесть многие параметры: 

• Особенности здания и его теплопотери;
• Необходимость наличия опции нагрева воды и ее объем;
• Обеспечение кондиционирования;
• Используемые отопительные приборы: теплый пол обеспечат большую эффективность системы, при этом температуры на уровне +35…+45⁰С будет достаточно, в то же время для радиаторов необходимо обеспечить температуру теплоносителя до +70…+80⁰С;
• Интеграция с другими источниками тепла (солнечные коллекторы, котлы).

Геотермальный (грунтовой) тепловой насос

Осуществляет забор энергии из  глубинны грунта и преобразовывает в тепловую энергию для отопительной системы дома. Температура на глубине около 100м стабильно удерживается на уровне +10…12 ⁰С, благодаря чему такой насос демонстрирует наивысшую продуктивность круглогодично. Геотермальные (грунтовые) тепловые насосы способны достигать коэффициент эффективности (СОР) до 6 в режиме отопления и до 32 в режиме охлаждения. Это означает что ваша система будет потреблять в 6 раз (32 раза) меньше энергоресурсов на отопление (охлаждение). 

Это наиболее выгодный с точки зрения экономности используемых ресурсов, но и самый затратный в плане начальных инвестиций вариант. Он предусматривает помимо стоимости самого насоса реализацию комплекса строительно-монтажных работ: бурение скважин для укладки зондов или обустройство коллекторного поля на придомовом участке. 

При рассмотрении этого варианта, обязательно стоит обратить внимание на следующие нюансы:

• ПОДЪЕЗД И РАБОТА СПЕЦТЕХНИКИ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН — должно быть достаточно места на участке для доступа буровой установки. Оптимально проводить эти мероприятия до проведения ландшафтных работ или быть готовым к затратам на его восстановление;
• ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ УЧАСТКА — обязательно стоит учитывать расположение коммуникаций на участке и предварительно  согласовать места укладки скважин с представителем подрядчика, чтобы избежать их повреждения в процессе бурения и укладки коллекторов. Важно избежать размещения зондов вблизи линий водоснабжения и канализации, т.к. это может стать причиной множества негативных последствий для собственников. Чтобы избежать этого, обращайтесь к надежным компаниям, у которых имеется отдел проектирования — не стоит недооценивать эту часть работ. Здесь не пройдут шаблонные решения;
• ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ — до начала проведения работ необходимо предоставить информацию о прохождении кабельных трасс.

Гидротермальный (водяной) тепловой насос 

Название говорит само за себя — источником энергии для системы с водяным тепловым насосом является вода глубоководных озер, рек, прудов, расположенных в радиусе 100 м от дома или подземных водоемов. В этом случае не требуется бурение дорогостоящих скважин. Главное, избежать замерзания воды в зимний период (насос не способен заморозить источник! Имеется в виду заледенении под влиянием природных  факторов).

Этот вариант требует меньших изначальных инвестиций, по сравнению с предыдущим. Но, стоит принять во внимание, что получение разрешения от государственных экологических служб на использование природных ресурсов, которое необходимо в этом случае — достаточно проблемная задача.

Кроме того, есть ряд моментов, которые нужно решить на этапе принятия решения об использовании такого насоса:

• Водоподготовка. Качество используемой для системы воды имеет важнейшее значение — некоторые модели оборудования не будут работать, если вода жесткая с большим содержанием марганца и железа. Обязательно нужно провести анализ воды и с учетом результатов выбирать оптимальный тепловой насос для отопления — установки с дополнительной защитой от коррозии стоят дороже;
• Автономность или Взаимозаменяемость. Если вы хотите использовать насос в качестве единственного источника обогрева, то выбирайте моновалентный тип — прибор большей мощности. Бивалетный тип устройства уступает в производительности и может использоваться в качестве дополнения, если уже есть основное оборудование для отопления;
• Мощность. Очень важный параметр — чем выше мощность, тем выше производительность, Но, также больший расход используемой для работы электроэнергии и, конечно, стоимость. Если мощности недостаточно — вы рискуете получить неэффективную систему, которая не сможет обеспечить необходимой теплоотдачи для обогрева дома до комфортной температуры. 

Преимущества тепловых насосов

Анализируя наиболее часто используемые источники обогрева частных домов, становится очевидным, что:

1. Отапливать электрическим котлом – дорого. Помогали дифференцированные счетчики и тариф на электроотопление, но, принимая во внимание отмену льготного тарифа для населения с 01 января 2021 года, затраты на отопление электричеством возрастают в разы и необходимо искать другие, более экономные варианты;
2. Отопление газом – самый распространённый вариант, но доступен далеко не всем. Не всегда есть возможность подключиться к газовой трубе, а стоимость газа растет из года в год и заставляет экономить путем выключения отопления в «нежилых» комнатах, что, в свою очередь влечет ряд других проблем, таких как сырость и плесень;
3. Твердотопливный котел — наиболее выгодный вариант в плане денежных затрат, чего не скажешь о трудозатратах, связанных с необходимостью постоянного обслуживания – выделить место под хранение топлива, обеспечивать регулярную загрузку топлива и поддерживать его в нужном состоянии, чистить золу и дымоход, а также беспокоится о безопасности его эксплуатации.

Кроме того, ни одна из вышеперечисленных систем не может обеспечить охлаждение вашего дома в летний период, поэтому возникает необходимость установки дополнительного оборудования для кондиционирования. Это также дополнительные расходы, которые стоит учитывать при рассмотрении любой из систем отопления. В этом случае тепловой насос является лучшим решением — компрессору необходимо всего 1 кВт электроэнергии, чтобы система обеспечивала от 15 до 25 кВт мощности на пассивное охлаждение вашего дома в летний период.

Пока что главный и практически единственным недостатком систем с тепловыми насосами является их стоимость. Но, преимущества, которые обеспечивает такая система трудно переоценить: 

• Высокая эффективность — из 1 кВт э/э насос вырабатывает 3-6 кВт энергии на отопление и до 25 кВт на охлаждение;
• Независимость — используемая системой энергия из окружающей среды бесплатна и доступна в неограниченном количестве;
• Экономичность — цены на энергоносители постоянно растут и тенденция будет усугубляться в силу необходимости соблюдения экологических требований (например, снижения уровня выбросов СО2) и ограниченности ископаемых ресурсов;
• Экологичность — применение безопасного хладагента;
• Удобство — полностью автоматизированная система, не требующая специального сервиса и необходимости разбираться с настройками;
• Универсальность — тепловой насос может служить не только источником отопления, но также применятся для супер экономного охлаждения помещений, горячего водоснабжения и подогрева бассейнов.

В большинстве случаев, надежный тепловой насос может служить вам до 50 лет. И все это время ему не потребуется особенное внимание  — он будет эффективно работать, обеспечивая ваш комфорт из года в год. Все, что вам нужно —  установить желаемую температуру на удобном контроллере (это можно сделать даже с вашего смартфона), но и это при желании можно автоматизировать, чтобы не вникать в сложные технические настройки.

Важно отметить, что серьезных разработок в области теплонаносных технологий, которые бы соответствовали мировому уровню, в Украине на сегодняшний день нет. Кроме того, компании-производители редко занимаются установкой тепловых насосов — они продают оборудование фирмам, которые уже занимаются комплексными монтажными работами и обслуживанием таких систем. Но, далеко не все компании в погоне за большой прибылью обладают необходимым штатом работников соответствующей квалификации с необходимыми навыками установки и наладки тепловых насосов. Как результат — поломки и остановки теплонаносного оборудования, которое приносит разочарование собственникам и служит антирекламой таких систем. Компании, которые параллельно устанавливают газовые котлы и бойлеры, вряд ли имеют достаточную экспертность в установке систем на базе тепловых насосов. Поэтому, выбирая компанию — будьте внимательны. Убедитесь, что исполнитель имеет ряд успешно реализованных проектов и положительные отзывы от предыдущих клиентов. 

Типы тепловых насосов

Использование альтернативных экологически чистых источников энергии может предотвратить назревающий энергетический кризис в Украине. Наряду с поисками и освоением традиционных источников (газ, нефть), перспективным направлением является использование энергии, накапливаемой в водоемах, грунте, геотермальных источниках, технологических выбросах (воздух, вода, стоки и др.). Однако температура этих источников довольно низкая (0–25°С) и для эффективного их использования необходимо осуществить перенос этой энергии на более высокий температурный уровень (50–100 °С). Реализуется такое преобразование тепловыми насосами (TH), которые, по сути, являются парокомпрессионными холодильными машинами.

Принцип работы теплового насоса подобен бытовому холодильнику. Только в холодильнике тепло переносится из внутренней камеры на заднюю стенку, а в тепловом насосе из окружающей среды в систему отопления.

Выходящая при работе теплового насоса энергия состоит из следующих компонентов: ? тепловой энергии отбирается из источников низкопотенциального тепла, перечисленных выше, добавляется ? электроэнергии, использующейся для работы компрессора.

Чем исключительна данная технология? При подводе 1 кВт эл. энергии на совершение работы компрессора, в результате получаем 4~5 кВт тепловой энергии. Хотим обратить Ваше внимание: «Это не КПД, это коэффициент трансформации, который характеризует эффективность работы холодильной машины. На 1 кВт подведенной Эл. энергии получаем 4~5 кВт, а в некоторой случаях и больше тепловой энергии».

Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров: в первом, внешнем, циркулирует теплоотдатчик (тепловой носитель, собирающий теплоту окружающей среды), во втором — хладагент (вещество, которое испаряется, забирая теплоту теплоотдатчика, и конденсируется, отдавая теплоту теплоприемнику), в третьем — теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания).

Внешний контур (коллектор) это уложенный в землю или в воду трубопровод, в котором циркулирует незамерзающая жидкость — антифриз.

Во второй контур, где циркулирует хладагент встроены теплообменники — испаритель и конденсатор, а также устройства, которые меняют давление хладагента — дроссель и компрессор.

Третий контур – это внутренний контур, то есть сама система отопления здания или система горячего водоснабжения.

Рабочий цикл . Жидкий хладагент продавливается через дроссель, его давление падает, и он поступает в испаритель, где закипает, отбирая теплоту, поставляемую коллектором из окружающей среды. Газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор, ужимается и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Конденсатор является теплоотдающим узлом теплонасоса: здесь теплота принимается водой в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и конденсируется, чтобы вновь подвергнуться разряжению в расширительном вентиле и вернуться в испаритель. После этого рабочий цикл начинается заново.

Выгодной особенностью теплового насоса является то, что в летний период, включив систему «в обратном направлении» можно получить кондиционирование. То есть тепло будет отбираться внутренним контуром здания и сбрасывать его в грунт, воду или воздух.

Тепловой насос работает по принципу цикла Карно, впервые описанном еще в 1824 году и нашедший практическое описание в 1852 году лордом Кельвином.

Рассол* циркулирует в коллекторе и поглощает тепловую энергию из земли, воздуха или воды.

Тепловой насос имеет теплообменный элемент, который называется испарителем. Тепловая энергия в нем переходит от рассола к хладагенту** (при испарении вещество поглощает тепло). У этого вещества низкую температуру кипения, что заставляет его вскипеть и превратиться в газ.

Давление хладагента повышается с помощью компрессора, что ведет к увеличению его температуры.

В конденсаторе хладагент перенаправляет тепловую энергию в отопительную систему дома (при конденсации вещество отдает тепло).

Вспомогательный охладительный элемент выжимает остаточную тепловую энергию, и хладагент преобразовывается в жидкую форму.

В расширительном вентиле давление падает.

Хладагент возвращается в испаритель, и процесс начинается заново.

* Рассол – это незамерзающая смесь, например, на основе спирта или гликоля.
** В настоящее время используется только экологически безопасные хладагенты, такие как углекислота или углеводороды. Раньше использовался Фреон.

Виды источников тепла

Виды тепловых насосов

Сегодня на смену традиционным технологиям отопления все чаще приходят альтернативные источники. При этом применяется разное оборудование, но именно тепловые насосы обретают все большую востребованность на рынке. Речь идет об уникальных по ряду характеристик агрегатах, которые могут использовать в качестве тепловой энергии тепло из воды, воздуха или земли. Продуктивность тепловых насосов реализована на очень высоком уровне, а получаемое с их помощью тепло в несколько раз превосходит использованное при этом электричество.

Обратите внимание. При выборе теплового насоса необходимо учитывать не только нюансы поставленной задачи, но и техническую возможность размещения того или иного оборудования.

Воздушные и водяные насосы

Принцип работы воздушных установок основан на заборе тепла из окружающего воздуха. Оборудование такого типа обладает довольно компактными габаритами и не нуждается в прокладке большой трубопроводной магистрали. Хотя при значительных перепадах воздуха возможно определенное снижение эффективности их функционирования. Аналогичная ситуация наблюдается при сильном снижении температуры воздуха. Воздушные насосы идеально подходят для задействования в рамках системы рекуперации.

Контур водяного теплового насоса размещается на дне водоема. А эффективность работы оборудования не зависит от каких-либо внешних условий. Возможно обустройство системы на основе одной или нескольких подземных скважин (с доступом к грунтовым водам). Технология характеризуется высоким показателем годовой эффективности.

Важно. При выборе установки лучше довериться мнению специалистов и учесть при этом все их рекомендации. Только в этом случае агрегат порадует длительной, безотказной и абсолютно незатратной для бюджета работой.

Грунтовые тепловые насосы

В этом случае теплообменник размещается в грунте. Его установка возможна вертикально или горизонтально. В первом случае необходимо обустройство специальных скважин, а сама технология имеет ряд преимуществ. Ведь на большей глубине возрастает эффективность работы насоса. Причем без серьезного повышения при этом затрат на электроэнергию.

Горизонтальное размещение предполагает укладку труб параллельно земле ниже уровня ее промерзания. Такая система характеризуется стабильностью выдачи тепла и не требует значительных буровых работ. Хотя при дальнейшем использовании территории над уложенной магистралью необходимо соблюдать ряд определенных ограничений.

Важно. Вне зависимости от типа установки ее ресурс рассчитан на многолетнюю эксплуатацию. Само оборудование в процессе работы не доставляет пользователю даже наименьшего дискомфорта.

Преимущества тепловых насосов

Среди них:

• Простая эксплуатация без необходимости какого-либо обслуживания;
• Экономичный расход электроэнергии со значительной отдачей тепла при этом;
• Неприхотливость в отношении эксплуатационных условий на объекте;
• Отсутствие серьезных требований к вентиляции и пожарной безопасности;
• Беспроблемная эксплуатация на обогрев и охлаждение с возможностью легкой смены рабочего режима.

И помните. Тепловой насос абсолютно безопасен для природы и человека. В этом заключается одно из главных его преимуществ.

Руководство по покупке лучших тепловых насосов

Климат
Новые тепловые насосы эффективно работают во многих частях страны, но особенно в местах без резких перепадов температуры и умеренных потребностей в отоплении и охлаждении. Но если вы живете в районе с очень низкими температурами, ниже 10–25 градусов F в зависимости от размера системы, вам понадобится система дополнительного отопления.

Эффективность использования энергии
Эффективность охлаждения для систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью SEER (сезонного коэффициента энергоэффективности).Федеральный минимальный стандарт составляет 13 SEER для новых домов на северо-востоке, Среднем Западе, в горных штатах и ​​на северо-западе Тихого океана; для остальной части страны минимум 14 SEER.

Тепловая эффективность систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью HSPF (сезонного коэффициента производительности отопления). Минимальный федеральный рейтинг HSPF для всех подразделений — 7,7.

В более теплом климате более высокая SEER важнее, но в более холодном климате более высокая HSPF лучше. Согласно Американскому совету по энергоэффективной экономике, вам следует подумать о покупке теплового насоса, который имеет как минимум 15 SEER и 8.5 HSPF. Самые эффективные тепловые насосы с рейтингом Energy Star — от 18 до 27,5 SEER и от 8,5 до 12,5 HSPF.

Эффективность охлаждения геотермального теплового насоса оценивается с помощью EER (коэффициент энергоэффективности), а его эффективность нагрева — по коэффициенту COP (коэффициент полезного действия). В зависимости от типа федеральные минимальные значения EER составляют от 17,1 до 21,1, а минимальные значения COP — от 3,1 до 4,1.

Как правило, чем выше рейтинг, тем выше стоимость системы. Вы можете потратить несколько тысяч долларов на более эффективный тепловой насос.Но, в зависимости от того, где вы живете, вы можете сэкономить 115 долларов в год или больше на счетах за коммунальные услуги, заменив старую систему отопления и охлаждения продуктом с рейтингом Energy Star.

Размер
Размер также важен. Если размер теплового насоса меньше или больше, он не будет эффективно нагревать или охлаждать и увеличит ваши счета за электроэнергию. И ваш дом может не чувствовать себя комфортно. Слишком большой блок будет стоить дороже и будет включаться и выключаться слишком много раз, сокращая срок его службы.

Обратитесь к специалисту по отоплению и охлаждению, который должен использовать расчет J Руководства по кондиционированию воздуха США (ACCA), чтобы определить правильный размер. При расчете учитывается фундамент вашего дома, толщина стен, значения изоляции, окна, фильтрация воздуха и многое другое.

Прочие соображения
Не покупайте новый тепловой насос, пока вы не сделаете остальную часть вашего дома максимально энергоэффективной, потому что это позволит вам купить меньшую и менее дорогую систему.

Надежность
После всех исследований и затрат вы хотите убедиться, что получаете надежную систему с тепловым насосом. В нашем справочнике по наиболее и наименее надежным тепловым насосам вы найдете подробную информацию о самых надежных брендах согласно опросу наших членов, которые установили почти 13 500 тепловых насосов в период с 2005 по 2021 год.

Какой тип теплового насоса мне выбрать выбирать?

Воздушные тепловые насосы передают тепло, которое находится в наружном воздухе, в дом.Наиболее распространенные из них передают это тепло в воздух в помещении и называются тепловыми насосами типа «воздух-воздух». Существует три основных типа тепловых насосов воздух-воздух: центральные, мини-сплит и мульти-сплит.

A центральный тепловой насос распределяет тепло и охлаждение через воздуховоды, соединенные с вентиляционными отверстиями в каждой комнате.

Тепловой насос mini-split не использует воздуховоды для обогрева и охлаждения дома. Вместо этого в мини-сплит-тепловых насосах используется серия из одной или нескольких комнатных головок, расположенных по всему дому.Наружный блок подключается к настенным внутренним головкам с помощью небольшого пучка кабелей, включая линию хладагента. Пульт дистанционного управления используется для настройки параметров для максимальной эффективности, комфорта и контроля.

Хотя термин мини-сплит может использоваться для обозначения любого типа теплового насоса бесканального типа, он обычно относится к системе, которая имеет только одну внутреннюю головку. Термин multi-split часто используется для описания системы теплового насоса, имеющей несколько внутренних головок.

Не все мини-секции являются полностью бесканальными! Канальный мини-сплит-насос использует короткие воздуховоды для подключения одного внутреннего блока к нескольким комнатам.В этих системах внутренний блок устанавливается на чердаке, где короткие воздуховоды распределяют воздух в несколько комнат.

Выбор типа теплового насоса будет зависеть от ряда факторов:

• Размер и планировка вашего дома: Мини-сплит / бесканальные тепловые насосы можно использовать в домах различных размеров, но они идеально подходят для небольших домов или домов с открытой планировкой.
• Состояние ваших воздуховодов: Важно проверить воздуховоды вашей старой системы отопления.В зависимости от их размера, герметичности и планировки подрядчику может потребоваться внести некоторые изменения и ремонт перед установкой любой новой высокоэффективной системы отопления.
• Заинтересованность в удалении воздуховодов: Бесканальная конструкция теплового насоса с мини-сплит-системой делает их идеальными для установки в домах, в которых еще нет центрального канального отопления — например, в домах с электрическими плинтусами или при переключении с котельной системы с лучистое отопление для системы теплового насоса. Если вы заинтересованы в удалении воздуховодов в своем доме, чтобы освободить пространство для воздуха или более эффективно использовать пространство, установка мини-раздельного / бесканального теплового насоса позволит вам это сделать.
• Зональное отопление: Конструкция бесканального теплового насоса допускает зональное отопление, то есть возможность устанавливать разные температуры в разных частях вашего дома. Зональное отопление — это эффективный и действенный способ обеспечить нужное количество тепла в тех областях, которые наиболее часто используются в доме, например, в общих жилых помещениях, домашних офисах, спальнях и использовании меньшего количества тепла в областях, которые не часто используются. . Зональное отопление также полезно для домов, жители которых имеют разные предпочтения в отоплении, или для тех частей дома, которые нуждаются в отдельном управлении отоплением — например, в доме с квартирой для сдачи в аренду.
• Наружная температура: Выбранный вами тепловой насос должен быть совместим с климатом вашего региона. Некоторые модели работают лучше, чем другие, при более низких зимних температурах.

Тепловые насосы прочие

• Тепловые насосы «воздух-вода» также отбирают тепло из наружного воздуха, но передают его в систему распределения жидкости (гидронную систему). Тепловые насосы воздух-вода могут использоваться как для отопления помещений, так и для горячего водоснабжения.
• Земляные тепловые насосы — это еще один тип тепловых насосов.Стабильная умеренная температура почвы позволяет этим тепловым насосам работать круглый год. Тепловые насосы с наземным источником тепла часто не требуют резервной системы отопления, но обычно имеют более высокие первоначальные затраты, чем тепловые насосы с воздушным источником тепла. Установленная стоимость будет варьироваться в зависимости от геологии вашего сайта и доступного пространства.

Видели ли вы термин «строительная наука» или «энергоэффективность», которого не поняли? Ознакомьтесь с нашим глоссарием.

5 различных типов тепловых насосов (подробное руководство)

Узнайте все о различных типах тепловых насосов, принципах их работы, их краткой истории и даже о том, где найти такие эффективные альтернативы традиционному отоплению и охлаждению.

Все мы знаем, что комфорт — важная часть жизни. Но в действительности у большинства из нас есть ценовые ограничения на то, что мы можем себе позволить. Кроме того, забота об окружающей среде заставляет нас искать более эффективные способы защиты от сурового внешнего мира.

Отопление и охлаждение наших рабочих мест и домов — важная часть нашей жизни. Однако воздействие сжигания ископаемого топлива становится огромной проблемой, потенциально угрожающей человечеству.Таким образом, процветает целая индустрия людей, ищущих альтернативы.

Пока мы ждем появления систем отопления холодным плавлением в будущем, сегодня есть еще несколько более эффективных вариантов. Тепловые насосы — один из самых многообещающих вариантов традиционного отопления и охлаждения.

Связанные: Типы генераторов | Экологичные альтернативы увлажнителям | Потрясающие альтернативы обогревателю пространства | Водонагреватель с тепловым насосом | Что такое тепловой насос

Что такое тепловые насосы?

Одна из самых больших затрат, связанных как с обогревом, так и с охлаждением, — это энергия, необходимая для изменения температуры воздуха.Если на улице 90 градусов, необходимо использовать энергию для снижения температуры воздуха внутри, чтобы вы могли получить более прохладную комнату. Обратное верно для зимних температур.

Одним из способов снижения затрат на электроэнергию, связанных с этим процессом, является подключение к соседнему месту, где летом остается прохладнее, а зимой — теплее. Таким образом, температура может измениться всего на 10-15 градусов вместо 20-30 градусов. Тепловые насосы могут добиться этого за счет разницы температур между окружающей средой.

Возьмем, к примеру, процесс отопления зимой. Тепловой насос может использовать более высокие температуры глубоко под землей и перемещать тепло от этих источников в дом над землей.

Для этого процесса по-прежнему требуется внешний источник питания. Поскольку температура под землей не меняется так сильно, как на открытом воздухе, этот процесс позволяет экономить электроэнергию, необходимую для нагрева воздуха.

Как работают тепловые насосы?

Вообще говоря, большинство тепловых насосов состоит из нескольких основных частей:

• Конденсатор — часть оборудования, конденсирующая газ в жидкость.Процесс охлаждает материал и позволяет выделять тепло в окружающую среду.
Расширительный клапан
• — регулирует поток материала, впрыскиваемого в испаритель.
• Испаритель — реверсирует конденсатор, превращая жидкость в газ. Этот процесс заставляет материал поглощать тепло из окружающей среды.
• Компрессор — уменьшает объем газов и / или перемещает жидкость по системе.
• Хладагент — жидкость / газ, движущиеся по системе.

В основном система предназначена для:

• Конденсируйте хладагент в трубах; выделяя тепло в первую среду.
• Переместите хладагент во вторую среду.
• Затем испарите хладагент, поглотив тепло из второй среды.
• Сжимайте пар, обеспечивая дальнейший нагрев за счет увеличения внутреннего давления.
• Переместите хладагент обратно в первую среду, чтобы перезапустить процесс.

Обычно этот процесс используется в холодильниках и кондиционерах. Однако тепловой насос может быть спроектирован так, чтобы поглощать тепло из более теплой среды, а затем отдавать тепло в более холодную среду.

Краткая история

Как упоминалось выше, тепловые насосы возникли в процессе охлаждения. Первый зарегистрированный процесс охлаждения был создан Уильямом Калленом в 1748 году. Прошло более века, прежде чем Питер фон Риттингер перевел эту технологию в тепловые насосы к 1857 году. Вторым веком спустя Королевский фестивальный зал в Лондоне создал первый крупномасштабный реверсивный тепловой носос.

Однако в последние годы из-за заботы об окружающей среде все чаще используются тепловые насосы.

Где купить тепловые насосы

Как упоминалось выше в разделе истории, тепловые насосы больше не считаются новым оборудованием. Сегодня тепловые насосы можно купить везде, где продаются системы отопления и охлаждения.

Системы воздух-воздух обычно намного дешевле и проще в установке, однако они являются наименее эффективной формой теплового насоса. Подземные или подводные тепловые насосы намного эффективнее. Однако они потребуют обширной установки, так как они должны быть размещены под землей.Они также требуют дополнительных трубопроводов для перемещения хладагента на большее расстояние.

Типы тепловых насосов

В наших современных отраслях отопления и охлаждения существует несколько видов тепловых насосов. В этой статье они разделены на три основные группы:

• Воздух в воздух
• Под землей / Под водой
• Гибрид

Перед тем, как начать разбивку по категориям, следует упомянуть еще две темы.

1. Реверсивные тепловые насосы

Реверсивные тепловые насосы могут обеспечивать процессы нагрева и охлаждения в одних и тех же двух средах.При обогреве они используют внешние трубы для поглощения тепла и отвода тепла во внутреннюю среду. При охлаждении они поглощают тепло из помещения и отводят его в окружающую среду.

Большинство типов тепловых насосов доступны с реверсивной опцией. Потребности местного климата могут определить, нужен ли вам реверсивный насос или насос, предназначенный только для обогрева помещений. Поскольку реверсивные насосы также более дороги, их стоимость может повлиять на то, какая система лучше всего подходит для вас.

Однако некоторые системы, например, подземные или подводные, требуют обширной установки. Эти системы требуют, чтобы половина устройства была размещена глубоко под землей или на дне ближайшего водоема. В долгосрочной перспективе может оказаться более рентабельным установить обратимую систему, чтобы избежать затрат на переустановку в дальнейшем.

2. Твердотельный

Хотя твердотельные тепловые насосы обычно не используются для обогрева зданий, они все же существуют. Тепловые насосы на магнитной основе используют свойства сильных магнитных полей определенных металлов.Поля могут нагревать металлы, такие как железо или гадолиний, до 10 градусов по Фаренгейту. Если затем поместить металл в среду без поля, он будет выделять дополнительное тепло в окружающую среду. Этот процесс не так энергоэффективен, как системы, использующие альтернативные жидкости или газ.

Термоэлектрические насосы используют напряжение для передачи тепла между двумя областями. Эти системы также имеют низкую эффективность и мало используются за пределами небольших охлаждающих устройств. Точно так же термоакустические устройства нашли мало применения вне криогенных процессов.Эти устройства используют относительную разность давлений, вызванную акустическими волнами, для передачи тепловой энергии.

3. Тепловые насосы «воздух-воздух»

Как следует из названия, тепловые насосы «воздух-воздух» передают тепло с наружного воздуха внутрь помещения. Они доступны в виде реверсивных систем, которые могут нагревать и охлаждать воздух в помещении. К наиболее распространенным системам относятся системы, использующие сжатие пара или горячую воду для радиаторов или для непосредственного использования человеком.

Тип, использующий сжатие пара, работает аналогично холодильникам или кондиционерам.Они включают установку, размещенную в помещении, и подсоединение труб к установке, размещенной над землей на открытом воздухе. Чиллеры с обратным циклом работают так же, как и другие насосы воздух-воздух, за исключением того, что они рециркулируют воду вместо другого испарившегося хладагента. После нагрева вода может проходить через внутренние радиаторные системы.

Как воздух-воздух, так и радиационные системы обычно более энергоэффективны, чем другие системы отопления. Они также дешевле в установке, чем другие виды тепловых насосов, потому что они расположены над землей.Тепловые насосы могут быть более безопасными для здоровья, поскольку они не сжигают углеродное топливо. Эти вещества могут выделять углекислый газ или оксид азота в процессе горения.

Системы с воздушным тепловым насосом могут быть идеальными для объектов в относительно умеренном климате. Они могут обеспечить достаточное количество тепла в любую погоду, кроме очень холодной погоды, приближающейся к отрицательной температуре.

Тепловые насосы «воздух-воздух» имеют ряд недостатков. Хотя они отлично подходят для умеренного климата, они плохо работают в экстремальных климатических условиях.При отрицательных температурах теплопроизводительность падает ниже допустимого уровня. Большинство систем включают в себя форму сопротивления или аварийного обогрева на масляной основе. Однако аварийное отопление нерентабельно и не рассчитано на постоянное использование.

Поскольку системы находятся над землей, в них могут возникать проблемы с засорением. Листья, трава, снег и лед могут влиять на воздушный поток и внутренние движущиеся части. Для наземных систем часто требуются фильтры и дефростеры.

Системы с воздушным тепловым насосом могут потребовать больше первоначальных затрат, чем другие решения для обогрева помещений.Однако они могут прослужить двадцать и более лет и в конечном итоге сэкономить деньги в долгосрочной перспективе. Время, необходимое для возмещения авансовых расходов, зависит от местных затрат на электроэнергию и масло.

а. Мини-раздельный тепловой насос (бесканальный)

Тепловой насос с мини-сплит-системой работает в режиме воздух-воздух, предназначенный для домов без воздуховодов. Как правило, они используются при модернизации зданий, в которых раньше использовались водонагреватели или радиаторы. В то время как традиционные воздушные тепловые насосы подключают внешний блок к системе воздуховодов, в мини-секциях используются небольшие отверстия в боковых стенках.Внутренние блоки можно устанавливать на потолке, стенах или полу на расстоянии до пятидесяти футов от наружного блока.

К одному внешнему блоку mini-split можно подключить до четырех внутренних блоков. Это обеспечивает эффективное зональное нагревание и охлаждение, поскольку каждым внутренним блоком можно управлять независимо. Однако установка блока неправильного размера может привести к потере энергии или неэффективному отапливанию помещений.

Хотя некоторые люди могут посчитать видимые трубы и внутренний блок неприглядными, мини-секции обычно более энергоэффективны, чем системы воздуховодов.Воздуховоды общеизвестно неэффективны, часто теряя большое количество тепла, прежде чем достичь вентиляционных отверстий.

г. Тепловой насос для отработанного воздуха

Последним вариантом воздухо-воздушных насосов является тепловой насос для вытяжного воздуха. Как следует из названия, в этой версии используются выхлопные газы здания или производственного процесса. Поскольку выхлопные газы обычно теплее окружающего воздуха, процесс испарения до конденсации может быть даже более эффективным. Однако этот процесс требует близкого доступа к последовательной вытяжке.

4. Подводные / подземные тепловые насосы

Температуры глубоко под землей и под водой различаются не так сильно, как на открытом воздухе. В связи с этим эта категория насосов может более эффективно подавать как более теплый, так и более прохладный воздух.

В некоторых подземных и подводных насосах используется система двойных линий. В этом варианте первичный трубопровод будет проходить от распределительной коробки до наземного сооружения. Второй трубопровод пройдет от обменной коробки до подземного / подводного лабиринта.Две трубы встретятся внутри закрытой теплообменной коробки. Как подземные, так и подводные системы могут использовать смесь антифриза и воды для дальнейшего предотвращения экстремальных температур.

а. Водяные тепловые насосы

Для конструкций, находящихся достаточно близко к глубоководным источникам, можно использовать подводные тепловые насосы. Водяные тепловые насосы работают по тому же принципу, что и воздушные, за исключением того, что они используют воду в качестве среды для теплообмена. Они поглощают тепло от воды, чтобы нагреть внутреннюю часть конструкции, и отдают тепло воде для охлаждения конструкции.

Некоторые разновидности также используют воду в качестве хладагента, и вода течет по сети труб как можно глубже под водой. Температура воды внутри трубки будет повышаться или охлаждаться до тех пор, пока не достигнет температуры окружающей среды свободно текущей воды. Затем вода из трубок закачивается в конструкцию. Летом вода будет поглощать тепло изнутри помещения, существенно охлаждая конструкцию. Зимой вода будет отдавать тепло в более холодные помещения.

Поскольку температура под водой относительно стабильна в течение всего года, эту систему можно использовать в более суровых климатических условиях. Это главное преимущество перед системами воздушного базирования, которые могут работать только в умеренном климате.

Поскольку нет необходимости в глубоких земляных работах, подводные системы дешевле устанавливать, чем подземные. Однако подводные системы могут потребовать значительно больших первоначальных затрат, чем воздушные механизмы.

Конечно, самый большой недостаток подводных тепловых насосов — это необходимость находиться очень близко к водоему.Хотя внешние колодцы могут работать, более эффективными будут более крупные тела со свободным течением воды.

Подводные системы могут быть замкнутыми или открытыми. Как и другие обсуждаемые разновидности, замкнутые контуры перемещают хладагент по замкнутому трубопроводу. Открытые контуры, с другой стороны, собирают открытую воду в систему и перемещают эту воду через внутреннюю структуру. Затем при необходимости выделяется или поглощается тепло. Затем вода сбрасывается обратно в окружающую среду в другом месте.

Поскольку речь идет о простой воде из окружающей среды, этот процесс сопряжен с дополнительным риском минеральных отложений внутри линии. Эти отложения могут мешать потоку воды и, таким образом, снижать эффективность системы.

г. Земляные тепловые насосы

Также называемые геотермальными тепловыми насосами, эти системы используют постоянную температуру глубоко под землей для обогрева или охлаждения конструкций. Как и в глубоководных насосах, они часто используют воду в качестве хладагента и не требуют процесса конденсации / испарения.Однако существуют и стандартные варианты конденсации и испарения.

Как и в глубоководных версиях, водяной хладагент использует сеть труб глубоко под землей. Вода течет по трубам, выделяя или поглощая тепло, пока оно не станет равным температуре окружающей среды земли. Затем вода закачивается в надземную конструкцию для высвобождения или поглощения тепла по мере необходимости.

В то время как глубоководные трубы обычно проходят горизонтально по дну воды, подземные типы имеют несколько конфигураций.Там, где горизонтальное пространство ограничено, трубы можно укладывать вертикальными петлями. В земле просверливается ряд глубоких ям. Трубы образуют цепочку из глубоких вертикальных U-образных профилей. Каждое из отверстий может быть заполнено грунтовыми водами или другой средой, чтобы лучше облегчить температурный обмен.

Там, где больше места, трубы можно расположить в горизонтальную сеть из U-образных профилей, лежащих на одной плоскости ниже линии промерзания. Земля может быть выкопана, а затем заменена, чтобы покрыть трубы.

Горизонтальные трубы также могут быть расположены радиально с помощью процесса, называемого горизонтально-направленным бурением. Этот процесс предпочтителен, потому что он может быть установлен, не нарушая проезды и другие элементы поверхности.

5. Гибридные тепловые насосы

Самая большая проблема с чисто тепловыми насосами — обеспечение достаточного количества тепла в очень холодном климате. Насосы воздух-воздух не могут стабильно эффективно работать при температурах ниже нуля или ниже. Это оставляет системы, использующие дорогостоящее аварийное тепло для экстремального холода.

Геотермальные и подводные системы намного лучше охлаждают, чем нагревают. Температура глубоко под землей / под водой может достигать от пятидесяти до шестидесяти градусов по Фаренгейту. Эта температура намного лучше для охлаждения горячего помещения, чем для обогрева морозильного помещения.

Соответственно, существует ряд гибридных тепловых насосов, помогающих в процессе нагрева. Эти насосы работают как насосы с источником воздуха, которые используют дополнительные источники энергии для выделения дополнительного тепла в помещении. Примеры включают:

• Газовые тепловые насосы используют природный газ в качестве источника тепла, обеспечивая дополнительное тепло в холодном климате.Эта версия также может использовать процесс охлаждения аммиачной водой для обеспечения как нагрева, так и охлаждения.
Тепловые насосы на солнечных батареях
• могут использовать солнечные панели в качестве источника энергии для привода и обогрева системы. Они также могут использовать прямые солнечные лучи в качестве дополнительного источника тепла.

Home Stratosphere Giveaways …

Enter to Win Маленькая бытовая техника

Лучшие мелкие бытовые приборы включают блендер Vitamix, быстрорастворимый горшок, соковыжималку, кухонный комбайн, настольный миксер и кофеварку Keurig.

Бесплатные раскраски и книги для детей

Бесплатно скачать и распечатать.

Скачайте тысячи пользовательских раскрасок и пазлов для своих детей.

Что такое тепловой насос, типы, дополнительные функции и установка

Заявление об ограничении ответственности | Эта статья может содержать партнерские ссылки, это означает, что мы можем бесплатно получить небольшую комиссию за соответствующие покупки.

С наступлением холодных месяцев вы можете просто искать на рынке что-то большее, чем простыни и одеяла, чтобы согреться.

Но когда температура приближается, а иногда и превышает 0 градусов, закрытых окон и одеял никогда не будет достаточно.

Конечно! Вы можете инвестировать в искусственный обогреватель, но количество энергии и электричества, которое он потребляет в день, гарантированно оставит большую дыру в ваших сбережениях к концу месяца.

Итак, именно здесь на помощь приходит тепловой насос. Они не только являются более жизнеспособной альтернативой отопления для вашего дома, но и невероятно эффективны.

Тепловой насос может помочь вам во многом — от нагрева воды до поддержания тепла в комнатах.

И в нашем сегодняшнем руководстве мы рассмотрим различные типы тепловых насосов, которые вы получите сегодня на рынке, а также все их различные преимущества и особенности.

Итак, сядьте и читайте.

Так что же такое тепловой насос?

Принимая во внимание законы термодинамики, тепловая энергия в природе обычно передается из более теплого места в более прохладное.

Однако тепловой насос — это устройство, которое позволяет передавать тепло от более низкой температуры к месту с более высокой температурой.

Хотя это идет вразрез с естественным положением вещей, это не первый случай, когда подобное происходит с бытовой техникой.

Такие устройства, как холодильники и кондиционеры, работают по тому же принципу.

Но влияние этих устройств весьма ограничено. С другой стороны, тепловой насос не только поддерживает температуру воды в ванне, но и может обогревать ваши дома и офисные помещения.

Тепловые насосы, как и холодильники и кондиционеры, работают на электричестве, но на сегодняшний день они являются одними из самых энергоэффективных устройств.

Количество энергии, которое им требуется, намного меньше по сравнению с комнатными обогревателями, и вы сможете значительно сэкономить на своих счетах каждый месяц.

Более того, каждый тип теплового насоса и модели теплового насоса имеет право на государственную схему стимулирования использования возобновляемых источников тепла. Так вы сможете вернуть деньги с помощью энергии, которую он может производить.

Типы тепловых насосов

С развитием технологий неудивительно, что на рынке представлено множество типов и моделей тепловых насосов.

Итак, если вы ищете один такой, вот некоторые из основных типов, на которые следует обратить внимание:

1. Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы идеально подходят, если вы живете в месте с умеренным или, скорее, устойчивым климатом.

Насосы источника воздуха не работают должным образом, если в вашем районе время от времени происходят экстремальные погодные изменения. Итак, проведите тщательное исследование, прежде чем вкладывать деньги в один.

Кроме того, эти насосы работают за счет втягивания воздуха и последующей передачи тепла посредством сжатия ». Это основная причина, по которой воздушные тепловые насосы устанавливаются сбоку от здания, а не внутри самого здания.

Сжатие в этих насосах обычно осуществляется с помощью медных трубок.Таким образом, когда требуется нагрев, жидкий хладагент, находящийся вне змеевиков, отбирает тепло из всасываемого воздуха и испаряется.

Затем воздух поднимается вверх по дополнительным змеевикам и начинает рассеивать тепло, когда остывает, возвращается в жидкую форму.

Именно это рассеиваемое тепло производит тепло, которое подается в систему отопления, установленную вокруг дома.

2. Земляные тепловые насосы

Когда дело доходит до районов, где в течение года происходит много экстремальных климатических изменений, геотермальные тепловые насосы являются идеальным выбором.

Воздух — не единственный естественный источник тепла. В земле, а также в водоемах хранится много захваченной солнечной энергии, и ее можно очень легко использовать для работы тепловых насосов этих типов.

Поскольку они используют тепло земли, такие тепловые насосы часто называют геотермальными тепловыми насосами, и они намного более эффективны, чем модели с воздушным источником.

Они способны постоянно обеспечивать теплом ваши дома и работать независимо от преобладающих погодных условий.

Однако геотермальные тепловые насосы бывают не просто разновидностями; по существу есть 3, о которых вам нужно знать:

1. Горизонтальный массивный насос. Эти грунтовые тепловые насосы устанавливаются под поверхностью земли, предпочтительно под вашим садом.
2. Вертикальный тепловой насос. Эти модели размещаются прямо под землей на глубине нескольких метров с помощью скважины.
3. Водяной насос. Эти, вместо того, чтобы использовать геотермальную энергию земли, черпают тепло из окружающих водоемов.

Хотя геотермальные тепловые насосы являются очень эффективным типом, они обычно очень дороги и недоступны для большинства обычных потребителей.

3. Абсорбционные тепловые насосы

Абсорбционные тепловые насосы иногда работают с помощью альтернативных источников тепла, таких как вода, нагреваемая солнечными батареями или вода, нагреваемая геотермально.

Однако чаще всего они используют энергию природного газа для нагрева воды, что также является причиной того, что они называются тепловыми насосами, работающими на газе.

Они чаще используются в промышленных процессах, и только в последнее время разрабатываются все новые и новые коммерческие модели жилых домов и комплексов.

4. Гибридные тепловые насосы

Этот вариант тепловых насосов фактически представляет собой смесь двух отдельных устройств.

Одно из устройств — это сам тепловой насос, а другое — отдельный источник энергии, например, газовый котел.

Итак, основной принцип, лежащий в основе такой модели, заключается в обеспечении постоянного источника тепла для дома, и поэтому она должна быть максимально надежной и эффективной.

Более того, если у вас уже есть источник тепла, например, газовый или масляный котел, вам не придется менять радиатор во время установки теплового насоса.

Еще один тип гибридного теплового насоса, на который вы можете обратить внимание, — это смесь наземных и воздушных смешанных насосов.

Модель этого типа работает на более высоком уровне эффективности в течение всего года, поскольку не зависит от одного конкретного источника.

5. Бесконтактные мини-разделенные тепловые насосы

Тепловые насосы типа mini-split — это, по сути, отдельные тепловые насосы, которые обслуживают потребности отдельных комнат, а не всего дома.

Как правило, они монтируются на стену и не требуют наличия каналов для отвода тепла в помещения. Они также подходят для модернизации домов, так как работают аналогично воздушным тепловым насосам.

Однако их масштаб и возможности намного более ограничены по сравнению с другими типами тепловых насосов.

Расширенные функции тепловых насосов Типы

— не единственное, что вы должны учитывать при выборе теплового насоса.

Сегодня существует ряд инноваций, которые помогают улучшить общую производительность тепловых насосов.

Вот некоторые из них, которые вы можете принять во внимание:

1. Двухскоростной компрессор

По сравнению с более стандартными компрессорными тепловыми насосами двухскоростные варианты намного более энергоэффективны и помогут вам сэкономить на счетах за электроэнергию.

Двухскоростные компрессоры позволяют насосу работать в непосредственной близости от мощности нагрева или охлаждения, которая может потребоваться в любой момент времени.

Помимо снижения потребления электроэнергии, это также снизит износ компрессоров и поможет продлить срок службы теплового насоса.

Еще один аспект двухскоростных компрессоров, который нам нравится, — это то, насколько хорошо они сочетаются с системами зонального контроля, чтобы помочь тепловому насосу поддерживать разные температуры в разных помещениях.

2. Двигатель с регулируемой скоростью

Есть несколько моделей тепловых насосов, которые оснащены очень удобным двигателем с регулируемой скоростью на своих вентиляторах (в помещении или на улице, а иногда даже на обоих).

Регуляторы скорости на вентиляторах помогают воздуху внутри трубок двигаться с равномерной скоростью, чтобы минимизировать вероятность создания прохладной тяги и максимизировать эффективность.

Стабильная скорость воздуха также сводит к минимуму шум теплового насоса, даже когда вентилятор работает на полностью открытой дроссельной заслонке.

3. Пароохладитель

Технология пароохладителя в тепловом насосе направлена ​​на повышение общей эффективности устройства и минимизацию количества электроэнергии, потребляемой для работы.

Эта функция позволяет тепловому насосу «регенерировать отработанное тепло из режима охлаждения теплового насоса» и использовать его в качестве дополнительного источника энергии для нагрева воды.

Пароохладитель нагревает воду почти в 2-3 раза эффективнее, чем любой стандартный электрический водонагреватель, который вы можете найти на рынке.

4. Спиральный компрессор

Если вы хотите, чтобы ваш тепловой насос был надежным, долговечным и мог выдерживать годы износа, выберите модель теплового насоса со спиральным компрессором.

Модель насоса со спиральным компрессором обычно поставляется с двумя спиральными спиралями, одна из которых остается неподвижной, а другая вращается вокруг нее и сжимает воздух в меньшие пространства.

По сравнению с более стандартными поршневыми компрессорами, насосные со спиральными вариантами служат намного дольше, их легче обслуживать и обеспечивать более теплый воздух в режиме нагрева.

Спиральный компрессор обеспечивает воздух, который на 5,6–8,3 ° C теплее, чем воздух, производимый поршневыми компрессорами.

5. Резервная горелка

Возможно, это не является абсолютной необходимостью, но всегда хорошо иметь резервный источник тепла на самые холодные дни, если основной источник тепла не может обеспечить необходимое тепло.

Есть некоторые модели, которые поставляются с двумя типами обогрева, и, несмотря на то, что поначалу казалось дорогостоящим вложением, его удивительная эффективность позволит в долгосрочной перспективе сократить расходы на электроэнергию.

Различные типы установки тепловых насосов

Тепловые насосы также бывают различных типов.

1. Сплит-система

Это наиболее распространенный вариант тепловых насосов, предусматривающий их установку в канальных системах.

Он имеет внутренний испарительный блок, который может быть расположен в любом месте дома, но наиболее распространенными местами являются кладовая, подвал, иногда даже чердак.

Компрессор размещается снаружи вместе с конденсатором.

2. Пакетная система

Все механические компоненты этой системы теплового насоса размещены в большом металлическом ящике, расположенном снаружи. Его воздуховоды — единственное, что направляет воздух внутрь.

3. Бесканальная система

Это разновидности мини-сплит, которые мы объяснили ранее и работают так же, как воздушные тепловые насосы, но в меньшем масштабе, но идеально подходят для обогрева отдельных комнат.

Последние мысли

Когда дело доходит до предоставления идеальных решений для отопления в течение всего года, тепловые насосы действительно могут быть отличным вариантом. От эффективных до недорогих и легко настраиваемых, эти устройства действительно стали очень популярным выбором для многих домовладельцев.

Надеемся, что сегодня вам понравилось наше руководство по тепловым насосам.

До следующего раза!

Статьи по теме

13 лучших коммунальных насосов, которые следует учитывать — отзывы и руководство покупателя

Какой тепловой насос выбрать? — Энергид

Насосы бывают нескольких типов в зависимости от источника тепла (вода, воздух, почва).Они будут нагревать воду, воздух или и то, и другое (смешанные тепловые насосы). Некоторые из них больше подходят для городских районов, чем другие.

Принцип теплового насоса (ссылка на французском) прост: он забирает калории из окружающей среды (вода, воздух, земля) и выводит их в виде тепла в систему отопления, к которой он подключен.

Тепловые насосы используют небольшое количество внешней мощности , что, конечно, делает их очень интересными.Тем не менее, трудно оценить его среднее потребление энергии в год. В отличие от обычных систем отопления, эти насосы сами не производят тепло , а отбирают его из воздуха.

Какие бывают типы тепловых насосов?

Есть несколько видов тепловых насосов. Они привыкли к:

• тепло вода
• нагреть воздух
• отопление и воздух и вода (смешанные тепловые насосы)

Существуют даже реверсивные тепловые насосы, которые работают в любом направлении, обеспечивая отопление зимой или охлаждение летом.

Тепловые насосы извлекают энергию из:

• земля (геотермальный тепловой насос)
• подземные воды (водный тепловой насос)
• наружный воздух (аэротермальный тепловой насос)

Требования при установке теплового насоса

Установка

Ваш дом должен быть достаточно хорошо изолирован: в идеале пассивный дом или тот, значение изоляции которого на ниже, чем K40 .

Низкотемпературный обогрев

Тепловой насос работает должным образом только при низких температурах, поэтому требуются специальные радиаторы . Из-за большей площади поверхности для теплообмена содержащаяся в них отопительная вода менее теплая, чем вода, поступающая из котельной.

Более низкая рабочая температура, в свою очередь, особенно подходит для напольного отопления . В таких ситуациях вода для отопления не должна быть слишком горячей, поскольку это может привести к проблемам со здоровьем у жителей (кровоток в ногах).

Различные типы тепловых насосов

Тепловой насос вода / вода

Насос извлекает тепло из подземных вод. Пробурена скважина. Глубина зависит от состава почвы. Вода перекачивается электродвигателем.

Это решение не очень практично в больших и малых городах, если у вас нет сада. Стоимость инвестиций довольно высока, но окупаемость отличная.

Тепловой насос грунт / вода

Для этого коллекторы тепла, собирающие геотермальное тепло, закапывают на небольшую глубину (50-60 см), чтобы обогревать водяной контур.

Главный недостаток в том, что вам нужна площадь как минимум вдвое больше, чем у вашего дома. Практически невозможно в городах.

Цена: от 12000 евро вкл. НДС без надбавок.

Тепловой насос воздух / вода

Насос улавливает наружный воздух и нагревает его для подпитки водяного контура, который можно использовать для подогрева пола или воды для бытового потребления.

В условиях бельгийского климата эта система не так эффективна, как геотермальные насосы , и поэтому должна поддерживаться дополнительным отоплением. Однако его легко установить даже в больших и малых городах, и это не очень дорого .

Цена: от 5000 до 10000 евро вкл. НДС без премий

Тепловой насос воздух / воздух

Таким же образом собирается и наружный воздух, но в этом случае он выдувается прямо в дом.

Эти тепловые насосы можно реверсировать, чтобы они могли охлаждать дом летом. В этом случае они отбирают тепло не из наружного воздуха, а из воздуха внутри помещения, а затем выводят его наружу.Тепловой насос и дом работают как большой холодильник, но без очень низких температур.

Эта система имеет те же недостатки, что и воздушный насос для водяного контура, поскольку бельгийский климат ограничивает производительность системы. Вложения относительно небольшие, а систему легко установить.

Цена: от 5000 до 10000 евро вкл. НДС без надбавок.

Тепловой насос земля / земля

Тепло забирается из земли и возвращается в землю через пол с подогревом.
Тот же недостаток, что и у земли / водная система: нужна большая площадь поверхности.

Цена: от 12000 евро вкл. НДС без премий

Смешанные системы

Некоторые тепловые насосы могут поставлять энергию как для отопления, так и для воды.
Однако они менее эффективны, и необходимо добавить бойлер (обычный или солнечный).

Ожидайте дополнительную плату в размере 2000 евро по сравнению с заявленными ценами.

Тепловые насосы с функцией кондиционирования воздуха

Есть даже тепловые насосы с функцией кондиционирования на лето

• Функция « естественное охлаждение »: этот тип насоса, который адаптирован к системам вода / вода и грунт / вода, использует разницу температур между землей (постоянная, хотите hele jaar zo’n 12 ° C) и воздух для охлаждения вашего дома на несколько градусов (от 2 ° C до 4 ° C).
• Реверсивный тепловой насос : этот вытяжной насос зимой работает как система отопления, а летом — как кондиционер. Вам просто нужно переворачивать механизм в зависимости от сезона. Обратной стороной является то, что охлаждение комнаты будет стоить столько же, сколько и ее обогрев.

Типы тепловых насосов | Эффективные, удобные и чистые

Какой тепловой насос подходит для вашего дома?

Это непростой вопрос! Сегодня доступно множество различных типов тепловых насосов.Тип теплового насоса, который вы выберете, будет зависеть от вашего дома, типа системы отопления, которая в нем установлена, и от того, строите ли вы новую. Лучший способ, чтобы Найдите подходящую систему для вашего дома с лицензированным, утвержденным подрядчиком. Никогда еще переход с масла не был таким простым, вот вам основные сведения.

Бесконтактные системы («Мини-сплит»)

Если ваш дом отапливается с помощью плинтусов, горячей воды, дровяных обогревателей или старых водяных радиаторов, то в вашем доме, скорее всего, нет воздуховодов. повсюду.В этом случае идеально подойдет бесканальная мини-сплит-система.

В бесканальных системах внутренние блоки монтируются на стене в помещениях, которые они будут обогревать и охлаждать. Ваши внутренние блоки подключены к наружному блоку. Чтобы обслуживать весь дом, вам, вероятно, понадобится несколько внутренних блоков, расположенных по зонам. В некоторых бесканальных системах один наружный блок питает несколько внутренних блоков. В других системах несколько наружных блоков питают по одному внутреннему блоку каждый. Комнатные блоки без воздуховодов могут быть установлены практически в любом месте в соответствии с дизайном вашего интерьера — обычно высоко под потолком.

Бесканальная система обычно полагается на существующую систему отопления в качестве резерва в самые холодные дни. Вы можете придерживаться существующей традиционной масляной системы или перейти на 100% эффективный электрический плинтус, чтобы полностью удалить масло с вашего участка.

Бесконтактные системы имеют тенденцию быть немного более эффективными из-за интеграции технологии компрессоров с регулируемой скоростью, которая обычно не встречается в системах с централизованными каналами. Кроме того, на бесканальные тепловые насосы не влияет утечка воздуха, которая может произойти по каналам.

Важно понимать, что в климатических условиях Новой Шотландии бесканальные тепловые насосы «мини-сплит» по-прежнему будут нуждаться в резервном источнике тепла. Когда температура наружного воздуха падает до минимума, система может перестать производить горячий воздух быстрее, чем его теряет дом. Затем включается резервный источник тепла, дополняющий то, что пытается выполнить тепловой насос.

Du cted systems

Если в вашем доме традиционное масляное принудительное воздушное отопление или если вы строите новое, то канальный тепловой насос может вам подойти.Эта система использует преимущества существующих воздуховодов с принудительной подачей воздуха и распределяет по ним нагретый (или охлажденный) воздух. An Наружный блок извлекает тепло из воздуха (даже зимой), который подключается к внутреннему блоку для распределения воздуха по всему дому.

Канальные тепловые насосы обычно имеют встроенный резервный источник тепла и предназначены для удовлетворения общих потребностей в отоплении вашего дома. Таким образом, ваш внутренний воздуховод заменит вашу существующую печь.

Внутренний канальный блок также может быть добавлен к вашей существующей печи (будь то электрическая или работающая на топливе, таком как нефть, пропан или природный газ), и в этом случае ваша текущая печь действует как резервный источник тепла.Полная замена существующей печи на Однако интегрированный блок может быть наиболее эффективным вариантом.

Геотермальные источники

Большинство тепловых насосов являются «источником воздуха», что означает, что они используют воздух вне дома. С другой стороны, геотермальные системы являются «наземным источником». Вместо того, чтобы использовать внешний воздух, геотермальные системы забирают тепло от (и сбрасывают нагреть) землю.

Геотермальные системы стоят дороже в установке, но обладают более высокой эффективностью, чем тепловые насосы с воздушным источником, поскольку температура земли обычно более постоянна, чем температура воздуха.Обычно установка геотермального теплового насоса рассматривается только для новых строительство, а не как дополнение к существующей системе или дому.

Hydronic

Короче говоря, думайте о «воде», а не о «воздухе», если у вас есть эффективная система водяного отопления (напольные лучистые, панельные радиаторы, даже низкие профильные плинтусы из ребристых труб), это может быть для вас хорошим вариантом. В водяных тепловых насосах тепловая энергия извне передается воде, а не воздуху, и циркулирует в вашем доме через радиаторы.В качестве бонуса системы водяных тепловых насосов могут быть сконфигурированным для обеспечения большей части энергии, необходимой для нагрева воды для бытового потребления.

Типы электрических тепловых насосов и их преимущества

Прежде чем приступить к проектированию систем отопления помещений и горячего водоснабжения здания, ключевым шагом является определение источника энергии для работы этих приборов. Сжигание природного газа или мазута требует меньших эксплуатационных затрат, чем электрическое сопротивление нагреву, но эти виды топлива производят выбросы и требуют наличия выхлопной системы.С другой стороны, электрические обогреватели могут не иметь вредных выбросов, если они работают на солнечной или ветровой энергии.

Резистивные нагреватели являются наиболее распространенной конфигурацией, работающей от электричества, но их эксплуатационные расходы могут быть чрезвычайно высокими, учитывая тарифы на электроэнергию в Нью-Йорке. Однако электрические тепловые насосы обычно могут доставлять от 2 до 4 единиц тепла на единицу потребляемой электроэнергии, предлагая гораздо более низкие эксплуатационные расходы, чем эквивалентные нагреватели сопротивления. При заданном количестве поставляемой энергии электричество намного дороже, чем газ в Нью-Йорке, но электрические тепловые насосы могут соответствовать эксплуатационным расходам газовых котлов за счет более эффективного использования потребляемой энергии.

В этой статье дается обзор двух основных конфигураций электрических тепловых насосов: системы с воздушным источником и геотермальной системы.

Воздушные тепловые насосы

Как следует из их названия, воздушные тепловые насосы извлекают энергию из окружающего воздуха для передачи тепла. Это в точности похоже на работу кондиционера в обратном направлении: вы заметили, как наружный блок нагревает воздух вокруг себя? Что ж, тепловой насос использует тот же эффект в помещении.

При той же теплопроизводительности тепловой насос с воздушным источником энергии с маркировкой ENERGY STAR потребляет только около 40% энергии, необходимой для электрического резистивного нагревателя.Их эффективность обозначается коэффициентом сезонной производительности отопления (HSPF), который представляет собой отношение выходной мощности британских тепловых единиц к потребляемой ватт-часам, аналогично значению расхода топлива на бензине автомобиля. Ищите максимальное значение HSPF, соответствующее вашему бюджету, чтобы добиться максимальной экономии энергии.

Так же, как и системы кондиционирования воздуха, воздушные тепловые насосы доступны в виде комплектных систем или сплит-систем (бесканальных). Если в вашей собственности уже есть воздуховоды, лучше всего подойдет комплектный тепловой насос. С другой стороны, если установка воздуховодов нецелесообразна, рекомендуется бесканальная система.Тепловые насосы с воздушным источником энергии ENERGY STAR имеют минимальную HSPF 8,2 в комплектной конфигурации и 8,5 в бесканальной конфигурации.

Чиллеры с обратным циклом — это подтип теплового насоса с воздушным источником тепла, который подает тепло в резервуар для воды, а не напрямую в воздух в помещении. Такая установка позволяет использовать тепловой насос с трубами излучающего теплого пола или с фанкойлами.

Геотермальные тепловые насосы

Температура наружного воздуха значительно колеблется в течение года, и тепловые насосы с воздушным охлаждением страдают от снижения эффективности в самые холодные дни зимы.Земля намного надежнее как источник тепла; Эта конфигурация системы извлекает тепло непосредственно из земли, грунтовых вод или из близлежащего водоема, например пруда или озера. Геотермальные тепловые насосы часто называют водяными тепловыми насосами, поскольку в большинстве конфигураций систем в качестве теплоносителя между тепловым насосом и землей используется вода с антифризом.

Геотермальные тепловые насосы имеют более высокий КПД, чем тепловые насосы с воздушным источником. Представленные на рынке высокоэффективные модели обеспечивают экономию более 70% по сравнению с электрическими резистивными нагревателями, а самые эффективные геотермальные тепловые насосы на рынке экономят более 80%.

Геотермальные тепловые насосы можно разделить на системы с обратной и обратной связью.

• Замкнутые системы имеют замкнутый контур трубопровода, который циркулирует между тепловым насосом и землей, но вода внутри никогда не смешивается с грунтовыми водами.
• Разомкнутые системы забирают грунтовые воды из колодца, пропускают их через тепловой насос, а затем сбрасывают. В соответствии с порядком эксплуатации, системы с разомкнутым контуром подпадают под все применимые правила сброса подземных вод.

В замкнутых системах могут использоваться как вертикальные, так и горизонтальные водяные контуры, в зависимости от наличия земли. Горизонтальные петли требуют траншей глубиной не менее четырех футов и подходят для участков с большой площадью земли. С другой стороны, вертикальные петли могут уходить под землю на сотни футов и обычно используются, когда земля ограничена — например, высотное строительство в Нью-Йорке. Если дом находится близко к водоему, например, к пруду или озеру, контур подземного водоснабжения можно затопить, что приведет к гораздо более дешевой установке.

Рекомендации по эффективному использованию тепловых насосов

Если вы рассматриваете тепловые насосы для своего дома, лучший вариант меняется в зависимости от условий проекта.