Плюсы и минусы воздушного теплового насоса

Содержание
  1. Тепловые насосы и бум возобновляемых источников энергии
  2. Особенности установки и эксплуатации
  3. Рабочие параметры оборудования 
  4. Насколько эффективен тепловой насос воздух-воздух для отопления дома?
  5. Как подобрать тепловой отопительный насос воздух-вода
  6. Как сделать расчет необходимой мощности ТН воздух-вода
  7. Производители тепловых насосов отопления воздух-вода
  8. Стоимость установки ТН воздух-вода
  9. Экономия от теплового насоса и область применения
  10. Информация о тепловых насосах воздух-воздух
  11. Как выбрать тепловой насос типа воздух-воздух
  12. Как рассчитать необходимую мощность ТН
  13. Какую марку ТН воздух-воздух выбрать
  14. Сколько стоит ТН воздух-воздух
  15. Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух
  16. Самоделка из старого холодильника
  17. Когда выгодно использовать ТН типа воздух-воздух?
  18. Каналы подачи и отвода воздуха 
  19. Грунтовой тепловой насос: чем меньше мощность тем дешевле установка.
  20. Подбор и расчеты теплового насоса
  21. Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками
  22. Создание рабочего чертежа
  23. Сборка насоса
  24. Запуск
  25. Обслуживание
  26. Технология правильного обслуживания
  27. Применение теплового насоса для охлаждения
  28. Как работают воздушные тепловые насосы
  29. Подробнее: Тепловой насос воздух-воздух
  30. Плюсы и минусы использования теплового насоса воздух-воздух
  31. Преимущества теплового насоса воздух-воздух
  32. Тепловые насосы воздух-воздух не влияют на климат помещения
  33. Производительность теплового насоса воздух-воздух зависит от температуры наружного воздуха
  34. Централизованные и разнесённые системы отопления
  35. Распределение тепла по комнатам 

Тепловые насосы и бум возобновляемых источников энергии

Использование возобновляемых источников энергии находится в центре внимания мирового сообщества уже несколько лет. Сегодня эти альтернативные энергетические технологии стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, перестав быть просто научным ноу-хау будущего. В связи с растущей популярностью возобновляемых источников энергии, современные производители «зеленых» технологий предлагают широкий спектр приборов, предназначенных для удовлетворения и в определенной степени превосходящих ожидания в отношении экологически чистых энергетических решений.

От солнечных батарей и фотоэлектрических систем до конденсационных котлов и тепловых насосов — у каждого есть свобода выбора, какая из этих возобновляемых технологий будет лучше удовлетворять энергетические потребности домашнего хозяйства и не будет создавать дополнительную нагрузку на предусмотренный бюджет. Таким образом, если есть искреннее желание стать «зеленым» и при этом даже сэкономить на счетах за электроэнергию и отопление, то не должно быть никаких сомнений в целесообразности приобретения «зеленого» энергетического устройства.

Если вам интересно узнать, сколько будет стоить какое-либо из этих решений в области возобновляемых источников энергии, вы можете отправить контактную форму со своими предпочтениями. Мы свяжемся с вами в ближайшее время для получения дополнительной информации и бесплатно свяжемся с нашими квалифицированными поставщиками. Услуга без обязательств.

Особенности установки и эксплуатации

Внутренний блок воздушного теплового насоса снизу стены
Внутренний блок воздушного теплового насоса снизу стены
Иногда внутренний блок ставят именно так — чтобы прогревать нижнюю часть помещения, а теплый воздух потом сам будет подниматься наверх.

Это оборудование мало чем отличается от кондиционера, как и по принципу монтажных работ. Как и в случае с другими климатическими системами ТН может быть с одним внутренним блоком или с несколькими (мультизональным).

Как и в случае с кондиционером, тепловому насосу нужно проводить периодическую профилактику, желательно один раз в год – чистить или менять фильтра, проверять наличие и давление теплоносителя в системе, соответствие режимам работы.

Рабочие параметры оборудования 

Сильные морозы в Подмосковье — редкость, опыт показал, что температура редко опускается ниже -25℃. Подсчитали — в таких условиях для дома имеющейся площади будет достаточно насоса, выдающего 15 кВт тепла. Бюджет системы обошелся нам примерно в 150 000 рублей. 

КПД у воздушных насосов тоже меняется в зависимости от внешних условий. В нашем случае оказалось, что при потреблении 1 киловатт-часа электроэнергии система выдавала 2-2,5 кВт тепла. Это минимум. Если на улице легкая оттепель с температурой чуть выше нуля, то она выдает 3,5 кВт тепла. 

Дом равномерно прогревается именно теплым воздухом, радиаторов или теплых полов нет. В систему постоянно через рекуператор добавляется свежий уличный воздух. 

Задача рекуператора — в дополнительной экономии тепла. С его помощью поступающий с улицы воздух подогревается тем, который принудительно выбрасывается из дома, например, из санузлов. Желаемая температура в помещении выставляется на пульте. 

Управление автоматическое, на ночь температура снижается для большего комфорта. 

Насколько эффективен тепловой насос воздух-воздух для отопления дома?

КПД тепловых насосов и другого климатического оборудования называется COP ( Coefficient of performance ) и лежит в пределах от 1 и выше. При COP равном 1, на 1 кВт электрической энергии вы получите 1 кВт тепла, при COP = 2 – на 1 кВт электроэнергии – 2 кВт тепловой энергии и так далее.

График COP теплового насоса в зависимости от температуры наружного воздуха и нагрева воды
График COP теплового насоса в зависимости от температуры наружного воздуха и нагрева воды
Здесь показан COP двух моделей тепловых насосов (среднего класса) в зависимости от наружной температуры.

Стоит отметить, что у воздушного теплового насоса эффективность существенно зависит от температуры вне помещения. Она снижается ночью и в холодное время года, но максимальная летом и днем. Причем у каждой модели свои характеристики и показатели COP. У некоторых он снижается до 1 при -25, а некоторые перестают работать при -5 градусах.

Поэтому некоторые считают, что использовать тепловой насос воздух-воздух для отопления дома – нецелесообразно. Но это не всегда так.

Как подобрать тепловой отопительный насос воздух-вода

Правильно выбрав тепловой насос для отопления дома воздух-вода, можно раз и навсегда решить вопрос обогрева жилых и промышленных помещений. Подбор подходящей тепловой станции выполняют следующим образом:

  • Тип корпуса – производители предлагают две базовых конструкции. Низкотемпературный моноблочный тепловой насос типа воздух-вода примечателен тем, что в помещении не устанавливается никакого оборудования, все необходимые узлы расположены на улице (либо в отдельном изолированном помещении). В дом входит только подающий и обратный трубопровод отопления.
    Сплит – системы, больше предназначены для бытового использования. Внешний блок устанавливается на улице и подключается к емкости накопителю. Разогретый фреон разогревает конденсатор, который методом косвенного нагрева передает тепло жидкости, используемой в качестве теплоносителя.
  • Функциональные возможности – некоторые модели предназначены для подключения только к системе водяного обогрева здания. Применение других теплонасосов воздух-вода, подходит для отопления и горячего водоснабжения.
  • Зависимость производительности от температуры окружающей среды – бытовые модели обычно ограничены температурой от +45°С до -15°С, можно приобрести оборудование, способное вырабатывать тепловую энергию даже при -25-32°С. Эффективность системы отопления дома с ТН воздух – вода, напрямую зависит от этого параметра.

Дополнительно, к параметрам при выборе, обращают внимание на мощность оборудования, компанию производителя, выпускающую теплонасос и себестоимость установки, включая проведение монтажных работ

Как сделать расчет необходимой мощности ТН воздух-вода

Существует два понятия, предварительный (в первом приближении) и проектный расчёт мощности. Первый можно выполнить самостоятельно, второй делает специализированное учреждение. В первом приближении, на каждый квадратный метр рассчитывают 70 Вт мощности ТН. Дальнейшие расчеты выполняют следующим образом:

  1. Подсчитывают общую отапливаемую площадь.
  2. Умножают полученную сумму на 0,7.
  3. Полученный результат будет соответствовать минимально необходимой мощности оборудования.

Чтобы обеспечить максимальную экономичность отопления дома с помощью теплового насоса системы воздух-вода, потребуется грамотная проектная документация и квалифицированное выполнение монтажных работ.

Производители тепловых насосов отопления воздух-вода

Буквально 10 лет назад, на рынке предлагались всего несколько моделей тепловых насосов. Сегодня выбор стал намного больше. Ведущие немецкие производители, российские, японские и китайские компании, выпускают оборудование, с той или иной долей теплоэффективности.

Судя по отзывам покупателей, наиболее востребованными являются насосы следующих компаний:

  • Viessmann – более 30 лет занимается выпуском тепловых насосов. С тех пор, продукция компании существенно изменилась. Были учтены пожелания потребителей, внедрены новые технологии. В ТН Viessmann используется инновационная автоматика, полностью регулирующая весь процесс работы, оптимизирующая процесс обогрева, в согласии с погодными условиями.
  • Buderus – модели отличаются высокой производительностью. Предназначены для бытового и промышленного применения. Полностью соответствуют особенностям отечественной эксплуатации. В серии Buderus предлагаются насосы для обогрева площади до 500 м² и выше.
  • Stiebel Eltron – еще одна немецкая компания, пользующаяся неизменным спросом у отечественного потребителя. В качестве достоинств можно выделить большой ассортимент предлагаемого оборудования, функциональность устройств и возможность подбора по индивидуальным запросам. Модели Stiebel Eltron имеют высокий уровень СОР и отличаются экономичностью.
  • Heliotherm – австрийские теплонасосы, имеющие один из лучших показателей СОР среди всего термального оборудования. Имеют официальное представительство в РФ, что во многом облегчает монтаж, обслуживание систем и выполнение гарантийных обязательств. Теплонасосами Heliotherm оснащены более 15 000 различных объектов.

Стоимость установки ТН воздух-вода

Последние модели тепловых насосов обойдутся в 160-1200 тыс. руб. Цена варьируется, в зависимости от производителя. На стоимость сильно влияет «раскрученность» бренда. Китайские модели, имеют меньшую цену, но и уступают по надежности и показателям СОР.

Тепловой насос воздух-воздух: отопление и оборудование частного дома, виды и действие

Тепловой насос воздух-воздух: отопление и оборудование частного дома, виды и действие

Тепловой насос воздух-воздух для отопления дома – плюсы и минусы

Тепловой насос воздух — воздух

Устройство и применение теплового насоса воздух-воздух

Принцип работы теплового насоса. как работает тепловой насос?

Тепловой насос для отопления дома: принцип работы, рентабельность установки, как работает,тепловые насосы.

Тепловой насос типа воздух-вода: обзор технологии самостоятельного конструирования

Отличия и преимущества теплового насоса типа воздух — вода

Тепловой насос воздух-воздух: особенности устройства и видеоотзыв реального владельца

Монтаж теплонасосов воздух-вода обычно входит в стоимость. Большинство производителей, дополнительно, бесплатно делают проект и предоставляют другие услуги по обслуживанию. Рассчитать полную стоимость, включая покупку ТН и его установку можно с помощью он-лайн калькуляторов.

Экономия от теплового насоса и область применения

Любая технология, способная извлечь дополнительные ватты энергии помимо затраченных, уже подразумевает существенную экономию. Вопрос стоит лишь в стоимости оборудования и сроках, за которые оно себя окупит.

Подсчитать несложно: возьмите расчётные показатели теплопотерь дома, разделите на среднее значение СОР с учётом средней температуры уличного воздуха в отопительный период и полученное значение мощности умножьте на стоимость того типа энергоносителя, который мог бы использоваться при ином типе обогрева.

При стоимости порядка 3500–4000 рублей за каждый м2 отапливаемой площади воздушные тепловые насосы имеют срок окупаемости порядка 20–30 лет, что вдвое выше гарантированного срока эксплуатации оборудования. Впрочем, всегда нужно делать поправку на постоянное удорожание энергоносителей и потенциальную возможность разработки новых, более эффективных хладагентов.

Однако существуют ситуации, когда экономию от установки теплового насоса можно ощутить прямо сразу. Скажем, если стоимость подвода природного газа на участок составляет около 700–800 тысяч рублей, приобретение агрегата альтернативного отопления обеспечит пожизненную экономию буквально с первого дня использования. Можно возразить, что газовый котёл с успехом можно заменить электрическим, но не всегда установленной мощности городской сети достаточно для восполнения тепловых потерь дома.

Также важно понимать разницу между основной и дополнительной системой отопления. Воздушные тепловые насосы, рассчитанные на работу при плюсовых уличных температурах, по стоимости обходятся в 2–2,5 раза ниже, а экономия и комфорт от их использования в межсезонье ощутимы более чем.

Информация о тепловых насосах воздух-воздух

Большинство крупных корпораций, которые занимаются производством и разработкой систем вентиляции и кондиционирования воздуха, также производят устройства, способные работать в режиме обогрева, устройства, которые стали называться воздушными тепловыми насосами. Среди них особый интерес вызывают тепловые насосы типа «воздух-воздух», в основном из-за простоты эксплуатации и относительно низких эксплуатационных и монтажных затрат. А именно, это устройство, которое мы выбрали, чтобы сосредоточить наше внимание на следующих строках, обращая внимание на преимущества и недостатки, которые следует учитывать при поиске системы воздушного отопления.

Как выбрать тепловой насос типа воздух-воздух

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

  • Мощность теплонасоса.
  • Компания производитель.
  • Стоимость оборудования и подключения.

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

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

Как рассчитать необходимую мощность ТН

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

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

  • Расчет мощности включает стандартное помещение, со средним показателем теплопотерь и высотой потолка не более 2,7 м, при условии постоянного проживания.
  • На каждый 10 м² требуется 0,7 кВт производительности ТН. Для 100 м² понадобится установка на 7 кВт, 200 м² — 14 кВт.
  • Если в принципиальную схему входит водонагревательный бак, к полученному результату добавляют еще 10-20% мощности.

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

Какую марку ТН воздух-воздух выбрать

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

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

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

теплонасос Daikin

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

теплонасос Mitsubishi ZUBADAN

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

теплонасос Fujitsu

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

Сколько стоит ТН воздух-воздух

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

  • Бытовые – ориентировочная цена 200-350 тыс. руб. Максимальная отапливаемая площадь не более 100-140 м².
  • Полупромышленные – обойдутся в 500-800 тыс. руб.
  • Промышленные – самые дорогие и производительные установки, предназначены для долгой эксплуатации при неблагоприятных условиях. Производительность до 90 кВт. Стоимость от 900 до 3 млн. руб.

Дополнительно, к цене теплонасоса добавляют стоимость монтажа и изготовления проекта, по распределению потоков воздуха при работе. Особенно это важно при обогреве помещений большой площади, разделенных на комнаты перегородками.

устройство системы отопления воздух-воздух

Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух

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

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

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

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

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

Самоделка из старого холодильника

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

Отопление дома тепловым насосом «воздух-воздух»
Простейший воздушный теплонасос можно смастерить из холодильника, протянув в него с улицы воздуховод и навесив вентилятор на заднюю решетку теплообменника

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

Как работает тепловой насос для отопления дома

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух — описание процесса

Тепловой насос “воздух-воздух” — опыт эксплуатации для отопления загородного дома

Тепловой насос воздух-воздух - принцип работы, устройство и преимущества

Тепловой насос для отопления дома: что такое, как работает воздушный, монтаж, расчет частной системы воздух вода, принцип работы

Действие и виды тепловых насосов воздух-воздух для отопления дома

Как работает тепловой насос для отопления дома

Тепловой насос воздух-воздух — как работает и для чего нужен

Тепловые насосы воздух-воздух для отопления дома

Отличия и преимущества теплового насоса типа воздух — вода

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

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

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

Отопление дома тепловым насосом «воздух-воздух»
В большом коттедже систему воздушного отопления придется дополнять воздуховодами, распределяющими теплый воздух равномерно по всем помещениям

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Когда выгодно использовать ТН типа воздух-воздух?

Есть пять способов получить тепловую энергию для обогрева дома:

  • Газ;
  • Твердое топливо (уголь, дрова, пеллеты);
  • Электроэнергия;
  • Солнечные коллекторы;
  • Тепловой насос.

Дороже всего обходится обогрев с помощью электричества, а дешевле всего – газом. Но не всегда есть доступ к энергоресурсам. Если дом газифицирован и цена на голубое топливо небольшая, то имеет смысл устанавливать газовый котел. Но при этом не стоит забывать, что использование любого топлива – это риск возгорания, отравления и т.д.

Если сравнивать обычные электрические конвекторы и тепловой насос для отопления частного дома, то первые выигрывают только в одном – дешевизне и простоте установки. Что касается потребления энергии – они никогда не дадут больше 1 кВт тепла на 1 кВт электроэнергии. Их имеет смысл использовать только тогда, когда нет другой альтернативы и нет средств для покупки и монтажа теплового насоса.

Эффективность воздушного теплового насоса зависит от разницы температур на улице и в доме. В определенный момент она может стать такой, что на 1 кВт затраченной электроэнергии он даст меньше 1 кВт тепла. Его энергоэффективность будет ниже, чем у конвекторов.

В отдельной публикации мы собрали отзывы реальных владельцев тепловых насосов воздух-воздух.

Каналы подачи и отвода воздуха 

Воздуховоды устроены так, как это принято в американских домах. Есть основная магистраль, и от нее по гибким ответвлениям идет тепло в комнаты. Аналогично сделаны обратные воздуховоды. Трубы подачи воздуха утеплены и сделаны из шумопоглощающего материала. Опыт эксплуатации показал, что это оправдано — никаких лишних шумов в комнатах не слышно. 

Грунтовой тепловой насос: чем меньше мощность тем дешевле установка.

Стоимость инвестиций прямо пропорциональна тепловой мощности установки. Поэтому, несмотря на то, что коэффициент производительности насоса для грунтовых вод не уменьшается с приходом сильного мороза, стоит рассмотреть применение теплового насоса в бивалентной системе.

Проще всего оборудовать ее электрическим проточным нагревателем воды (как правило, предлагается в качестве дополнительного оборудования – для установки в корпусе теплового насоса). Затем определяется точка бивалентности и для нее определяется необходимая тепловая мощность насоса.

Тепловой насос воздух-воздух

Если насос может отапливать дом, расположенный в III климатической зоне и принимается, что ниже температуры наружного воздуха -10 градусов по Цельсию может ее продвинуть электрический нагреватель, то его тепловая мощность может быть на 25% меньше от проектной тепловой нагрузки. На столько же меньше будет стоимость изготовления грунтового теплообменника.

В рассматриваемом примере вместо мощности 10,9 кВт, достаточно 8,2 кВт. А, в связи с этим, площадь горизонтального теплообменника может иметь 410 м2 вместо 545 м2 и глубина вертикального 164 м вместо 218 метров. Помимо более низкой цены, преимуществом является, следовательно, также меньше количество необходимого места.

Подбор и расчеты теплового насоса

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

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

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

Когда лучше всего работает тепловой воздушный насос
Когда лучше всего работает тепловой воздушный насос
Оптимальную продуктивность по обогреву теплонасос выдает при температурах на улице -10…+10 градусов Цельсия, так он до ¾ тепловой энергии берет с улицы

При расчете воздушного отопления необходимо учесть:

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

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

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

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

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

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

Отдельные модели дополняют:

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

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

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

Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками

Высокие цены на приобретение и сервисное обслуживание тепловых насосов побуждают пользователей изготавливать устройства с нужными параметрами своими руками. Для этого надо обладать определенными навыками и знаниями, но для людей подготовленных такая задача не составляет значительных затруднений.

Порядок действий состоит из трех этапов:

  • подготовка, приобретение всех материалов, деталей или готовых узлов конструкции
  • сборка теплового насоса
  • запуск, настройка

Создание рабочего чертежа

Первый этап требуется для того, чтобы обзавестись всеми необходимыми материалами, но основная задача — создание рабочего чертежа. Необходимо тщательно продумать конструкцию и способы соединения всех узлов и деталей, предусмотреть удобство обслуживания и ремонта, другие рабочие моменты. Опытные мастера рекомендуют приступать к работе только после прояснения всех неясных моментов, чтобы не действовать наобум.

Тепловой насос воздух-воздух - принцип работы, устройство и преимущества

Тепловой насос для отопления дома: что такое, как работает воздушный, монтаж, расчет частной системы воздух вода, принцип работы

Действие и виды тепловых насосов воздух-воздух для отопления дома

Тепловой насос воздух-воздух для отопления дома – плюсы и минусы

Тепловой насос воздух-воздух — как работает и для чего нужен

Тепловые насосы воздух-воздух для отопления дома

Принцип работы теплового насоса. как работает тепловой насос?

Тепловые насосы воздух-воздух для отопления частного дома

Виды тепловых насосов воздух-воздух для дома и характеристика оборудования

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух — описание процесса

Сборка насоса

Второй этап — собственно создание теплового насоса. Его конструкция состоит из двух теплообменников практически одинаковой конструкции, разница только в размерах змеевиков. Для создания змеевиков используется медная трубка, которую наматывают на трубу или любую оправку цилиндрической формы. Змеевики устанавливаются в кожухи, которые продуваются вентиляторами. Получается два теплообменника, действующих по принципу калорифера.

  • Один из них (испаритель) обдувается наружным воздухом, отдающим тепловую энергию.
  • Второй — конденсатор, по нему проходит горячий фреон.

При обдуве потоком воздуха создается теплый поток, поступающий в жилые помещения.

Между выходным патрубком испарителя и входным штуцером конденсатора устанавливается компрессор. Выход конденсатора и вход испарителя соединяются дросселем, обеспечивающим падение давления на испарителе. Если нет опыта создания холодильных систем, в этом вопросе следует обратиться к профессионалу.

Запуск

Третий этап состоит из пробного запуска, проверки работоспособности и настройки системы. Рекомендуется установить блок управления (подойдет блок от кондиционера), позволяющий регулировать работу системы во время эксплуатации. Все элементы теплового насоса следует спрятать в кожухи или корпуса, защищающие систему от механических повреждений и, в особенности, от обледенения.

Обслуживание

Обслуживание системы необходимо производить регулярно. Требуется очистка от пыли, осмотр соединений, в особенности — стыков трубок, фитингов и прочих элементов. Необходимо следить за состоянием вентиляторов, вовремя смазывать их и очищать лопасти от пыли, чтобы поток воздуха не уносил в жилое помещение мелкую взвесь из твердых частиц и пыли.

Технология правильного обслуживания

Работа тепловых насосов регулируется автоматически, поэтому никакого особого ежедневного ухода эта система не требует. Все же рекомендуется периодически, хотя бы раз в год, осматривать все элементы системы, чтобы выявить возможные неполадки и предотвратить их. Владельцу теплового насоса следует:

  1. Проверять состояние всех имеющихся фильтров и прочищать их.
  2. Контролировать температуру масла в компрессоре (оно должно быть теплым).
  3. Удалять мусор, попавший в наружный теплообменник.
  4. Удалять пыль и грязь с температурных датчиков.
  5. Проверять состояние проводки и линии подключения.
  6. Осматривать шланги, трубы и места их соединений, выявляя протечки.
  7. При необходимости смазывать соответствующие точки двигателя и вентилятора.

Обычно компрессор снабжен системой подогрева масла. Перед запуском насоса следует на несколько часов оставить его включенным, чтобы масло успело прогреться

Без этой предосторожности оборудование может очень быстро выйти из строя

Применение теплового насоса для охлаждения

Огромным достоинством тепловых насосов является то, что они способны не только отапливать дом, но и при необходимости охлаждать его. Наше короткое российское лето порою бывает очень жарким, и, когда ваше жилище буквально раскаляется, предложение превратить обогреватель в кондиционер будет очень кстати.

Техническое решение этого вопроса может быть интегрировано в тепловой насос изначально, на стадии изготовления, и практически у всех производителей имеются линейки насосов, умеющих кондиционировать помещение (режим Natural Cooling). Если ваш тепловой насос не обладает такими способностями, не все еще потеряно – работать на охлаждение может и обычный насос. Необходимое для этого дополнительное оборудование в виде гидравлической развязки будет смонтировано вне насоса. Оба варианта не требуют больших капиталовложений.

Нести генерируемый тепловым насосом холод непосредственно в помещение можно разными способами. Эта функция может быть возложена на холодные панели на стенах или потолке, охлаждающий теплый пол, радиаторы отопления с хорошим обдувом или же фанкойл – устройство, в чей корпус встроен обдуваемый вентилятором пластинчатый теплообменник.

Как работают воздушные тепловые насосы

Проще говоря, тепловые насосы типа «воздух-воздух» работают по тому же принципу, что и кондиционеры, единственное и решающее отличие состоит в том, что первое функционирует наоборот по сравнению с последним. Воздушные тепловые насосы извлекают тепло из внешних масс воздуха и передают его компрессору внутреннего блока насоса. Этот процесс полностью основан на принципе теплопередачи, который поддерживается свойством хладагента насоса снижать температуру воздуха, который проходит через устройство. Таким образом, тепловая величина поступающего воздуха ниже уровня температуры окружающей среды, что приводит к тепловой изоляции воздушного тепла.

Подробнее: Тепловой насос воздух-воздух

Результатом последующего сжатия является быстрое повышение температуры охлаждающей жидкости (хладагента), что создает идеальные условия для передачи генерируемой тепловой энергии в помещение. Выполняется циклическое повторение вышеописанного процесса, который гарантирует, что тепло, поступающее от наружного воздуха, передается в помещение, требующее обогрева, что обеспечивает экономичный и экологически чистый способ обогрева вашей собственности.

Плюсы и минусы использования теплового насоса воздух-воздух

Как и любая универсальная система воздушного отопления или кондиционирования воздуха, тепловой насос типа «воздух-воздух» имеет свои преимущества и недостатки, которые мы рассмотрим далее.

Преимущества теплового насоса воздух-воздух

Тепловые насосы типа «воздух-воздух» универсальны с точки зрения обеспечения отопления в холодное время года и охлаждения воздуха в жаркие летние дни.
Низкие затраты на установку. Нет необходимости сверлить скважины или использовать дорогостоящее оборудование для установки теплового насоса типа воздух-воздух.
Эти насосы обладают значительной теплообменной способностью.
Нет необходимости устанавливать сложные системы распределения тепла, такие как радиаторы или пол с подогревом.
Простота использования обеспечивается автономными термостатами климат-контроля, которые автоматически контролируют параметры работы насоса.
Общие затраты на насос (установка и эксплуатационные расходы) не должны превышать уровни, которые человеку со средним уровнем дохода будет комфортно.
Фоновый шум насоса незначителен и, следовательно, не является фактором раздражения для людей, которые окажутся в одной комнате с внутренним блоком насоса.

Тепловые насосы воздух-воздух не влияют на климат помещения

Отопление вашей собственности с помощью воздушного теплового насоса является экологически чистым. Тепловой насос не выделяет вредных газов или компонентов в атмосферу.
Дополнительные соображения относительно тепловых насосов
Несмотря на впечатляющий список преимуществ, тепловые насосы типа «воздух-воздух» также имеют ряд недостатков:

Производительность теплового насоса воздух-воздух зависит от температуры наружного воздуха

Когда температура окружающей среды падает до -10 градусов по Цельсию и ниже, потребление электроэнергии насосом

Когда температура окружающей среды падает до -10 градусов по Цельсию и ниже, расход электроэнергии на насос увеличивается, чтобы обеспечить оптимальную работу теплового насоса.
Благодаря постоянному движению воздуха из одной среды в другую насос также перемещает пыль, содержащуюся в воздухе.
Не рекомендуется использовать обогрев воздух-воздух в местах, где вокруг маленькие дети, так как активное движение массы пыли может вызвать аллергические реакции.

Централизованные и разнесённые системы отопления

Роль теплового насоса «воздух-воздух» в бытовом применении может сводиться либо к обогреву отдельных комнат, когда нет особого смысла «гонять» основной отопительный агрегат, либо к полному переоборудованию котельной. В последнем случае электрический или газовый котёл становится резервным источником обогрева, помогая тепловому насосу справиться с экстремально низкими температурами или перебоями в энергоснабжении.

Вариант локального применения теплового насоса видится более благоразумным. Зачем городить сложную отопительную систему, если местные нагревательные приборы обеспечивают гибкую регуляцию климата, а поломка одного из них не приведёт к выхолаживанию всего здания? Однако есть ряд аргументов против такого подхода:

  • Очень сложно направить нагретый воздух по нужному маршруту. Образуется множество холодных зон, а выход на постоянный комфортный тепловой режим требует времени.
  • Общая эффективность нескольких агрегатов всегда ниже, чем при установке одного более мощного.
  • Многочисленные наружные блоки испортят вид фасада, а внутренние нарушат интерьер помещений.
  • Существуют ограничения в длительности технической трассы, связывающей внешний блок с внутренним, что затрудняет отопление помещений в центре большого здания.
  • Централизованный обогреватель на основе теплонасоса «воздух-воздух» требует прокладки сети воздуховодов, что особенно сложно выполнить при монолитном типе перекрытий и стен. Но есть и преимущества такой системы:

  • Вы полностью контролируете температуру и влажность в доме.
  • Имеется возможность очистки и обеззараживания воздуха.
  • Полный контроль над притоком и вытяжкой вентиляции помогает снизить связанные с воздухообменом потери тепла или использовать рекуператоры.
  • Обслуживание одного агрегата требует меньше времени, сил и средств.
  • Работу в экстремальных режимах для одного внешнего блока организовать проще. Например, имеет смысл включать дополнительный обогрев внешнего блока при больших отрицательных температурах, вплоть до разведения рядом костра. Или, как вариант, можно наладить систему подготовки воздуха на почвенном теплообменнике.
  • Распределение тепла по комнатам 

    В каждое помещение нужно свое количество тепла. Например, в угловые комнаты его всегда требуется больше, потому что у них две холодные стены. Задачу распределения мы решили при помощи задвижек. 

    В остальных местах подача регулируется клапанами на решетках. Они стоят не только в потолке, но и в полу. Для равномерного прогрева и комфорта это очень важно — все знают о том, что теплый воздух поднимается вверх. Аналогично устроен и забор воздуха для отвода из помещений — он производится и от потолка, и от пола. 

    О том, как отводится воздух из санузлов, уже упоминалось: на улицу через рекуператор, поэтому распространения запахов по дому не происходит. 

    Источники

    • https://KondicionerLux.ru/otoplenie-teplovym-nasosom-vozduh-vozduh-plyusy-i-minusy
    • https://VTeple.xyz/teplovoy-nasos-vozduh-vozduh-dlya-otopleniya-doma-plyusyi-i-minusyi/
    • https://zapodlico.ru/teplovoy_nasos_vozduhvozduh__opyt_ekspluatacii_dlya_otopleniya_zagorodnogo_doma
    • https://oboiman.ru/teplo/teplovoj-nasos-vozduh-vozduh-princip-raboty-ustrojstvo-i-preimusestva.html
    • https://www.WikiStroi.ru/story/heating/otoplieniie-doma-tieplovym-nasosom-vozdukh-vozdukh
    • https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/150-teplovye-nasosy-vozduh-vozduh.html
    • https://dymohod-msk.ru/vozdusnyj-teplovoj-nasos/
    • https://sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Строй портал электрика и не только