Тепловой насос воздух-вода для отопления дома — это стоит знать. Тепловой насос типа воздух-вода: обзор технологии самостоятельного конструирования Моноблочный тепловой насос воздух вода схема

В связи с регулярным повышением стоимости теплоносителей востребованными становятся альтернативные методы отопления. К примеру, практичный тепловой насос воздух-вода, использующий для обогрева энергию воздуха. Установка не требует дорогостоящих расходных материалов, удобна в эксплуатации, безопасна.

В связи с немалой ценой заводской сборки агрегата у многих возникает интерес к самостоятельному сооружению этой системы. Мы расскажем, что потребуется домашнему мастеру для устройства самодельного теплового насоса. У нас вы узнаете, какими техническими средствами следует запастись.

Тепловой насос, которому посвящена эта статья, в отличие от других модификаций подобного устройства (в частности, и грунт-вода), обладает рядом достоинств:

экономит электричество;
для установки не потребуются масштабные земельные работы, бурение скважин, получение специальных разрешений;
если подключить систему к солнечным батареям, то можно обеспечить полную ее автономность.

Веское преимущество тепловой системы, извлекающей энергию ветра и передающей ее воде, заключается в стопроцентной экологической безопасности.

Перед тем, как приступать к конструированию насоса, необходимо выяснить, в каких случаях система проявляет себя максимально эффективно, а когда ее использование нецелесообразно.

Тепловая насосная система, извлекающая энергию из воздушной массы, может использоваться для подогрева всех видов теплоносителей, применяющихся на территории СНГ: воды, воздуха, пара

Специфика применения и работы

Тепловой насос продуктивно работает исключительно в температурном диапазоне от -5 до +7 градусов. При температуре воздуха от +7 система будет вырабатывать больше тепла, чем необходимо, а при показателе ниже -5 – недостаточно для обогрева. Это связано с тем, что концентрированный фреон, находящийся в конструкции, закипает при температуре -55 градусов.

Галерея изображений

Теоретически, в качестве источника низкотемпературной тепловой энергии можно использовать воздух, независимо от его температуры. На практике тепловые насосы типа «воздух-вода» эффективны при температуре воздуха не ниже -15 С. На сегодняшний день уже есть в продаже насосы, работающие и при температуре -25 С, но пока стоимость их слишком высока, что делает этот вид теплотехнического оборудования малодоступным для широкого потребителя.

В самом примитивном виде тепловой насос «воздух-вода» можно представить, как кондиционер, используемый для охлаждения окружающей среды и сбрасывающий «лишнее» тепло в отапливаемое помещение.

При этом тепловой насос типа «воздух-вода» не требует рытья котлованов или бурения скважин, прокладки трубопроводов по дну водоемов или устройства вертикальных коллекторов, необходимых для включения в работу тепловых насосов типа «вода-вода» или «грунт-вода». Он прост в эксплуатации и при этом позволяет получать недорогое тепло для отопления дома.

Моноблок или сплит-система

Так же, как и системы кондиционирования, тепловые насосы этого типа могут быть выполнены по 2 компоновочным схемам:

В виде сплит системы, состоящей из 2 блоков, соединенных коммуникациями
В виде моноблока

Как правило, моноблок представляет собой единое устройство, собранное в одном корпусе и устанавливаемое внутри дома или снаружи него. При внутренней установке необходимо предусматривать наличие свободного канала для забора воздуха. При этом наружная установка предпочтительнее: она позволяет вынести компрессор, как источник шума за пределы помещения.

На сегодняшний день многие производители выпускают тепловые насосы типа «воздух-вода» именно в виде моноблоков. Это удобно и практично, позволяет свободно перемещать насос и устанавливать его без сложного монтажа и подключения. Единственным недостатком является низкая мощность насосов этого вида: от 3 до 16 кВт.

Сплит-система разделена на два блока, в один из которых входит конденсатор и система автоматического контроля. Он устанавливается внутри помещения. Во второй (наружный) блок входит компрессор. Его Экономическая целесообразность установки тепловых насосов «воздух-вода»

Тепловые насосы воздух вода эффективны при положительной температуре наружного воздуха. Они нашли широкое применение в южных районах нашей страны: на Кубани, в Ставропольском крае и т.д. где сильные морозы редкость, а зимой температура редко опускается ниже нулевой отметки.

Это вовсе не означает, что в других районах нашей страны, с более суровыми климатическими условиями, тепловые насосы этого типа использовать нельзя. Вовсе нет. Просто эффективность работы насоса «воздух-вода» снижается при снижении температуры воздуха одновременно с повышением расходов на электроэнергию, необходимую для обеспечения работы насоса.

Поэтому целесообразность эксплуатации теплового насоса при отрицательной температуре воздуха , а также подбор оборудования в соответствии с требуемой мощностью, должны производиться квалифицированными специалистами-теплотехниками.

На сегодняшний день оптимальным вариантом является использование теплового насоса «воздух-вода» для отопления и горячего водоснабжения при плюсовой температуре окружающей среды и включение в работу котла или другого источника тепловой энергии при наступлении морозов.

Видео обзор тепловых насосов

Еще одним условием использования теплового насоса для отопления дома является высокая тепловая эффективность строения, отсутствие в нем тепловых потерь, связанных с некачественной теплоизоляцией и сквозняками.

Тепловые насосы типа «воздух-вода » – эффективный способ экономии средств для владельцев частных домов и коммерческих зданий. Забирая воздух с улицы, агрегат преобразует его энергию в тепло для подогрева воды. Такой принцип работы позволяет с максимальной производительностью обогреть не только помещение, но и искусственный водоем, к примеру, бассейн. Использование таких доступных природных ресурсов, как вода и воздух, гарантирует быструю окупаемость вложений. Энергоэффективность воздушных тепловых насосов обеспечивает высокие показатели их популярности, как на международном, так и отечественном рынках. В ведущих европейских странах, Австрии и Германии, доля продаж тепловых насосов воздушного типа достигает 70%.

Воздушный тепловой насос: особенности конструкции и принцип работы

Поскольку тепловой насос «воздух-вода» полностью закрывает вопрос качественного отопления и стабильного подогрева воды, то решение купить его становится все более актуальным. В отличие от централизованных систем отопления, подобная конструкция позволяет не только более экономно обогревать помещение, но и охлаждать его или поддерживать комфортную температуру в бассейнах. Универсальность и существенное снижение затрат на коммунальные услуги - бесспорные преимущества этих агрегатов.

Внешне воздушный тепловой насос для бытовых нужд типа «Воздух–вода» напоминает систему кондиционирования. Конструкция, состоящая из внутреннего и наружного блока (иногда двух), включает в себя:

испаритель – разновидность теплообменника, который расположен в наружном блоке и отвечает за поглощение тепла из воздуха;
компрессор – механизм, который за счет сжатия хладагента обеспечивает увеличение его температуры;
конденсатор – элемент внутреннего модуля, который отвечает за передачу тепла от хладагента к воде (например, системе отопления).

Высокий уровень продуктивности в сочетании с экономичностью делает оборудование привлекательным для широкого потребителя. Если вы хотите создать в доме приятный микроклимат без больших капиталовложений, самое время выбирать тепловой насос «воздух-вода» , ведь цена устройства более чем демократична.

Чтобы в полной мере понять выгоду приобретения агрегата, следует разобрать принцип его функционирования:

Коллектор, расположенный во внешней части конструкции, засасывает воздух с улицы.
Происходит контакт с испарителем - начинается процедура передачи тепла от воздуха к хладагенту.
Циркулирующее в испарителе вещество (хладагент) закипает при низких температурах, превращаясь в газ.
Газообразный хладагент поступает в конденсатор, где под давлением компрессора происходит сжатие вещества и повышение его температуры.
Нагретое вещество, попадая в конденсатор, передает воде тепло, после чего снова охлаждается, превращаясь в жидкость.
Через установленный в контуре расширительный вентиль хладагент возвращается в испаритель, где цикл повторяется.

Благодаря использованию такого природного ресурса, как воздух, стоимость отопления существенно снижается. Этот фактор делает воздушный тепловой насос гораздо более привлекательным вариантом по сравнению с газовыми и электрическими системами обогрева, а цена агрегата окупается за относительно небольшой срок.

Тепловой насос «воздух-вода» для отопления как альтернатива централизованной системе

Стоимость энергоресурсов растет день ото дня, что заставляет современных потребителей всего мира искать замену дорогостоящим отопительным системам в виде более дешевых аналогов. В этом плане, тепловой насос «Воздух-вода» - идеальный выбор для отопления дома . Конструкцию можно применять, как в возводящихся постройках, так и для усовершенствования уже существующей системы теплоснабжения, вне зависимости от площади жилища.

Воздушный тепловой насос для отопления дома выгодно купить жителям регионов с умеренным климатом, где температура в холодное время года не превышает -15 °С. Экономическая выгода от установки такой системы обусловлена отказом от стандартной системы отопления (нет нужды платить за газ и нагрев воды), несложной установкой и бесперебойностью функционирования. При этом оборудование показывает относительно неплохой результат даже в сильные морозы, поддерживая комфортный для человека микроклимат в жилом помещении.

Критерии выбора воздушного теплового насоса

На воздушный тепловой насос для отопления дома цена варьируется в зависимости от комплектации и производительности агрегата. Поэтому, выбирая оптимальный вариант воздушной системы теплоснабжения вашего жилья, необходимо учитывать следующие характеристики насоса:

Особенность конструкции.
Климатические условия.
Мощность.
Температура теплоносителя.

Конструкция

Современный рынок предлагает две разновидности конструкции теплового насоса – моноблок и сплит. Монолитный блок может устанавливаться как внутри, так и снаружи помещения. Недостатком внешнего моноблока является замерзание системы при очень низких температурах, внутреннего - шумность при работе и необходимость выведения воздухозаборников наружу, что не всегда возможно в случае реконструкции.

Сплит – воздушный тепловой насос для отопления , вобравший в себя все положительные стороны наружного и внешнего моноблока. Ему не страшны сильные морозы, источник шума находится снаружи, а внутренний блок занимает мало места. Между тем, ограниченное расстояние между воздухозаборником и внутренним блоком требует выделения дополнительного пространства при монтаже с внешней стороны здания.

Мощность

Определить необходимую для помещения мощность теплонасоса можно, посчитав теплопотери помещение. Оптимальным решением считается выбор теплонасоса, производительность которого перекрывает тепловые потери.

Вычисление предполагаемых теплопотерь и количества необходимой энергии для покрытия этой разницы за один час упрощают уже выведенные усредненные показатели:

50 Вт на 1 кв. м – для квартиры в многоэтажном доме;
60 Вт на 1 кв. м – для хорошо утепленного дома;
80 Вт на 1 кв. м – для среднестатистической усадьбы;
100 Вт на 1 кв. м – для плохо утепленного дома.

При этом, следует не забывать о таких факторах, как плохо застекленные окна, слабая герметичность помещения, преобладающий диапазон температуры. Правильно подобранный по мощности тепловой насос гарантирует высокие показатели производительности и долговечности.

Температура теплоносителя

Важный критерий для системы отопления дома – выбор температуры теплового носителя. Существуют высокотемпературные и среднетемпературные модели. Последние оптимальны в случае установки в помещении теплого пола, систем кондиционирования, обогрева бассейна. На выходе они производят температуру воды не более 50 ºС.

Высокотемпературные тепловые насосы идеально подойдут для радиаторной системы отопления, когда нет нужды в кондиционировании, и требуется только отопление и горячее водоснабжение. Для них не так характерны большие потери мощности и производительности во время сильных морозов, как для среднетемпературных агрегатов. Между тем, подобный вариант не совместим с системами теплого пола или при необходимости подогрева бассейна.

Тепловые насосы для бассейна

Тепловой насос «воздух-вода» массово используют для отопления бассейна , так как цена его гораздо ниже затрат на газовое отопительное оборудование. С такой системой комфортная для купания температура воды будет поддерживаться круглый год.

Какой мощности тепловой насос для бассейна купить , будет зависеть от нескольких факторов:

совместимости с резервуаром и существующей системой отопления;
объема и формы резервуара.

Практичным вариантом для обустройства домашнего бассейна станет инверторный тепловой насос «воздух-вода» . Такое устройство позволяет не только подогревать воду до комфортной температуры в холодную пору, но и охлаждать ее в жару, создавая идеальные условия для приятного отдыха.

Покупка тепловых насосов как выгодное капиталовложение

Недорогой тепловой насос «воздух-вода» - оптимальное решение для обустройства современного жилья. Резюмируя основные достоинства оборудования, выделим их:

экономичность;
долговечность;
функциональность;
экологичность ввиду отсутствия топлива;
несложный процесс установки;
высокий уровень эксплуатационной безопасности.

Тепловой насос «воздух-вода» российского производства , соответствует вышеприведенным параметрам и не уступает импортным аналогам. Отечественные тепловые насосы предлагает компания-производитель SMAGA. На сайте предприятия представлен широкий ассортимент отопительного оборудования для установки в помещениях жилого, промышленного и коммерческого типа. Использование высококачественной продукции серийного производства от компании SMAGA гарантирует высокий уровень комфорта для потребителей.

Для получения консультаций по выбору оптимальной модели теплонасоса именно для вашего дома, необходимо связаться с менеджером SMAGA по телефону или e-mail, указанным в шапке сайта.

Монтаж теплового насоса воздух-воздух, в отличие от грунтовых и водяных, не требует укладки труб и бурения скважин. Он проще и намного дешевле, но имеет свои особенности.

направильно установленный и подключенный воздушный тепловой насос может работать неэффективно. Его коэффициент преобразования уменьшится, что повлияет на срок окупаемости.

Виды теплонасосов воздух-воздух

Есть два типа тепловых насосов такого класса – моноблок и раздельный. Как правило, моноблоки имеют небольшую мощность, до 2 кВт потребляемой электроэнергии. В раздельном варианте мощность ТН может доходить до 10 кВт, хотя это редкость и такие теплонасосы обычно делают под заказ.

В моноблоке все оборудование (конденсатор, испаритель, компрессор и т.д.) собрано в одном корпусе. Обычно на них имеется контроллер (панель управления), но иногда она может быть вынесена или поставляться отдельно.

Второй вид воздушных теплонасосов – раздельные. У них есть основной блок (см. фото) и наружный. В наружном блоке стоит испаритель и компрессор, а во внутреннем – конденсатор. Между собой их связывает магистраль, в которой циркулирует хладагент.

Монтаж теплового насоса типа «моноблок»

Это оборудование имеет небольшой уровень шума из-за низкой мощности. Монтаж такого воздушного теплового насоса сводится к его установке, подключению воздуховодов и питания.

При выборе места стоит помнить, что чем дальше разнести блоки, тем больше потерь тепла будет. Спецы говорят, что между ними должно быть не более 5 метров трассы, но часто такое нельзя реализовать (см. фото). Особенно, если речь об обеспечении теплом большого дома. Трубки должны быть обязательно утеплены, причем не подручными средствами, а специальной теплоизоляцией, желательно с металлизированным покрытием.

Тепловой насос воздух-вода для отопления дома не подойдет! По крайней мере так утверждают многие «эксперты из интернета». Но так ли это на самом деле? Насколько эффективно отопление воздух-вода с помощью теплового насоса?

Воздушные тепловые насосы дешевле геотермальных и водяных как в плане оборудования, так и монтажа. В основном их используют для горячего водоснабжения, но насколько целесообразно использовать его для обогрева дома?

Принцип работы

Для тех, кто не совсем разбирается в теме, стоит пояснить, что такое тепловой насос воздух-вода. По сути, это « наоборот» – устройство, которое охлаждает воздух снаружи себя и нагревает воду, которая находится в баке. Дальше эту воду можно использовать для ГВС или обогрева дома.

В тепловом насосе используется замкнутый цикл, он потребляет только электроэнергию. Его КПД измеряется как отношение затраченной электрической энергии к полученной тепловой. Эффективность тепловых насосов также измеряется в COP (Coefficient of performance). COP 2 соответствует КПД 200% и значит, что на 1 кВт электричества он даст 2 кВт тепла.

Мощность и эффективность

Если у геотермальных и водяных тепловых насосов КПД практически не зависит от времени года, то с воздушными дело обстоит иначе. Производительность напрямую зависит от температуры воздуха на улице, чем он холоднее, тем ниже COP (КПД).

Плюсы и минусы

Хорошо:

Тепловой насос воздух-вода дешевле, чем грунт-вода и вода-вода;
Для установки не нужно прокладывать трубы с хладагентом;
Простота установки.

Плохо:

Низкая производительность при низких температурах;
Модели, работающие при очень низких температурах – довольно дорогие.

Особенности использования теплового насоса воздух-вода для отопления дома

Ни один продавец не скажет вам о зависимости износа оборудования от КПД . А она есть! Покажем наглядно:

Например, при 0 градусов КПД воздушного теплового насоса составляет 300%, а при -5 – 200%. То есть, чтобы получить 10 кВт тепла, в первом случае он потребит 3,33 кВт электроэнергии, а во втором – 5 кВт. Сам тепловой насос совершит в полтора раза больше работы при температуре -5, чем при 0 градусов.