Тепловой насос для дома

Тепловой насос: принцип работы для отопления дома

Сегодня тема отопления так называемого частного сектора крайне актуальна. Как показывает практика, там не всегда есть газопровод, поэтому люди вынуждены искать альтернативные источники тепла. Давайте в данной статье поговорим о том, что такое грунтовый геотермальный теплонасос или, как его называют в быту — тепловой насос. Принцип работы данного агрегата известен далеко не каждому, ровно как и его конструкция. С этими моментами мы и попытаемся разобраться.

Что нужно знать?

Вы можете говорить о том, что раз тепловые насосы такие эффективные, то почему так слабо распространены. Все дело заключается в высокой стоимости оборудования и монтажа. Именно по этой простой причине многие отказываются от данного решения и выбирают, скажем, электрические или угольные котлы. Тем не менее отбрасывать данный вариант не стоит по многим причинам, о чем мы обязательно скажем в данной статье. Тепловые насосы после установки становятся весьма экономичными, так как используют энергию грунта. Геотермальный насос — это 3 в 1. Он сочетает в себе не только отопительный котел и систему ГВС, но и кондиционер. Давайте поближе познакомимся с данным оборудованием и рассмотрим все его сильные и слабые стороны.

Принцип действия агрегата

Принцип работы теплового насоса для отопления заключается в использовании разности потенциалов тепловой энергии. Именно поэтому подобное оборудование может применяться в любой среде. Главное, чтобы её температура была не менее 1 градуса по Цельсию.

Мы имеем теплоноситель, который движется по трубопроводу, где, собственно, и нагревается на 2-5 градусов. После этого теплоноситель поступает в теплообменник (внутренний контур), где отдает собранную энергию. В это время во внешнем контуре есть хладагент, который имеет низкую температуру кипения. Соответственно, он превращается в газ. Поступая в компрессор, газ сжимается, в результате чего его температура становится еще выше. Дальше газ идет на конденсатор, где теряет свое тепло, отдавая его системе отопления. Хладагент приобретает жидкое состояние и поступает обратно во внешний контур.

Вкратце о видах тепловых насосов

Сегодня известно несколько популярных конструкций геотермальных насосов. Но при любом раскладе их принцип действия можно сравнивать с работой холодильной техники. Именно поэтому независимо от вида насос в летнее время может быть использован в качестве кондиционера. Так вот, тепловые насосы классифицируются по тому, откуда они могут добывать тепло:

  • Из грунта;
  • Из водоема;
  • Из воздуха.

Первый вид наиболее предпочтителен в холодных регионах. Дело в том, что температура воздуха зачастую опускается до -20 и ниже (на примере РФ), а вот глубина промерзания грунта обычно несущественная. Что касается водоемов, то они есть не везде, да и использовать их не слишком целесообразно. В любом случае, лучше выбирать грунтовый тепловой насос для отопления дома. Принцип работы агрегата мы немного рассмотрели, поэтому идем дальше.

«Грунт-вода»: как лучше разместить?

Получение тепла из грунта считается наиболее целесообразным и рациональным. Обусловлено это тем, что на глубине 5 метров практически не происходит температурных колебаний. В качестве теплоносителя используется специальная жидкость. Её принято называть рассолом. Она является полностью экологически безопасной.

Что касается метода размещения, то есть горизонтальный и вертикальный. Первый вид характерен тем, что пластиковые трубы, представляющие внешний контур, укладываются на площади горизонтально. Это весьма проблематично, так как работы по укладке должны проводиться на площади 25-50 квадратных метров. В случае с вертикальным расположением бурятся вертикальные скважины глубиной 50-150 метров. Чем глубже будут уложены зонды, тем эффективней будет работать геотермальный тепловой насос. Принцип работы мы уже рассмотрели, а сейчас поговорим еще о важных деталях.

Тепловой насос «Вода-вода»: принцип работы

Также не стоит сразу отбрасывать возможность использования кинетической энергии воды. Дело в том, что на большой глубине температура остается достаточно высокой и изменяется в небольших диапазонах, если это вообще происходит. Вы можете пойти несколькими путями и использовать:

  • Открытые водоемы, такие как реки и озера.
  • Грунтовые воды (скважина, колодец).
  • Сточные воды пром.циклов (обратное водоснабжение).

С экономической и технической точки зрения проще всего наладить работу геотермального насоса в открытом водоеме. При этом существенных конструктивных отличий между насосами «грунт-вода» и «вода-вода» нет. В последнем случае погружаемые в открытый водоем трубы снабжаются грузом. Что касается использования грунтовых вод, то конструкция и монтаж более сложные. Необходимо выделить отдельную скважину для сброса воды.

Принцип работы теплового насоса «Воздух-вода»

Такой тип насосов считается одним из наименее эффективных по целому ряду причин. Во-первых, в холодное время года температура воздушных масс существенно понижается. В конечном итоге это приводит к уменьшению мощности насоса. Он может не справиться с отоплением большого дома. Во-вторых, конструкция более сложная и менее надежная. Тем не менее расходы на монтаж и обслуживание существенно снижаются. Это обусловлено тем, что вам не нужен водоем, колодец, а также не требуется копать траншеи под трубы на дачном участке.

Размещается система на крыше здания или в другом подходящем месте. Стоит заметить, что подобная конструкция имеет один существенный плюс. Он заключается в возможности использования отработанных газов, воздуха, который покидает помещение, повторно. Этим можно компенсировать недостаточную мощность оборудования в зимний период.

Насосы «воздух-воздух» и кое-что еще

Подобные установки встречаются еще реже, нежели «Воздух-вода», на что есть целый ряд причин. Как вы уже догадались, в нашем случае в качестве теплоносителя используется воздух, который нагревается от более теплой воздушной массы из окружающей среды. Есть большое количество недостатков такой системы, начиная от низкой производительности и заканчивая высокой стоимостью.Тепловой насос «воздух-воздух», принцип работы которого вы знаете, неплох только в теплых регионах.

Тут есть и сильные стороны. Во-первых, дешевизна теплоносителя. Скорее всего, вы не столкнетесь с проблемой течи воздухопровода. Во-вторых, эффективность такого решения крайне высока в весенне-осенний период. Зимой же использовать воздушный тепловой насос, принцип работы которого мы рассмотрели, нецелесообразно.

Самодельный тепловой насос

Проведенные исследования показали, что срок окупаемости оборудования напрямую зависит от отапливаемой площади. Если речь идет о доме в 400 квадратных метров, то это примерно 2-2,5 года. А вот для тех, кто имеет жилье площадью поменьше, вполне можно использовать самодельные насосы. Может показаться, что сделать такое оборудование сложно, но на самом деле это несколько не так. Достаточно закупить необходимые комплектующие, и можно приступать к монтажу.

Первым делом приобретается компрессор. Можно взять такой, какой на кондиционере. Монтируют его аналогичным образом на стену здания. Помимо этого, нужен конденсатор. Его можно соорудить самостоятельно или же купить. Если пойти первым методом, то понадобится медный змеевик толщиной не менее 1мм, его помещают в корпус. Это может быть подходящий по габаритам бак. После монтажа бак сваривается, и делаются нужные резьбовые соединения.

Заключительная часть работ

При любом раскладе на окончательной стадии вам потребуется нанять специалиста. Именно знающий человек должен осуществлять пайку медных трубок, закачку фреона, а также первый запуск компрессора. После сборки всей конструкции её подключают к внутренней системе отопления. Наружный контур устанавливается в последнюю очередь, а его особенности зависят от типа используемого теплового насоса.

Не стоит упускать из виду такой важный момент, как замена устаревшей или поврежденной проводки в доме. Специалисты рекомендуют устанавливать счетчик мощностью не менее 40 ампер, чего должно быть вполне достаточно для эксплуатации теплового насоса. Не лишним будет отметить, что в некоторых случаях подобное оборудование не оправдывает ожидания. Это обусловлено, в частности, неточными термодинамическими расчетами. Чтобы не случилось так, что вы потратили кучу денег на отопление, а зимой пришлось поставить угольный котел, обращайтесь в проверенные организации с положительными отзывами.

Безопасность и экологичность прежде всего

Отопление с помощью описанных в данной статье насосов является одним из наиболее экологических методов. Обусловлено это по большей части сокращением выбросов в атмосферу углекислых газов, а также сбережением невосстанавливаемых энергоресурсов. Кстати, в нашем случае используются возобновляемые ресурсы, поэтому бояться, что тепло вдруг закончится, не стоит. Благодаря использованию вещества, кипящего при низких температурах, появилась возможность реализовать обратный термодинамический цикл и при меньших затратах энергии получать достаточное количество тепла в дом. Что касается пожаробезопасности, то тут и так все понятно. Нет вероятности утечки газа или мазута, взрыва, нет опасных мест для хранения горючих материалов и многое другое. В этом плане тепловые насосы очень хороши.

Теперь вы полностью знакомы с тем, что такое и каким может быть тепловой насос (принцип работы). Своими руками подобный агрегат сделать можно, а в некоторых случаях даже нужно. В этом случае вы можете сэкономить порядка 30% средств на покупку оборудования. Но опять же монтажными работами желательно должен заниматься специалист, это же касается и проводимых расчетов.

Как ни крути, сегодня это еще достаточно дорогостоящий вид отопления с большим сроком окупаемости. В большинстве случаев куда проще провести газ или топить углем или дровами. Тем не менее для больших загородных домов это очень перспективный вид отопления. Его говорить об экономичности оборудования, то получается что на 1 кВт потраченной энергии мы получаем порядка 5-7 кВт тепловой. По охлаждению это 2-2,5 кВт на выходе, что тоже очень даже неплохо. Стоит отметить еще и бесшумность работы насоса. Вот, в принципе, и все, что можно рассказать по данной теме.

Тепловые энергоустановки – что это такое

Простыми словами о современных энергетических установках

На сегодняшний день энергетические станции используются для различных целей. К примеру, специальные энергоустановки, которые работают при помощи тепловой энергии – не самые применяемые в этой сфере, однако они обладают большим количеством преимуществ эксплуатации.

Подобное оборудование генерирует, передаёт и преобразовывает электроэнергию, донося её к потребителю.

Несмотря на такой функционал, оборудование требует тщательной диагностики и обслуживания. Это предусматривает стандартные методы технической безопасности, организации управления и серьёзные ремонтные работы.

Общее представление об оборудовании

Конструкция энергоустановки представлена совокупностью систем и узловых агрегатов, работающих на добычу электроэнергии посредством переработки тепловой энергии в механическую.

Основной механизм на подобных станциях – валовой электрический генератор. Помимо подвижного вала в конструкцию включается камера сгорания, из которой в итоге выделяется тепло.

Немаловажным замечанием будет то, что данный способ подразумевает выброс газообразных веществ и пара. Зачастую это касается станций, которые питаются посредством гидрологических комплексов. В таких коммуникациях повышается паровое давление, после чего пар двигает ротор турбины энергоустановки. Таким образом, вся энергия поступает на вал двигателя и генерирует электрический ток.

Стоит заметить, что при этом теряется не вся тепловая энергия, а может использоваться, к примеру, для отопления.

Принципы работы тепловых энергоустановок

Одним из главных рабочих моментов выступает напряжение, благодаря которому питается станция. Зачастую комплексы оснащаются энергетическим потенциалом до тысячи вольт. В основном подобные станции локально применяются для снабжения промышленных сооружений.

Ко второму типу принадлежат комплексы, потенциал которых свыше тысячи вольт и используются для обеспечения энергией отдельно взятых районов, а иногда и городов. Их задачей является преобразовывать и распределять энергию.

Не маловажным фактором служит мощность, которая колеблется от трёх до шести ГВт. Эти цифры зависят от вида применяемого топлива для сжигания в камере сгорания. Сегодня разрешено применять дизельное топливо, мазут, твёрдое топливо и газ.

Постройка тепловых сетей

В какой-то мере энергоустановки звенья в огромной цепи теплосети. Однако стоит заметить, что в отличие от аналогичных сетей с использованием высоковольтных линий, здесь применяются тепловые магистрали. Служат они для обеспечения горячего водоснабжения станциям.

Подобные магистрали подразумевают использование подходящих по типу и размеру запорных арматур, оснащенных задвижками и методами контроля теплового носителя.

Помимо этого на практике применяется использование паропроводов, входящих в инфраструктуру тепловых магистралей. Однако, в подобных случаях для обеспечения корректной работы станции необходимо устанавливать системы вывода конденсата.

Автоматические системы контроля

В современном мире механическая работа постепенно заменяется средствами автоматизации контроля. При помощи специального контроллера сотрудник следит за корректным рабочим процессом блоков станции, не отвлекаясь при этом от функций диспетчера.

Таким образом, эксплуатация тепловых блоков контролируется специальными датчиками, а система записывает данные и передаёт их на пульт. После сбора информации с датчиков система анализирует и корректирует рабочие параметры энергоустановок.

Правила обслуживания энергоустановок

Наиболее важным моментом в отличной работе станции является поддержка коммуникаций в должном состоянии. Инженеры тестируют работоспособность отдельно взятых компонентов установки, после чего проводится комплексная диагностика системы.
Специалисты тестируют электронные и механические составляющие корпуса.

Существуют плановые и периодические проверки на дефекты, разрушение и структурность. При этом не нарушается работа и не деформируется материалы корпуса, что немаловажно для энергетического корпуса.

После выявления и устранения очагов неполадок контроль осуществляют датчики и аналитическая система под надзором оператора.

Итоги

Использование подобных систем предполагает собой достижение максимальной продуктивности в области энергообеспечения.

Достигается это посредством повышения квалификации работников, улучшения и автоматизации рабочего процесса, а также установку современного оборудования.

Однако, ввиду больших затрат руководство старается придерживаться стандартных комплектаций и методов контроля в управлении энергоустановками.

Тепловые насосы «НТН» ( НАРОДНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ ) это линейка оборудования, которое характеризуется невысокой ценой, надёжностью, простотой устройства и эксплуатации.Тепловой насос может оборудоваться блоком для горячего водоснабжения, что так же позволяет экономить энергию. Нами разработаны решения, позволяющие снизить цену наших тепловых насосов «НТН» за счёт упрощения конструкции и внедрения медных теплообменников. В базовых моделях мы не используем дорогостоящие электронные компоненты (ЭТРВ, температурные контроллеры и тд.), не усложняем систему дополнительными опциями. Механическая часть состоит из комплектующих, которые используют ведущие производители теплонасосного оборудования. Сердце наших ТН — спиральный компрессор Copeland Scroll ™. Большинство европейских производителей устанавливает именно эти компрессоры. Мы не экономим на комплектующих, не используем дешёвые составляющие. Более низкая цена достигается за счёт упрощения конструкции. Благодаря этому возрастает надёжность (проще техника — нечему ломаться). Это делает их наиболее подходящими для использования в переливных системах, в которых тепло отбирается у воды из одной скважины и закачивается в другую. Такая компоновка позволяет отказаться от бурения сотен метров геотермальных скважин и значительно (иногда в разы) сократить расходы. «Переливные системы» отличаются и большим КПД. Подробнее читайте в статье «Переливные системы». Всё это дает возможность нам предложить бюджетное решение по отоплению тепловыми насосами. Теперь установить недорогой тепловой насос могут позволить себе люди со скромными доходами и небольшим по площади домом. Все модели рассчитаны на эксплуатацию в средней полосе России, производство расположено в Московской области. Дополнительную информацию найдёте в «статьях» и по телефону. Будем рады ответить на все ваши вопросы.

Как сделать водяное отопление: пошаговая инструкция и схемы как своими руками построить систему отопления (95 фото)

Большая часть России расположена в северных регионах, и все мы сталкиваемся с проблемой отопления зимой. В городских квартирах есть центральное отопление, рассчитывать на которое приходится к сожалению не всегда. Ведь когда наступают холода, ЖКХ вечно опаздывают с подачей горячей воды в батареи, и приходится либо мёрзнуть и ходить по дому в тёплых кофтах, а спать под двумя одеялами, либо самостоятельно заботиться о тепле в доме.

В частных же домах ситуация обстоит ещё острее и если сам не позаботишься о тепле в доме, то зимой придётся жечь костры прямо в гостиной.

Если мы решили самостоятельно сделать наше гнёздышко тёплым и уютным, то для начала нам следует определиться с типом отопления.

Есть два основных варианта, это электрическое и водяное отопление. Водное, конечно, выигрывает, ведь оно проще в установке, реже выходит из строя, и требует меньше внимания и ухода, а самое главное дешевле.

Ограничения

Когда выбор уже сделан, возникает вопрос: как правильно сделать водяное отопление? Но для начала разберёмся с ограничениями. К сожалению в городских квартирах практически невозможно реализация водяного отопления, кроме центрального отопления.

Нельзя делать тёплый пол, так как запрещено делать водяной тёплый пол, если под вами есть другие квартиры.

Также нельзя подключать своё отопление к центральному отоплению. За всё это предусмотрены большие штрафы, и постановление от суда о демонтаже данной конструкции. Даже простой демонтаж батареи является незаконным.

Частный сектор

В частном доме всё обстоит иначе, под нами нет соседей, воду нагреваем мы сами, и никаких препятствий для установки дома водяного отопления нет. Как же сделать водяное отопление в частном доме?

Чтобы обустроить дом водяным отоплением необходимо выполнить несколько шагов, о которых мы сейчас и поговорим.

Тип водяного отопления

Для начала разберёмся с выбором типа водяного отопления. На сегодняшний день, примерно 9 из 10 частных домов, используют водяное отопление. И далеко не везде стоят привычные батареи.

Основные типы водяного отопления это:

  • Система радиаторных батарей;
  • Теплый пол;
  • Система плинтусных радиаторов.

Разберём каждый по подробнее.

Радиаторные батареи

Все видели таки батареи в квартирах, и принцип их работы в частных домах ничем не отличается.

Главным недостаток является неравномерность прогрева пространства. Возле батареи жарко, а в коридоре если не налажена система тепло обмена, будет холодно.

Но если этот вопрос можно решить, то внешний вид это не исправит. Далеко не каждому хочется видеть у себя в доме железные трубы торчащие из пола, а если спрятать их за фальшивой стеной, то это отнимает драгоценно пространство.

Плюсы это конечно простота и относительная дешевизна в установке.

Плинтусные радиаторы

Это новомодный вариант, когда устанавливаются небольшие радиаторы по периметру квартиры, на уровне плинтуса и маскируется под негоже.

Главным недостатком будет этот самый плинтус, он шире и выше обычных плинтусов, а следовательно по периметру комнаты будет небольшой бортик, который не даст полостью придвинуть тумбочку или кровать к стенке. Согласитесь весьма не удобно, когда все предметы в комнате стоят от стен на расстоянии 3-5 сантиметров.

Плюсом будет более равномерное, в сравнении с радиаторными батареями, распределения тепла. В помещениях не будет тёплых и холодных углов и находиться в таком доме будет приятнее.

Система тёплый пол

Это пожалуй наилучший вариант отопления. Он позволит максимально равномерно прогревать квартиру, за счёт лучшей конвекции воздуха. Пол сразу становится тёплым и по дому можно ходить босиком. Нет тёплых и холодных участков.

Минусом будет, большая цена установки и подготовка пола для него во время черновых работ.

Тёплый пол устанавливается на начальном этапе ремонта, до конечной заливки полов. Выкладывается контур по площади дома и заливается раствором для выравнивания пола.

Тип циркуляции

Чтобы самостоятельно сделать водяное отопление, также нужно определится благодаря чему будет циркулировать вода в трубах. Тут есть два варианта, это естественна и принудительная циркуляция.

При естественной циркуляции, теплоноситель перемещается по трубам за счёт разности плотности. Нагретый теплоноситель расширяется и становится менее плотным и стремится на верх, вытесняя остывший, который возвращается в котёл.

Тут очень важным является уклон труб и их диаметр, если не учесть эти параметры, то нормальной циркуляции происходить не будет. Плюс это конечно отсутствие дополнительных энергозатрат.

При принудительной циркуляции теплоноситель по трубам перемещает специальная помпа.

Типы котлов

Котёл это сердце отопительной системы. Во многом именно выбор котла определят последующий выбор типа отопления. Вариантов несколько и все они зависимы от ваших условий.

На этом этапе решается вопрос как сделать дешёвое водяное отопление. Ведь именно на нагрев теплоносителя и будет уходить ваш семейный бюджет.

Газовый котёл

Это самый дешёвый и удобный в обслуживании котёл, но если нет доступа к газовой магистрали, то этот не лучший вариант.

Электрокотёл

Также очень удобен в обслуживании, но крайне не экономичен. Но и он ограничен, если у вас слабая линия электросети, то и это не лучший выбор.

Твердотопливный котёл

Или делаем водяное отопление на дровах. Работает на угле, солярке, и даже дровах. Тут два недостатка, это необходимость помещения для топлива и невозможность регуляции температуры.

Также необходимо продумать место для его установки. Но главным его плюсом будет возможность самостоятельно изготовить такой котёл.

Твёрдотопливный котёл своими руками

Самостоятельно изготовить котёл достаточно трудно, но возможно. И если вы всё-таки решили сделать котёл своими руками то встаёт вопрос: как сделать печь для водяного отопление?

Для начала следует изучить схемы работы котла, необходимо хорошо понимать зачем там каждая деталь и как она должна быть установлена. Хорошо изучите как работает котёл, какие ошибки можно допустить.

Изучите условия в которых будет стоять котёл, какие конструкционные возможности есть именно в вашем случае.

Учитывайте буквально всё что сможете, ведь от этого будет зависеть не только КПД котла, но и тепло в вашем доме. И только после тщательного анализа приступайте к изготовлению чертежа.

Да работать надо именно по чертежу, сначала бумага, потом метал. Не стоит ничего делать «на глазок», при допущении ошибки в пару миллиметров может значительно упасть КПД котла.

Если вы со всей ответственностью подойдёте к процессу, то у вас получится отличный котёл, максимально подходящий именно вам.

Фото советы как сделать водяное отопление

Воздушные тепловые насосы относятся к категории современного оборудования, использующего в работе альтернативные источники энергии. Источником тепла для них является окружающая нас атмосфера. Расходуя 1 кВт электроэнергии при помощи этих установок можно получить 4 кВт тепловой энергии. При этом они абсолютно безопасны экологически и не требуют сжигания топлива.

Важно! Если Вы хотите использовать эту систему в качестве альтернативы газовому отоплению, учтите, что теплотворность 1 кВт электроэнергии равна теплу, вырабатываемому 0.11 м3 природного газа. Более подробно о количестве энергии, выделяемой различными материалами, можно посмотреть в этой таблице.

Виды тепловых насосов

Существуют два вида установок. В одном тепловая энергия атмосферного воздуха передается для нагрева жидкого теплоносителя в системе отопления и горячей воды для хозяйственных нужд. В другом случае нагревается непосредственно воздух внутри помещения, без возможности нагрева горячей воды, это принцип называется воздух-воздух.

Кроме атмосферных существуют геотермальные и гидротермальные тепловые насосы. В их работе тепло отбирается из пробуренной скважины или водоема. Однако дополнительные расходы, связанные с бурением, защитой от коррозии, обеспечением электробезопасности и заиливанием, существенно усложняют монтаж и увеличивают сумму капитальных затрат.

Системы тепловых насосов воздух-вода являются самым оптимальным вариантом по надежности, уровню комфорта и стоимости. При этом имеют большой эксплуатационный срок.

Принцип работы насоса воздух-вода

Как уже было сказано, основным источником тепловой энергии для установок этого типа является атмосферный воздух. В принципиальной основе работы воздушных насосов лежит физическое свойство жидкостей к поглощению и отдаче тепла во время фазового перехода из жидкого состояния в газообразное, и обратно. В результате смены состояния выделяется температура. Система работает по принципу холодильника наоборот.

Для эффективного использования этих свойств жидкости легкокипящий хладагент (фреон, хладон) циркулирует по замкнутому контуру в конструкцию которого входят:

  • компрессор с электроприводом;
  • обдуваемый вентилятором испаритель;
  • дроссельный (расширительный) клапан;
  • пластинчатый теплообменник;
  • медные или металлопластиковые циркуляционные трубки, соединяющие основные элементы схемы.

Движение хладагента по контуру осуществляется благодаря давлению, развиваемому компрессором. Для снижения тепловых потерь трубы покрываются теплоизоляционным слоем из искусственного каучука или вспененного полиэтилена с защитным металлизированным покрытием. В качестве хладагента используют хладон или фреон, способный закипать при отрицательной температуре и не замерзающий до -40°C.

Весь процесс работы состоит из следующих последовательных циклов:

  1. В радиаторе испарителя находится жидкий хладагент, температура которого ниже, чем у наружного воздуха. Во время активного обдува радиатора тепловая энергия от низко потенциального воздуха передается хладону, который закипает и переходит в газообразное состояние. При этом его температура повышается.
  2. Подогретый газ поступает в компрессор, где в процессе сжатия еще более нагревается.
  3. В сжатом и разогретом состоянии пары хладагента подаются в пластинчатый теплообменник, где по второму контуру циркулирует теплоноситель системы отопления. Поскольку температура теплоносителя значительно ниже, чем у разогретого газа, фреон активно конденсируется на пластинах теплообменника, отдавая тепло в систему отопления.
  4. Охлажденная парожидкостная смесь поступает на дроссельный клапан, который пропускает к испарителю только охлажденный жидкий хладагент с низким давлением. После чего весь цикл повторяется.

Для увеличения эффективности теплоотдачи трубки на испарителя навито спиральное оребрение. Расчет системы отопления, выбор циркуляционных насосов и другого оборудования должен учитывать гидравлическое сопротивление и коэффициент теплопередачи пластинчатого теплообменника установки.

Видео обзор устройства системы и ее работы

Инверторные тепловые насосы

Наличие инвертора в составе установки позволяет обеспечить плавный пуск оборудования и автоматическое регулирование режимов в зависимости от температуры наружного воздуха. Это позволяет максимально повысить эффективность работы теплового насоса за счет:

  • достижения КПД на уровне 95-98%;
  • снижения потребления энергии на 20-25%;
  • минимизации нагрузок на электрическую сеть;
  • увеличения сроков эксплуатации установки.

В результате температура внутри помещений стабильно поддерживается на одном уровне, не зависимо от изменения погоды. При этом наличие инвертора в комплекте с автоматизированным блоком управления обеспечит не только зимний обогрев, но и подачу охлажденного воздуха летом при жаркой погоде.

В то же время следует учесть, что наличие дополнительного оборудования всегда влечет за собой его удорожание и увеличение срока окупаемости.

Работа системы отопления от такого насоса

Принцип работы самой установки был описан выше. В результате ее происходит нагрев теплоносителя во втором контуре теплообменника, который и будет служить в дальнейшем источником тепла для обогрева здания или отдельных помещений.

Классическим вариантом распределения нагретого теплоносителя является соединение теплообменника двумя отдельными линиями к распределительной гребенке и водонагревательному бойлеру. К гребенке в свою очередь подключаются отопительные приборы, теплые полы и другое оборудование. Такое распределение необходимо из-за различных режимов работы систем горячего водоснабжения и отопления.

Линейка тепловых насосов воздух-вода определяет мощности установок от 2 до 120 кВт, что позволяет выбрать оборудование для отопления и горячего водоснабжения жилого дома любой площади.

Режим подачи холодного воздуха

Конструкция тепловых насосов позволяет не только обогревать дом зимой, но и обеспечить подачу охлажденного воздуха в жаркие дни летом. Для этого циркуляция хладагента запускается по обратному циклу. Однако, охлаждение отопительных приборов не обеспечит необходимый эффект поскольку опускающийся вниз холодный воздух не сможет создать комфортных условий по всему объему помещения. Поэтому для того чтобы использовать установку воздух-вода для кондиционирования потребуется наличие обдуваемого вентилятором конвектора.

Кроме этого в циркуляционный контур дополнительно устанавливают 4-ходовой клапан, второй дроссельный клапан и 2 линии труб. При переключении клапана закрывается линия в направлении «зимнего» дросселя и открывается в сторону «летнего», и охлажденный теплоноситель подается на конвектор. Подогрев горячей воды так же будет отключен.

Стоимость такого усовершенствования с учетом дополнительного оборудования, материалов и работ может быть вполне сравнима со стоимостью кондиционера. Поэтому в большинстве случаев будет вполне разумным отказаться от эксплуатации в сплит-режиме, а просто купить климатическую установку.

Преимущества и недостатки

Достоинства Недостатки
экономически выгодный тип отопительного оборудования с минимально возможными капиталовложениями и эксплуатационными затратами сложную схему подключения для работы в режиме охлаждения воздуха
возможность одновременного обогрева помещений и приготовления горячей воды для хозяйственных нужд непропорциональный рост расхода электроэнергии при понижении наружной температуры
наличие высокотемпературных моделей, способных обеспечить стабильную работу теплых полов, фанкойлов и конвекторов вероятная остановка отопления при температуре наружного воздуха ниже -25°C
высокую энергоэффективность оборудования на уровне А+++ наличие шумового фона во время работы
возможность совместной работы с отопительными котлами

зависимость от стабильного электроснабжения.

автоматизированное управление оборудованием
простой монтаж и обслуживание
возможность работы на аккумулятор тепла позволяет более экономно расходовать электроэнергию с учетом тарифов по времени суток

Большинство моделей прекрасно работают до температуры наружного воздуха -15°C. При дальнейшем похолодании эффективность системы резко снижается. Это связано с такой технической характеристикой, как точка кипения хладагента. Для наиболее распространенных марок она находится в пределах от -20°C до -35°C. При меньшей температуре воздуха хладагент перестает закипать в испарителе и работа системы прекращается. Поэтому для жилых домов и коттеджей в холодной климатической зоне необходимо наличие дополнительного котла или камина.

Монтаж оборудования

Блок испарителя может быть установлен на опорах возле земли или на стене здания. Для защиты от шума работающего компрессора второй блок рекомендуется устанавливать в отдельном помещении, в подвале или на чердаке. При этом необходимо принимать рекомендуемое изготовителями расстояние между блоками не более 10 метров.

После этого блоки соединяются между собой металлопластиковыми или медными трубками в усиленной тепловой изоляции с фольгированной защитой. На последнем этапе монтажа ко второму контуру пластинчатого теплообменника подключают трубы системы отопления и подводят линию электроснабжения.

Популярные изготовители, обзор цен

Тепловые насосы воздух-вода на российском рынке продает более 20 различных компаний из Европы, Японии, Южной Кореи и Китая. В числе наиболее популярных можно назвать:

  • Mitsubishi Electric;
  • Cooper&Hunter;
  • Hitachi;
  • Panasonic.

Простые и доступные по цене, но менее комфортные и надежные бюджетные модели изготавливают Neoclima и Tosot.

Тепловые насосы концерна Mitsubishi Electric отличаются самым оптимальным соотношением цены, качества и удобного пользования. Внешние блоки работают без потери тепловой мощности до температуры -15°C и компания гарантирует подачу тепла при похолодании до -28°C. Стоимость данного оборудования начинается от 10000 долларов.

Бытовая серия Zubadan этого же производителя и полупромышленная Mr.Slim включают широкий ряд моделей мощностью от 2,8 до 34,6 кВт. Варианты установки: подвесной, настенный или напольный. Используются для отопления жилых домов, офисов, небольших магазинов и мастерских.

Торговый бренд Cooper&Hunter представлен на рынке большим количеством моделей, входящих в 7 бытовых серий и 2 промышленные. Это американская компания, но ее производство расположено в Китае. Мощность предлагаемого оборудования от 2,5 до 112 кВт. Все установки:

  • рассчитаны на устойчивую эксплуатацию в диапазоне температур наружного воздуха от -25°C до +40°С (у некоторых моделей больше);
  • специально адаптированы для использования в северных странах Европы;
  • имеют специальную защиту от обмерзания;
  • нечувствительны к перепадам напряжения в диапазоне 110-260 Вольт;
  • отличаются малым уровнем шума во время работы;

При выборе теплового насоса не следует искать самый дешевый вариант, поскольку обычно такие установки имеют низкое качество изготовления слабые технические характеристики и непродолжительный срок эксплуатации. Однако и слишком высокая стоимость зачастую бывает не оправдана. Лучшее решение всегда где-то посередине.