Тепловой насос для бассейна: как выбрать, устройство, установка

Тепловой насос для бассейна: критерии выбора и правила установки

Тепловые насосы – это, безусловно, одно из лучших изобретений в области систем отопления. Оно буквально дает возможность добывать фактически бесплатную энергию прямо из воздуха, а также из земли или воды. Если использовать тепловой насос для бассейна, затраты на подогрев воды можно существенно сократить.

Мы расскажем, как выбрать оптимальную модель использования “зеленой” энергии для выработки подогревающего воду тепла. В представленной к ознакомлению статье детально изложен принцип действия системы. У нас вы узнаете, как смонтировать агрегат, как его грамотно эксплуатировать в бытовых условиях.

Как работает такой насос?

Энергия есть везде, даже в тех объектах, которые кажутся нам исключительно холодными. Просто эта энергия имеет низкий потенциал. Тепловые насосы позволяют извлечь ее из окружающей среды и преобразовать в энергию с высоким потенциалом. В таком состоянии тепловую энергию можно использовать для обогрева.

Тепловые насосы, впрочем, как и холодильников, работают по принципу Карно. Холодильник перемещает тепловую энергию из камеры в окружающее пространство, чтобы создать эффект охлаждения, то тепловой насос работает в обратном направлении.

Такая система состоит из двух основных частей – наружной и внутренней, между ними находятся компрессор и испаритель. Итак, теплоноситель циркулирует по системе труб, которые находятся снаружи. При этом он поглощает энергию, рассеянную в толще земли, в воде или в воздухе, зависит от типа насоса.

Затем теплоноситель проходит через камеру испарителя, заполненного хладагентом (обычно – фреоном). Хладагент закипает при очень низкой температуре. Нагреваясь при контакте с тепловой энергией низкого потенциала, он переходит в газообразное состояние и поступает в компрессор.

Здесь газ разогревается и перемещается в конденсатор. Затем хладагент остывает, снова возвращаясь в жидкое состояние, а тепло, которое он собрал, поступает во внутреннюю систему обогрева, т.е. на отопительную систему дома или, в данном случае, бассейна. Цикл повторяется много раз.

Разумеется, для работы такой системы, а именно насосных агрегатов, понадобится некоторое количество электроэнергии, без доступа к которой система не сможет работать.

Но количество электричества, необходимое тепловому насосу, примерно в четыре раза меньше, чем затраты на прямой подогрев воды с помощью электрического нагревателя. При расходе менее 2,5 кВт мощности на работу электроэнергии тепловой насос может вырабатывать более 10 кВт тепловой энергии.

Как выбрать подходящую систему?

Особенности конструкции теплового насоса делают его более устойчивым к воздействию повышенной влажности, чем любую другую систему подогрева воды. Но нужно правильно подобрать тип теплового насоса, т.е. определиться с источником низкопотенциальной тепловой энергии.

Чем более стабильна температура среды, тем более эффективно работает тепловой насос. Земля считается в этом отношении наилучшим вариантом, но практическое воплощение требует выполнения ряда не самых простых условий.

Понадобится просторный земельный участок и масштабные земляные работы. Трубы, по которым циркулирует вода, придется разместить в толще грунта, выполнить это требование не всегда возможно и удобно. Тепловые насосы типа “земля-вода” редко используются для бассейнов.

Водяной тепловой насос устроить немного проще, поскольку в качестве источника энергии используют воду. Оптимальный вариант – расположенный рядом водоем: пруд, озеро, река и т.п.

Далеко не у всех владельцев земельных участков есть доступ к таким ресурсам. Более доступный вариант решения проблемы – опустить трубы для воды в скважину или колодец. Это значит, что на участке, возможно, придется соорудить дополнительный источник воды.

Меньше времени и сил понадобится для установки теплового насоса, потребляющего энергию, рассеянную в воздушных массах. Чтобы организовать интенсивный воздухообмен, используют мощные вентиляторы. Ни прокладывать трубы в земле, ни бурить новую скважину не придется.

Конечно, эффективность обогрева воздушным тепловым насосом может быть несколько ниже, чем при использовании таких стабильных источников энергии, как земля или вода. Однако для использования в течение сезона с весны и до осени, а не круглый год, такая модель подойдет идеально. Большинство бассейнов на участках используют именно в этот период.

Тепловой насос можно также использовать в комплексе с другими системами отопления, например, с электрическим подогревом. Для отопления дома такие модели иногда сочетают с газовым или электрическим котлом. Это особенно уместно в местностях с суровым климатом, поскольку при температуре воздуха ниже -20 градусов эффективность тепловых насосов резко снижается.

Особенность любой промышленной модели теплового насоса – высокая цена. Сократить расходы можно, если соорудить такое устройство самостоятельно. Это не слишком сложная задача, многие умельцы успешно справились с ней. Но промышленные модели надежнее, эффективнее и проще в управлении.

Согласно отзывам, высокая стоимость промышленной модели теплового насоса окупается уже в первые пару лет эксплуатации, а иногда и всего за несколько месяцев. При этом очень важно подобрать модель, мощность которой будет точно соответствовать потребностям объекта в тепле.

Тепловые потери объекта

Чтобы правильно выбрать тепловой насос по мощности, необходимо определиться с тепловыми потерями бассейна, в котором будет установлен прибор.

В случае с бассейном следует учесть:

  • место, в котором расположен бассейн;
  • наличие и степень надежности бассейна;
  • объем купальной чаши;
  • начальную температуру воды;
  • оптимальную температуру воды для купания;
  • наличие дополнительных факторов, влияющих на изменение температуры воды: обогрев воздуха в крытом сооружение, кондиционирование и т.п.

Чтобы рассчитать тепловые потери сооружения, некоторые специалисты рекомендуют использовать методику, изложенную в ДБН В.2.5-67: 2013. Мощность насоса должна на 30% превышать размеры тепловых потерь бассейна.

Расчеты эти довольно специфичны, их лучше поручить специалисту. Полезные рекомендации можно получить у опытных специалистов, которые занимаются производством или продажей тепловых насосов. Полезным при выборе теплового насоса будут также сведения о мощности теплообменника устройства.

Этот показатель отражает расход тепловой энергии для подогрева воды в бассейне за определенный промежуток времени.

В упрощенном виде формула может выглядеть как:

P = 1.16 Х ΔT/t Х V (кВт)

  • 1,16 – поправочный коэффициент тепловых потерь;
  • ΔT – количество градусов, разделяющее начальный и конечный показатель температуры воды в бассейне, ºС;
  • t – время работы устройства до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура воды, час;
  • V – объем купальной чаши, куб. м.
Читайте также:
Стеновой багет: декоративный, пристенный, настенный, из ПВХ, для натяжных потолков, видео-инструкция по монтажу своими руками, вес пачки, фото и цена

Конечно, эта формула не учитывает ряда таких факторов, как влияние обогрева в помещении крытого бассейна, наличие кондиционирования воздуха, наличие утепления и т.п.

Но при выборе подходящей модели теплового насоса такой расчет может быть очень полезным. В ходе расчетов полезно учесть, что оптимальной для крытого бассейна считается температура воздуха 28 градусов, а температура воды – 24 градуса.

Важные моменты при выборе насоса

Выбирая подходящий тепловой насос, ориентироваться следует не только на его мощность. Важное значение придается и другим факторам. Например, это размеры насоса, напоминающего большой металлический ящик.

Место установки обычно выбирают заранее, следует убедиться, что выбранная модель свободно встанет там, оставляя при этом достаточно места для человека, который будет устанавливать и обслуживать устройство.

Чем меньше разница между температурой воздуха снаружи и температурой воды в бассейне, тем больше эффекта даст использование теплового насоса, и тем выше его производительность.

Автоматическое управление некоторых моделей позволяет изменять работу насоса с учетом не только наружной температуры, но и темпов остывания воды в бассейне, а также способности здания (если речь идет о крытом бассейне) сохранять тепло.

Во время работы тепловой насос вибрирует и производит шум. Чем меньше шума на участке, тем лучше. Перед покупкой следует найти способ оценить уровень шума, который издают разные модели тепловых насосов.

На стоимости агрегата может заметно сказаться наличие блока автоматического управления. Если средства позволяют, не стоит отказываться от этого современного и удобного дополнения. Во-первых, автоматика повышает комфорт во время использования оборудования, поскольку не приходится постоянно отвлекаться для его включения, регулировки, отключения и т.п.

Во-вторых, работа прибора в автоматическом режиме значительно повышает ресурс его работы, т.е. срок эксплуатации. Но поломки все же возможны. Минимизировать проблемы, связанные с работой теплового насоса, поможет наличие правильно оформленных документов на гарантийное обслуживание устройства.

Впрочем, наличия официального бланка с печатью недостаточно. Иногда продавцы скромно умалчивают о том, что гарантийный ремонт производится только специализированным предприятием, которое находится за сотню километров от места установки оборудования.

Бывало и так, что для ремонта устройство приходилось отправлять за рубеж. Такое гарантийное обслуживание крайне неудобно, поскольку отнимает у владельца целые месяцы времени.

Умельцам, которым несложный ремонт бытовой техники по плечу, следует заранее изучить особенности устройства выбранной модели и доступ к запасным частям. Если необходимых деталей не имеется в наличии где-то поблизости, их придется специально заказывать, оплачивать длительную доставку и т.п. предусмотрительность поможет избежать подобных проблем.

Тепловой насос для бассейна своими руками: примение тепловых насос для отопления дома, стоит ли купить геотермальный насос

Все о тепловых насосах для загородного дома

Как устроен тепловой насос

Эффективность теплового насоса

Оборудование для теплового насоса

Возможные проблемы и ошибки

Функционирование теплового насоса

Установки такого типа одинаково эффективно используются в бассейнах открытых и закрытых. Они отличаются от простых циркуляционных моделей – отсутствием источника высокой температуры как такового. Насосное оборудование обеспечивает равномерное движение теплоносителя по контуру, в котором расположен какой-либо нагревательный элемент: котел, ТЭН. А тепловые модели используют потенциал окружающей среды.

Принцип работы теплового насоса

Они аккумулируют энергию из естественных источников:

  • Окружающего воздуха.
  • Воды.
  • Почвы.

Теплоноситель на выходе имеет температуру порядка 60°С и используется для нагрева воды. Принцип передачи тепла аналогичен работе холодильного компрессора. То есть энергия, полученная извне (например, из воздуха), последовательно проходит через основные узлы агрегата: конденсатор, испаритель, компрессор. На выходе получается некоторое количество тепла, с помощью которого прогревается вода.

На каждые 1-2 кВт электричества, затраченного для питания двигателя, можно получить до 10 кВт в виде высокопотенциальной тепловой энергии.

Представление о тепловом насосе

Тепловой насос, как холодильное оборудование. Только холодильник забирая энергию из вне охлаждает ее. А данный агрегат забирает у природы тепло, преобразовывает его и отдает конкретно отапливаемому дому или воде из бассейна, нагревая ее. К источникам относятся:

  • Окружающий воздух, а летом это особенно актуально и такой насос будет работать более эффективно.
  • Вода.
  • Почва.

Тепловой насос для бассейна внешне похож на кондиционер. Только работает он по обратному принципу. Не охлаждает воздух, а нагревает его. Очень удобен для людей, у кого нет возможности провести газовое оборудование. И потребляет мало электроэнергии. Некоторые модели очень эстетично выглядят, не занимают много место и оборудованы цифровым экраном и пультом.

Преимущества геотермальных насосов

Обычный циркуляционный насос для бассейна постепенно вытесняется с рынка новыми тепловыми моделями.

Преимущества использования геотермальных агрегатов очевидны:

  • Существенная экономия средств на подогрев воды.
  • Возможность обогрева самого помещения бассейна в зимний период.
  • Возможность использования в системах вентиляции и кондиционирования.
  • Безопасная эксплуатация в условиях повышенной влажности.
  • Удобство монтажа: для установки теплового насоса не требуется сложной проектной документации и согласований.
  • Взрыво- и пожаробезопасность.
  • Экологичность: отсутствие выхлопных газов и продуктов горения позволяет устанавливать насос внутри помещения без специальной доработки вентиляционной системы.

Геотермальные насосы для бассейнов успешно используются и в быту. Агрегат монтируют в отопительный контур для подогрева теплоносителя, используют в системе горячего водоснабжения или кондиционирования дома.

Самодельный тепловой насос

  • На место, где будет установлен компрессор, крепятся держатели под него.
  • Металлические полые трубки обматываются вокруг цилиндра. Создается змеевик, витки должны быть одинаковыми.
  • Понадобится металлическая емкость из двух одинаковых половинок. В одну часть укладывается змеевик. Части спаиваются. В емкости делаются резьбовые отверстия для выходных трубок змеевика.
  • Устанавливают пластиковую бочку, которая будет испарителем. В бочку заводят трубы внутреннего контура.
  • Для вывода воды в бассейн используются пластиковые трубы.
  • Соединяются все элементы в одну систему.
  • Специалист заполняет конструкцию фреоном.
Читайте также:
Что делать, если обои отваливаются от стен

Критерии выбора тепловых насосов

Тепловой насос для бассейна

  1. Условия эксплуатации: расположен бассейн в помещении или под открытым небом.
  2. Место размещения самого теплового насоса: доступность источников низкопотенциальной энергии.
  3. Вид укрытия бассейна: утепленное здание или легкий летний купол.
  4. Исходная температура воды и заданное значение, до которого потребуется прогреть.
  5. Объем воды: чем больше бассейн, тем мощнее должен быть агрегат.
  6. Наличие/отсутствие дополнительного функционала: отопление или кондиционирование помещения, ГВС и т. д.
  7. Наличие разъемов для подключения к электросети и водяному контуру. Это немного повышает стоимость установки, но значительно облегчает монтаж.

Для крытых бассейнов температурные параметры принимают стандартными: 22-24 °С для воды и 26-28 °С для воздуха. На эти значения стоит ориентироваться при выборе теплового насоса.

Принцип работы этого агрегата

Тепловой насос воздух-вода для бассейна состоит из:

  • Змеевика, который наполнен охлаждающим газом.
  • Пластиковая емкость для испарения влаги.
  • Конденсатор.
  • Компрессор от нового или старого сплита.

В пластиковом испарителе, фреон становится газообразным, забирая тепло из окружающей среды. Газ поступает в компрессор, где благодаря давлению фреон нагревается и поступает в конденсатор. Здесь газ принимает жидкое состояние, идущее на тепло. Благоприятная температура в зимний период, обогрев тепловым насоса бассейна зимой от -10 до -20 градусов.

Электронасос теплового вида функционирует по принципу обратного холодильника. В системе аппарата движется газообразное вещество-фреон, которое при плюсовой температуре переходит в жидкую консистенцию. Нагрев воды, циркулирующей в аппарате происходит в момент перехода фреона из газообразного состояния в жидкое.

Для такого надувного бассейна может понадобиться насос для откачки воды

Тепловые агрегаты делятся на три вида:

  1. Воздух-вода. Такие системы самые неэффективные, однако, просты в монтаже.
  2. Вода-вода Необходима прокладка трубопровода на глубину три метра.
  3. Грунт вода. Такая система требует монтажа трубопровода на глубину трех метров в глубину. Над трубопроводом запрещается высаживать деревья.

Принцип работы насоса и устройство рассмотрим на примере тепловых агрегатов вода-вода.

  • водяной контур. По трубам перемещается вещество(пропиленгликоль), температура которого повышается до восьми градусов по Цельсию;
  • вещество перемещается к корпусу, в котором отбирается низко потенциальная энергия;
  • помпа направляет в замкнутый контур.

Такой аппарат обогревает крытые модели бассейнов на протяжении всего года.к меню ↑

Для правильного выбора аппарата необходимо ориентироваться на такие характеристики:

  • издаваемый шум. При высоком уровне шума, аппарат будет негативно влиять на качество отдыха. Необходимо выбирать модели с более низким уровнем шума;
  • безопасность. При приобретении необходимо просмотреть защиту мотора и изоляцию;
  • фильтр. Лучше выбирать модели с фильтром. Фильтр очищает воду от посторонних предметов. Если в выбранной модели фильтр отсутствует, тогда его следует приобрести отдельно;
  • мощность аппарата должна соответствовать объему бассейна;
  • надежность производителя. Выбирая агрегат, стоит ознакомиться с репутацией производителя;
  • возможность подогрева. Насосы с подогревом для бассейна актуальны для случаев, когда эксплуатация продлевается до глубокой осени;
  • отзывы о конкретных моделях. Перед покупкой изучают отзывы о выбранной модели для предотвращения приобретения некачественного изделия.

Перед покупкой обязательно изучают отзывы реальных владельцев.

Циркуляционный насос для бассейна

В отличие от обычного циркуляционного насоса для бассейна, так называемые тепловые насосы для крытых или открытых бассейнов перекачивают не воду, а низкопотенциальную энергию окружающей среды. Грунт, вода и воздух содержат некоторое количество тепла. С помощью специального сооружения эту энергию можно аккумулировать и использовать для бытовых нужд.

Различные виды тепловых насосов для бассейна работают примерно по такому же принципу, как и обычный холодильник, отнимая тепло у источника и передавая его для обогрева. В качестве источника тепла может использоваться энергия:

  • земли;
  • грунтовых вод;
  • природных или искусственных водоемов;
  • воздуха и т. п.

Успешно используются для обогрева бассейнов установки типа «воздух-вода», которые получают тепло из окружающего воздуха. Поступая в систему, энергия с низким потенциалом проходит через конденсатор, испаритель и компрессор, после чего превращается в высокопотенциальную тепловую энергию, вполне пригодную для обогрева большого количества воды.

Принцип работы теплового насоса основан на том, чтобы аккумулировать низкопотенциальную энергию окружающей среды и преобразовать ее в тепловую энергию с высоким потенциалом, пригодным для использования в быту

Первое и самое очевидное преимущество теплового насоса вполне очевидно — это значительная экономия затрат на обогрев воды. Кроме того, сооружения этого типа успешно используются и для других нужд, например, для обогрева помещения крытого бассейна, а в летнее время — для кондиционирования воздуха. Тепловые насосы считаются более безопасными при использовании в условиях повышенной влажности, чем другое оборудование.

Несколько слов о расчетах

Применение энергии теплового насоса для других нужд

Чтобы работа установки была максимально эффективной и экономически выгодной, рекомендуется перед покупкой произвести некоторые расчеты. Это особенно важно для таких крупных объектов как бассейны.

Основной элемент, по которому выполняется расчет – это теплообменник. Узел, в котором происходит непосредственно нагрев воды. Если подобрать агрегат с недостаточно мощным теплообменником, то даже при круглосуточной работе насоса не удастся поддерживать температуру воды на заданном уровне. А использование чересчур мощного агрегата будет не выгодно с экономической точки зрения.

P = 1,16 × ΔT/t × V

  • где Р – мощность, кВт.
  • 1,16 – поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла через конструкционные элементы бассейна.
  • ΔТ – разница между исходной и заданной температурой воды, °С;
  • t – время, которое потребуется насосу для прогрева всего объема воды до заданного значения, час.
  • V – объем воды в бассейне, м 3 .

Это элементарная формула для ориентировочного расчета теплообменника. Стоит заметить, что алгоритм позволяет определить только агрегат для подогрева воды. По этой формуле нельзя рассчитывать более сложные системы, которые включают отопительный контур, кондиционирование, подогрев теплоносителя для теплого пола.

P = 1.16 Х ΔT/t Х V (кВт), где

  • 1,16 – коэффициент, дающий поправку на потери тепла при контакте с конструкциями бассейна;
  • ΔT – разница между исходной температурой воды и температурой, до которой воду в бассейне необходимо подогреть, ºС;
  • t – время, в течение которого тепловой насос позволяет обеспечить подогрев воды до заданной температуры, час;
  • V – объем бассейна, куб. м.
Читайте также:
Чем подкормить клематисы весной?

Этот расчет позволяет определиться с типом оборудования на начальном этапе, но следует отметить, что здесь не учтены такие факторы, как вентилирование помещения бассейна, кондиционирование воздуха, регулирование влажности воздуха и т. п. Чтобы провести такие подробные расчеты, следует применять более сложные методики, по поводу которых лучше проконсультироваться у специалистов.

Энергию, получаемую с помощью теплового насоса, можно эффективно использовать не только для бассейна, но и для других целей: отопления комнат, подогрева горячей воды в водопроводе, для теплого пола и т.п.

Так выглядит классическая схема подключения теплового насоса в цепь оборудования. Он подключается практически в самом конце цепи, перед хлоратором воды

Максимальный эффект от работы теплового насоса зависит не только от правильного выбора оборудования, но и от других факторов. Например, специалисты рекомендуют использовать при монтаже внутренних теплообменников виброустойчивые трубопроводы, которые покрыты защитной оболочкой. Важным моментом является диагностика состояния оборудования на каждом этапе монтажа.

Плюсы теплового насоса

  • Экологически безопасен, так как не выбрасывает в окружающую среду вредные вещества.
  • Не взрывоопасен.
  • Не требует проведения дополнительных коммуникаций. Работает от электросети.
  • Заменяет отопительные приборы зимой, охладительные приборы летом и происходит подогрев бассейна тепловым насосом .
  • Несмотря на повышенную производительность уровень шума достаточно низкий.

Особенности монтажа и эксплуатации

Различные виды тепловых насосов для бассейна требуют грамотного монтажа – это основная гарантия эффективности установки.

Монтаж тепловых насосов

  • Трубопровод теплообменника рекомендуется изолировать материалами, поглощающими вибрацию и не пропускающими тепло. Это снизит потери энергии в окружающую среду.
  • Во время монтажа рекомендуется периодическая диагностика установленного оборудования. Так можно своевременно выявлять и устранять недостатки системы до ее ввода в эксплуатацию.
  • Электрические соединения требуют тщательной изоляции. Насосы для бассейнов работают в условиях повышенной влажности, и при недостаточной изоляции оборудование быстро придет в негодность.
  • Все комплектующие, вспомогательные и расходные материалы должны подбираться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя. Это обеспечивает совместимость и стабильную работу всех узлов установки.

Агрегат монтируют после магистральных фильтров, до входа в систему обеззараживания. Каждая модель теплового насоса оснащена блоком автоматического управления. В процессе эксплуатации установка практически не нуждается в участии человека.

Основной недостаток тепловых насосов – их высокая стоимость. В нашей стране они пока доступны узкому кругу потребителей. Но экономическая эффективность установки позволяет окупить затраты на ее приобретение и монтаж буквально за несколько месяцев использования.

Заключение

Обогрев бассейна зимой тепловым насосом очень удобный способ. На нем выставляется нужная температура, и время включения и время для нагрева. Вы точно будете знать что вода не перегревается или не остынет. Это полностью автоматизированная система, которая не только может подогреть воду в бассейне, но и зимой обогревает дом (для обогрева большого дома лучше своими руками собрать геотермальный насос).

  • Убирать скопившийся мусор на решетке и протирать ее от пыли.
  • Смазывать детали.
  • Менять отработанное масло.
  • Просматривать трубки на герметичность.
  • Следить за датчиком тепла.

Нагрев воды в бассейне тепловым насосом

Расскажу как осуществить подогрев воды в бассейне с помощью такого оборудования, как тепловой насос.

Что такое (heat pump) тепловой насос

Обыкновенный тепловой насос имеет сходство кондиционером, но все таки, существуют некоторые отличия.

В отличие от кондиционера, тепловой насос спроектирован и сделан в первую очередь для нагрева воды, либо любого другого теплоносителя.

Т.е. главное отличие теплового насоса от кондиционера это возмещение тепловых потерь дома (отопление) и нагрев воды для горячего водоснабжения. Безусловно, во многих кондиционерах есть функция нагрева воздуха, но есть ограничения:

Кондиционерами не стоит отапливать помещение в морозы. Это важные рекомендации всех производителей. Это связано с тем, что масло, которое находится в сердце кондиционера — компрессоре загустевает при температуре уличного воздуха примерно при минус 5°С.

Если кондиционер будет эксплуатироваться в этом режиме, то компрессор будет работать практически без смазки, что в свою очередь рано или поздно приведет к выходу компрессора из строя. Именно поэтому все производители обязательно указывают в технической документации температурные графики работы этого устройства.

Кондиционером нельзя нагреть воду. Конечно существуют «Кулибины», которые переделывают кондиционеры в тепловые насосы, и уже потом их «завязывают» на нагрев воды, но это исключения, нежели правило.

Как работает тепловой насос

Внутри его корпуса расположен большой электрический вентилятор, который втягивает снаружи воздух. Воздух проходит через испаритель, внутри которого находится хладагент (фреон).

устройство теплового насоса

При достижении температуры +8 градусов по Цельсию, хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное. Затем фреон нагнетается в испаритель компрессором, где происходит теплообмен, посредством теплообменника.

Далее, хладагент, проходя через специальный клапан, опять переходит в жидкое состояние и остывает до следующего процесса подогрева.

Как подключить тепловой насос

Что касается сплит-систем, то они, обычно состоят из нескольких частей, обычно двух: внешнего и внутреннего блоков. Эти части (блоки) соединены между собой медными трубопроводами, в которых циркулирует фреон. И поэтому самостоятельно установить сплит-систему крайне проблематично, не обладая должными знаниями и соответствующим инструментом.

А тепловые насосы чаще всего встречаются в виде моноблоков, т.е. это один наружный блок, внутри которого смонтированы несколько теплообменников. И с каждого теплообменника сделан выход в корпусе насоса. Именно поэтому подключение теплового насоса к хоть какой системе отопления очень простое:

  • установили тепловой насос;
  • подсоединили токоподводящий кабель;
  • прикрутили две или четыре гибких подводки, типа «гигант» к выходам «подачи» и «обратки» теплового насоса и системе отопления и системе горячего водоснабжения;
  • подсоединили контроллер;
  • включили и настроили, при необходимости.
Читайте также:
Электрический орех: что это такое, примеры применения и правила соединения проводов

Как вы видите, монтаж чрезвычайно прост, и с ним легко справится любой человек, умеющий думать головой и руки которого, растут из нужного места.

В частном доме подсоединение теплового насоса к готовой системе отопления занимает максимум полдня. Это с прокладкой проводов, и установкой контроллера.

Следует знать, что тепловые насосы тоже бывают разные, как по типу исполнения, так и температурному графику работы. И соответственно, они предназначены для решения различных типов задач.

Где то нужно сделать отопление в доме с помощью теплового насоса, также сделать приготовление горячей воды, и вы мечтаете тепловым насосом еще этот дом и охлаждать, то это одна задача. Если хотите применять тепловой насос только для отопления, то это другая задача.

Тепловой насос это весьма сложное и специфическое оборудование, и при этом достаточно не дешевое, поэтому лучше заранее подумать о том, какие задачи вы хотите решить с помощью теплового насоса, а потом уже подбирать оборудование.

Подбор теплового насоса

Как вы помните, у нас была задача подогреть воду в бассейне. Например, тепловые потери у нашего бассейна составляют 20 кВт/час и нам их нужно возместить. Максимальная мощность тепловых насосов, так же как и любых других котлов, должна быть на 25% выше, чем номинальная. Следовательно, нам подойдет тепловой насос с максимальной мощностью 25 кВт/час.

Как мы делали подогрев воды в бассейне тепловыми насосами

Заказчиком была поставлена задача подогреть воду в бассейне, который находится в городе Геленджике х. Джанхот. Объем бассейна 450 метров кубических и площадь зеркала воды — 250 квадратных метров.

Тепловые насосы для бассейна

Существуют специальные тепловые насосы для нагрева воды в бассейне. Их основное отличие от обычных в том, что в них, на заводе установлен теплообменник из титана.

В бассейнах вода фильтруется, проходит обработку и от этого в ней появляются агрессивные вещества, которые разрушают медь. Именно поэтому в системах водоподготовки для бассейна вы не встретите медных деталей.

Титан не реагирует на эти вещества, поэтому такой тепловой насос можно просто подключить в систему водоподготовки бассейна и таким простым путем реализовать подогрев воды в бассейне.

Если же нужно использовать обычный тепловой насос на подогрев воды в бассейне, то придется ставить дополнительный теплообменник.

Эксплуатация теплового насоса

Нам нужен тепловой насос с максимальной мощностью 25 Квт/час, и я выбрал два тепловых насоса Geo HAPS-13, предназначенных специально для нагрева бассейна. В том, что тепловых насоса два, есть несколько преимуществ:

  • надежность. Думаю, никому не нужно объяснять, что два надежнее, чем один;
  • комфорт. Чем меньше устройство, тем тише оно работает.

Два таких тепловых насоса будут стоить порядка 450 тысяч рублей, что приблизительно в полтора раза меньше, чем цена солнечных коллекторов.

При максимальной нагрузке оба этих тепловых насоса будут потреблять электроэнергии 5 кВт/час. Если цена на электроэнергию будет 4 руб. за 1 кВт/час, (у вас она будет другая), то получается, что тепловые насосы потребляют 20 рублей, каждый час, работая в максимальном режиме.

Это мы посчитали максимальное потребление, каждому понятно, что сравнивать в этом режиме работы, тепловые насосы и солнечные коллекторы особого смысла нет, т.к. солнечные коллекторы или панели просто не смогут работать в таком режиме круглосуточно.

Говоря о реальных показателях, то работая на поддержание температуры в бассейне, с теплопотерями 20 кВт/час, в Краснодарском крае, в мае или в сентябре, то два таких тепловых насоса будут потреблять электроэнергии примерно на 2-4 тысячи рублей в месяц.

Достоинства и недостатки (heat pump) теплового насоса

Положительные стороны использования теплового насоса:
1. Воздух – постоянно окружающая нас материя. В любое время из него можно взять тепло.
2. Устройство достаточно надежное и не требует высоких растрат на электроэнергию.
3. Сборка и установка производится легко и быстро.
4. Тепловой насос не занимает много пространства.

Какими недостатками обладает тепловой насос:
1. Это относительно не дешевое устройство, по сравнению с газовым, дизельным или твердотопливным котлом.
2. Хотя для теплового насоса не требуется много места, есть вероятность того, что вам придется выкроить для него уголок в любимом саду.
3. В отличие от солнечных систем, тепловой насос не может работать бесшумно.

Рассматриваем тепловой насос воздух-воздух – все за и против

Воздушное конвективное отопление пользуется популярностью, благодаря скорости обогрева помещений и высокой теплоэффективности. Единственный минус, ограничивающий популярность данной схемы – большие затраты на электричество. Тепловой насос воздух-воздух полностью нивелировал этот недостаток. Потребитель сможет оценить экономичность теплонасоса воздушного типа, снижающего расходы на электроэнергию в 3-5 раз.

Как работает тепловой насос системы воздух-воздух

Общий принцип работы ТН во многом напоминает тот, что используется в кондиционере, в режиме «обогрев помещения», с единственным отличием. Теплонасос «заточен» на отопление, а кондиционер на охлаждение комнат. Во время работы используется низкопотенциальная энергия воздуха. В результате расход электроэнергии сократился более чем в 3 раза.

Принцип действия тепловой насосной установки воздух-воздух, если не вдаваться в технические подробности, следующий:

    Воздух, даже при отрицательной температуре, сохраняет определенное количество тепловой энергии. Это происходит до тех пор, пока температурные показатели не достигнут абсолютного нуля. Большинство моделей ТН способны извлекать тепло при достижении температуры -15°С. Несколько известных производителей выпустило станции, сохраняющие работоспособность при -25°С и даже -32°С.

Забор низкопотенциального тепла происходит благодаря испарению фреона, циркулирующего по внутреннему контуру ТН. Для этого используется испаритель – блок, в котором создаются оптимальные условия для преобразования хладагента из жидкого в газообразное состояние. При этом, согласно физическим законам, поглощается большое количество тепла.

Следующим блоком, расположенным в системе теплоснабжения воздух-воздух, является компрессор. Именно сюда подается хладагент в газообразном состоянии. В камере нагнетается давление, что приводит к резкому и существенному нагреву фреона. Через форсунку, хладагент впрыскивается в конденсатор. Компрессор для теплового насоса имеет спиралевидное исполнение, что облегчает запуск при низких температурах.

Читайте также:
Штукатурка Rotband - инструкция по применению: расход на 1 м2 стены, штукатурная смесь Knauf
  • Во внутреннем блоке, располагающемся непосредственно в помещении, находится конденсатор, выполняющий одновременно функцию теплообменника. Газообразный разогретый фреон, целенаправленно конденсируется на стенках модуля, отдавая при этом тепловую энергию. ТН распределяет полученное тепло, подобным к сплит-системе образом.
    Допускается канальное распределение нагретого воздуха. Особенно практично такое решение при нагреве больших многоквартирных зданий, складских и промышленных помещений.
  • Принцип работы теплового насоса воздух-воздух и его эффективность напрямую связаны с температурой окружающей среды. Чем холоднее «за окном», тем ниже производительность станции. Работа теплового насоса воздух-воздух при температуре минус -25°С (в большинстве моделей) полностью прекращается. Чтобы компенсировать недостаток тепла, устанавливают резервный котел. Оптимально одновременное использование электрического тэна.

    Тепловые насосы воздух-воздух состоят из двух блоков наружного и внутреннего размещения. Конструкция во многом напоминает сплит-систему и устанавливается подобным образом. Внутренний блок монтируется на стену или потолок. Настройки выставляются с помощью дистанционного управления.

    Чем отличается ТН воздух-воздух от кондиционера

    ТН воздух-воздух работает как кондиционер, но имеет существенные отличия, заключающиеся в особенностях конструкции и производительности. Хотя существует внешнее сходство, на самом деле, отличия, если обратить внимание на технически характеристики, существенны:

      Производительность – тепловой насос воздух-воздух для отопления дома, максимально эффективно работает на нагрев помещения. Некоторые модели способны охлаждать воздух. Во время кондиционирования помещения, энергоэффективность существенно уступает обычным кондиционерам.

    Экономичность – даже инверторные кондиционеры, во время работы тратят больше электроэнергии, чем требует отопление тепловым насосом типа воздух – воздух. При переходе в режим обогрева, затраты электричества еще больше увеличиваются.
    У ТН коэффициент энергоэффективности определяется согласно СОР. Средние показатели станций равняются 3-5 единицам. Затраты электричества в таком случае составляют 1 кВт на каждые 3-5 кВт полученного тепла.

  • Сфера применения – кондиционеры используют для вентиляции и дополнительного обогрева помещения, при условии, что температура окружающей среды не будет меньше +5°С. Тепловые насосы воздух-воздух, применяются в качестве основного источника отопления в течение всего года в средних широтах. При определенной модификации, могут использоваться для охлаждения комнат.
  • 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:

  • 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.

    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.

    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.

    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.
  • Читайте также:
    Чем в домашних условиях отбелить белые вещи?

    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.

    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.

    Преимущества и недостатки ТН воздух-воздух

    Отзывы реальных владельцев о тепловых насосах системы воздух-воздух, помогают составить точную картину, относительно энергоэффективности использования альтернативных методов обогрева, а также получить представление о существующих преимуществах и недостатках.

    Отопление дома ТН воздух-воздух имеет следующие плюсы:

      Экономия средств – даже при значительных первоначальных затратах, теплонасос самоокупается уже через 3-6 лет эксплуатации. Так как оборудование рассчитано на 30-50 лет службы, выгоды очевидны. Затраты на электроэнергию, в течение всего отопительного сезона, в 3-5 раз меньше чем у электрокотла.

    Полная независимость от традиционных видов топлива. Главное преимущество отопления ТН воздух-воздух заключается в производстве тепловой энергии, без использования газа, твердого и жидкого топлива, и т.д. При условии установки солнечных панелей, можно отказаться и от внешнего электричества.

  • Экологичность – во время работы используют возобновляемые источники тепловой энергии, полностью отсутствуют вредные выбросы.
  • Конечно, у теплонасосов есть свои слабые стороны, которые время от времени пытаются исправить производители. К ним относятся:

      Зависимость КПД от наружной температуры – производители постоянно совершенствуют системы. Современное оборудование способно работать при -15 -25°С. Эффективность при низких температурах заметно снижается, что ограничивает применение модулей для отопления помещений в условиях Севера.

  • Большие материальные затраты на приобретение и монтаж теплонасоса. Главный недостаток ТН воздух – воздух, по причине которого, станции не получили широкого распространения в отечественных условиях.
  • Перспективы использования ТН воздух-воздух достаточно оптимистичные. Сравнительно недавно, несколько крупных производителей объявили о разработке модулей, способных работать при отрицательной температуре до -32°С. Постоянно делается акцент на удешевлении продукции, чтобы сделать ее доступной для потребителей среднего класса, улучшается производительность (средние показатели СОР у современных моделей равны 5-8 единицам).

    Тепловой насос “воздух-воздух”: принцип действия, устройство, подбор и расчеты

    Хотите обустроить в доме конвекторное отопление, где для нагрева теплоносителя используется тепловой насос «воздух-воздух», обеспечивающий значительную экономию расходов на обогрев? Согласитесь, что получить полноценное отопление в компании с горячей водой практически бесплатно — весьма заманчивое мероприятие.

    Но вы не знаете, как соорудить подобную систему, чтобы альтернативным способом обогревать помещения и получать горячую воду для бытовых нужд?

    Мы поможем разобраться с этим вопросом — в статье освещен принцип действия и устройство насоса. Энергию такой системе придется тратить только на работу компрессора, а основной объем тепла будет браться просто с улицы из атмосферы, за что у нас пока денег не требуют.

    Также рассмотрены преимущества его внедрения в систему и существенные недостатки. Отдельное внимание уделено подбору и расчету насоса.

    А любителям все делать своими руками мы предлагаем соорудить подобный насос самостоятельно, используя подручные материалы. В помощь приводим фотоматериалы и видеорекомендации по устройству и функционированию теплового воздушного насоса.

    Характеристика теплового насоса воздух-воздух

    Любой теплонасос относится к оборудованию из сферы альтернативной энергетики. Он забирает тепловую энергию воздушных масс на улице, из окружающего пространства в помещении, чтобы обогреть ею жилые и нежилые объекты.

    При этом не используются какие-либо сгораемые виды топлива.

    Внешне тепловой насос (ТН) воздух-воздух похож на инверторный кондиционер, сплит-систему из наружного и внутридомового блока.

    А по принципу действия он больше напоминает холодильник, только действует “наоборот”. Но в отличие от них обоих этот теплонасос способен как охлаждать, так и нагревать воздушные массы в доме.

    Принцип действия и внутреннее устройство

    В основе работы ТН воздух-воздух лежит нехитрое физическое явление термодинамики – жидкость при испарении охлаждает поверхность, с которой она рассевается. Например, пар над кружкой с горячим чаем демонстрирует тот же эффект.

    На этом принципе работает и обычный холодильник. Внутри него расположены трубки, по которым циркулирует хладагент под высоким давлением. Он забирает тепло из внутреннего пространства морозильной камеры, слегка нагреваясь при этом.

    Потом собранное тепло отдается в воздух комнаты посредством теплообменника (решетки сзади холодильника).

    А чтобы после хладагент остыл до рабочих температур, он сжимается в компрессоре. Причем за цикл работы фреон внутри системы компрессор-конденсатор-испаритель постоянно переходит из газообразного состояния в жидкое и обратно.

    Воздушный тепловой насос функционирует абсолютно аналогично. Только тепло он берет с улицы, а не из закрытого морозильника. Даже если снаружи мороз, то в атмосфере все равно есть немало тепловой энергии.

    Состоит тепловой насос воздух-воздух из таких элементов:

    • компрессора;
    • испарителя с вентилятором принудительного обдува;
    • расширительного клапана;
    • медных трубок для перекачки фреона между улицей и домом;
    • конденсатора с вентилятором подачи нагретого воздуха в помещение.

    Первые три элемента составляют внешний блок, а последний относится к внутренней части теплонасоса. Теплоизолированные трубки из меди предназначены для непрерывного перемещения теплоносителя между этими модулями сплит-системы.

    Читайте также:
    Трубы НПВХ для наружной канализации: характеристики и как выбрать

    Алгоритм работы теплового насоса воздух-воздух выглядит следующим образом:

    1. Уличный воздух втягивается вентилятором в наружный блок и прогоняется сквозь ребра внешнего испарителя. Циркулирующий по теплообменнику фреон вбирает в себя имеющуюся в нем тепловую энергию, переходя при этом в газообразное состояние.
    2. Далее газ попадает в конденсатор, где сжимается. А потом он перекачивается по медным трубам во внутренний блок.
    3. В расположенном в доме конденсаторе газ переходит обратно в жидкость, передавая тепло внутрикомнатному воздуху.
    4. Затем излишнее давление стравливается посредством расширительного клапана, и жидкий фреон опять отправляется в первичный испаритель.

    Значение температуры фреона, поступающего во внешний блок, всегда ниже температуры окружающей среды. Поэтому он всегда забирает тепло из атмосферы.

    Но уровень “охлаждения” теплоносителя в системе постоянен, а наружная температура постоянно колеблется. По этой причине при сильных морозах ТН теряет свою эффективность.

    Чтобы увеличить мощность теплонасоса, поверхности конденсатора и испарителя делаются максимально большими. А для бесперебойности работы в зимний период наружный теплообменник оснащается собственной системой оттаивания.

    Плюсы и минусы воздушного теплонасоса

    У каждой технически сложной системы имеются свои достоинства и недостатки. Рекламные проспекты это одно, а в реальности владельцы тепловых насосов рискуют столкнуться с определенными проблемами.

    Установки обогрева/охлаждения типа «воздух-воздух» выгодны, по ряду причин.

    К числу основных плюсов относят:

    • Универсальность. Системы позволяют отапливать и остужать помещения в зависимости от назначения комнаты, потребностей и от климатического сезона.
    • Экологичность. Дают возможность полностью отказаться от сжигания природного газа, угля, дров и т.п., засоряющих природную среду продуктами горения.
    • Простота монтажа. Собрать систему из составляющих заводского производства не составит труда. Можно собственноручно соорудить тепловой насос из подручных средств.
    • Пожаробезопасность. Процесс получения тепла не связан с применением горючего. Даже нарушения в работе установки не смогут повлечь возгораний.
    • Экономичность. Привлекают высоким коэффициентом теплоотдачи при минимальных затратах (на потребленный 1 кВт электроэнергии они выдают 4–5 кВт тепла). К тому же, быстро окупаются.
    • Доступность по цене. Стоимость систем заводского изготовления позволяет приобрести тепловой насос практически всем желающим. Собственноручно изготовленная установка будет практически бесплатной.
    • Удобство эксплуатации. Самый технически сложный прибор в системе – компрессор, с обслуживанием которого трудно не справиться. С характерной для тепловых насосов нагрузкой компрессоры редко выходят из строя раньше обещанного производителем срока.

    Для организации отопления в одной комнате достаточно установить сплит-систему, повесив на фасаде внешний модуль, а на внутренней стене – конвектор. Чтобы обогреть несколько помещений придется обустраивать каналы распределения нагретого воздуха.

    Все управление тепловым насосом воздух-воздух осуществляется встроенной автоматикой. Особого внимания уделять работе и настройке этой системе не придется. Надо будет только регулярно чистить воздушные фильтры и иногда их менять.

    Среди отрицательных сторон теплонасосов можно упомянуть:

    • пусть и незначительный, но все же шумовой фон;
    • прямую зависимость эффективности системы от внешней температуры;
    • рост электропотребления при похолодании на улице;
    • постоянно висящую в воздухе пыль из-за непрерывной работы вентилятора и конвекции воздуха в комнате;
    • зависимость от электроснабжения (для бесперебойной работы потребуется генератор).

    При температурах снаружи до -10°С все работает прекрасно, забираемого с улицы тепла вполне хватает для создания в доме комфортных условий. Но при дальнейшем похолодании эффективность насоса резка падает.

    Если коттедж построен в местности с холодным климатом и сильными морозами по зиме, то без дополнительного котла или камина не обойтись.

    Для обустройства воздушного обогрева такие системы подходят идеально. Минимум трат электроэнергии, усилий для монтажа и проблем с обслуживанием. Но ими нельзя нагреть воду. Для этого придется дополнительно ставить бойлер или подключаться к централизованным сетям.

    Тепловые насосы воздух-воздух являются оптимальным способом обогрева зданий, построенных из дерева или СИП. У таких строений низкие теплопотери, мощностей воздушного теплонасоса для их отопления хватает с избытком.

    Коренные отличия от кондиционера

    Внешне тепловой насос воздух-воздух схож с бытовым кондиционером. Но у него есть свои отличительные конструктивные особенности и технические характеристики.

    Первое устройство используется в качестве основного источника обогрева, работающего круглогодично. А второе больше предназначено для охлаждения воздуха в летнюю жару.

    Основная функция теплонасоса – это отопление. Однако многие модели способны также охлаждать комнатный воздух. Но в этом режиме работы они существенно уступают кондиционеру по энергоэффективности. Это скорее крайний случай их использования.

    С другой стороны и многие инверторные кондиционеры могут нагревать воздух в помещениях. Но электричества они при этом потребляют гораздо больше тепловых насосов. У каждого устройства свое предназначение.

    Использование ТН «воздух-воздух» – это в первую очередь переход на возобновляемые источники энергии.

    Эти системы экономически выгодны, несмотря на крупные первичные вложения денег. Сокращение платежей за отопление окупает все начальные затраты.

    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.

    • 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.

    Читайте также:
    Угловой электрокамин: разновидности, установка и эксплуатация

    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.

    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.

    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.

    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.

    Эта бытовая техника предназначена для эксплуатации исключительно в помещениях.

    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.

    Особое внимание следует уделить монтажу трубок для фреона. Даже малейшая стружка внутри может повредить компрессорное оборудование.

    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.

    Выводы и полезное видео по теме

    Принцип работы тепловой сплит-системы «воздух-воздух»:

    Воздушный тепловой насос в системе отопления двухэтажного дома:

    Кондиционер-инвертор или тепловой воздушный насос – что лучше?

    Тепловые насосы, работающие по принципу «воздух-воздух», являются высокоэффективными устройствами. Они просты в обслуживании, удобны в эксплуатации и экономичны.

    В продаже сейчас огромный ассортимент подобных систем, для любого дома можно подобрать отопительную установку. Надо лишь грамотно рассчитать ее мощность, тогда она эффективно прослужит долгие годы.

    А что вы думаете по поводу эффективности и целесообразности использования тепловых насосов “воздух-воздух”? Делитесь своим мнением, оставляете отзывы об использовании агрегатов и задавайте вопросы. Форма для комментариев расположена ниже.

    Тепловой насос «воздух-воздух» — что лучше выбрать?

    Обновлено: 23 февраля 2021

    • Тепловой насос «воздух-воздух» для дома: отопление при морозе -20°С
      • Принципы работы
      • Достоинства и недостатки
      • Расчет мощности установки
      • Работа в -20°С
    • Что купить? Топ-5 лучших производителей насосов
      • Mitsubishi Electric
      • Fujitsu General LTD
      • NIBE
      • Danfoss
      • Vitocal
    • Цены на рекомендуемое оборудование
    • Стоимость установки
    • Как сделать тепловой насос «воздух-воздух» своими руками
      • Создание рабочего чертежа
      • Сборка насоса
      • Запуск
      • Обслуживание
    • Видео о монтаже

    Одним из наиболее простых и доступных видов тепловых насосов является система «воздух-воздух», относительно недорогая и простая в установке и эксплуатации. Устройства такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности и большим возможностям, ценовой доступности. Эффективность и надежность систем «воздух-воздух» заслуживают подробного изучения. Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье, а «воздух-вода» в этой.

    Тепловой насос «воздух-воздух» для дома: отопление при морозе -20°С

    Системы «воздух-воздух» наиболее известны широкому пользователю как кондиционеры (точнее, сплит-системы). Несмотря на обилие названий, речь идет об одном и том же устройстве, в основе конструкции которого лежит использование цикла Карно. Он описывает процессы, проходящие при последовательном испарении жидкости, сильном сжатии полученного газа, конденсировании и повторного образования жидкости. Во время сжатия температура газа сильно повышается, а при испарении жидкости — понижается. Эти два явления используются в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах, только в двух первых случаях полезным продуктом служит холод, а в последнем — тепло.

    Принципы работы

    Основу конструкции ТН «воздух-воздух» составляет замкнутый контур, заполненный хладагентом (фреоном). Этот контур состоит из двух частей, испарителя и конденсатора. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразное состояние, активно отбирая у окружающей среды тепловую энергию. Полученный газ подается в компрессор, где сильно сжимается, отчего его температура повышается. Из компрессора горячий газ переходит в конденсатор, где переходит в жидкую фазу. После этого фреон пропускается через понижающий клапан и поступает в испаритель, и весь цикл повторяется снова.

    Читайте также:
    Установка двойных входных дверей – особенности конструкции

    Испаритель и конденсатор параллельно выполняют функцию теплообменников. На испаритель подается воздушный поток, взятый снаружи. Тепловая энергия при этом передается холодному газообразному фреону, позволяя ему высвободить ее при сжатии. На конденсатор также подается поток воздуха, но уже изнутри помещения. Обдувая горячий теплообменник, воздух набирает температуру и обогревает помещение.

    Таким образом, для работы теплового насоса типа «воздух-воздух» требуется только замкнутый контур с фреоном и два вентилятора, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию в сравнении с другими разновидностями тепловых насосов. Если надо охлаждать помещение, то внутрь подается воздух из испарителя, а поток с конденсатора выводится наружу.

    Достоинства и недостатки

    К достоинствам воздушных тепловых насосов можно отнести:

    • универсальность. Система может охлаждать или нагревать помещение без каких-либо изменений или сложной перенастройки
    • экологическая чистота. Для работы системы не требуется углеводородного топлива, не используются опасные для окружающей среды вещества
    • простота конструкции. Установка приобретенного теплового насоса не составляет никакого труда
    • возможность самостоятельного изготовления
    • эффективность. Воздушное отопление быстро нагревает помещение и обладает низкой инерцией, что позволяет при необходимости быстро его охладить
    • экономичность. Расходы на электропитание компрессора и вентиляторов многократно окупаются
    • низкие цены. В сравнении с другими типами тепловых насосов, этот вариант самый дешевый
    • пожарная безопасность

    Имеются и недостатки:

    • необходимость использования электроэнергии, причем, перебоев питания система не переносит
    • результат работы напрямую связан с внешней температурой воздуха, что снижает устойчивость и вынуждает постоянно регулировать режим работы
    • постоянное присутствие мелкой пыли и взвеси из-за активной конвекции воздуха
    • небольшой, но заметный звуковой фон при работе системы

    Тепловые насосы «воздух-воздух» работают до тех пор, пока наружная температура не опустится ниже -20°С (по другим данным, до -10°С — в зависимости от конкретной модели). После этого приходится переходить на другую систему отопления, которую обязательно надо иметь для подобных ситуаций. В условиях России такая зависимость значительно снижает интерес пользователей, поскольку зимние температуры в некоторых регионах намного ниже.

    Расчет мощности установки

    Выполнять расчет теплового насоса самостоятельно не рекомендуется. Надо использовать массу специальных данных, коэффициентов и прочих значений, пользоваться которыми в состоянии только специалисты. Если требуется рассчитать систему, надо обращаться к профессионалам. Они имеют опыт и знания, которые необходимы в этом деле.

    Работа в -20°С

    Что купить? Топ-5 лучших производителей насосов

    Выбор теплового насоса типа «воздух-воздух» производится на основе учета площади дома, высоты потолков, материала и прочих параметров. Основным значением, на основании которого производится выбор, является отапливаемая площадь, поскольку от ее величины зависит мощность теплового насоса. Остальные показатели являются уточняющими, их надо учитывать при выборе, чтобы не допускать ошибок.

    Рекомендовать конкретные модели можно только для определенного дома. Для того, чтобы сориентировать пользователя, можно лишь посоветовать наиболее надежных производителей. Рассмотрим самые популярные фирмы, занимающиеся изготовлением тепловых насосов типа «воздух-воздух»:

    Mitsubishi Electric

    Компания является признанным лидером среди производителей воздушных тепловых насосов

    Fujitsu General LTD

    Особенно выделяется серия GENERAL NORDIC, состоящая из широкого ряда моделей тепловых насосов для помещений разной величины

    Шведская фирма, занимающая прочные позиции на европейском рынке производителей тепловых насосов. Отличается удачным сочетанием качества и стоимости оборудования

    Danfoss

    Фирма из Дании, страны, где использование воздушных теплонасосов распространено весьма широко

    Vitocal

    Немецкая фирма, поддерживающая традиции качества, точности и надежности оборудования

    Рассмотрены наиболее солидные компании, чья продукция не нуждается в специальной рекламе. При этом, количество производителей очень велико. Для покупателей, ограниченных в финансовых возможностях, могут быть полезны изделия китайских или тайваньских компаний. Немалую долю на рынке занимает продукция российских фирм, устанавливающих более доступные цены, чем европейские компании.

    Цены на рекомендуемое оборудование

    Цены на тепловые насосы типа «воздух-воздух» могут быть разными. Это зависит от производителя, мощности комплекта, наличия дополнительных опций и т.д. Можно приобрести китайский теплонасос по цене от 60 000 руб., продукция европейских компаний стоит дороже — цены стартуют от 120 000 руб.

    Порядок цен гораздо ниже, чем на теплонасосы других типов, но и такие цены доступны далеко не всем.

    Стоимость установки

    Монтаж воздушного теплового насоса не представляет особой сложности, поэтому большинство пользователей производят его самостоятельно. Обращаться в специальный сервисный центр приходится только в случае приобретения дорогих моделей от известных европейских производителей, которые отказывают в гарантийном обслуживании, если установку производили не их специалисты. В таких ситуациях за установку приходится заплатить довольно заметные суммы, хотя расценки у всех разные и во многом зависят от региона. В остальных случаях монтаж производят самостоятельно, что практически не требует расходов.

    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.

    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.
    Читайте также:
    Штукатурка Rotband - инструкция по применению: расход на 1 м2 стены, штукатурная смесь Knauf

    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.

    Монтаж таких систем требует обладания опытом и навыками, чтобы не пропустить важные моменты, обеспечивающие устойчивую и бесперебойную работу системы. Понадобится установка запорных вентилей, клапанов и прочих элементов, которые необходимы для заправки системы фреоном, ревизии, обслуживания и прочих работ.

    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.

    Корпус наружного блока рекомендуется утеплить и оборудовать системой оттаивания, так как конденсат, накапливающийся на змеевике испарителя, отсекает воздушный поток и снижает эффективность обдува.

    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.

    Видео о монтаже

    Принцип работы теплового насоса воздух-воздух: особенности работы

    Одной из разновидностей тепловых насосов, имеющих простую конструкцию, является тепловой насос воздух-воздух. Принцип работы насоса схож с принципом действия геотермального теплового насоса. Разница заключается в том, что отбор тепла происходит не из грунта или воды, а из наружных воздушных масс. Соответственно, отопление здания происходит путём нагрева воздуха в помещениях.

    Можно сказать, что тепловой насос воздух-воздух – это кондиционер наоборот. В этом и заключается основное достоинство теплового насоса воздух-воздух – для его установки и эксплуатации не требуется бурение скважин и прокладка подземного контура.

    Если в силу ряда причин нет возможности проложить контур подземного теплообменника для отбора тепла (отсутствует финансовая возможность, не хватает места на участке для горизонтальной укладки, отсутствуют грунтовые воды под участком или нет озера рядом с ним, наличие гранитного пласта на небольших глубинах) – тепловой насос типа воздух-воздух будет наиболее приемлемым вариантом решения экономного и экологически чистого отопления.

    1. Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух
    2. Плюсы использования
    3. Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:
    4. Недостатки теплового насоса воздух-воздух

    Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух

    Тепловой насос типа воздух-воздух состоит из наружного и внутреннего блоков. Наружный, он же испарительный блок, размещается снаружи здания. Именно с его помощью из наружного воздуха извлекается тепло. Это тепло нагревает хладагент, который вскипает, переходя в газообразное состояние. Затем компрессор сжимает этот газ, значительно повышая его температуру. Тепло сжатого газа передаётся в конденсатор (внутренний блок), который находится внутри помещения. Конденсатор отдаёт тепло воздуху внутри помещения. Этот процесс происходит непрерывно и контролируется автоматически до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура в помещении.

    Если есть необходимость в обогреве нескольких помещений или одного большого, то в этом случае используются различные системы распределения и подачи тёплого воздуха.

    В силу того, что тепловые насосы данного типа нагревают лишь воздух в помещениях (происходит прямой нагрев воздуха), то такие теплонасосы можно использовать только для отопления. То есть, для подогрева воды в ванной или кухне необходимо предусмотреть иные решения.

    Плюсы использования

    Положительным моментом теплового насоса типа воздух-воздух, по сравнению с насосом воздух-вода, является низкая температура воздуха, которая проходит через теплообменник конденсатора. Проще говоря, если для теплонасосов типа воздух-вода для качественного отопления требуется нагрев теплоносителя (воды) до достаточно высоких температур, то в случае использования теплового насоса воздух-воздух требуемая температура нагрева воздуха значительно ниже. Тем более что коэффициент эффективности теплового насоса тем выше, чем меньше разница между температурой источника тепла и температурой в отопительной системе.

    Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:

    • простота конструкции, монтажа и эксплуатации – для установки таких теплонасосов нет необходимости в буровых работах, прокладывании сложных коммуникаций, отведении специальных помещений и прочее;
    • возможность установки практически в любой климатической зоне;
    • теплонасосы такого типа можно установить в уже построенном доме с имеющейся традиционной системой отопления, тем самым достигнув значительной экономии средств на отоплении. Установка потребует минимального изменения и вмешательства в существующий дизайн;
    • имеют наименьшую стоимость и наименьший срок окупаемости, по сравнению с другими типами теплонасосов;
    • низкое энергопотребление;
    • автономность, компактность и бесшумность работы;
    • в летнее время тепловые насосы типа воздух-воздух можно переключать на режим охлаждения, а наличие высокоэффективных воздушных фильтров поможет создать в помещениях требуемый микроклимат.

    Недостатки теплового насоса воздух-воздух

    К сожалению, тепловые насосы типа воздух-воздух имеют и свои недостатки. К одним из них относится зависимость величины производительности от колебаний температуры наружного воздуха.

    При температуре наружного воздуха 0°С коэффициент энергоэффективности теплонасоса падает до уровня 2-2,5, то есть на 1 кВт затраченной энергии, будет произведено 2-2,5 кВт тепла.

    Для сравнения, при более высокой температуре эти теплонасосы имеют коэффициент энергоэффективности 3-4. А при падении температуры до -20°С коэффициент энергоэффективности падает до 1. То есть, появляется необходимость производить обогрев помещения другими средствами. Хотя, на сегодняшний момент есть производители с всемирно известными именами, которые предлагают тепловые насосы воздух-воздух, способные эффективно работать при температуре до -25°С.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: