Teплoвoй нacoc вoздyх-вoздyх, эффективен ли он для отопления

Содержание
  1. Что такое воздушный теплонасос
  2. Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух
  3. Полный цикл воздух-воздух
  4. Эффективность теплового насоса
  5. Тепловой насос или кондиционер?
  6. Инверторные тепловые насосы воздух-воздух
  7. Организация отопления помещений
  8. Режим подачи холодного воздуха
  9. Принцип работы и слабые места
  10. Экономия от теплового насоса и область применения
  11. Решение есть – экономичное отопление тепловыми насосами “Воздух-Воздух”!
  12. Экономия электроэнергии при отоплении дома тепловым насосом “воздух-воздух”
  13. Централизованные и разнесённые системы отопления
  14. Виды теплонасосов воздух-воздух
  15. Как подобрать воздушный теплонасос
  16. Подбор и расчеты теплового насоса
  17. Как рассчитать необходимую мощность ТН
  18. Какую марку ТН воздух-воздух выбрать
  19. Какой марки выбрать теплонасос воздушного типа
  20. Стоимость воздушного ТН с установкой
  21. Плюсы и минусы использования воздушных теплонасосов
  22. Преимущества
  23. Недостатки
  24. На что необходимо обратить внимание при монтаже воздушного теплового насоса
  25. Монтаж теплового насоса типа «моноблок»
  26. Монтаж теплового насоса воздух-воздух раздельного типа
  27. Установка теплового насоса “воздух-воздух”
  28. Возможен ли монтаж своими руками
  29. Самоделка из старого холодильника

Что такое воздушный теплонасос

Простейший тепловой насос был спроектирован еще в 1852 году и получил название «умножитель тепла». Лорд Кельвин открыл основополагающие принципы действия, которые легли в основу всего современного отопительного оборудования.

Согласно законам физики, тепло передается от нагретого тела к тому, что имеет меньшую температуру. Но, возможен обратный процесс, при условии использования для этого дополнительной энергии.

Немного позже был открыт принцип обратного цикла Карно. Вещество, при испарении, поглощает тепло, а после конденсации на поверхности, отдает его. Именно этот закон лежит в основе холодильников и кондиционеров. Низкотемпературный воздушный теплонасос работает как эти бытовые приборы, только в «обратную сторону».

Некоторые производители кондиционеров используют этот принцип, предлагая потребителю кондиционеры, способные работать на обогрев помещения. Но системы кондиционирования имеют низкий КПД при отрицательных температурах, так как основным предназначением техники является охлаждение, а не нагрев.

Низкотемпературные воздушные тепловые насосы для отопления дома, работают, используя этот физический закон. Как отопление осуществляется на практике?

  • Любое, даже охлажденное тело, имеет высоко или низко потенциальную энергию. Даже при отрицательной температуре, в воздухе содержится определенное количество тепла. При -15°С, теплее, чем при -25°С. При -5°С, еще больше тепла находится в воздухе. Принцип работы воздушного теплового насоса позволяет извлечь то небольшое количество тепловой энергии, которое остается в зимнее время года и передать его в помещение.
  • В наружном блоке, установленном на улице, расположен змеевик с испарителем. Внутри контура циркулирует фреон – жидкость, которая свободно переходит в газообразное состояние и обратно. Фреон испаряют, при этом поглощается то тепло, которое остается даже при отрицательных температурах.
  • Газ поступает в компрессор. В компрессоре создается высокое давление и условия для преобразования фреона обратно в жидкость.
  • Под давлением, фреон разогревается и поступает в конденсатор. В блоке газ окончательно становится жидкостью, отдав при этом все тепло, которое получил во внешнем блоке, установленном на улице.
  • Фреон, по замкнутому контуру, обратно возвращается в испаритель.

Существует зависимость тепловой мощности воздушно-водяного теплового насоса от температуры наружного воздуха. По этой причине, производители предусматривают подключение к тепловому насосу дополнительного отопительного оборудования, которое компенсирует недостатки тепловой энергии при падении наружной температуры ниже -15°С. Работа в условиях холода продолжается, хотя и с меньшей эффективностью.

Существует несколько типов воздушных теплонасосов, отличающихся по принципу, используемому для обогрева помещений.

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.

Полный цикл воздух-воздух

Для переноса тепла в теплонасосах используют хладагент (фреон) R407c, R410a, R22 или другие. Ниже приводим полный цикл его циркуляции для получения тепла:

  • Охлажденный хладагент попадает в компрессор, где его сжимает до жидкого состояния и он нагревается за счет изменения давления.
  • Попав в конденсатор, фреон отдает тепло в воздух через внутренний блок, охлаждается и его давление падает.
  • Расширительный вентиль снижает его давление до минимума и температура падает еще ниже.
  • Фреон переходит в газообразное состояние за счет уменьшения давления.
  • Хладагент попадает в испаритель, где нагревается от воздуха вне помещения.
  • Цикл повторяется снова.

В большинстве моделей хладагент сжимается настолько, что частично или полностью сжижается. В таком случае при испарении он сильнее охлаждается и может отобрать у наружного воздуха больше тепла. Но при этом потребление энергии будет выше.

Эффективность теплового насоса

Насколько хорошо будет работать теплонасос, зависит от трех факторов – температуры воздуха, фреона и компрессора. Чем теплее на улице, тем выше КПД насоса. Чем мощнее компрессор, тем большую температуру может он выдать, но и затраты электроэнергии будут выше.

Температура, при которой кипит хладагент, играет большую роль. Чем она ниже, тем проще получить тепло из окружающей среды и отдать его в помещение. Приводим температуры кипения самых распространенных фреонов:

  • R22: -25;
  • R404a: -30;
  • R407c: -21;
  • R410a: -37.

Если на улице холоднее, чем температура кипения фреона, он просто не будет испаряться и тепловой насос не сможет работать.

В среднем КПД теплового насоса воздух-воздух не превышает 400%. Если ТН для работы нужно затратить больше энергии, чем он сможет отдать в виде тепла, он просто не будет работать. Максимум тоже нельзя назвать – чем теплее снаружи, тем выше КПД. У каждой модели и марки этот показатель свой.

Что касается окупаемости — в каждом случае это индивидуально. На нее влияет температурный режим, стоимость монтажных работ, общее время работы за сезон.

Тепловой насос или кондиционер?

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух такой же, как у кондиционера. Оба эти устройства работают за счет компрессора, сжимающего фреон. Основное отличие – его мощность. Тепловой насос рассчитан на работу при больших перепадах температуры внутри и снаружи помещения.

COP и EER кондиционера хуже, чем у теплового насоса. В нем установлен менее мощный компрессор, стенки фреоновых трубок, испарителя и конденсатора меньше. За счет этого стоимость одинаковых по мощности кондиционера и теплового насоса существенно отличается.

Инверторные тепловые насосы воздух-воздух

Техническая особенность этого оборудования заключается в наличии устройства, позволяющего изменять производительность компрессора, а значит и всей установки в целом. Управление мощностью происходит в автоматическом режиме в зависимости от изменений температуры наружного воздуха. В результате инверторный тепловой насос обеспечивает:

  • высокую эффективность при максимально возможном КПД;
  • пониженное на 20-30% энергопотребление;
  • постоянное поддержание комфортной температуры внутри помещения;
  • минимальные нагрузки на электрическую сеть;
  • увеличенный срок эксплуатации.

Наличие инвертора и автоматизированного управления позволяет не только обогревать помещения зимой, но охлаждать летом при жаркой погоде. Однако следует понимать, что установка дополнительного оборудования приводит повышению стоимости всей установки в целом и увеличивает срок окупаемости установленного оборудования.

Организация отопления помещений

Как уже говорилось выше, нагретый хладагент поступает в трубчатый змеевик конденсатора, обдуваемый вентилятором. Благодаря наличию распределительно-направляющей решетки теплый воздух равномерно распределяется по помещению, возмещая существующие потери тепла через ограждающие конструкции и систему вентиляции. Организация отопления основана на постоянном подогреве воздуха циркулирующего внутри помещения.

Такой принцип работы ограничивает возможность применения одной установки по отапливаемой площади. Дело в том, что для обеспечения подачи нагретого воздуха на большое расстояние потребуется исходная скорость более 1 м/сек, что создаст явный дискомфорт для людей находящихся возле воздухораспределителя.

Режим подачи холодного воздуха

Воздушный тепловой насос может не только обогревать помещения, но и обеспечить их охлаждение во время летней жары. Для этого циркуляция хладагента запускается по обратному циклу.

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». Циркуляция фреона происходит в противоположном направлении. В результате в такой системе конденсатор начинает выполнять функцию испарителя и наоборот.

Принцип работы и слабые места

Воздушные тепловые насосы могут служить как простейшим средством локального обогрева, так и являться ядром централизованной системы отопления. Их главное преимущество — полная независимость от других инженерных коммуникаций дома за исключением разве что электрической сети. Таким образом, монтаж системы воздушного обогрева возможен на любом этапе строительства, и даже после его окончательного завершения.

Основную работу внутри тепловых насосов выполняет хладагент. Это вещество имеет очень низкую температуру кипения, вплоть до -30 ºС. При испарении жидкость поглощает энергию, при конденсации — выделяет её во внешнюю среду. Конденсироваться естественным путём пары хладагента не могут, для этого в работу включается компрессор, повышающий давление и «выжимающий» температуру. Таким образом происходит переохлаждение уличного воздуха, к примеру, от -5 до -15 ºС, а оставшаяся дельта в 10 ºС возвращается внутрь дома в виде полезного тепла.

Устройство теплового насоса «воздух-воздух»: 1 — наружный воздух; 2 — внешний теплообменник; 3 — наружный блок; 4 — компрессор; 5 — внутренний блок; 6 — тёплый внутренний воздух; 7 — внутренний теплообменник; 8 — терморегулирующий вентиль

Конечно, всё не так радужно, как описывают производители отопительного оборудования. Реальная эффективность системы ограничена двумя факторами:

  1. Температура кипения хладагента определяет границу, при которой тепловой насос в принципе способен работать. Большинство устройств способны генерировать при уличной температуре от -5 до -15 ºС, наиболее дорогостоящие (Zubadan) работают вплоть до -25 ºС. В сложных нагревательных комплексах на основе тепловых насосов может использоваться дополнительный испаритель во внешнем блоке.
  2. Коэффициент преобразования (COP) определяет отношение выдаваемой тепловой мощности к приложенной электрической. Реальное значение коэффициента обратно пропорционально разнице температур воздуха внутри здания и на улице. Таким образом, при сильном морозе производительность ТН существенно ниже.

Экономия от теплового насоса и область применения

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

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

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

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

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

Решение есть – экономичное отопление тепловыми насосами “Воздух-Воздух”!

В условиях постоянного роста цен на электроэнергию и газ все большую популярность у владельцев загородных домов приобретают альтернативные системы отопления, позволяющие ощутимо сэкономить семейный бюджет за отопительный сезон. А среди них самым простым и доступным вариантом являются тепловые насосы “воздух-воздух”.

Применение данного типа оборудования имеет целый ряд существенных преимуществ перед традиционными системами отопления дачи или коттеджа:

Экономия электроэнергии на отоплении до 80% – потребляя 1 кВт электроэнергии тепловой насос “воздух-воздух” переносит из окружающей среды в помещение до 5 кВт тепла.
Эффективное отопление дома даже в сильный мороз – современные воздушные тепловые насосы способны эффективно работать при температурах наружного воздуха до -30 °С.
“Два в одном”. Не нужно тратиться на кондиционер, тепловой насос зимой обогреет, а летом охладит помещение – существенная экономия за счет одной системы вместо двух.
Не требует отдельного помещения, системы вентиляции, дополнительных инженерных коммуникаций, земляных и прочих строительных работ, разрешений и согласований.
Экология и безопасность – нет выбросов в атмосферу, открытого огня и высокотемпературных элементов. Не сжигает кислород и не выделяет СО2. Отсутствует сажа, копоть и пыль.
Быстрый монтаж и минимум неудобств – установка атмосферного теплового насоса занимает всего 3-4 часа, не затрагивает основные конструкции и отделку, не требует прокладки сложных коммуникаций и может быть произведена в любой момент, неважно строится дом или уже обжит.
Доступная цена теплового насоса “воздух-воздух” – она соизмерима со стоимостью хорошего кондиционера бизнес класса и ниже чем у многих моделей премиального сегмента.

Помимо перечисленных преимуществ существует еще целый ряд очень удобных и полезных с точки зрения экономии электроэнергии на отоплении загородного дома функций, которыми снабжены многие воздушные тепловые насосы. В первую очередь к таким дополнительным “фишкам” можно отнести:

Наличие встроенного Wi-Fi модуля, который позволяет управлять тепловым насосом через интернет с любого смартфона или планшета. Можно дистанционно понизить или повысить температуру перед своим приездом;
Функция снижения температуры в отапливаемом помещении до уровня +8 – +10 °С для дополнительной экономии электроэнергии, не допуская при этом его вымерзания.

Эти опции очень актуальны для загородного жилья т.к. оно не редко на несколько часов или дней остается без хозяев, а в их отсутствии нет никакой необходимости поддерживать комфортную температуру +22 – +24 °С тратя лишние киловатты электричества, когда можно сэкономить, снизив температуру, не давая при этом дому замерзнуть, а перед возвращением за 1-2 часа дистанционно вернуть комфортный режим.

Широкий модельный ряд воздушных теплонасосов для отопления дома представлен в разделе нашего каталога “Тепловые насосы воздух-воздух”. Среди производителей тепловых насосов явными фаворитами на сегодняшний день являются:

Оборудование этих брендов успешно эксплуатируется на многих объектах в нашем регионе и зарекомендовало себя как надежный и эффективный способ отопления дома в условиях суровой зимы.

Экономия электроэнергии при отоплении дома тепловым насосом “воздух-воздух”

Площадь, м2 Потребляемая мощность (ЭО / ТН), кВт/час Стоимость эл. энергии (ЭО / ТН), руб./мес. Экономия при использовании теплового насоса в месяц
20-25 2,5 / 0,6 7002 / 1680 5 322 руб.
25-35 3,5 / 0,8 9803 / 2241 7 562 руб.
35-50 5,0 / 1,3 14004 / 3641 10 363 руб.
50-70 7,0 / 1,8 19606 / 5041 14 565 руб.

* ЭО – электрический обогрев (эл.обогреватели, конвекторы, эл.котел), ТН – тепловой насос

В расчете приняты следующие исходные данные (московский регион):
Стоимость 1 кВт электроэнергии – 3,89 руб.
Средняя температура за отопительный сезон -2,2 °С
Минимальная температура наиболее холодной пятидневки -25 °С

Данный расчет является ориентировочным т.к. фактический расход тепла зависит от степени утепления конструкций дома и поддерживаемого теплового режима в помещении.

Централизованные и разнесённые системы отопления

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

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

  1. Очень сложно направить нагретый воздух по нужному маршруту. Образуется множество холодных зон, а выход на постоянный комфортный тепловой режим требует времени.
  2. Общая эффективность нескольких агрегатов всегда ниже, чем при установке одного более мощного.
  3. Многочисленные наружные блоки испортят вид фасада, а внутренние нарушат интерьер помещений.
  4. Существуют ограничения в длительности технической трассы, связывающей внешний блок с внутренним, что затрудняет отопление помещений в центре большого здания.

Централизованный обогреватель на основе теплонасоса «воздух-воздух» требует прокладки сети воздуховодов, что особенно сложно выполнить при монолитном типе перекрытий и стен. Но есть и преимущества такой системы:

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

Виды теплонасосов воздух-воздух

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

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

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

Как подобрать воздушный теплонасос

Выбор воздушного ТН не настолько сложен, как может показаться с первого взгляда. При подборе подходящей модели, следует ориентироваться на следующие параметры:

  1. Тип обогрева.
  2. Отапливаемая площадь.
  3. Производитель.

Дополнительно определяют, какой вид котла будет использоваться в качестве резервного источника тепла. Как показывает практика, наиболее популярным остается воздушное отопление с подключением электрического котла, что позволяет полностью обойтись без газа.

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.

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

При расчете воздушного отопления необходимо учесть:

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

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

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

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

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

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

Отдельные модели дополняют:

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

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

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

Как 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.

Какой марки выбрать теплонасос воздушного типа

Если проанализировать отзывы о воздушных тепловых насосах, достаточно легко определить производителей оборудования, пользующихся наибольшим спросом у отечественного потребителя:

  • Stiebel Eltron – немецкая компания, начавшая свой путь с изобретения кипятильника. Со временем, ассортимент продукции постоянно расширялся. На сегодняшний день, Stiebel Eltron является лидером в производстве водонагревательной и отопительной техники. Компания предлагает два вида тепловых насосов: геотермальные и воздушные, работающие на нагрев теплоносителя и воздуха.
  • Viessmann – еще один немецкий производитель, имеющий более 30 летний опыт в производстве воздушных насосов. Наибольшей похвалы заслуживают станции Viessmann, подключающиеся к водяному контуру отопления. В качестве достоинств – наличие погодозависимых датчиков управления и множество дополнительных функций, доступных в базовой комплектации.
  • Mitsubishi – японская корпорация, впервые использовавшая технологию Zubadan. Решение позволило увеличить СОР (являющийся самым высоким среди аналогичного оборудования) и расширить сферы применения. Компания Mitsubishi одна из первых предложила потребителю кондиционеры, работающие на нагрев и воздушные тепловые насосы. Постоянно внедряются новые технологии увеличивающие сферу применения продукции.
  • Vaillant – компания разработала целую серию экономичного оборудования geoTHERM. В ассортименте представлено оборудование, извлекающее тепло из земли, воды, воздуха и солнечных лучей. Продукция Vaillant максимально адаптирована для использования в условиях РФ.

Стоимость воздушного ТН с установкой

Дороже всего стоят тепловые насосы, обогревающие помещение посредством теплоносителя. Оборудование обойдется приблизительно от 80 тыс. руб. (производительность 4,5 кВт), до 800 тыс. руб. (18.5 кВт). Тепловые насосы воздушного обогрева, обойдутся от 50 тыс. руб. (на 4 кВт) до 120 тыс. руб. (на 8 кВт).

Стоимость монтажа воздушного ТН рассчитывается индивидуально, исходя из технических параметров помещения и других факторов.

Срок службы оборудования составляет не менее 20 лет. Установленное оборудование самоокупается уже через 3-5 отопительных сезонов, в зависимости от интенсивности эксплуатации.

Плюсы и минусы использования воздушных теплонасосов

Буквально 5 лет назад, отечественный потребитель практически не имел опыта отопления зданий зимой с помощью воздушных тепловых насосов. Приходилось довольствоваться высказываниями и исключительно положительными комментариями, расположенными на сайтах различных производителей техники, что не давало ясное представление о возможностях оборудования. С тех пор появился определенный опыт использования, позволивший выявить не только преимущества, но и недостатки воздушных ТН.

Преимущества

  • Преимущества эксплуатации воздушно-водяных тепловых насосов – главным достоинством является полная независимость от газового отопления. В некоторых регионах РФ, только подведение трубопровода к дому, обходится дороже, чем покупка и монтаж теплового насоса. Не требуются разрешения на ввод в эксплуатацию.
  • Системы предназначены для установки в условиях «пассивного дома». Следовательно, изначально сконструированы для экономного отопления дома и нагрева горячей воды. На 1 кВт потраченной электроэнергии, выработка тепла составляет 3-5 кВт. Простой расчет затрат при применении теплового насоса покажет, что в течение 3-5 лет достигается полная окупаемость оборудования.
  • Работа насоса не влияет негативно на здоровье человека. Для обеспечения гигиенических условий, в системах, использующих принцип нагрева воздуха, достаточно время от времени чистить фильтры.

Недостатки

  • Высокая стоимость оборудования – система, с мощностью, достаточной для обогрева жилого дома, обойдется в 800-1200 тыс. руб., что является неподъемной суммой для большинства покупателей.
  • Зависимость от температуры окружающей среды. Особенности автономного отопления дома воздушным тепловым насосом напрямую связаны с общим объемом получаемой тепловой энергии. Чем ниже температура на улице, тем хуже работает насос. Начиная с -15°С, придется подключать резервный источник тепла.
    Если учесть, что на большинстве территорий РФ средний температурный режим выше, то становится понятным целесообразность данной установки. Оптимальные климатические зоны для использования воздушных отопительных тепловых насосов – это части России с умеренным климатом и средней температурой в зимний период не менее -15°С.

Если сравнивать воздушные ТН и газовое отопление, особенно с учетом того, что последние модели насосного оборудования способны сохранять работоспособность при -32°С, становится очевидным преимущество первых. Теплонасосы экономичны, не нуждаются в разрешении на эксплуатацию, монтируются в течение 1 дня и имеют более высокий КПД, чем газовое оборудование.

В последнее время, производители несколько снизили стоимость тепловых установок, что позволило еще большему количеству покупателей оценить достоинство станций. Если тенденция будет продолжаться, можно ожидать увеличенного спроса на теплонасосы.

На что необходимо обратить внимание при монтаже воздушного теплового насоса

В первую очередь необходимо иметь в виду, что при работе теплового насоса на обогрев на теплообменнике наружного блока происходит резкое снижение температуры, когда окружающая среда отдает свою теплоту хладагенту. Но уличный воздух имеет определенную влажность, что приводит к кристаллизации паров воды и периодическому образованию на теплообменнике “шубы” из инея, для борьбы с которым регулярно включается система оттайки. Растаявшая вода стекает в поддон и сливается через дренажное отверстие. Поддон блока и нижняя часть теплообменника оборудованы подогревом, но под блоком может скапливаться замерзшая вода. Поэтому важно:

1. При монтаже наружного блока теплового насоса проследить, чтобы дренажное отверстие в его поддоне и пространство под ним не было чем-либо перекрыто.
2. При монтаже наружного блока атмосферного теплового насоса для исключения закупоривания дренажных отверстий в его поддоне замерзшей снежной массой необходимо учитывать высоту снежного покрова, особенно около стен зданий, где могут образовываться снежные наносы. Наружный блок надо устанавливать выше возможного уровня снежного покрова под ним. Для московского региона это высота не менее 600 мм от уровня земли или подстилающей поверхности.
3. Не допускается установка внешних блоков тепловых насосов один над другим, так как при включении режима оттайки нижний блок будет залит водой, что приведет к его обледенению и выходу оборудования из строя.
4. В процессе эксплуатации теплового насоса необходимо следить, чтобы замерзшая вода не закрыла дренажное отверстие в поддоне.

За городом уровень естественного звукового фона значительно ниже, чем в городе, особенно зимой и особенно в ночное время, когда на улице самый мороз, т.е. как раз тогда когда тепловой насос должен работать с максимальной производительностью. Вибрации от наружного блока могут передаваться на конструкцию здания, создавая дополнительный звуковой эффект и вызывая дискомфорт. Поэтому:

5. Рекомендуется наружный блок теплонасоса устанавливать на отдельную металлическую подставку у наружной стены, а не на стеновые кронштейны. Особенно актуально, если стены здания выполнены из пенобетона или бревна (бруса).
6. При установке наружного блока на стеновые кронштейны рекомендуем использовать специальные виброопоры.

В связи с тем, что основная задача теплового насоса – отопление дома, важно принять меры для исключения дополнительного снижения его эффективности при низких температурах наружного воздуха:

7. Межблочные трубопроводы должны быть утеплены качественной теплоизоляцией толщиной стенки не менее 9 мм.
8. Оптимальная длина межблочных коммуникаций 5-7 метров (менее 5 м не рекомендуется).
9. Минимум трассы по улице.
10. При обильных снегопадах и температурах близких к 0 °С возможно налипание снега на защитную решетку внешнего блока. При включении системы оттайки снег не соприкасается с теплообменником. В результате решетка не освобождается от наледи, что препятствует необходимому теплосъему на испарителе.
! Данный случай не является гарантийным. Рекомендуем в процессе эксплуатации следить за чистотой наружного блока и своевременно удалять налипший снег с воздухозаборной решетки (можно сразу при монтаже насоса удалить защитную решетку с задней стенки наружного блока).

11. Рекомендуем установку защитных козырьков и ветровых планок.
12. Рекомендуем выполнить заземление оборудования.
13. Силовое питание подается на наружный блок. Если линия электропитания защищена устройством защитного отключения (УЗО), возможны его срабатывания из-за нормальной утечки на греющих кабелях обогрева наружного блока. Рекомендуем выбрать УЗО с большим значением дифференциального тока или исключить его на линии электропитания теплового насоса.

В отличие от кондиционеров, интенсивная эксплуатация тепловых насосов проходит при отрицательных температурах, т.е. в неблагоприятных условиях. В связи с этим накладываются дополнительные требования к качеству монтажа и расходных материалов, применяемых при установке теплового насоса.

Монтаж теплового насоса типа «моноблок»

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

При выборе места стоит обратить внимание на уровень вибрации – на многих ТН есть скобы крепления, которыми он мертво связывается со стеной или полом. Если корпус сильно вибрирует при высокой нагрузке, он может повредить конструкцию, к которой прикреплен.

Из корпуса ТН выходят два патрубка, через один поступает воздух, а через другой – выходит охлажденный. Если производится установка внутри помещения, их оба нужно утеплить, чтобы не терять тепло и не охлаждать или нагревать воздух в месте, где стоит оборудование. Концы труб должны находиться на расстоянии друг от друга, так чтобы отработанный воздух не использовался снова.

При установке теплонасоса снаружи достаточно его зафиксировать и провести патрубок, отдающий тепло, внутрь дома. Его также стоит утеплить, чтобы избежать потерь тепла. Большинство ТН нормально переносят морозы, на случай обмерзания у них есть режим оттаивания или подогрев.

В сущности, монтаж теплового насоса воздух-воздух моноблочного типа не сложнее установки кондиционера, так что справиться с этой задачеу сможет любой.

Монтаж теплового насоса воздух-воздух раздельного типа

Монтаж ТН такого типа похож на установку кондиционера по своему принципу. Нужно разместить наружный блок с испарителем на улице и внутренний – в помещении. Между собой они связаны медной трубкой с термоизоляцией, по которой проходит хладагент (фреон).

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

Некоторые тепловые насосы имеют возможность подключить несколько внутренних блоков к одному наружному. В таком случае они должны иметь собственные пульты для регулировки температуры. По сути, это аналог мультизонального кондиционера.

Установка теплового насоса “воздух-воздух”

Загородный дом. Заказчик на одном из форумов нашёл информацию о новом способе обогрева и обратился к нам с просьбой подобрать систему отопления загородного дома на базе теплового насоса. Т.к. ремонт уже выполнен и нет возможности монтажа полноценной системы отопления “воздух-вода” с возможностью организации ГВС (!!!) было принято решение о наиболее простом и, кстати, недорогом варианте: установки теплового насоса Cooper&Hunter “воздух-воздух”.

Со стороны – это обычный кондиционер. И вы правы: он и на охлаждение работает замечательно, отличный выбор в качестве кондиционера для загородного дома. Два в одном.

Но благодаря двойному компрессору и тонким настройкам распределения цикла фаз фреоновой смеси система позволяет эффективно обогревать вплоть до -30 градусов. Что бывает-то крайне редко, да и то 1-2 дня за зиму.

Возможен ли монтаж своими руками

Несмотря на техническую сложность тепловых насосов, их установка может выполняться самостоятельно. Если точнее, то своими руками вы вольны провести всю «грязную работу»: прокладку технических трубопроводов и сетей питания, навеску внутренних и наружных блоков. В паспортной документации к каждому конкретному типу теплового насоса имеется исчерпывающая информация об условиях установки блоков, уклоне, протяжённости и допустимых изгибах технических трасс.

Всё, что останется впоследствии — пригласить специалиста, который проверит корректность монтажа системы и обеспечит её правильный ввод в эксплуатацию. Эти работы самому не выполнить: требуется оборудование для прочистки и обезвоздушивания системы, заправки хладагента — в целом этот процесс достаточно технологичен и сложен.

Следует подчеркнуть, что установка подобных систем кондиционирования не делается «с кондачка». Требуется детальный предварительный расчёт, в частности, необходимо определить подходящий под конкретные климатические условия класс оборудования и вычислить его достаточную мощность. Само собой, централизованное отопление на основе тепловых насосов вызывает ещё больше сложностей в проектировании и согласовании работ со строительными подрядчиками.

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.

Простейший воздушный теплонасос можно смастерить из холодильника, протянув в него с улицы воздуховод и навесив вентилятор на заднюю решетку теплообменника

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

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.

В большом коттедже систему воздушного отопления придется дополнять воздуховодами, распределяющими теплый воздух равномерно по всем помещениям

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Источники

  • https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/286-vozdushnyy-teplovoy-nasos-dlya-otopleniya-doma.html
  • https://rems-info.ru/teplovoi-nasos-vozduh-vozduh.html
  • https://VTeple.xyz/printsip-rabotyi-teplovogo-nasosa-vozduh-vozduh/
  • https://vremya-stroiki.net/teplovoj-nacoc-vozdyx-vozdyx-effektiven-li-on/
  • https://www.rmnt.ru/story/heating/otoplenie-doma-teplovym-nasosom-vozdux-vozdux.1238688/
  • https://ru-klimat.ru/articles/otoplenie-doma-teplovymi-nasosami-vozdukh-vozdukh/
  • https://VTeple.xyz/montazh-teplovogo-nasosa-vozduh-vozduh/
  • https://sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html
  • https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/150-teplovye-nasosy-vozduh-vozduh.html
  • https://ru-klimat.ru/articles/rekomendatsii-po-montazhu-teplovykh-nasosov-vozdukh-vozdukh/
  • https://www.projectclimat.ru/info/objects/montazh-teplovogo-nasosa-vozduh-vozduh-v-kottedzhe/

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

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