Тепловые насосы – самые экологичные, технологичные и перспективные виды отопительного оборудования на сегодняшний день. Существуют несколько типов тепловых насосов:
- воздух-вода;
- воздух-воздух
- вода-вода
- грунт-вода.
Преимущества тепловых насосов “воздух-вода”
- Высокая эффективность. Средние годовые эксплуатационные затраты в 2 раза меньше нежели при использовании газового котла. Если сравнивать с электрическими котлами, то разница затрат может достигать коэффициента 4.
- Возможность работы со всеми источниками распределения тепла: радиаторами, теплым полом, фанкойлами, ГВС.
- Работа в режиме отопление зимой и охлаждения летом
- Широкая возможность управления разными контурами в системе отопления: отопление бассейна, защита от легионелы, нагрев бака ГВС, управление насосом рециркуляции, управление температурой теплого пола в погодозависимом режиме.
Преимущества тепловых насосов “воздух-вода” перед другими типами тепловых насосов
- Простота установки (не нужно производить большие земляные работы)
- Меньшие капитальные затраты в сравнении с тепловыми насосами «вода-вода» и «грунт-вода»
- Простота в эксплуатации и обслуживании.
Недостатки тепловых насосов “воздух-вода”
- Ниже показатель СОР (Coefficient of Performance) – преобразование потребляемой электрической энергии в тепловую – в сравнении с тепловыми насосами “грунт-вода”
2. Уменьшение СОР и мощности оборудования в зависимости от падения внешней температуры. То есть, чем ниже температура на улице, тем меньше соотношение затрачиваемой электрической энергии к тепловой.
%
В среднем ниже показатель COP в сравнении с “грунтовыми” типами тепловых насосов
Принцип работы теплового насоса “воздух-вода”
Источником для работы теплового насоса является низкопотенциальное тепло окружающей среды, в данном случае – воздуха.
Этап 1. Вентилятор, который находится в наружном блоке, направляет воздух на теплообменник испарителя. Внутри теплообменника находится фреон, температура которого всегда меньше, чем температура наружного воздуха, даже когда на улице -20. Таким образом мы всегда “забираем” тепло с воздуха.
Этап 2. Фреон поступает в компрессор теплового насоса, где очень сильно сжимается – таким образом повышая свою температуру.
Этап 3. После этого фреон поступает в теплообменник конденсатора, где отдает свое тепло системе отопления, тем самым охлаждаясь.
Этап 4. Последний этап – попадание фреона в дроссель-клапан, после чего давление фреона значительно падает, тем самым понижая температуру. Хладагент повторно готов отбирать тепло с наружного воздуха.
Применение и особенности проектирования систем отопления на базе тепловых насосов “воздух-вода”
Главный показатель, на который стоит обращать внимание при подборе и проектировании теплового насоса “воздух-вода” – снижение его мощности и СОР при снижении температуры внешней среды. А, как мы знаем, чем ниже температура на улице – тем больше тепла необходимо для нашего дома. По этому при подборе оборудования данного типа есть несколько важных правил:
1. Выбор точки бивалентности. Точка, при которой максимальная мощность теплового насоса равна тепловой потребности здания. Это значит, что если температура за бортом опускается ниже точки бивалентности, тепловой насос не справится с нагрузкой на отопление дома. Для этого необходим будет дополнительный источник энергии. Чтобы тепловой насос был одновременно и эффективным в период эксплуатации и не требовал высоких затрат на этапе покупки оборудования, нужно подбирать тепловой насос на -7°С градусов внешней температуры (точка бивалентности -7 градусов). Средняя температура за отопительный период в Киеве и Киевской области -1.1°С, это означает, что тепловой насос сам, без дополнительных мощностей будет на 95% справляться с нагрузкой на отопление. А остальное время (5%), когда температура на улице падает ниже -7°С подключается дополнительный источник тепла – газовый или электрический котел. Таким образом мы не переплатим при покупке теплового насоса и добьемся максимальной эффективной работы.
2. Выбор низкотемпературного источника отопления. Чем ниже температура подачи в систему отопления – тем выше СОР теплового насоса. То есть, тепловой насос – низкотемпературный источник тепла. Он отлично будет работать с теплыми полами и фанкойлами. Это не значит, что с радиаторами он будет неэффективный, просто нужно правильно их подобрать. Подбор радиаторов для работы с тепловым насосов осуществляется для температуры подачи 40-50 градусов – они будут немного большего размера, чем, скажем, для газового котла, зато поддержание такого температурного режима позволит повысить показатель COP и уменьшить эксплуатационные затраты на отопление.
3. Установка дополнительных элементов для горячего водоснабжения. Если вы хотите использовать тепловой насос для охлаждения дома в летний период, рекомендуется устанавливать солнечные коллекторы для подогрева бака ГВС. Без них тепловой насос постоянно будет переключатся в режим тепло/холод и оставлять на длительный период дом без холода.
