Тепловые насосы воздух-вода

Конструктивно тепловые помпы типа «воздух-вода» несколько проще, чем их аналоги типов «вода-вода» и «грунт-вода». В случае с последними в водяном источнике или в грунте, соответственно, нужно прокладывать многочисленные трубопроводы, служащие для отбора тепла у жидких и твердых сред. А воздушный теплонасос отбирает тепло у потоков воздуха прямо в своем наружном блоке, которого достаточно для протекания всех необходимых для этого процессов. Что упрощает не только установку такого оборудования, для которой не нужно нанимать строительную технику, но и удешевляет его последующее обслуживание. Этому способствуют и относительно простые конструкции всех таких аппаратов, максимально похожие между собой.

Любой тепловой насос воздух-вода состоит из следующих обязательных элементов, которых насчитывается всего 4:

• Наружного блока;
• Емкости теплообменника-испарителя;
• Блока, в котором размещается компрессор;
• Накопительной емкости, более известной как конденсатор.

Принцип работы теплового насоса воздух-вода, в отличие от аналогов других модификаций, не отличается сложностью. Из его названия понятно, что в данном случае рабочим веществом является воздух. Забираемый из внешней среды посредством предназначенного для этого наружного блока, он по трубкам поступает в испаритель, в котором взаимодействует с хладагентом. Этим хладагентом выступает фреон, закипающий при -55 °С. Под влиянием более высокой температуры воздуха он становится газообразным. А затем в разогретом виде под давлением поступает в компрессор. А это устройство сжимает газ, еще более повышая при этом его температуру. Далее горячий фреон поступает в накопительную емкость, точнее – конденсатор, в котором происходит передача тепла воде, которая затем направляется в трубы систем отопления и горячего водоснабжения, обеспечивая их экономичную работу.

При этом, проходя через конденсатор, фреон лишается только части своей тепловой энергии, продолжая оставаться в газообразном состоянии. Поэтому, на следующем этапе хладагент распрыскивается, проходя через специальный дроссель. Благодаря этому его температура значительно снижается, в результате чего фреон снова становится жидким. В этом виде он поступает в испаритель, и весь рабочий цикл повторяется снова. Интересно, что фактически, любой теплонасос типа «воздух-вода» максимально похож на обычный бытовой кондиционер типа «сплит-система». А основное отличие, также делающее его более дорогим, заключается в возможности работы при очень низких температурах. В отличие от среднего кондиционера, не предназначенного для функционирования при температуре ниже 0 °С, тепловая помпа воздух-вода будет справляться со своими задачами при температурах до -30 °С.

Перед тем как купить тепловой насос воздух-вода, нужно обязательно выяснить, в каких случаях созданная на его основе система обогрева проявляет себя максимально эффективно, а когда ее использование не является целесообразным. Как уже было упомянуто, подобное оборудование способно работать с максимальной эффективностью только в диапазоне температур от -5 °С до 7 °С, что вполне соответствует средним климатическим показателям холодных месяцев для большей части территории нашей страны. При этом, если температура превышает 7 °С, система может начать вырабатывать больше тепла, чем это необходимо, а если она падает ниже -5 °С – вырабатываемой энергии может оказаться недостаточно. Безусловно, эти значения являются усредненными, так как многое зависит от характеристик конкретной модели насоса и внедренных в нее новшеств каждым из производителей.

Но, в общем, данный температурный диапазон является верным из-за связанной с ним температуры закипания фреона, составляющей -55 °С. При этом, современные тепловые насосы воздух-вода продолжают вырабатывать тепло вплоть до того, как температура наружного воздуха падает до -30 °С. Но этого тепла уже будет мало для обогрева, так как производительность рассматриваемых помп напрямую зависит от разности температуры кипения хладагента и температуры окружающей среды. Соответственно, даже при наличии теплового насоса, в доме все равно нужно устанавливать электрический, газовый или любой другой классический котел. Он обязательно понадобится для обогрева жилищ при сильных морозах от -15 °С до -30 °С, а также во всех остальных случаях, когда тепла из окружающей среды будет недостаточно для производства достаточного количества теплоносителя.

Также при выборе воздушного теплового насоса нужно учитывать, что если помещения здания обогреваются при помощи обычных радиаторов, такое устройство будет работать с меньшей эффективностью. Дело в том, что данное оборудование действительно хорошо сочетается с водяными конвекторами и другими обогревателями с большими площадями оребрения, а также с системами напольного отопления. При этом, тепловые насосы воздух-вода идеально подходят для снабжения теплоносителем контуров теплых полов, который не нужно прогревать более чем до 40-45 °С. Кроме того, очень важно, чтобы обогреваемое здание было качественно утеплено снаружи, а его окна были многокамерными. В противном случае использование теплового насоса просто не имеет смысла, поскольку, в отличие от обычного котла он не производит очень много тепла, чтобы компенсировать его значительные потери.

Что касается ключевого фактора подбора тепловых помп воздух-вода – их мощности, то для ее определения лучше всего сразу разработать комплексный проект системы отопления здания, чтобы точно ценить его потребности в тепловой энергии. Это важно для того, чтобы случайно не приобрести недостаточно производительное оборудование или сильно производительное, которое будет потреблять лишнюю электроэнергию. При этом, фактические потребности в тепле просчитываются с учетом теплопотерь здания, расхода энергии во всех его частях, а также наличия или отсутствия необходимости в обеспечении работы сети горячего водоснабжения. Безусловно, лучше, чтобы данную работы выполняли профессионалы, но примерный расчет можно сделать и самому.

Алгоритм упрощенного расчета мощности теплового насоса воздух-вода для помещений с потолками высотой не более 2,7 м таков:

• Подсчитывается общая площадь всех обогреваемых помещений;
• Количество энергии для обогрева берется из среднего значения 0,07 кВт на 1 м2;
• Чтобы прогреть здание на N квадратных метров, необходимо умножить N · 0,07 кВт;
• А для обеспечения потребностей в тепловой энергии сети горячего водоснабжения к полученному значению прибавляют еще 15-20 %, или N · 0,07 · 0,8 или N · 0,07 · 0,85.

В завершении также нужно подчеркнуть, что тепловые насосы воздух-вода нуждаются в регулярном обслуживании, которое выполняется их владельцами и заключается в следующем:

• Чистке вентиляторных лопастей и защитной решетки на испарительной установке от пыли, пыльцы растений, налипающих листьев и любого другого мелкого мусора;
• Смазывании компрессора специальным составом, указанным его производителем в сопроводительной технической документации;
• Замене масла в основных силовых узлах – вентиляторе и компрессоре, обязательно с определенной периодичностью;
• Проверке целостности силового кабеля питания, а также медного трубопровода, по которому хладагент циркулирует внутри системы;
• Контроле состояния тепловых датчиков, отражающих работу блока управления, которые нужно протирать, аккуратно удаляя с их поверхностей пыль и масляные пятна.

Как упоминалось, эти помпы имеют плюсы, которых нет у других видов такого оборудования, что точно стоит разобрать подробнее, начав с преимуществ тепловых насосов воздух-вода:

• Относительно невысокая стоимость – значительно более доступная, чем в случае с теплонасосами типов «вода-вода» и «грунт-вода»;
• Общая экономичность – важное качество любой подобной системы, достигаемое за счет получения бесплатной природной энергии неограниченного количества воздуха;
• Легкость монтажа – для выполнения которого не нужно проводить масштабные земляные работы, бурить скважины или укладывать трубы на дно водоемов;
• Экономия электроэнергии – которой требуется относительно немного для эффективного отбора тепла воздуха и его последующей передачи воде;
• Достижение полной энергонезависимости – чтобы получить которую, необходимо только подключить такой тепловой насос к солнечным батареям;
• Универсальность в использовании – благодаря таким тепловым насосам можно нагревать теплоноситель и для систем отопления, и для горячего водоснабжения;
• Полная экологичность – подобное оборудование не производит опасных выбросов в атмосферу в процессе эксплуатации;
• Повышенный уровень комфорта – в этом отношении современные теплонасосы почти ничем не хуже своих традиционных газовых и электрических аналогов;
• Высокие показатели безопасности – включающие отсутствие открытого огня, взрывоопасного топлива или токсичных отработанных газов;
• Длительный срок работы – при грамотном использовании и своевременном обслуживании исчисляемый десятилетиями.

В свою очередь, недостатки тепловых насосов воздух-вода заключаются в следующем:

• Зависимость КПД от наружной температуры – чем холоднее на улице, тем меньше эффективность работы подобного оборудования;
• Ограниченная продуктивность – максимальная эффективность большей части теплонасосов воздушного типа достигается в диапазоне температур от -5 °С до 7 °С;
• Дороговизна универсальных моделей – тех, которые могут вырабатывать тепло даже при температурах ниже -30 °С, при которых другие аппараты вообще не работают;
• Падание продуктивности в сильные морозы – в диапазоне температур от -15 °С до 30 °С средняя эффективность водяного теплового насоса составляет не более 10 %;
•  Наличие рабочего шума – чем производительней подобная помпа, тем больше шумов и вибраций производит ее наружный блок.

Купить тепловые насосы (теплонасос) воздух-вода в Киеве, в очень большом ассортименте и с неизменно высоким качеством, можно в интернет-магазине «Modernsys». В продаже у нас постоянно имеются разные модификации данных устройств от ведущих мировых производителей, рассчитанные на теплоснабжение зданий разных размеров. При помощи интерактивных фильтров, за считанные секунды среди них можно выбрать оптимальную модель по мощности, рабочей температуре, диаметру подключения, режимам работы, электропитанию, бренду, и не только. При этом, доставка подобного оборудования возможна не только по Киеву, но и по территории Украины. Тепловые насосы воздух-вода, цена которых может значительно отличаться, в зависимости от их производительности и других особенностей – это самые удобные в монтаже и использовании аппараты для постоянной экономии на обогреве.