Теплові насоси повітря-вода

Конструктивно теплові помпи типу «повітря-вода» дещо простіше, ніж їх аналоги типів «вода-вода» та «грунт-вода». У випадку з останніми у водяному джерелі або в ґрунті, відповідно, потрібно прокладати численні трубопроводи для відбору тепла у рідких і твердих середовищ. А повітряний теплонасос відбирає тепло у потоків повітря у своєму зовнішньому блоці, якого достатньо для протікання всіх необхідних для цього процесів. Що спрощує не тільки встановлення такого обладнання, для якого не потрібно наймати будівельну техніку, а й здешевлює його подальше обслуговування. Цьому сприяють і прості конструкції всіх таких апаратів, максимально схожі між собою.

Будь-який тепловий насос повітря-вода складається з наступних обов'язкових елементів, яких налічується всього 4:

• Зовнішнього блоку;
• Ємності теплообмінника-випарника;
• Блоку, у якому розміщується компресор;
• Накопичувальна ємність, більш відома як конденсатор.

Принцип роботи теплового насоса повітря-вода, на відміну аналогів інших модифікацій, не відрізняється складністю. З його назви зрозуміло, що у цьому випадку робочою речовиною є повітря. Забираний із зовнішнього середовища за допомогою призначеного для цього зовнішнього блоку, він по трубках надходить у випарник, в якому взаємодіє з холодоагентом. Цим холодоагентом виступає фреон, що закипає при -55 °С. Під впливом вищої температури повітря він стає газоподібним. А потім у розігрітому вигляді під тиском надходить у компресор. А цей пристрій стискає газ, ще більше підвищуючи його температуру. Далі гарячий фреон надходить у накопичувальну ємність, точніше – конденсатор, в якому відбувається передача тепла воді, яка потім прямує до труб систем опалення та гарячого водопостачання, забезпечуючи їх економічну роботу.

При цьому, проходячи через конденсатор, фреон позбавляється лише частини своєї теплової енергії, продовжуючи залишатися в газоподібному стані. Тому на наступному етапі холодоагент розприскується, проходячи через спеціальний дросель. Завдяки цьому його температура значно знижується, у результаті фреон знову стає рідким. У цьому виді він надходить у випарник, і весь робочий цикл знову повторюється. Цікаво, що фактично будь-який теплонасос типу «повітря-вода» максимально схожий на звичайний побутовий кондиціонер типу «спліт-система». А основна відмінність, яка також робить його дорожчим, полягає у можливості роботи при дуже низьких температурах. На відміну від середнього кондиціонера, не призначеного для функціонування за температури нижче 0 °С, теплова помпа повітря-вода справлятиметься зі своїми завданнями при температурах до -30 °С.

Перед тим як купити тепловий насос повітря-вода, потрібно обов'язково з'ясувати, в яких випадках створена на його основі система обігріву поводиться максимально ефективно, а коли її використання не є доцільним. Як уже було згадано, подібне обладнання здатне працювати з максимальною ефективністю лише в діапазоні температур від -5 до 7 °С, що цілком відповідає середнім кліматичним показникам холодних місяців для більшої частини території нашої країни. При цьому, якщо температура перевищує 7 ° С, система може почати виробляти більше тепла, ніж це необхідно, а якщо вона падає нижче -5 ° С - енергії, що виробляється, може виявитися недостатньо. Безумовно, ці значення є усередненими, оскільки багато залежить від характеристик конкретної моделі насоса та впроваджених у неї нововведень кожним із виробників.

Але, загалом, даний температурний діапазон є правильним через пов'язану з ним температуру закипання фреону, що становить -55 °С. При цьому сучасні теплові насоси повітря-вода продовжують виробляти тепло до того, як температура зовнішнього повітря падає до -30 °С. Але цього тепла вже буде мало для обігріву, так як продуктивність помп, що розглядаються, безпосередньо залежить від різниці температури кипіння холодоагенту і температури навколишнього середовища. Відповідно, навіть за наявності теплового насоса, в будинку все одно потрібно встановлювати електричний, газовий чи будь-який інший класичний котел. Він обов'язково знадобиться для обігріву житла при сильних морозах від -15 ° С до -30 ° С, а також у всіх інших випадках, коли тепла з навколишнього середовища буде недостатньо для виробництва достатньої кількості теплоносія.

Також при виборі повітряного теплового насоса слід враховувати, що якщо приміщення будівлі обігріваються за допомогою звичайних радіаторів, такий пристрій працюватиме з меншою ефективністю. Справа в тому, що це обладнання дійсно добре поєднується з водяними конвекторами та іншими обігрівачами з великими площами ребра, а також із системами опалення підлоги. При цьому теплові насоси повітря-вода ідеально підходять для постачання теплоносієм контурів теплої підлоги, який не потрібно прогрівати більш ніж до 40-45 °С. Крім того, дуже важливо, щоб будівля, що обігрівається, була якісно утеплена зовні, а її вікна були багатокамерними. В іншому випадку використання теплового насоса просто не має сенсу, оскільки, на відміну від звичайного котла, він не виробляє дуже багато тепла, щоб компенсувати його значні втрати.

Що стосується ключового фактора підбору теплових помп повітря-вода - їх потужності, то для її визначення найкраще відразу розробити комплексний проект системи опалення будівлі, щоб точно цінувати його потреби в тепловій енергії. Це важливо для того, щоб випадково не придбати недостатньо продуктивне обладнання або продуктивне, яке споживатиме зайву електроенергію. При цьому фактичні потреби в теплі прораховуються з урахуванням тепловтрат будівлі, витрати енергії у всіх її частинах, а також наявності або відсутності необхідності у забезпеченні роботи мережі гарячого водопостачання. Безумовно, краще, щоб цю роботу виконували професіонали, але зразковий розрахунок можна зробити і самому.

Алгоритм спрощеного розрахунку потужності теплового насоса повітря-вода для приміщень зі стелями висотою не більше 2,7 м такий:

• Підраховується загальна площа всіх приміщень, що обігріваються;
• Кількість енергії для обігріву береться із середнього значення 0,07 кВт на 1 м2;
• Щоб прогріти будинок на N квадратних метрів, необхідно помножити N · 0,07 кВт;
• А для забезпечення потреб у тепловій енергії мережі гарячого водопостачання до отриманого значення додають ще 15-20%, або N · 0,07 · 0,8 або N · 0,07 · 0,85.

На завершення також слід наголосити, що теплові насоси повітря-вода потребують регулярного обслуговування, яке виконується їх власниками і полягає в наступному:

• Чищення вентиляторних лопатей та захисної решітки на випарювальній установці від пилу, пилку рослин, налипаючого листя та будь-якого іншого дрібного сміття;
• Змащуванні компресора спеціальним складом, зазначеним його виробником у супровідній технічній документації;
• Заміни масла в основних силових вузлах – вентиляторі та компресорі, обов'язково з певною періодичністю;
• Перевірці цілісності силового кабелю, а також мідного трубопроводу, по якому холодоагент циркулює всередині системи;
• Контроль стану теплових датчиків, що відображають роботу блоку управління, які потрібно протирати, акуратно видаляючи з їх поверхонь пил і масляні плями.

Як згадувалося, ці помпи мають плюси, яких немає в інших видів такого обладнання, що варто розібрати докладніше, почавши з переваг теплових насосів повітря-вода:

• Відносно невисока вартість – значно доступніша, ніж у випадку з теплонасосами типів «вода-вода» та «грунт-вода»;
• Загальна економічність – важлива якість будь-якої подібної системи, що досягається за рахунок отримання безкоштовної природної енергії необмеженої кількості повітря;
• Легкість монтажу – для виконання якого не потрібно проводити масштабні земляні роботи, бурити свердловини або укладати труби на дно водойм;
• Економія електроенергії – якої потрібно відносно небагато для ефективного відбору тепла повітря та його подальшої передачі воді;
• Досягнення повної енергонезалежності – щоб отримати яку, необхідно лише підключити такий тепловий насос до сонячних батарей;
• Універсальність у використанні – завдяки таким тепловим насосам можна нагрівати теплоносій і для систем опалення, і для гарячого водопостачання;
• Повна екологічність - подібне обладнання не виробляє небезпечних викидів в атмосферу в процесі експлуатації;
• Підвищений рівень комфорту – у цьому відношенні сучасні теплонасоси майже нічим не гірші за свої традиційні газові та електричні аналоги;
• Високі показники безпеки – що включають відсутність відкритого вогню, вибухонебезпечного палива чи токсичних відпрацьованих газів;
• Тривалий термін роботи – при грамотному використанні та своєчасному обслуговуванні обчислюваний десятиліттями.

У свою чергу, недоліки теплових насосів повітря-вода полягають у наступному:

• Залежність ККД від зовнішньої температури – що холодніше надворі, то менше ефективність роботи такого устаткування;
• Обмежена продуктивність - максимальна ефективність більшої частини теплонасосів повітряного типу досягається в діапазоні температур від -5 ° С до 7 ° С;
• Дорожнеча універсальних моделей - тих, які можуть виробляти тепло навіть при температурах нижче -30 ° С, за яких інші апарати взагалі не працюють;
• Падіння продуктивності у сильні морози – у діапазоні температур від -15 °С до 30 °С середня ефективність водяного теплового насоса становить не більше 10 %;
•  Наявність робочого шуму - чим продуктивніше подібна помпа, тим більше шумів і вібрацій виробляє її зовнішній блок.

Купити теплові насоси (теплонасос) повітря-вода у Києві, у дуже великому асортименті та з незмінно високою якістю, можна в інтернет-магазині «Modernsys». У продажу у нас є різні модифікації даних пристроїв від провідних світових виробників, розраховані на теплопостачання будівель різних розмірів. За допомогою інтерактивних фільтрів, за лічені секунди серед них можна вибрати оптимальну модель за потужністю, робочою температурою, діаметром підключення, режимами роботи, електроживленням, брендом, і не тільки. При цьому доставка подібного обладнання можлива не лише Києвом, а й територією України. Теплові насоси повітря-вода, ціна яких може значно відрізнятися, залежно від їхньої продуктивності та інших особливостей – це найзручніші в монтажі та використанні апарати для постійної економії на обігріві.