Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Принцип работы насоса воздух-вода

Схема работы воздушного теплового насоса скопирована с холодильника или кондиционера, а именно:

  • Низкокалорийный  энергоноситель (воздух), кипятит хладагент, залитый в циклический контур, который соединяет испаритель (улавливатель тепла) с конденсатором (тепловым излучателем).
  • В конденсаторе пары хладагента переходят в иное агрегатное состояние (жидкость) и отдают энергию отопительной системе.
  • После этого жидкий хладагент вновь уходит к испарителю, где превращается в пар. И все начинается сначала.

То есть, в работе используется все тот же обратный принцип Карно, но главной частью установки является не испаритель, аккумулирующий тепло из окружающего пространства, а конденсатор, отдающий накопленные калории потребителю.

Принцип действия теплового насоса воздух-вода

При этом цикличность работы установки обеспечивает особый компрессор, который не только прокачивает хладагент по контуру, но и сжимает его, увеличивая тем самым теплоотдачу на конденсаторе. Впрочем, это не единственный силовой агрегат установки – тепловой насос оборудован достаточно мощным вентилятором, который обдувает  испаритель.

Ну а в качестве потребителя тепла выступает либо конвектор, разогревающий воздух внутри комнаты, либо система «теплый пол» или иные радиаторы с большой площадью.

Причем конвектор с конденсатором монтируют в помещении, а испаритель с вентилятором – либо снаружи, на фасаде, либо во внутренней части вытяжной ветви вентиляционной системы.

Принцип действия устройства основан на обратном цикле Карно. Говоря простыми словами, тепловой насос работает как холодильник (только с обратным результатом). Например, для снижения температуры в камере охлаждения холодильник часть тепла выводит наружу, а тепловой насос, наоборот, охлаждает воздух снаружи, нагревая при этом теплоноситель, циркулирующий в домашней отопительной системе.

Тепловой насос системы вода-вода чаще всего состоит из следующих конструктивных элементов:

  • Внешний контур. Это труба, по которой осуществляется циркуляция грунтовых вод, поступающих в нее из скважины. При этом вода отдает системе тепловую энергию с низким потенциалом, после чего перебрасывается в другую скважину. Довольно часто в наружном контуре, погруженном в воду, находится особая жидкость, которую в строительной среде называют «рассол».
  • Внутренний контур.
  • Испаритель. Грунтовая вода отдает тепло испарителю, в который также поступает хладагент (под давлением) по специальным капиллярным отверстиям. При снижении давления начинается испарение, и хладагент начинает «забирать» тепло.
тепловой насос вода-вода
Принцип работы теплового насоса вода-вода
  • Компрессор. Будучи в газообразном состоянии, «нагретый» хладагент поступает в компрессор. Это устройство осуществляет процесс сжатия газообразного хладагента и направляет его в конденсатор.
  • Конденсатор. В этой части отопительной системы хладагент становится жидким и отдает системе тепло, используемое для нагрева теплоносителя, осуществляющего дальнейшее движение во всей отопительной системе.

Как мы видим, изначально низкопотенциальная энергия воды становится энергией с высоким потенциалом, а это, в свою очередь, означает, что она вполне может не только обогреть средних размеров дом, но и нагреть воду в его трубопроводе (даже при «крепких» морозах).

Подобная конструкция теплового насоса считается одной из самых эффективных, поскольку она позволяет использовать устройство на максимум. А все по одной простой причине: насос вода-вода зависит лишь от температурных колебаний воды, а они в скважине обычно минимальны.

1 апреля 2019

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Организовать эффективную отопительную систему для частного дома можно разными способами. Одно из лучших решений – конструкция с тепловым насосом вода-вода. Устройство позволяет построить безопасную с экологической точки зрения систему с высоким КПД.

Достаточно внушительные первоначальные затраты на покупку комплектующих и монтажные работы окупаются в течение нескольких лет. Учитывая рост цен на энергоносители, этот срок постоянно сокращается.

Применение теплового насоса типа вода-вода позволяет обеспечить стабильную комфортную температуру в помещениях там, где отсутствуют соответствующие муниципальные коммуникации.

Конструкция подходит для организации теплоснабжения дома или хозяйственной постройки, бесперебойного поступления горячей воды.

При этом забор тепла осуществляется из источников естественного происхождения: рек, озер, подземных вод. Даже в зимний период времени на глубине жидкость сохраняет положительную температуру.

Есть возможность извлекать и использовать тепло, получаемое от воды, даже в лютые морозы.

У теплового насоса вода-вода принцип работы связан с циклом Карно. Суть его в следующем: перемещающееся в закрытом контуре вещество под воздействием факторов физического и термического характера меняет агрегатное состояние. Оно становится жидким, после чего снова преобразуется в газ. При этом происходит высвобождение и поглощение большого объема тепла.

Комплектующие, из которых состоит теплонасос вода-вода:

  • компрессорная установка;
  • испаритель;
  • конденсатор;
  • расширительный клапан индукционного типа;
  • система, контролирующая в автоматическом режиме главные параметры;
  • многочисленные медные трубные магистрали;
  • хладагент.

Разберем подробнее, как работает тепловой насос вода-вода. Жидкость закачивается в трубки из источника в систему, где происходит ее взаимодействие с газом (фреоном). Он закипает при 2-3 градусах по Цельсию. Происходит поглощение части тепла фреоном и всасывание его компрессорной установкой. Там газ сжимается, вследствие чего нагревается.

На следующем этапе хладагент передается в конденсатор для нагрева воды. Жидкость может разогреваться до 80 градусов. Далее она движется по трубам отопительной конструкции.

После охлаждения вода направляется в испаритель, затем происходит слив жидкости в приемной скважине. Фреон после пребывания в конденсационном устройстве переходит в жидкое состояние.

Затем он направляется в дроссель, откуда возвращается в изначальный пункт. Далее происходит возобновление цикла.

Имея хорошую теоретическую подготовку, можно выполнить монтаж теплового насоса вода-вода своими силами. Есть разные варианты реализации агрегата, которые подходят для организации отопления как в жилых домах, так и в хозяйственных сооружениях. Оборудование эффективно при работе с площадями 50-150 кв м.

При выборе теплонасоса важно учесть следующие нюансы:

  • степень жесткости воды,
  • наличие дополнительных функций,
  • режим работы агрегата,
  • мощность насосной установки,
  • дополнительное оборудование.

Качество жидкости, поступающей из открытого источника, колодца или подземной скважины, напрямую влияет на стабильность работы системы.

Далеко не каждый заводской или самодельный тепловой насос вода-вода способен эффективно функционировать при использовании жесткой воды, в которой содержится много железа и марганца. Важно также присутствие таких веществ, как аммиак, хлор, сероводород.

Если вода жесткая, лучше приобрести более дорогие комплектующие. Они будут дополнительно защищены от коррозии.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Насос вода-вода может быть единственным источником тепловой энергии или работать параллельно с другими системами.

В первом случае выполняется установка теплового насоса вода-вода, поддерживающего моновалентный режим функционирования.

Только с помощью таких агрегатов можно создать систему отопления, которая будет работать на 100% автономно. Во втором случае годятся приборы меньшей производительности, поддерживающие бивалентный режим.

Важно грамотно подобрать насосную установку по уровню мощности, исходя из потребностей. Если этот показатель избыточен, то электроэнергия будет расходоваться впустую, что влечет ненужные траты. Теплонасос также может иметь ряд дополнительных функций: систему автоматического управления, функцию подогрева воды, корпус с улучшенной изоляцией от шума и другие опции.

Схема теплового насоса вода-вода предполагает применение дополнительного оснащения. В системе могут использоваться:

  • погружной насос;
  • промежуточный теплообменник (позволяет предотвратить такое явление, как гидроудар);
  • насосные фильтры;
  • генератор электроэнергии для организации аварийного питания.

Фильтры очищают воду от грязевых частиц, камней, излишков марганца и железа, других элементов. Электрогенератор обеспечивает работоспособность техники при отключении центрального электроснабжения.

На монтаже отопительной системы автономного типа можно сэкономить, если устанавливать тепловой насос вода-вода своими руками. В первую очередь необходимо приобрести компрессор, после чего прикрепить его к стене посредством кронштейна L-300.

Далее требуется отыскать бак из нержавейки емкостью минимум 100 л, который подойдет для изготовления конденсатора. Он разрезается пополам, после чего внутрь помещается змеевик (можно взять медную трубку от холодильника со стенками толщиной от 1 мм).

Изогнутое изделие подготавливают путем наматывания трубки из меди вокруг газового либо кислородного баллона.

На следующем этапе две части бака соединяют посредством сварки. Предварительно подготавливаются резьбовые соединения. Эксплуатация геотермального теплового насоса вода-вода невозможна без применения испарителя. Его можно изготовить из пластиковой емкости на 60-80 литров. Внутри нее также должен находиться змеевик. Испаритель крепится к стене посредством L-кронштейна подходящего размера.

Необходимо позаботиться о доставке и сливе воды. С этой целью можно использовать трубы, применяемые при обустройстве водопровода. После предварительной подготовки следует обратиться к специалисту по холодильному оборудованию для финальной сборки системы, проведения сварочных работ и закачки фреона.

Принцип работы теплового насоса вода-вода основан на переносе тепла. Благодаря этому достигается высокий коэффициент преобразования (Coefficient of performance). Его часто по-старинке также называют КПД.

В отличие от геотермальных и воздушных, этот тип тепловых насосов получает тепловую энергию из подземных вод или водоемов. В этой статье мы рассмотрим, что такое тепловой насос вода-вода, как он работает, его устройство и особенности эксплуатации.

Тепловой насос вода-вода: устройство, принцип действия

Принцип действия теплонасосов простой. В основе работы находится способность хладагента поглощать или передавать тепло с учетом изменения своего агрегатного состояния. По сути, термонасосы практически не отличаются от холодильных установок.

Схематично теплонасос можно представить в виде системы, которая имеет три контура:

  • В первом контуре расположен тепловой носитель, который переносит энергию от источника низкопотенциального тепла.
  • В следующем циркулирует хладагент. Он может испаряться, забирая тепловую энергию из первого контура, или заново конденсироваться, передавая тепло третьему контуру.
  • В последнем контуре циркулирует теплоприемник (обычно вода), который переносит тепло по батареям для отапливания дома.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Габионы своими руками — пошаговая инструкция

То есть жидкий фреон поступает в испаритель, в котором преобразуется в газообразное состояние. Требуемая энергия для прохождения этого процесса забирается у теплового носителя, который циркулирует по первому контуру. Затем нагретый на 2−3 градуса газообразный фреон поступает в компрессор, основное предназначение которого — сжатие газа.

Давление газа увеличивается, причем он сильно нагревается (на входе температура может составлять 7−12C, а на выходе более 50C). Далее горячий газ переходит в конденсатор и передает тепло отопительной системе, переходя при этом в жидкое состояние. После лишнее давление сбрасывается спусковым клапаном, и цикл повторяется.

Основные виды

Тепловая энергия, которая расходуется на отопление загородного дома и для подачи горячего водоснабжения, это результат преобразования энергии из внешней среды при помощи термонасоса. Помпа концентрирует эту низкотемпературную энергию и переносит ее по отопительной системе.

Чаще всего бытовые насосы используют тепло солнечного освещения или тепло поверхности Земли, которое скапливается в верхних частях земной коры или подземных водах на протяжении года. То есть по конструкции все теплонасосы можно разделить на воздушные, водяные и грунтовые.

Грунтовые помпы

Этот вид насосного оборудования получает тепло от грунта. Температура земли на глубине более 3 м почти не подвергается сезонным перепадам. По замкнутому контуру труб, устроенным в грунте, циркулирует этанол или антифриз. Трубопровод теплообменника можно прокладывать в грунте горизонтальным или вертикальным способом.

Трубы при горизонтальной системе нужно установить в землю ниже промерзания грунта (чаще всего это 1,6−2,1 м). Теплообменник этого типа занимает значительную площадь. Так, для отопления дома в 100 м² требуется примерно 10−20 м² земли.

На участке, который занят коллектором, можно высаживать только те растения, у которых корневая система не уходит в грунт очень глубоко, также запрещается сооружать какие-то капитальные постройки.

При устройстве вертикального теплообменника трубы устанавливают перпендикулярно уровню земли и погружают в грунт примерно на 150−220 м. Число монтируемых зондов будет зависеть от мощности обогревательной системы. То есть для отопления дома 100 м² потребуется 2 зонда длиной примерно 90 м, находящихся друг от друга с интервалом 4−6 м.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Для установки этого теплообменника не потребуется много места, можно сделать скважины на любом участке, где это возможно. Основной недостаток вертикальных систем — дорогая стоимость бурения глубоких скважин.

Этот вид помп «забирает» энергию у подземных вод. Такой тепловий насос характеризуется высокой эффективностью и хорошей стабильностью. Это обусловлено отличной теплоотдачей внутри системы и постоянным термальным режимом подземных вод.

Естественно, требуется чтобы на территории участка находился в большом количестве этот водоносный слой (желательно не глубже 35−45 м). Также условием установки водяного оборудования является минимальное содержание в подземных водах железа и солевых примесей.

Наличие условий является основной причиной того, что такие теплонасосы, невзирая на их привлекательность, монтируются редко (примерно 6−7% от общего количества).

Воздушные агрегаты

В плане простоты установки воздушный тепловой насос для отопления дома имеет значительное преимущество, в отличие от своих аналогов. Для использования воздуха в качестве источника теплой энергии не потребуется бурить скважины либо выполнять иные масштабные земельные работы. То есть воздушная помпа в установке обходится намного дешевле, чем другие два вида насосов.

Невзирая на это огромное преимущество у воздушного оборудования существует один серьезный недостаток. Эта помпа может эффективно работать только при температуре воздуха выше -17C. Снижение температуры ниже установленной границы, что зимой часто случается во многих регионах, приводит к значительному уменьшению коэффициента эффективности этого оборудования.

Коэффициент трансформации (эффективности) — это соотношение выработанной помпой тепла с учетом затраченного электричества (то есть КПД термонасоса). У разных видов насосов этот коэффициент отличается:

  • В случае водяного оборудования коэффициент равняется 5 независимо от сезона. Это обозначает, что во время потребления 1 кВт/ч электричества система выдает 5 кВт/ч тепловой энергии.
  • У грунтовых помп коэффициент меньше — 4,1−4,5.
  • Самый низкий коэффициент у воздушных насосов, причем эффективность значительно зависит от температуры воздуха. Так при 0C размер коэффициента равняется примерно 3,6, а при -17C он не более 1,6.

При выборе теплового насоса для отопления это один из важных параметров, на который непременно нужно обратить внимание.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Воздушный тепловой насос для дома подходит для использования только в ограниченном количестве регионов, то есть в тех местах, в которых температура воздуха в зимнее время практически не опускается ниже нуля градусов. Естественно, для жителей Сибири, Крайнего Севера, Дальнего Востока это оборудование не подходит.

Для установки водяных термонасосов существует множество ограничений. Но основная особенность заключается в том, что больше половины территории государства расположена в зоне вечной мерзлоты.

Поэтому даже если и есть на участке этот водоносный слой, находящийся не очень глубоко, то все равно эти подземные воды полностью замерзли и имеют форму льда, соответственно, не подходят для отопительных систем.

Так, многим владельцам коттеджей нужно рассчитывать только на грунтовый теплонасос. Причем в условиях многих климатических регионов лучше всего подходит система с вертикальным коллектором, которая позволяет пробурить скважину до глубины, где температура относительно стабильна.

Большим преимуществом термонасосов является то, что это оборудование может не только отапливать здание, но и охлаждать помещение.

Конструктивное решение возможности охлаждения зачастую интегрировано в теплонасос изначально, на этапе производства, и почти у всех изготовителей существую модели насосов, которые умеют кондиционировать дом (функция Natural Cooling).

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Если насосное оборудование не имеет эту возможность, то его можно переделать. Для этого дополнительно потребуется смонтировать гидравлическую развязку, которая устанавливается вне насоса. Этот вариант не потребуют значительных капиталовложений.

Подавать генерируемый холод в здание можно различными способами. Такую функцию можно возложить на охлаждающие панели, устанавливаемые на поверхности стен, «холодный» теплый пол, отопительные радиаторы или фанкойл — агрегат, где в корпусе находится обдуваемый с помощью вентилятора теплообменник.

Все термонасосы могут не только отапливать помещение, но и круглый год подавать горячую воду. Но нужно учесть, что это оборудование является низкотемпературным, соответственно, температура воды в водонагревателе будет не более 40−50C. То есть объем бойлера обязан быть больше, чем во время эксплуатации обычной системы отопления. Поэтому может потребоваться жесткая экономия горячей воды в зимнее время.

Этот факт необходимо учесть при проектировании месторасположения и соответствующей площади для котельной.

Также во время выбора бойлера нужно не забывать, что для этого потребуется специальное оборудование, которое рассчитано на работу с тепловыми насосными установками.

Основное отличие этого бойлера от традиционного — большая площадь теплообменника, требующаяся для эффективной передачи тепловой энергии от термонасоса.

Со встроенным ТЭНом

Часто во время производства изготовители дополнительно встраивают в теплонасосы электрические нагреватели. Это позволяет при необходимости переходить на альтернативный для термонасоса источник энергии — электричество.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Это объясняется следующими факторами. Выбор теплонасоса для отопительной системы производится с учетом разных параметров, в частности и особенностями климата конкретного региона. Причем является нецелесообразным монтировать оборудование с избыточной мощностью. Просто экстремальные заморозки случаются редко.

Как показала практика, самым экономным способом «добрать» в эти холодные дни требуемую мощность — это электроэнергия. Это дешевле, чем изначально монтировать насос повышенной мощности. Наличие электрического нагревателя позволяет исключить необходимость устанавливать более мощный насос, чем это необходимо.

Для хозяев грунтовых или водяных теплонасосов установленный ТЭН не является необходимостью. Совершенно по-другому происходит ситуация с воздушным оборудованием. При температуре -17C этот насос будет малопроизводительным. Установка дополнительного теплового генератора в этом случае целесообразна.

Особенности выбора

Теплонасос — это устройство технически сложное и довольно дорогостоящее, потому подходить к приобретению этого оборудования нужно очень тщательно. Существует ряд рекомендаций, которые смогут в этом помочь:

  1. Не стоит приступать к выбору теплонасоса без предварительного выполнения расчетов и разработки проектной документации. Не соблюдение этого правила может являться причиной серьезных ошибок, и исправить их можно будет только с помощью значительных дополнительных материальных затрат.
  2. Доверить разработку проекта, установку и гарантийное обслуживание термонасоса и отопительной системы следует лишь профессиональной компании. Для начала нужно проверить наличие всех требуемых документов строительной организации, портфолио уже установленных систем, сертификаты на реализуемое оборудования. Лучше всего чтобы полностью комплекс требуемых работ производила одна фирма, которая в этом случае несет всю ответственность за установленную отопительную систему.
  3. Желательно выбирать теплонасос от европейского производителя. Отличие по стоимости при выборе российских или китайских устройств незначительное. Во время разработки сметы стоимости работ по установке, запуску и наладке всей отопительной системы разница в цене почти незаметна. Но европейское оборудование надежней в эксплуатации, так как завышенная стоимость насосного оборудования — это только результат использования качественных материалов и современных технологий.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Инсталляция для унитаза размеры выбор установка

Достоинства и недостатки воздушных тепловых насосов

Несомненно, тепловой насос вода-вода является высокоэффективным устройством, которое обладает внушительным количеством достоинств. К ним относят:

  • Высокая эффективность при небольших затратах электроэнергии. В среднем, количество создаваемой теплососом энергии превышает затраты электроэнергии в 3-4 раза.
тепловой насос вода-вода
Схема подключения
  • Абсолютная независимость от углеродного энергоносителя, который стоит не так уж и дешево.
  • Подобная тепловая система не требует регулярного контроля и обслуживания.
  • Теплонасос вода-вода способен в теплое время года эффективно охлаждать помещения в доме, избавляя тем самым от необходимости приобретать охлаждающие устройства вроде кондиционера.
  • Система способна работать не только с искусственно созданными скважинами, но и с природными водоемами.

Но помимо достоинств, в системе наблюдаются и свои «прорехи». Например, сложные конструктивные особенности системы означают довольно сложный монтаж. Также теоретически возможной проблемой может стать иссякание источника воды, если используются грунтовые воды.

Кроме того, довольно-таки часто использование природного водоема становится невозможным, если он располагается на расстоянии более чем 100 м. В этом случае погружение первичного контура теплонасоса в воду абсолютно бессмысленно.

Совет. Следует принять во внимание тот факт, что тепловой насос способен прогреть теплоноситель до 65 градусов (не более), поэтому подобное тепловое устройство целесообразно использовать лишь в достаточно теплых регионах или в домах, где дополнительно вмонтированы теплые полы и другие устройства обогрева.

Для того чтобы устройство функционировало максимально возможный срок, важно соблюдать несколько правил в процессе его эксплуатации. Во-первых, при утечке фреон вызывает у человека удушье, поэтому в качестве меры безопасности в помещении, где будет расположен насос, необходимо установить вытяжную вентиляцию.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Во-вторых, в качестве дополнительно источника электроэнергии должен быть предусмотрен электрогенератор на случай отключения стационарного электричества. В-третьих, перед установкой оборудования необходимо позаботиться о достаточно прочном напольном покрытии (в некоторых случаях требуется дополнительный фундамент), поскольку конструкция в целом отличается не только внушительными габаритами, но и немалым весом.

Рассмотрим подробно схему создания и сборки:

  1. Осуществляем расчет насоса. Сделать это можно при помощи специального калькулятора, соотносящего площадь отапливаемых помещений с мощностью системы. В целом, вычислительный процесс происходит следующим образом: калькулятор использует введенные данные (площадь комнат и высоту в них потолков), преобразует их в объем, а на выходе дает рекомендации относительно практически реализуемой мощности насоса для данного случая.

    тепловой насос вода-вода
    Схема отопления дома с тепловым насосом

  2. Выбор подходящего компрессора. Сразу оговорим один момент (для мастеров «самоделкиных»): компрессор в теплонасосе никогда не создается вручную, поскольку от эффективности его работы будет зависеть работоспособность системы в целом и даже малейшего недочета будет достаточно для выхода из строя всех конструктивных элементов насоса. Подбирать оптимальный вариант следует, исходя из вычисленной мощности насоса: мощность компрессора должен составлять порядка 1/3 от возможной теплоотдачи насоса.
  3. Конструирование испарителя. Этот процесс довольно несложен, если подходить к нему серьезно и быть внимательным во время работы. Итак, в качестве этого элемента можно использовать полимерный бак с крышкой. По внутренней поверхности бака протягивается медный змеевик, длина и диаметр которого должна быть определена заранее. Сначала вычисляем площадь трубы по формуле Р=M/0,8ΔT. М – мощность насоса, а ΔT – разница температур. Полученную величину соизмеряем с площадью одного погонного метра трубы. Должным образом согнутую трубу укладываем в бак, выводя концы сверху и снизу. Затем монтируем два отвода (металлические штуцеры). К ним крепим два шланга: вверху – напорный, внизу – отводной (для слива воды).
  4. Теперь можно приступать к процессу сборки конденсатора. Он, кстати, практически идентичен процессу сборки испарителя, с той лишь разницей, что вместо полимерного бака используется емкость из нержавеющей стали, а по самой конструкции будет циркулировать уже разогретый теплоноситель.
  5. Последний, но не менее важный этап – сборка всех элементов конструкции воедино. Итак, первым делом на подготовленной платформе/фундаменте монтируется компрессор. Затем к его нагнетательному патрубку подсоединяется верхний конденсаторный отвод, а нижний конденсаторный отвод крепится к испарительному. Для этого используется медная трубка, диаметр которой должен соответствовать диаметру змеевиков, установленных внутри конструктивных элементов системы. Осталось подсоединить верхний испарительный отвод с всасывающим компрессорным патрубком. Теперь можно заливать хладагент.

На этом мы заканчиваем рассмотрение особенностей теплового насоса вода-вода и технологии его установки своими руками. Будьте предельно внимательны при выполнении всех работ. Удачи!

1 апреля 2019

Принцип работы самой установки был описан выше. В результате ее происходит нагрев теплоносителя во втором контуре теплообменника, который и будет служить в дальнейшем источником тепла для обогрева здания или отдельных помещений.

Классическим вариантом распределения нагретого теплоносителя является соединение теплообменника двумя отдельными линиями к распределительной гребенке и водонагревательному бойлеру. К гребенке в свою очередь подключаются отопительные приборы, теплые полы и другое оборудование. Такое распределение необходимо из-за различных режимов работы систем горячего водоснабжения и отопления.

Линейка тепловых насосов воздух-вода определяет мощности установок от 2 до 120 кВт, что позволяет выбрать оборудование для отопления и горячего водоснабжения жилого дома любой площади.

Конструкция тепловых насосов позволяет не только обогревать дом зимой, но и обеспечить подачу охлажденного воздуха в жаркие дни летом. Для этого циркуляция хладагента запускается по обратному циклу. Однако, охлаждение отопительных приборов не обеспечит необходимый эффект поскольку опускающийся вниз холодный воздух не сможет создать комфортных условий по всему объему помещения. Поэтому для того чтобы использовать установку воздух-вода для кондиционирования потребуется наличие обдуваемого вентилятором конвектора.

Кроме этого 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», и охлажденный теплоноситель подается на конвектор. Подогрев горячей воды так же будет отключен.

Стоимость такого усовершенствования с учетом дополнительного оборудования, материалов и работ может быть вполне сравнима со стоимостью кондиционера. Поэтому в большинстве случаев будет вполне разумным отказаться от эксплуатации в сплит-режиме, а просто купить климатическую установку.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройстваДостоинства Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройстваНедостатки
экономически выгодный тип отопительного оборудования с минимально возможными капиталовложениями и эксплуатационными затратами сложную схему подключения для работы в режиме охлаждения воздуха
возможность одновременного обогрева помещений и приготовления горячей воды для хозяйственных нужд непропорциональный рост расхода электроэнергии при понижении наружной температуры
наличие высокотемпературных моделей, способных обеспечить стабильную работу теплых полов, фанкойлов и конвекторов вероятная остановка отопления при температуре наружного воздуха ниже -25°C
высокую энергоэффективность оборудования на уровне А наличие шумового фона во время работы
возможность совместной работы с отопительными котлами

зависимость от стабильного электроснабжения.

автоматизированное управление оборудованием  
простой монтаж и обслуживание  
возможность работы на аккумулятор тепла позволяет более экономно расходовать электроэнергию с учетом тарифов по времени суток  

Монтаж оборудования

Блок испарителя может быть установлен на опорах возле земли или на стене здания. Для защиты от шума работающего компрессора второй блок рекомендуется устанавливать в отдельном помещении, в подвале или на чердаке. При этом необходимо принимать рекомендуемое изготовителями расстояние между блоками не более 10 метров.

После этого блоки соединяются между собой металлопластиковыми или медными трубками в усиленной тепловой изоляции с фольгированной защитой. На последнем этапе монтажа ко второму контуру пластинчатого теплообменника подключают трубы системы отопления и подводят линию электроснабжения.

Тепловые насосы воздух-вода на российском рынке продает более 20 различных компаний из Европы, Японии, Южной Кореи и Китая. В числе наиболее популярных можно назвать:

  • Mitsubishi Electric;
  • Cooper{amp}amp;Hunter;
  • Hitachi;
  • Panasonic.

Простые и доступные по цене, но менее комфортные и надежные бюджетные модели изготавливают Neoclima и Tosot.

Тепловые насосы концерна Mitsubishi Electric отличаются самым оптимальным соотношением цены, качества и удобного пользования. Внешние блоки работают без потери тепловой мощности до температуры -15°C и компания гарантирует подачу тепла при похолодании до -28°C. Стоимость  данного оборудования начинается от 10000 долларов.

Бытовая серия Zubadan этого же производителя и полупромышленная Mr.Slim включают широкий ряд моделей мощностью от 2,8 до 34,6 кВт. Варианты установки: подвесной, настенный или напольный. Используются для отопления жилых домов, офисов, небольших магазинов и мастерских.

Обслуживание теплового насоса воздух-вода

Тепловой насос вода-вода: принцип работы, КПД, особенности

г. Ярославль,ул. Угличская, 12

Накопленная под землей солнечная энергия — огромный запас энергии, который ждет своего часа! Посмотрите в окно. Что вы видите? Улицу? Дом напротив? Деревья и поля?Мы видим источник бесплатной энергии — почву!

ГАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС, УСТАНОВЛЕННЫЙ В ВАШЕМ ДОМЕ

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Какие мешки для пылесоса Karcher лучше обзор вариантов особенности их использования

Четыре функции одного устройства: ОТОПЛЕНИЕ, ОХЛАЖДЕНИЕ, ПОДОГРЕВ ВОДЫ ДЛЯ БЫТОВЫХ НУЖД И ВЕНТИЛЯЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ОДНОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА.

С помощью геотермального теплового насоса NIBE можно выполнять все эти функ- ции. Распределение тепла с помощью воды в качестве рабочего тела происходит через радиаторы или установленную под полом систему отопления; охлаждение происходит путем использования вентиляторных доводчиков или все той же установленной под полом системы отопления.

ВСЕ КОМПОНЕНТЫ ВНЕ ДОМА НЕВИДИМЫ поскольку скважины, подземные или подводные коллекторы установлены под поверхностью земли, наличие теплового насоса не приводит к изменению внешнего вида вашего сада.

ВОСПОЛЬЗУЙТЕСЬ ПРЕИМУЩЕСТВОМ БОЛЬШОГО САДА ДЛЯ СБОРА ВСЕЙ НЕОБХОДИМОЙ ВАМ ЭНЕРГИИ. При установке коллектора в верхнем слое почвы трубы располагаются примерно на глубине одного метра, что достигается ис- пользованием обычного оборудования для земляных работ. После прокладки труб ваш сад приобретает свой обычный вид, а систе- ма будет аккуратно спрятана под землей.

НЕГЛУБОКИЕ СКВАЖИНЫ НА УЧАСТКЕ ЗЕМЛИ, ПОД КОТОРЫМ НАХОДЯТСЯ ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ

Если под участком земли, на котором располагается ваш дом, находится источник воды, можно использовать данный экономически эффективный способ установки, при кото- ром требуется меньший объем буровых работ по сравнению с установкой коллектора в скважине. Для данного типа установки ре- комендуется установить дополнительный те- плообменник во избежание засорения испарителя.

  • Наружный датчик:
  • МИНИМИЗИРУЕТ ПОТЕРИ И ОБЕСПЕЧИВАЕТ ЭКОНОМИЧНУЮ РАБОТУ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
  • Датчик устанавливается на внешней стене вашего дома и передает тепловому насосу сведения о температуре наружного воздуха, вследствие чего насос может изменять свою производительность в соответствии с меня- ющимися энергетическими нуждами дома.

БЕЗОПАСНАЯ И НАДЕЖНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ КРУГЛЫЙ ГОД

Трубы, использующиеся для доставки тепла от источника энергии до вашего дома, заполнены раствором воды, смешанной и антифризом. Это означает, что даже самой холодной зимой вы можете быть уверены в бесперебойной работе теплового насоса!

  1. Озерный коллектор:
  2. ЭКОНОМИЧЕСКИ ВЫГОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДОМОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА БЕРЕГУ ВОДОЕМОВ
  3. Если ваш дом находится на берегу водоема, например озера, коллектор, который обыч- но устанавливается в верхнем слое грунта, можно закрепить на дне озера.

С помощью геотермального насоса можно собирать и использовать для обогрева дома солнечную энергию, накопленную в почве. Вот как это работает. Тепло накапливается под землей с первых дней весны, когда поверхность земли начинает оттаивать, до середины лета, когда солнечные лучи в середине дня проникают глубоко в грунт.

Ко времени, когда начинают облетать осенние листья, грунт накапливает достаточно тепла, чтобы обогревать ваш дом в течение всей самой холодной зимы.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Тепловой насос захватывает и улучшает это естественным образом накапливаемое тепло так, чтобы даже влажным и прохладным летом поставлять достаточное количество энергии для создания комфортных условий внутри помещения круглый год.

А если внутри дома в какое-то время станет слишком жарко, эту же систему можно использовать для охлаждения. Благодаря более низкой температуре под землей (от 4 до 12 градусов) система пассивного охлаждения также использует естественные природные ресурсы, но теперь уже для охлаждения, а не для обогрева.

Это удивительная система, и она работает  в Швеции уже свыше 30 лет.

Почему стоит выбрать геотермальный тепловой насос?

Установки геотермального теплового насоса производства компании NIBE позволяет сократить энергопотребление на 80%. Такое уменьшение обусловлено тем, что геотермальный тепловой насос использует грунт, почву или близлежащее озеро в качестве главного источника энергии, а все эти типы энергии являются бесплатными.

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Хотя тепловой насос и не окупится в течение первого месяца, вы мгновенно заметите финансовые преимущества, поскольку ваши счета за отопление будут существенно меньше.

Более того, эффективность тепловых насосов NIBE последнего поколения (имеющих особенно широкий рабочий диапазон) оказывает положительное влияние на скорость окупаемости ваших инвестиций.

ЧЕТЫРЕ типа подземных источников энергии

Под термином ≪подземный источник тепла≫ понимается четыре различных типа источников тепла: скважина, верхний слой почвы, грунтовые воды и водоем. Подходящий для вашей местности тип определятся такими факторами, как потребности здания в энергии, используемая в настоящее время система отопления и тип грунта, на котором стоит дом.

Компания «Маст » сможет помочь вам выбрать наиболее подходящий тип системы для вашего дома. Во всех четырех случаях тепловой насос отбирает запасенную энергию из одного из источников тепла и обеспечивает нагрев воды для батарей, нагревательных приборов под полом, ванных и душевых

Тепло горных пород – использование вертикального зонда.

В нижней подпочве так называемого ≪приповерхностного геотермического слоя≫ располагается источник тепла почти постоянной температуры, который можно использовать

круглый год. Тепловой насос отбирает запасенную солнечную энергию из коллектора, помещенного в отверстие, которое просверливается в горной породе. Глубина отверстия ва-

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Идеально подходит для обновления или перехода от системы отопления, использующей ископаемые виды топлива.

Верхний слой почвы — использование коллектора на поверхности

В течение лета солнечная энергия накапливается в почве. Энергия либо напрямую абсорбируется вследствие изолирующего влияния грунта, либо выделяется как тепло, создаваемое дождем и воздухом, из приповерхностного слоя грунта. Тепловой насос собирает запас солнечной энергии из подземного коллектора.

Подземный коллектор представляет собой шланг, заполненный антифризом, расположенный на глубине примерно 80—100 см, а его длина составляет от 250 до 400 метров в зависимости от размера выбранного теплового насоса. Использование такого типа энергии для обогрева является экономически эффективным методом.

Наибольшая эффективность достигается при использовании грунта с большим содержанием воды.

Экономически эффективный сбор энергии.

Грунтовую воду также можно использовать в качестве источни ка тепла, поскольку ее  температура в течение всего года находится в диапазоне от 4 до 12 °C. Тепловой насос отбирает запасенную солнечную энергию из грунтовых вод. Обычно делают один колодец для забора воды и один колодец для возврата воды.

Надежный источник энергии для любого строения, где имеется легкий доступ к грунтовым водам.

Если ваш дом располагается на берегу источника воды, например озера, можно отбирать тепло воды в водоеме с помощью коллектора, установленного и закрепленного на дне озера.

Экономически выгодная система для домов, располо-женных на берегу водоемов.

Отправляя данную форму, Вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных и на получение специальных предложений по электронной почте.

1. Откуда насос берет тепло?

2. Система отопления с тепловым насосом 3. Примерный расчет теплопроизводительности 4. Виды тепловых насосов 5. Преимущества тепловых насосов 6. Некоторые особенности эксплуатации насосов

Тепловой насос вода-вода: принцип действия, виды, особенности обустройства

Такой агрегат как тепловой насос принцип работы имеет сходный с бытовыми приборами – холодильником и кондиционером. Примерно 80% своей мощности он заимствует у окружающей среды. Насос перекачивает тепло с улицы в помещение. Его работа подобна принципу функционирования холодильника, отличается только направление переноса тепловой энергии.

Например, для охлаждения бутылки с водой люди ставят ее в холодильник, затем бытовой прибор частично «забирает» у этого предмета тепло и теперь, по закону сохранения энергии должен его отдать. Но куда? Все просто, для этого в холодильнике имеется радиатор, как правило, находящийся на его задней стенке.

В свою очередь радиатор, нагреваясь, отдает тепло помещению, в котором стоит. Таким образом, холодильник отапливает комнату. До какой степени она прогревается, можно почувствовать в небольших магазинах жарким летом, когда включено несколько холодильных установок.  А теперь немного фантазии. Предположим, что в холодильник постоянно подкладываются теплые предметы, и он обогревает комнату или его расположили в оконном проеме, открыли дверцу морозильной камеры наружу, при этом радиатор находился в помещении.

В процессе своей работы, бытовой прибор, охлаждая воздух на улице, одновременно будет переносить тепловую энергию, которая есть снаружи, в здание. Точно такой имеет тепловой насос принцип действия.      Функционирует тепловой насос, благодаря эксплуатации природных низкопотенциальных источников тепловой энергии, среди которых:

  • окружающий воздух;
  • водоемы (реки, озера, моря);
  • грунт и грунтовые артезианские и термальные воды. 

Когда для обогрева используется тепловой насос — принцип работы его основан на интеграции в отопительную систему. Она состоит из двух контуров, к которым добавляется третий, представляющий собой конструкцию насоса.  Теплоноситель, забирающий на себя тепло из окружающей среды, циркулирует по внешнему контуру.

Он попадает в испаритель насоса и отдает хладагенту примерно 4 -7 °C, притом, что его температура кипения равна -10 °C. В результате хладагент закипает и дальше переходит в газообразное состояние. Уже охлажденный теплоноситель во внешнем контуре направляется на следующий виток для набора температуры.

тепловой насос вода-вода
Схема подключения
Оцените статью
MALIVICE.RU