Тепловой насос. Сравнение видов тепловых насосов.

  Приветствуем вас, уважаемые читатели. В этой статье поговорим об установках, которые в последнее время все чаще выступают альтернативой традиционным источникам отопления и ГВС –  тепловых насосах. За несколько последних лет тепловые насосы в Украине перестали быть экзотической новинкой и пользователи, которые задумываются об оптимизации расходов на энергоснабжение часто приходят именно к этому решению. К тому же, опыт использования в Европе и  многих странах мира показывает многочисленные преимущества при некоторых несущественных недостатках. Основной вопрос при выборе установки тепловой насос цена. Однако в Украине, как и во многих европейских странах, действуют программы содействия повышению энергоэффективности, в рамках которых можно компенсировать значительную часть затрат на покупку и установку теплового насоса. И это не удивительно, ведь если рассмотреть ситуацию комплексно, использование тепловых насосов представляется одним из наиболее эффективных подходов, способных полностью закрыть все вопросы по отоплению, ГВС и кондиционированию жилых либо коммерческих помещений. Рассмотрим поподробнее.

    Что такое Тепловой насос?

Это высокоэффективная установка, принцип работы которой основан на знакомом многим из школьного курса термодинамики обратном цикле Карно. В процессе работы прибор извлекает энергию из окружающей среды (воздух, вода или грунт), которая используется для запуска процесса преобразования в тепло  до 8 раз большее  изначального. На выходе потребитель получает необходимое количество  тепла, затрачивая электроэнергию лишь на поддержание работы системы. Именно этот принцип обуславливает экономичность и высокую производительность установки.

Принцип работы теплового насоса
Рис. Тепловой насос. Принцип действия.

Принцип действия теплового насоса:

  • Установка извлекает тепло из окружающей среды.
  • Тепло передается хладагенту (рабочее вещество с низкой температурой кипения), находящемуся в испарителе. Хладагент нагревается и  переходит в газообразное состояние.
  • В состоянии газа  хладагент поступает в компрессор, где подвергается сжатию, за счет чего увеличивается  его  температура.
  • Горячий газ поступает в конденсатор, где отдает тепло отопительной системе, в  результате чего снова переходит  жидкое состояние.
  • В таком состоянии хладагент попадает в расширительный клапан и его давление понижается, прежде чем попасть снова в испаритель.
  • Все этапы процесса завершены и повторяются циклично.

Бивалентное подключение и точка бивалентности.

Бивалентное подключение. Пример
Бивалентное подключение. Пример

Такой принцип работы и особенности системы позволяют быть ей по настоящему универсальной как в плане места размещения, так и совместимости с различными видами коммуникаций.     Оптимальной связкой считается использование тепловых насосов с водяными теплыми полами и фанкойлами, а также  солнечными батареями. Также универсальность обусловлена тем, что система может быть как единственным источником энергии в моновалентном  режиме, так и частью системы в паре с установкой другого вида в бивалентном режиме.

В первом случае, как правило, выбирается установка постоянной производительности или с запасом мощности, необходимым для производства нужного количества тепла в период пиковых падений температуры. Минимальная температура, при которой тепловой насос способен выдавать номинальную мощность называется точка бивалентности.

  В бивалентном режиме во время наступления сильных холодов и прохождении точки бивалентности система переключается на другой источник тепла или выступает как вспомогательная ему.

  При выборе теплового насоса этот фактор становится важным, поскольку стоимость установки и монтажа системы пропорциональна показателям мощности установки. Особенно актуально это для Украины с ее особенностями климата: зимой температура практически на всей территории крайне нечасто и на короткий период опускается ниже -10°С, а температуры ниже -20°С  вообще большая  редкость. Поэтому для минимизации срока окупаемости проекта необходима качественная его проработка и тут вряд ли обойтись без помощи специалистов.

   Виды тепловых насосов

   В зависимости от первичного источника  тепла, который является определяющим фактором  для  работы системы, тепловые насосы подразделяются на:

  • геотермальные тепловые насосы Грунт-вода и Вода-Вода;
  • воздушные тепловые насосы Воздух-Вода и  Воздух-Воздух.
Рис. Геотермальный тепловой насос

Как видим, источник тепла является возобновляемым, а отсутствие выбросов в атмосферу позволяет этим системам считаться самым экологически чистым вариантом из всех доступных. Недаром  особой популярностью они давно пользуются в странах Скандинавии, где люди привыкли удивительно бережно относиться к окружающей среде и культуре потребления, в том числе и энергии.  

   1.Грунт-Вода

   За счет того, что на определенной глубине  ниже промерзания земля имеет постоянную температуру, количество тепла, извлекаемого  из грунта имеет высокое среднее сезонное значение и,  соответственно , увеличивает  КПД системы. Коммуникации для забора тепла  размещаются горизонтально в траншеях глубиной 1,5-4 метра либо вертикально в скважинах глубиной порядка 40 метров для обеспечения стабильной работы круглый год.

      Такие установки могут работать практически без снижения эффективности даже при экстремально низких тепературах, не характерных для наших широт, и отапливать помещения больших площадей. Однако есть ряд нюансов , которые следует учитывать при выборе данной системы:

+ Высокий средний КПД, стабильная производительность системы в холодный период года.

-Высокая стоимость  по сравнению с другими видами систем. 

-Сложность и стоимость работ по укладке коммуникаций под землю и монтажа системы в целом.

-Обязательное наличие  большого  придомового участка, поскольку трубы коллекторов занимают значительную площадь, особенно в горизонтальном варианте размещения.  При этом высаживать растительность на участке над коммуникациями не рекомендуется в связи с необходимостью доступа солнечных лучей.

-Сложность технического обслуживания. В случае поломки-  дорогостоящие работы по доступу к коммуникациям.

– Риски потери контуров, и как следствие – потеря мощности.

2.Вода-Вода

По принципу действия Тепловые насосы вода-вода схожи с установками предыдущего типа, но в качестве источника тепла используются грунтовые воды и/или близлежащий водоем, температура которых на определенных глубинах не опускается ниже 4°С.

+ Достоинства этого варианта аналогичны установкам системы Грунт-Вода, однако производительность системы несколько ниже.

-Стоимость работ по бурению скважин и дальнейшего сервисного обслуживания.

-Обязательное наличие  водоема в непосредственной близости.

-В некоторых случаях разрешение на проведение работ.

– Риски потери контуров, и как следствие – потеря мощности.

3.Воздух- Воздух

По сути, представляет собой привычный многим кондиционер с инвертором, работающий на обогрев при низких температурах (до -25 и ниже). Как отдельная установка, способная удовлетворить все потребности жилья рассматриваться едва ли может и больше подходит помещениям с непостоянным пребыванием людей : коммерческих объектов (офисы, склады и т. д.)  или сезонных строений (дачи, коттеджи). Опыт использования  кондиционера в режиме  обогрева дает некоторое представление об особенностях использования подобных систем.

Тепловой насос воздух воздух
Рис. Тепловой насос воздух воздух

+ Относительная простота конструкции и монтажа.

+Минимальные дополнительные коммуникации.

+Минимальная сравнительная стоимость.

-Отсутствие функции ГВС или только посредством  подключения дополнительных модулей.

-Падение эффективности при снижении температуры воздуха.

-Во многих случаях шумная работа установки и непривычное для многих воздушное отопление.

-Слабые возможности интеграции в систему с другими источниками.

4.Воздух-вода  

  Самые популярные среди всех типов установок в мире. Тепловые насосы данной системы совмещают преимущества  и при определенных условиях  нивелируют недостатки предыдущих видов. В данном случае забор тепла происходит из воздуха, а  передача тепла в систему происходит посредством воды. При правильном подборе оборудования и грамотном проектировании являются на сегодняшний день одним из лучших решений по эффективности относительно затрат.

Рис. Тепловой насос воздух вода Panasonic Aquarea

+  Относительно низкая сравнительная стоимость оборудования (в сравнении с Грунт-Вода и Вода-Вода)

+Отсутствие сложных работ по размещению коммуникаций, а также разрешительных документов.

+Самостоятельная система отопления, ГВС и кондиционирования.

+Нет зависимости от окружающих возможностей, в том числе особенностей  локации и вариантов размещения. Широкая сфера применения в помещениях различного назначения и размеров. Возможность интеграции в существующую систему.

-Зависимость производительности от температуры окружающей среды.

-Избыточный шум при работе некоторых систем.

  Последние недостатки компенсируются  благодаря инновационным решениям, реализованным в модельном ряде  Panasonic Aquarea.

 Специальная технология SQC снижает уровень шума до комфортного, а установки серии T-CAP работают даже в -28°С и выдают 100 номинальной мощности в -20°С.

    Несомненным плюсом, характерным для всех видов установок является их безопасность. Конструкция системы не подразумевает высокого нагрева на любой из частей, а тем более взаимодействия с открытым огнем, как, например, в газовых и твердотопливных котлах. Также, нет чрезмерной нагрузки на электросеть, что часто важно, особенно ввиду постоянно увеличивающегося количества бытовых приборов.  

  Подводя итог, можно сказать, что на сегодня тепловой насос Воздух-Вода – это одно из самых продвинутых, безопасных и удобных решений, которое с запасом соответствует постоянно растущим потребностям современного человека. В виду относительно немалой стоимости, тепловой насос для отопления дома кажется не самым очевидным решением на старте. Именно поэтому тепловые насосы в Украине пока достаточно редко встречаются, по сравнению с другими типами тепловых установок. Однако при правильном подходе, в том числе и за счет программы IQ Energy, инвестиции возвращаются уже в течение нескольких лет. Кроме того, вы экономите на покупке и установке кондиционеров и бойлеров и получаете самый дешевый киловатт тепла и надежность работы в течение срока от 20 лет.

   Вместе с тем, реализация таких решений на практике требует определенного опыта и комплексного подхода. Только  специалисты смогут правильно разработать и осуществить проект, который будет максимально соответствовать нюансам  локации и климата, оптимально подобрать установку по мощности и типу и учесть все особенности дальнейшего использования.

   Основываясь на пятнадцатилетнем опыте на рынке климатических систем, рекомендуем Вам тепловой насос Воздух-Вода для отопления дома, ГСВ и кондиционирования. Тепловой насос воздух вода купить в Украине можно у нас и получить бесплатную консультацию и полное сопровождение.

Администратор сайта
Комментариев нет
Категории:
Без категории, Про тепловые насосы
Комментарии
Пока нет ни одного отзыва.
Написать комментарий
Ваш комментарий
Имя
Email

Все результаты поиска