Подбираем тепловой насос воздух-вода – как сделать расчет и подобрать марку

Новинка в области теплонасосных систем типа воздух-вода японской корпорации Chofu

Рынок энергоэффективных систем отопления, вентиляции и кондиционирования на базе тепловых насосов пополнился новинкой от японской корпорации Chofu. Японская компания CHOFU работает на рынке отопительных систем уже около 50 лет. В настоящее время на нее приходится около половины объема продаж бытового отопительного оборудования в Японии. После катастрофы на АЭС Фукусима в 2011 году компания Chofu приняла активное участие в программе японского правительства по развитию энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии.

Технический прорыв в области разработки тепловых насосов

Флагманская линейка моноблочных тепловых насосов Воздух-Вода с компрессором инверторного типа серии AEYC в очередной раз совершила технический прорыв в данной области за счёт ряда преимуществ по сравнению с другим оборудованием подобного класса.

В первую очередь это относится к значительному упрощению монтажа устройства благодаря использованию моноблочной системы комплектации. Вот так, к примеру, выглядит стандартная схема подключения устройств подобного типа к объекту отопления:

Рисунок 1 – Стандартная схема подключения к системе отопления

А вот как выглядит схема подключения теплового насоса CHOFU. Монтажникам достаточно лишь вывести трубопровод вторичного контура к месту установки насоса и подключиться.

Рисунок 2 – Схема подключения теплового насоса серии AEYC

Тепловой насос Chofu «Все в одном»

Достигается подобная простота установки за счёт того, что все необходимые элементы уже смонтированы внутри корпуса теплового насоса (отсюда название системы “All-in-One”, то есть “Всё в одном”), а затем из корпуса выходят только элементы подключения вторичного водяного контура. Вот как это выглядит на иллюстрации устройства со снятой крышкой.

Рисунок 3 – Все необходимые элементы уже встроены в корпус теплового насоса

Такой способ подключения позволяет заказчику значительно сэкономить время и денежные средства.

Простота управления благодаря полной автоматизации

Другим преимуществом тепловых насосов Воздух-Вода с компрессором инверторного типа серии AEYC является простота управления. Оно полностью автоматизировано, и конечному потребителю достаточно лишь разобраться в нехитром и интуитивно понятном интерфейсе дистанционного контроллера (пульта).

Рисунок 4 – Дистанционный контроллер теплового насоса Chofu

Дистанционный пульт управления предоставляет широкий диапазон пользовательских настроек. Управляющий контроллер, размещенный в корпусе теплового насоса Chofu, используется техническими специалистами для осуществления первичных настроек и управления заводскими параметрами, в том числе для проведения пуско-наладочных работ.

Рисунок 5 – Управляющий контроллер в корпусе теплового насоса

Управление процессом отопления и/или охлаждения осуществляется с помощью погодозависимой автоматики на основе предустановленных климатических кривых.Также доступна настройка процесса управления с использованием таймера,что позволяет заранее автоматизировать процесс управления. При таком способе настройки не требуется регулярного отслеживания работы системы и вмешательства со стороны пользователя, достаточно один раз настроить тепловой насос.Посредством автоматики насоса можно контролировать режим влажности помещений, если в доме установлен осушитель. Возможно переключение устройства в режим «ночной», а также режимы «комфорт» и«пониженный комфорт», предназначенные для максимально энергоэффективного и экономичного использования потенциала тепловых насосов.

Простота эксплуатации теплового насоса Chofu

Ещё одно преимущество тепловых насосов Воздух-Вода с компрессором инверторного типа серии AEYC состоит в простоте эксплуатации:

лёгкий доступ к внутренним компонентам – открутив всего лишь три шурупа, можно полностью снять боковую панель и получить доступ к управляющей плате и электрическим соединениям;
благодаря улучшенной концепции охлаждающего контура и подбору компонентов устройство обладает достаточной компактностью, и его можно перемещать даже через самые узкие дверные проёмы;
небольшой вес и размещённые на панелях поручни облегчают дальнейшее перемещение устройства в помещении.

Тепловой насос Воздух-Вода с компрессором инверторного типа серии AEYC благодаря современной инновационной управляющей автоматике может быть с легкостью интегрирован в бивалентную систему с любыми другими источникам тепла. В качестве вторичного контура применяются системы на водяной циркуляции, такие как радиаторы, конвекторы, теплый пол, фанкойлы и другие. Автоматика насоса позволяет управлять работой комнатных термостатов, осушителя воздуха, бака ГВС со встроенным нагревателем. В обычных условиях насос выдаёт температуру ГВС 60ºС самостоятельно; в период устойчивых низких температур нагреватель автоматически включается в работу на ГВС.

На схеме ниже представлен один из возможных вариантов отопления и горячего водоснабжения с использованием тепловых насосов CHOFU и их автоматики.

Рисунок 6 – Вариант отопления и горячего водоснабжения с тепловым насосом Chofu

Высокое качество и эффективность тепловых насосов Chofu

Стоит добавить, что тепловые насосы серии AEYC изготовлены с традиционным для компании CHOFU высоким уровнем качества. Благодаря использованию высокоэффективного двойного роторного инверторного компрессора тепловые насосы Chofu обеспечивают стабильность, низкое потребление энергии, работу без вибрации во всех режимах, а также возможность эксплуатации в широком диапазоне внешних температур: на нагрев -20 ~ +43°C, а на охлаждение +15 ~ +43°C. Электродвигатели постоянного тока обеспечивают плавный пуск вентилятора, а лопасти особой формы эффективно распределяют воздушный поток, в результате чего устройство работает исключительно тихо.

В тепловом насосе предусмотрена автоматическая функция защиты от обледенения. Она включает в себя активацию циркуляционного насоса и/или запуск теплового насоса в режиме нагрева в зависимости от нескольких условий: внешней температуры воздуха, температуры воды и текущего режима работы. В поддон устройства вмонтирован обогреватель, предотвращающий обледенение конденсата.

Рисунок 7 – Подогрев поддона теплового насоса Chofu

Природосбережение и высокая энергоэффективоность

В качестве хладагента в тепловом насосе используется фреон R-410A, который не содержит хлора и не оказывает негативного влияния на озоновый слой атмосферы. Обладая высокой плотностью, хладагент не требует большой загрузки, а его термодинамические свойства позволяют достигать высокого уровня энергоэффективности.

Тепловые насосы Воздух-Вода серии AEYC от компании Chofu – легкие в монтаже и эксплуатации, надёжные и экономичные – на многие годы обеспечат комфорт и уют в квартирах, частных домах, детских садах, школах, офисах, торговых, производственных, складских помещениях.

Выбирайте высокое качество, надежность, безопасность и эффективность.

Подбираем тепловой насос воздух-вода – как сделать расчет и подобрать марку

Альтернативные источники энергии, способные заменить традиционный газ, твердое топливо, уже давно используются в государствах ЕС и Америки. В этих странах широкое применение получили так называемые «тепловые насосы», извлекающие энергию из земли, воздуха и воды. У каждой модели есть свои отличительные особенности, влияющие на рабочие параметры.

Тепловой насос воздух-вода, пользуется популярностью, благодаря простому подключению и эксплуатации, а также высокой экономичности и надежности.

Как работает тепловой насос системы воздух-вода

Устройство ТН воздух-вода мало чем отличается от обычного кондиционера или холодильника, только при условии работы обратного процесса или цикла Карно. Этот же принцип используется в климатической технике нового поколения. Кондиционеры, работающие на охлаждение, способны протапливать помещение, до тех пор, пока температура не понизится до -5°С.

Технические характеристики теплонасосов воздух-вода существенно улучшены, по сравнению с обычной климатической техникой. Обогрев помещения возможен до тех пор, пока температура не опустится до -15°С -25°С, а в некоторых моделях и до -32°С, включительно.

Если не вдаваться в технические подробности, принцип работы теплового насоса воздух-вода заключается в следующем:

Данный принцип действия используется во всех тепловых насосах, разница заключается только в различных источниках, для получения тепловой энергии: земля, вода, воздух и т.д.

Производительность теплонасосов напрямую связана с температурой окружающей среды. Эта особенность гарантирует возможность применения ТН воздух-вода в средней и южной полосе России.

Тепловой энергии, получаемой в процессе разогрева фреона, хватит, чтобы нагреть теплоноситель до 65°С. Этой температуры более чем достаточно, для удовлетворения потребностей в горячем водоснабжении и отопления дома, радиаторной системой и теплыми полами.

Данный принцип работы использует низко потенциальную тепловую энергию, что ограничивает эксплуатацию устройства, внешними факторами. Оптимальная температура для теплонасоса воздух-вода, не ниже -10°С (в некоторых моделях 15-20°С). Когда значение падает ниже нормы, работоспособность оборудования резко снижается. Чтобы справиться с данной проблемой, был разработан принцип работы теплового насоса воздух-вода совместно с другими источниками тепла. Как это происходит на практике?

Контроль над включением-отключением отопительного оборудования осуществляется вручную или при помощи автоматики. Опыт эксплуатации показывает, что оптимально будет выполнить подключение в качестве резерва электрокотла.

Ограничение по температуре наружного воздуха делает нецелесообразным и даже невозможным установку воздушного теплонасоса для северных широт.

Как подобрать тепловой отопительный насос воздух-вода

Правильно выбрав тепловой насос для отопления дома воздух-вода, можно раз и навсегда решить вопрос обогрева жилых и промышленных помещений. Подбор подходящей тепловой станции выполняют следующим образом:

Дополнительно, к параметрам при выборе, обращают внимание на мощность оборудования, компанию производителя, выпускающую теплонасос и себестоимость установки, включая проведение монтажных работ.

Как сделать расчет необходимой мощности ТН воздух-вода

Существует два понятия, предварительный (в первом приближении) и проектный расчёт мощности. Первый можно выполнить самостоятельно, второй делает специализированное учреждение. В первом приближении, на каждый квадратный метр рассчитывают 70 Вт мощности ТН. Дальнейшие расчеты выполняют следующим образом:

Для отопления дома в 100 м², нужен тепловой насос мощности 7 кВт, 200 м² — 14 кВт и т.д.

Чтобы обеспечить максимальную экономичность отопления дома с помощью теплового насоса системы воздух-вода, потребуется грамотная проектная документация и квалифицированное выполнение монтажных работ.

Производители тепловых насосов отопления воздух-вода

Буквально 10 лет назад, на рынке предлагались всего несколько моделей тепловых насосов. Сегодня выбор стал намного больше. Ведущие немецкие производители, российские, японские и китайские компании, выпускают оборудование, с той или иной долей теплоэффективности.

Судя по отзывам покупателей, наиболее востребованными являются насосы следующих компаний:

Стоимость установки ТН воздух-вода

Последние модели тепловых насосов обойдутся в 160-1200 тыс. руб. Цена варьируется, в зависимости от производителя. На стоимость сильно влияет «раскрученность» бренда. Китайские модели, имеют меньшую цену, но и уступают по надежности и показателям СОР.

Монтаж теплонасосов воздух-вода обычно входит в стоимость. Большинство производителей, дополнительно, бесплатно делают проект и предоставляют другие услуги по обслуживанию. Рассчитать полную стоимость, включая покупку ТН и его установку можно с помощью он-лайн калькуляторов.

Тепловые насосы “воздух-вода”

Тепловые насосы «воздух-вода» используют энергию атмосферного воздуха для нагрева (охлаждения) воды, обеспечивая работу систем отопления (охлаждения) и горячего водоснабжения, потребляя при этом значительно меньше электроэнергии в сравнении с традиционными электрическими приборами. Они широко применяются в Европе и Северной Америке для снижения затрат на отопление и ГВС.

Современные тепловые насосы воздух-вода способны эффективно вырабатывать тепловую энергию при температурах наружного воздуха до -25°С и даже -30°С, что обеспечивает возможность их применения в условиях суровой зимы. Использование данного типа оборудования не требует специальных разрешений, а его монтаж достаточно прост – наружный блок устанавливается снаружи здания, а гидромодуль и накопительный бак (при их наличии, т.к. некоторые модели имеют моноблочную конструкцию) в любом помещении внутри дома.

В интернет-магазине Ru-Klimat представлены уже зарекомендовавшие себя в наших условиях модели ведущих производителей. У нас Вы можете купить тепловой насос воздух-вода с установкой по привлекательной цене.

Выбор теплового насоса воздух-вода по параметрам

Каталог тепловых насосов воздух-вода

Тепловой насос воздух-вода Dantherm HPP 6 для нагрева воды в бассейне объемом до 30 м3. Моноблок. Титановый теплообменник. Номинальная мощность 6 кВт.

Тепловой насос воздух-вода Dantherm HPP 8 для нагрева воды в бассейне объемом до 40 м3. Моноблок. Титановый теплообменник. Номинальная мощность 8 кВт.

Тепловой насос воздух-вода Dantherm HPP 12 для нагрева воды в бассейне объемом до 60 м3. Моноблок. Титановый теплообменник. Номинальная мощность 12 кВт.

Тепловой насос воздух-вода Dantherm HPP 15 для нагрева воды в бассейне объемом до 80 м3. Моноблок. Титановый теплообменник. Номинальная мощность 15 кВт.

Тепловой насос воздух-вода Dantherm HPP 20 для нагрева воды в бассейне объемом до 100 м3. Моноблок. Титановый теплообменник. Номинальная мощность 20 кВт.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP4.0MIRK. Производительность на обогрев 4 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP6.0MIRK. Производительность на обогрев 6 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP8.0MIRK. Производительность на обогрев 7,5 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” VETERO ECOAIR 12I. Производительность на обогрев 12,5 кВт, диапазон наружных температур от -25 до +43 °С. Технология EVI, цветной сенсорный пульт управления, встроенный циркуляционный насос.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP16MIRK. Производительность на обогрев 15.5 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP14MIRK. Производительность на обогрев 14 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный тепловой насос «воздух-вода» Cooper&Hunter CH-HP16UMNM серии EVIPOWER. Номинальная производительность на обогрев 15,7 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +45 °С, энергоэффективность (СОР) – 4,53.

Тепловой насос воздух-вода Cooper&Hunter CH-HP8.0SINK серии UNITHERM для отопления, горячего водоснабжения (ГВС) и охлаждения дома. Мощность 8 кВт. Энергоэффективность на обогрев (COP) – 4,15, на охлаждение (EER) – 3,35. Диапазон рабочих температур наружного воздуха -25°С – +48°С. Электропитание 220 В.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP12MIRM. Производительность на обогрев 12 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” VETERO ECOAIR 20I. Производительность на обогрев 20,5 кВт, диапазон наружных температур от -25 до +43 °С. Технология EVI, цветной сенсорный пульт управления, встроенный циркуляционный насос.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP10MIRK. Производительность на обогрев 10 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” Cooper&Hunter CH-HP14MIRM. Производительность на обогрев 14 кВт, диапазон наружных температур от -30 до +48 °С. Сенсорный пульт управления, встроенный Wi-Fi модуль.

Моноблочный инверторный тепловой насос “воздух-вода” VETERO ECOAIR 25I. Производительность на обогрев 25 кВт, диапазон наружных температур от -25 до +43 °С. Технология EVI, цветной сенсорный пульт управления, встроенный циркуляционный насос.

Тепловой насос воздух-вода Cooper&Hunter CH-HP14SINK серии UNITHERM для отопления, горячего водоснабжения (ГВС) и охлаждения дома. Мощность 13,5 кВт. Энергоэффективность на обогрев (COP) – 4,4, на охлаждение (EER) – 3,3. Диапазон рабочих температур наружного воздуха -25°С – +48°С. Электропитание 220 В.

Тепловой насос воздух-вода Cooper&Hunter CH-HP16SINK серии UNITHERM для отопления, горячего водоснабжения (ГВС) и охлаждения дома. Мощность 15 кВт. Энергоэффективность на обогрев (COP) – 4.1, на охлаждение (EER) – 3.2. Диапазон рабочих температур наружного воздуха -25°С – +48°С. Электропитание 220 В.

Применение теплового насоса воздух-вода для отопления дома

Для отопления дома тепловым насосом воздух-вода в качестве отопительных приборов наиболее эффективно использовать теплые полы. Это обусловлено принципиальной зависимостью производительности теплового насоса от разности температур наружного воздуха и теплоносителя на выходе устройства. Для теплого пола вполне достаточно температуры теплоносителя 35-50 °С, тогда как в традиционных секционных или панельных радиаторах она, как правило, должна поддерживаться на уровне 50-90 °С.

Недостатками использования теплых полов в качестве основного отопления можно считать большую инертность, что сильно замедляет реакцию на изменение температуры теплоносителя, и необходимость поддерживать температуру поверхности пола в пределах 30-35 °С, тогда как максимально комфортным является диапазон 25-27 °С.

Поэтому лучшим вариантом при отоплении тепловым насосом является совместное применение в качестве отопительных приборов теплых полов и низкотемпературных фанкойлов в соотношении тепловой мощности примерно 1:1. При такой схеме фанкойлы будут выступать в роли доводчика температуры до комфортного уровня и амортизатора, быстро реагирующего на изменения температуры в помещении поддерживая ее на заданном уровне за счет увеличения или уменьшения интенсивности струи подогретого воздуха.

Еще одним явным преимуществом такой системы является ее готовность без дополнительных затрат решить задачи и отопления, и охлаждения, и даже воздухоочистки.

Фанкойл, по сути, это тепловентилятор, состоящий из вентилятора (fan) и теплообменника (coil). Еще их называют вентиляторными доводчиками. Переключение режимов работы на обогрев или на охлаждение зависит только от температуры теплоносителя, поступающего в теплообменник. Фанкойлы бывают настенного, напольного, канального, кассетного, внутрипольного и т.д. исполнения. Для эффективного отопления наиболее правильно применение напольных или внутрипольных вариантов.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

В связи с регулярным повышением стоимости теплоносителей востребованными становятся альтернативные методы отопления. К примеру, практичный тепловой насос воздух-вода, использующий для обогрева энергию воздуха. Установка не требует дорогостоящих расходных материалов, удобна в эксплуатации, безопасна.

В связи с немалой ценой заводской сборки агрегата у многих возникает интерес к самостоятельному сооружению этой системы. Мы расскажем, что потребуется домашнему мастеру для устройства самодельного теплового насоса. У нас вы узнаете, какими техническими средствами следует запастись.

Особенности тепловой системы воздух-вода

Тепловой насос, которому посвящена эта статья, в отличие от других модификаций подобного устройства (в частности, вода-вода и грунт-вода), обладает рядом достоинств:

экономит электричество;
для установки не потребуются масштабные земельные работы, бурение скважин, получение специальных разрешений;
если подключить систему к солнечным батареям, то можно обеспечить полную ее автономность.

Веское преимущество тепловой системы, извлекающей энергию ветра и передающей ее воде, заключается в стопроцентной экологической безопасности.

Перед тем, как приступать к конструированию насоса, необходимо выяснить, в каких случаях система проявляет себя максимально эффективно, а когда ее использование нецелесообразно.

Тепловая насосная система, извлекающая энергию из воздушной массы, может использоваться для подогрева всех видов теплоносителей, применяющихся на территории СНГ: воды, воздуха, пара

Специфика применения и работы

Тепловой насос продуктивно работает исключительно в температурном диапазоне от -5 до +7 градусов. При температуре воздуха от +7 система будет вырабатывать больше тепла, чем необходимо, а при показателе ниже -5 – недостаточно для обогрева. Это связано с тем, что концентрированный фреон, находящийся в конструкции, закипает при температуре -55 градусов.

При устройстве теплового насоса воздух вода на фасаде дома появится небольшой по размерам аккуратный прибор

Как и любой тепловой насос, система воздух-вода состоит из двух взаимосвязанных частей: внешней и внутренней

Расположенный внутри дома блок оборудования перерабатывает заимствованную у воздуха энергию, нагревая воду для контуров отопления и ГВС

При необходимости увеличить производительность системы внешний комплекс дополняется необходим количеством модулей

Тепловые насосы воздух-вода отлично справляются с нагревом воды, задействованной в системах отопления

Тепловые установки воздух вода обеспечат теплой водой санузлы и кухни частных домов с автономными инженерными системами

Один из самых распространенных потребителей энергии тепловых насосов воздух-вода – водяной теплый пол

Теоретически система может вырабатывать тепло и в 30-градусный мороз, но его будет недостаточно для обогрева, ведь теплопроизводительность напрямую зависит от разности температуры кипения хладагента и температуры воздуха.

Поэтому жителям Северных регионов, где холода наступают раньше, эта система не подойдет, а в домах Южных областей она сможет эффективно прослужить несколько холодных месяцев.

Если в помещении установлены стандартные батареи, то тепловой насос будет работать менее эффективно. Лучше всего устройство воздух-вода сочетается с конвекторами и иными радиаторами с большой площадью, а также с системами «теплый пол», «теплые стены» водного типа.

Также само помещение должно быть хорошо утеплено снаружи, обладать встроенными многокамерными окнами, обеспечивающими лучшую теплоизоляцию, чем обычные деревянные или пластиковые.

Тепловой насос лучше всего взаимодействует с водяной системой «теплый пол», не требующей нагрева теплоносителя свыше 40 — 45º С

Самодельный тепловой насос сможет эффективно обогревать дома площадью до 100 кв. м и гарантировано выдавать мощность в 5 кВт. Следует понимать, что фреон невозможно залить достаточно качественно в конструкцию, созданную в бытовых условиях, поэтому следует рассчитывать на температуру его кипения до -22 градусов.

Устройство домашней сборки идеально подойдет для снабжения теплом гаража, теплицы, подсобных помещений, небольшого частного бассейна и др. Система обычно используется в качестве дополнительного обогрева.

Электрокотел или иное традиционное оборудование для отопительного сезона потребуется в любом случае. Во время сильных морозов (-15-30 градусов) тепловой насос рекомендуется выключать, чтобы избежать растрат электроэнергии, ведь в этот период его эффективность составляет не больше 10%.

Тепловые насосы поставляют достаточное количество энергии для обогрева воды в крытых частных бассейнах (+)

Принцип действия системы

Рабочее вещество в конструкции – воздух. Через наружный блок, устанавливающийся на улице, кислород по трубам поступает в испаритель, где взаимодействует с хладагентом.

Фреон под действием температуры становится газообразным (поскольку закипает при -55 градусах) и в нагретом виде под давлением поступает в компрессор. Устройство сжимает газ, тем самым увеличивая его температуру.

Горячий фреон поступает в контур накопительного бака (конденсатора), где происходит отдача тепла воде, которую впоследствии можно использовать для организации отопления и ГСВ . В конденсаторе фреон лишается только части своего тепла, и все еще находится в газообразном состоянии.

Проходя через дроссель, хладагент распрыскивается, в результате чего его температура понижается. Фреон становится жидким и в таком виде переходит в испаритель. Цикл повторяется.

На рисунке схематически показана реализация принципа элементарного теплового насоса, разделенного компрессором и расширителем на два контура — высокого и низкого давления

Желающим самостоятельно соорудить тепловой насос из бросовых материалов и отслужившей техники, к примеру, из старого холодильника, поможет информация, изложенная в рекомендуемой нами статье.

Сооружение теплового насоса воздух-вода

Система теплового насоса состоит из четырех основных элементов:

наружного блока;
емкости теплообменника-испарителя;
блока для компрессора;
накопительной емкости (конденсатора).

Рассмотрим особенности конструирования каждого из блоков.

Сборка наружного блока

Для создания внешнего блока понадобится:

Корпус. Традиционно подходит блок из-под сплит-системы, стиральной машины, другой габаритной техники, иногда сооружают самостоятельно путем приваривания металлических элементов. Важно после сборки обработать металл антикоррозийной краской порошкового типа.
Вентилятор. Изделие можно позаимствовать из старой рабочей системы кондиционирования или приобрести отдельно.

Модель вентилятора должна обладать широкими пластиковыми лопастями и, желательно, с отсоединяемым мотором, чтобы предоставилась возможность подключить его к датчику.

Для сборки наружного блока понадобиться корпус и вентилятор из-под системы кондиционирования. Примерные параметры блока – 75х85х30 см

В наружный блок можно установить испаритель и вспомогательные элементы для его работы, но целесообразнее эти детали поместить в отдельный корпус.

Устанавливают наружный блок на расстоянии 2-10 м от дома. Важно построить под него фундамент и поставить навес, чтобы защитить конструкцию от осадков. Также необходимо закрепить решетку перед вентилятором, чтобы избежать попадания грязи, мусора, листьев в лопасти вентилятора и трубы.

Дополнительно желательно установить обогреватели, защищающие боковины и панели от обледенения. В этом случае дополнительное прогревание корпуса не понадобится. Место для установки блока должно быть хорошо вентилируемым, находиться в отдалении от источников открытого огня.

Блок с теплообменником-испарителем

Испаритель можно приобрести в готовом виде, воспользовавшись услугами поставщиков в сети, или создать самостоятельно. Для этого понадобиться 80-литровый бак и медная проволока диаметром 10 мм и толщиной не менее 1 мм.

Длина высчитывается индивидуально с учетом требуемой мощности. Для устройства 5 кВт можно взять 10 м. В испарителе будет происходить нагрев и циркуляция фреона, а также контакт с воздухом.

Для создания теплообменника нужно сконструировать змеевик. Для этого проволоку обматывают вокруг толстостенной трубы с диаметром, не превышающим ширину бака. Важно оставить срезы, выступающие за высоту корпуса. Они понадобятся для соединения змеевика с другими элементами системы – компрессором и накопительным баком.

Для создания змеевика медную трубку со стенками около 1 мм обматывают вокруг газового баллона, трубы или наполненной водой пластиковой бутылки

В корпус врезают 2 штуцера для подсоединения трубопроводов, создают два разъема для выхода проволоки. Соединения герметизируют. Крепят готовую конструкцию с помощью L-образных кронштейнов.

Рекомендуется дополнительно установить на испаритель реле оттаивания, поскольку в баке будет происходить циркуляция воздуха, температура которого отрицательная. В этом случае конденсат, скапливающийся в системе, может привести к обледенению испарителя. Также, чтобы исключить образования влаги, можно внедрить в систему фильтр-осушитель.

Правила установки компрессора

Для установки компрессора потребуется отдельный корпус со звуко- и виброизоляцией, поскольку практически все модификации устройства шумят во время работы. Компрессор можно взять б/у из-под холодильника, кондиционера или приобрести новую модель.

Для тепловых насосов подойдут следующие виды компрессоров:

Роторные компрессоры являются самыми недорогими, но обладают рядом недостатков – шумят, обладают малой эффективностью и служат 8-10 лет.
Спиральные модификации устанавливают во все современные модели кондиционеров, холодильников. Они долговечны (15-20 лет), бесшумные, эффективные, но отличаются высокой стоимостью.
Поршневые модели преимущественно устанавливают на промышленные холодильники. Изделия обладают хорошим КПД, долговечные (15-20 лет), но крайне шумные и дорогие.

Для теплового насоса необходимо подобрать компрессор однофазной модификации. Перед покупкой важно узнать, с каким видом фреона работает устройство. Желательно приобрести модель, работающую на R22, лучше на R422. С хладагентом данного вида работать проще, чем с любым другим видом фреона.

Компрессор подсоединяют трубками к блоку испарителя и конденсатора. Благодаря устройству фреон увеличивает свою температуру.

Конструирование накопительной емкости (конденсатора)

Для изготовления конденсатора понадобиться корпус из-под 100-литрового бойлера или любой другой нержавеющий бак такого же объема. Также необходим змеевик, выполненный из медной трубки. На насос мощностью 5 кВт можно взять 12-метровую проволоку. По трубке змеевика будет проходить горячий фреон, благодаря чему происходит нагревание воды.

Шаг №1: Создание змеевика

Для изготовления змеевика понадобиться медная проволока диаметром не меньше 26 мм и толщиной стенки от 1 мм. Ее необходимо намотать на трубу, имеющую меньшее поперечное сечение, чем у бака.

Высота спирали должна совпадать с высотой корпуса. Важно оставить выпуски трубы за пределами емкости, чтобы иметь возможность подсоединить змеевик с испарителем и компрессором.

Шаг №2: Подготовка корпуса

Для установки змеевика бак необходимо разрезать. Сверху и снизу понадобиться создать отверстия для выходов медной проволоки, а также вырезать дополнительные отсеки для установки 2-х штуцеров, один из которых предназначен для выхода воды, а другой – для ее входа. После проделанных процедур бак необходимо герметизировать.

Теплообменник-компрессор можно приобрести отдельно в виде готовой конструкции. С помощью устройства заводской сборки можно увеличить мощность и КПД установки.

Хладагент с маркировкой R22 согласно Монреальским постановлениям к 2030 году запланировано вывести из обращения. Для наполнения системы лучше использовать его заменитель — хладагент R422

Соединение внешнего блока с испарителем

Для соединения наружного блока и испарителя потребуется проведение 2 полиэтиленовых труб ПНД 32. Через одну трубу воздух будет проходить, через другую – выходить.

Трубы можно закопать в землю, предварительно досыпав в ров любой песчаный материал, или оставить на поверхности, если наружный корпус располагается недалеко от дома.

Соединение испарителя, компрессора и бака

В этой системе циркулирует фреон. Для присоединения змеевиков с компрессором и дросселем, необходимо обратиться к специалистам по холодильной технике. Человеку, не имеющего опыта в паяльных работах, даже при наличии инструментов и материалов сложно будет грамотно соединить все элементы в одну систему, чтобы обеспечить работу конструкции.

Более того, потребуется много дополнительных материалов — трубок разных диаметров, различных модификаций сливных кранов, клапанов для травления воздуха, предохранительных клапанов, а также клипс для труб, хомутов, труборезов для нарезки участков трубопровода.

Нужны будут и другие специализированные устройства, которые есть в наличие в любой мастерской по ремонту холодильников и кондиционеров.

Качественная закачка фреона также осуществляется с использованием специального оборудования. Поэтому для объединения теплообменников, компрессора и дросселя в рабочую систему удобнее и выгоднее обратиться к профессионалам.

Внедрение систем управления установкой

Для слежения за давлением и температурой фреона можно использовать плату с дисплеем из-под любого кондиционера. В процессе паяльных работ с помощью специалистов конструкцию можно грамотно внедрить в установку.

Также возможно подключить специальное устройство – датчик вращения вентилятора. Он регулирует скорость вращения лопастей, а также автоматизирует обороты циркуляционного насоса фреона.

Дополнительно можно установить таймер, электропускатель , устройство, защищающее компрессор от перегрева. Все эти детали можно приобрести в ремонтных мастерских или на рынке запчастей.

Расчет мощности теплового насоса воздух-вода

Для обогрева помещения с площадью от 100 кв. м потребуется тепловой насос большей мощности. Вычислить необходимую мощность установки можно приблизительно, используя таблицу:

Чтобы определить, какая мощность должна быть у компрессора, трубы каких диаметров следует использовать и другие важные данные при конструировании теплового насоса воздух-вода, необходимо обратиться к одному из способов:

Воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на сайтах производителей теплообменников.
Применить программное обеспечение CoolPack 1,46, Copeland .
Пригласить специалиста, который произведет необходимые измерения и расчеты.

Площадь змеевика-конденсатора ( ПЗК ) можно вычислить по формуле:

ПЗК = М/0,8ДТ,

где М — мощность установки в кВт; 0,8 — коэффициент теплопроводности при контакте воды и меди; ДТ — разность температуры между поступающим и выходящим воздухом в системе.

Параметры теплового насоса, приведенные выше, подойдут для помещения до 100 кв. метров. Мощность установки — 5 кВт. Если приобретать специальные теплообменники, то вполне возможно увеличить мощность установки до 10-15 кВт.

На рисунке представлена система, в которой теплообменники, компрессор, дроссель объединены в одном баке. В конструкции используются заводские теплообменники (+)

Обслуживание самодельной установки

Для качественной работы тепловой насос нуждается в дополнительном обслуживании. Если использовать устройство зимой (учитывая, что в корпусе не установлен дополнительный обогрев), то периодически блок придется отогревать, поскольку на его поверхности будет образовываться ледяная корка.

Также необходимо периодически:

Очищать лопасти вентилятора от мусора – листьев, пыли, грязи, снега и т.д.
Производить смазку компрессора согласно инструкции к нему.
Менять масло в компрессоре и вентиляторе.

Кроме того, для нормального функционирования системы необходимо регулярно Проверять целостность медного трубопровода, силового кабеля, питающего компрессор, вентилятор и другие устройства.

Выводы и полезное видео по теме

С принципом действия и устройством теплового насоса, перерабатывающего энергию ветра, ознакомит следующий ролик:

Самодельный тепловой насос системы воздух-вода является одним из эффективных и недорогих устройств для дополнительного обогрева жилья. Изготовить и установить эту систему сможет любой желающий.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Возможно, у вас есть интересные сведения и фото по теме статьи? Задавайте вопросы, делитесь собственным мнением и полезными для посетителей сайта советами.

Тепловой насос воздух-вода для дома и бассейна, КПД, принцип, схема отопления

Когда счета за электроэнергию начинают расти, большинство из нас задается вопросом, есть ли альтернатива. Использование возобновляемых источников энергии в качестве отопления становится необходимым шагом для домовладельцев, в первую очередь потому, что газ и электричество, получаемые из ископаемых видов топлива, становятся все дороже. Переход на “зеленые” технологии, такие как (ВТН) тепловой насос воздух-вода, часто не вызывает сомнений у тех, кто желает сократить счета и оставить меньший углеродный след, но так ли они хороши?

Как и в любом другом деле, перед покупкой важно взвешенно подойти к вопросу, поэтому давайте рассмотрим достоинства и недостатки ВТН.

Что такое тепловой насос с воздушным источником тепла?

Тепловые насосы воздух-вода для отопления дома, это поистине гениальный ход. Вопрос в том, почему, имея такие хорошие характеристики, ТН воздух-вода не установлены в каждом доме?

Моноблок, размером со стиральную машину, гармонично размещается у внешней стены вашего дома и волшебным образом преобразует холодный наружный воздух в горячую воду и отопление.

Он способен преобразовывать атмосферу с отрицательной температурой и подавать горячую воду в дом для дальнейшего использования, а в летние месяцы он может работать как кондиционер. Часто люди используют тепловой насос воздух-вода для бассейна, чтобы нагревать с его помощью воду бассейна.

Установка теплового насоса воздух-вода занимает всего пару дней, а служат они до 20 лет. Устройство требуют минимального обслуживания, чистить их нужно один раз в год.

ВТН способен заменить все преимущества традиционного газового котла, а делает он это с минимальными затратами электроэнергии, без ущерба для окружающей среды. Нет необходимости покупать топливо, так как он просто не потребляет его.

Как работает тепловой насос воздух-вода?

Воздушный тепловой преобразователь работает на 75% от возобновляемой энергии, извлекаемой из воздуха, и на 25% от электроэнергии. Существует два основных типа ВТН:

Тепловой насос системы воздух-вода, это устройство, в котором из тепла атмосферы вырабатывается тепло для теплоносителя, а затем подается в традиционные системы отопления, такие как радиаторы и водяные теплые полы.
Поскольку напольное отопление работает при более низкой температуре, около 35 °C, оно считаются идеальной системой для работы теплового насоса.

Система “воздух-воздух” генерирует теплый поток воздуха, а затем прокачивает его через вентиляторы, которые распределяют тепло по всему дому.

Принцип работы теплового насоса воздух-вода

Принцип работы, достаточно прост. Энергия добывается путем всасывания атмосферного воздуха в теплообменник-испаритель. Воздух используется для нагрева газообразного фреона, подобно тому, как работает холодильник, но в обратном направлении. После того как фреон получил от воздуха низкопотенциальное тепло, температура хладагента повышается за счет сжатия, его осуществляет компрессор. Сжатый, теперь уже нагретый газ конденсируется в промежуточном теплообменнике, который называется конденсатором. После чего накопленное тепло передается теплоносителю системы отопления.

Эффективность воздушного теплового насоса

ВТН эффективны и зимой, и летом, благодаря COP (коэффициенту преобразования). COP теплового насоса – это способ измерения его эффективности путем сравнения потребляемой мощности, необходимой для производства тепла, с количеством тепла на выходе.

Показатель COP корректируется с учетом времени года. Чтобы иметь возможность сравнивать тепловые насосы по тому, насколько сильно на них влияют эти изменения, используется сезонный COP (Seasonal Coefficient of Performance).

ВТН получает энергию из окружающего воздуха, но при снижении окружающей температуры снижается и эффективность.

ВТН для холодного климата

Важно знать тепловую нагрузку объекта и характеристики теплового преобразователя, чем выше требуется температура подачи в систему отопления дома, тем ниже будет конечный СОР.

Даже не глядя на то, что эффективность может снизиться, это не означает, что ВТН не работают в холодную погоду. Известно, что они могут извлекать тепло из воздуха при температуре до -25°C, а с дополнительным источником, таким как электро-котел, и др. ВТН работают даже в холодном климате Сибири.

Но чтобы получить максимальную отдачу, необходимо убедиться, что дом хорошо теплоизолирован.

Какой тепловой насос воздух-вода выбрать?

Чем выше COP, тем лучше.

Например, инверторный тепловой насос воздух-вода работает с COP 4, когда температура наружного воздуха 0°C, а температура подачи теплоносителя 35°C. Это означает, что КПД теплового насоса воздух-вода составляет 400%. То есть, на каждый кВт/ч электрической энергии, потребляемой вентиляторами и компрессором, вырабатывается 4кВт/ч тепла.

Охлаждение тепловым насосом воздух вода

Опция реверса (обратной работы) в некоторых моделях означает, что их можно использовать и в качестве кондиционера. Конечно, можно приобрести отдельные сплит-системы кондиционирования, но существуют модели оборудования, которые выполняют обе функции. Главное не забывать, что универсальность любого прибора всегда негативно отражается на его специализации.

Преимущества ВТН

В отличие от газового котла, тепловой насос с воздушным источником тепла не производит углерод при работе. Хотя они и потребляют электроэнергию, ВТН могут быть объединены с солнечными фотоэлектрическими панелями для получения чистой электроэнергии.

Читайте также:

Треугольник перечеркнутый на одежде

Для дома тепловые насосы воздух-вода имеют низкие эксплуатационные расходы, особенно по сравнению с видами топлива, такими как пропан, дизель или прямое электрическое отопление.

Недостатки воздушных тепловых преобразователей

Отопление частного дома тепловым насосом воздух-вода не являются “универсальным” решением и не подходят для каждого дома так же, как газовые котлы. Они идеально подходят для хорошо изолированных, герметичных домов.
Для работы ВТН по-прежнему требуется электроэнергия. Это, скорее всего, увеличит ваши счета за электричество, но снизит другие расходы на отопление.

Воздействие ВТН на окружающую среду.

Помимо финансовых преимуществ установки ВТН, модернизация климатической системы имеет ряд положительных экологических последствий.

Высокая эффективность преобразования означает, что вы будете использовать меньше топлива для обогрева или охлаждения вашего дома. Это значит, что на электростанциях вырабатывается меньше энергии из ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть, что снижает количество выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу.

Вы можете еще больше снизить углеродный след, если переведете все энергопотребление, с ископаемого топлива на солнечную энергию. Установка солнечных панелей на крыше позволяет питать систему ВТН (и весь ваш дом) бесплатной электроэнергией с нулевым уровнем выбросов СО2.

Тепловые насосы Воздух-Вода для отопление дома

Приглашаем посетить SHOW ROOM ТЕХНИКИ COOPER & HUNTER

Санкт-Петербург, Выборгское шоссе 212, павильон 8А

Тепловые насосы “Воздух-Вода” – системы отопления, охлаждения и ГВС

Автономная система отопления помещений и горячего водоснабжения

Тепловой насос для отопления дома «Воздух-Вода» используется для нагрева воды или другого жидкого теплоносителя. Система отопления дома нагревает воду до нужной температуры, затем по средствам гидромодуля (внутреннего блока) подает горячую воду в теплый пол, радиаторы, подает теплый воздух через фанкойлы и внутренние блоки, обеспечивая отопление помещений и кондиционирование. Так же нагретая вода подается в бак ГВС (при необходимости), обеспечивая горячее водоснабжение для бытовых нужд (душ, кухня и т.д.).

Инверторный компрессор обеспечивает стабильную работу в широком диапазоне температуры наружного воздуха от -25°С до +48°С.

Самостоятельное управление температурой и всеми функциями теплового насоса, через приложение.

Всего 1 кВт затраченной электроэнергии, дает до 4 кВт тепла для обогрева.

Не требуется отдельного помещения для размещения и не требует разрешений или утверждения по эксплуатации.

Инверторный тепловой насос для отопления дома и ГВС «Воздух-Вода CCS»

Описание и функции Теплового насоса «Воздух-Вода CCS»

Обогрев, охлаждение, горячее водоснабжение
Широкий рабочий диапазон температуры наружного воздуха от -30°С до +43°С
Инверторный компрессор нового поколения
Высший класс энергоэффективности А. Теплового насос работает в режиме максимального СОР – до 4.9, а при уличной температуре воздуха в — 25С СОР равен 2.5
Высокоэффективная конструкция теплообменника и вентилятора
Климат-контроль
Интеллектуальная система управления
Тихая работа
Режим защиты от заморозки
Многоуровневая система защиты
Энергосберегающие режимы работы
Насос высокой производительности

Характеристики системы отопления Воздух-Вода CCS.

Потребляемая мощность (сред.), кВт

Вес нетто 110 кг.
брутто 120 кг.

Потребляемая мощность (сред.), кВт

Размеры устройства 1050х480х1330 мм
в упаковке 1120х530х1470 мм

Потребляемая мощность (сред.), кВт

Тепловые насосы HP Vetero ECOAIR

Тепловые насосы HP Vetero ECOAIR обеспечивают нагрев воды для системы отопления — теплый пол, радиаторы, а так же приготовления воды для бытовых нужд. Тепловой насос HP ECOAIR имеют три основных режима: отопление, горячее водоснабжение, отопление и ГВС и два дополнительных режима: охлаждения, охлаждения и ГВС. Отличается эффективностью в широком диапазоне температуры наружного воздуха от — 25 °C до + 43 °C и стабильной работой при низких температурах наружного воздуха и суровых погодных условий. Класс энергоэффективности А, является наивысшим классом в сегменте аналогичного оборудования.

Производительность охлаждение при t нар. Среды 35/24 °C, t вода (вход/выход) 12/7 °C — 1,98-6,10 кВт

Производительность охлаждение при t нар. Среды 35/24 °C, t вода (вход/выход) 12/7 °C —3,22-11,30 кВт

Производительность охлаждение при t нар. Среды 35/24 °C, t вода (вход/выход) 12/7 °C — 5,50-15,50 кВт

Производительность охлаждение при t нар. Среды 35/24 °C, t вода (вход/выход) 12/7 °C — 6,40-15,80 кВт

NVERTER
Сенсорная цветная панель управления
Недельный таймер
Кожухотрубный теплообменник
Циркуляционный насос Grundfos
Эффективная система защиты от обледенения
Система быстрого старта при низких температурах

Особенности, плюсы и минусы тепловых насосов воздух-вода

Сайт RMNT продолжает тему альтернативных систем отопления частных домов. В этой статье поговорим об особенностях и принципах работы тепловых насосов воздух-вода. Выясним, какими преимуществами и недостатками обладают такие системы отопления.

О том, какими особенностями обладают тепловые насосы воздух-воздух, которые работают по принципу кондиционера, портал Rmnt.ru вам уже рассказал. Писали мы и о геотермальном отоплении, собственно, это тепловой насос грунт-вода. Теперь пора поговорить о система воздух-вода, которые пользуются заметной популярностью.

Принцип работы такого теплового насоса похож на систему воздух-воздух. Снаружи это тоже блок, который похож на кондиционер, но обычно больше по размеру, мощнее. Но внутри дома нагревает он не воздух в помещении, а теплоноситель, то есть воду. В данном случае внутри дома нельзя просто повесить блок-конденсатор. Необходимо подключать тепловой насос к системе труб и радиаторов, в которых находится тепловой носитель.

Действует тепловой насос воздух-вода так:

Вентилятор забирает уличный воздух в систему.
Воздух контактирует с испарителем, теплообменником, хладагент нагревается и превращается в газ.
Нагревшийся хладагент идёт в компрессор, где сжимается с одновременным повышением температуры.
После нагретое вещество под давлением поступает во внутренний конденсатор, там отдаёт тепло воде, охлаждается и снова становится жидким.
Благодаря расширительному вентилю давление снижается, хладагент вновь поступает в испаритель-теплообменник. Цикл повторяется.

Схема работы теплового насоса воздух-вода

Особенности работы тепловых насосов воздух-вода дают им следующие преимущества:

В сравнении с системами грунт-вода и вода-вода процесс монтажа намного проще. Не требуются бурение скважин и земляные работы. Тепловой насос воздух-вода можно просто подключить к уже имеющейся системе отопления в доме, к радиаторам и трубам с теплоносителем. А также повесить на стене дома или установить рядом внешний блок, подведя к нему электричество.
Техника подлежит ремонту, а ведущие производители дают гарантию минимум на 10 лет. На самом деле, как утверждают специалисты, служат такие тепловые насосы по 25 лет.
Устройство достаточно экономично. Потребляет порядка 1 кВт электричества на выработку 5 кВт тепла.
Работает система автономно, без участия домовладельцев, возможно подключить к системе «умного дома», управлять удалённо.
Можно греть помещения не только, благодаря радиаторам, но и подключить тёплый водяной пол. Кроме того, тепловые насосы можно использовать для кондиционирования воздуха и нагревать воду для душа и мытья посуды. То есть система многофункциональна.
Экологическая чистота. Никаких вредных веществ и задымления.
Нет таких пожароопасных веществ, как газ и жидкое топливо.
Не требуется разрешение на установку контролирующих органов.
Внутренний агрегат не занимает много места.

Но без недостатков тепловой насос воздух-вода тоже не обошёлся:

Нестабильный СОР, то есть коэффициент энергоэффективности. Если температура на улице падает, снижается и эффективность теплового насоса. Как и в случае с системой воздух-воздух.
Наружный блок требует установки в месте, защищённом от сильного ветра. Кроме того, при разморозке теплообменника с него будет стекать влага, которая может повредить отмостку вокруг дома. Лучше сделать утеплённый дренаж.
Разморозка теплообменника происходит по мере необходимости, непрогнозированно для владельцев. И в это время тепловой насос на отопление не работает.
Чаще всего первым из строя выходит компрессор, на которые приходятся самые сильные нагрузки. Да, его можно заменить, но это дополнительные расходы. В целом, система воздух-вода работает на 20% меньше, чем геотермальный тепловой насос.
На кондиционирование воздуха будет уходить много электричества.

И, самое важное, в условиях центральных, а тем более северных регионов России, тепловой насос воздух-вода не сможет служить единственным источником тепла.

Стоимость тепловых насосов воздух-вода очень разная, в зависимости от мощности, других характеристик, производителя. Варьируется цена от 120 до 550 тысяч рублей. Когда такие затраты окупятся, учитывая постоянные расходы на электроэнергию — подсчитать сложно. Несмотря на неоспоримые преимущества, тепловые насосы такого типа пока не могут считаться полноценной и единственной системой отопления дома в достаточно суровом климате.