Тепловой насос “воздух-воздух”: принцип действия, устройство, подбор и расчеты

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух: особенности работы

Одной из разновидностей тепловых насосов, имеющих простую конструкцию, является тепловой насос воздух-воздух. Принцип работы насоса схож с принципом действия геотермального теплового насоса. Разница заключается в том, что отбор тепла происходит не из грунта или воды, а из наружных воздушных масс. Соответственно, отопление здания происходит путём нагрева воздуха в помещениях.

Можно сказать, что тепловой насос воздух-воздух – это кондиционер наоборот. В этом и заключается основное достоинство теплового насоса воздух-воздух – для его установки и эксплуатации не требуется бурение скважин и прокладка подземного контура.

Если в силу ряда причин нет возможности проложить контур подземного теплообменника для отбора тепла (отсутствует финансовая возможность, не хватает места на участке для горизонтальной укладки, отсутствуют грунтовые воды под участком или нет озера рядом с ним, наличие гранитного пласта на небольших глубинах) – тепловой насос типа воздух-воздух будет наиболее приемлемым вариантом решения экономного и экологически чистого отопления.

Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух

Тепловой насос типа воздух-воздух состоит из наружного и внутреннего блоков. Наружный, он же испарительный блок, размещается снаружи здания. Именно с его помощью из наружного воздуха извлекается тепло. Это тепло нагревает хладагент, который вскипает, переходя в газообразное состояние.

Затем компрессор сжимает этот газ, значительно повышая его температуру. Тепло сжатого газа передаётся в конденсатор (внутренний блок), который находится внутри помещения. Конденсатор отдаёт тепло воздуху внутри помещения.

Этот процесс происходит непрерывно и контролируется автоматически до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура в помещении.

Обратите внимание

Если есть необходимость в обогреве нескольких помещений или одного большого, то в этом случае используются различные системы распределения и подачи тёплого воздуха.

В силу того, что тепловые насосы данного типа нагревают лишь воздух в помещениях (происходит прямой нагрев воздуха), то такие теплонасосы можно использовать только для отопления. То есть, для подогрева воды в ванной или кухне необходимо предусмотреть иные решения.

Плюсы использования

Положительным моментом теплового насоса типа воздух-воздух, по сравнению с насосом воздух-вода, является низкая температура воздуха, которая проходит через теплообменник конденсатора.

Проще говоря, если для теплонасосов типа воздух-вода для качественного отопления требуется нагрев теплоносителя (воды) до достаточно высоких температур, то в случае использования теплового насоса воздух-воздух требуемая температура нагрева воздуха значительно ниже.

Тем более что коэффициент эффективности теплового насоса тем выше, чем меньше разница между температурой источника тепла и температурой в отопительной системе.

Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:

• простота конструкции, монтажа и эксплуатации – для установки таких теплонасосов нет необходимости в буровых работах, прокладывании сложных коммуникаций, отведении специальных помещений и прочее;
• возможность установки практически в любой климатической зоне;
• теплонасосы такого типа можно установить в уже построенном доме с имеющейся традиционной системой отопления, тем самым достигнув значительной экономии средств на отоплении. Установка потребует минимального изменения и вмешательства в существующий дизайн;
• имеют наименьшую стоимость и наименьший срок окупаемости, по сравнению с другими типами теплонасосов;
• низкое энергопотребление;
• автономность, компактность и бесшумность работы;
• в летнее время тепловые насосы типа воздух-воздух можно переключать на режим охлаждения, а наличие высокоэффективных воздушных фильтров поможет создать в помещениях требуемый микроклимат.

Недостатки теплового насоса воздух-воздух

К сожалению, тепловые насосы типа воздух-воздух имеют и свои недостатки. К одним из них относится зависимость величины производительности от колебаний температуры наружного воздуха.

При температуре наружного воздуха 0°С коэффициент энергоэффективности теплонасоса падает до уровня 2-2,5, то есть на 1 кВт затраченной энергии, будет произведено 2-2,5 кВт тепла.

Для сравнения, при более высокой температуре эти теплонасосы имеют коэффициент энергоэффективности 3-4. А при падении температуры до -20°С коэффициент энергоэффективности падает до 1.

То есть, появляется необходимость производить обогрев помещения другими средствами.

Хотя, на сегодняшний момент есть производители с всемирно известными именами, которые предлагают тепловые насосы воздух-воздух, способные эффективно работать при температуре до -25°С.

Тепловой насос «воздух-воздух» — отопление при морозе -20°С

Одним из наиболее простых и доступных видов тепловых насосов является система «воздух-воздух», относительно недорогая и простая в установке и эксплуатации.

Устройства такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности и большим возможностям, ценовой доступности. Эффективность и надежность систем «воздух-воздух» заслуживают подробного изучения.

 Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье, а «воздух-вода» в этой.

Тепловой насос «воздух-воздух» для дома

Системы «воздух-воздух» наиболее известны широкому пользователю как кондиционеры (точнее, сплит-системы). Несмотря на обилие названий, речь идет об одном и том же устройстве, в основе конструкции которого лежит использование цикла Карно.

Он описывает процессы, проходящие при последовательном испарении жидкости, сильном сжатии полученного газа, конденсировании и повторного образования жидкости. Во время сжатия температура газа сильно повышается, а при испарении жидкости — понижается.

Эти два явления используются в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах, только в двух первых случаях полезным продуктом служит холод, а в последнем — тепло.

Принципы работы

Основу конструкции ТН «воздух-воздух» составляет замкнутый контур, заполненный хладагентом (фреоном). Этот контур состоит из двух частей, испарителя и конденсатора.

В испарителе жидкий фреон переходит в газообразное состояние, активно отбирая у окружающей среды тепловую энергию. Полученный газ подается в компрессор, где сильно сжимается, отчего его температура повышается. Из компрессора горячий газ переходит в конденсатор, где переходит в жидкую фазу.

После этого фреон пропускается через понижающий клапан и поступает в испаритель, и весь цикл повторяется снова.

Важно

Испаритель и конденсатор параллельно выполняют функцию теплообменников. На испаритель подается воздушный поток, взятый снаружи. Тепловая энергия при этом передается холодному газообразному фреону, позволяя ему высвободить ее при сжатии. На конденсатор также подается поток воздуха, но уже изнутри помещения. Обдувая горячий теплообменник, воздух набирает температуру и обогревает помещение.

Таким образом, для работы теплового насоса типа «воздух-воздух» требуется только замкнутый контур с фреоном и два вентилятора, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию в сравнении с другими разновидностями тепловых насосов. Если надо охлаждать помещение, то внутрь подается воздух из испарителя, а поток с конденсатора выводится наружу.

Достоинства и недостатки

К достоинствам воздушных тепловых насосов можно отнести:

• универсальность. Система может охлаждать или нагревать помещение без каких-либо изменений или сложной перенастройки
• экологическая чистота. Для работы системы не требуется углеводородного топлива, не используются опасные для окружающей среды вещества
• простота конструкции. Установка приобретенного теплового насоса не составляет никакого труда
• возможность самостоятельного изготовления
• эффективность. Воздушное отопление быстро нагревает помещение и обладает низкой инерцией, что позволяет при необходимости быстро его охладить
• экономичность. Расходы на электропитание компрессора и вентиляторов многократно окупаются
• низкие цены. В сравнении с другими типами тепловых насосов, этот вариант самый дешевый
• пожарная безопасность

Принцип действия теплового насоса системы воздух-воздух, преимущества и недостатки решения

Дата публикации: 11 марта 2019

Тепловые насосы воздух-воздух чаще всего применяются там, где невозможно оборудовать контур теплообменника под землей.

Причиной этого могут быть финансовые ограничения, отсутствие грунтовых вод или свободного места на участке для горизонтального монтажа системы, наличие твердых пластов на малой глубине и другие обстоятельства.

В этих случаях тепловой насос системы воздух-воздух – единственная разумная альтернатива. Решение подойдет тем людям, кто хочет построить экологически чистую отопительную конструкцию, но располагает небольшой суммой для реализации проекта.

Как работает тепловой насос воздух-воздух

В основе работы системы лежит тот же принцип, который применяется и в геотермальных насосных агрегатах. Главное отличие состоит в том, что тепло отбирается не из почвы или водной среды, а из внешнего воздушного пространства. При этом строение отапливается посредством нагрева воздуха внутри помещений.

Тепловой насос для отопления дома воздух-воздух имеет сравнительно простую конструкцию. Для его использования не нужно бурить скважины и прокладывать контур под землей. В конструкцию агрегата входят внутренний и внешний блоки. Наружная часть системы называется испарительной и монтируется так, чтобы примыкать к зданию с улицы.

Принцип работы агрегата достаточно прост. Внешний блок извлекает тепло из окружающих воздушных масс, которое затем разогревает хладагент. Тот начинает закипать и преобразовываться в газ.

После этого компрессор выполняет сжатие субстанции, увеличивая ее температуру. Тепло направляется внутрь конденсатора, расположенного в здании. Схема работает перманентно и контролируется автоматикой.

Процесс останавливается только тогда, когда системе удается обеспечить заданный температурный режим в помещении.

При возникновении вопросов по работе оборудования можно обратиться за разъяснением к работникам, монтирующим систему. Они подробнее расскажут, как работает тепловой насос, просветят насчет правил эксплуатации техники.

Преимущества использования

Высокий КПД теплового насоса воздух-воздух достигается при создании наименьшей разницы между температурой воздуха, из которого забирается тепло, и температурой в системе отопления. Выполнить это условие проще всего в зоне с умеренным климатом и мягкими зимами. В северных широтах с низкими температурами эффективность такого оборудования снижается.

Решение имеет многочисленные преимущества. Плюсы обогрева дома тепловыми насосами воздух-воздух:

• простая конструкция системы, удобная установка и эксплуатация. Не нужно бурить скважины, заниматься прокладкой коммуникаций, выделять отдельное помещение для оборудования;
• подходит для любого климата;
• оборудованиt можно монтировать в построенном здании с действующей стандартной отопительной системой. Решение обеспечивает экономию денежных средств на прокладке дополнительных коммуникаций. Монтаж требует внесения незначительных корректив в существующую конструкцию;
• установка обходится дешевле, если сравнивать решение с другими разновидностями теплонасосов;
• долгий срок службы;
• небольшой срок окупаемости;
• уровень энергопотребления ниже средних значений;
• оборудование функционирует в автономном режиме, имеет компактные габариты, не создает шумового загрязнения;
• схема теплового насоса воздух-воздух позволяет использовать его летом для охлаждения пространства. При наличии высокоэффективных воздушных фильтров внутри дома легко обеспечивается комфортный микроклимат.

Как производится расчет мощности оборудования

Небольшой объем тепла присутствует в воздушном пространстве даже тогда, когда температура опустилась до -20 градусов по Цельсию. Важно, что оно пригодно для отопления дома с помощью автономной конструкции.

Для расчета требуемых параметров обычно используется специальное программное обеспечение. Можно воспользоваться онлайн-системами, которые имеют поля для указания числовых значений. В них можно указать площадь помещения и высоту потолков.

Иногда допускается задание диапазона температур, характерного для региона.

Теплонасос способен функционировать и при сильных морозах, но работать он будет при этом с меньшей отдачей. Благоприятным для системы является температурный диапазон от -10 до +10 градусов по Цельсию. Чтобы не ошибиться при выборе насоса, стоит учесть факторы:

• объем хладагента;
• общая площадь поверхности змеевиков во внешнем и внутреннем блоках;
• планируемый объем отдачи тепла.

Так как система имеет сравнительно простую конструкцию, установить ее сможет даже мастер с небольшим опытом обращения с техникой. Но расчеты желательно доверить специалистам. Как минимум, у них следует получить консультацию.

Эксперты помогут определить нужные коэффициенты, произведут расчет теплового насоса воздух-воздух с учетом всех факторов. В средней полосе России для дома площадью 100 квадратных метров хватит агрегата мощностью 5 киловатт.

Минусы теплонасоса системы воздух-воздух

Есть у представленной системы и свои недочеты. Кроются они, как и достоинства, в самом принципе действия теплового насоса воздух-воздух. Главным минусом является зависимость уровня производительности от погодных факторов.

Уже при -20 градусах по Цельсию коэффициент энергетической эффективности снижается до единицы. При нуле за окном этот показатель составляет 2-2,5 единицы. Это означает, что 1 кВт потраченной энергии обеспечивает 2-2,5 кВт тепла.

Если воздух прогрет до положительных значений, коэффициент энергоэффективности вырастает до 3-4 единиц.

При -25°С такие теплонасосы малоэффективны. Поэтому при принятии решения о покупке соответствующего оборудования стоит тщательно оценить этот фактор. В некоторых случаях целесообразно использовать такие системы в качестве дополнительного источника тепла, когда погодные условия обеспечивают их эффективную эксплуатацию.

Тепловой насос воздух-воздух | Юрский Горизонт

Тепловой насос воздух-воздух в своей работе не использует сгораемого топлива и служит альтернативой традиционным источникам энергии. Его функционирование заключается в отборе тепловой энергии из воздуха, которая направляется для отопления помещения. Помпа внешне имеет сходство с инверторным кондиционером и состоит из двух блоков.

На чем основана работа системы теплового насоса воздух-воздух

Эффективность насоса базируется на термодинамике — испаряясь, жидкость охлаждает поверхность, на которой она рассеивается. На этом механизме построена и работа холодильника. Внутри него установлены трубки с хладагентом, который отбирает тепло из морозилки.

При этом вещество нагревается, а аккумулированная энергия передается помещению. Чтобы хладагент охладился до нужной температуры, в инверторном компрессоре происходит процесс его сжатия.

Тепловой насос воздух-воздух выполнен по аналогичной схеме, но отбор энергии осуществляется из воздуха с улицы.

Алгоритм работы насоса:

1. Производится втягивание воздуха в блок с помощью вентилятора и его прогонка через испаритель.
2. Газ сжимается конденсатором и транспортируется во внутренний блок.
3. Инверторный компрессор переводит газ в жидкость, отдавая тепло.
4. Фреон передается на первичный испаритель.

При сильных морозах теплоноситель становится менее эффективным, поэтому мощность охлаждения и отопления рассчитывается заранее.

Особенности монтажа

Процесс установки насоса довольно прост: крепятся внешний и внутренний блоки, которые между собой и теплоносителем соединяются контуром. Наружная часть ставится подальше от окон и входа в дом, так как вентиляторы создают определенный шум. Настенный компрессор ставится в комнате таким образом, чтоб обеспечивалось равномерное распределение теплого воздуха.

Преимущества и недостатки насоса воздух-воздух

К преимуществам тепловых насосов воздух-воздух можно отнести:

• возможность использования для отопления и охлаждения помещений;
• простота монтажа;
• экономичность;
• доступная цена;
• низкий уровень шума от работы;
• возможность отказаться от любых видов топлива;
• легкость эксплуатации.

Для обогрева одного помещения достаточно встроить на фасад внешний модуль, а внутри дома — конвектор. Для нескольких комнат потребуются каналы для распределения воздуха.

У насоса есть и недостатки, о которых стоит знать заранее:

• неспособность нагревать воду (потребуется дополнительная установка бойлера);
• прямая зависимость эффективности от температуры воздуха;
• повышение потребления электроэнергии при похолодании;
• постоянное наличие пыли в воздухе, которая поднимается от работы вентилятора и конвектора.

При температуре ниже -10° эффективность насоса снижается, поэтому для регионов с сильными морозами рекомендуется купить дополнительные источники отопления.

При грамотном расчете мощности обогрева и охлаждения вся система эффективно прослужит не один десяток лет. Доверьте процесс установки теплового насоса специалистам компании ТОВ “Юрский Горизонт”. Мы занимаемся бурением скважин уже 10 лет и являемся лидерами своей сферы в Киеве и других городах Украины.

Тепловой насос Воздух-Воздух для отопления дома

Тепловой насос Воздух-Воздух — электромеханическое устройство, назначение которого: забрать тепловую энергию из окружающего его воздуха и, преобразовывая ее, прогревать помещение, то есть воздух помещения. Отсюда и название «Воздух-Воздух».

Первый бытовой вариант теплового насоса Воздух-Воздух появился в Англии в розничной продаже еще в 60-е годы.

Сплит система теплового насоса Воздух-Воздух
Организация централизованного отопления тепловым насосом Воздух-Воздух

Принцип работы теплового насоса

В основе работы такого устройства лежит комплекс процессов, очень напоминающий «обратную» работу обычного кондиционера, которые, кстати, сегодня уже «умеют» обогревать помещения.

Принцип работы теплового насоса Воздух-Воздух

Согласно второго начала термодинамики, невозможен самопроизвольный переход теплоты от менее нагретых тел к более нагретым. Для такого «переноса» теплоты необходимо затратить дополнительную энергию, то есть выполнить работу.

Совет

В тепловых насосах, которые обеспечивают такой «перенос» теплоты, дополнительной энергией является электрическая энергия, а работу выполняет компрессор.

Тепловой насос является парокомпрессионной холодильной установкой, в составе которой 4 основных функциональных блока:

• испаритель;
• компрессор;
• конденсатор;
• вентиль расширительный.

Внешний блок, в котором находятся: испаритель, компрессор, расширительный вентиль и вентилятор для принудительного обдува ребристого испарителя.

Вентилятор производит интенсивный забор воздуха с окружающей среды, обдувая ребристый радиатор испарителя. Внутри испарителя находится хладагент с очень низкой температурой кипения, который способен испаряться даже при низких отрицательных значениях температуры вне помещения.

Газ, полученный в результате испарения хладагента, подается в компрессор.Там в результате сжатия его давление и, соответственно, температура повышаются (кто помнит школьный курс физики, это уравнение Менделеева-Клапейрона).

Горячий газ по теплоизолированному трубопроводу подается в следующий теплообменник-конденсатор внутреннего блока, который находится внутри помещения. Вентилятор внутреннего блока принудительно охлаждает конденсатор, прогоняя через его ребристый радиатор воздух из помещения, и «отбирая» тепло у хладагента.

Хладагент в результате понижения его температуры конденсируется, то есть переходит в жидкое состояние.

А затем по трубопроводу возвращается во внешний блок, проходит через расширительный вентиль, назначение которого — резкое понижение  давления хладагента.

Пройдя через вентиль, жидкость (часть ее) испаряется, понижая температуру потока, который поступает вновь в испаритель, где при низком давлении опять испаряется, за счет энергии воздуха «улицы».

Цикл замкнулся!

Цикл работы теплового насоса
Обратите внимание

Условно можно сказать, что компрессор и вентиль расширительный делят весь контур на части высокого и низкого давления. А сам тепловой насос Воздух-Воздух не производит тепло, а просто осуществляет его перенос с одного места в другое. Практик показывает, что в среднем затратив 1 кВт электроэнергии, можно «переместить» в помещение до 5 кВт тепла.

Переключением четырехходового клапана тепловой насос переходит в режим кондиционирования, то есть начинает работать и в обратном направлении, охлаждая в жаркое время воздух внутри помещения. Направление движения хладагента изменяется четырехходовым клапаном.

Организация отопительной системы

Тепловой насос обладает всеми техническими качествами для его практического применения в отопительных коммуникациях дома и его обеспечения горячей водой. Этот процесс отличается высокой экологической «чистотой» и экономичностью, так как около ¾ энергии, необходимой для обогрева, насос получает из окружающей среды, а ¼ берет у электросети.

Распределение потребления энергии тепловым насосом Воздух-Воздух

Экономический фактор сказывается еще и в отсутствии необходимости подводить к дому газовую магистраль, организовывать системы безопасности при использовании жидкостных или твердотопливных котлов.

Для работы в условия очень низких температур (от -15ОС — -25ОС) используются бивалентные системы. В таких системах предусмотрен дополнительный источник нагрева внешнего блока. Это может быть контур другого котла отопления дома или электрический нагреватель.

Бивалентный тепловой насос
Вариант установки теплового насоса «Воздух-Воздух»
Использование теплового насоса Воздух-Вода

Видео: отзыв о тепловом насосе Воздух-Воздух

Тепловой насос “воздух-воздух” и его цены

Тепловой насос – это современная модель отопительного устройства. Он отлично прогревает помещение и, по необходимости, кондиционирует воздух. Тепло из окружающей среды направляется агрегатом прямо в помещение.

Тепловые насосы существуют в следующих вариациях:

• грунт-вода (для работы необходим грунтовой зонд);
• вода-вода (требуется скважина или колодец);
• вода-воздух (для действия необходимы специальные зондыколодцы, а также использование воздушной отопительной системы);
• воздух-воздух;

Тепловые насосы класса «воздух-воздух» – это электромеханическая установка, которая прогревает помещение за счет извлечения тепла из окружающей среды, точнее – из воздуха.

Она применяется как в качестве самостоятельного устройства, так и в роли дополнения к уже существующей системе отопления. Особенность воздушного насоса – возможность управлять им через телекоммуникации или Интернет.

Насос «воздух-воздух» имеет в своей системе следующие компоненты:

• испаритель;
• компрессор;
• конденсатор;
• вентиль расширительный;

Внутренний контур насосной установки делится на два сегмента компрессионным устройством и вентилем. Таким образом, создаются зоны с разным уровнем давления. Тепловой насос не производит тепло самостоятельно. Установка совершает отбор и перемещение тепла из внешней среды в помещение.

Что касается работы установки, то в ее основе лежит вещество хладагент. Он закипает и испаряется при очень низких температурах. Помещенный в тепловой насос, хладагент отбирает тепло из внешних воздушных масс и направляет его в помещение.

Цикл преобразования тепловой энергии состоит из таких этапов:

1. Вентилирующее устройство сгоняет воздух извне в специальную камеру. Последняя оснащена испарителем.
2. Хладагент (вещество, помещенное в испаритель) посредством нагрева преобразуется в газ.
3. В газообразном виде элемент переходит в компрессорное устройство. Здесь происходит его дополнительный нагрев под высоким давлением.
4. На этом этапе хладагент попадает в конденсатор. Здесь происходит отбор полученной энергии. Вещество вновь обретает жидкое состояние.
5. Выделенное тепло, при помощи насоса передается в помещение.
6. Хладагент в жидком состоянии вновь перемещается в испаритель.

Существует и другой режим работы воздушного насоса – кондиционирование помещения.

Цены

Стоимость агрегата зависит от предпочтений или нужд покупателя.

Важную роль играет также мощность насоса. Высокоэффективные системы обойдутся дороже. Но их стоимость окупится в конечном итоге.

Произведенные модификации тоже увеличивают общую стоимость воздушного насоса.

Ориентировочная цена тепловых насосов «воздух-воздух» будет составлять 90 000 – 350 000 р. и выше.

На стоимость влияет также и то, в какой стране был произведен насос. Их изготовлением занимаются фирмы из разных стран.

Среди известных брендов, занимающихся производством насосов «воздух-воздух»:

• Dimplex, Vaillant, VIessmann, Watercotte,Stiebel eltron (Германия);
• IVT, Mecmaster, Thermia (Швеция);
• Ochsner (Австрия);
• Carrier, Aertec (США);
• PZP Komplet, G-MAR (Чехия);

В магазинах также можно найти продукцию из Китая, Румынии, Южной Кореи или Казахстана.

Европейские воздушные насосы послужат дольше китайских аналогов. Но и стоимость их будет выше. Немецкие и шведские воздушные насосы, как правило, более надежны. У компаний, которые их изготовляют, есть значительный стаж – более 40 лет успешной работы на мировых рынках.

За этот период производителям удалось выявить различные недочеты установки и устранить их. Воздушные насосы этих брендов работают корректно и имеют высокую продуктивность. Преимущество систем – их полная автоматизация и длительный срок эксплуатации.

Оборудование для системы обогрева

Отопительная система «воздух-воздух» задействует определенное оборудование.

Эти элементы входят в ее комплектацию:

1. Испаритель – служит для прогрева хладагента и превращения его в газ.
2. Компрессор – регулирует давление в контуре системы и необходим для циркуляции хладагента в устройстве.
3. Вентиляторы (осевой и силовой) участвуют в заборе воздуха.
4. Конденсатор – с его помощью происходит обратный переход хладагента в жидкое состояние.
5. Вентиль регулировки температуры.
6. Система управления и автоматика. Выполняет ряд задач по проверке насосной установки.
7. Своевременно дает сигнал о выявленных неисправностях или нарушениях в работе.

В зависимости от того, какие компоненты входят в систему, агрегаты могут иметь дополнительные опции.

Режим отопления с помощью теплового насоса “воздух-воздух”

Эффективность отопления от насоса

Данные установки обладают отличными техническими характеристиками. Агрегаты можно применять для обогрева как отдельных небольших помещений, так и для отопления целого домостроения с обеспечением его горячей водой.

Насосные агрегаты высокоэффективны. Средние показатели работы насоса – на транспортировку 4,5 киловатт тепла, как правило, уходит 1 киловатт электричества.

Есть способы повысить производительность воздушного наноса. Для этого на участке между конденсаторным устройством и испарительной камерой устанавливают вспомогательный клапан.

Чтобы процесс происходил беспрерывно, в схему насоса можно подключить блок автоматики.

Благодаря широкому выбору насосов всегда можно подобрать устройство необходимой мощности. Это поможет добиться максимальной продуктивности агрегата.

Монтаж насоса экономит средства и время. Он не требует затрат на рытье котлованов, бурение колодцев, проведение сложных линий коммуникаций. Для работы насоса не нужно прокладывать трубопроводы или проводить магистрали от госструктур. Под него не нужно выделять отдельное помещение.

Есть возможность оптимизировать систему. Так, если к устройству подвести солнечную батарею или генератор, то в процессе выработки электричества не будет происходить вредных выбросов.

Оборудование способно вырабатывать тепло даже в условиях очень низких температур. Однако его эффективность будет на порядок ниже.

Оптимальной продуктивности удается достичь при температурах от -10 до +10 градусов Цельсия. При этом от температуры будет зависеть и количество потребляемого прибором электричества.
Принцип действия теплового насоса

Достоинства и недостатки

Воздушный насос удобное и производительное оборудование. Он отлично справляется со своим основным предназначением.

Насос «воздух-воздух» имеет следующие преимущества:

1. Привлекательная цена.
2. Высокая продуктивность.
3. Возможность использования вне зависимости от региона или климатической зоны.
4. При отсутствии электричества насос может работать от двигателя.
5. Универсальность – агрегаты не только обогревают, но и кондиционируют.
6. Безопасность – устройства работают без использования топлива или горючих смесей. Это делает их более надежными. Нет риска взрывов или пожаров.
7. Высокий уровень экологичности – устройство не выделяет вредных веществ, так как работает на электричестве.
8. Насосный агрегат не требует дополнительного оборудования.
9. Прост в эксплуатации – весь процесс автоматизирован. Работа отслеживается встроенными датчиками.
10. Установка компактна и не нарушает дизайн комнаты.
11. Низкое энергопотребление.
12. Бесшумность работы.

К недостаткам относятся:

1. Зависимость от внешней среды. Температура извне оказывает влияние на процесс прогрева.
2. Габариты устройства не всегда позволяют корректно справиться с обогревом всего помещения. Поэтому для больших пространств может потребоваться несколько установок.
3. При перекачке воздуха вместе с ним перемещается значительное количество пыли.
4. Насос нельзя применять, если в помещении пребывают дети. Пыль, переносимая устройством вместе с воздухом, может нанести вред их здоровью, вызвав аллергическую реакцию.
5. Затрата на электроэнергию. Так, при – 10 градусов и ниже расход электричества возрастает.

Как выбрать тепловой насос «воздух-воздух»?

При покупке устройства следует делать расчет на бесперебойную работу устройства при его максимальной продуктивности.

Выбирать устройство следует исходя из расчета:

• обогреваемой площади помещения;
• количества постояльцев;
• назначения насоса;

Если вы некорректно определите необходимые размеры устройства, это сделает работу агрегата менее продуктивной. Так, слишком большой насос «воздух-воздух» быстро придет в износ, работая в небольшом помещении. Его эффективность тоже окажется невелика.

Если же установка мала для отапливаемого помещения, то она не сможет поддерживать необходимый уровень температурного комфорта. Чтобы определить, какой конкретно мощности насос нужен именно вам, лучше обратиться к специалисту компании, где вы приобретаете устройство.

Для корректного выбора воздушного насоса нужно сделать предварительный расчет отопительной нагрузки на него.

При этом учитывают:

• параметры помещения;
• уровень изоляции комнаты;
• солнечную радиацию;
• общие климатические условия региона;
• предполагаемый уровень нагрузки;

Насос «воздух-воздух» должен соответствовать и такому критерию, как работа при неидеальных параметрах. Они могут быть вызваны неправильным расчетом источника тепла или поломкой. Агрегат должен иметь необходимый уровень защиты, чтобы быть устойчивым и продолжать работу при ошибках монтажа/эксплуатации.

Итоги

Насос типа «воздух-воздух» – высокофункциональное и эффективное устройство. Он очень удобен в эксплуатации. Большим плюсом является его экономичность при значительной продуктивности. Существует огромный ассортимент этих агрегатов. Воздушные насосы представлены различными мировыми брендами.

Они различаются по мощности, модификации. При выборе насоса нужно обращать внимание на его предназначение, параметры помещения, которое вы собираетесь отапливать. Грамотно подобранный насос будет служить долго и эффективно.

Как выбрать тепловой насос воздух-воздух? Параметры и особенности

Среди множества отопительных установок на альтернативной энергии тепловой насос воздух-воздух пользуется наибольшим спросом. Это объясняется высокой эффективностью и малыми затратами. Воздушный тепловой насос не потребуется от Вас трудоёмких работ по раскапыванию ям и бурению скважин.

А также можно уйти от покупки дорогих радиаторов, используемых в схеме с водяным отоплением. Конвективное отопление с использованием воздуха сегодня становится очень популярным благодаря тому, что даёт высокую скорость нагрева в помещении. Кроме того, воздушный тепловой насос имеет высокую теплоэффективность.

Правда, такая установка поедает немало электроэнергии. Но это все равно в разы меньше, чем для обогрева от электрического котла. Многие сегодня делают тепловые насосы воздух-воздух своими руками, что позволяет им существенно сэкономить. Сегодня речь пойдёт об устройстве теплового насоса и о том, как его выбрать.

Принцип действия теплового насоса воздух-воздух

Тепловой насос – это отопительное устройство, которое нагревает воздух в помещении и при необходимости кондиционирует его. Тепло отбирается у воздуха, который берётся из окружающей среды.

Принцип действия насоса воздух-воздух похож на тот, что применяется в кондиционерах (если кондиционер включён на нагрев помещения). Основная разница только в том, что специализация кондиционера – это охлаждение, а у воздушного насоса – нагрев.

Для нагрева используется низкопотенциальная энергия воздуха.

Принцип работы теплового насоса воздух-воздух

Давайте, попробуем понять, как работает воздушный тепловой насос.

Для начала стоит понять, что воздух всегда имеет определённое количество тепловой энергии (даже при минусовой температуре). Тепловая энергия в нём сохраняется до тех пор, пока температура не упадёт ниже абсолютного нуля. Большинство воздушных насосов типа воздух-воздух могут извлекать тепло до минус 15 по Цельсию.

Важно

Гораздо менее распространёнными являются тепловые насосы, работающие с воздухом при минус 25─32 по Цельсию. Низкопотенциальная тепловая энергия отбирается посредством испарения фреона. Он циркулирует во внутреннем контуре. С этой целью в составе теплового насоса присутствует испаритель. В нём созданы хладагент переходит в газ из жидкого состояния.

В этом момент происходит поглощение тепла.

Ещё один важный блок воздушного насоса – это компрессор. Хладагент попадает туда в виде газа. В камере создаётся давление, что вызывает резкий нагрев фреона. Затем фреон через форсунку попадает в конденсатор. Последний выполнен в виде спирали. При низкой температуре это позволяет облегчить запуск.

В помещении расположен конденсатор, выступающий в роли теплообменника. Нагретый хладагент в газообразном состоянии конденсируется на его стенках и отдаёт тепловую энергию. Распределение этого тепла осуществляется аналогично тому, как это делается в сплит-системах. Возможно организовать канальное распределение тепла.

Такую схему разумно применять в многоквартирных домах, производственных помещениях и т. п.

Эффективность работы насоса воздух-воздух во многом зависит от температуры на улице, откуда и забирается воздух для установки. КПД установки снижается при понижении температуры воздуха за окном. При минус 20─25 работа воздушного теплового насоса останавливается. Поэтому в некоторых моделях на этот случай предусмотрен нагрев воздуха с помощью электрических тэнов.

Конструктивно насосы воздух-воздух включают в себя 2 блока. Одни размещается снаружи, а другой внутри. Есть много общего с кондиционерами и сплит-системами. Монтаж производится подобным образом.

Внутренняя часть устанавливается в помещении на потолке или стене. В установках фабричного производства предусмотрен пульт ДУ. Стоит сразу отметить, что воздушные тепловые насосы малоэффективны для северных широт.

Вернуться к содержанию
 

Особенности воздушного теплового насоса и критерии его выбора

Здесь стоит сказать об особенностях устройства теплового насоса воздух-воздух и отличиях его от кондиционеров. При внешнем сходстве можно назвать несколько существенных отличий:

• Воздушный насос выигрывает по затратам на электроэнергию даже у кондиционеров инверторного типа. Если кондиционер используется в режиме обогрева, то он расходует ещё больше электричества, чем на охлаждение. Коэффициент энергоэффективности воздушного насоса в среднем 3─5 единицам по СОР. То есть, для получения 3─5 киловатт тепла расходуется 1 киловатт электроэнергии;
• Насос воздух-воздух также выигрывает у систем кондиционирования по производительности при нагреве помещения, поскольку он заточен именно на это. Есть также модели, которые могут охлаждать воздух, но в этом они проигрывают кондиционерам;
• Сфера использования также различны. Кондиционеры применяются для охлаждения и обогрева воздуха в помещении при температуре «за бортом» от плюс 5 по Цельсию и выше. А насосы воздух-воздух могут использоваться в средней полосе России круглогодично. А также могут использоваться для воздуха в помещении (некоторые модификации).

Особенности воздушных тепловых насосов

Практика применения тепловых насосов типа воздух-воздух показывает, что при выполнении определённых условий их использование экономически оправданно. Но для этого требуются существенные первоначальные затраты. Нужно также понимать, что эффективность работы воздушного насоса во многом определяется правильным корректными расчётами и выбором оборудования.

При покупке теплового насоса типа воздух-воздух нужно обращать внимание на следующие параметры:

• Мощность;
• Бренд;
• Цена оборудования и монтажа.

Нужно обратить внимание и на дополнительные возможности таких установок. К примеру, возможность работать не только на нагрев, но и на охлаждение. Кроме того, существуют модели воздушных насосов, с ёмкостями, предназначенными для подогрева воды для системы горячего водоснабжения.

Система отопления с насосом воздух-воздух должна быть «заточена» под конкретное здание. Оборудование должно удовлетворять техническим параметрам дома, а также быть удобным для постоянной эксплуатации. Если все предварительные расчёты были проведены правильно, то оборудование окупается через 2─3 года.

Вернуться к содержанию
 

Расчёт необходимой мощности и монтаж

Обычно при расчёте необходимой мощности тепловых насосов воздух-воздух применяется формула 0,7 кВт на 10 квадратных метров помещения. Так можно приблизительно оценить мощность. Для оценочного расчёта этого вполне будет достаточно. Давайте, рассчитаем мощности воздушного теплового насоса, предназначенного для обогрева помещения площадью 150 квадратных метров.

Расчёт необходимой мощности теплового насоса

Такая методика подходит для обычного помещения со стандартным показателем потерь тепла. Высота потолка в помещениях составляет до 2,7 метра и в доме живут постоянно. Вот такие вводные.

Если на 10 квадратных метров нужно 0,7 киловатта, то на 150 кв. метров нужна система мощностью 10,5 кВт.

Совет

В случаях, когда ещё будет присутствовать бак для нагрева воды нужно к этой величине прибавить примерно 15─20 процентов мощности.

При правильном расчёте воздушный насос будет нагревать воздух в помещении до 23 градусов по Цельсию. Затраты на отопление при этом будут минимальны.

Для успешной эксплуатации насоса воздух-воздух требуется не только правильный расчёт и выбор, но и монтаж по всем правилам. Что нужно учесть при установке?

• Установка воздушного насоса во многом похожа на монтаж сплит-систем. Устанавливаются внутренний и внешний блок, они соединяются контуром, в который заливается хладагент;
• Внутренний блок должен быть размещён так, чтобы воздух после нагрева эффективно и быстро расходился по помещению. Можно устанавливать на стены или потолок;
• Блок снаружи дома может быть установлен в защитный кожух. Он имеет небольшой вес и поэтому вполне может быть установлен на крыше, чтобы не занимать лишнее место рядом с постройкой. Внешний блок теплового насоса воздух-воздух должен находиться от входа в дом на расстоянии 2─3 метра;
• Для организации централизованного отопления всего дома придётся дополнительно устанавливать систему принудительного распределения воздуха. Для этого потребуется отдельный расчёт воздушных каналов (длина, сечение, расположение) и их монтаж.

Монтаж насосов воздух-воздух достаточно сложен и строго по технологии его способны выполнить только монтажные бригады организаций, специализирующихся на этих видах работ.

Вернуться к содержанию
 

Производители и цены

Что же есть на рынке, и какие бренды предлагают нам тепловые насосы типа воздух-воздух. В основном это компании из Китая, Японии и Германии.

Когда будете выбирать конкретную модель, нужно опираться на данные в технической документации, а также на отзывы знакомых и покупателей в интернете. Стоит отметить, что лучшие воздушные насосы делаются стране восходящего солнца.

Они одними из первых освоили эту технологию для обогрева домов и производственных помещений. Давайте, рассмотрим несколько лидирующих брендов на отечественном рынке.

• Митсубиси. Это компания нашим соотечественникам знакома по автомобилям. Но японский производитель выпускает много другой полезной техники. Среди преимуществ тепловых насосов этой фирмы специалисты называют уникальную конструкция под названием ZUBADAN. Благодаря ей в Митсубиси смогли улучшить характеристики установки и снизить энергопотребление. Воздушные насосы этой фирмы работают до минус 25 за окном. В модельном ряду Митсубиси есть модели с мультизонными системами для обогрева производственных помещений;
• Ещё одна лидирующая компания – это Daikin. Модели компании полностью встраиваются в экосистему дома и обеспечивают микроклимат в автономном режиме в зависимости от желаний хозяев. Daikin выпускают насосы воздух-воздух для бытовых, коммерческих и производственных помещений. Системы могут работать как на нагрев, так и на охлаждение. Можно также добавить оборудование для обеспечения горячего водоснабжения;
• В этой компании основное внимание уделяется производству комбинированных систем. А также конструкторы Fujitsu уделяют большое внимание дополнительному функционалу своего оборудования. Модели воздушных насосов работают на нагрев воздуха и на его охлаждение. Часто в эти системы добавляется система горячего водоснабжения. В основном Fujitsu предлагают простые и малогабаритные насосы воздух-воздух для обогрева жилых построек.

Внешний блок теплового насоса

При выборе конкретной модели специалисты рекомендуют обращать внимание на технические характеристики. Например, СОР и минимальную температуру «за бортом», до которой насос функционирует.

Если говорить о цене тепловых насосов, то она определяется их техническими параметрами и наличием дополнительного функционала. Разброс цен большой. По классам оборудования можно назвать следующие диапазоны стоимости:

• Бытовые модели. Обогревают помещения площадью от 100 до 140 квадратных метров. Цена от 250 до 350 тысяч рублей;
• Складские, полупромышленные модели. Цена от 0,5 до 0,8 миллиона рублей;
• Производственные модели. Самая высокая производительность (до 90 киловатт) и цена. Могут использоваться в неблагоприятных для эксплуатации условиях. Цена лежит в пределах от 0,9 до 3 миллионов рублей.

Не забывайте, что к названным ценам ещё нужно прибавить стоимость на проектирование и монтаж установки. Это вносит существенный вклад в стоимость при обогреве зданий большой площади с множеством помещений, разделённых перегородками.

Вернуться к содержанию
 

Плюсы и минусы насосов воздух-воздух

Преимущества воздушных насосов можно свести к следующим:

• Независимость от традиционных источников энергии. Конечно, без электричества не обойтись. Если параллельно установить солнечные батареи, то можно отказаться от использования электроэнергии из бытовой сети. Основной плюс заключается в том, что тепло для обогрева вырабатывается без сжигания газа, мазута и т. п. При условии установки солнечных панелей, можно отказаться и от внешнего электричества;
• Экономия электроэнергии. Окупаемость установки наступает после 3─5 лет использования, а срок службы тепловых насосов воздух-воздух около 40 лет. Траты на электричество во время отопительного сезона меньше, чем у электрического котла в 3─5 раз;
• Не загрязняет ОС. Поскольку для обогрева используется возобновляемая энергия, то нет вредных выбросов в атмосферу.

У тепловых насосов есть как плюсы, так и минусы

Теперь рассмотрим недостатки воздушных насосов:

• Существенные первоначальные вложения в покупку и установку оборудования. Этот фактор сдерживает широкое распространение обогревателей этого типа в России;
• Эффективность работы системы сильно зависит от температуры на улице, где стоит внешний блок. Но производители постоянно совершенствуют свои модели и современные образцы работают до минус 15─25 за бортом. Но при понижении температуры эффективность снижается, что затрудняет использование тепловых насосов в северных регионах.

Несмотря на все сложности, можно утверждать, что тепловые насосы имеют перспективы для развития. В последние годы крупные производители в этой области анонсировали установки, работающие вплоть до минус 32 по Цельсию. Кроме того, оборудование постоянно снижается в цене, а значит, становится более доступной для среднего класса.

Производительность последних моделей уже составляет 5─8 единиц по СОР, а не 3─5, как ранее.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться к содержанию

Отопление тепловым насосом воздух-воздух

Хотите обустроить в доме конвекторное отопление, где для нагрева теплоносителя используется тепловой насос «воздух-воздух»? Согласитесь, что получить полноценное отопление в компании с горячей водой практически бесплатно — весьма заманчивое мероприятие.

Но вы не знаете, как соорудить подобную систему, чтобы альтернативным способом обогревать помещения и получать горячую воду для бытовых нужд?

Как работает тепловой насос воздух-воздух?

Мы поможем разобраться с этим вопросом — в статье освещен принцип действия и устройство насоса. Энергию такой системе придется тратить только на работу компрессора, а основной объем тепла будет браться просто с улицы из атмосферы, за что у нас пока денег не требуют.

Также рассмотрены преимущества его внедрения в систему и существенные недостатки. Отдельное внимание уделено подбору и расчету насоса.

А любителям все делать своими руками мы предлагаем соорудить подобный насос самостоятельно, используя подручные материалы. В помощь приводим фотоматериалы по устройству и функционированию теплового воздушного насоса.

Характеристика теплового насоса воздух-воздух

Любой теплонасос относится к оборудованию из сферы альтернативной энергетики. Он забирает тепловую энергию воздушных масс на улице, из окружающего пространства в помещении, чтобы обогреть ею жилые и нежилые объекты.

При этом не используются какие-либо сгораемые виды топлива.

Внешне тепловой насос (ТН) воздух-воздух похож на инверторный кондиционер, сплит-систему из наружного и внутридомового блока.

А по принципу действия он больше напоминает холодильник, только действует “наоборот”. Но в отличие от них обоих этот теплонасос способен как охлаждать, так и нагревать воздушные массы в доме.

Тепловой насос берет низкопотенциальную тепловую энергию из атмосферы с улицы и нагревает ею комнатный воздух до комфортных температур

Принцип действия и внутреннее устройство

В основе работы ТН воздух-воздух лежит нехитрое физическое явление термодинамики – жидкость при испарении охлаждает поверхность, с которой она рассевается. Например, пар над кружкой с горячим чаем демонстрирует тот же эффект.

На этом принципе работает и обычный холодильник. Внутри него расположены трубки, по которым циркулирует хладагент под высоким давлением. Он забирает тепло из внутреннего пространства морозильной камеры, слегка нагреваясь при этом.

Потом собранное тепло отдается в воздух комнаты посредством теплообменника (решетки сзади холодильника).

Обратите внимание

Зимой теплонасос воздух-воздух обогревает комнатный воздух, а летом может охлаждать его

А чтобы после хладагент остыл до рабочих температур, он сжимается в компрессоре. Причем за цикл работы фреон внутри системы компрессор-конденсатор-испаритель постоянно переходит из газообразного состояния в жидкое и обратно.

Воздушный тепловой насос функционирует абсолютно аналогично. Только тепло он берет с улицы, а не из закрытого морозильника. Даже если снаружи мороз, то в атмосфере все равно есть немало тепловой энергии.

Для производства тепла тепловому насосу нужна только энергия, затрачиваемая на работу компрессора. На схеме подробно изображен процесс переноса тепла

Состоит тепловой насос воздух-воздух из:

• компрессора;
• испарителя с вентилятором принудительного обдува;
• расширительного клапана;
• медных трубок для перекачки фреона между улицей и домом;
• конденсатора с вентилятором подачи нагретого воздуха в помещение.

Первые три элемента составляют внешний блок, а последний относится к внутренней части теплонасоса. Теплоизолированные трубки из меди предназначены для непрерывного перемещения теплоносителя между этими модулями сплит-системы.

Движение фреона в тепловом насосе происходит по замкнутому кругу, в результате чего он постоянно сжимается и расширяется

Алгоритм работы теплового насоса воздух-воздух выглядит следующим образом:

1. Уличный воздух втягивается вентилятором в наружный блок и прогоняется сквозь ребра внешнего испарителя. Циркулирующий по теплообменнику фреон вбирает в себя имеющуюся в нем тепловую энергию, переходя при этом в газообразное состояние.
2. Далее газ попадает в конденсатор, где сжимается. А потом он перекачивается по медным трубам во внутренний блок.
3. В расположенном в доме конденсаторе газ переходит обратно в жидкость, передавая тепло внутрикомнатному воздуху.
4. Затем излишнее давление стравливается посредством расширительного клапана, и жидкий фреон опять отправляется в первичный испаритель.

Значение температуры фреона, поступающего во внешний блок, всегда ниже температуры окружающей среды. Поэтому он всегда забирает тепло из атмосферы.

Но уровень “охлаждения” теплоносителя в системе постоянен, а наружная температура постоянно колеблется. По этой причине при сильных морозах ТН теряет свою эффективность.

Цикл движения теплоносителя теплового насоса воздух-воздух: 1. он сжимается компрессором, 2. конденсируется в теплообменнике, при этом отдавая тепло, 3. в виде жидкости поступает в наружный теплообменник, 4.

там испаряется, захватив при испарении тепловую энергию наружной среды, 5. снова возвращается в конденсатор

Чтобы увеличить мощность теплонасоса, поверхности конденсатора и испарителя делаются максимально большими.

А для бесперебойности работы в зимний период наружный теплообменник оснащается собственной системой оттаивания.

Плюсы и минусы воздушного теплонасоса

У каждой технически сложной системы имеются свои достоинства и недостатки. Рекламные проспекты это одно, а в реальности владельцы тепловых насосов рискуют столкнуться с определенными проблемами.

Установки обогрева/охлаждения типа «воздух-воздух» выгодны, потому что:

• Универсальны. Системы позволяют отапливать и остужать помещения в зависимости от назначения помещения, потребностей и от климатического сезона.
• Экологичны. Дают возможность полностью отказаться от сжигания природного газа, угля, дров и т.п., засоряющих природную среду продуктами горения.
• Предельно просты в монтаже. Собрать систему из составляющих заводского производства не составит труда. Можно собственноручно соорудить тепловой насос из подручных средств.
• Пожаробезопасны. Процесс получения тепла не связан с применением горючего. Даже нарушения в работе установки не смогут повлечь возгораний.
• Экономичны. Привлекают высоким коэффициентом теплоотдачи при минимальных затратах  (на потребленный 1 кВт электроэнергии они выдают 4–5 кВт тепла). К тому же, быстро окупаются.
• Доступны по цене. Стоимость систем заводского изготовления позволяет приобрести тепловой насос практически всем желающим. Собственноручно изготовленная установка будет практически бесплатной.
• Удобны в эксплуатации. Самый технически сложный прибор в системе — компрессор, с обслуживанием которого трудно не справиться. С характерной для тепловых насосов нагрузкой компрессоры редко выходят из строя раньше обещанного производителем срока.

Для организации отопления в одной комнате достаточно установить сплит-систему, повесив на фасаде внешний модуль, а на внутренней стене – конвектор. Чтобы обогреть несколько помещений придется обустраивать каналы распределения нагретого воздуха.

На каждый киловатт потребленного электричества теплонасос выдает до пяти киловатт тепловой энергии

Все управление тепловым насосом воздух-воздух осуществляется встроенной автоматикой. Особого внимания уделять работе и настройке этой системе не придется. Надо будет только регулярно чистить воздушные фильтры и иногда их менять.

Среди отрицательных сторон теплонасосов можно упомянуть:

• пусть и незначительный, но все же шумовой фон;
• прямую зависимость эффективности системы от внешней температуры;
• рост электропотребления при похолодании на улице;
• постоянно висящую в воздухе пыль из-за непрерывной работы вентилятора и конвекции воздуха в комнате;
• зависимость от электроснабжения (для бесперебойной работы потребуется генератор).

При температурах снаружи до минус 10 °С все работает прекрасно, забираемого с улицы тепла вполне хватает для создания в доме комфортных условий. Но при дальнейшем похолодании эффективность насоса резка падает.

Если коттедж построен в местности с холодным климатом и сильными морозами по зиме, то без дополнительного котла или камина не обойтись.

В теплом климате воздушный тепловой насос без проблем справляется с поставленными задачами по отоплению частного дома, но при сильных морозах дополнительный источник тепла не помешает

Для воздушного обогрева такие системы подходят идеально. Минимум трат электроэнергии, усилий для монтажа и проблем с обслуживанием. Но ими нельзя нагреть воду. Для этого придется дополнительно ставить бойлер или подключаться к централизованным сетям.

Важно

Тепловые насосы воздух-воздух являются оптимальным способом обогрева зданий, построенных из дерева или СИП. У таких строений низкие теплопотери, мощностей воздушного теплонасоса для их отопления хватает с избытком.

В летний период тепловой насос воздух-воздух можно использовать для обогрева воды в бассейне

Коренные отличия от кондиционера

Внешне тепловой насос воздух-воздух схож с бытовым кондиционером. Но у него есть свои отличительные конструктивные особенности и технические характеристики.

1. Первое устройство используется в качестве основного источника обогрева, работающего круглогодично. А второе больше предназначено для охлаждения воздуха в летнюю жару.
2. Основная функция теплонасоса – это отопление. Однако многие модели способны также охлаждать комнатный воздух. Но в этом режиме работы они существенно уступают кондиционеру по энергоэффективности. Это скорее крайний случай их использования.
3. По внешнему виду кондиционер и воздушный ТН схожи, но имеют совершенно разное назначение и эксплуатационные характеристики

С другой стороны и многие инверторные кондиционеры могут нагревать воздух в помещениях. Но электричества они при этом потребляют гораздо больше тепловых насосов. У каждого устройства свое предназначение.

Использование ТН «воздух-воздух» – это в первую очередь переход на возобновляемые источники энергии.

Эти системы экономически выгодны, несмотря на крупные первичные вложения денег. Сокращение платежей за отопление окупает все начальные затраты.

Подбор и расчеты теплового насоса

Теплонасос воздух-воздух будет эффективен, только если его правильно подобрать. Необходимо заранее рассчитать его мощность в зависимости от квадратуры дома. А уже потом смотреть какие у разных производителей цены.

При расчетах используется коэффициент энергоэффективности СОР (отношение мощности ТН к затраченной энергии).

При “тепличных условиях” он нередко достигает 4–5 пунктов, а самые современные модели до 7–8. Однако при падении температуры на улице до минус 15–20 С этот показатель резко падает всего лишь до двойки.

Оптимальную продуктивность по обогреву теплонасос выдает при температурах на улице -10…+10 градусов Цельсия, так он до ¾ тепловой энергии берет с улицы

В расчетах необходимо учесть:

• теплоизоляцию и инсоляцию помещений;
• площадь комнат;
• количество проживающих в коттедже;
• общие климатические условия местности, где стоит дом.

Для большинства домов на каждые десять квадратных метров необходимо порядка 0,7 кВт мощности теплового насоса. Но все здесь достаточно условно. Если потолки выше 2,7 метра или стены и окна плохо утеплены, то тепла потребуется больше.

Производителей тепловых насосов воздух-воздух немало и в Азии и в Европе.

Хорошие отзывы имеют системы от Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic и Toshiba. Практически все их модели адаптированы к отечественным условиям эксплуатации и неплохо себя зарекомендовали.

Даже при перепадах напряжения они не ломаются, продолжая после включения электричества работать исправно.

Совет

Цена на ходовые воздушные теплонасосы варьируется в диапазоне от 90 до 450 тысяч рублей. Здесь многое зависит не только от мощности агрегата, но и от дополнительного функционала и страны изготовления.

Отдельные модели дополняются:

• фильтрами очистки и обеззараживания воздуха; • резервными нагревателями; • электрогенераторами; • GSM-модулями для управления системой;

• ионизаторами и озонаторами.

Отопление коттеджей с помощью тепловых насосов

Воздушные тепловые насосы для отопления коттеджей использовались достаточно давно – в Финляндии и Швеции накоплен большой опыт их применения.

Поводом для написания данной статьи послужил практический пример в нашей стране – в Подмосковье осенью 2013 года для обогрева небольшого коттеджа был установлен воздушный тепловой насос (канальный кондиционер Mitsubishi Heavy Industries FDUM71V) .

Система успешно отработала зиму 2013-2014 года при достаточно низких наружных температурах (до -25С) и показала свою жизнеспособность в российских условиях. Учитывая сегодняшние характеристики оборудования и постоянное совершенствование систем кондиционирование в режиме тепла, постараемся в этой статье определить будущее технологии воздушных тепловых насосов для северных стран.