Статьи по тепловым насосам

Тепловые насосы: все, что нужно знать об этом оборудовании

Одним из самых популярных видов оборудования на рынке климатической техники России и СНГ являются тепловые насосы. Их предпочитают использовать многие покупатели, желающие создать эффективную систему охлаждения и обогрева своих домов и офисов, однако очень немногие хорошо себе представляют принципы работы этой техники и зачастую даже не осведомлены, в каких ситуациях ее лучше использовать. А тем временем основных вопросов, касающихся работы теплонасосных установок, несколько, и разобраться в них будет несложно даже новичкам.

Что такое тепловые насосы?

К этой категории оборудования относится техника, которая способна утилизировать тепло, получаемое из окружающей среды, при помощи компрессора увеличивать до заданного уровня температуру теплоносителя и затем передавать тепло в определенное помещение. При этом тепловые насосы могут извлекать тепло из любых носителей, буквально «выкачивая» его из окружающей среды. Таким образом насосы способны работать с:

Технические характеристики работы насоса

В целом, теплонасосная установка в отличие от других видов климатического оборудования затрачивает минимальное количество электроэнергии в процессе своей работы. В среднем ей нужно потратить только 1 кВт энергии, и этого будет достаточно для производства 3-6 кВт тепла. Другими словами, используя мощность 2-3 обычных лампочек, зимой можно эффективно обогреть жилое помещение средних размеров. Летом эта же мощность может расходоваться на то, чтобы помещение охладить: в этом случае тепловой насос будет поглощать теплоту из воздуха, находящегося в комнате, и выводить его в атмосферу, в землю или в воду, создавая прохладу в любой комнате.

Какими бывают тепловые насосы?

В продаже широко представлено оборудование, которое можно использовать в различных сферах, включая:


Разумеется, теплонасосные установки для разных помещений имеют разные характеристики и могут даже различаться габаритами. При этом насосы имеют различную тепловую мощность (от нескольких кВт и до сотен мегаВт), а также могут работать с разными источниками тепла,независимо от их агрегатных состояний (твердыми, жидкими или газообразными). Учитывая особенности работы такого оборудования, теплонасосные установки делятся на такие типы:


Также на рынке представлены тепловые насосы, которые специально разработаны для работы с низкопотенциальным теплом. Источники такого тепла могут иметь даже отрицательную температуру, а тепловой насос в этом случае служит приемником высокопотенциального тепла, принимающего даже очень высокую температуру (более 1 тыс. градусов). В целом, по тому, с какой температурой установка работает, она подразделяется на:


Еще один параметр, по которому различают теплонасосные установки, связан с их техническим устройством. По этому показателю оборудование делится на такие типы, как:


Как правило, все тепловые насосы, независимо от их разновидности, работают с электрической энергией, однако в определенных случаях их можно переключить и на другие виды энергии, используя разнообразное топливо. По специфике этого топлива и работы самого оборудования теплонасосные установки подразделяются на такие разновидности:


Также встречаются и другие виды такого оборудования. При этом, как правило, тепловые насосы любого типа выпускаются серийно, однако отдельные уникальные установки могут изготавливаться по эксклюзивным проектам. Также можно найти экспериментальные тепловые насосы, множество еще не претворенных в жизнь чертежей и опытно-промышленные образцы такой техники, которые тоже могут быть использованы в каком-либо специальном помещении.

Все теплонасосные установки можно объединять в единую систему. Это необходимо, если на одном объекте работает несколько единиц такого оборудования, производящих как тепло, так и холод. Объединение их воедино только увеличит их эффективность, и на средних или крупных объектах рекомендуют сразу планировать создание подобного комплексного оборудования.

 

Что такое кольцевые системы кондиционирования?

Такая система комплектуется на основе тепловых насосов разных типов, хотя обычно для этих целей используется установка типа воздух-воздух. Тепловой насос в этом случае служит, как кондиционер: он устанавливается непосредственно в охлаждаемом помещении, а мощность такой техники подбирается в соответствии с рядом параметров. Среди них:

 


Установки, предназначенные для кондиционирования воздуха, всегда являются реверсивными – они одновременно и охлаждают, и выделяют тепло. Связывает их общий водяной контур – трубопровод, по которому циркулирует вода, являясь как источником, так и приемником тепла. В итоге температура внутри контура может колебаться в пределах 18-32 градусов, и именно через него между тепловыми насосами, нагревающими воздух, и между оборудованием, охлаждающим его, происходит обмен теплом. Если в разных помещениях нужно создать климат с разными характеристиками, тепловые насосы просто переносят тепло из комнат, которые имеют его избыток, в помещения, где тепла не хватает. Это позволяет создать кольцевой обмен теплом между различными зонами, и такая система является очень эффективной и экономичной. 

При этом кольцевые системы могут иметь в своем составе не только кондиционирующее оборудование, но и другие установки. В частности, такие приборы могут утилизировать бросовое тепло. Это требуется там, где имеются довольно большие потребности в тепле, например:


В любой ситуации кольцевая система позволяет использовать тепло многократно и отправлять его на нужды абсолютно всех потребителей, находящих в здании, и именно в этом заключается ее уникальность, ведь традиционные рекуператоры и регенераторы на такое не способны
. Более того, такая система более эффективно утилизирует тепло, поскольку ее работа никак не зависит от температуры воздуха, который забирается приточной вентиляцией, и от заданной температуры воздуха, который поступает в помещения. 


Летом кольцевая система, работающая на основе теплонасосной установки типа вода-вода, способна эффективно удалять излишки тепла из водяного контура, утилизируя их через потребителей: избыточное тепло подается в систему горячего водоснабжения, и его обычно достаточно для того, чтобы удовлетворить все потребности обитателей любого помещения в горячей воде. Особенно эффективной такая система будет на объектах с несколькими плавательными бассейнами (дома отдыха, отели, оздоровительные центры) – с ее помощью нагревать воду в бассейнах можно будет очень быстро и без лишних затрат.

 

Сочетается ли кольцевая система с другими системами оборудования?

Безусловно, да, и прежде всего она должна быть согласована с системой вентиляции. Последнюю, в частности, нужно разрабатывать с учетом всех характеристик теплонасосного оборудования, которое будет кондиционировать воздух. В частности, вентиляционной системе необходимо обязательно обеспечить рециркуляцию воздуха в объемах, необходимых для стабильной работы насоса, эффективной утилизации тепла и поддержания в помещении заданной температуры. Этому правилу нужно следовать на всех объектах, за исключением некоторых, в которых рециркуляция нежелательна – например, в плавательных бассейнах или на кухнях. 

При этом плюсом согласования кольцевой системы с системой вентиляции является то, что последняя в этом случае может быть построена по более простой схеме, которая обойдется потребителю дешевле. При этом тепловой насос будет охлаждать воздух непосредственно там, где это понадобится. Это избавит потребителя от необходимости транспортировать его по длинным теплоизолированным воздуховодам и будет выгодно отличать такую систему от распространенного ныне централизованного кондиционирования.

Кроме того, кольцевые системы могут координироваться с отопительными, а иногда даже полностью брать на себя их функции. В таких ситуациях система отопления, построенная на базе теплового насоса, становится менее мощной и более простой с точки зрения своего оборудования. Это делает ее особенно эффективной в холодном климате, где для отопления требуется больше тепла, получаемого из высокопотенциальных источников. Более того, кольцевая система способна серьезно оптимизировать работу всего оборудования в помещении. Работающие отдельно системы кондиционирования и отопления могут друг другу серьезно мешать, особенно тогда, когда не требуется и та, и другая. Кольцевая же система полностью исключает такую ситуацию, поскольку она всегда эффективно работает, основываясь на фактическом состоянии микроклимата, созданного в каждом конкретном помещении. При этом на предприятии такое оборудование может охлаждать и нагревать не только воздух, но еще и воду, и этот процесс не потребует лишних затрат энергии – он будет включен в баланс всего теплоснабжения в целом.

И, конечно же, в любой из этих ситуаций кольцевая система продемонстрирует великолепную экономичность. В традиционных системах тепло используется лишь частично и быстро уходит в атмосферу, если отопление работает параллельно с вентиляцией, однако кольцевая решает эту проблему комплексно, делая утилизацию тепла более эффективной и существенно сокращая его потери.

 

Как управлять теплонасосными системами?

Как правило, это оборудование не требует установки дорогостоящих средств автоматизированного управления, и это является еще одной «статьей» для экономии на нем. Удобная автоматизация здесь предельно проста и сводится только лишь к поддержанию заданной температуры воды, находящейся в контуре. Для этого система просто вовремя включает дополнительный нагреватель, чтобы вода не охладилась более, чем положено, или же задействует градирню, чтобы она не нагрелась сильнее, чем нужно. И этого обычно бывает достаточно для поддержания идеального климата.

Реализовать автоматическое управление в этой ситуации можно при помощи всего нескольких термостатов. Более того, для этого не понадобится даже точной регулирующей арматуры! Температура воды в контуре кольцевой системы может меняться в широком диапазоне, не требуя никаких дополнительных средств для этого. 

Кроме того, отдельная система автоматики регулирует и процесс передачи тепла тепловым насосом к потребителю. Она встраивается в само оборудование, и одним из основных элементов системы можно считать термостат (датчик температуры), который устанавливается непосредственно в помещении. Его одного бывает достаточно, чтобы полноценно управлять работой теплонасосной установки. При этом сам насос способен обеспечить все необходимые характеристики температуры воздуха в помещении без установки в системе вентиляции регулирующих заслонок, а в системе отопления – регулирующей арматуры. Это позволяет еще сильнее уменьшить стоимость кольцевой системы и увеличить надежность всех инженерных коммуникаций здания в целом.

Вообще сложная система автоматизированного управления может понадобиться только на крупных объектах, где установлено множество тепловых насосов различных типов, предназначенных для кондиционирования воздуха, обеспечения технологических процессов и утилизации тепла. И в таких ситуациях монтаж этой системы имеет смысл, ведь она позволяет оптимизировать работу каждой единицы оборудования. Однако монтируя ее, следует учитывать, что на эксплуатацию кольцевой системы влияет целый ряд факторов, с которыми должна «считаться» даже автоматика. Среди них:

Существуют ли успешные примеры использования кольцевых систем?

Таких примеров достаточно много, однако «хрестоматийными» можно считать следующие два.

Первый – реконструкция общеобразовательной школы № 2 в г. Усть-Лабинске. В этом здании были соблюдены все строжайшие санитарные требования, чтобы добиться максимального комфорта для детей, которые будут учиться в этом заведении. В соответствии с этими требованиями там была установлена особая климатическая система, которая способна посезонно контролировать температуру, влажность и приток свежего воздуха. При этом инженеры сделали все возможное, чтобы в каждом классе был индивидуальный контроль за микроклиматом, и справиться с обеспечением такого контроля могла только кольцевая система. Она позволила:.


Система была собрана более чем из 50 тепловых насосов марки Climatemaster (США) и одной градирни. Дополнительное тепло она получает из теплоцентрали, а управляет ею автоматика, которая самостоятельно поддерживает комфортные условия для обучения детей и при этом работает максимально экономично. Именно благодаря ей эксплуатация кольцевой системы даже в самое суровое зимнее время позволила снизить ежемесячные затраты на отопление до 9,8 тыс. рублей: до модернизации системы каждый месяц школа тратила 18 тыс. 440 рублей на обогрев 2,5 тыс. кв. м. И это при том, что после модернизации дополнительно увеличилась отапливаемая площадь школы, которая составила 3 тыс. кв. м. 

Второй проект был реализован в коттеджных поселках Подмосковья.Проблемы строительства таких поселков часто были обусловлены тем, что инфраструктура на этих территориях не позволяла строить новые дома, поскольку ни водопроводы, ни электрические сети, ни трансформаторные подстанции попросту не справлялись с выросшими нагрузками. При этом на старых подстанциях постоянно случались перебои с подачей энергии, обрывы старых проводов, различные аварии, поэтому в поселках, расположенных на таких территориях, нужно было сразу заботиться об автономном энергоснабжении. 

Соответственно, инженерам нужно было создать проект, который позволял бы обеспечивать двухэтажный коттедж, имеющий несколько комнат электричеством и теплом. Стандартная площадь такого дома составила 200 кв. м, а подведены к нему были только электричество и артезианская вода, других коммуникаций не было.

Первый шаг инженеры сделали в направлении энергоэффективности – в коттедже были установлены солнечные батареи, а за домом были установлены фотоэлектрические модули, также работающие от энергии солнца и имеющие мощность в 3,5 кВт.Этой мощности было достаточно для подпитки аккумуляторных батарей, которые впоследствии питали сам дом и его систему отопления. Соответственно, электроэнергия для семьи, проживающей в таком коттедже, была бесплатной, а это значит, что из семейного бюджета расходы на нее можно было вычеркнуть. В итоге затраты на установку батарей должны окупиться менее, чем за 10 лет, и после этого никаких средств выделять будет не нужно.

Для отопления же коттеджа использовалась геотермальная теплонасосная установка, основанная на насосе типа вода-вода. Он был предназначен не только для обогрева помещений при помощи радиаторных батарей, но и для производства горячей воды. Контур, который поставляет к насосу низкопотенциальное тепло, – то есть обычную полиэтиленовую трубу длиной 800 м и диаметром 32 мм, – проложили на самом участке (на глубине 2 метра). На установку такой системы (электроснабжение + отопление) было затрачено 40 тыс. долларов, и, учитывая, что в будущем хозяину не придется тратиться на оплату коммунальных услуг, поставляемых централизовано, он от этого только выиграл.

 

Где можно применять кольцевые системы?

В целом, все примеры демонстрируют, что подобные теплонасосные установки могут быть смонтированы на самых разных объектах. Среди основных можно выделить:


При этом в любом варианте гибкая кольцевая система может быть легко подстроена под нужды конкретного помещения и смонтирована в величайшем многообразии вариантов. 

Чтобы установить ее, инженерам понадобится учесть ряд нюансов:


После этого самые лучшие источники тепла будут использованы в самой системе, а общая мощность тепловых насосов при этом должна быть настроена так, чтобы не быть избыточной. 

В целом же, идеальным вариантом для любого объекта специалисты считают установку теплонасосного оборудования, которые используют окружающую среду и в качестве источника тепла, и в качестве его приемника. При этом всю систему следует сбалансировать по теплу, независимо от мощностей источников и приемников тепла – они могут быть разными, ведь их соотношение изменяется, когда меняются условия работы системы. Однако они должны быть согласованы друг с другом.

Если эти параметры учтены верно, кольцевая система будет эффективно работать и на обогрев, и на охлаждение, утилизируя все «лишнее» тепло. А использование одной такой системы вместо нескольких позволит не только создать идеальный климат в помещении, но и будет очень эффективным и выгодным и с точки зрения капитальных, и с точки зрения эксплуатационных затрат.

Сколько стоит тепло?

Мы знаем, что все, кто к нам обращаются, рассматривают и другие системы отопления. Существует множество мнений об экономичности каждой в отдельности. На мой взгляд, самое главное, когда мы говорим об экономии, цифры. Для этого, мы подготовили расчет стоимости 1 кВт тепла, полученного разными источниками.

Методика расчета

В расчетах мы использовали следующие величины:

  1. Средний КПД котла. Сразу хочу уточнить, что параметр сложный, поэтому будут взяты примерные значения.
  2. Удельная теплота сгорания. Материалы взяты из источника: «Физическая энциклопедия». Под ред. А. М. Прохорова. т.5. — М.:Большая Российская энциклопедия, 1998. — стр. 81. и других табличных данных.
  3. Средняя рыночная стоимость единицы теплоносителя.

Расход на отопление электрическим котлом

В принципе, здесь всё достаточно просто, так как достаточно учесть только 1 и 3 пункты. В итоге:

<КПД>= 0,9 (90%)

Цена электричества на момент написания статьи, в среднем, 3,1 руб/кВт

Стоимость 1 кВт тепла = 3,1 руб / 0,9 = 3,44 руб!

Расход на отопление дизельным котлом

<КПД> = 0,85 (85%)

Удельная теплота сгорания — 42,7 МДж/кг = 11,9 кВт/кг = 10,0 кВт/л (с учетом плотности 0,84 кг/л)

Цена дизельного топлива на момент написания статьи — 30,3 руб/л

Стоимость 1 кВт тепла = 30,3 руб / 10,0 кВт/л / 0,85 = 3,56 руб

Будьте внимательны! Это даже дороже электрического котла, но всё будет зависеть от стоимость электроэнергии. В некоторых районах она доходит до 6 рублей.

Расход на отопление газовым котлом

<КПД> = 0,87 (87%)

Удельная теплота сгорания — 38,2 МДж/м3 = 10,6 кВт/м3

Цена магистрального газа на момент написания статьи — 4,0 руб/л

Стоимость 1 кВт тепла = 4 руб / 10,6 кВт/л / 0,87 = 0,43 руб

Расход на отопление сжиженным газом (с газгольдером)

<КПД> = 0,87 (87%)

Удельная теплота сгорания — 46,8 = 13 кВт/кг = 7 кВт/л (с учетом плотности 0,54 кг/л)

Цена сжиженного газа с учетом доставки и заправки на момент написания статьи — 17,0 руб/л

Стоимость 1 кВт тепла = 17 руб / 7 кВт/л / 0,87 = 2,8 руб

Представляю как на меня могут ополчиться владельцы и производители газгольдеров, после того, как я скажу, что они не только опасны, но ещё и не намного выгоднее даже электрокотлов или дизельных котлов! Тем не менее, из песни слов не выкинешь!

Расход на отопление пеллетным котлом

<КПД> = 0,8 (80%) Нет у нас хороших пеллетов с высокими КПД

Удельная теплота сгорания — 5 кВт/кг (данные сильно различаются. Это почти максимальное значение)

Цена пеллетов с учетом оптовой скидки и доставки на момент написания статьи — 5,5 руб/кг

Стоимость 1 кВт тепла = 5,5 руб / 5 кВт/л / 0,8 = 1,4 руб

Расход на отопление тепловым насосом

<КПД> Это не именно КПД, но для простоты возьмет КОП теплового насоса BROSK = 3,9

Цена электричества на момент написания статьи, в среднем, 3,1 руб/кВт

Стоимость 1 кВт тепла = 3,1 руб / 3,9 = 0,8 руб

Расчеты по древесным котлам, угольным, торфяным и другим, ввиду большого разброса цен на теплоноситель, включены не были!

Давайте теперь посмотрим какая система отопления выгоднее:

Наиболее выгодная система отопления до сих пор — это магистральный газ!

Самым абсурдным (извините за прямоту) вложением денег, на мой взгляд, является газгольдер! Выгода сомнительна, риски детонации, и высокие первоначальные вложения (около 300 000 руб).

Из неэкономичных систем отопления интереснее электрокотел, если позволяют выделенные электические мощности!

Пеллетный котел и тепловой насос — совершенно разные системы, рассчитанные на разного покупателя.

Пеллетный котел — дешевле где-то вдвое, но и по экономии вдвое слабее. Обладает определенной автономностью от централизованных систем, но требует регулярной чистки и неспособен поддерживать тепло более 3х дней без участия в этом владельца.

Тепловой насос — самый экономичный, экологичный, простой в обслуживании, но требует самых высоких первоначальных вложений. Дальше решать вам.

Принципы работы тепловых насосов

В обычных условиях, тепло движется от более высокой температуры к более низкой. Однако, тепловые насосы способны заставить двигаться тепло в обратном направлении, используя при этом сравнительно небольшое количество энергии (электроэнергии, топлива, или избыточного тепла). Таким образом, тепловые насосы способны передавать тепло от природных источников тепла (воздуха, земли или воды) или от техногенных источников тепла, (промышленные и бытовые отходы, здания или производственные процессы). Также, тепловые насосы могут использоваться для охлаждения. В этом случае тепло переносится в противоположном направлении: от охлаждаемого источника, к нагреваемому приемнику. Иногда избыток тепла, образовавшийся от охлаждения, одновременно используется для отопления. Классический пример последнего — обогрев бассейна теплом, отбираемым от охлаждаемого дома.

Принцип переноса энергии тепловым насосом

Для переноса тепла от теплоисточников к приемникам, тепловому насосу необходима внешняя энергия. Теоретически, общее количество тепловой энергии, поставляемой тепловым насосом, равно энергии тепла, извлекаемой из теплоисточника, плюс сумма энергии затраченной на работу теплового насоса. Тепловые насосы с электроприводом, используемые для теплоснабжения зданий, как правило, выдают 100 кВт тепловой энергии используя при этом всего 20-40 кВт/ч (КОП 2,5 — 5) электроэнергии. Некоторые промышленные тепловые насосы могут достигать еще более высокой производительности, и поставлять такое же количество тепла используя всего 3-10 кВт/ч (КОП 10-30) электроэнергии.

Тепловые насосы и экология

Поскольку тепловые насосы потребляют меньше первичной энергии, чем традиционные системы отопления, они занимают передовые позиции среди технологий сокращения выбросов газов, которые наносят вред окружающей среде. Таких газов, как двуокись углерода (CO2), диоксид серы (SO2) и окиси азота (NOx). Однако воздействие электрических тепловых насосов на окружающую среду в значительной степени зависит от того, какую электроэнергию они используют. Тепловые насосы, использующие электроэнергию, например, гидроэлектростанций или возобновляемых источников энергии более существенно сокращают выбросы, чем, насосы использующие электроэнергию вырабатываемую при использовании угля, нефти или газовых электростанций.

Два основных типа тепловых насосов

Почти все тепловые насосы, использующиеся в настоящее время, функционируют либо на основе принципа компрессии пара, либо на основе абсорбционного цикла.

Теоретически, теплопередача может быть осуществлена при помощи других термодинамических циклов и процессов. Они включают в себя цикл Стирлинга и цикл Валмиера, однофазные циклы (например, из воздуха или инертных газов CO2), сорбцию паров, гибридные системы (в частности, сочетание принципа компрессии пара и абсорбционного цикла) и электромагнитные и акустические процессы. Некоторые из данных технологий только выходят на рынок или достигли технической зрелости, а другие могут стать технологиями будущего.

Компрессионный тепловой насос

Подавляющее большинство тепловых насосов для функционирования используют процесс сжатия пара. Основными составляющими такого теплового насоса являются компрессор, расширительный клапан и два теплообменника называемые испаритель и конденсатор. Данные компоненты соединяются и образуют замкнутый контур, как показано на рисунке. Летучие жидкости, используемые в качестве рабочей жидкости (хладагенты), циркулируют по данной системе.

comprhp

В испарителе рабочая жидкость имеет температуру ниже температуры источника тепла, за счет этого происходит движение тепла от теплоисточника, при этом рабочая жидкость испаряется. Получаемый пар, на выходе из испарителя сжимается в газ высокого давления, что приводит к увеличению температуры газа. А затем горячий пар поступает в конденсатор, где он конденсируется и отдает полезное тепло. Наконец, рабочая жидкость под высоким давлением проходит через расширительный клапан, который действует как клапан перепада давления. Рабочая жидкость возвращается в исходное состояние, и снова попадает в испаритель. Компрессор обычно приводится в действие электродвигателем, реже двигателем внутреннего сгорания.

Виды компрессионных тепловых насосов

  • Электродвигатель приводит в движение компрессор с незначительными потерями энергии. Общая энергетическая эффективность теплового насоса сильно зависит от эффективности, с которой он потребляет электричество.
  • Когда компрессор приводится в движение бензиновым или дизельным двигателем тепло от охлаждения воды и выхлопных газов используется в дополнение к теплу вырабатываемому в конденсаторе.
  • Промышленные тепловые насосы компрессионного типа, часто используют рабочие жидкости в открытом цикле. Эти тепловые насосы, как правило, называют рекомпрессорами механических паров;

Абсорбционный тепловой насос

Абсорбционные системы используют способность жидкости и солей поглощать пары рабочей жидкости. Наиболее распространенными источниками рабочего пара для абсорбционных систем являются:

  • вода (рабочая жидкость) и литий бромид (абсорбент);
  • аммиак (рабочая жидкость) и вода (абсорбент).

Abs

В абсорбционных системах, сжатие рабочей жидкости достигается за счет нагревания под давлением в системе, которая состоит из поглотителя, насоса, генератора и расширительного клапана, как показано на схеме. Пар низкого давления на выходе из испарителя поглощается абсорбентом. В результате этого процесса генерируется тепло. Раствор с помощью насоса перекачивается под давлением и попадает в генератор, где выкипает при высокой температуре. Рабочая жидкость (пар) конденсируются в конденсаторе, в то время как абсорбент возвращается в поглотитель исходное состояние по расширительному клапану.

Тепло извлекается из источника тепла в испарителе. Полезный выход тепла осуществляется при выравнивании температур в конденсаторе и в поглотителе. В генератор высокотемпературное тепло поступает, чтобы запустить процесс. Для работы насоса, перекачивающего жидкость необходимо небольшое количество электроэнергии.

Спасибо, что верите в тепловые насосы российского производства!

Сравнение теплового насоса с другими отопительными котлами

 Сравнивать тепловой насос и котлы на магистральном газе, солярке или пеллетах можно по-разному. Можно сравнить размеры занимаемые оборудованием в котельной, можно удобство использования, цвет корпуса и простоту настроек. Однако вполне очевидно, что первым начинают сравнивать сложность установки разных котлов, необходимое обслуживание, получение разрешительной документации и, что самое важное - затраты на обогрев дома в холодный период.

Попробуем кратко рассмотреть основные аспекты и тонкости, про которые не все рассказывают.

Тепловые насосы Vaneco для отопления  бассейнов

При проектировании бассейна следует продумывать и такой момент, как подогрев воды. Обогрев бассейна представляет собой достаточно сложный процесс. Необходимо подобрать такой тип оборудования, который будет оптимально реагировать на повышенную влажность, использование антибактериальных средств в воде и не будет создавать дискомфорта в помещении или в самой конструкции бассейна.  Газовое или электрическое отопление является небезопасными способами: использование газового обогрева для бассейнов может быть пожароопасным, а электрический обогрев может дать пробоину в водяной контур. В этом случае подходящим вариантом являются тепловые насосы. 

Современные тепловые насосы применяются для отопления различных объектов. Универсальная конструкция и многофункциональность делают тепловые насосы для отопления популярным оборудованием для обогрева. На сегодняшний день существуют различные типы тепловых насосов, которые отличаются друг от друга своими функциями. Тепловые насосы могут применяться для отопления, кондиционирования воздуха, а также для подогрева воды.  Поэтому тепловые насосы активно используются для отопления и подогрева воды в бассейнах.  Бассейны сегодня устанавливаются не только в спортивных центрах, но и в частных домах и коттеджах. Подогрев воды в бассейне зачастую требует значительных финансовых расходов на оплату электроэнергии. Тепловые насосы же не требуют высоких энергетических затрат и оперативно подогревают воду до необходимой температуры.

Поддержание определенной температуры воды в бассейне является важным фактором. Уровень температуры выбирается в зависимости от типа бассейна. В закрытых помещениях для стандартных общественных бассейнов нормальной является температура в 22-23 градуса по Цельсию. Такие бассейны рассчитаны на одновременное пребывание  определенного количества людей. В индивидуальных плавательных бассейнах и бассейнах в медицинских учреждениях рекомендуется поддерживать температуру в 24-28 градусов. Идеально температурой для воды в бассейне является уровень на 2-3 градуса ниже, чем  температура воздуха в помещении.

Система обогрева воды с помощью теплового насоса представляет собой полностью автоматизированное оборудование, которое не только подогреет, но и будет поддерживать тепловой режим воды необходимой температуры. Такие тепловые насосы являются удобными приборами, не доставляющими хлопот пользователям.

Тепловые насосы для отопления бассейнов могу применяться как для обогрева открытых бассейнов, так и закрытого типа. Являясь универсальным прибором, тепловой насос может работать на обогрев помещения, где находится бассейн, на подогрев воды в бассейне, а также на кондиционирование воздуха в бассейне в жаркий период года. Тепловые насосы для бассейна могут иметь различную мощность, что позволяет нагревать воду до 40 градусов по Цельсию. В качестве источников энергии тепловые насосы используют ресурсы окружающей среды. При этом для создания 4,5 кВт тепловой энергии расходуется лишь 1 кВт электрической.

Тепловые насосы для отопления изготавливаются из высококачественных материалов, которые имеют антикоррозийное покрытие, что очень важно, особенно, учитывая особенности состава нашей воды, и  обеспечивают длительность эксплуатационного срока (около 50 лет). Процесс монтажа и последующего обслуживания тепловых насосов для бассейнов достаточно просты и не вызовут проблем у пользователей. С помощью тепловых насосов легко обеспечить комфортные условия для плавания в бассейне.

Отопление тепловыми насосами бассейнов

          Современные реалии таковы, что практически каждый, кто хочет иметь персональный бассейн, может это сделать. Главное – цена вопроса. После того, как будет подсчитана   стоимость чаши бассейна, инженерной сети подачи и откачки воды, будут установлены качественные фильтры для воды, неизбежно встанет вопрос об отоплении и кондиционировании бассейна.

       На первый взгляд, отопление бассейна не кажется сложной задачей. Ну в самом деле, что же тут сложного? Простой нагрев воды. Но не нужно забывать, что нагреть воду нужно в достаточно большом объёме, а это повлечет за собой значительный расход энергии. Учитывая все возрастающую стоимость газа и других энергоносителей, стоит задуматься: что же поможет нам нагреть большое количество воды и при этом сэкономить?  Ответ прост: отопление тепловыми насосами.  Использование теплового насоса позволит почти в пять раз сократить расходы на содержание и обслуживание бассейна. Принцип работы теплового насоса прост. Он забирает тепло из воздуха и передает его воде в бассейне. При этом следует учесть, что такой нагрев воды будет абсолютно экологичным, безопасным и максимально экономным. Именно из соображений безопасности при отоплении тепловыми насосами  сам насос устроен так, что его водяной контур не соприкасается с электрической сетью, он полностью изолирован.

        При отоплении тепловыми насосами следует учитывать, что современные тепловые насосы довольно компактны, имеют красивый дизайн, это позволяет разместить  их практически в любом месте, не испортив при этом эстетику помещения. Возможна также раздельная  установка воздушного и водяного блоков, а именно, размещение водяного блока внутри здания бассейна, что предотвращает замерзание воды в зимний период. Воздушный блок размещается снаружи и выполняет свои функции независимо от времени года.

        Отопление тепловыми насосами  обеспечивает круглогодично стабильную температуру внутри помещения бассейна, экономный нагрев воды из резервуара, а также обеспечивает чистоту и качество этой воды. Тепловой насос имеет достаточно длительный ресурс работы. На сегодняшний день производители гарантируют бесперебойную работу своего оборудования в течение  25 лет.

       Важно учесть тот факт, что в помещении бассейна  нежелательно устанавливать кондиционеры, чтобы струя холодного воздуха не обдувала при выходе из воды, что может повлечь за собой  неприятные, а иногда и болезненные последствия. Тепловые насосы вместе с обогревом кондиционируют   помещение, создавая ощущение легкого приятного ветерка, что действует благотворно на организм человека.

        Отопление тепловыми насосами  бассейнов избавит вас от многих проблем, придаст вашему бассейну еще больше комфорта, принесет удовольствие от водных процедур.

Как работает тепловой насос воздух-вода?

Тепловые насосы типа "воздух-вода" забирают тепло из наружного воздуха и передают его системе на водяной основе. Создаваемое тепло можно использовать для отопления помещения или для горячего водоснабжения дома. Тепловые насосы «воздух-вода» являются одними из самых эффективных тепловых насосов с воздушным источником воздуха на рынке. 

Этот тип теплового насоса лучше всего работает в умеренном климате. Эффективность воздушно-водяного теплового насоса является наиболее оптимальным при 7 ° С. Принимая во внимание принципы работы теплового насоса воздух-вода, снижение температуры повлияет на эффективность работы.

В климате с очень низкими зимними температурами грунтовые тепловые насосы могут показаться  более подходящим выбором, поскольку они извлекают тепло из земли и хорошо работают при низких температурах. Тем не менее, технологические разработки для холодного климата тепловых насосов сейчас позволяют использовать его на подогрев воды и отопления дома при -25 ° C, при более низких температурах, можно использовать частично электричество. 

Выбор подходящего теплового насоса зависит от потребностей дома. Тепловые насосы «воздух-вода», как и другие типы, имеют одно важное общее преимущество - они производят возобновляемую энергию, поскольку земля или воздух технически нагреваются солнцем. В тепловых насосах воздух-воздух и воздух-вода используется аналогичная модель работы.

Учитывая плюсы и минусы тепловых насосов с воздушным источником, они по-прежнему более эффективны, чем старая газовая, электрическая, дровяная или масляная система. Тип воздух-воздух обеспечивает циркуляцию теплого воздуха с помощью вентиляторов и может использоваться только для обогрева помещений, если не совмещена с внешней системой отопления. 

Если вы хотите выбрать комплексное решение для бытового отопления и горячего водоснабжения, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы подберем для вас подходящих производителей тепловых насосов типа "воздух-вода", которые соответствуют вашим потребностям. Эта услуга бесплатна и ни к чему не обязывает!

Насколько эффективны тепловые насосы воздух-вода?Используя тепловой насос воздух-вода, вы сокращаете свой углеродный след на 50%. Это потому, что, хотя он работает на электричестве, он в основном использует восполняющую зеленую энергию. Он улавливает теплый воздух  который затем переносится в систему, и обеспечивает оптимальное отопление и горячую воду для вашего дома.

Современные тепловые насосы работают работают с коэффициентом преобразования (СОР) 4,5 . Это означает что тепловой насос при потреблении 1 кВт электроэнергии, выдает тепла 4,5 кВт.  Для примера электрический котел, потребляя 1 кВт, выдает 1 кВт тепловой энергии. Выгода использования теплового насоса наглядна.Чтобы получить наилучшее соотношение цены и качества, необходимо тщательно спланировать установку, независимо от того, идет ли речь о ремонте или новом строительстве дома. Тепловые насосы «воздух-вода» очень хорошо подходят для полов с подогревом, поскольку они работают при более низких температурах.

Поначалу затраты на систему теплого пола в сочетании с тепловым насосом могут показаться серьезным вложением средств. Однако в течение первого года после установки вы сможете увидеть разницу в более низких счетах за электроэнергию и повышенном комфорте в вашей собственности.

Тепловые насосы воздух-вода можно рассмотреть, даже если в ваших существующих системах отопления используются водяные радиаторы. Если вы не хотите обновлять радиаторы, стоит отметить, что эффективность теплового насоса в сочетании с радиаторами будет зависеть от их правильного размера для потребностей в отоплении. В этом случае лучше всего подойдут радиаторы большего размера.

Дорого ли эксплуатировать домашние воздушные тепловые насосы?

Цена воздушно-водяного теплового насоса составляет от 500 до 1800 тыс. руб., с учетом стоимости монтажа. Стоимость установки и эксплуатации зависит от следующих факторов:

  1. Размер строения
  2. Широта использования
  3. Новое строительство или ремонт 

Преимущества и недостатки систем воздух-вода


Тепловые насосы «воздух-вода» - отличный выбор для подачи тепла и горячей воды в ваш дом при отсутствии газового отопления, для экономии финансов и с минимальным воздействием на окружающую среду. Используя возобновляемый решение, вы будете экономить на счетах в течение долгого времени. Чтобы принять обоснованное решение об идеальной системе, давайте взглянем на плюсы и минусы тепловых насосов с воздушным источником. 

Преимущества
Спланировать установку насосов воздух-вода проще, поскольку они меньше по размеру и не занимают много места. Однако их энергоэффективность вдвое выше, чем у громоздких газовых систем. Учитывая, что воздух водяных тепловых насосов используют воздух для получения энергии, операционная система проста и бездисковая. Правильно подобранный по размеру тепловой насос с источником воздуха сэкономит вам электроэнергию при низких затратах на отопление, но не снизит тепловую мощность и комфорт . 

Недостатки
Тепловые насосы с воздушным источником подвержены риску неэффективности при работе в очень холодных погодных условиях, поэтому будет лучше при использовании в очень холодном климате ставить электрические подогреватели для очень холодной погоды, которая обеспечит достаточный обогрев. И если вы подумываете о приобретении блока воздух-вода, потому что он компактный и простой в обслуживании, подумайте о высоком уровне воздушного потока, прежде чем размещать внешний блок подумайте о том что бы он вам не мешал. Еще одним соображением при планировании является хорошая теплоизоляция дома, так как это будет иметь наибольшее влияние на вашу будущую экономию при использовании теплового насоса воздух-вода.

4 фактора, которые следует учитывать при установке тепловых насосов с воздушным источником

Ключ к правильному функционированию тепловых насосов заключается в правильном выборе теплового насоса в соответствии с потребностями вашего объекта в тепле. Также нужно  учитывать тот факт, что их воздушный тепловой насос должен устанавливаться только сертифицированными установщиками.

Чтобы убедиться, что ваша система воздух-вода будет работать с максимальной эффективностью, вы должны принять во внимание следующие четыре фактора:

1. Что входит в стоимость установки

При запросе предложения убедитесь, что затраты на установку и внедрение включены в стоимость теплового насоса воздух-вода. Ваша экономия во многом будет зависеть от ваших конкретных потребностей в отоплении, размера вашего теплового насоса воздух-вода и вашей системы отопления. Ваше географическое положение, а также влажность воздуха в доме могут повлиять на экономию на отоплении.

2. Профессиональная установка теплового насоса «воздух-вода»

Установка теплового насоса «воздух-вода» может занять всего несколько часов, но это должен делать профессиональный установщик, что, по нашему мнению, является требованием многих производителей тепловых насосов «воздух-вода». Свяжитесь со своим поставщиком электроэнергии, чтобы узнать, нужно ли вносить какие-либо изменения в вашу существующую систему.

3. Не допускайте попадания в систему препятствий

Внешняя часть теплового насоса не должна находиться в закрытом или ограниченном пространстве, так как воздух должен циркулировать вокруг машины. Внутренняя теплового насоса может, например, быть расположена в подсобном помещении в дома, или подвале.

4. Шум теплового насоса

Уровень шума теплового насоса «воздух-вода» составляет примерно 40-60 децибел (в зависимости от системы) на расстоянии одного метра. Это фактор, который необходимо учитывать при выборе места установки теплового насоса, особенно на старых моделях. Следует иметь в виду, что вентиляторы более крупных тепловых насосов будут работать на более высокой скорости и, следовательно, будут производить больше шума. 

Обслуживание и уход для оптимальной производительности

Правильное обслуживание и уход гарантируют, что система будет работать на полную мощность. Наружный блок необходимо очищать от мусора, чтобы он прослужил дольше. Убедись, что:
  1. Фильтр на наружном блоке следует регулярно чистить, чтобы убедиться, что система использует нужное количество воздуха. Это можно делать самостоятельно.
  2. Устройство должно быть сухим, а пространство вокруг него должно быть чистым, чтобы обеспечить надлежащий вход и выход воздуха .
  3. Бак для воды должны быть чистым внутри (в зависимости от качества местной воды), и система должна регулярно проверяться на утечку.

Часто задаваемые вопросы о тепловых насосах воздух-вода

1. Как сделать мой тепловой насос более эффективным?

Как мы упоминали ранее, обслуживание о теплового насоса обеспечит оптимальную работу устройства. Чистка фильтра и удаление листьев и других предметов вокруг наружного блока обеспечит высокий уровень эффективности.

2. Каков срок службы теплового насоса «воздух-вода»?

Срок службы теплового насоса 10-15 лет. Это, конечно, зависит от таких факторов, как модель, бренда, местоположение и техническое обслуживание устройства. Обычно они поставляются с гарантией от двух до пяти лет.

3. Могу ли я оставить свой воздух для водяного теплового насоса постоянно включенным?

С надлежащей изоляцией и подходящим размером теплового насоса воздух-вода для вашего дома вам не нужно оставлять его включенным все время. Вы можете использовать таймер, который будет автоматически включать и выключать агрегат в зависимости от ваших потребностей в обогреве.

4. Нужны ли мне разрешения на планирование перед установкой теплового насоса «воздух-вода»?

Разрешения на проектирование и установку тепловых насосов не требуются.

Если вам  нужна профессиональная помощь в выборе подходящей системы теплового насоса «воздух-вода», компания готова вам помочь!

Принцип передачи энергии в тепловом цикле теплового насоса насоса

Электричество тратится на работу компрессора. Компрессор отбирает тепло от низкопотенциального источника и передает через фреоновый контур теплоносителю в системе отопления

Методы съема тепла из низкопотенциальных источников энергии

Рис.1 Съём тепла из горизонтального геотермального коллектора

Рис.2 Комбинированный съём тепла от геотермальных источников грунт, земля, артезианская скважина

Рис.3 Отбор тепла методом двух артезианских скважин. Перекачивается вода из одной скважины в другую через теплообменник. Допускается отбор воды для целей водоснабжения

Рис.4 Отбор тепла из окружающего воздуха. Тепловые насосы воздух-вода. Как бытовой кондиционер, но внутри гидроблок

Тепловой насос Вода-Вода 3 в 1

Тепловой насос Вода-Вода 3 в 1

  • Применение соосного трубчатого теплообменника большого диаметра позволяет получить высокую эффективность теплообмена при стабильной работе оборудования;
  • Технология стабильного износа снижает электрический импульс и повышает срок службы оборудования;
  • Интеллектуальное микрокомпьютерное управление и большой LCD дисплей с дружественным интерфейсом упрощает взаимодействие с системой;
  • Реализуется дистанционное управление посредством сети Интернет или телефонной связи;
  • Уникальные антивибрационные технологии для компрессора (Патент ZL 2020 2 0243049.7) и передовые звукопоглощающие материалы гарантируют бесшумную среду;
  • Оборудование обладает функцией рекуперации тепла;
  • Уникальная технология мобильного блока управления (Патент ZL 2020 2 0243049.7) упрощает монтаж, детектирование, содержание и техническое обслуживание оборудования.
Модель Мощность тепловая, кВт Мощность электрическая, кВт Мощность рекуперации, кВт Компрессор Рабочее напряжение, В Вес, кг
MSSL ® (Q)-7500 7,3 2 7,5 Ротор 220V 85
MSSL ® (Q)-10000 9,8 2,8 10 Ротор 220V 100
MSSL ® (Q)-12000 11,8 3,5 12 Ротор 220V 105
MSSL ® (Q)-12000/S 11,8 3,5 12 Ротор 380V 105
MSSL ® (Q)-15000 14,9 4 14,5 Спираль 220V 120
MSSL ® (Q)-15000/S 14,9 4 14,5 Спираль 380V 120
MSSL ® (Q)-20000/S 19,6 5,3 19,5 Спираль 380V 150
MSSL ® (Q)-25000/S 24,7 6,6 25 Спираль 380V 250
MSSL ® (Q)-30000/S 29,8 8,1 28,5 Спираль 380V 280
MSSL ® (Q)-40000/S 38,3 10,7 39,5 Спираль 380V 300
MSSL ® (Q)-50000/S 47,6 13,1 42,5 Спираль 380V 420
MSSL ® (Q)-60000/S 53,6 15,1 46 Спираль 380V 450

Тепловой насос Вода-Вода

Тепловой насос Вода-Вода

  • Применение соосного трубчатого теплообменника большого диаметра позволяет получить высокую эффективность теплообмена при стабильной работе оборудования;
  • Технология стабильного износа снижает электрический импульс и повышает срок службы оборудования;
  • Интеллектуальное микрокомпьютерное управление и большой LCD дисплей с дружественным интерфейсом упрощает взаимодействие с системой;
  • Реализуется дистанционное управление посредством сети Интернет или телефонной связи;
  • Уникальные антивибрационные технологии для компрессора (Патент ZL 2020 2 0243049.7) и передовые звукопоглощающие материалы гарантируют бесшумную среду;
  • Оборудование обладает функцией рекуперации тепла;
  • Уникальная технология мобильного блока управления (Патент ZL 2020 2 0243049.7) упрощает монтаж, детектирование, содержание и техническое обслуживание оборудования.
Модель Тепловая мощность, кВт Потребляемая мощность, кВт Компрессор Рабочее напряжение, В Вес, кг
MSSLR-7500 7,3 2 Ротор 220 85
MSSLR-10000 9,8 2,8 Ротор 220 100
MSSLR-12000 11,8 3,5 Спираль 220 105
MSSLR-12000/S 11,8 3,5 Спираль 380 105
MSSLR-15000 14,9 4 Спираль 220 120
MSSLR-15000/S 14,9 4 Спираль 380 120
MSSLR-20000/S 19,6 5,3 Спираль 380 150
MSSLR-25000/S 24,7 6,6 Спираль 380 250
MSSLR-30000/S 29,8 8,1 Спираль 380 280
MSSLR-40000/S 38,3 10,7 Спираль 380 300
MSSLR-50000/S 47,6 13,1 Спираль 380 420
MSSLR-60000/S 53,6 15,1 Спираль 380 450

Тепловой насос Вода-Воздух моноблочная система

Тепловой насос Вода-Воздух моноблочная система

  • Применение соосного трубчатого теплообменника большого диаметра позволяет получить высокую эффективность теплообмена при стабильной работе оборудования;
  • Технология стабильного износа снижает электрический импульс и повышает срок службы оборудования;
  • Интеллектуальное микрокомпьютерное управление и большой LCD дисплей с дружественным интерфейсом упрощает взаимодействие с системой;
  • Реализуется дистанционное управление посредством сети Интернет или телефонной связи;
  • Уникальные антивибрационные технологии для компрессора (Патент ZL 2020 2 0243049.7) и передовые звукопоглощающие материалы гарантируют бесшумную среду;
  • Возможность регулирования параметров температуры внутри комнаты, температуры горячей воды, температуры на входе и выходе и др.;
  • Хладагенты R410A, R407C, и R22 как опция.
Модель  Мощность охлаждения, кВт Мощность нагрева , кВт Хладагент
2600  2,6 3,0 R410a
3500 3,5 3,95 R410a
4500 4,5 5,10 R410a
5800 5,8 6,48 R410a
7200 7,2 8,10 R410a
8600 8,6 9,40 R410a
10500 10,5 11,40 R410a
12600 12,6 13,60 R410a
14600 14,6 15,80 R410a
17500/S 17,5 19,60 R410a

СОБСТВЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ НА СВОЕЙ ЗЕМЛЕ

СОБСТВЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ НА СВОЕЙ ЗЕМЛЕ
Только представьте ваш дом отапливается энергией земли. Не нужно устанавливать дымоходы, котлы, проводить в дом газ, нет необходимости покупать кондиционеры на охлаждение дома летом.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Энергосберегающие системы отопления. Геотермальный источник обеспечивает энергией бесплатно до 80 % от потребностей в тепле
2. Энергосберегающие системы кондиционирования. Геотермальный источник обеспечивает бесплатно до 95 % от потребности в кондиционировании
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:
1. Системы частного домовладения. Режим отопления, ГВС, кондиционирования
(частные дома )
2. Коммерческое использование систем отопления, ГВС, кондиционирования (АЗС, Нефтебазы, Дата- центры, Бюджетные организации, офисные здания, коммерческие здания, экологические базы отдыха, магазины, производства )
При выполнении этих работ мы используем малогабаритную буровую технику, которая позволяет осуществлять работы на благоустроенных участках, с минимальным вредом для существующего ландшафта.
Состав работ:
бурение геотермальных скважин глубиной до 80 м;
разработка грунта под устройство коллекторов;
изготовление зондов;
обвязка скважин (зондов)
изготовление коллекторов;
тампонирование скважин;
опрессовка источника
Гарантия до 7 лет
Срок службы источника более 50 лет
БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ТЕПЛО
Одним из способов получения тепла из недр Земли является размещение контура (зонда) теплового насоса в скважине, что позволяет сэкономить до 80% энергии, используемой для отопления и приготовления горячей воды.
Геотермальное бурение скважин проводят для последующей установки геотермального зонда и теплового насоса. Система отопления на основе теплового насоса может обеспечить теплом как частные дома, так и предприятия и фермы. При этом предварительно специалисты оценивают геологический разрез в районе объекта для определения количества необходимых скважин. Скважина подбирается такой глубины, чтобы максимально обеспечить объект теплом и в тоже время подобрать оптимальный тепловой насос.
После того, как скважины пробурены, в скважины опускают геотермальный зонд, соединенный специальным трубопроводом с насосной станцией в помещении.
Буровые установки позволяют бурить скважины диаметром до 200мм при индивидуальном заказе до 350мм и глубиной до 100м. Бурение скважины глубиной до 60м займет до 1 дня. От заключения договора до начала бурения скважины - от 3-х дней ( в зависимости от занятости буровой техники и персонала.)
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:
Незамерзающая жидкость (смесь гликоля или спирта и воды), получившая тепло из скважины, передается из трубопровода и направляется в тепловой насос, где температура ее понижается, а отдаваемое тепло используется для отопления здания и приготовления горячей воды. Затем охлажденная жидкость возвращается обратно, где вновь забирает тепло
  • Top.Mail.Ru
  • Яндекс.Метрика