Система тепловых насосов: Тепловые насосы Vaillant — характеристики, фото, описание, где купить

принцип работы, типы, применение и эффективность тепловых насосов для отопления дома

Тепловые насосы успешно используются в быту и промышленности в Европе и США уже более 25 лет. Их особенность состоит в преобразовании так называемого низкопотенциального тепла окружающей среды: земли, воды, воздуха. На российском рынке эта экологичная технология получила распространение сравнительно недавно.

Экспериментальные поселки, которые отапливались при помощи тепловых насосов, существовали еще в Советском Союзе. То, что было смелым экспериментом в двадцатом веке, в двадцать первом – вошло в практику.

Устройство и принцип работы бытового теплонасоса

Тепловой насос – это система, с помощью которой можно переносить тепло от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Тепловые насосы являются альтернативными источниками энергии, позволяющими получать дешевое тепло без вреда для окружающей среды.

Принцип работы бытового теплонасоса основан на том факте, что любое тело с температурой выше абсолютного нуля обладает запасом тепловой энергии. Этот запас прямо пропорционален массе и удельной теплоемкости тела. Если в этом контексте обратить внимание, например, на моря, океаны, подземные воды, обладающие огромной массой, можно прийти к выводу, что их грандиозные запасы тепловой энергии можно частично использовать для отопления домов без ущерба мировой экологической обстановке. «Взять» тепловую энергию какого-либо тела можно, если охладить его. Грубый расчет выделяемого при этом тепла возможен по формуле: Q = C*M*(T2 − T1), где Q − полученное тепло, C − теплоемкость, M – масса, T1 − T2 − температура, на которую было произведено охлаждение тела. Формула показывает, что при росте массы теплоносителя разница температур может быть небольшой. Например, охлаждая 1 кг теплоносителя от 1000 до 0 ^o С, можно получить столько же тепла, сколько даст охлаждение 1000 кг от 1 до 0 ^o С.

Типы тепловых насосов

По виду передачи энергии тепловые насосы бывают двух типов:

• Компрессионные . Основные элементы установки – это компрессор, конденсатор, расширитель и испаритель. Используется цикл сжимания-расширения теплоносителя с выделением тепла. Этот тип тепловых насосов прост, высокоэффективен и наиболее популярен.
• Абсорбционные . Это теплонасосы нового поколения, использующие в качестве рабочего тела пару абсорбент-хладон. Применение абсорбента повышает эффективность работы теплового насоса.

По источнику тепла выделяют тепловые насосы:

• Геотермальные . Тепловая энергия берется из грунта или воды.
• Воздушные . Тепло извлекается из атмосферы.
• Использующие вторичное тепло . В качестве источника тепла используются воздух, вода, канализационные стоки.

По виду теплоносителя входного/выходного контура:

• Тепловые насосы «воздух-воздух» . Этот вид тепловых насосов забирает тепло у более холодного воздуха, еще больше понижая его температуру, и отдает его в отапливаемое помещение.
• Тепловые насосы «вода-вода» . Используется тепло грунтовых вод, которое передается воде для отопления и горячего водоснабжения.
• Тепловые насосы «вода-воздух» . Используются зонды или скважины для воды и воздушная система отопления.
• Тепловые насосы «воздух-вода» . Атмосферное тепло используется для водяного отопления.
• Тепловые насосы «грунт-вода» . Трубы прокладываются под землей, и по ним циркулирует вода, забирающая тепло из грунта.
• Тепловые насосы «лед-вода» . Для нагревания воды в системе отопления и горячего водоснабжения используется тепловая энергия, которая высвобождается при получении льда. Замораживание 100-200 л воды способно обеспечить обогрев среднего дома в течение часа.

Расчет эффективности тепловых насосов для отопления

Для того чтобы тепловой насос был эффективным, он должен давать тепловой энергии больше, чем потреблять электрической. Это соотношение называется коэффициентом преобразования. Коэффициент преобразования может меняться в зависимости от разницы температур входного и выходного контура. Чем холоднее снаружи, тем менее эффективна система. Для разных типов тепловых насосов коэффициент преобразования может варьироваться от 1 до 5. Для объективной оценки теплового насоса требуется дополнительный параметр годовой эффективности.

Эффективность конкретного теплового насоса будет зависеть от множества факторов, и ее расчет достаточно сложен. Дать обобщенную формулу, которая бы работала всегда, практически невозможно. Поэтому каждый конкретный случай требует обращения к экспертам, которые в зависимости от поставленной задачи и ее условий подберут необходимый тип теплового насоса и объем хладагента.

Сферы применения и степень распространения

Тепловые насосы востребованы прежде всего в случаях, когда другие способы организации системы отопления обходятся значительно дороже. Растущая распространенность тепловых насосов на производстве и в быту связана со следующими их преимуществами:

• Экономичность . Для передачи в отопительную систему 1 кВт•ч тепловой энергии, установке требуется в среднем затратить всего 0,2-0,35 кВт•ч электроэнергии.
• Простота эксплуатации.
• Упрощение требований к системам вентиляции помещений, повышение уровня пожарной безопасности.
• Возможность переключения с зимнего режима отопления на летний режим кондиционирования.
• Компактность и бесшумность , что делает тепловой насос привлекательным для отопления частного дома.

По данным Европейской ассоциации тепловых насосов, до недавнего времени европейский рынок этого оборудования был в основном сосредоточен во Франции. В последние несколько лет рынки стали расширяться в Германии, Великобритании и Восточной Европе. По оценке Мирового энергетического комитета, уже в ближайшие пять лет доля отопления и горячего водоснабжения от тепловых насосов будет составлять в развитых странах не менее 75%.

Общий недостаток тепловых насосов – не очень высокая температура нагреваемой воды. Как правило, она составляет 50-60 ^o С.

Это интересно!

Впервые в Москве теплонасосная система горячего водоснабжения для многоэтажного дома была сдана в эксплуатацию в микрорайоне Никулино-2 в 2002 г. Проект был реализован при участии Министерства обороны РФ.

Стоимость оборудования

Традиционное решение для частных домов и коттеджей – газовое отопление. Однако вариант теплового насоса значительно выгоднее и удобнее. Чтобы установить газовый котел, требуются специальный дымоход, вентиляция, а также целый набор разрешительных документов. Применение тепловых насосов избавит вас от этих проблем и существенно сэкономит ваши средства. Чтобы провести газ в Подмосковье, потребуется около $20 000, и это в том случае, если ваш дом удален от газопровода менее, чем на 1 км, – иначе затраты вырастут в несколько раз! Помимо этого, придется учесть скорость работы отечественных газовщиков. Установка теплового насоса «под ключ» стоит от $15 000, а работы занимают всего 2-3 недели.

Из всего вышесказанного можно сделать однозначный вывод: использование тепловых насосов – это эффективное, простое в монтаже, экологичное и экономичное решение для организации отопления и горячего водоснабжения в частном доме.

Принцип работы геотермального теплового насоса

Большинство населения пока не знакомы с понятием «тепловой насос», но постоянно используют тепловые насосы в обычных холодильниках и кондиционерах.
Холодильники и кондиционеры стали настолько надежными, удобными и привычными, что мы перестали обращать внимание на их работу.
Таким же привычным является отопление зданий геотермальными тепловыми насосами, например для жителей Евросоюза. Геотермальный тепловой насос по принципу работы похож на обычный кондиционер реверсивного типа ( отопление и охлаждение). В отличие от кондиционеров, геотермальный тепловой насос адаптирован для работы при любых погодных условиях и минусовых температурах. Главная проблема кондиционеров — уменьшение производительности и остановка кондиционеров при минусовых температурах, когда отопление наиболее важно. Эта проблема решена в геотермальных тепловых насосах. Тепловой насос следует рассматривать как любое другое отопительное устройство, которое используется для производства тепла, и в отношении которого действуют все законы, касающиеся энергии. Как и у каждого спсоба отопления, у теплового насоса есть свои особенности, сильные и слабые стороны. Теплотехнические расчёты у всех способов получения тепла одинаковые. Правила термодинамики действуют как при дровяном печном отоплении, так и при управляемой через Интернет геотермальной климатической установке.

Технические подробности роботы тепловых насосов.

Принцип работы основного элемента теплового насоса – фреонового компрессора отображен в цикле Карно, опубликованном в 1824 г. Практическую теплонасосную систему предложил лорд Кельвин в 1852 г. под названием „умножитель тепла”.

В соответствии с изображенным принципом действия, тепловой насос берет тепловую энергию из одного места, « сжимает» ее, и отдает в другое место. Например, в обычном холодильнике тепло отбирается морозильной камерой из продуктов и выбрасывается в кухню, при этом задняя стенка холодильника нагревается. Принцип действия геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. Для сбора тепла незамерзающая жидкость течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Тепловой насос, подобно холодильнику, охлаждает жидкость (отбирает тепло), при этом жидкость охлаждается приблизительно на 5 °С. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, восстанавливает свою температуру, и снова поступает к тепловому насосу. Отобранное тепловым насосом тепло передается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Возможно отбирать тепло у подземной воды — подземная вода с температурой около 10 °С подается из скважины к тепловому насосу, который охлаждает воду до +1…+2°С, и возвращает воду под землю. Тепловая энергия есть у любого предмета с температурой выше минус двести семьдесят три градуса Цельсия — так называемый «абсолютный ноль». То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета — земли, водоема, льда, скалы и т.д. Если же здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс — тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания. Очевидно, что тепловой насос может греть воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать через фанкойлы, греть бассейн, охлаждать например ледовый каток, подогревать крыши и дорожки от льда… Одно оборудование может выполнить все функции по тепло-холодоснабжению здания. Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют такими основными способами:

• Насос с открытым циклом — из подземного потока (плывуна) забирается подземная вода, подается в размещенный внутри здания тепловой насос, вода отдает/забирает тепло у теплового насоса, и возвращается в подземный поток на расстоянии от места забора. Плюсом такого способа является возможность одновременно получить воду для водоснабжения дома. Открытые системы являются очень эффективными, поскольку температура подземной воды является относительно высокой и круглогодично стабильной. Использование воды из скважины не наносит ущерба грунтовым водам, не изменяет уровень грунтовых вод в водном горизонте, поскольку открытую систему можно рассматривать как соединённые сосуды, где вода, забираемая из одного колодца, направляется обратно под землю через второй колодец, не изменяя общий уровень воды. Корректно, сооружённые в соответствии с нормативами скважины обеспечивают безопасную для окружающей природы стабильную работу системы отопления.

• Насос с закрытым циклом и горизонтальным теплообменником, размещенным в земле — трубки (коллекторы), в которых прокачивается теплоноситель, размещены горизонтально на глубине не менее 4 метра от поверхности земли. Такой теплообменник обычно называют поверхностным коллектором. Основной опасностью является неосмотрительность при проведении землекопных работ в зоне нахождения поверхностного коллектора. Для современно жилого дома с отапливаемой площадью в 200 м2 под основание коллектора требуется около 500 м2 поверхности грунта. При прокладке коллектора вблизи деревьев трубу коллектора не следует укладывать ближе, чем 1,5 метра от кроны. Правильно выбранный по размерам и правильно уложенный почвенный коллектор не влияет негативно ни на рост растений, ни на экологические условия.

• Насос с закрытым циклом и вертикальным теплообменником — трубки, в которых прокачивается теплоноситель, размещены вертикально в земле и уходят в глубину земли обычно 50 — 100 метров. Такой теплообменник обычно называют зондом.

Как известно, на глубине более 8 метров от поверхности земля имеет стабильную температуру (для Приморского края +7,2 градуса Цельсия) независимо от поры года. Этот способ обеспечивает самую высокую эффективность работы теплового насоса, малый расход электроэнергии и дешевое тепло — на 1 кВт электроэнергии получают до 5 кВт тепловой энергии, но требует больших первоначальных капиталовложений на буровые работы

Обращаем внимание на нецелесообразность использования в Дальневосточном регионе систем отопления на так называемых «воздушных тепловых насосах», по сути обычных кондиционерах, в которых тепло для отопления здания забирается из наружного воздуха. Эти системы разработаны и успешно используются в более теплых странах, где не бывает значительных морозов — южных штатах США, Греции, Японии и т.д. Проблема в том, что размещенный снаружи теплообменник при температуре на улице около плюс 5 градусов Цельсия начинает покрываться льдом из-за замерзающего конденсата, резко снижается теплопередача, эффективность уменьшатся. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха эффективность становится близкой нулю, воздушный тепловой насос переходит на обычное электроотопление, что резко увеличивает расход электроэнергии.

Количество компрессоров в тепловом насосе — один или два. Тепловые насосы с двумя компрессорами значительно дороже однокомпрессорных, но более надежны, имеют больший моторесурс. Кроме того, при выходе из строя одного из компрессоров (любая техника когда-нибудь выходит из строя), возможно частично отапливаться одним компрессором до завершения ремонта.
Конструкция внешнего коллектора. В качестве внешнего коллектора большинство производителей тепловых насосов предусматривает полиэтиленовую трубу диаметром 25 — 40 миллиметров с циркуляцией незамерзающей жидкостью — водным раствором гликоля. Существуют также геотермальные тепловые насосы с медной трубой диаметром 6 — 10 миллиметров и циркуляцией фреона:

— полиэтиленовая труба в зависимости от диаметра имеет толщину стенки 2 — 2,4 миллиметра. Так, например, труба диаметром 40 миллиметров имеет толщину стенки 2,3 — 2,4 миллиметра. Такая толщина обеспечивает высокую надежность и прочность трубы — человек весом 110 килограмм трубу не сдавливает;

— геотермальные тепловые насосы с полиэтиленовой трубой и водным раствором являются конструктивно более сложными, но более эффективными и надежными, чем с медной трубой. Тепловые насосы с медной трубкой и фреоном конструктивно проще, но значительная (часто многокилометровая) длинна медной трубки с фреоном под давлением потенциально более опасна, чем полиэтиленовая.

При проектировании и монтаже целесообразно пользоваться требованиями, технологией и рекомендациями изготовителей оборудования и нормативно-правовой базой Европейского сообщества. Очевидно, что не все рабочие, которые могут взяться за работы по установке, знакомы с этими требованиями и технологиями. Использование неквалифицированного персонала приведет к некачественной установке.

Сравнение различных систем отопления с системой тепловых насосов

Отопление должно быть исправным и надёжным. Именно эти характеристики оценивают при покупке тепловой техники. Сегодня, когда электричество, нефть и газ постоянно дорожают, появляется ещё один немаловажный фактор. Это цена. В таких условиях преимущества тепловых насосов становятся очевидны.

Газовые устройства и тепловые насосы

Котлы на природном газе устанавливают только в подготовленные помещения. Монтаж сопровождают многочисленные проверки. Чтобы провести газовое отопление, нужны немалые средства. Основные затраты касаются газопровода и строительства котельной. Необходимо отдельное помещение, оборудованное по строгим стандартам. Подключение проводят после согласования с официальными ведомствами. Весь процесс может занять несколько месяцев. Газовая техника нуждается в сезонном ремонте. Сертифицированные компании провеют исправность горелок, фиксацию кранов и другие детали. И владельцам снова приходится выкладывать денежки.

Тепловые насосы более экономичны, монтируются за пределами здания. Лишние площади освобождать не нужно. Установка проводится в кратчайшие сроки. Достаточно поместить аппарат в грунт и подключить. Покупка дополнительного оборудования, перепланировка помещения не понадобятся.

Электрические котлы и тепловые насосы

Котлы на электричестве являются более эффективными в плане топлива. Они практичны и надёжны. В этой системе отсутствуют дымоходы, трубы, вентиляционные каналы. Значит и расходы на обслуживание будут минимальными. В городе, где перебои с электричеством случаются крайне редко, такое оборудование станет оптимальным решением. Остановить может только одно – высокая оплата электроэнергии. За последние несколько лет расценки на электричество подскочили в несколько раз. Эксперты обещают, удорожание продолжится.

Тепловые насосы работают на энергии окружающей среды. Почти три четверти мощности поступает из грунта, воздуха, воды. И только незначительная часть приходится на электричество. На рынке представлены модели, которые аккумулируют только естественную энергию. В этом случае оборудование полностью автономно и не зависит от электричества.

Дизельные котлы против тепловых насосов

Нефть служит источником тепла для многих объектов. Вместе с базовым оборудованием устанавливают ёмкости для топлива, поджиг и контролирующие устройства. Стоимость топлива достаточно высока. Дополнительно владелец оборудует специальный подъезд для заправщика. В тепловых насосах всё действует автоматически. Участие пользователя ограничено. Нужно только задать настройки и периодически менять их. Остальное сделает техника.

Твердотопливные котлы выбирают для подсобных и производственных помещений. Система запускается без электричества, поэтому цены вполне приемлемы. Однако подобное отопление потребует повышенного внимания от владельца.

Твердотопливные котлы нуждаются в ежедневной чистке, ручном розжиге. Также потребуется специальное место для хранения топлива, доставка и разгрузка.

Сравнительные характеристики

Эффективной заменой газовому котлу, котлу на жидком топливе или отоплению с использованием электричества несомненно будет система отопления на основе теплового насоса.

Для хорошо спроектированного и построенного дома площадью 180 м² необходимо 10-12 кВт тепловой энергии, которую можно получить опустив 2 зонда в землю на глубину 100 м., для этого необходим участок земли размером 6х6 м.

Сравнительные характеристики отопительных установок мощностью 10,8 кВт/час.

Технические характеристики	Способ обогрева помещения
	Газовый котел	Котел на жидком топливе	Электрический котел	Тепловой насос
Стоимость оборудования	Средняя	Средняя	Низкая	Высокая
Отапливаемая площадь, м2	180	180	180	180
Мощность установки, кВт	10,8	10,8	10,8	10,8
Площадь котельной, м2	6	6	3	6
Расход электрической энергии,кВт/час	1,5	2	13	2
Источник тепловой энергии	Газ	Дизельное топливо	Электрический ток	Тепло земли, электрический ток
Расход энергоносителя в год	5000 м3	10000 литров	69000 кВт	Энергия земли — бесплатно
Срок службы	15-20 лет	15-20 лет	3-8 лет	до 50 лет
Пожароопасность	Опасен (постоянный огонь)	Опасен (постоянный огонь)	Опасен	Безопасен
Взрывоопасность	Опасен	Опасен	Опасен	Безопасен
Уровень экологической опасности	Вреден (выделяет CO и NOx)	Вреден (выделяет CO и NOx)	Безвреден	Безвреден
Вентиляция	Необходима	Необходима	Не нужна	Не нужна
Обслуживание	Регулярный осмотр	Регулярный осмотр	Периодический осмотр	Периодический осмотр
Надежность	Высокая	Высокая	Высокая	Очень высокая
Автономность при отсутствии снабжения энергоносителями	Не обеспечивает	Не обеспечивает	Не обеспечивает	Обеспечивает при наличии резервного электрогенератора 2 кВт
Возможность охлаждения помещения	Не обеспечивает	Не обеспечивает	Не обеспечивает	Обеспечивает

Из таблицы видно, тепловые насосы опережают остальные устройства почти по всем пунктам. Они расходуют меньше энергии, чем дизельные и электрические котлы. В скором времени насосы обгонят и газовые конструкции.

Предлагаемые тепловые насосы работают на возобновляемой энергии. Их цена не зависит от стоимости энергоносителей.

ᐉ Что такое тепловой насос?

Что такое тепловой насос?

Тепловые насосы — это сложные системы, которые приумножают тепловую энергию, полученную из альтернативных источников, а затем направляют ее на отопление помещений. В качестве теплоисточника могут выступать земля, окружающий воздух или грунтовые воды.

Теплонасосы используются не только в домах, но и в различных технологических процессах, промышленной сфере, строительстве. Они также применяются для нагрева воды, например, в бассейнах.

Почему тепловые насосы — выгодная замена газовому и электрическому отоплению

Солнце и воздух являются источниками неисчерпаемого низкотемпературного тепла. Такая тепловая энергия — бесплатная и возобновляемая.

Тепловой насос переносит или перекачивает эту энергию из одной среды в другую. О принципе работы теплового насоса — далее в статье.

Как работает тепловой насос для отопления дома

В конструкции насосов задействован контур с циркулирующим в нем хладагентом, наподобие того, как это реализовано в холодильных агрегатах. Однако теплонасос работает иначе: устройство забирает тепловую энергию от окружающей среды, преобразуя ее в полезную для помещения. Получается своеобразный «холодильник наоборот».

Принцип действия теплонасоса

Разбираясь в том, что такое тепловой насос и как он работает важно выделить 5 этапов:

1. Закипание фреона в испарителе.
2. Сжатие хладагента компрессором.
3. Передача тепла конденсатора отопительному контуру.
4. Прохождение охлажденного сконденсированного хладагента через дроссельный клапан.
5. Возвращение охлажденного и жидкого фреона в теплообменник испарителя.

Назначение тепловых насосов — отопление и охлаждение. Дополнительной функцией является нагрев воды для использования в быту или на производстве. Это наиболее функциональное оборудование по сравнению с любыми котлами или кондиционерами.

Работает тепловой насос очень экономно, ведь он расходует энергию только на работу компрессора и циркуляционных насосов. Энергоэффективность оборудования очень высока. Коэффициент преобразования энергии достигает 4-6 и даже выше. Это означает, что каждый используемый киловатт энергии преобразовывается тепловыми насосами в 3-5 киловатт тепла, идущего на обогрев дома или на нагрев воды.

В качестве примера: газовый котел, учитывая действующие тарифы на газ, в 2-3 раза дороже в эксплуатации, чем тепловой насос. За обогрев дома или нагрев воды при помощи теплонасоса нужно платить значительно меньше, чем если бы использовался электрокотел или бойлер. Экономия затрат на отопление может достигать 75-80%!

Откуда тепловой насос может извлекать тепло

Существует много способов снизить затраты на отопление. Одним из наиболее эффективных является именно использование теплонасосов. Это оборудование может извлекать тепловую энергию из:

• подземных грунтовых вод на глубине до 15-20 м;
• площадки грунта с глубиной укладки горизонтального коллектора до 1,2-1,5 м;
• глубоких пробуренных скважин глубиной до 40-50 м;
• ближайшего водоема.

Типы тепловых насосов

Существуют системы, использующие тепло воздушной среды, геотермальную тепловую энергию или установки, извлекающие гидротермальное тепло. Выделим несколько основных типов теплонасосов.

Геотермальный (грунт-вода) тепловой насос: что это такое

Что такое тепловые насосы геотермального типа? Это система, черпающая избытки тепла из слоя поверхностного грунта, глубинных скважин или ближайшего водоема. На глубине чуть ниже промерзающего зимой слоя температура земли всегда положительная — до +5…10 °C. За летнее время земля накапливает достаточно тепла, чтобы грунтовой тепловой насос смог отапливать помещение в течение всей зимы.

Для теплосъема укладывается трубчатый пластиковый коллектор или опускаются двойные зонды, в которых циркулирует теплоноситель, устойчивый к замерзанию. Чем больше жилой площади, тем длиннее трубы коллектора или глубина зондов. Удельная мощность теплосъема для разных грунтов может варьироваться от 8 до 32 Вт/м². Учитываются также характеристики грунта и его слоев, что требует геологических изысканий.

Гидротермальные (вода-вода) тепловые насосы: что это такое

Принцип работы такого теплонасоса основан на извлечении тепла из подземных вод. Температура воды на глубине круглый год держится на отметке около +10 °С. Следует заметить, что оборудование достаточно сложное в установке и обслуживании.

Для монтажа такого оборудование нужно провести анализ глубины водного горизонта, а также количества, качества и чистоты воды. Его функциональные возможности и производительность не зависят от атмосферных условий или сезона. Коэффициент преобразования энергии у водяного теплонасоса достигает 5, а в некоторых случаях может быть еще выше.

Насос тепловой вода-вода — выгодный вариант только при условии грамотного подбора и расчета оборудования, а также высококвалифицированного монтажа и пусконаладки.

Обратите внимание: цена геотермального и водяного тепловых насосов достаточно высока. Это обусловлено необходимостью проведения предварительных изысканий и дорогих монтажных работ.

Аэротермальные (воздух-вода) тепловые насосы: что это

Такой теплонасос отличается демократичной ценой и прост в установке. Он подходит для интеграции в модернизируемую систему отопления, а также легко устанавливается и быстро окупается при внедрении в новом доме. Поскольку его тепловая производительность зависит от наружной температуры воздуха, воздушный тепловой насос выгодно использовать в бивалентных схемах, с резервным вторым источником тепла.

Общая мощность теплового насоса с резервным источником становится меньше, как и его стоимость. При этом такая система тепловых насосов отличается оптимальной энергоэффективностью и экономичностью.

Различают моноблочную компоновку или комплект, включающий наружный и внутренний блоки. Воздушный инверторный тепловой насос точно и экономно отвечает на приоритетные нагрузки по теплу, горячему водоснабжению или по холоду. Коэффициент энергоэффективности таких систем — до 5 и более, они способны работать даже при наружной температуре до -25 °C.

Это наиболее популярные тепловые насосы для внедрения в умеренном климате на большей части территории Украины. Такое оборудование быстро окупается и подходит для установки в новом доме как в городах-миллионниках, так и в регионах.

Отличным примером теплового насоса воздух-вода являются серии Arctic Home Basic и Arctic Home Smart — высокоэффективное оборудование компании Mycond.

Больше о тепловых насосах бренда Mycond вы сможете узнать тут.

Что такое тепловой насос воздух-воздух

Такой теплонасос, использующий тепло вентиляционного или наружного воздуха, по схеме своей работы похож на кондиционер, работающий на «охлаждение/обогрев». Однако его приоритетом всегда остается отопление.

Такие тепловые насосы отличаются превосходной энергоэффективностью в любое время года. Кроме этого, они могут быть оборудованы комплектом для обеспечения горячей воды.

Преимущества тепловых насосов

Любой тепловой насос — это эффективное оборудование, обладающее множеством сильных сторон:

• Используются инновационные технологии для теплоснабжения, кондиционирования и горячего водоснабжения (ГВС).
• Затраты на отопление и ГВС снижаются в несколько раз.
• Тепловой насос характеризуется экологической чистотой: нет выбросов CO2, поэтому окружающая среда не загрязняется.
• Не нужны надзор, согласования, постоянный контроль за безопасностью оборудования.
• Контроль микроклимата осуществляется по специальным датчикам температуры и влажности. 

Как выбирать теплонасос: советы специалиста

Насосы тепловые представлены множеством моделей с разными характеристиками, поэтому для правильного подбора оборудования нужно учитывать много нюансов. В первую очередь нужно:

• Рассчитать тепловую мощность устройства, которая должна покрыть любые теплопотери строения, включая те, что возникают в наиболее холодное время года. При этом следует учитывать расчетную зимнюю температуру для вашего города.
• Учитывать климатические условия региона, если используется насос воздух-воздух. Важно правильно выбрать точку бивалентности — критическую отметку, когда система теплового насоса должна перейти на резервный обогреватель.
• Предусмотреть, какое количество тепла должно подавать оборудование в течение 1 часа, чтобы температура воздуха в помещении соответствовала заданному значению.

Важно заметить, что наиболее предпочтительным является точный расчет специалистами. Следует учесть размеры окон, толщину и материал изготовления стен, а непосредственно для подсчета мощности оборудования нужно использовать сложные формулы.

Экономичные и эффективные тепловые насосы

С правильно подобранным тепловым насосом вы можете забыть о проблемах с отоплением помещений и сэкономить за счет использования тепловой энергии из возобновляемых источников. Однако только высококвалифицированные специалисты смогут подобрать нужное оборудование. При этом профессионалы будут учитывать привязку к конкретному участку частного дома, инженерные системы, планировку строения и многие другие нюансы.

От правильных расчетов зависят стоимость системы, ее эффективность и надежность. Для реализации таких проектов необходимо обратиться к профессионалам, которые помогут вам выбрать наиболее подходящее по мощности и цене оборудование.

Какой выбрать теплоноситель для тепловых насосов? Тепловые насосы для отопления

Геотермальные системы охлаждения и отопления представляются геотермальным насосом, «высасывающим тепло». Их основное предназначение заключается в переносе тепловой энергии от источника, имеющего низкую температуру, к потребителю, обладающему высокой температурой. В данном случае источником могут быть грунтовые воды, водоемы. Принцип действия основан на возможном изменении направления энергетического потока с отопления на охлаждение. Сделать это можно практически в любой момент.

Схема работы теплового насоса

Увеличить

Термодинамика рассматривает тепловой насос как теплофизическую систему, аналогичную холодильной машине. Отличие составляет конденсатор. В тепловом насосе ему отводится функция теплообменного аппарата, выделяющего тепловую энергию потребителю. Непосредственно, теплообменный аппарат теплового насоса, является испарителем, поглощающим тепло от теплоносителя. Такова краткая схема процесса работы теплового насоса по отоплению помещения.

Холодильное оборудование выполняет иную функцию. Его задача — генерировать холод посредством отбора тепла испарителем из определенного объема. Конденсатор холодильника избавляется от тепла, передавая тепловую энергию окружающей среде.

Рассматривая принцип работы геотермального теплового насоса отопления более детально, получаем следующее. Находящийся в конденсаторе, только что сжатый, горячий жидкий фреон компрессора передает тепловую энергию теплоносителю, иными словами, антифризу внутреннего контура. Этот контур осуществляет функцию горячего водоснабжения или отопления.

Внешним контуром геотермального теплового насоса является сеть радиаторов и трубопроводов, расположенных в окружающей среде: земле, воздухе или водоеме, с циркулирующим внутри системы антифризом.

КПД тепловых отопительных насосов в геотермальной системе находится на уровне 80%, оставшаяся часть тепловой энергии расходуется на энергетические затраты: циркуляцию во внутренних и внешних контурах насосов, потери внутри компрессорной системы.

Купить подобный тепловой насос, как и теплоноситель вполне реально. Достаточно обратиться в соответствующий магазин вашего города или воспользоваться услугами интернет – магазина. Ориентируясь по ценам, стоит обратить внимание на основу теплоносителя. Экологически чистый пропиленгликоль, предпочтительнее, невзирая на более высокую стоимость, поскольку теплоносители на этиленгликоле опасны для человека. Само вещество, как и его пары, образующиеся в процессе возможной протечки, токсичны для человека. С начала нового столетия этиленгликоль в бытовых условиях практически не эксплуатируется в Северной Америке и Евросоюзе.

Первичный контур теплового насоса, непосредственно взаимодействует с окружающей средой — грунтовыми водами, почвой, воздухом. Любая протечка такой конструкции, во внешний контур, которого заправлен антифриз на этиленгликоле, нанесет ущерб экологии. Отравление воздушных масс, грунтовых вод, водоемов, почвы, косвенно может сказаться на человеке. Поэтому рекомендуется для бытовых условий использовать экологические теплоносители на основе пропиленгликоля, одними из которых являются теплоносители ХНТ-НВ. 

Теплоноситель марки ХНТ-НВ

Ключевое отличие теплоносителя для теплового насоса ХНТ-НВ состоит в низком коэффициенте вязкости. Это понижает инертность системы отопления, позволяя существенно быстрее и равномернее прогревать жилые помещения. Результирующая экономия энергии от такого эффекта составляет до 20% при запуске оборудования в условиях температур ниже нуля. Еще одной отличительной особенностью теплоносителя ХНТ-НВ является стабильность его теплофизических характеристик в широком диапазоне эксплуатационных температур. Это обеспечивает равномерный прогрев помещения, препятствует дополнительным энергетическим расходом при колебаниях температур.

Основные физико-химические и теплофизические параметры ХНТ-НВ

Внешний вид	Прозрачная однородная жидкость со слабым характерным запахом без механических примесей
Верхний температурный предел эксплуатации	+118оС
Нижний температурный предел эксплуатации	от –20оС до –60оС*
Плотность (при +20оС)	1,090 – 1,126*
рН (при +20оС)	9,0 ±0,5*
Устойчивость пены (при +20оС)	не более 3 сек.

* — в зависимости от марки ХНТ-НВ

Антикоррозионная защита

Применимые в составе ХНТ-НВ ингибиторы коррозии позволяют практически полностью исключить коррозионное воздействие на металлические элементы системы теплового насоса.

Коррозионное воздействие на металлы антифризов серии ХНТ-НВ, определенное весовым методом, г/м2 в сутки
Сталь-3 (ГОСТ 380-94), не более	0,1
Медь М1 (ГОСТ 859-78), не более	0,1
Припой ПОС35 (ТУ 48-13-10-84), не более	0,2
Алюминий АК-6М2 (ОСТ 48-178-80), не более	0,1

Безопасность

Теплоноситель ХНТ-НВ для систем геотермальных тепловых насосов экологически безопасен, при попадании на открытые части тела или на одежду легко смывается водой, не оставляя раздражения или ожогов. Попадая в почву, в грунт ХНТ-НВ разлагается, не нанося никакого вреда окружающей среде, природе. Теплоносители серии ХНТ-НВ – не токсичны (относятся к 4-му классу опасности — «веще­ства малоопасные» по ГОСТ 12.1.007-76), пожаро- и взрывобезопасны.

Энергоэффективность и экономичность

По сравнению с теплоносителями на основе пропиленгликоля, серия ХНТ-НВ, благодаря инновационной системе снижения вязкости, обладает лучшими гидродинамическими характеристиками что способствует снижению энергозатрат на их перекачивание и повышению эффективности тепловых насосов.

Стабильность характеристик и долговечность

Период эксплуатации ХНТ-НВ, в течение которого остаются стабильными теплофизические характеристики (при соблюдении условий эксплуатации, рекомендованных производителем), составляет 15 лет.

Эксплуатация и хранение

Теплоносители для тепловых насосов серии ХНТ-НВ выпускаются в виде готовой к применению продукции. Изменение концентрации теплоносителя возможно только после консультации с производителем.

Не допускается смешивать ХНТ-НВ с другими теплоносителями, в связи с высокой вероятностью протекания нежелательных химических реакций между компонентами теплоносителя, что может привести к ухудшению теплофизических и антикоррозионных свойств, появлению осадка, выделению газов и т.д.

Тепловые насосы и грунт

Наиболее распространенные источники тепловой энергии – грунт и почва. Стоимость теплового насоса определяется не только наличием самого прибора, но и необходимостью произвести определенные земляные и монтажные работы.

Работа теплового насоса происходит за счет отбора тепла у поверхностного слоя земли, глубина которого примерно 100 метров находится в постоянном контакте с солнечной энергией. Этот слой обладает радиогенным теплом, полученным из более глубоких слоев земли, одновременно с этим ему не чужд конвективный обмен с воздухом. Благодаря атмосферным явлениям: дождю, таянию снега, перемещению грунтовых вод, наблюдается теплоперенос энергии в грунт.

Развитие использования тепловых насосов

Тепловые насосы находятся в свободной продаже. Они захватили мировой рынок в этой сфере, докатившись и до России, основательно обосновавшись в Америке, Китае, Западной Европе. Такой популярности тепловые насосы обязаны своими системами кондиционирования и отопления, энергосберегающие способности которых, признаны весьма эффективными.

Сегодня такие насосы можно встретить в частных домах, общественных зданиях, на предприятиях. Однако, ранее, на заре своего внедрения, тепловые насосы устанавливались в элитных домах, отличающихся своей дороговизной. Появление геотермальных систем многие связывают с энергетическими кризисами 1973 и 1978 годов, в отличие от сегодняшних дней, они были в ценовой категории малодоступной обычному потребителю.

Современные технологии значительно удешевили оборудование и установку такой системы. Благодаря чему, становится все более популярным их использование, как в новых домах, так и на замену старым системам отопления.

Одним из ярких примеров установки геотермальной системы с тепловым насосом является их использование в многоэтажном здании Нью-Йорка — The Empire State Building.

Федеральный закон Соединенных Штатов Америки закрепил использование геотермальных систем во время возведения новых общественных зданий. Сегодня США становится одним из передовых производителей систем, за год их выпускается только в этой стране около 1 миллиона. Это, безусловно, будет способствовать еще быстрейшему распространению тепловых насосов.

Среди Европейских стран, интенсивно использующих природные ресурсы в качестве источников для своих систем отопления, выделяется Швеция. В этой стране примерно 50% насосов работают от геотермальных систем. В Стокгольме 12% зданий отапливаются такими системами, их общая потребляемая мощность более 300 МВт. Такой популярности тепловые насосы обязаны удачному географическому расположению. Источником тепла являются воды Балтийского моря, редко охлаждающиеся ниже 8 градусов тепла.

Энергетический комитет делает прогноз на будущее, в котором предполагает, что уже к 2020 примерно 70% мировых теплоносителей перейдут на геотермальный принцип работы.

Особенности работы тепловых насосов и где рационально их использовать

Тепловые насосы активно применяются в Европе, США и ОАЭ уже более четверти века. Принцип работы этого оборудования основан на преобразовании низкопотенциального тепла природных объектов в высокопотенциальное тепло, используемое для обогрева жилых, офисных и производственных помещений.

Энергия черпается из воздуха, воды или грунта, то есть самовозобновляемых источников, поэтому технология является одной из самых прогрессивных и экологичных.

Главная функция теплового насоса – обогревать дом зимой

Еще во времена СССР в качестве эксперимента по освоению новой технологии создавались отдельные поселки, дома в которых отапливались тепловыми насосами. С тех пор технология сильно усовершенствовалась, однако широкого применения в России так и не получила ввиду высокой стоимости.

Остановимся подробнее на том, как работают тепловые насосы, какими преимуществами обладают и когда их целесообразно использовать.

Как работает тепловой насос?

Принцип работы теплового насоса основан на передаче тепла от менее нагретого объекта к более нагретому с увеличением температуры последнего. Согласно законам физики, любой объект, температура которого выше 0 °K, имеет запас тепловой энергии. Ее можно добыть из объектов окружающей среды посредством их охлаждения, а затем направить на обогрев жилых и рабочих помещений.

Конструктивно тепловой насос состоит из двух частей: наружного блока, собирающего тепло, и внутреннего, который передает это тепло в систему отопления и горячего водоснабжения дома. Для работы компрессора используется электрическая энергия. А показателем эффективности работы оборудования является коэффициент преобразования, который рассчитывается как отношение полученной тепловой энергии к израсходованной электрической.

Принцип работы теплового насоса

Несмотря на экологичность, прогрессивность и удобство систем на базе тепловых насосов, в нашей стране они используются нечасто. И тому есть простое объяснение – наличие более дешевых альтернативных источников энергии. Применение природного газа обходится значительно дешевле, поэтому газовое отопление является традиционным решением обогрева частных домов и коттеджей.

В каких случаях рационально использовать тепловые насосы?

1. Первый и самый очевидный случай – когда нет возможности провести магистральный газ.

В отдаленных районах, куда не планируется проведение газовой магистрали, применять тепловой насос намного выгоднее, чем электрический обогрев. Система обеспечит и отопление, и горячее водоснабжение, и кондиционирование. Тогда как без нее придется использовать сразу несколько типов оборудования: электрические отопительные приборы (масляные радиаторы, теплый пол или др.), бойлеры и кондиционеры. Затраты электроэнергии будут существенно выше.

2. Когда площадь отапливаемого помещения не очень большая.

Предположим речь идет о небольшом дачном домике или гостевом коттедже на участке приличного размера, куда нерентабельно проводить газопровод. Установка теплового насоса в этом случае будет самым простым и удобным вариантом решения вопроса с отоплением.

3. Если важно сделать отопление быстро.

Газовое отопление быстро не сделаешь. Во-первых, к дому нужно подвести газ от магистрального газопровода. Во-вторых, составить рабочий проект и заключить договор с газовой службой. В-третьих, закупить и монтировать оборудование в специально подготовленную котельную. В-четвертых, заполнить систему теплоносителем и выполнить пробный запуск. И только в случае, если все работает по плану, осуществить окончательный запуск. Обычно процесс занимает минимум три месяца.

С помощью теплового насоса организовать отопление в доме небольшой площади можно всего за сутки.

4. Если не хочется иметь дело с газом.

Есть хозяева, которые хотят организовать экологичный дом с минимумом хлопот. Им не хочется сталкиваться с лицензирующими органами, отдельно выделять помещение под котельную, где должны быть соблюдены требования по притоку и отводу воздуха, площади остекления и т. п. И в целом они считают газовое оборудование рискованным.

Тепловой насос не опаснее холодильника и места занимается столько же. Его можно поставить в любой уголок на кухне, в прихожей или гараже. Нет необходимости в отдельном помещении и других особых условиях. Достаточно подключить его в розетку и теплопровод, и помещение будет обогреваться.

5. И еще отдельный случай – гористая местность.

Если частный дом находится в горах, возникает сразу несколько проблем: сложно подвести газопровод и невозможно использовать геотермальный тепловой насос. Такой насос предполагает закладывание теплообменников в глубокую скважину, бурение которой в скальной породе – дело сложное и дорогое.

Преимущества тепловых насосов

Закончить статью хотелось бы перечислением преимуществ тепловых насосов:

• Экономичность. Для получения 1 кВт·ч тепловой энергии обычно затрачивается не более 0,35 кВт·ч электроэнергии.
• Универсальность. Можно использовать для отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха в доме.
• Легкий монтаж. Простые системы «воздух-воздух» и «воздух-вода» монтируются за один день.
• Простая эксплуатация. Использовать систему не сложнее, чем обычный кондиционер.
• Минимум требований. Нет дополнительных требований к оборудованию помещения, системе вентиляции, пожарной безопасности и т. д., тепловой насос как обычный бытовой электроприбор – купил, установил, подключил и используешь.
• Небольшой размер и бесшумная работа. Тепловой насос занимает мало места и работает почти бесшумно, что важно для жилых помещений.

Экологичные, эффективные и простые в монтаже тепловые насосы не зря завоевали в мире большую популярность. В некоторых случаях они являются единственно возможным вариантом организации экономной системы отопления в частном доме.

Тепловые насосы. Тепловые насосы для отопления. Принцип теплового насоса

Запасы полезных ископаемых неуклонно истощаются, и все чаще ученые ищут альтернативные источники энергии, которые были бы, вдобавок, еще и экологически чистые.

Все чаще используются солнечные батареи, но тепло можно получить не только от солнца, но из всего, что нас окружает и имеет плюсовую температуру: из грунта, воздуха либо воды. Для этого используют тепловые насосы. Тепло, которое вырабатывается с их помощью, уже широко используется для отопления и горячего водоснабжения домов и промышленных зданий.

С древних времен люди использовали тепло земли для согрева жилья. Но для этого они банально копали землянки, делали бревенчатый накат, засыпанный землей, что позволяло экономить дрова и сохранять тепло в помещении. Тепловые насосы тоже используют тепло окружающей среды, правда, работая по другому принципу.

Установив тепловой насос, отпадает необходимость не только отопительного котла, но и кондиционера. А что еще более важно, позволяет не беспокоиться о регулярном повышении цен на топливо и электроэнергию. Источник тепла постоянно будет у вас под ногами, поскольку температура грунта на глубине не поднимается выше 10 градусов тепла.

Конденсатор, компрессор и испаритель – вот составные части этого агрегата. Тепловой насос действует по принципу холодильника, только наоборот. Нагретый теплом окружающей среды теплоноситель по трубам поступает в насос. В испарителе теплоноситель передает тепло фреону (хладогену), который испаряется. Компрессор сжимает пары, что приводит к значительному повышению температуры. Затем хладоген в конденсаторе, охлаждаясь, передает тепло в систему горячего водоснабжения и отопления дома, после чего возвращается в испаритель. И так по непрерывному циклу. По сути, нет необходимости в постоянной дополнительной заправке топливом, как в двигателе внутреннего сгорания.

Несмотря на то, что для работы компрессора теплового насоса необходима электроэнергия, ее расход в 3-4 раза меньше, чем при использовании электрического котла.

Теплоносителем могут быть различные вещества. Но если рядом есть речка или озеро, это сразу снимает проблему. В таком случае вода по трубам через тепловой насос охлаждается и возвращается в озеро или реку, не загрязняя окружающую среду. При отсутствии водоема, источником тепла может быть грунт — небольшой участок земли, в котором прокладывают трубы с водой, в которую добавлен антифриз, предотвращающий ее замерзание. При горизонтальной укладке труб для дома площадью до 200 кв.м. достаточно участка площадью примерно 320 кв.м. Но, если размеры участка не позволяют занять столько места под монтаж системы, производится монтаж труб в вертикальную скважину.

В случае установки теплового насоса в доме, используется тепло воздуха, что делает систему более эффективной. Летом тепловой насос можно использовать вместо кондиционера для охлаждения комнат. Кроме того, эффективность работы теплового насоса зависит от хорошего утепления стен здания, установки пластиковых окон, чтобы напрасно не отапливать улицу. Но в том случае, если здание находится в холодных широтах, на время особо сильных морозов, желательно иметь дополнительное электрическое отопление, либо использовать систему в сочетании с солнечными коллекторами.

Несмотря на то, что это оборудование дороже, чем обычные газовые или электрические котлы, оно быстро окупается благодаря экономии на оплате за газ и электроэнергию, но что более важно — этот метод является не только экологически чистым, но и позволяет освободиться от зависимости перед поставщиками газа.

Системы тепловых насосов | Министерство энергетики

Ряд нововведений улучшают производительность тепловых насосов.

В отличие от стандартных компрессоров, которые могут работать только на полную мощность, двухскоростные компрессоры позволяют тепловым насосам работать близко к тепловой или охлаждающей способности, необходимой при любой конкретной температуре наружного воздуха, экономя энергию за счет сокращения операций включения / выключения и износа компрессора. Двухскоростные тепловые насосы также хорошо работают с системами управления зонами. В системах зонального контроля, которые часто встречаются в больших домах, используются автоматические заслонки, позволяющие тепловому насосу поддерживать разные температуры в разных комнатах.

Некоторые модели тепловых насосов оснащены двигателями с регулируемой скоростью или двухскоростными двигателями на своих внутренних вентиляторах (нагнетателях), наружных вентиляторах или обоих. Регулируемые скорости вращения этих вентиляторов пытаются поддерживать движение воздуха с комфортной скоростью, сводя к минимуму сквозняки и максимизируя экономию электроэнергии. Это также сводит к минимуму шум от нагнетателя, работающего на полной скорости.

Некоторые высокоэффективные тепловые насосы оснащены пароохладителем , который утилизирует отработанное тепло из режима охлаждения теплового насоса и использует его для нагрева воды.Тепловой насос с пароохладителем может нагревать воду в 2–3 раза эффективнее, чем обычный электрический водонагреватель.

Еще одним достижением в технологии тепловых насосов является спиральный компрессор , который состоит из двух спиральных спиралей. Один остается неподвижным, в то время как другой вращается вокруг него, сжимая хладагент, направляя его во все более мелкие области. По сравнению с обычными поршневыми компрессорами спиральные компрессоры имеют более длительный срок службы и работают тише.По некоторым данным, тепловые насосы со спиральными компрессорами обеспечивают более теплый воздух на 10–15 ° F (5,6–8,3 ° C) в режиме обогрева по сравнению с существующими тепловыми насосами с поршневыми компрессорами.

Хотя большинство тепловых насосов используют электрические резистивные нагреватели в качестве резерва в холодную погоду, тепловые насосы также могут быть оборудованы в сочетании с газовой печью, иногда называемой двухтопливной или гибридной системой, в дополнение к тепловому насосу. Это помогает решить проблему менее эффективной работы теплового насоса при низких температурах и снижает потребление электроэнергии.Есть несколько производителей тепловых насосов, которые объединяют оба типа тепла в одном корпусе, поэтому эти конфигурации часто представляют собой две меньшие по размеру, расположенные бок о бок стандартные системы, использующие один и тот же воздуховод.

По сравнению с топкой, работающей на горящем топливе, или обычным тепловым насосом, этот тип системы также может быть более экономичным. Фактическая экономия энергии зависит от относительной стоимости топлива для сжигания по сравнению с электричеством.

Бестоковые мини-сплит-тепловые насосы | Министерство энергетики

Основными преимуществами мини-сплит являются их небольшие размеры и гибкость для зонирования или обогрева и охлаждения отдельных помещений.Многие модели могут иметь до четырех внутренних вентиляционных агрегатов (для четырех зон или комнат), подключенных к одному наружному агрегату. Количество зависит от того, сколько тепла или холода требуется для здания или каждой зоны. Это может зависеть от того, насколько хорошо здание утеплено и герметично). Каждая из зон имеет свой собственный термостат, поэтому вам нужно только кондиционировать занимаемое пространство, что может сэкономить энергию и деньги.

Бесконтактные мини-сплит-системы легче установить, чем некоторые другие типы систем кондиционирования.Например, для соединения наружного и внутреннего блоков обычно требуется только трехдюймовое отверстие в стене для кабелепровода. Большинство производителей систем этого типа могут предоставить соединительные кабелепроводы различной длины, и, при необходимости, вы можете разместить наружный блок на расстоянии не более 50 футов от внутреннего испарителя. Это позволяет кондиционировать комнаты на передней стороне дома, но размещать компрессор в более выгодном или незаметном месте снаружи здания.

Мини-разветвители не имеют воздуховодов, поэтому они позволяют избежать потерь энергии, связанных с воздуховодом центральных систем принудительной подачи воздуха. Потери в воздуховодах могут составлять более 30% энергопотребления для кондиционирования помещения, особенно если воздуховоды находятся в не кондиционируемом пространстве, например на чердаке.

По сравнению с другими дополнительными системами, мини-блоки предлагают большую гибкость в дизайне интерьера. Воздухоочистители для помещений можно подвесить к потолку, установить заподлицо в подвесной потолок или повесить на стене.Также доступны напольные модели. Большинство внутренних блоков имеют глубину около семи дюймов и гладкие, похожие на высокие технологии куртки. Многие также предлагают пульт дистанционного управления, чтобы упростить включение и выключение системы, когда она расположена высоко на стене или подвешена к потолку.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Если вы подумываете о различных источниках обогрева и охлаждения вашего дома, тепловой насос обязательно должен быть в вашем списке. Хотя их покупать дороже, они, как правило, потребляют меньше энергии, что означает более низкие счета за коммунальные услуги.

Тепловые насосы обеспечивают экономичный способ обогрева и охлаждения вашего дома. Если вы используете масляную или электрическую систему отопления, вы можете значительно сэкономить.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловые насосы названы правильно. Они перемещают — или перекачивают — тепло из одного места в другое, используя компрессор и жидкий или газовый хладагент. Тепло извлекается из внешних источников, а затем перекачивается в помещения. Компрессор перекачивает хладагент между двумя змеевиками теплообменника.В одном змеевике хладагент испаряется при низком давлении, что позволяет ему поглощать тепло.

Затем хладагент сжимается и направляется во второй змеевик, в результате чего он конденсируется под высоким давлением. Затем тепло выпускается и отправляется в дом.

Системы с тепловым насосом реверсивные. Это позволяет отводить тепло в дом зимой и отводить тепло летом.

Можно думайте о своем холодильнике как о форме тепловой насос, работающий в режиме охлаждения.Ваш холодильник — это изолированный прибор с подключенным тепловым насосом. Змеевик испарителя поглощает тепло и передает его за пределы агрегата. Конденсатор отводит тепло и конденсирует газ в жидкость для его охлаждения.

Плюсы и минусы тепловых насосов

Если вам интересно, каковы плюсы и минусы теплового насоса, вот основные из них.

Плюсов:

• Тепловые насосы обычно имеют более низкие эксплуатационные расходы
• Обычно требуют меньшего обслуживания, чем системы сжигания
• Более безопасны (без выхода газа или окиси углерода)
• Более низкие выбросы углерода
• Не осушает воздух при нагревании
• Тихая работа
• Одна система может обеспечить обогрев и охлаждение
• Еще одним преимуществом тепловых насосов является способность контролировать влажность, а это важный фактор!

Тепловые насосы также могут иметь значительно более длительный срок службы, чем другие типы отопления.Срок службы типичной системы теплового насоса составляет от 10 до 15 лет. Некоторые служат значительно дольше. Как долго ваша система прослужит, зависит от уровней использования и от того, проводите ли вы регулярное обслуживание.

Минус:

Тепловые насосы используют тепло воздуха и земли для обеспечения тепла. Когда на улице очень холодно, тепловому насосу сложно найти источник тепла, необходимый для отопления вашего дома. Это не проблема для умеренного климата, но в экстремальных условиях может потребоваться резервная система отопления.Это может увеличить ваши счета за коммунальные услуги.

• Стоимость установки теплового насоса может быть высокой
• Может потребоваться внутренний и внешний компоненты
• Может выдерживать экстремально низкие температуры

Общие вопросы о тепловых насосах

Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о тепловых насосах.

В чем разница между тепловым насосом и системой центрального кондиционирования?

Вот что вам нужно знать, сравнивая центральное кондиционирование воздуха и тепловой насос.Обе системы будут забирать тепло внутри вашего дома и передавать или перекачивать его наружу. Это помогает охладить ваш дом, поскольку в него закачивается прохладный воздух. Центральная система кондиционирования воздуха не меняет направление и не передает тепло извне. Вместо этого они полагаются на печь для производства тепла.

Система теплового насоса может работать как с обогревом, так и с охлаждением.

Насколько прохладным может сделать ваш дом тепловой насос?

То, что он называется тепловым насосом, не означает, что он не охладит ваш дом.Он будет выполнять ту же работу, что и стандартный кондиционер, и охлаждать большинство домов даже в самом жарком климате.

Тепловые насосы шумят?

Тепловые насосы действительно шумят. И компрессор, и вентилятор производят наибольший шум. Большинство тепловых насосов производят звук в диапазоне 40–50 децибел, что означает, что они громче, чем шепот в библиотеке, но менее шумны, чем ваша посудомоечная машина во время работы.

Потребляют ли тепловые насосы много электроэнергии?

Сэкономят ли тепловые насосы на расходах на охлаждение?

Хотя тепловые насосы позволяют сэкономить на отоплении, не будет заметной разницы в потреблении энергии при охлаждении.Тепловые насосы работают так же, как и кондиционеры для всего дома.

Почему мой счет за тепловой насос такой высокий?

Система теплового насоса увеличит ваши счета за электроэнергию, но также снизит затраты на топливо для других видов топлива для отопления.

Тепловой насос в 2-4 раза эффективнее вашего резервного электрического тепла. Если ваш компрессор теплового насоса выходит из строя и вы используете резервное тепло, приготовьтесь к большему счету. Вентилятор теплового насоса будет работать непрерывно, потребляя гораздо больше энергии.Также могут быть проблемы с настройками термостата, утечки хладагента, поврежденная нагревательная пластина или другие проблемы.

В самые холодные месяцы может показаться, что ваш тепловой насос работает без остановок. Убедитесь, что не установлен аварийный нагрев. Это приведет к резкому увеличению счета за коммунальные услуги.

Может ли тепловой насос обогреть весь дом?

Тепловые насосы могут полностью обогреть весь дом. Также можно установить мини-перегородки для эффективного обогрева отдельных зон или комнат.Мини-секции без воздуховодов также можно использовать, если в домах еще не установлены воздуховоды.

Самое энергоэффективное решение для отопления и охлаждения

Итак, тепловой насос — хорошая идея? Первоначальная стоимость установки теплового насоса будет значительно выше, чем у других источников тепла, но при этом он будет значительно более энергоэффективным. Тепловой насос обычно считается наиболее эффективным отопительным решением на рынке. Если вы переходите с электрического печи, тепловой насос может снизить ваши счета за коммунальные услуги на треть или более.

Его также можно использовать в качестве кондиционера, что означает, что вы получаете обогрев и охлаждение в одном устройстве.

XV18 Тепловой насос | НОВИНКА Скидка до $ 400 Сейчас

Trane TruComfort ™

Системы Trane TruComfort ™ обеспечивают комфорт, работая с точной скоростью, необходимой для обеспечения комфорта в доме. Это позволяет компрессору с регулируемой скоростью, наружному вентилятору и внутреннему вентилятору изменять рабочую скорость и БТЕ по мере изменения наружной температуры, постепенно замедляясь или увеличивая скорость с шагом 1/10 от 1%, чтобы поддерживать комфорт в пределах 1/2 °. настройки термостата.

Эффективная работа

Электрический тепловой насос XV18 — одна из самых эффективных систем в отрасли с рейтингами до 18 SEER и 10 HSPF. Благодаря технологии Trane TruComfort ™ система автоматически настраивается, поддерживая постоянную и постоянную скорость, чтобы избежать перепадов температуры.

Коммуникационные возможности ComfortLink II

Коммуникационная технология

ComfortLink ™ II (доступная при согласовании с внутренними блоками связи) соединяет все ваши ключевые компоненты, поэтому ваша система автоматически настраивается и калибруется для оптимальной производительности и эффективности в течение всего срока службы ваших продуктов.

Надежный, тихий и экономичный

Тщательно подвергнутые пыткам и испытанию на долговечность, вы можете быть уверены, что эта система выдержит все, не задерживая ваш банковский счет. А с тихим вентилятором, который на 4 дБ ниже минимального уровня у конкурентов, вы можете быть уверены, что получаете тихий тепловой насос и лучшую универсальную систему для своего дома.

Очиститель, более здоровый воздух в помещении

Добавьте воздухоочиститель Trane CleanEffects ™ в вашу систему, чтобы фильтровать поступающий воздух и удалять пыль, пыльцу и другие раздражители, делая дом более чистым, здоровым и комфортным.

Максимальный комфорт с гибридной системой

Совместите свой тепловой насос с газовой печью, чтобы воспользоваться преимуществами энергосбережения гибридной системы. Тепловой насос отвечает за отопление вашего дома. Затем ваша печь возьмет верх, когда станет слишком холодно. Вместе они обеспечивают надежный и энергоэффективный комфорт в течение всего года.

Брошюра о продукте

МОДЕЛЬ	МОЩНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ (BTUH)	НОМИНАЛЬНЫЕ ТОННЫ	ВЫСОТА (ДЮЙМ.)	ШИРИНА (ДЮЙМ)	ГЛУБИНА (ДЮЙМ)
4TWV8024A	23 800	2	41	33	30
4TWV8036A	35 000	3	41	33	30
4TWV8037A	35 000	3	41	37	34
4TWV8048A	47 000	4	41	37	34
4TWV8049A	47 000	4	41	37	34
4TWV8060A	54 000	5	45	37	34

Каждый тепловой насос Trane укомплектован высококачественными компонентами.Каждый из них помогает гарантировать, что время от времени ваше устройство будет обеспечивать комфорт, на который может положиться ваша семья. Электрический тепловой насос XV18 включает:

• Коммуникационные возможности ComfortLink ™ II и уникальный инверторный привод с охлаждением хладагентом
• Компрессор с регулируемой скоростью Climatuff ™
• Шумоизолятор компрессора
• Полностью алюминиевый змеевик Spine Fin ™
• DuraTuff ™ Антикоррозийный поддон
• Интегрированная система вентиляторов
• Упрощенное двухпроводное соединение
• Полноразмерные панели с жалюзи
• Порошковая окраска
• признан самым эффективным в рейтинге ENERGY STAR в 2019 году

XV20i Тепловой насос | НОВИНКА Скидка до $ 400 Сейчас

Trane TruComfort ™

Системы Trane TruComfort ™ обеспечивают комфорт, работая с точной скоростью, необходимой для обеспечения комфорта в доме.Это позволяет компрессору с регулируемой скоростью, наружному вентилятору и внутреннему вентилятору изменять рабочую скорость и БТЕ по мере изменения наружной температуры, постепенно замедляясь или увеличивая скорость с шагом 1/10 от 1%, чтобы поддерживать комфорт в пределах 1/2 °. настройки термостата.

Эффективная работа

Тепловой насос с регулируемой скоростью XV20i — одна из самых эффективных систем в отрасли с номинальной мощностью до 20,00 SEER и 10 HSPF. Благодаря технологии Trane TruComfort ™ тепловой насос 20-SEER автоматически настраивается, поддерживая постоянную и постоянную скорость, чтобы избежать колебаний температуры.

Коммуникационные возможности ComfortLink II

Коммуникационная технология

ComfortLink ™ II (доступная в сочетании с внутренними блоками связи) соединяет все ваши ключевые компоненты, поэтому ваша система автоматически настраивается и калибруется для оптимальной производительности и эффективности на протяжении всего срока службы ваших продуктов.

Надежный, тихий и экономичный

Тщательно подвергнутые пыткам и испытанию на долговечность, вы можете быть уверены, что эта система выдержит все, не задерживая ваш банковский счет.А с тихим вентилятором, который на 4 дБ ниже минимального уровня у конкурентов, вы можете быть уверены, что получаете лучшую универсальную систему для своего дома.

Очиститель, более здоровый воздух в помещении

Добавьте воздухоочиститель Trane CleanEffects ™ в вашу систему, чтобы фильтровать входящий воздух и удалять пыль, пыльцу и другие раздражители, делая дом более чистым, здоровым и комфортным.

Максимальный комфорт с гибридной системой

Совместите свой тепловой насос с газовой печью, чтобы воспользоваться преимуществами энергосбережения гибридной системы.Тепловой насос отвечает за отопление вашего дома. Затем ваша печь возьмет верх, когда станет слишком холодно. Вместе они обеспечивают надежный и энергоэффективный комфорт в течение всего года.

Брошюра о продукте

МОДЕЛЬ	МОЩНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ (BTUH)	НОМИНАЛЬНЫЕ ТОННЫ	ВЫСОТА (ДЮЙМ.)	ШИРИНА (ДЮЙМ)	ГЛУБИНА (ДЮЙМ)
4TWV0024A	–	2	48	33	30
4TWV0036A	–	3	50	37	30
4TWV0048A	–	4	50	37	34
4TWV0060A	–	5	54	37	34

Каждая согласованная система Trane оснащена высококачественными компонентами.Каждый из них помогает гарантировать, что время от времени ваше устройство будет обеспечивать комфорт, на который может положиться ваша семья. Тепловой насос с регулируемой скоростью XV20i включает:

• Коммуникационные возможности ComfortLink ™ II и уникальный инверторный привод с охлаждением хладагентом
• Компрессор с регулируемой скоростью Climatuff ™
• Шумоизолятор компрессора
• Полностью алюминиевый змеевик Spine Fin ™
• WeatherGaurd ™ II Top
• DuraTuff ™ Антикоррозийный поддон
• Интегрированная система вентиляторов
• Упрощенное двухпроводное соединение
• Полноразмерные панели с жалюзи
• Порошковая окраска
• Крепеж WeatherGaurd ™
• признан самым эффективным в рейтинге ENERGY STAR в 2019 году

Сплит-системы с тепловым насосом | Сплит-система Goodman с тепловым насосом

Магазин не будет работать корректно, если куки отключены.

ПОЛЕЗНЫХ ВИДЕО

Сплит-система с тепловым насосом — это энергоэффективный способ обогрева и охлаждения вашего дома круглый год. По сути, центральная система кондиционирования воздуха и теплового насоса — это кондиционер, который также работает в обратном направлении для обогрева вашего дома зимой.

Что такое сплит-система с тепловым насосом?

Сплит-система с тепловым насосом — это система переменного тока с конденсатором, сконфигурированным как тепловой насос снаружи, и змеевиком обработчика воздуха / испарителя внутри.

В сплит-системе один компонент — блок конденсатора / компрессора — находится вне дома на плите, плоской крыше или лестничной площадке, а другой компонент — змеевик обработчика воздуха / испарителя — находится внутри дома. Эта конфигурация настолько распространена, что ее можно считать нормой для семейных домов в США.

Тепловой насос — это просто кондиционер, способный работать в обратном направлении в течение месяцев отопления. В летние месяцы ваша система кондиционирования отводит тепло из дома, позволяя переохлажденному воздуху заменять тепло.Зимой тепловой насос забирает тепло из атмосферы (да, даже в разгар зимы тепло присутствует в воздухе) и доставляет его внутрь.

В чем разница между системой теплового насоса и сплит-системой?

Разница между системой теплового насоса и сплит-системой заключается в следующем:

• Система теплового насоса — это система переменного тока, способная работать в обратном направлении в зимние месяцы.
• Сплит-система — это система переменного тока, в которой конденсатор / компрессор находится снаружи, а змеевик обработчика воздуха / испарителя находится внутри.
• Большинство систем с тепловыми насосами являются сплит-системами, но они могут быть частью замкнутой системы, в которой все компоненты находятся в одной защитной оболочке. См. Нашу статью о стандартном тепловом насосе и тепловом насосе с раздельной системой для получения дополнительной информации.

Сколько стоит тепловой насос сплит-системы?

При покупке у местного установщика тепловой насос сплит-системы в качестве полной системы кондиционирования обычно будет стоить от 7 000 до 10 000 долларов за стандартное семейное жилище, но вы можете сэкономить тысячи на своей системе, купив у HVACDirect.com. См. Нашу статью о том, сколько стоит тепловой насос? для дополнительной информации.

Если вы живете в регионе с мягкими зимами (температура в основном держится выше 35 градусов), система с тепловым насосом — идеальный способ сэкономить на расходах на электроэнергию в течение всего года. Тем, кто находится в более холодных регионах, рассмотрите возможность использования системы кондиционирования / печи, поскольку тепловой насос не будет работать в холодное время года.

Просмотрите и используйте фильтры слева, чтобы найти идеальную систему отопления и охлаждения с тепловым насосом для вашего дома.

У нас есть все ведущие бренды — ознакомьтесь с нашим обширным ассортиментом Goodman AC, AirQuest (производится той же компанией, что и продукты Carrier) и многим другим.

Goodman AC быстро становится одним из крупнейших производителей бытовых и легких коммерческих систем кондиционирования воздуха в Соединенных Штатах. AirQuest имеет репутацию надежного и энергоэффективного устройства. Если вы ищете более универсальную систему кондиционирования воздуха, ознакомьтесь с нашим полным ассортиментом систем с двумя топливными тепловыми насосами.

Агрегаты с тепловым насосом сплит-системы предлагают универсальный вариант для обогрева или охлаждения вашего помещения. Тепловые насосы Split A / C имеют множество различных характеристик. Просмотрите наш сайт и найдите систему, которая вам нужна для вашего пространства.

Не можете найти то, что ищете, или у вас есть вопросы? Позвоните нам по бесплатному телефону или в мгновенном чате с одним из наших экспертов. Мы гордимся тем, что обеспечиваем лучшее обслуживание клиентов в нашем бизнесе.

Почему покупать у нас?

Удовлетворенность клиентов

Наш преданный своему делу персонал усердно работает над тем, чтобы все заказы выполнялись быстро и эффективно, чтобы гарантировать, что вы получите то, что заказали, как можно быстрее.

Безопасность

Мы обеспечиваем безопасные покупки в Интернете, чтобы защитить вашу информацию. Мы также предоставляем возможность оплаты через PayPal, чтобы вы могли использовать уже знакомую вам службу оформления заказа.

Сэкономьте деньги

Мы предлагаем вам отличные цены, чтобы вы могли сэкономить деньги на более важные дела в своей жизни.

Отопление и охлаждение с помощью теплового насоса

Содержание

Введение

Если вы изучаете варианты обогрева и охлаждения вашего дома или сокращения счетов за электроэнергию, вы можете рассмотреть возможность использования системы теплового насоса.Тепловые насосы — это проверенная и надежная технология в Канаде, способная обеспечить круглогодичный контроль комфорта в вашем доме за счет подачи тепла зимой, охлаждения летом и, в некоторых случаях, нагрева горячей воды для вашего дома.

Тепловые насосы могут быть отличным выбором для множества применений, как для новых домов, так и для модернизации существующих систем отопления и охлаждения. Они также являются вариантом при замене существующих систем кондиционирования воздуха, поскольку дополнительные затраты на переход от системы только для охлаждения к тепловому насосу часто довольно низки.Учитывая множество различных типов и опций систем, часто бывает сложно определить, подходит ли тепловой насос для вашего дома.

Если вы подумываете о тепловом насосе, у вас, вероятно, возникнет ряд вопросов, в том числе:

• Какие типы тепловых насосов доступны?
• Какую часть моих годовых потребностей в отоплении и охлаждении может обеспечить тепловой насос?
• Тепловой насос какого размера мне нужен для дома и приложения?
• Сколько стоят тепловые насосы по сравнению с другими системами и сколько я могу сэкономить на счетах за электроэнергию?
• Нужно ли мне делать дополнительные изменения в моем доме?
• Какой объем обслуживания потребуется системе?

В этом буклете представлены важные сведения о тепловых насосах, которые помогут вам быть более информированными и помогут сделать правильный выбор для вашего дома.Используя эти вопросы в качестве руководства, в данном буклете описаны наиболее распространенные типы тепловых насосов и обсуждаются факторы, связанные с выбором, установкой, эксплуатацией и обслуживанием теплового насоса.

Целевая аудитория

Этот буклет предназначен для домовладельцев, которым нужна справочная информация о технологиях тепловых насосов для поддержки принятия обоснованных решений относительно выбора и интеграции системы, эксплуатации и технического обслуживания. Информация, представленная здесь, носит общий характер, а конкретные детали могут отличаться в зависимости от вашей установки и типа системы.Этот буклет не должен заменять работу с подрядчиком или консультантом по энергетике, которые обеспечат соответствие вашей установки вашим потребностям и желаемым целям.

Примечание по управлению энергопотреблением в доме

Тепловые насосы — это очень эффективные системы отопления и охлаждения, которые могут значительно снизить ваши затраты на электроэнергию. Рассматривая дом как систему, рекомендуется свести к минимуму потери тепла из вашего дома из таких областей, как утечка воздуха (через трещины, отверстия), плохо изолированные стены, потолки, окна и двери.

Решение этих проблем в первую очередь может позволить вам использовать меньший размер теплового насоса, тем самым снижая стоимость оборудования теплового насоса и позволяя вашей системе работать более эффективно.

Ряд публикаций, объясняющих, как это сделать, можно получить в Natural Resources Canada.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловые насосы — это проверенная технология, которая десятилетиями использовалась как в Канаде, так и во всем мире для эффективного отопления, охлаждения и, в некоторых случаях, горячей воды в зданиях.На самом деле, вполне вероятно, что вы ежедневно взаимодействуете с технологией тепловых насосов: холодильники и кондиционеры работают по одним и тем же принципам и технологиям. В этом разделе представлены основные принципы работы теплового насоса и представлены различные типы систем.

Основные концепции теплового насоса

Тепловой насос — это устройство с электрическим приводом, которое отбирает тепло из места с низкой температурой (источник , ) и доставляет его в место с более высокой температурой (раковина , ).

Чтобы понять этот процесс, представьте себе поездку на велосипеде по холму: для перехода с вершины холма на подножку не требуется никаких усилий, так как велосипед и гонщик будут естественно перемещаться с высокого места на более низкое. Однако подъем в гору требует гораздо больше работы, так как байк движется против естественного направления движения.

Аналогичным образом тепло естественным образом перетекает из мест с более высокой температурой в места с более низкими температурами (например, зимой тепло изнутри здания теряется наружу).Тепловой насос использует дополнительную электрическую энергию для противодействия естественному потоку тепла, а перекачивает энергию, доступную в более холодном месте, в более теплое.

Так как же тепловой насос обогревает или охлаждает ваш дом? Поскольку энергия извлекается из источника , температура источника снижается. Если дом используется в качестве источника, тепловая энергия будет удалена, охлаждает этого пространства. Так тепловой насос работает в режиме охлаждения, и тот же принцип используется в кондиционерах и холодильниках.Точно так же, когда к приемнику добавляется энергия, его температура увеличивается. Если дом используется как раковина, добавляется тепловая энергия, нагревая пространство. Тепловой насос полностью реверсивный, что означает, что он может как обогревать, так и охлаждать ваш дом, обеспечивая комфорт круглый год.

Источники и приемники для тепловых насосов

Выбор источника и потребителя для вашей системы теплового насоса имеет большое значение для определения производительности, капитальных затрат и эксплуатационных расходов вашей системы. В этом разделе представлен краткий обзор распространенных источников и стоков для жилых помещений в Канаде.

Источники: Для отопления домов с помощью тепловых насосов в Канаде чаще всего используются два источника тепловой энергии:

• Источник воздуха: Тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха во время отопительного сезона и отводит тепло наружу во время летнего периода охлаждения.
  Может быть удивительно узнать, что даже при низких температурах наружного воздуха все еще доступно много энергии, которую можно извлечь и передать в здание. Например, теплосодержание воздуха при -18 ° C соответствует 85% тепла, содержащегося при 21 ° C.Это позволяет тепловому насосу обеспечивать хороший обогрев даже в более холодную погоду.
  Системы с воздушным источником являются наиболее распространенными на канадском рынке, их установлено более 700 000 единиц по всей Канаде.
  Этот тип системы более подробно обсуждается в разделе «Воздушные тепловые насосы ».
• Земля-источник: Тепловой насос с грунтовым источником использует землю, грунтовые воды или и то, и другое в качестве источника тепла зимой и в качестве резервуара для отвода тепла, удаляемого из дома летом.
  Эти тепловые насосы встречаются реже, чем блоки с воздушным источником, но все чаще используются во всех провинциях Канады. Их основное преимущество состоит в том, что они не подвержены резким колебаниям температуры, поскольку в качестве источника постоянной температуры используется земля, что обеспечивает наиболее энергоэффективный тип системы теплового насоса.
  Этот тип системы более подробно обсуждается в разделе Тепловые насосы наземного источника питания .

Раковины: Две раковины для тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с помощью тепловых насосов в Канаде:

• Воздух в помещении нагревается тепловым насосом.Это можно сделать с помощью:
  • Центрально-канальная система или
  • Внутренний блок без воздуховодов, например, настенный блок.
• Вода внутри здания подогревается. Затем эту воду можно использовать для обслуживания оконечных систем, таких как радиаторы, теплый пол или фанкойлы, через гидравлическую систему.

Введение в эффективность теплового насоса

Печи и котлы обеспечивают обогрев помещения за счет добавления тепла к воздуху за счет сжигания топлива, такого как природный газ или мазут.Несмотря на то, что эффективность постоянно улучшается, она все еще остается ниже 100%, а это означает, что не вся доступная энергия от сгорания используется для нагрева воздуха.

Тепловые насосы работают по другому принципу. Электроэнергия, подводимая к тепловому насосу, используется для передачи тепловой энергии между двумя местами. Это позволяет тепловому насосу работать более эффективно, с типичным КПД более
100%, т. Е. На вырабатывается на тепловой энергии больше, чем количество электроэнергии, используемой для его перекачки.

Важно отметить, что эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры источника и стока . Точно так же, как более крутой холм требует больше усилий для подъема на велосипеде, большая разница температур между источником и приемником теплового насоса требует, чтобы он работал больше, и может снизить эффективность. Решающее значение имеет определение теплового насоса правильного размера для максимальной сезонной эффективности. Эти аспекты более подробно обсуждаются в разделах Воздушные тепловые насосы и Наземные тепловые насосы .

Терминология эффективности

В каталогах производителей используются различные показатели эффективности, что может затруднить понимание производительности системы для начинающего покупателя. Ниже приводится разбивка некоторых часто используемых терминов эффективности:

Показатели устойчивого состояния: Эти показатели описывают эффективность теплового насоса в «установившемся режиме», то есть без реальных колебаний времени года и температуры. Таким образом, их значение может значительно измениться при изменении температуры источника и стока, а также других рабочих параметров.Метрики устойчивого состояния включают:

Коэффициент полезного действия (COP): COP — это соотношение между скоростью, с которой тепловой насос передает тепловую энергию (в кВт), и количеством электроэнергии, необходимой для перекачивания (в кВт). Например, если тепловой насос использовал 1 кВт электроэнергии для передачи 3 кВт тепла, COP будет 3.

Коэффициент энергоэффективности (EER): EER аналогичен COP и описывает стационарную эффективность охлаждения теплового насоса.Он определяется делением холодопроизводительности теплового насоса в британских тепловых единицах в час на потребляемую электрическую энергию в ваттах (Вт) при определенной температуре. EER строго связан с описанием эффективности охлаждения в установившемся режиме, в отличие от COP, который можно использовать для выражения эффективности теплового насоса как при нагреве, так и при охлаждении.

Сезонные показатели производительности: Эти показатели предназначены для более точной оценки производительности в течение отопительного или холодного сезона путем учета «реальных» изменений температуры в течение сезона.

Сезонные показатели включают:

• Коэффициент сезонной производительности отопления (HSPF): HSPF — это отношение количества энергии, которое тепловой насос поставляет в здание за полный отопительный сезон (в британских тепловых единицах), к общей энергии (в ватт-часах), которую он использует за тот же период. период.

Погодные характеристики долгосрочных климатических условий используются для представления отопительного сезона при расчете HSPF. Однако этот расчет обычно ограничивается одним регионом и может не полностью отражать производительность по Канаде.Некоторые производители могут предоставить HSPF для другого климатического региона по запросу; однако обычно HSPF сообщаются для Региона 4, представляющего климат, подобный Среднему Западу США. Регион 5 будет охватывать большую часть южной половины провинций Канады, от внутренних районов Британской Колумбии до Нью-Брансуика ^{Footnote 1} .

• Сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER): SEER измеряет эффективность охлаждения теплового насоса в течение всего сезона охлаждения. Он определяется путем деления общего охлаждения, обеспечиваемого в течение сезона охлаждения (в британских тепловых единицах), на общую энергию, использованную тепловым насосом в течение этого времени (в ватт-часах).SEER основан на климате со средней летней температурой 28 ° C.

Важная терминология для систем с тепловым насосом

Вот несколько общих терминов, с которыми вы можете встретиться при исследовании тепловых насосов.

Компоненты системы теплового насоса

Хладагент — это жидкость, которая циркулирует в тепловом насосе, попеременно поглощая, транспортируя и выделяя тепло. В зависимости от местоположения жидкость может быть жидкой, газообразной или смесью газа и пара

Реверсивный клапан регулирует направление потока хладагента в тепловом насосе и переключает тепловой насос из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.

Змеевик представляет собой петлю или петли трубопровода, в которых происходит теплопередача между источником / стоком и хладагентом. Трубка может иметь ребра для увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена.

Испаритель представляет собой змеевик, в котором хладагент поглощает тепло из окружающей среды и кипит, превращаясь в низкотемпературный пар. По мере того, как хладагент проходит от реверсивного клапана к компрессору, аккумулятор собирает лишнюю жидкость, которая не испарилась в газ.Однако не все тепловые насосы имеют аккумулятор.

Компрессор сжимает молекулы газообразного хладагента вместе, повышая температуру хладагента. Это устройство помогает передавать тепловую энергию между источником и стоком.

Конденсатор представляет собой змеевик, в котором хладагент отдает тепло своему окружению и становится жидкостью.

Устройство расширения понижает давление, создаваемое компрессором.Это вызывает падение температуры, и хладагент становится низкотемпературной парожидкостной смесью.

Наружный блок — это место, где тепло передается в / из наружного воздуха в тепловом насосе с воздушным источником. Этот блок обычно содержит змеевик теплообменника, компрессор и расширительный клапан. Он выглядит и работает так же, как и наружная часть кондиционера.

Внутренний змеевик — это место, где тепло передается в / из внутреннего воздуха в некоторых типах тепловых насосов с воздушным источником.Как правило, внутренний блок содержит змеевик теплообменника, а также может включать дополнительный вентилятор для циркуляции нагретого или охлажденного воздуха в занятом пространстве.

Камера статического давления , которую можно увидеть только в канальных установках, является частью воздухораспределительной сети. Камера статического давления — это воздушный отсек, который является частью системы распределения нагретого или охлажденного воздуха по птичнику. Обычно это большой отсек непосредственно над теплообменником или вокруг него.

Прочие термины

Единицы измерения мощности или потребляемой мощности:

• БТЕ / ч , или британская тепловая единица в час, — это единица измерения тепловой мощности системы отопления.Одна британская тепловая единица — это количество тепловой энергии, выделяемой обычной свечой на день рождения. Если бы эта тепловая энергия выделялась в течение одного часа, это было бы эквивалентно одному БТЕ / ч.
• A кВт , или кВт , равно 1000 Вт. Это количество энергии, необходимое для десяти 100-ваттных лампочек.
• A тонн — это мера мощности теплового насоса. Это эквивалентно 3,5 кВт или 12 000 БТЕ / ч.

Воздушные тепловые насосы

Тепловые насосы с воздушным источником используют наружный воздух как источник тепловой энергии в режиме обогрева и как поглотитель энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем обычно можно разделить на две категории:

Воздушно-воздушные тепловые насосы. Эти агрегаты нагревают или охлаждают воздух внутри вашего дома и представляют собой подавляющее большинство интегрированных тепловых насосов с воздушным источником в Канаде. Их можно дополнительно классифицировать по типу установки:

• Воздуховод: Внутренний змеевик теплового насоса расположен в канале. Воздух нагревается или охлаждается, проходя через змеевик, а затем распределяется по воздуховодам в разные места в доме.
• Без воздуховодов: Внутренний змеевик теплового насоса расположен во внутреннем блоке. Эти внутренние блоки обычно располагаются на полу или стене в жилом помещении и непосредственно нагревают или охлаждают воздух в этом помещении. Среди этих единиц вы можете встретить термины мини- и мультисплит:
  • Мини-сплит: Один внутренний блок находится внутри дома, обслуживаемый одним наружным блоком.
  • Multi-Split: Несколько внутренних блоков расположены в доме и обслуживаются одним наружным блоком.

Системы воздух-воздух более эффективны, когда разница температур внутри и снаружи меньше. Из-за этого тепловые насосы воздух-воздух обычно пытаются оптимизировать свою эффективность, обеспечивая больший объем теплого воздуха и нагревая этот воздух до более низкой температуры (обычно от 25 до 45 ° C). Это контрастирует с печными системами, которые доставляют меньший объем воздуха, но нагревают его до более высоких температур (от 55 ° C до 60 ° C). Если вы переключаетесь на тепловой насос от печи, вы можете заметить это, когда начнете использовать свой новый тепловой насос.

Тепловые насосы воздух-вода: Реже в Канаде тепловые насосы воздух-вода нагревают или охлаждают воду и используются в домах с жидкостными (водными) распределительными системами, такими как низкотемпературные радиаторы, теплые полы или фанкойлы. единицы. В режиме обогрева тепловой насос подает тепловую энергию в гидравлическую систему. В режиме охлаждения этот процесс меняется на противоположный, и тепловая энергия извлекается из гидравлической системы и отводится в наружный воздух.

Рабочие температуры в гидравлической системе имеют решающее значение при оценке тепловых насосов воздух-вода.Тепловые насосы воздух-вода работают более эффективно при нагревании воды до более низких температур, то есть ниже 45–50 ° C, и поэтому лучше подходят для теплых полов или систем фанкойлов. Следует проявлять осторожность при рассмотрении возможности их использования с радиаторами с высокой температурой, для которых требуется температура воды выше 60 ° C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы большинства тепловых насосов для жилых помещений.

Основные преимущества тепловых насосов с воздушным источником

Установка воздушного теплового насоса может дать вам ряд преимуществ.В этом разделе рассматривается, как тепловые насосы с воздушным источником энергии могут помочь вашему домашнему хозяйству.

КПД

Основным преимуществом использования теплового насоса с воздушным источником является высокая эффективность, которую он может обеспечить при обогреве по сравнению с типичными системами, такими как печи, котлы и электрические плинтусы. При 8 ° C коэффициент полезного действия (COP) тепловых насосов с воздушным источником обычно находится в диапазоне от 2,0 до 5,4. Это означает, что для агрегатов с КПД 5,5 киловатт-часов (кВтч) тепла передается на каждый кВтч электроэнергии, подаваемой на тепловой насос.Когда температура наружного воздуха падает, COP ниже, так как тепловой насос должен работать при большей разнице температур между внутренним и внешним пространством. При –8 ° C КПД может составлять от 1,1 до 3,7.

В зависимости от сезона сезонный коэффициент полезного действия отопления (HSPF) имеющихся на рынке единиц может варьироваться от 7,1 до 13,2 (регион V). Важно отметить, что эти оценки HSPF относятся к области с климатом, подобным Оттаве. Фактическая экономия во многом зависит от места установки теплового насоса.

Экономия энергии

Более высокий КПД теплового насоса может привести к значительному сокращению энергопотребления. Фактическая экономия в вашем доме будет зависеть от ряда факторов, включая ваш местный климат, эффективность вашей текущей системы, размер и тип теплового насоса, а также стратегию управления. Доступно множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро оценить, сколько экономии энергии вы можете ожидать для вашего конкретного приложения. Инструмент NRCan ASHP-Eval находится в свободном доступе и может использоваться установщиками и проектировщиками механики, чтобы проконсультировать по вашей ситуации.

Как работает воздушный тепловой насос?

Транскрипт

Природные ресурсы Канады являются одними из самых диверсифицированных в мире. Но на пути к низкоуглеродному будущему есть свои проблемы.

Вот ситуация: почти две трети энергии, потребляемой в канадских домах, используется для отопления и охлаждения. Это основная потребность канадцев, особенно с учетом нашей холодной зимы и жаркого лета.

Чтобы снизить потребление энергии и выбросы парниковых газов, мы должны переосмыслить традиционные методы отопления и охлаждения.

Но что поделаешь?

Каждый день ученые и инженеры из исследовательских центров CanmetENERGY компании Natural Resources Canada работают над поиском недорогих и экологически чистых решений этой проблемы.

Вот как.

Сегодня воздушные тепловые насосы представляют собой одну из самых многообещающих технологий для отопления и охлаждения наших домов. Они позволяют значительно снизить потребление энергии.

Тепловой насос извлекает тепло из холодного наружного воздуха и передает его в наш дом.С этой целью компрессор внутри устройства использует электричество для повышения температуры тепла, отбираемого из наружного воздуха. Тепловой насос также может обеспечивать охлаждение, выводя теплый воздух из помещения наружу. Энергия, вырабатываемая наружным воздухом, бесплатна: потребители платят только за электроэнергию, потребляемую компрессором.

Холодный климат Канады представляет собой проблему: когда температура падает, тепловые насосы испытывают проблемы с передачей тепла с улицы в помещение для обогрева наших домов.Вот почему наши исследователи усердно работают, пытаясь адаптировать воздушные тепловые насосы к нашему канадскому климату.

Тепловые насосы — одна из многих технологий, которые, по мнению CanmetENERGY, помогут сделать Канаду более безопасным и здоровым местом и создать низкоуглеродную экономику.

И это только начало.

CanmetENERGY: наука на службе у всех канадцев.

Воздушный тепловой насос имеет три цикла:

• Цикл отопления: обеспечение здания тепловой энергией
• Цикл охлаждения: удаление тепловой энергии из здания
• Цикл оттаивания: удаление инея
  , накопившегося на наружных змеевиках

Цикл нагрева

Во время цикла нагрева тепло отбирается из наружного воздуха и «перекачивается» в помещение.

• Сначала жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в смесь жидкости и пара низкого давления. Затем он переходит к наружному змеевику, который действует как змеевик испарителя. Жидкий хладагент поглощает тепло из наружного воздуха и закипает, превращаясь в пар с низкой температурой.
• Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает оставшуюся жидкость до того, как пар попадет в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
• Наконец, реверсивный клапан направляет газ, который теперь горячий, во внутренний змеевик, который является конденсатором. Тепло от горячего газа передается воздуху в помещении, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется. Внутренний змеевик расположен в воздуховоде рядом с печью.

Способность теплового насоса передавать тепло из наружного воздуха в дом зависит от температуры наружного воздуха.Когда эта температура падает, способность теплового насоса поглощать тепло также снижается. Для многих тепловых насосов с воздушным источником это означает, что существует температура (называемая точкой теплового баланса), когда тепловая мощность теплового насоса равна теплопотери в доме. Ниже этой температуры наружного воздуха тепловой насос может подавать только часть тепла, необходимого для поддержания комфорта в жилом помещении, и требуется дополнительное тепло.

Важно отметить, что подавляющее большинство тепловых насосов с воздушным источником воздуха имеют минимальную рабочую температуру, ниже которой они не могут работать.Для более новых моделей это может быть от -15 ° C до -25 ° C. Ниже этой температуры необходимо использовать дополнительную систему для обогрева здания.

Цикл охлаждения

Цикл, описанный выше, реверсируется для охлаждения дома летом. Блок забирает тепло из воздуха в помещении и отводит его наружу.

• Как и в цикле нагрева, жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в смесь жидкости и пара низкого давления.Затем он поступает на внутренний змеевик, который действует как испаритель. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха в помещении и закипает, превращаясь в пар с низкой температурой.
• Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает оставшуюся жидкость, а затем в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
• Наконец, горячий газ проходит через реверсивный клапан к наружному змеевику, который действует как конденсатор.Тепло от горячего газа передается наружному воздуху, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется.

Во время цикла охлаждения тепловой насос также осушает воздух в помещении. Влага в воздухе, проходящем по внутреннему змеевику, конденсируется на поверхности змеевика и собирается в поддоне на дне змеевика. Отвод конденсата соединяет этот поддон со сливом дома.

Цикл оттаивания

Если температура наружного воздуха упадет почти до нуля или ниже точки замерзания, когда тепловой насос работает в режиме обогрева, влага в воздухе, проходящем над внешним змеевиком, будет конденсироваться и замерзать на нем.Количество наледи зависит от температуры наружного воздуха и количества влаги в воздухе.

Это образование инея снижает эффективность змеевика, снижая его способность передавать тепло хладагенту. В какой-то момент наледь нужно убрать. Для этого тепловой насос переключается в режим разморозки. Самый распространенный подход:

• Сначала реверсивный клапан переводит устройство в режим охлаждения. Это направляет горячий газ в наружный змеевик, чтобы растопить иней.В то же время наружный вентилятор, который обычно обдувает змеевик холодным воздухом, отключается, чтобы уменьшить количество тепла, необходимого для растапливания инея.
• Пока это происходит, тепловой насос охлаждает воздух в воздуховоде. Система отопления обычно нагревает этот воздух, поскольку он распространяется по всему дому.

Один из двух методов используется для определения, когда агрегат переходит в режим размораживания:

• Регуляторы защиты от замерзания контролируют воздушный поток, давление хладагента, температуру воздуха или змеевика и перепад давления в наружном змеевике для обнаружения скопления инея.
• Оттайка по времени и температуре начинается и заканчивается с помощью предварительно установленного интервального таймера или датчика температуры, расположенного на внешнем змеевике. Цикл можно запускать каждые 30, 60 или 90 минут, в зависимости от климата и конструкции системы.

Ненужные циклы оттаивания снижают сезонную производительность теплового насоса. В результате метод замораживания по требованию обычно более эффективен, поскольку он запускает цикл размораживания только тогда, когда это необходимо.

Дополнительные источники тепла

Поскольку воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха (от -15 ° C до -25 ° C) и пониженную теплопроизводительность при очень низких температурах, важно рассмотреть возможность использования дополнительного источника тепла для тепла от источника воздуха. насосные операции.Дополнительный обогрев может также потребоваться при размораживании теплового насоса. Доступны разные варианты:

• Все электрические: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде, или электрическими плинтусами. Эти элементы сопротивления менее эффективны, чем тепловой насос, но их способность обеспечивать обогрев не зависит от температуры наружного воздуха.
• Гибридная система: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или бойлер.Этот вариант может использоваться в новых установках, а также является хорошим вариантом, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.

См. Последний раздел этой брошюры, Сопутствующее оборудование , для получения дополнительной информации о системах, в которых используются дополнительные источники тепла. Там вы можете найти обсуждение вариантов того, как запрограммировать вашу систему для перехода от использования теплового насоса к использованию дополнительного источника тепла.

Рекомендации по энергоэффективности

Чтобы лучше понять этот раздел, обратитесь к предыдущему разделу под названием Введение в КПД теплового насоса для объяснения того, что представляют собой HSPF и SEER.

В Канаде правила энергоэффективности предписывают минимальную сезонную эффективность нагрева и охлаждения, которая должна быть достигнута для продажи продукта на канадском рынке. В дополнение к этим правилам ваша провинция или территория могут иметь более строгие требования.

Минимальная производительность для Канады в целом и типичные диапазоны для продуктов, доступных на рынке, приведены ниже для отопления и охлаждения. Перед выбором системы важно также проверить, существуют ли какие-либо дополнительные правила в вашем регионе.

Сезонная производительность охлаждения, SEER:

• Минимальный SEER (Канада): 14
• Диапазон, SEER на рынке доступных продуктов: от 14 до 42

Сезонная производительность отопления, HSPF

• Минимальный HSPF (Канада): 7.1 (для региона V)
Диапазон
• , продукты HSPF, доступные на рынке: от 7,1 до 13,2 (для региона V)

Примечание: коэффициентов HSPF предоставлены для климатической зоны V AHRI, климат которой аналогичен климату Оттавы. Фактическая сезонная эффективность может варьироваться в зависимости от вашего региона. В настоящее время разрабатывается новый стандарт производительности, призванный лучше представить производительность этих систем в регионах Канады.

Фактические значения SEER или HSPF зависят от множества факторов, в первую очередь связанных с конструкцией теплового насоса.Текущие характеристики значительно изменились за последние 15 лет благодаря новым разработкам в компрессорной технологии, конструкции теплообменника, а также улучшенным потоком хладагента и управлению.

Односкоростные и регулируемые тепловые насосы

Особое значение при рассмотрении эффективности играет роль новых конструкций компрессоров в улучшении сезонных характеристик. Как правило, агрегаты, работающие на минимально предписанном уровне SEER и HSPF, характеризуются односкоростными тепловыми насосами . Тепловые насосы с регулируемой скоростью Теперь доступны воздушные тепловые насосы, которые предназначены для изменения производительности системы, чтобы более точно соответствовать потребностям дома в отоплении / охлаждении в данный момент. Это помогает поддерживать максимальную эффективность в любое время, в том числе в более мягких условиях, когда потребность в системе ниже.

Совсем недавно на рынке были представлены воздушные тепловые насосы, которые лучше приспособлены к работе в холодном канадском климате. Эти системы, часто называемые тепловыми насосами для холодного климата , сочетают в себе компрессоры переменной производительности с улучшенными конструкциями теплообменников и средствами управления, чтобы максимизировать теплопроизводительность при более низких температурах воздуха, сохраняя при этом высокую эффективность в более мягких условиях.Эти типы систем обычно имеют более высокие значения SEER и HSPF, при этом некоторые системы достигают SEER до 42, а HSPF приближаются к 13.

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на предмет электробезопасности. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются мощность и эффективность теплового насоса по нагреву и охлаждению. Стандарты испытаний производительности для тепловых насосов с воздушным источником — CSA C656, который (по состоянию на 2014 год) был согласован с ANSI / AHRI 210 / 240-2008, Рейтинг производительности унитарного оборудования для кондиционирования воздуха и теплового насоса с воздушным источником.Он также заменяет CAN / CSA-C273.3-M91, Стандарт производительности для центральных кондиционеров и тепловых насосов сплит-системы.

Рекомендации по выбору размеров

Чтобы правильно рассчитать размер вашей системы теплового насоса, важно понимать потребности вашего дома в отоплении и охлаждении. Рекомендуется нанять специалиста по отоплению и охлаждению для выполнения необходимых расчетов. Нагрузки на отопление и охлаждение следует определять с помощью признанного метода определения размеров, такого как CSA F280-12, «Определение требуемой мощности обогрева и охлаждения жилых помещений».«

Размер вашей системы теплового насоса должен производиться в соответствии с вашим климатом, нагрузкой на отопление и охлаждение здания, а также целями вашей установки (например, максимизация экономии тепловой энергии по сравнению с заменой существующей системы в определенные периоды года). Чтобы помочь в этом процессе, NRCan разработала Руководство по выбору и определению размеров и выбора теплового насоса с воздушным источником . Это руководство, вместе с сопутствующим программным инструментом, предназначено для консультантов по энергетике и проектировщиков механики и свободно доступно для предоставления рекомендаций по правильному выбору размеров.

Если размер теплового насоса меньше размера, вы заметите, что дополнительная система отопления будет использоваться чаще. Хотя малоразмерная система по-прежнему будет работать эффективно, вы можете не получить ожидаемой экономии энергии из-за частого использования дополнительной системы отопления.

Аналогичным образом, если тепловой насос слишком большого размера, желаемая экономия энергии может быть не реализована из-за неэффективной работы в более мягких условиях. Хотя дополнительная система отопления работает реже, в более теплых условиях окружающей среды тепловой насос вырабатывает слишком много тепла, и блок периодически включается и выключается, что приводит к дискомфорту, износу теплового насоса и потреблению электроэнергии в режиме ожидания.Поэтому важно хорошо понимать свою тепловую нагрузку и рабочие характеристики теплового насоса для достижения оптимальной экономии энергии.

Другие критерии выбора

Помимо размеров, следует учитывать несколько дополнительных факторов производительности:

• HSPF: Выберите установку с максимально возможным значением HSPF. Для агрегатов со сравнимыми номиналами HSPF проверьте их номинальные характеристики в установившемся режиме при –8,3 ° C, низкотемпературный рейтинг.Блок с более высоким значением будет самым эффективным в большинстве регионов Канады.
• Размораживание: Выберите блок с контролем размораживания по запросу. Это сводит к минимуму количество циклов оттаивания, что снижает потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
• Уровень шума: Звук измеряется в децибелах (дБ). Чем ниже значение, тем ниже звуковая мощность, излучаемая наружным блоком. Чем выше уровень децибел, тем громче шум. Уровень шума большинства тепловых насосов составляет 76 дБ или ниже.

Рекомендации по установке

Воздушные тепловые насосы должны устанавливаться квалифицированным подрядчиком. Проконсультируйтесь с местным специалистом по отоплению и охлаждению, чтобы определить размер, установить и обслуживать ваше оборудование, чтобы обеспечить его эффективную и надежную работу. Если вы хотите установить тепловой насос для замены или дополнения вашей центральной печи, вы должны знать, что тепловые насосы обычно работают при более высоких воздушных потоках, чем топочные системы. В зависимости от размера вашего нового теплового насоса могут потребоваться некоторые изменения в системе воздуховодов, чтобы избежать дополнительного шума и использования энергии вентилятором.Ваш подрядчик сможет дать вам рекомендации по вашему конкретному случаю.

Стоимость установки теплового насоса с воздушным источником воздуха зависит от типа системы, ваших проектных целей и любого существующего отопительного оборудования и воздуховодов в вашем доме. В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные модификации воздуховодов или электрооборудования для поддержки вашей новой установки теплового насоса.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

• Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть электрическая дополнительная система (например, плинтусы или элементы сопротивления в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы. Это поможет увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется установить заданное значение на 2–3 ° C ниже заданного значения температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь с вашим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
• Настройка для эффективного размораживания. Вы можете снизить потребление энергии, настроив вашу систему на отключение внутреннего вентилятора во время циклов оттаивания. Это может сделать ваш установщик. Однако важно отметить, что при такой настройке размораживание может занять немного больше времени.
• Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем топочные системы, поэтому им труднее реагировать на глубокие понижения температуры. Следует использовать умеренные понижения температуры не более чем на 2 ° C или использовать «умный» термостат, который рано включает систему в ожидании выхода из спада.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.
• Оптимизируйте направление воздушного потока. Если у вас настенный внутренний блок, подумайте о том, чтобы отрегулировать направление воздушного потока для максимального комфорта. Большинство производителей рекомендуют направлять поток воздуха вниз при обогреве и в сторону людей при охлаждении.
• Оптимизация настроек вентилятора. Также не забудьте отрегулировать настройки вентилятора для максимального комфорта. Чтобы максимально увеличить количество тепла, отдаваемого тепловым насосом, рекомендуется установить скорость вентилятора на высокую или «Авто».При охлаждении, чтобы также улучшить осушение, рекомендуется «низкая» скорость вентилятора.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Правильное обслуживание имеет решающее значение для обеспечения эффективной, надежной работы и длительного срока службы теплового насоса. Вы должны поручить квалифицированному подрядчику проводить ежегодное обслуживание вашего устройства, чтобы убедиться, что все находится в хорошем рабочем состоянии.

Помимо ежегодного обслуживания, вы можете сделать несколько простых вещей, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу.Обязательно меняйте или очищайте воздушный фильтр каждые 3 месяца, так как засоренные фильтры уменьшат поток воздуха и снизят эффективность вашей системы. Кроме того, убедитесь, что вентиляционные отверстия и воздухозаборники в вашем доме не заблокированы мебелью или ковровым покрытием, поскольку недостаточный приток воздуха к вашему устройству или от него может сократить срок службы оборудования и снизить эффективность системы.

Операционные расходы

Экономия энергии за счет установки теплового насоса может помочь снизить ваши ежемесячные счета за электроэнергию. Сокращение ваших счетов за электроэнергию во многом зависит от цены на электроэнергию по сравнению с другими видами топлива, такими как природный газ или мазут, а также от того, какой тип системы заменяется при модернизации.

Тепловые насосы обычно имеют более высокую стоимость по сравнению с другими системами, такими как печи или электрические плинтусы, из-за количества компонентов в системе. В некоторых регионах и случаях эта добавленная стоимость может быть окуплена за относительно короткий период времени за счет экономии затрат на коммунальные услуги. Однако в других регионах изменение тарифов на коммунальные услуги может продлить этот период. Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Воздушные тепловые насосы имеют срок службы от 15 до 20 лет. Компрессор — важнейший компонент системы.

На большинство тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и работа, а также дополнительная гарантия сроком от пяти до десяти лет на компрессор (только на запчасти). Однако гарантии у разных производителей различаются, поэтому обратите внимание на мелкий шрифт.

Земляные тепловые насосы

Земляные тепловые насосы используют землю или грунтовые воды в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем содержат два ключевых компонента:

• Наземный теплообменник: Это теплообменник, используемый для добавления или отвода тепловой энергии от земли или земли. Возможны различные конфигурации теплообменника, которые будут объяснены позже в этом разделе.
• Тепловой насос: Вместо воздуха в грунтовых тепловых насосах в качестве источника (при нагреве) или стока (при охлаждении) используется жидкость, протекающая через грунтовый теплообменник.
  Со стороны здания возможны как воздушные, так и водяные системы.Рабочие температуры со стороны здания очень важны для жидкостных систем. Тепловые насосы работают более эффективно при обогреве при более низких температурах ниже 45–50 ° C, что делает их более подходящими для теплых полов или систем фанкойлов. Следует проявлять осторожность при рассмотрении возможности их использования с радиаторами с высокой температурой, для которых требуется температура воды выше 60 ° C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы большинства тепловых насосов для жилых помещений.

В зависимости от взаимодействия теплового насоса и грунтового теплообменника возможны две различные классификации систем:

• Вторичный контур: В грунтовом теплообменнике используется жидкость (грунтовые воды или незамерзание).Тепловая энергия, передаваемая от земли к жидкости, передается тепловому насосу через теплообменник.
• Прямое расширение (DX): хладагент используется в качестве жидкости в теплообменнике грунта. Тепловая энергия, извлекаемая хладагентом из земли, используется непосредственно тепловым насосом — дополнительный теплообменник не требуется.
  В этих системах теплообменник грунта является частью самого теплового насоса, действуя как испаритель в режиме нагрева и конденсатор в режиме охлаждения.

Земляные тепловые насосы могут удовлетворить целый ряд потребностей в комфорте в вашем доме, в том числе:

• Только отопление: Тепловой насос используется только для отопления. Это может включать как отопление помещений, так и производство горячей воды.
• Отопление с «активным охлаждением»: Тепловой насос используется как для отопления, так и для охлаждения
• Отопление с «пассивным охлаждением»: Тепловой насос используется при обогреве и обходится при охлаждении. При охлаждении жидкость из здания охлаждается непосредственно в теплообменнике грунта.

Операции нагрева и «активного охлаждения» описаны в следующем разделе.

Основные преимущества наземных тепловых насосов

КПД

В Канаде, где температура воздуха может опускаться ниже –30 ° C, наземные системы могут работать более эффективно, поскольку они используют более теплые и стабильные температуры грунта. Типичная температура воды, поступающей в грунтовый тепловой насос, обычно выше 0 ° C, что дает COP около 3 для большинства систем в самые холодные зимние месяцы.

Экономия энергии

Системы заземления существенно снизят ваши расходы на отопление и охлаждение. Экономия затрат на тепловую энергию по сравнению с электрическими печами составляет около 65%.

В среднем, хорошо спроектированная система заземления дает экономию примерно на 10-20% больше, чем может дать лучший в своем классе тепловой насос с воздушным источником холодного климата, рассчитанный на покрытие большей части тепловой нагрузки здания. Это связано с тем, что температура под землей зимой выше, чем температура воздуха.В результате геотермальный тепловой насос может обеспечить больше тепла в течение зимы, чем воздушный тепловой насос.

Фактическая экономия энергии будет варьироваться в зависимости от местного климата, эффективности существующей системы отопления, затрат на топливо и электроэнергию, размера установленного теплового насоса, конфигурации месторождения и сезонного энергетического баланса, а также эффективности теплового насоса при Условия рейтинга CSA.

Как работает система заземления?

Земляные тепловые насосы состоят из двух основных частей: грунтового теплообменника и теплового насоса.В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, в которых один теплообменник расположен снаружи, в системах с грунтовым источником тепловой насос расположен внутри дома.

Конструкции наземного теплообменника можно классифицировать как:

• Замкнутый контур: Системы с замкнутым контуром собирают тепло от земли с помощью непрерывного контура трубопроводов, проложенных под землей. Раствор антифриза (или хладагент в случае системы DX с грунтовым источником), который был охлажден системой охлаждения теплового насоса на несколько градусов ниже температуры внешней почвы, циркулирует по трубопроводу и поглощает тепло из почвы.
  Общие схемы трубопроводов в системах с замкнутым контуром включают горизонтальные, вертикальные, диагональные и грунтовые системы пруда / озера (эти схемы обсуждаются ниже, в разделе Рекомендации по проектированию ).
• Открытый цикл: Открытые системы используют тепло, сохраняющееся в подземном водоеме. Вода всасывается через колодец прямо в теплообменник, где отбирается ее тепло. Затем вода сбрасывается либо в надземный водоем, такой как ручей или пруд, либо обратно в тот же подземный водоем через отдельный колодец.

Выбор наружной системы трубопроводов зависит от климата, почвенных условий, доступной земли, местных затрат на установку на месте, а также от муниципальных и региональных норм. Например, системы без обратной связи разрешены в Онтарио, но не разрешены в Квебеке. Некоторые муниципалитеты запретили системы DX, потому что источником муниципальной воды является водоносный горизонт.

Цикл нагрева

В цикле отопления грунтовые воды, смесь антифриза или хладагент (который циркулировал по подземной системе трубопроводов и забирал тепло из почвы) возвращаются в блок теплового насоса внутри дома.В системах с грунтовой водой или смесью антифриза он затем проходит через первичный теплообменник, заполненный хладагентом. В системах DX хладагент поступает в компрессор напрямую, без промежуточного теплообменника.

Тепло передается хладагенту, который при закипании превращается в пар с низкой температурой. В открытой системе грунтовые воды затем откачиваются и сбрасываются в пруд или колодец. В системе с замкнутым контуром смесь антифриза или хладагент откачивается обратно в подземную систему трубопроводов для повторного нагрева.

Реверсивный клапан направляет пары хладагента в компрессор. Затем пар сжимается, что уменьшает его объем и вызывает нагрев.

Наконец, реверсивный клапан направляет уже нагретый газ в змеевик конденсатора, где он отдает свое тепло воздуху или гидравлической системе для обогрева дома. Отдав свое тепло, хладагент проходит через расширительное устройство, где его температура и давление еще больше снижаются, прежде чем он вернется в первый теплообменник или на землю в системе DX, чтобы снова начать цикл.

Цикл охлаждения

Цикл «активного охлаждения» в основном противоположен циклу нагрева. Направление потока хладагента изменяется реверсивным клапаном. Хладагент забирает тепло из воздуха в помещении и передает его напрямую в системы DX или в грунтовые воды или смесь антифриза. Затем тепло перекачивается наружу, в водоем или возвратный колодец (в открытой системе) или в подземный трубопровод (в системе с замкнутым контуром). Часть этого избыточного тепла можно использовать для предварительного нагрева воды для бытового потребления.

В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, системы с заземлением не требуют цикла размораживания. Температуры под землей намного стабильнее температуры воздуха, а сам агрегат теплового насоса находится внутри; поэтому проблем с морозом не возникает.

Части системы

Системы наземных тепловых насосов состоят из трех основных компонентов: самого теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытая система или замкнутый контур) и распределительной системы (воздушной или гидравлической), которая распределяет тепловую энергию от тепловой насос к зданию.

Земляные тепловые насосы имеют разные конструкции. Для воздушных систем автономные блоки объединяют в одном шкафу нагнетатель, компрессор, теплообменник и змеевик конденсатора. Сплит-системы позволяют добавлять змеевик в печь с принудительной подачей воздуха и использовать существующие нагнетатель и печь. В гидравлических системах теплообменники источника и стока и компрессор находятся в одном шкафу.

Рекомендации по энергоэффективности

Как и тепловые насосы, работающие на воздухе, системы тепловых насосов, работающих на земле, доступны с различной эффективностью.См. Предыдущий раздел под названием Введение в КПД теплового насоса для объяснения того, что представляют собой COP и EER. Ниже представлены диапазоны COP и EER для имеющихся на рынке единиц.

Подземные воды или приложения с открытым контуром

Отопление

• Минимальный КПД отопления: 3,6
Диапазон
• , COP по отоплению, доступные на рынке продукты: от 3,8 до 5,0

Охлаждение

• Минимальный EER: 16,2
• Диапазон, EER на рынке доступных продуктов: 19.От 1 до 27,5

Приложения с замкнутым контуром

Отопление

• Минимальный КПД отопления: 3,1
Диапазон
• , COP для обогрева, доступные на рынке продукты: от 3,2 до 4,2

Охлаждение

• Минимальный EER: 13,4
Диапазон
• , EER на рынке доступных продуктов: от 14,6 до 20,4

Минимальная эффективность для каждого типа регулируется на федеральном уровне, а также в некоторых провинциальных юрисдикциях. Произошло резкое повышение эффективности систем наземного источника питания.Те же разработки компрессоров, двигателей и средств управления, которые доступны производителям тепловых насосов с воздушным источником, приводят к более высокому уровню эффективности систем с наземным источником питания.

В системах нижнего уровня обычно используются двухступенчатые компрессоры, теплообменники хладагент-воздух относительно стандартного размера и теплообменники хладагент-вода увеличенного размера с увеличенной поверхностью. Агрегаты с высоким КПД обычно используют компрессоры с несколькими или регулируемыми скоростями, внутренние вентиляторы с регулируемой скоростью или и то, и другое.Описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов можно найти в разделе «Воздушный тепловой насос ».

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на предмет электробезопасности. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются мощность и эффективность теплового насоса по нагреву и охлаждению. Стандарты тестирования производительности для систем с заземлением — CSA C13256 (для систем вторичного контура) и CSA C748 (для систем DX).

Рекомендации по выбору размеров

Важно, чтобы грунтовый теплообменник соответствовал мощности теплового насоса. Системы, которые не сбалансированы и не могут восполнять энергию, потребляемую из скважины, будут постоянно работать хуже с течением времени, пока тепловой насос не перестанет извлекать тепло.

Как и в случае с системами с воздушным тепловым насосом, обычно не рекомендуется выбирать размер системы с источником тепла для обеспечения всего тепла, необходимого для дома. Для рентабельности система, как правило, должна иметь такой размер, чтобы покрывать большую часть годовой потребности домохозяйства в тепловой энергии.Периодическая пиковая тепловая нагрузка во время суровых погодных условий может быть компенсирована дополнительной системой отопления.

Системы

теперь доступны с вентиляторами и компрессорами с регулируемой скоростью. Этот тип системы может удовлетворить все нагрузки охлаждения и большинство нагрузок нагрева на низкой скорости, а высокая скорость требуется только для высоких нагрузок нагрева. Найдите описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов в разделе Воздушный тепловой насос .

Доступны системы различных размеров для соответствия канадскому климату.Номинальные размеры бытовых блоков (охлаждение с замкнутым контуром) варьируются от 1,8 кВт до 21,1 кВт (от 6 000 до 72 000 БТЕ / ч) и включают варианты горячего водоснабжения (ГВС).

Рекомендации по проектированию

В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, для тепловых насосов с грунтовым источником требуется грунтовый теплообменник для сбора и отвода тепла под землей.

Системы открытого цикла

В открытой системе в качестве источника тепла используются грунтовые воды из обычного колодца. Грунтовые воды перекачиваются в теплообменник, где извлекается тепловая энергия и используется в качестве источника для теплового насоса.Грунтовые воды, выходящие из теплообменника, затем снова закачиваются в водоносный горизонт.

Другой способ сброса использованной воды — это сбросной колодец, который представляет собой второй колодец, возвращающий воду в землю. Отводящий колодец должен иметь достаточную емкость для удаления всей воды, прошедшей через тепловой насос, и должен быть установлен квалифицированным бурильщиком. Если у вас есть дополнительная скважина, подрядчик по тепловому насосу должен нанять бурильщика, чтобы убедиться, что она подходит для использования в качестве сбросной скважины.Независимо от используемого подхода, система должна быть спроектирована так, чтобы предотвратить любой ущерб окружающей среде. Тепловой насос просто отводит или добавляет тепло воде; никаких загрязняющих веществ не добавлено. Единственное изменение воды, возвращаемой в окружающую среду, — это небольшое повышение или понижение температуры. Важно проконсультироваться с местными властями, чтобы понять какие-либо положения или правила, касающиеся систем разомкнутого контура в вашем районе.

Размер теплового насоса и спецификации производителя определяют количество воды, необходимое для открытой системы.Потребность в воде для конкретной модели теплового насоса обычно выражается в литрах в секунду (л / с) и указывается в технических характеристиках этого агрегата. Тепловой насос мощностью 10 кВт (34 000 БТЕ / ч) будет потреблять от 0,45 до 0,75 л / с во время работы.

Комбинация колодца и насоса должна быть достаточно большой для подачи воды, необходимой тепловому насосу, в дополнение к вашим потребностям в воде для бытовых нужд. Возможно, вам придется увеличить напорный бак или изменить водопровод, чтобы обеспечить достаточное количество воды для теплового насоса.

Плохое качество воды может вызвать серьезные проблемы в открытых системах. Вы не должны использовать воду из источника, пруда, реки или озера в качестве источника для вашей системы теплового насоса. Частицы и другие вещества могут засорить систему теплового насоса и вывести ее из строя за короткий период времени. Перед установкой теплового насоса вам также следует проверить воду на кислотность, жесткость и содержание железа. Ваш подрядчик или производитель оборудования может сказать вам, какой уровень качества воды является приемлемым и при каких обстоятельствах могут потребоваться специальные материалы для теплообменников.

Установка открытой системы часто регулируется местными законами о зонировании или требованиями лицензирования. Узнайте у местных властей, действуют ли ограничения в вашем районе.

Системы с обратной связью

Система с замкнутым контуром забирает тепло из самой земли, используя непрерывный контур заглубленной пластиковой трубы. В системах DX используются медные трубки. Труба соединяется с внутренним тепловым насосом, образуя герметичный подземный контур, по которому циркулирует раствор антифриза или хладагент.В то время как открытая система сливает воду из колодца, система с замкнутым контуром рециркулирует раствор антифриза в трубе под давлением.

Труба размещается в одном из трех типов расположения:

• По вертикали: Вертикальная компоновка с замкнутым контуром является подходящим выбором для большинства загородных домов, где площадь участка ограничена. Трубопровод вставляется в просверленные отверстия диаметром 150 мм (6 дюймов) на глубину от 45 до 150 м (от 150 до 500 футов), в зависимости от условий почвы и размера системы.В отверстия вставляются П-образные петли трубы. Системы DX могут иметь отверстия меньшего диаметра, что может снизить затраты на бурение.
• Диагональ (под углом): Схема с обратной связью по диагонали (под углом) аналогична вертикальной схеме с обратной связью; однако скважины расположены под углом. Этот тип устройства используется там, где пространство очень ограничено и доступ ограничен одной точкой входа.
• По горизонтали: Горизонтальное расположение чаще встречается в сельской местности, где недвижимость больше.Труба укладывается в траншеи, как правило, глубиной от 1,0 до 1,8 м (от 3 до 6 футов), в зависимости от количества труб в траншее. Как правило, на тонну мощности теплового насоса требуется от 120 до 180 м (от 400 до 600 футов) трубы. Например, для хорошо изолированного дома площадью 185 м2 (2000 кв. Футов) обычно требуется трехтонная система, требующая от 360 до 540 м (от 1200 до 1800 футов) трубы.
  Наиболее распространенная конструкция горизонтального теплообменника — это две трубы, расположенные бок о бок в одной траншее. В других конструкциях с горизонтальным контуром используются четыре или шесть труб в каждой траншее, если площадь участка ограничена.Еще один дизайн, который иногда используется там, где площадь ограничена, — это «спираль», которая описывает ее форму.

Независимо от выбранной вами компоновки, все трубопроводы для систем антифриза должны быть из полиэтилена или полибутилена не ниже серии 100 с термоплавкими соединениями (в отличие от фитингов с зазубринами, зажимов или клеевых соединений), чтобы гарантировать герметичность соединений в течение всего срока службы. трубопроводов. При правильной установке эти трубы прослужат от 25 до 75 лет. На них не действуют химические вещества, содержащиеся в почве, и они обладают хорошими теплопроводными свойствами.Раствор антифриза должен быть приемлемым для местных органов охраны окружающей среды. В системах DX используются медные трубы холодного качества.

Ни вертикальные, ни горизонтальные петли не оказывают неблагоприятного воздействия на ландшафт, если вертикальные скважины и траншеи должным образом засыпаны и утрамбованы (плотно утрамбованы).

При установке с горизонтальной петлей используются траншеи шириной от 150 до 600 мм (от 6 до 24 дюймов). Это оставляет голые участки, которые можно восстановить с помощью семян травы или дерна.Вертикальные петли занимают мало места и меньше повреждают газон.

Важно, чтобы горизонтальные и вертикальные петли устанавливал квалифицированный подрядчик. Пластиковые трубы должны быть термически спаяны, и должен быть хороший контакт между землей и трубой, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, например, достигаемую при заливке скважин методом Tremie. Последнее особенно важно для вертикальных теплообменных систем. Неправильная установка может привести к снижению производительности теплового насоса.

Рекомендации по установке

Как и системы тепловых насосов с воздушным источником тепла, тепловые насосы с источником тепла от земли должны проектироваться и устанавливаться квалифицированными подрядчиками.Проконсультируйтесь с местным подрядчиком по тепловому насосу для проектирования, установки и обслуживания вашего оборудования для обеспечения его эффективной и надежной работы. Также убедитесь, что тщательно соблюдаются все инструкции производителя. Все установки должны соответствовать требованиям CSA C448 Series 16, стандарту установки, установленному Канадской ассоциацией стандартов.

Общая стоимость установленных систем заземления варьируется в зависимости от конкретных условий объекта. Стоимость установки зависит от типа наземного коллектора и технических характеристик оборудования.Дополнительные затраты на такую ​​систему могут быть возмещены за счет экономии затрат на электроэнергию в течение всего 5 лет. Срок окупаемости зависит от множества факторов, таких как состояние почвы, нагрузки на отопление и охлаждение, сложность модернизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, местные тарифы на коммунальные услуги и заменяемый источник топлива для отопления. Проконсультируйтесь с вашей электроэнергетической компанией, чтобы оценить преимущества инвестиций в систему заземления. Иногда для утвержденных установок предлагается недорогой план финансирования или поощрение.Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

• Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть электрическая дополнительная система (например, плинтусы или элементы сопротивления в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы.Это поможет увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется установить заданное значение на 2–3 ° C ниже заданного значения температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь с вашим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
• Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем топочные системы, поэтому им труднее реагировать на глубокие понижения температуры. Следует использовать умеренные понижения температуры не более чем на 2 ° C или использовать «умный» термостат, который рано включает систему в ожидании выхода из спада.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.

Рекомендации по техническому обслуживанию

У вас должен быть квалифицированный подрядчик для проведения ежегодного обслуживания один раз в год, чтобы ваша система оставалась эффективной и надежной.

Если у вас есть воздухораспределительная система, вы также можете обеспечить более эффективную работу, заменяя или очищая фильтр каждые 3 месяца. Вы также должны убедиться, что ваши вентиляционные отверстия и регистры не заблокированы какой-либо мебелью, ковровым покрытием или другими предметами, которые могут препятствовать потоку воздуха.

Операционные расходы

Эксплуатационные расходы системы заземления обычно значительно ниже, чем у других систем отопления, из-за экономии топлива. Квалифицированные установщики тепловых насосов должны быть в состоянии предоставить вам информацию о том, сколько электроэнергии будет использовать конкретная система заземления.

Относительная экономия будет зависеть от того, используете ли вы в настоящее время электроэнергию, нефть или природный газ, а также от относительной стоимости различных источников энергии в вашем районе.Используя тепловой насос, вы будете использовать меньше газа или масла, но больше электроэнергии. Если вы живете в районе, где дорогое электричество, ваши эксплуатационные расходы могут быть выше.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Земляные тепловые насосы обычно имеют ожидаемый срок службы от 20 до 25 лет. Это выше, чем у тепловых насосов с воздушным источником, поскольку компрессор имеет меньшую тепловую и механическую нагрузку и защищен от воздействия окружающей среды. Срок службы самого контура заземления приближается к 75 годам.

На большинство тепловых насосов с наземным источником питания распространяется годовая гарантия на детали и работу, а некоторые производители предлагают программы расширенной гарантии. Однако гарантии у разных производителей различаются, поэтому обязательно проверьте мелкий шрифт.

Сопутствующее оборудование

Модернизация электрооборудования

Вообще говоря, нет необходимости обновлять электрическое обслуживание при установке дополнительного теплового насоса с источником воздуха. Однако возраст службы и общая электрическая нагрузка дома могут потребовать модернизации.

Электрооборудование на 200 ампер обычно требуется для установки полностью электрического теплового насоса с воздушным источником или грунтового теплового насоса. При переходе от системы отопления на природном газе или мазуте может потребоваться модернизировать электрическую панель.

Системы дополнительного отопления

Системы с воздушным тепловым насосом

Воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха и могут частично терять способность нагреваться при очень низких температурах.Из-за этого для большинства установок с воздушным источником требуется дополнительный источник тепла для поддержания температуры в помещении в самые холодные дни. Дополнительный обогрев может также потребоваться при размораживании теплового насоса.

Большинство систем подачи воздуха отключаются при одной из трех температур, которые может установить подрядчик по установке:

• Точка теплового баланса: Температура, ниже которой тепловой насос не имеет достаточной мощности для удовлетворения потребностей здания в отоплении.
• Точка экономического баланса: Температура, ниже которой отношение электроэнергии к дополнительному топливу (например, природному газу) означает, что использование дополнительной системы более рентабельно.
• Температура отключения: Минимальная рабочая температура для теплового насоса.

Большинство дополнительных систем можно разделить на две категории:

• Гибридные системы: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или бойлер.Этот вариант может использоваться в новых установках, а также является хорошим вариантом, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.
  Эти типы систем поддерживают переключение между тепловым насосом и дополнительными операциями в соответствии с точкой теплового или экономического баланса.
  Эти системы не могут работать одновременно с тепловым насосом — работает либо тепловой насос, либо газомазутная печь.
• Все электрические системы: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде, или электрическими плинтусами.
  Эти системы могут работать одновременно с тепловым насосом и, следовательно, могут использоваться в стратегиях контроля точки баланса или отключения температуры.

Датчик температуры наружного воздуха отключает тепловой насос, когда температура падает ниже предварительно установленного предела. Ниже этой температуры работает только дополнительная система отопления. Датчик обычно настраивается на отключение при температуре, соответствующей точке экономического баланса, или при температуре наружного воздуха, ниже которой дешевле нагревать с помощью дополнительной системы отопления вместо теплового насоса.

Системы геотермальных тепловых насосов

Системы с наземным источником питания продолжают работать независимо от температуры наружного воздуха, и поэтому на них не распространяются такие же ограничения по эксплуатации. Дополнительная система отопления обеспечивает только тепло, превышающее номинальную мощность источника заземления.

Термостаты

Обычные термостаты

Большинство канальных систем с односкоростным тепловым насосом для жилых помещений устанавливаются с внутренним термостатом «двухступенчатый нагрев / одноступенчатое охлаждение» .На первом этапе требуется тепло от теплового насоса, если температура падает ниже заданного уровня. На втором этапе требуется тепло от дополнительной системы отопления, если температура в помещении продолжает опускаться ниже желаемой температуры. Бесканальные бытовые воздушные тепловые насосы обычно устанавливаются с одноступенчатым термостатом нагрева / охлаждения или, во многих случаях, встроенным термостатом, устанавливаемым с помощью пульта дистанционного управления, который поставляется вместе с агрегатом.

Чаще всего используется термостат типа «установил и забыл» типа .Установщик проконсультируется с вами перед установкой желаемой температуры. Как только это будет сделано, о термостате можно будет забыть; он автоматически переключит систему из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.

В этих системах используются два типа наружных термостатов. Первый тип управляет работой системы электрического резистивного дополнительного отопления. Это тот же тип термостата, который используется с электрической печью. Он включает различные ступени нагревателей, когда температура наружного воздуха постепенно падает.Это гарантирует, что необходимое количество дополнительного тепла будет обеспечиваться в соответствии с внешними условиями, что максимизирует эффективность и сэкономит ваши деньги. Второй тип просто отключает воздушный тепловой насос, когда температура наружного воздуха падает ниже заданного уровня.

Понижение температуры термостата может не дать таких же преимуществ для систем с тепловым насосом, как для более традиционных систем отопления. В зависимости от величины понижения и падения температуры тепловой насос может быть не в состоянии подавать все тепло, необходимое для быстрого восстановления температуры до желаемого уровня.Это может означать, что дополнительная система отопления работает до тех пор, пока тепловой насос не «догонит». Это снизит экономию, которую вы могли ожидать от установки теплового насоса. См. Обсуждение минимизации понижения температуры в предыдущих разделах.

Программируемые термостаты

Программируемые термостаты для тепловых насосов сегодня доступны у большинства производителей тепловых насосов и их представителей. В отличие от обычных термостатов, эти термостаты обеспечивают экономию за счет понижения температуры в периоды отсутствия людей или в ночное время.Хотя разные производители делают это по-разному, тепловой насос возвращает дом к желаемому уровню температуры с минимальным дополнительным отоплением или без него. Для тех, кто привык к понижению температуры и программируемым термостатам, это может оказаться выгодным вложением. Другие функции, доступные с некоторыми из этих электронных термостатов, включают следующее:

• Программируемое управление, позволяющее пользователю выбирать автоматический режим теплового насоса или только вентилятор в зависимости от времени суток и дня недели.
• Улучшенный контроль температуры по сравнению с обычными термостатами.
• Нет необходимости в наружных термостатах, так как электронный термостат требует дополнительного тепла только при необходимости.
• Нет необходимости в управлении внешним термостатом на дополнительных тепловых насосах.

Экономия от программируемых термостатов во многом зависит от типа и размера вашей системы теплового насоса. Для систем с регулируемой скоростью спады могут позволить системе работать на более низкой скорости, уменьшая износ компрессора и помогая повысить эффективность системы.

Системы распределения тепла

Системы с тепловым насосом обычно обеспечивают больший объем воздушного потока при более низкой температуре по сравнению с печными системами. Таким образом, очень важно изучить поток приточного воздуха в вашей системе и сравнить его с пропускной способностью существующих воздуховодов. Если воздушный поток теплового насоса превышает пропускную способность существующего воздуховода, у вас могут возникнуть проблемы с шумом или повышенное потребление энергии вентилятором.

No related posts.