Тепловой насос как работает: Принцип работы теплового насоса
Принцип работы теплового насоса
Что такое тепловой насос?
Тепловой насос — это современный и высокотехнологичный прибор для отопления и кондиционирования воздуха. Тепловой насос собирает тепло с улицы или из земли и направляет в дом. Принцип работы теплового насоса основан на всеизвестном цикле Карно.
Для того, чтобы представить, как работают тепловые насосы предлагаем посмотреть анимационный ролик (требуется звук) о принципе работы тепловых насосов рахных типов:
Внутренний контур тепловых насосов состоит из следующих компонентов:
- Конденсатор ;
- Капилляр ;
- Испаритель ;
-
Компрессор
, работающий от электрической сети.
Помимо этого, во внутреннем контуре теплового насоса есть:
- Терморегулятор, который управляет устройством;
- Хладагент, циркулирующий в системе газ с определёнными физическими свойствами и характеристиками.
Хладагент под высоким давлением через капиллярное отверстие попадает в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит процесс испарения. При этом хладагент отбирает тепло у внутренних стенок испарителя, а испаритель в свою очередь отнимает тепло у земляного или водяного контура, за счёт чего он постоянно охлаждается. Компрессор вбирает хладагент из испарителя, сжимает его, за счёт чего температура хладагента резко повышается и выталкивает в конденсатор. Кроме этого, в конденсаторе, нагретый в результате сжатия хладагент отдает тепло (температура порядка 85-125 градусов Цельсия) отопительному контуру и переходит в жидкое состояние.
Как мы видим, тепловые насосы перекачивают рассеяную тепловую энергию земли, воды или даже воздуха в относительно высокопотенциальное тепло для отопления объекта. Примерно 75% отопительной энергии можно собрать бесплатно из природы: грунта, воды, воздуха и только 25% энергии необходимо затратить для работы самого теплового насоса. Другими словами, владельцы тепловых насосов экономят 3/4 средств, которые он бы регулярно тратил на дизтопливо, газ или электроэнергию для традиционного отопления.
Попросту говоря, тепловой насос с помощью теплообменников собирает тепловую энергию из земли (воды, воздуха) и «переносит» ее в помещение.
Тепловые насосы способны не только отапливать помещения, но и обеспечивать горячее водоснабжение, а также осуществлять кондиционирование воздуха. Но при этом в тепловых насосах должен быть реверсивный клапан, именно он позволяет тепловому насосу работать в обратном режиме.
Достоинства тепловых насосов
- Экономичность . Тепловой насос использует введенную в него энергию на голову эффективнее любых котлов, сжигающих топливо. Величина КПД у него много больше единицы. Между собой тепловые насосы сравнивают по особой величине — коэффициенту преобразования тепла (Кпт), среди других его названий встречаются коэффициенты трансформации тепла, мощности, преобразования температур. Он показывает отношение получаемого тепла к затраченной энергии. К примеру, Кпт = 4,5 означает, что, подведя к машине 1 кВт, на выходе мы получим 4,5 кВт тепловой мощности, то есть 3,5 кВт природа предлагает нам безвозмездно;
-
Повсеместность применения
.
-
Экологичность
. Тепловой насос не только экономит деньги, но и сбережет здоровье обитателям дома и их наследникам. Агрегат не сжигает топливо, значит, не образуются вредные окислы типа CO, СО2, НОх, SO2 , PbO2. Потому вокруг дома на почве нет следов серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений. Да и для планеты применение тепловых насосов — благо. Ведь по большому счету на ТЭЦ сокращается расход топлива на производство электричества.
- Универсальность . Тепловые насосы обладают свойством обратимости (реверсивности). Он «умеет» отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его. Летом избыточную энергию иногда отводят на подогрев бассейна;
- Безопасность . Эти агрегаты практически взрыво- и пожаробезопасны. Нет топлива, нет открытого огня, опасных газов или смесей. Взрываться здесь просто нечему, нельзя также угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки агрегата не приводят к его поломкам или замерзанию жидкостей. В сущности, тепловой насос опасен не более чем любой бытовой прибор.
При применении тепловых насосов необходимо помнить, что для всех типов тепловых насосов характерен ряд
-
Во-первых, тепловой насос оправдывает себя только в хорошо утепленном здании, то есть с теплопотерями не более 100 Вт/м2.
Чем теплее дом, тем больше выгода. Как вы понимаете, отапливать улицу, собирая на ней же крохи тепла, — занятие глупое;
- Во-вторых, чем больше разница температур теплоносителей во входном и выходном контурах, тем меньше коэффициент преобразования тепла (Кпт), то есть меньше экономия электроэнергии. Поэтому более выгодно подключение агрегата к низкотемпературным системам отопления. Прежде всего, имеется в виду обогрев от водяных полов или теплым воздухом, так как в этих случаях теплоноситель по медицинским требованиям не должен быть горячее 35°С.
Что такое тепловой насос. Принцип работы и стоимость теплового насоса
Типы тепловых насосов
- тепловой насос «грунт-вода»;
- тепловой насос «вода-вода»;
Все вышеуказанные виды тепловых насосов в качестве источника энергии для тепла, холода, используют:
- воздух, окружающий нас;
- воду из водоемов, или же подземные воды;
- грунт.
Устройства тепловых насосов разных типов очень схожи между собой, но есть и некоторые отличия. Например, у воздушного теплового насоса во внешнем блоке будут вентиляторы, которые прогоняют уличный воздух через систему. У грунтового теплового насоса будут трубы, схожие со скважиной, которые вкапываются в грунт, и забирают из него тепло для отопления или кондиционирования в доме. У водяного насоса так же будет скважина, через которую вода забирается в тепловой насос и прогоняется через систему для отопления.
Более детально об особенностях разных видов тепловых насосов читайте в статье Виды тепловых насосов для отопления: виды, преимущества и применение.
Правильно подобрать тепловой насос могут специалисты, которые при расчетах и выборе системы учитывают такие факторы:
- Состояние объекта (новое, или же реконструкция)
- Физическое расположение объекта (для выбора типа теплового насоса – воздушный, водяной или грунтовой)
Рассматривая различия преимуществ одного вида теплового насоса от других, можно сказать, что воздушный тепловой насос считается более универсальным, так как подойдет для многих типов коттеджей и частных домой.
Он так же быстро окупится.
Что касается грунтового теплового насоса – он выглядит более эффективным, однако, такая система дольше окупается из-за стоимости земляных работ (бурения под скважину). В случае, если ваш объект находится вдалеке от комплексных построек, и электричество вам обходится очень дорого, то грунтовой тепловой насос является единственным выходом.
Водяные тепловые насосы применяться в двух случаях: если у вас обилие грунтовых вод (что встречается довольно редко), или же если рядом расположен водоем. Во втором случае, хотим предупредить, что для того чтобы забирать тепло из водоема — нужно использовать специфические теплообменники, которые к тому же довольно часто могут засоряться. Это приведет к уменьшению производительности и дорогому сервисному обслуживанию.
Схема подключения к тепловому насосу различных видов агрегатов для отопления:
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.
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.
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.
Чиллер с тепловым насосом
Одним из самых востребованных на сегодняшний день видов техники для подачи тепла, способных работать как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, является чиллер – тепловой насос.
Это название носит холодильная установка, способная переключаться между режимами работы, в зависимости от того, что требуется помещению: охлаждение или отопление.
Большинство современных чиллеров могут порадовать своих пользователей не только теплым воздухом или водой, но и следующими показателями качества:
- высокой эффективностью работы;
- удобством настройки и контроля работы;
- быстрой окупаемостью;
- доступной стоимостью монтажа и обслуживания оборудования.
Тепловой насос типа чиллер работает по принципу компрессионного охлаждения как и большинство оборудования подобного направления. Обычно этот агрегат предназначен для того, чтобы конденсировать хладагент, охладить его и понизить давление в системе. В зависимости от конструкции чиллера, он может либо направлять в помещение холод, либо тепло – все зависит от направленности цикла работы и потребностей пользователя.
Какими бывают чиллеры
В зависимости от того, на базе чего работает тепловой агрегат, выделяют несколько его видов.
Какой именно выбрать – зависит от ваших потребностей: если вы сомневаетесь в том, что тот или иной вариант оборудования подходит для ваших нужд, обязательно получите консультацию перед установкой теплового насоса.
Наиболее популярными на сегодняшний день являются три типа тепловых насосов:
- воздух-вода. Такой вариант чиллера идеально подойдет для работы при температурах от +35°C до -25°C. Внешний блок теплового оборудования ставится на открытом воздухе или в помещении, внутренние расставляются в здании по предварительно созданной схеме. Модель «воздух-вода» подходит для отопления, кондиционеров, как элемент системы подготовки воды для бани, сауны;
- соляной раствор-вода. Подобная тепловая установка – эффективное решение, если необходимо приготовление большого количества горячей или теплой воды (например, для обслуживания бассейна). Диапазон температуры теплоносителя – от -5 до +25°C;
- вода-вода.Системы подобного рода обычно используют в качестве источника тепла грунтовую воду.
Тепловые схемы такого формата ставятся для отопления или пассивного охлаждения. Оборудование потребляет мало энергии за цикл, но требует тщательного анализа места установки и поиска грунтовых вод в достаточном объеме.
Кроме представленной классификации существует еще одна, в которой чиллеры делятся на тепловые машины сорбционные и струйные, теплоэлектрические насосы, парокомпрессионые установки и т. д.
Выбор наиболее подходящего варианта тепловой системы должен основываться на том, для чего вам нужен чиллер, какие задачи он будет решать, и насколько большие объемы воздуха или воды требуется охлаждать или нагревать. Расчет может выполнить опытный специалист: обратитесь за консультацией в нашу компанию, если вам требуется помощь в выборе тепловой установки.
Принцип работы чиллера
Тепловой насос представляет собой замкнутую систему, где тепло может перемещаться в прямом или обратном направлении. Какое направление выбрано, зависит от потребностей пользователя: циклы отопления и охлаждения идентичны всем, кроме порядка, в котором хладагент под давлением проходит все элементы системы.
В качестве источника питания выступает подключение оборудования к электросети.
Сам по себе чиллер для подачи теплой воды или воздуха состоит из нескольких основных частей. Главными элементами являются конденсатор, компрессор и испаритель. Вспомогательный – дроссельный клапан. В качестве хладагента в подавляющем количестве систем используется фреон.
Схема работы следующая:
- Хладагент под давлением циркулирует в замкнутом контуре, перемещаясь между компрессором и испарителем.
- Во внешнем теплообменнике хладагент испаряется при низкой температуре и давлении. В это время он охлаждается и забирает тепло.
- Компрессор теплового насоса сжимает хладагент, передавая его на внутренний блок обменника.
- Хладагент, проходя через сопло расширителя, конденсируется на стенках, передавая свою температуру конденсатору.
- Далее снова жидкий хладагент опять попадает в теплообменник и начинает испаряться.
Цикл перемещения хладагента насосом и изменения давления повторяется столько раз, сколько необходимо для получения нужной температуры воды или внешней среды.
Область применения чиллеров
Тепловые насосы используются в различных сферах промышленности.
Чаще всего их можно встретить на следующих предприятиях:
- пищевые, где чиллеры покупаются для организации теплых и холодных цехов;
- машиностроительные заводы;
- химическая промышленность;
- фармацевтическое производство;
- полиграфические услуги.
Везде, где требуется теплая или охлажденная вода или воздух в больших количествах, можно использовать чиллеры. Это универсальные агрегаты высокой эффективности и надежности.
Преимущества чиллеров
Тепловые насосы – это очень востребованные системы, которые устанавливаются практически на всех производственных предприятиях.
Преимущества чиллеров значительны, а показатели эффективности превосходят многие другие типы оборудования.
Наиболее показательными достоинствами чиллеров называют:
- долговечность. В среднем агрегаты подобного плана служат от 20 лет, что позволяет прогнозировать расходы на системы отопления и их обслуживание в долговременном периоде;
- экономичность при использовании. Стоимость эксплуатации подобного агрегата примерно сопоставима с работой на газовом тепловом оборудовании, которое считается одним из самых дешевых вариантов;
- безопасность и экологичность всей тепловой схемы, за вычетом особенностей хладагента. Но, учитывая стремление передовых компаний к повышению экологичности производства, многие фирмы предлагают чиллеры на базе безопасных для природы хладагентов. Они не так эффективны, как классика, но стабильны и надежны;
- возможность использования теплового насоса и для обогрева, и для получения тепла. Причем для этой цели не требуется монтаж дополнительного оборудования или усложнение системы кондиционирования;
- сравнительно низкий уровень шума при производстве тепла.
Хотя в большинстве случаев чиллеры ставятся на улице, они могут эксплуатироваться и в условиях помещения, не мешая при этом работе предприятия. Такие решения обычно характерны для производственных цехов; - простая установка и последующее обслуживание всей тепловой схемы. Хотя технику желательно монтировать под руководством специалиста, по сравнению с другими системами отопления, установка чиллера не так сложна;
- несложная схема управления и настройки. Параметры выработки тепловой энергии или работы насоса можно указать на программируемых контроллерах, которые будут поддерживать необходимые показатели самостоятельно. В современных системах отопления также используется удаленный контроль за работой оборудования. Техника передает в сеть информацию о температуре, эффективности работы, времени эксплуатации, выявленных ошибках и другие данные.
Если вы планируете приобрести тепловой насос, обращайтесь в компанию ВК ТЕХНО.
У нас найдется различное оборудование для охлаждения и вентиляции. Все вопросы задавайте консультанту!
Принцип действия теплового насоса
Принцип работы теплового насоса
Поделиться ссылкой на статью
Обновлено 16 февраля, 2020
Опубликовано автором Принцип работы теплового насосаПростейший тепловой насос был спроектирован еще в 1852 году и получил название «умножитель тепла». Лорд Кельвин открыл основополагающие принципы действия, которые легли в основу всего современного отопительного оборудования.
Согласно законам физики, тепло передается от нагретого тела к тому, что имеет меньшую температуру. Но, возможен обратный процесс, при условии использования для этого дополнительной энергии.
Немного позже был открыт принцип обратного цикла Карно. Вещество, при испарении, поглощает тепло, а после конденсации на поверхности, отдает его. Именно этот закон лежит в основе холодильников и кондиционеров.
Низкотемпературный воздушный теплонасос работает как эти бытовые приборы, только в «обратную сторону».
Основной принцип теплового насоса заключается в аккумулировании низкотемпературного тепла при испарении и дальнейшей отдачи энергии при последующей конденсации. Этот процесс происходит без изменения температуры, если только рабочее тело не будет сжато механически, что приведет к повышению температуры.
Теплонасос функционирует как холодильник, только наоборот: холодильник переносит тепло изнутри во вне, в то время как тепловой насос переносит тепло из окружающей среды вовнутрь. Природное тепло теплоносителя (в роли которого выступает вода или рассол) передается к испарителю. Внутренний контур теплового насоса заполнен хладагентом (рабочее вещество: фреон, аммиак, метан, пропан и др.), который, проходя через испаритель, превращается из жидкого состояния в газообразное. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где он сжимается до высокого давления и высокой температуры.
Далее горячий газ поступает в конденсатор, где происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый конденсатор передает тепло в систему отопления.
Первичный контур теплового насоса состоит из элементов, участвующих в получении тепла из внешнего источника – например теплообменника, циркуляционного насоса рассола или воздушного вентилятора, а у водо-водяного теплового насоса еще и промежуточного теплообменника. Вторичный контур включает в себя компоненты, необходимые для преобразования энергии и передачи ее потребителю.
Низкотемпературные воздушные тепловые насосы для отопления дома работают, используя тот же физический принцип, но с большей эффективностью. Как отопление осуществляется на практике?
- Любое, даже охлажденное тело, имеет потенциальную тепловую энергию. Даже при отрицательной температуре в воздухе содержится определенное количество тепла.
При -15°С больше, чем при -25°С. При -5°С еще больше тепла находится в воздухе. Принцип работы воздушного теплового насоса позволяет извлечь то небольшое количество тепловой энергии, которое есть и в зимнее время года в воздухе, и передать его в помещение. - В наружном блоке, установленном на улице, расположен змеевик с испарителем. Внутри контура циркулирует фреон – жидкость, которая свободно переходит в газообразное состояние и обратно. Фреон испаряют, при этом поглощается то тепло, которое есть в наружном воздухе даже при отрицательных температурах.
- Испарившийся газ поступает в компрессор, где создается высокое давление и где фреона нагревается. Под давлением фреон разогревается и поступает в конденсатор, где он преобразуется в жидкость. При этом выделяется тепло, которое фреон получил при испарении во внешнем блоке от наружного воздуха.
- Фреон, по замкнутому контуру, обратно возвращается в испаритель, и цикл повторяется.
Режимы работы тепловых насосов
В зависимости от характера отопления и необходимости различных температур для отопления, существует выбор типа теплового насоса или его комбинации с другим теплогенератором.
По режиму работы выделяют моновалентное, бивалентное и моноэнергетическое использование тепловых насосов:
- В моновалентном режиме эксплуатации тепловой насос является единственным источником тепла для помещения, включая отопление и горячее водоснабжение. Требуемая максимальная температура подачи в отопительную систему в данном случае должна быть немного ниже максимально возможной температуры подачи теплового насоса.
- В бивалентном режиме возможна эксплуатация со вторым теплогенератором как в полном параллельном режиме, так и частичном. В этом случае тепловой насос выступает как основной теплогенератор, а более высокую температуру системы отопления обеспечивает дополнительный пиковый котел.
- В моноэнергетическом режиме вторым теплогенератором выступает установка той же породы — электрическая, т.е. используется электронагревательный котел (или электронагревательная вставка).
- Высокая эффективность.
КПД теплового насоса составлет 300-700%, т.е. он поглощает в 3-7 раз меньше электрической энергии, чем выделяет тепла. Например, КПД насоса, представленного на рисунке, составляет 400%. - Реверсивность. Тепловой насос может быть использован как кондиционер в летний сезон
- Экологичность. Cбережение невозобновляемых энергоресурсов и защита окружающей среды, в том числе и путем сокращения выбросов СО2 в атмосферу
- Надежность. минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы, независимость от поставки топочного материала и его качества, защита от перебоев электроэнергии
- Долговечность. Cрок службы теплового насоса составляет 15-25 лет
- Безопасность. Не имеет открытого пламени, выхлопов,пожароопасных хранилищ для угля, дров, мазута или солярки; исключена утечка газа или разлив мазута
Эта статья прочитана 8376 раз(а)!
Продолжить чтение
Как работает тепловой насос?
Принцип работы теплового насоса невероятно прост и основан на использовании энергии окружающей среды, будь то земля, вода или воздух.
Это экологичный, выгодный и возобновляемый источник тепла, позволяющий эффективно отапливать дом зимой, кондиционировать летом и обеспечивать любые потребности жилища в горячей воде.
Тепло земли — главный источник энергии
Благодаря превосходным изоляционным свойствам земля эффективно накапливает энергию солнца, равномерно распределяя её под поверхностью. На глубине ниже 3 метров, то есть под горизонтом промерзания, температура грунта остаётся неизменной круглый год. Именно эту особенность земли и использует тепловой насос, извлекая энергию из почвы и трансформируя её в необходимое для отопления тепло.
Летом, когда в отоплении нужды нет, насос направляет излишки тепла обратно в землю, просто и эффективно решая проблему кондиционирования в доме.
Тепловые насосы Brosk дают на выходе 65°С, что делает их самыми высокотемпературными теплоносителями среди отечественных и зарубежных брендов.
Принцип работы теплового насоса
Тепловой насос собирает тепло земли при помощи так называемого контура заземления, представляющего собой систему труб (зондов), размещенных под землей в горизонтальной и/или вертикальной плоскости. Жидкость, циркулирующая в системе, меняет свои физические характеристики согласно законам термодинамики, трансформируясь из газообразного в жидкое состояние и наоборот (см. изображение). Этот процесс позволяет поглощать тепло земли и переносить его в дом.
В отличие от большинства аналогов, в контурах тепловых насосов BROSK используется промышленная нержавеющая сталь. Этот материал имеет превосходную теплопроводность, превышающую в 80 раз характеристики пластмассовых теплообменных контуров! Такое инновационное решение позволило значительно повысить параметры теплосъема, и, соотвественно, снизить количество погонных метров бурения, протяженности зондов и глубины скважин.
Напомним, что бурение «мелких скважин» до 30 метров не требует получения каких-либо разрешений, что автоматически избавляет вас о бумажной волокиты и бурократии, а также позволяят сэкономить на бурении.
Хотите узнать больше?
Позвоните нам на номер +7 911 992 64 60 в Санкт-Петербурге или оставьте заявку и мы вам перезвоним: energoenergosafe.com
Устройство и принцип работы теплового насоса ремонт теплового насоса
Как устроен тепловой насос и как он работает?
Теплонасос функционирует как холодильник, только наоборот. Холодильник переносит тепло изнутри во вне. Тепловой насос переносит тепло, накопленное в воздухе, почве, недрах или воде, в ваш дом.
Тепловой насос состоит из 4 основных агрегатов:
— испаритель,
— конденсатор,
— расширительный вентиль (разряжающий вентиль-дроссель, понижает давление),
— компрессор (повышает давление).
Эти агрегаты связаны замкнутым трубопроводом. В системе трубопровода циркулирует хладагент, который в одной части цикла представляет собой жидкость, а в другой — газ.
Точка кипения для разных жидкостей меняется посредством давления, чем выше давление, тем выше точка кипения. Вода закипает при нормальном давлении при температуре +100 °С. При повышении давления вдвое, температура кипения воды достигает +120 °С, а при уменьшении давления в 2 раза, вода закипает при +80 °С. Хладагент в тепловом насосе имеет ту же тенденцию — его температура кипения изменяется при изменении давления. Точка кипения хладагента лежит низко, приблизительно — 40 °С при атмосферном давлении, поэтому может использоваться даже с низкотемпературным тепловым источником.
Земные недра как глубинный теплоисточник
Земные недра являются бесплатным теплоисточником, поддерживающим одинаковую температуру круглый год. Использование тепла земных недр является экологически чистой, надежной и безопасной технологией обеспечивания теплом и горячим водоснабжением всех типов зданий, больших и малых, общественных и частных.
Уровень капиталовложений достаточно высокий, но взамен Вы получите безопасную в работе, с минимальными требованиями к сервисному обслуживанию альтернативную обогревательную систему с максимально длительным сроком эксплуатации. Коэффициент преобразования тепла высок, достигает 3. Установка не требует много места и может быть внедрена на участке земли малой плошади. Объем восстановительных работ после бурения незначителен, влияние пробуренной скважины на окружающую среду минимально. На уровень грунтовых вод воздействие не оказывается, так как грунтовые воды не потребляются. Тепловая энергия переносится к конвекционной системе водяного отопления и применяется для горячего водоснабжения.
Грунтовое тепло — близкозалегающая энергия
В поверхностном слое земли накапливается тепло в течение лета. Использование этой энергии для обогрева целесообразно для зданий с высокими энергорасходами. Наибольшее количество энергии извлекается из почвы с большим содержанием влаги.
Грунтовый теплонасос
Тепло из почвы поставляется посредством пластикового шланга. Экологически чистая, морозостойкая жидкость циркулирует в шланговой системе и переносит тепло к тепловому насосу, где оно преобразуется в высокотемпературное тепло для обогрева и горячего водоснабжения.
Водные теплоисточникиСолнце нагревает воду в морях, озерах и других водных источниках. Солнечная энергия накапливается в воде и донных слоях. Редко температура снижается ниже +4 °С. Чем ближе к поверхности, тем температура больше варьируется в течение года, а в глубине — она относительно стабильна.
Тепловой насос с водным источником тепла
Шланг для передачи тепла укладывается на дне или в грунте дна, где температура еще немного выше, чем температура воды. Важно, чтобы шланг снабжался отягощающим грузом для предотвращения всплытия шланга на поверхность. Чем ниже он залегает, тем меньше риск повреждения.
Водный источник как источник тепла очень эффективен для зданий с отно сительно высокими потребностями в теп лоэнергии.
Кроме вышеперечисленных источников теплонасосная установка может использовать тепловые сбросы самого жилья для отопления и горячего водоснабжения: сбросную воду, а также вентиляционные выбросы и дымовые газы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. Данная комбинация улучшает вентилирование дома и уменьшает проблемы с плесенью, сыростью, радоновой загазованностью.
”Бросовые” источники тепла
Кроме вышеперечисленных источников тепловой насос может использовать тепловые сбросы самого жилья для отопления и горячего водоснабжения: сбросную воду, а также вентиляционные выбросы и дымовые газы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. Данная комбинация улучшает вентилирование дома и уменьшает проблемы с плесенью, сыростью, радоновой загазованностью.
Экономическая эфективность теплового насоса
Коэффициент преобразования тепла
Эффективность определяется так называемым коэффициентом преобразования тепла или коэффициентом температурной трансформации, который представляет собой отношение количества энергии, генерируемой теплонасосом, к количеству энергии, затрачиваемой на процесс переноса тепла.
В большинстве случаев коэфициент температурной трансформации равен 3. Это означает, что тепловой насос поставляет в 3 раза больше энергии, чем потребляет. Другими словами, 2/3 получено «бесплатно» от теплоисточника. Чем выше энергопотребности Вашего жилища, тем больше вы экономите денежных средств.
Тепловые насосы наиболее эффективны в отопительных системах с низкотемпературными характеристиками, например, в системах напольного отопления.
При подборе теплонасоса к Вашей обогревательной системе невыгодно ориентировать мощностные показатели теплонасоса на максимальные требования к мощности (на покрытие энергорасходов в отопительном контуре в самый холодный день года).
Опыт показывает, что теплонасос должен генерировать около 50-70% от этого максимума, тепловой насос должен покрывать 70-90% (в зависимости от теплоисточника) от общей годовой потребности в энергии для отопления и горячеговодоснабжения. При низких внешних температурах теплонасос применяется с имеющимся в наличии котельным оборудованием или пиковым доводчиком, которым укомплектован тепловой насос.
Виды теплонасосов, применяемые в системе отопления в России
В нашей стране свое применение нашли следующие типы тепловых агрегатов:
1. Грунтовый теплонасос.
Земные недра являются неисчерпаемым и бесплатным теплоисточником, который поддерживает одинаковую температуру на протяжении целого года. Использование такого тепла – это надежная, экологически чистая и безопасная технология обеспечения теплом всех типов зданий. Конечно, уровень капиталовложений при установке такого насоса достаточно высокий, но при этом Вы получаете неприхотливую к сервисному обслуживанию обогревательную систему с длительным сроком эксплуатации.
Установка насоса не требует много места, к тому же он может быть внедрен на земельном участке малой площади.
2. Водный теплонасос.
Солнце щедро нагревает воду в озерах, реках и морях. Чем ближе к поверхности, тем больше варьируется температура воды, а на глубине ее величина относительно стабильна.
Шланг насоса, предназначенный для передачи тепла, желательно установить в грунте дна, поскольку там температура еще выше. При этом важно снабдить шланг отягощающим грузом, во избежание его всплытия на поверхность. Такой источник тепла эффективен для обогрева зданий с относительно невысокими тепловыми потребностями.
3. «Бросовый» теплонасос.
Принцип работы теплового насоса может также основываться и на использовании тепловых сбросов жилья: вентиляционные выбросы, использованная вода, дымовые газы и пр. Такая технология устраняет проблемы с плесенью и радоновой загазованностью, улучшая при этом вентилирование дома. ремонт теплового насоса
Как работают тепловые насосы | HowStuffWorks
Если в вашем доме нет воздуховодов для распределения тепла, не беспокойтесь.
Потенциально вы могли бы использовать тепловой насос особого типа, называемый мини-сплит-тепловым насосом . Он соединяет наружный блок с источником воздуха с несколькими внутренними блоками. Эти внутренние блоки подключаются к водонагревателям или обогревателям помещений. Эти мини-сплит-системы без воздуховодов полезны для модернизации дома с помощью системы теплового насоса, поскольку их расположение снаружи и внутри дома является гибким.
Еще одним плюсом является то, что для установки требуется только 3-дюймовый (7,6 см) трубопровод, который проходит через стену, что довольно незаметно. Они также универсальны. Внутренние кондиционеры могут быть установлены в стенах, потолках или на полу, и они очень маленькие. Одним из недостатков, однако, является то, что установка также должна занимать некоторое внутреннее пространство для работы. Они также не будут перемещать столько воздуха, сколько более крупные тепловые насосы, поэтому лучше всего подходят для небольших жилых и коммерческих помещений.
В то время как большинство тепловых насосов используют воздух, чиллер с обратным циклом (RCC) вместо этого перекачивает воду, что позволяет ему более эффективно работать при отрицательных температурах.В системе RCC тепловой насос подключается к изолированному резервуару для воды, который либо нагревается, либо охлаждается. Затем система вентиляторов и змеевиков откачивает нагретый или охлажденный воздух из резервуара и через воздуховоды в одну или несколько зон нагрева. Система RCC также может перекачивать горячую воду через систему лучистого обогрева пола, поэтому, когда этой зимой босым ногам будет удобно на теплом кафельном полу, вы можете поблагодарить свой RCC.
В типичном воздушном тепловом насосе требуется резервная горелка для подачи временного тепла, когда система переключается на реверс для размораживания змеевиков.Эта резервная горелка не позволяет системе пропускать холодный воздух через регистры, пока змеевики размораживаются, что является ключевым моментом, если ваша цель — согреться.
Некоторые могут сказать, что система RCC лучше, поскольку она использует горячую воду из бака для размораживания змеевиков, поэтому резервная горелка не требуется. Это также означает, что система никогда не дует холодным воздухом, когда этого не следует делать, и в результате вы сохраняете тепло и тепло.
Более поздним дополнением является тепловой насос для холодного климата , названный так потому, что он может эффективно работать в более холодную погоду, чем большинство других конструкций, даже ниже 0 градусов по Фаренгейту (-18 градусов по Цельсию).Тепловой насос для холодного климата определяет минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения желаемого уровня нагрева или охлаждения, и регулирует свою мощность в сторону увеличения или уменьшения, чтобы никогда не тратить энергию впустую.
В холодные зимы Миннесоты эти тепловые насосы показали себя примерно в два раза более энергоэффективными, чем обычные газовые печи, что делает их чрезвычайно экологичной альтернативой.
По состоянию на ноябрь 2021 года Министерство энергетики США надеется установить эти насосы в зданиях в рамках более масштабного плана администрации Байдена по инфраструктуре.
Даже специальные тепловые насосы имеют ограничения. Читайте дальше, чтобы узнать о плюсах и минусах тепловых насосов и о том, что вам нужно знать перед их покупкой.
Как работают тепловые насосы | HowStuffWorks
Если в вашем доме нет воздуховодов для распределения тепла, не беспокойтесь. Потенциально вы могли бы использовать тепловой насос особого типа, называемый мини-сплит-тепловым насосом . Он соединяет наружный блок с источником воздуха с несколькими внутренними блоками. Эти внутренние блоки подключаются к водонагревателям или обогревателям помещений.Эти мини-сплит-системы без воздуховодов полезны для модернизации дома с помощью системы теплового насоса, поскольку их расположение снаружи и внутри дома является гибким.
Еще одним плюсом является то, что для установки требуется только 3-дюймовый (7,6 см) трубопровод, который проходит через стену, что довольно незаметно.
Они также универсальны. Внутренние кондиционеры могут быть установлены в стенах, потолках или на полу, и они очень маленькие. Одним из недостатков, однако, является то, что установка также должна занимать некоторое внутреннее пространство для работы.Они также не будут перемещать столько воздуха, сколько более крупные тепловые насосы, поэтому лучше всего подходят для небольших жилых и коммерческих помещений.
В то время как большинство тепловых насосов используют воздух, чиллер с обратным циклом (RCC) вместо этого перекачивает воду, что позволяет ему более эффективно работать при отрицательных температурах. В системе RCC тепловой насос подключается к изолированному резервуару для воды, который либо нагревается, либо охлаждается. Затем система вентиляторов и змеевиков откачивает нагретый или охлажденный воздух из резервуара и через воздуховоды в одну или несколько зон нагрева.Система RCC также может перекачивать горячую воду через систему лучистого обогрева пола, поэтому, когда этой зимой босым ногам будет удобно на теплом кафельном полу, вы можете поблагодарить свой RCC.
В типичном воздушном тепловом насосе требуется резервная горелка для подачи временного тепла, когда система переключается на реверс для размораживания змеевиков. Эта резервная горелка не позволяет системе пропускать холодный воздух через регистры, пока змеевики размораживаются, что является ключевым моментом, если ваша цель — согреться.
Некоторые могут сказать, что система RCC лучше, поскольку она использует горячую воду из бака для размораживания змеевиков, поэтому резервная горелка не требуется.Это также означает, что система никогда не дует холодным воздухом, когда этого не следует делать, и в результате вы сохраняете тепло и тепло.
Более поздним дополнением является тепловой насос для холодного климата , названный так потому, что он может эффективно работать в более холодную погоду, чем большинство других конструкций, даже ниже 0 градусов по Фаренгейту (-18 градусов по Цельсию). Тепловой насос для холодного климата определяет минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения желаемого уровня нагрева или охлаждения, и регулирует свою мощность в сторону увеличения или уменьшения, чтобы никогда не тратить энергию впустую.
В холодные зимы Миннесоты эти тепловые насосы показали себя примерно в два раза более энергоэффективными, чем обычные газовые печи, что делает их чрезвычайно экологичной альтернативой. По состоянию на ноябрь 2021 года Министерство энергетики США надеется установить эти насосы в зданиях в рамках более масштабного плана администрации Байдена по инфраструктуре.
Даже специальные тепловые насосы имеют ограничения. Читайте дальше, чтобы узнать о плюсах и минусах тепловых насосов и о том, что вам нужно знать перед их покупкой.
Как работают тепловые насосы | HowStuffWorks
Если в вашем доме нет воздуховодов для распределения тепла, не беспокойтесь. Потенциально вы могли бы использовать тепловой насос особого типа, называемый мини-сплит-тепловым насосом . Он соединяет наружный блок с источником воздуха с несколькими внутренними блоками. Эти внутренние блоки подключаются к водонагревателям или обогревателям помещений. Эти мини-сплит-системы без воздуховодов полезны для модернизации дома с помощью системы теплового насоса, поскольку их расположение снаружи и внутри дома является гибким.
Еще одним плюсом является то, что для установки требуется только 3-дюймовый (7,6 см) трубопровод, который проходит через стену, что довольно незаметно. Они также универсальны. Внутренние кондиционеры могут быть установлены в стенах, потолках или на полу, и они очень маленькие. Одним из недостатков, однако, является то, что установка также должна занимать некоторое внутреннее пространство для работы. Они также не будут перемещать столько воздуха, сколько более крупные тепловые насосы, поэтому лучше всего подходят для небольших жилых и коммерческих помещений.
В то время как большинство тепловых насосов используют воздух, чиллер с обратным циклом (RCC) вместо этого перекачивает воду, что позволяет ему более эффективно работать при отрицательных температурах.В системе RCC тепловой насос подключается к изолированному резервуару для воды, который либо нагревается, либо охлаждается. Затем система вентиляторов и змеевиков откачивает нагретый или охлажденный воздух из резервуара и через воздуховоды в одну или несколько зон нагрева.
Система RCC также может перекачивать горячую воду через систему лучистого обогрева пола, поэтому, когда этой зимой босым ногам будет удобно на теплом кафельном полу, вы можете поблагодарить свой RCC.
В типичном воздушном тепловом насосе требуется резервная горелка для подачи временного тепла, когда система переключается на реверс для размораживания змеевиков.Эта резервная горелка не позволяет системе пропускать холодный воздух через регистры, пока змеевики размораживаются, что является ключевым моментом, если ваша цель — согреться.
Некоторые могут сказать, что система RCC лучше, поскольку она использует горячую воду из бака для размораживания змеевиков, поэтому резервная горелка не требуется. Это также означает, что система никогда не дует холодным воздухом, когда этого не следует делать, и в результате вы сохраняете тепло и тепло.
Более поздним дополнением является тепловой насос для холодного климата , названный так потому, что он может эффективно работать в более холодную погоду, чем большинство других конструкций, даже ниже 0 градусов по Фаренгейту (-18 градусов по Цельсию).
Тепловой насос для холодного климата определяет минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения желаемого уровня нагрева или охлаждения, и регулирует свою мощность в сторону увеличения или уменьшения, чтобы никогда не тратить энергию впустую.
В холодные зимы Миннесоты эти тепловые насосы показали себя примерно в два раза более энергоэффективными, чем обычные газовые печи, что делает их чрезвычайно экологичной альтернативой. По состоянию на ноябрь 2021 года Министерство энергетики США надеется установить эти насосы в зданиях в рамках более масштабного плана администрации Байдена по инфраструктуре.
Даже специальные тепловые насосы имеют ограничения. Читайте дальше, чтобы узнать о плюсах и минусах тепловых насосов и о том, что вам нужно знать перед их покупкой.
Как работает тепловой насос | HVAC
Воздушный тепловой насос использует передовые технологии и цикл охлаждения для обогрева и охлаждения вашего дома. Это позволяет тепловому насосу обеспечивать комфорт в помещении круглый год, независимо от времени года.
Тепловой насос в режиме кондиционирования воздуха
При правильной установке и функционировании тепловой насос может поддерживать прохладную и комфортную температуру, одновременно снижая уровень влажности в вашем доме.
- Теплый воздух из вашего дома втягивается в воздуховод моторизованным вентилятором.
- Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента между внутренним испарителем и наружным конденсаторным блоком.
- Теплый воздух из помещения затем направляется к устройству обработки воздуха, в то время как хладагент перекачивается из внешнего змеевика конденсатора во внутренний змеевик испарителя. Хладагент поглощает тепло при прохождении через воздух в помещении.
- Этот охлажденный и осушенный воздух затем проталкивается через соединительные внутренние воздуховоды к вентиляционным отверстиям по всему дому, снижая внутреннюю температуру.
- Цикл охлаждения продолжается снова, обеспечивая последовательный метод охлаждения.
Тепловой насос в режиме обогрева
Тепловые насосы уже много лет используются в местах с более мягкой зимой. Однако технология тепловых насосов с воздушным источником продвинулась вперед, что позволяет использовать эти системы в районах с длительными периодами отрицательных температур.
- Тепловой насос может переключаться из режима кондиционирования воздуха в режим обогрева путем реверсирования цикла охлаждения, в результате чего внешний змеевик работает как испаритель, а внутренний змеевик — как конденсатор.
- Хладагент протекает по замкнутой системе холодильных линий между наружным и внутренним блоками.
- Несмотря на низкие температуры наружного воздуха, достаточное количество тепловой энергии поглощается из наружного воздуха змеевиком конденсатора и выделяется внутри змеевиком испарителя.
- Воздух из вашего дома втягивается в воздуховод моторизованным вентилятором.
- Хладагент перекачивается из внутреннего змеевика во внешний змеевик, где он поглощает тепло из воздуха.
- Этот нагретый воздух затем проталкивается через соединительные воздуховоды к вентиляционным отверстиям по всему дому, повышая внутреннюю температуру.
- Цикл охлаждения продолжается снова, обеспечивая постоянный метод сохранения тепла.
Детали теплового насоса
Чтобы получить более полное представление о том, как воздух нагревается или охлаждается, полезно немного узнать о деталях, из которых состоит система теплового насоса. Типичная система теплового насоса с воздушным источником представляет собой сплит-систему или систему из двух частей, которая использует электричество в качестве источника энергии.Система содержит наружный блок, похожий на кондиционер, и внутренний кондиционер. Тепловой насос работает вместе с системой обработки воздуха для распределения теплого или холодного воздуха по внутренним помещениям. В дополнение к электрическим компонентам и вентилятору система теплового насоса включает:
Компрессор: Перемещает хладагент по системе. Некоторые тепловые насосы содержат спиральный компрессор. По сравнению с поршневым компрессором спиральные компрессоры работают тише, имеют более длительный срок службы и обеспечивают на 10–15 °F более теплый воздух в режиме обогрева.
Плата управления: Определяет, должна ли система теплового насоса работать в режиме охлаждения, обогрева или оттаивания.
Змеевики: Конденсатор и испарительный змеевик нагревают или охлаждают воздух в зависимости от направления потока хладагента.
Хладагент: Вещество в линиях охлаждения, которое циркулирует через внутренний и наружный блоки.
Реверсивные клапаны: Изменение потока хладагента, который определяет, охлаждается или нагревается внутреннее пространство.
Термостатические расширительные клапаны: Регулируют поток хладагента так же, как клапан крана регулирует поток воды.
Аккумулятор: Резервуар, регулирующий количество хладагента в зависимости от сезонных потребностей.
Холодильные линии и трубы: Соедините внутреннее и внешнее оборудование.
Нагревательные ленты: В качестве вспомогательного нагрева используется электрический нагревательный элемент. Этот добавленный компонент используется для дополнительного обогрева в холодные дни или для быстрого восстановления после более низких температур.
Воздуховоды: Служат воздушными туннелями для различных пространств внутри вашего дома.
Термостат или система управления: Установка желаемой температуры
Основы тепловых насосов: как работают тепловые насосы и распространенные типы
Тепловые насосы — это тип систем отопления и охлаждения, которые популярны благодаря своей универсальности и эффективности. Они отличаются от стандартных кондиционеров, а термин «тепловой насос» иногда используется для обозначения нескольких типов систем ОВКВ.Итак, в этом посте мы постараемся ответить на такие вопросы, как:
Что такое тепловой насос?
Короче говоря, тепловой насос представляет собой систему HVAC, которая использует цикл хладагента для обеспечения функций обогрева и охлаждения .
Эти системы работают, чтобы перекачивать тепла либо в пространство, либо из него, в зависимости от режима.
Ознакомьтесь с нашим блогом о компонентах стандартного холодильного цикла, чтобы узнать больше контекста/предыстории.
Но независимо от того, используется ли тепловой насос в жилом, коммерческом или крупномасштабном промышленном объекте, его функция одна и та же — «перекачивать» тепло в помещение или из него.Более того, тепловые насосы популярны отчасти потому, что после того, как это тепло выводится из помещения, его можно использовать для таких функций, как нагрев горячей воды для бытовых нужд (ГВС) или встроенные в пол водяные системы. Тепловые насосы также используются в промышленности для сокращения потерь тепловой энергии и повышения общей эффективности.
Чем отличаются системы тепловых насосов от стандартных кондиционеров?
Хотя эти два понятия иногда используются взаимозаменяемо, тепловой насос и кондиционер не обязательно являются одним и тем же.
Оба используют цикл охлаждения, но в одномодовом кондиционере хладагент движется только в одном направлении. В системах с тепловым насосом этот поток является обратимым, что позволяет системе переключаться между функциями нагрева и охлаждения по мере необходимости. Но для этого тепловому насосу необходимы специальные компоненты, два примера из которых:
- Клапан реверсивный
- Обратные клапаны
Реверсивный клапан
Чтобы тепловой насос мог переключаться между режимами нагрева и охлаждения, поток хладагента в системе должен быть реверсивным.Вот тут-то и появляется реверсивный клапан. Также называемый четырехходовым клапаном, реверсивный клапан отводит хладагент к следующему компоненту цикла в соответствии с его настройкой.
В режиме нагрева вентиляторы продувают наружный воздух через внешний змеевик, и тепловая энергия воздуха поглощается хладагентом в трубках змеевика. Затем хладагент направляется через реверсивный клапан, который, поскольку он находится в режиме обогрева, направляет газообразный хладагент низкого давления в компрессор.
Хладагент выходит из компрессора в виде высокотемпературного пара под высоким давлением. Затем он поступает во внутренний змеевик, где через него проходит более холодный воздух в помещении, который нагревает помещение и при этом конденсирует хладагент в жидкость. Затем жидкий хладагент поступает к терморасширительному клапану системы (ТРВ), где он расширяется до газа, после чего направляется через наружный змеевик и перезапускает цикл.
В режиме охлаждения газообразный хладагент под высоким давлением выходит из компрессора и поступает в реверсивный клапан, который предназначен для направления потока хладагента на наружный змеевик.Там тепло от хладагента отводится в окружающую среду, при этом хладагент конденсируется в низкотемпературную жидкость под высоким давлением.
Затем хладагент направляется в ТРВ, где его давление и температура снижаются перед поступлением во внутренний змеевик в виде двухфазной смеси. Прохождение хладагента через внутренний змеевик завершает фазовый переход от жидкости к газу, поскольку энергия более теплого внутреннего пространства поглощается хладагентом, и помещение охлаждается.
Затем хладагент направляется обратно через реверсивный клапан в компрессор, где процесс повторяется. В цикле нагрева теплового насоса внутренний змеевик по существу служит конденсатором системы, а наружный змеевик играет роль испарителя.
Реверсивные клапаны могут различаться по сложности, но главное, что нужно знать о них, это «реверсивная» функция. Пример 4-ходового реверсивного клапана показан выше. Соленоид с цифровым управлением облегчает его открытие и закрытие.На канале YouTube «The Engineering Mindset» есть отличное видео, в котором более подробно рассказывается о реверсивных клапанах.
Нравится то, что вы читаете? Подпишитесь на наш блог и никогда не пропустите ни одной публикации!
Обратные клапаны
Иногда системы тепловых насосов имеют два ТРВ; один используется в режиме обогрева, а другой для охлаждения. Чтобы хладагент проходил только через один из них, обратный клапан работает как железнодорожный переключатель, направляя хладагент либо через ТРВ, либо в обход, в зависимости от режима.
Два примера обратных клапанов изображены ниже: поворотный обратный клапан (вверху) и подпружиненный вариант.
Какие существуют типы тепловых насосов?
Теперь, когда мы рассмотрели, что такое тепловые насосы и некоторые их уникальные компоненты, давайте поговорим о некоторых распространенных разновидностях. Существует несколько видов систем тепловых насосов, все они выполняют одни и те же функции, но по-разному. Некоторые из наиболее распространенных конфигураций:
- Тепловые насосы воздух-воздух
- Тепловые насосы воздух-вода
- Геотермальные тепловые насосы
Тепловые насосы воздух-воздух
Также называемые тепловыми насосами воздух-воздух, системы тепловых насосов воздух-воздух имеют очень простую конструкцию.Они поглощают наружный воздух и, используя стандартный цикл охлаждения, кондиционируют этот воздух либо для охлаждения, либо для обогрева помещения.
Тепловые насосы
воздух-воздух очень популярны для жилых и небольших коммерческих помещений в умеренном климате благодаря своей эффективности и универсальности.
Вероятно, именно такие системы приходят на ум, когда вы слышите «тепловой насос», и вполне возможно, что в вашем доме есть что-то подобное. На приведенной выше диаграмме показана типичная система теплового насоса в жилом доме, а на приведенном ниже рисунке показан коммерческий тепловой насос в многоквартирном доме.
Тепловые насосы воздух-вода
Системы тепловых насосов воздух-вода работают так же, как их аналоги воздух-воздух. Но вместо того, чтобы отбирать тепло из наружного воздуха для нагрева воздушного потока, тепловые насосы воздух-вода используют цикл охлаждения для управления температурой потока жидкости.
В режиме обогрева тепловая энергия извлекается из холодного наружного воздуха посредством стандартного сжатия/расширения хладагента и передается потоку жидкости – обычно воде или смеси гликоль/вода.Затем эта горячая вода направляется по всему зданию, где она используется для отопления помещений, горячего водоснабжения или для какой-либо другой полезной функции.
Этот процесс инвертируется в режиме охлаждения, когда тепловая энергия передается от наружного воздуха потоку жидкости, который охлаждается в цикле охлаждения, а поглощенное тепло выбрасывается наружу.
Геотермальные тепловые насосы
На глубинах более 15-20 футов земная кора поддерживает довольно постоянную температуру круглый год.Геотермальные тепловые насосы (GSHP), также известные как геотермальные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы , представляют собой замкнутые системы, использующие эту тепловую энергию.
GSHPимеют теплообменник (или геоконтур), закопанный в землю, как показано на схеме ниже, и соединенный с остальными компонентами теплового насоса, расположенными внутри конструкции. Раствор пропиленгликоля часто используется в качестве рабочей жидкости из-за его меньшего воздействия на окружающую среду по сравнению с этиленгликолем.
В режиме обогрева тепловая энергия земли поглощается жидкостью внутри геоконтура.
Это увеличивает температуру рабочей жидкости, но не настолько, чтобы удовлетворить требованиям нагрузки. Затем полунагретая смесь жидкости направляется внутрь к испарителю системы, запуская цикл сжатия/расширения пара, который нагревает жидкость до такой степени, что ее можно использовать для обогрева помещения или воды.
В режиме охлаждения теплый воздух из конструкции направляется через геоконтур, где более низкие температуры земли кондиционируют жидкость, прежде чем возвращать ее в тепловой насос внутреннего блока.Там цикл охлаждения используется для извлечения оставшейся энергии, необходимой для удовлетворения требований системы. Геопетля может быть закопана в землю, погружена в грунтовые воды или подключена к колодцу или другому источнику воды. Геотермальные тепловые насосы, в которых используется вода, часто называют тепловыми насосами с источником воды, но функция и компоненты системы одинаковы.
Несмотря на то, что геотермальные тепловые насосы требуют значительных первоначальных затрат, после установки они становятся чрезвычайно эффективными.
Нередко такие системы выдают значительно больше энергии, чем в них вкладывается, причем коэффициенты полезного действия (КПД) достигают 4:1, что является довольно типичным.
Как могут помочь катушки суперрадиатора
В тепловых насосах за последние несколько десятилетий произошли потрясающие инновации. И преимущества этих высокоэффективных систем являются одними из самых разнообразных, способных эффективно обслуживать широкий спектр приложений от легких коммерческих до промышленных.И если вы являетесь производителем тепловых насосов и ищете опытного партнера по теплообменникам, который поможет вам расширить границы эффективности, не стесняйтесь обращаться к нам.
Наш опыт работы с тепловыми насосами очень широк, и наша база данных с информацией о характеристиках хладагентов настолько обширна, насколько это возможно. От стандартных хладагентов для тепловых насосов, таких как R-410, до более необычных, таких как CO2, давайте работать вместе, чтобы максимально повысить эффективность ваших установок.
Не оставайтесь в стороне, когда речь заходит об информации о теплопередаче.Чтобы быть в курсе различных тем по этому вопросу, подпишитесь на Суперблог, наш технический блог, Приказы врача и следите за нами в LinkedIn, Twitter и YouTube.
Как работает тепловой насос
Как тепловой насос использует принципы охлаждения для обогрева и охлаждения дома, включая схемы
Тепловые насосы работают аналогично холодильникам. Они могут получать тепло (или охлаждение) из воздуха, земли или воды. Наиболее распространенным типом теплового насоса является система «воздух-источник».
Воздушные тепловые насосы
«Сплит» системы с воздушным источником имеют наружный блок, который включает в себя компрессор, наружный змеевик, вентилятор и реверсивный клапан. Агрегат соединяется трубкой, заполненной хладагентом, с внутренним компонентом. Внутренний блок содержит вентилятор, внутренний змеевик и дополнительный нагревательный элемент сопротивления.
В зависимости от того, работает ли тепловой насос в режиме охлаждения или обогрева, хладагент, проходящий через систему, нагревает или охлаждает внутренние змеевики.
Вентилятор всасывает комнатный воздух через фильтр и направляет его через внутренний змеевик.
Дополнительный нагревательный элемент с электрическим сопротивлением может включаться при необходимости для дополнительного нагрева.
Когда воздух проходит мимо змеевиков, он либо собирает, либо отдает тепло — в зависимости от того, горячие или холодные змеевики. Теплый или холодный воздух проходит по воздуховодам и попадает в комнаты дома.
«Комплектная» система — это воздушный тепловой насос, который объединяет оба компонента в одном блоке, обычно размещаемом на крыше.
Комплектный воздушный тепловой насос Тепловые насосы выделяют меньше тепла за один раз, чем обычные газовые печи. Это означает, что они обеспечивают более мягкий тип тепла, не выключаются и включаются с той же частотой, что и газовая печь, и, следовательно, циркулируют больше воздуха по всему дому.
Они управляются термостатом того же типа, что и в системах с принудительной подачей воздуха. В очень холодные дни тепловой насос должен работать особенно усердно, чтобы собрать тепло — тогда включается дополнительный обогреватель.
+
Найдите специалиста по ремонту тепловых насосов рядом с вами
Некоторые тепловые насосы также могут нагревать воду в доме.Тепловой насос Hydrotech 2000 от Carrier — это система, в которой теплый воздух, выделяемый тепловым насосом, также используется для нагрева воды. В дополнение к его производительности встроенный микропроцессор изменяет скорость вращения вентилятора и производительность в зависимости от необходимости. Это значительно повышает эффективность теплового насоса.
Новые модели теплоаккумуляторов даже накапливают тепло и холод, собирая их в непиковые часы для использования в часы пик. Некоторые сохраняют тепло и холод в большом изолированном резервуаре для воды, а также дополняют тепло горячей воды.
Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы и тепловые насосы, работающие на грунтовых водах, обеспечивают циркуляцию воды, смешанной с антифризом, через систему заглубленных труб для сбора тепла из земли или из грунтовых вод, температура которых гораздо более постоянна, чем температура воздуха.
Температура под землей обычно выше, чем на воздухе зимой, и ниже, чем на воздухе летом. Тепловой насос, использующий грунт, извлекает тепло из земли. Shanesabin / Shutterstock.com
В системе с наземным источником используется замкнутая петля из труб, которая заглублена ниже линии промерзания; смесь воды и антифриза циркулирует по трубам, собирая тепло от земли.Геотермальный тепловой насос. WaterFurnace
Тепловые насосы для грунтовых вод
Система грунтовых вод обычно включает откачку воды из одной скважины, передачу ее тепла в ваш дом, а затем возврат воды в другую скважину.
WaterFurnace от WaterFurnace International может быть установлен либо как закрытая система с грунтовым источником, либо как система грунтовых вод с открытым контуром. Он потребляет вдвое меньше электроэнергии, чем обычные тепловые насосы, и, хотя он стоит примерно столько же, земляные работы и заземляющий контур трубопровода могут быть довольно дорогими — 2000 долларов или больше.
Следующий см.:
Тепловые насосы Покупка Руководство по покупке
Тепловой насос Рейтинг эффективности и размеров
Тепловой насос Управление и варианты
Тепловой насос Ratings & Reviews
Избранные ресурсы: найти местный Heat Pump Pro Now
Позвоните для бесплатной оценки от местных специалистов прямо сейчас:
1-866-342-3263
Редактор Sunset Books, старший редактор журнала Home Magazine, автор более 30 книг по благоустройству дома и автор бесчисленных журнальных статей.Он появлялся в течение 3 сезонов в программе HGTV «The Fix» и несколько лет работал домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Подробнее о Don Vandervort
Является ли тепловой насос хорошей идеей? И это правильный выбор для вашего дома?
Эта статья написана Майклом Хейнсом и AC Direct.
Обновлено 19 января 2021 г.
Тепловой насос может идеально удовлетворить ваши потребности, в зависимости от того, где вы находитесь и насколько холодно в вашем районе зимой.
Для кого эта статья? Он предназначен для тех, кто ищет новую систему охлаждения и обогрева и нуждается в некотором руководстве в процессе выбора.
Это для вас, если вы обнаружили, что задаете любой из следующих вопросов:
-
В чем разница между тепловым насосом и системой кондиционирования?
-
Тепловой насос — хорошая идея?
-
Вы действительно экономите деньги с тепловым насосом?
-
Каковы недостатки теплового насоса?
-
Может ли тепловой насос обогреть весь дом?
-
Тепловые насосы потребляют много электроэнергии?
-
Сколько стоят тепловые насосы?
-
Как долго служат тепловые насосы?
Мы стремимся сделать эту статью исчерпывающим руководством по тепловым насосам.
Итак, мы собираемся ответить на ВСЕ эти вопросы.
Специально для вас.
Тепловые насосы: обзор
Мы просмотрели, и, насколько мы можем судить, большинство статей о тепловых насосах имеют немного технический характер.
В то время как мучительные подробности хороши для подрядчиков и продавцов ОВиК, они не очень хороши для человека, который просто хочет знать основы выбора новой системы для своего дома или офиса.
Итак, вот основные сведения об этом обычно неправильно понимаемом чуде современного отопления и охлаждения:
Тепловой насос — это устройство, которое перекачивает тепло.
Мы надеемся, что это было информативно.
Это была шутка , конечно, но она основана на правде. Перекачка тепла из одного места в другое — это действительно единственная работа, которую может выполнять тепловой насос.
Тепловые насосы качают тепло , и они могут это делать в обоих направлениях .
Хотите, чтобы в вашем доме было прохладнее? Тепловой насос будет откачивать тепло из вашего дома. Хотите потеплее? Как вы уже догадались, тепловой насос накачивает тепло в ваш дом.
Простой. Универсальный. Элегантный.
Тепловой насос — это нагревательная система И , которая извлекает тепло из воздуха, а затем перемещает его — с помощью устройства обработки воздуха или «нагнетателя», как их иногда называют, — в нужное место.
Все, что вам действительно нужно понять, это то, что даже в морозные дни в воздухе присутствует значительное количество тепла. «Холод» — понятие относительное. Для людей 32 градуса по Фаренгейту кажутся холодными из-за температуры нашего тела в 98 градусов. На самом деле в воздухе есть тепло вплоть до абсолютного нуля или -459.67°F. [1]
Абсолютный ноль — это отсутствие всего тепла. Просто для простоты, когда внешняя (окружающая) температура составляет, скажем, 32 ° F, тепловой насос может улавливать значительное количество тепла, существующего в воздухе, через контур хладагента и «накачивать» это имеющееся тепло в ваш дом без необходимости на самом деле создать его.
Таким образом, за счет перемещения существующего тепла происходит экономия эксплуатационных расходов; гораздо дешевле передать имеющееся тепло, чем создать его.
Например, если ваш дом площадью 1600 кв. футов отапливается нагревательной полосой мощностью 10 кВт (при этом потребляется 10 000 ватт энергии в час), в большинстве районов страны эта нагревательная полоса будет стоить вам около 1,40 доллара США в час.
С другой стороны, новый эффективный тепловой насос будет стоить около 31 цента в час для дома того же размера при той же температуре. Это экономия 78% от ваших ежемесячных эксплуатационных расходов на отопление.
Важно отметить, что, поскольку количество доступного тепла, которое может быть передано в ваш дом, уменьшается по мере снижения температуры окружающей среды, тепловой насос всегда использует резервный источник тепла, обычно в виде нагревательной полосы, как упоминалось выше.
Тепловой насос наиболее эффективен при температуре выше 30°С.
При этой приблизительной температуре и выше тепловой насос может производить почти все тепло, необходимое для вашего комфорта, не полагаясь на гораздо более дорогой резервный источник тепла. [2]
При снижении температуры наружного воздуха одновременно падает теплопроизводительность теплового насоса. Таким образом, тепловой насос будет продолжать производить тепло, которого будет недостаточно, чтобы обеспечить комфорт в вашем доме.
Тем не менее, совместные усилия между резервным источником тепла и самим тепловым насосом будут поддерживать комфортную температуру внутри вашего дома, не полагаясь исключительно на какой-либо источник.
Традиционные тепловые насосы усовершенствовались до такой степени, что их можно использовать в холодном северном климате, и они по-прежнему эффективны.
Если вы живете в климате, где температура окружающей среды, как ожидается, будет опускаться ниже 15 градусов почти каждую зиму, мы рекомендуем вам изучить «гибридный» тепловой насос, также известный как «двойное топливо».
Вместо использования менее эффективного электрического тепла в качестве резервного источника будет использоваться ископаемое топливо, такое как нефть или газ.
В зависимости от вашей местной электроэнергетической компании и тарифов на ископаемое топливо (они могут сильно различаться в зависимости от региона), резервное использование ископаемого топлива может быть наиболее эффективным и действенным вариантом в более холодном северном климате. [3]
В чем разница между тепловым насосом и центральным кондиционером?
Ну, во-первых, центральный кондиционер не может обогреть ваш дом зимой. Мы думаем, что это довольно важное отличие, но не единственное. Для системы переменного тока требуется источник тепла, такой как электрическая нагревательная полоса, газовая или масляная печь.
Когда он настроен на охлаждение вашего дома, тепловой насос работает по тому же основному принципу, что и кондиционер, охлаждая ваш дом, поглощая тепловую энергию изнутри вашего дома и выпуская ее наружу.
Он делает это с помощью петлевой системы хладагента, которая соединяет ваш наружный блок кондиционирования воздуха (конденсаторный блок) с внутренней секцией вентилятора (обработчик воздуха, газовая или масляная печь). Эта внутренняя секция вентилятора будет содержать охлаждающий змеевик, также известный как змеевик испарителя.
Этот змеевик подсоединяется к наружному блоку (известному как конденсатор) через набор медных линий хладагента. Холодный хладагент проходит через этот внутренний змеевик, который, в свою очередь, становится очень холодным.
Воздух в помещении вытягивается из вашего дома, а затем продувается через этот змеевик.
В ходе этого процесса охлажденный воздух подается в вашу систему «приточных» воздуховодов и снова поступает в ваш дом через ваши регистры «приточного воздуха».
Короче говоря, когда вы охлаждаете свой дом, тепловой насос и традиционная система кондиционирования одинаковы, но когда приходит время обогревать ваш дом, центральный кондиционер беспомощен сам по себе, в то время как тепло насос готов к работе благодаря удобной возможности изменения направления температурного обмена.
Тепловой насос — хорошая идея?
Мы знаем, что вы на самом деле имеете в виду:
Подойдет ли мне тепловой насос?
Потому что, очевидно, в целом это хорошая идея.Короче говоря, тепловой насос — отличная идея для вас, если:
- Вам нужна более экологичная, более дешевая и более эффективная альтернатива традиционному отопительному и охлаждающему оборудованию.
- У вас устаревшая система HVAC (обогрева или охлаждения), и вы хотите обновить ее.
- Вам нужна более эффективная альтернатива для обогрева и охлаждения, а не использование электричества, газа или жидкого топлива в качестве источника тепла.
Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, позвоните нам или напишите нам здесь .
Нажмите, чтобы заказать по телефону855-634-5588
Вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО экономите деньги с тепловым насосом?
Это верно не для всех сценариев, но в целом тепловые насосы находятся в авангарде гонки за энергоэффективностью.
Тепловые насосы сконструированы таким образом, чтобы не уступать центральным кондиционерам по эффективности охлаждения и конкурировать с самыми эффективными печами, работающими на природном газе, по затратам на отопление.
Это означает, что вероятность того, что тепловой насос сэкономит вам деньги на отоплении, охлаждении или на том и другом, выше, чем даже.
Следует ли заменить существующую газовую печь тепловым насосом?
В большинстве случаев это не является необходимым или разумным, по крайней мере, с финансовой точки зрения.
Вот почему:
- Чтобы переключиться с природного газа на тепловой насос, вам потребуется заменить всю систему, включая существующий наружный блок переменного тока. Это связано с тем, что наружная секция является настоящим тепловым насосом, а не внутренним блоком.
- Если ваша печь на природном газе эксплуатируется менее 8 лет и находится в хорошем состоянии, она может прослужить еще 7-10 лет.
- Если в вашей печи используется пропан (сжиженный нефтяной газ), в некоторых регионах страны цены могут быть значительно выше, чем на природный газ. Кроме того, некоторые клиенты жалуются на проблемы с доставкой и проблемы с обслуживанием у своего поставщика топлива. Если для вас это проблема, переход на тепловой насос — хороший выбор.
- Газовые печи имеют тенденцию быстрее нагревать ваш дом в более холодных условиях, поэтому переход на тепловой насос только ради переключения (без уважительной причины) не поощряется (по крайней мере, AC Direct).
- Одним из больших преимуществ перехода с газового отопления на тепловой насос является то, что тепловой насос не выбрасывает в атмосферу значительное количество ядовитых и небезопасных загрязняющих веществ, как это делают газовые печи.
При температурах выше примерно 35 градусов (по Фаренгейту) тепловые насосы являются особенно эффективными обогревателями. Если вам интересно, почему, это потому, что они не производят тепло — они просто перемещают его, как обсуждалось ранее.
Это проще в управлении.
Таким образом, если ваши потребности в отоплении уже умеренные, тепловой насос может обеспечить контроль температуры, эквивалентный обычным системам, всего за 25-50% стоимости.
Конечно, бывают ситуации, когда возможности теплового насоса будут на пределе.
Продолжайте читать, чтобы узнать о них больше.
Каковы недостатки теплового насоса?
Тепловые насосы не лишены потенциальных недостатков. Цель этой статьи не в том, чтобы убедить вас в том, что вы должны бежать и звонить подрядчику по установке тепловых насосов прямо сейчас, а в том, чтобы предоставить вам информацию для принятия правильного решения в соответствии с вашими потребностями.
Тепловые насосы могут оказаться для вас не самым экономичным вариантом при определенных обстоятельствах. Вот несколько потенциальных недостатков.
-
Немного более высокие первоначальные затраты : Тепловые насосы окупают первоначальные затраты немного дольше, если вы заменяете систему кондиционирования воздуха только электрическим обогревом.
Несмотря на то, что ваши счета за коммунальные услуги БУДУТ снижены, ваши первоначальные затраты на установку могут быть немного выше, чем у стандартной системы отопления или охлаждения с электрическим обогревом.
Хотя имейте в виду, что если у вас в настоящее время есть газовая или масляная печь, переход на гибридную систему на самом деле не сильно отличается от простой замены существующей печи и системы переменного тока.
Возможно, вам потребуется пригласить электрика для обновления некоторых схем, и это будет зависеть от электрических требований вашего существующего наружного блока и нового наружного теплового насоса.
Материалы и трудозатраты как для этого наружного теплового насоса, так и для замены существующей печи в значительной степени идентичны с точки зрения времени и материалов для установки нового кондиционера воздуха и внутренней печи.
-
Менее эффективны в экстремально холодную погоду : Поскольку в режиме обогрева тепловые насосы перемещают тепло, а не вырабатывают тепло, они могут работать при температурах ниже 20 градусов по Фаренгейту.
Если вы живете в районе с суровыми зимами, ваш подрядчик может порекомендовать гибридную систему, в которой тепловой насос выполняет большую часть обогрева, но есть дополнительная система газового отопления, которая включается, когда температура падает ниже определенной точки. .
Это может увеличить или не увеличить ваши расходы до такой степени, что более традиционная установка HVAC будет более рентабельной.
Кроме того, имейте в виду, что в более мягких температурных условиях тепловой насос будет подавать воздух, который не такой теплый, как тот, который может подавать печь, работающая на ископаемом топливе, хотя он по-прежнему будет удовлетворять настройке вашего внутреннего термостата либо сам по себе, либо с резервным ископаемым. топливная печь.
Тем не менее, гибридные системы– снижают ваши расходы на отопление, позволяя тепловому насосу выполнять основную часть работы, а газовая печь играет вспомогательную роль.На самом деле вы можете думать об этом как об аналоге гибридного автомобиля.
Конечно, с каждым годом тепловые насосы все лучше и лучше преодолевают препятствия в условиях сильного холода. Фактически, тепловые насосы являются одним из самых быстрорастущих направлений деятельности подрядчиков по ОВКВ в штате Мэн!
-
Тепловые насосы потребляют электричество , что может быть недостатком, если вы живете в регионе с особенно высокими затратами на электроэнергию. Существует также вопрос о том, можно ли с тепловым насосом быть углеродно-нейтральным, что, конечно, достижимо с солнечными панелями.
Может ли тепловой насос обогреть весь дом?
Этот вопрос немного напоминает прошлое, потому что раньше ответ был , а не всегда , но теперь, благодаря характеру инноваций HVAC, ответ почти всегда да .
Как и в случае с центральными кондиционерами и печами, на этот вопрос трудно прийти к универсальному ответу. Тип теплового насоса, который вам понадобится, зависит от ряда факторов.
Некоторые из них:
- Площадь вашего дома или коммерческого помещения.
- Количество этажей.
- Планировка – открытая и закрытая планировки.
- Расположение внутреннего блока (вентилятора или блока обработки воздуха).
- То, что вы тратите на отопление и охлаждение на жидком топливе, газе или электричестве.
- Тепловая оболочка вашего дома – сколько тепла он теряет и приобретает.
Итак, мы бы ответили на этот вопрос утвердительно. Тепловые насосы разработаны как системы центрального отопления и охлаждения, поэтому по своей природе они не могут обогреть и охладить весь ваш дом.
Используют ли тепловые насосы много электроэнергии?
Нет, особенно по сравнению с другими полностью электрическими системами обогрева. Электричество более возобновляемо, чем ископаемое топливо, но цены варьируются от округа к округу, поэтому мы часто сталкивались с этим вопросом в прошлом.
Похоже, проблема заключается в том, что, уменьшая использование невозобновляемых ресурсов, таких как нефть или газ, вы увеличиваете потребление электроэнергии.
Так ты вообще копишь деньги?
Мы бы сказали, что почти во всех случаях ответ положительный.Несмотря на то, что ваше потребление электроэнергии возрастет, оно по-прежнему будет потреблять меньше энергии, чем отопление вашего дома нефтью или газом — по крайней мере, в большинстве случаев.
В более холодном климате это не всегда так, поскольку высокоэффективные газовые печи могут превзойти тепловые насосы в суровые зимы. Если, однако, вы используете масло или пропан, это практически гарантия того, что тепловой насос будет иметь более низкие эксплуатационные расходы.
Кроме того, как мы упоминали ранее в этой статье , вы всегда можете соединить свой тепловой насос с солнечными панелями, что еще больше приблизит вас к углеродной нейтральности и значительно удешевит отопление и охлаждение.
Примечание: В очень мягком климате, например, в Южной Флориде или Южном Техасе, наиболее предпочтительным вариантом часто является электрическое отопление, поскольку время нагрева крайне ограничено.
В этих случаях ваш счет за отопление будет немного выше при электрическом нагреве, но первоначальная покупка и установка обойдутся примерно на 500-1000 долларов меньше, чем тепловой насос – но опять же, обратитесь к своему подрядчику или позвоните нам, чтобы узнать подробности!
Сколько стоят тепловые насосы?
Ну, это довольно сложный вопрос.Мы могли бы отделаться шуткой (больше, чем хлебница и меньше, чем Международная космическая станция), но вместо этого мы попытаемся распаковать ее для вас.
Первое, что вы должны знать:
Тепловой насос будет стоить больше, чем центральная система кондиционирования воздуха и электрическая система отопления с эквивалентной холодопроизводительностью . ( Но помните, электрическое отопление используется только в очень мягком зимнем климате.)
Но, как и в случае с любым другим прибором, цены на тепловые насосы сильно различаются.Для контекста выполните быстрый поиск в Google холодильников потребительского класса (то есть некоммерческих, для вашего дома).
На момент написания этой статьи мы видим диапазон цен на холодильники от 398 до 9550 долларов, даже не ковыряясь. Тепловые насосы работают по тому же принципу, и, согласно старой поговорке, вы получаете то, за что платите.
Предлагаемый вам ассортимент систем тепловых насосов, полностью установленных квалифицированным подрядчиком, стоит в среднем от 3500 долларов США для небольших бюджетных систем до 13000 долларов США для одной высокоэффективной системы теплового насоса для больших домов.
Большинство установок попадают посередине этих двух крайностей.
Я бы сказал, используя общенациональную выборку, что большинство домовладельцев платят от 5500 до 8500 долларов за установку новой системы теплового насоса.
Здесь, во Флориде, цены, как правило, ниже, чем в большинстве районов США, но, судя по моим беседам с подрядчиками и оптовыми дистрибьюторами по всей стране, это средняя средняя цена для большинства домовладельцев.
Примечание: Эти цены в первую очередь относятся к воздушным тепловым насосам, которые на сегодняшний день являются наиболее распространенными.
Существует второй тип теплового насоса, называемый геотермальным или геотермальным тепловым насосом . Они используют землю в качестве источника тепла, а не воздух, что значительно повышает эффективность.
Однако эти системы гораздо дороже в установке и требуют, чтобы петлевой теплообменник был закопан под землей или под водой рядом с вашим домом.
Они сложны, трудны в установке, требуют значительного имущества и являются возможным вариантом только в ограниченных обстоятельствах для среднего дома или бизнеса.
Как долго служат тепловые насосы?
Опять же, мы будем говорить о среднем, но большинство тепловых насосов прослужат 12-15 лет. На конкретный срок службы теплового насоса могут влиять многие факторы.
Подумайте, как некоторые люди могут водить машину и обслуживать ее в хорошем состоянии, а двигатель проедет 200 000 миль без каких-либо серьезных проблем, в то время как другие могут водить машину той же модели и заставить ее заглохнуть через 60 000 миль.
Некоторые факторы, влияющие на срок службы вашего теплового насоса:
- Отсутствие регулярного технического обслуживания
- Неверный размер (система слишком мала или слишком велика для нужд вашего дома)
- Чрезмерно высокое или неправильное использование
- Коррозия или экстремальные погодные условия, которые могут повлиять на наружный блок
Вы можете продлить срок службы вашего теплового насоса так же, как вы продлеваете срок службы любой другой машины: при регулярном техническом обслуживании.
Профилактическое обслуживание (наладка и обслуживание квалифицированным техническим специалистом) повышает вероятность того, что ваш тепловой насос будет служить для обогрева вашего дома в течение многих лет.
Есть еще вопросы о тепловых насосах? Расскажите нам все об этом, чтобы мы могли ответить на них в будущих сообщениях!
Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, позвоните нам или напишите нам здесь .