Тепловые насосы для отопления дома воздух вода: Тепловой насос для отопления частного дома. Плюсы и минусы

Содержание

Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать

Нужен ли тепловой насос, выгодная ли это покупка? Сама идея теплового насоса на первый взгляд блестящая, – забирать энергию у окружающей среды и отапливать ею дом. Снаружи дома устанавливается большой теплообменник, с помощью которого выкачивается дармовая энергия.

Работает тепловой насос по принципу холодильника – забирает тепло у окружающей среды и сбрасывает его внутри дома.
(Холодильник забирает тепло у куска мяса в морозильнике и точно также сбрасывает его внутрь дома).

Дрова, уголь, газ, нефть становятся не нужными, сжигать больше ничего не нужно?

Но так ли просто отобрать тепло у природы и перенести его под оболочку дома? Что скрывают продавцы тепловых насосов? Рассмотрим подробнее принцип, устройство различных видов тепловых насосов, и их экономическую целесообразность. Что в итоге, — стоит ли устанавливать, использовать тепловой насос?

Классификация

Тепловые насосы классифицируют следующим образом:

  • «Вода – Вода», – насос забирает энергию у воды (грунта) снаружи и отдает ее теплоносителю в системе отопления.
  • «Воздух – Вода» – насос забирает энергию у воздуха которой греет теплоноситель отопления.

Гораздо реже встречаются «Воздух-Воздух» и «Вода–Воздух».

Конструкция

Тепловой насос представляет из себя блок компрессора с вторичным теплообменником, который передает энергию системе отопления, и первичный теплообменник, который находится в окружающей среде и забирает тепло из нее.

Температура кипения хладогента в тепловом насосе составляет минус 55 градусов. Он значительно холоднее, чем окружающая среда и может подогреваться даже морозным воздухом с температурой минус 30 градусов.

Для своей работы тепловой насос потребляет электроэнергию в большом количестве, — работают компрессор, насосы, вентиляторы, электроника.

Эффективность работы теплового насоса принято оценивать коэффициентом преобразования – отношением выработанной энергии к потребленной.

В рекламных заявления производителей этот коэффициент обычно находится в пределах от 2 до 5. Т.е. согласно рекламе, к примеру, насос потребляющий 3 кВт энергии вырабатывает 6 -15 кВт при различных условиях своей работы, что достаточно для отопления небольшого дома.

Теплообменник в грунте

Для теплового насоса «Вода-Вода» первичный теплообменник представляет из себя трубу большой длины, которая должна находиться в грунте. Этот теплообменник можно разместить в вертикальных скважинах и получить 50 ватт энергии с метра трубы.

Для насоса мощностью 10 кВт необходимо 200 метров, — на практике это 6 скважин длинной по 33 метра. Глубже, кстати, мало кто бурит, оптимальная глубина скважины – до 40 метров.

Но теплообменник можно разместить и горизонтально. Тогда согласно практическому опыту можно получить 20 ватт с метра погонного этой трубы. Для указанной мощности нужно зарыть уже 500 метров.

Это очень большой объем земляных работ, и перепашка участка на глубину до 3,5 метров (труба в два этажа, на 3,5 и 2,5 метров).

В месте нахождения такого теплообменника земля будет промерзать на большую глубину и оттаивать только летом в лучшем случае (образование линзы льда, заболачивание). Обычные растения на охлажденном участке не растут.

Согласно опыта эксплуатации вертикальный теплообменник в скважинах обходится дешевле, эффективней, более предпочтительный.

Выгодно ли оборудование с теплообменником «Вода-Вода»

У грунтовых насосов температура на теплообменнике всегда стабильная и коэффициент преобразования на уровне 2,5 или даже чуть больше.
(- в рекламах можно встретить значение 5 – но это на стенде. Грунт вокруг скважины постепенно охлаждается и вертикальный теплообменник выходит на коэффициент 2,5, при съеме мощности в 50 Вт/м.)

Но стоимость этого насоса для небольшого дома – не менее 15 тыс у.е. Здесь имеются в виду только фирменные надежные вещи. Первичные запросы менеджеров могут быть более скромными, но если учитывать все затраты, весь объем, а также и выявленные менеджерами «невыгодные обстоятельства», то указанная цифра даже заниженная.

В сравнении с самым дорогим отоплением электричеством с помощью электрокотла, окупаемость грунтового теплового насоса составит не меньше 15 лет. В сравнении с дешевым магистральным газом, окупаемость отодвигается куда-то в далекое будущее. ( Выбрать наиболее экономичное отопление )
Но стоимость котлов, хоть «электро», хоть «газо», — сущие копейки в сравнении с тепловым насосом.

Приобретение теплового насоса по такой цене — сродни капитальным вложениям. А во что вкладывать-то? Оборудование это через 10 лет все равно станет устаревшим и приравняется к хламу. Не лучше ли эти деньги пристроить, например, в банк, а отопление оплачивать с процентов, которых с лихвой хватит хоть на «электро», хоть на «газо».

В итоге через 15 лет все деньги (с приростом) останутся в кармане, а в доме все это время будет тепло без всяких проблем.

Вкладывать средства в тепловой насос с теплообменником в грунте экономически не выгодно.

Теплообменник «Воздух-вода» — что с мощностью

Гораздо предпочтительней на первый взгляд тепловой насос «Воздух-вода». Его теплообменник — блок с вентилятором, похожий на кондиционер, который устанавливается на платформе у дома, поворачивающейся против ветра. Казалось-бы это проще и дешевле чем грунтовые теплообменники. Но сейчас еще невозможно получать тепло из воздуха эффективно.

Оказывается, что у насосов «Воздух-вода» при температурах воздуха минус 12 – минус 20 градусов, отдаваемая мощность весьма низкая, а коэффициент преобразования составляет 1,5 – 1,3.

Продающие компании этот факт стараются умолчать и не сообщают сведений о реальной отдаваемой мощности при разных температурах.

Рассмотрим, что же происходит на самом деле.

Отдача в зависимости от температуры воздуха

Для насоса мощностью в 10 кВт потребление компрессором и другим оборудованием составит 2,5 – 3,0 кВт. А отдаваемая мощность при температурах – 12 – 20 градусов (ниже аппараты не работают) составляет около 3,5 -4,7 кВт в лучшем случае.

(Эти данные для температуры в системе отопления дома 55 градусов. При 35 градусах коэффициент и отдаваемая мощность несколько больше, – но кому нужна такая температура радиаторов, когда на улице мороз? Да и 55 градусов явно недостаточно….)

Как отапливать дом, когда на улице холодно? Для отопления дома в тепловом насосе «Воздух-вода» вмонтирован электротен, который и выдаст недостающие 6 – 7 кВт для отопления. Т.е. все это нагромождение технологий в хороший мороз превращается в простой электрокотел.

Когда на улице плюс 5 – 10 градусов, то для отопления дома нужно всего лишь пару киловатт энергии. Но теперь насос может выдать заявленные 10 кВт, которые не нужны. При этом потребляет 3,5 кВт электроэнергии, т.е. его реальный коэффициент преобразования намного меньше единицы (для дома забирается всего 2 кВт).

Отсутствие окупаемости у воздушного теплового насоса

Сгладить ситуацию может применение еще одной дорогостоящей вещи – теплоаккумулятора, который позволит запускаться насосу кратковременно, но на полную мощность с коэффициентом 4 — 5. Как работает теплоаккумулятор

Оптимальной для насоса является температура воздуха примерно от минус 5 градусов до 0, когда его коэффициент преобразования составит 2,5 – 3,0.
При температурах воздуха ниже 8 градусов С более 50 процентов энергии будет вырабатываться за счет электротена.

Для климата средней полосы, где морозы не редкость (20 дней в году ниже 10 градусов), если посчитать стоимости оборудования и потребление электроэнергии, то трудно отыскать даже окупаемость, в сравнении с самым дорогим отоплением – электричеством.

С магистральным газом вообще не сравнимые…. Там где в основном температура зимой находится в пределах -5 — +5 градусов картина несколько иная, но тоже далеко не блестящая.

Учитывая техническую сложность, поломки, забор энергии на оттаивание в мороз (есть и такое, о чем молчат продавцы), то на сегодняшний день тепловой насос «Воздух-вода» является скорее дорогостоящей игрушкой требующей затрат и ухода.

Где применяются тепловые насосы

У нас фирмы-установщики тепловых насосов держатся на одной рекламе.
При существующих наших тарифах на газ и электричество устанавливать тепловые насосы не выгодно.

А что в Европе? А в странах запада тепловой насос набирает популярность с каждым годом. И государства стимулируют его внедрение путем компенсации части стоимости оборудования – примерно 1/5. Тарифы на газ и на электричество там в разы больше наших. Морозы меньше.

Поэтому стоимость теплового насоса по сравнению с расходами на обычное отопление электричеством или газом в Европе не является слишком большой. В странах Европы установка теплового насоса сейчас выгодна. У нас – нет.
Можно отапливать дом твердым топливом и электричеством ]

принцип действия, отзывы реальных владельцев

Тепловой автономный насос – одна из современных технологий для обогрева дома. В России этот тип отопления ещё далёк от повсеместного использования, но усиленно обретает популярность благодаря своим преимуществам перед традиционными энергоносителями. Принцип работы и эффективность агрегата многие пока воспринимают с недоверием, как нечто фантастическое. Тем не менее насос заслужил положительные характеристики от специалистов и реальных пользователей, владельцев квартир и загородных коттеджей. Один из видов тепловых установок – «воздух-вода» — является удачным решением как раз для жителей многоэтажек. Статья расскажет об особенностях действия такого агрегата и отзывах потребителей.

Как работает тепловой насос «воздух-вода»

Тепловой насос – ещё один шаг технологий в сторону энергоэффективности. Система отопления, построенная на его использовании, способна преобразовывать низкопотенциальную энергию внешнего мира (воздух, земля, вода) в высокопотенциальную тепловую, для обогрева дома. За основу взят принцип работы холодильников, но наоборот. Тепловая установка не занимается выработкой тепла, а транспортирует его извне в помещение.

Внимание! 1кВт электрической энергии, которую агрегат тратит на вращение вала компрессора, на выходе (в конденсаторе) даёт примерно 3,5 — 5,0 кВт тепла для обогрева дома.

Установка типа «воздух-вода» функционирует таким образом:

  1. Мощный вентилятор наполняет аппарат уличным воздухом.
  2. Воздух вступает в контакт с испарителем. Внутри него циркулирует хладагент.
  3. Под действием воздуха хладагент (температура 6°С) закипает, испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор.

    Система отопления дома

  4. Компрессор сжимает газ, нагревая его примерно до 75-85°С.
  5. Газообразный хладагент под давлением переходит в компрессор, конденсируется, а полученное тепло через теплообменник он передаёт отопительной системе.
  6. Жидкий хладагент возвращается в испаритель, проходя по пути через расширительный клапан (температура падает ещё больше). Цикл повторяется.

Совет. Тепловые насосы любого вида специалисты советуют устанавливать в отопительной системе, оснащенной не классическими радиаторами. Лучше подойдут те, которые не нуждаются в высокотемпературном подогреве теплоносителя: воздушное отопление, тёплый пол, радиаторы большой площади и т.п. Подобных приборов в системе должно быть не менее 65%.

Плюсы и минусы теплового насоса «воздух-вода»

Воздушный тепловой агрегат использует самую дешевую энергию. Наряду с высоким КПД он также привлекает покупателей такими преимуществами:

  1. Экономит электричество. Установки, как правило, имеют сертификаты энергоэффективности класса А, А+ или А++ (стандарты ЕС).
  2. Работает тихо.
  3. Просто программируется. Может управляться автономно.
  4. В отличие от систем «земля-вода» и «вода-вода», для монтажа первичного контура не требуется бурения скважин, прокладки труб и т.п. Достаточно вентилятора, установка которого проще и гораздо дешевле.
  5. Доступен для монтажа на высоте нескольких этажей в условиях города. Для земляных и водных «коллег» нужен участок земли или водоём. Соответственно, нет потребности в дополнительных документальных разрешений от контролирующих органов.
  6. Пригоден для модификации и объединения с системой вентиляции. Тем самым, поможет улучшить воздухообмен в помещении.
Работа теплового насоса

Разумеется, подобная система отопления имеет и недостатки:

  1. Чем холоднее, тем ниже КПД. При температуре ниже -7°С эффективность бытового воздушного теплового насоса, по законам физики, будет очень низкой. Очень мощный промышленный, которым обогревают офисы, социальные учреждения и т.п., способен выдержать до -25°С.
  2. Зависимость от сети. Аппарат не будет работать, если прекратится подача электричества.

Советы по приобретению и установке отопительной системы с тепловым насосом

Исходя из минусов теплового насоса, он идеально подходит для регионов с умеренной зимой и малоэффективен в условиях прохладных и северных климатических зон. Но не стоит огорчаться, если зимой в вашей местности бывают холода ниже -7С. В этой ситуации есть такие выходы:

  1. Включение в систему отопления буферной ёмкости, которая будет аккумулировать полученное тепло. Один бак (небольшого, квартирного размера) при выключенном источнике может равномерно распределять тепло по системе до суток. Это удобный вариант для местности, где сильные морозы обычно непродолжительны по времени.
  2. Установка вспомогательного источника тепла: газового или электрического котла. Когда дешёвый тепловой насос не сможет работать, его заменит менее экономичный «дублёр».
  3. Совмещение двух предыдущих приёмов.

Внимание! Как и в случае с любой системой отопления, перед монтажом важно тщательно проверить тепловые потери вашего жилища и, по возможности, утеплить его. Чем теплее дом, тем меньшей мощности вам потребуется устройство.

Отзывы реальных владельцев тепловых насосов

В народе немало противоречивых суждений о технологии теплового насоса «воздух-вода». Многие из них связаны с несовершенством моделей первого поколения:

  • шумная работа;
  • непригодность в качестве основного источника тепла;
  • невозможность полностью компенсировать теплопотери жилища.
Наружный блок теплового насоса

Современные модели полностью опровергают эти суждения. Воздухозабор осуществляет большой вентилятор, который необходимо закрыть решеткой. Его расположение и дизайнерское решение для фасада здания необходимо продумать заранее. Важно, чтобы путь воздуха к насосу был минимально простым.

Нередко насос «воздух-вода» используется как альтернатива традиционным теплоносителям: газу, электричеству и твёрдому топливу. Причём система удачно вписывается и эффективно обслуживает даже большие загородные дома, не говоря о городских квартирах. Владельцы устройств утверждают, что при правильной оценке требуемой мощности можно использовать тепловой насос для охлаждения помещения летом и даже греть воду для бытовых нужд. Но покупателей смущает высокая стоимость техники и её установки.

Есть мнение, что с нынешним уровнем цены на устройство и, для сравнения, на газ, выгодно использовать именно «голубое топливо». По крайней мере, для жилья площадью до 150 кв. м. Воздушный тепловой насос в таких условиях будет окупаться очень долго. К тому же, раз в 8-12 лет аппарат потребует капитального ремонта. Поэтому потребители советуют пользоваться тепловым насосом или в большом доме, или когда для вас важна независимость от энергоресурсов.

Отопление дома с помощью воздушного теплового насоса: видео

Возможности тепловых насосов OVANTER для отопления дома в Москве и Подмосковье, альтернативные источники тепла

Отопление

В холодное время года отопление жилья требуется на всей территории России. В южных регионах менее продолжительный отопительный сезон, мягче зима, в северных районах отопительный сезон более продолжительный и зима более суровая, но для комфортного жилища систему отопления требуется предусмотреть в любом случае.

Где-то в южных краях, непродолжительный сезон ненастья можно пережить с простой системой печного воздушного отопления, электрическим или газовым конвектором или более современным вариантом воздушного отопления — тепловым насосом воздух-воздух. Если в доме используется традиционная  система водяного отопления, то для нагрева теплоносителя применяется водяной котёл, электрический, на жидком, твёрдом либо газообразном топливе  или опять же как альтернативный вариант можно установить тепловой насос воздух-вода. 

В подобных тепловых насосах в качестве источника низкопотенциального тепла используется атмосферный воздух. Но, если уличная температура опускается слишком низко, то страдает эффективность преобразования низкопотенциального тепла в более высокопотенциальное, необходимое для системы отопления.  Когда тепловой насос работает на высокотемпературную радиаторную систему отопления, падение эффективности преобразования  проявляется ещё сильнее. 

Кроме того, значительные колебания температуры и влажности окружающего атмосферного воздуха, из которого тепловой насос извлекает тепло, значительно влияют не только на экономические параметры но и на стабильность мощностных характеристик теплового насоса.

Особенностью широко применяемого парокомпрессионного теплового насоса является тот момент, что вместе со снижением температуры источника тепла значительно падает выходная тепловая мощность. А для системы отопления, задача которой состоит в поддержании постоянной комфортной температуры внутри дома, как раз наоборот — со снижением уличной температуры требуется увеличение тепловой мощности для компенсации выросших тепловых потерь. В этом смысле, для  регионов с климатическими условиями, когда зимний период протекает с низкими отрицательными температурами уличного воздуха,  использование более стабильных (в температурном смысле) источников низкотемпературного тепла, таких как грунт и грунтовые воды,  является более предпочтительным.

Воздушные тепловые насосы для положительных уличных температур подкупают своей простотой и дешивизной и высокой эффективностью теплового преобразования. Использовать другие типы тепловых насосов в климатических условиях, с преобладающими положительными уличными температурами было бы неразумно. 

Но всё резко меняется, стоит только ознакомиться со стоимостью воздушных тепловых  насосов, действительно предназначенных для работы в условиях низких уличных температур. Их цена мало отличается от тепловых насосов, которые в качестве источника тепла используют грунт или грунтовые воды.  При этом, характеристики воздушных тепловых насосов, работающих при более низких температурах кипения, оказываются значительно хуже. Конкурентноспособность низкотемпературным воздушным тепловым насосам обеспечивает то, что грунтовым тепловым насосам дополнительно требуется обустройство подземного грунтового контура, горизонтального, вертикального, либо комбинированного, с помощью которого собирается низкопотенциальное тепло.

Это тоже требует определённых затрат, иногда довольно внушительных, в зависимости от местных условий.  Зато более высокая эффективность грунтовых тепловых насосов после некоторого периода эксплуатации оправдывает разницу первоначальных вложений.  У низкотемпературных воздушных тепловых насосов нет первоначальных затрат на грунтовый контур, зато выше эксплуатационные расходы.

Какой вариант более выгоден — следует просчитывать исходя из стоимости всех компонентов необходимого оборудования и экономической эффективности работы этого оборудования в местных климатических условиях. 

Одним из самых эффективных способов извлечения низкопотенциального тепла грунта является отбор грунтовой воды из подземных источников, подача её непосредственно в теплообменник теплового насоса, где она охлаждается на несколько градусов и сбрасывается затем в поглотительный колодец или приёмную скважину. Этот способ позволяет получать самую высокую эффективность среди грунтовых тепловых насосов. Тепловые насосы Ovanter при работе на тёплые полы и используя грунтовую воду с температурой +7 С в качестве источника низкопотенциального тепла, позволяют получать СОР до 5,3 единиц. При этом в испарителе с помощью автоматики не допускается возможность кипения хладагента при отрицательных температурах, что исключает риск замерзания воды в каналах теплообменника при любых нештатных ситуациях. Контролируемый перегрев хладагента до требуемого безопасного уровня производится в дополнительном отдельном теплообменнике-перегревателе. Поддерживаемая высокая температура кипения позволяет получить высокую эффективность преобразования низкопотенциального тепла в высокопотенциальное и повысить надёжность работы испарителя при непосредственном охлаждении грунтовой воды.

Горячая вода

Трудно себе представить современное жилище без горячей воды в кране, тем более без воды холодной. Холодную воду превращать в горячую можно различными способами, но если теплоноситель в системе отопления дома нагревается с помощью теплового насоса, то почему бы и воду для горячего водоснабжения не греть с его же помощью?

Чтобы с помощью теплового насоса достичь лучшей эффективности преобразования низкопотенциального тепла окружающей среды в более  высокопотенциальное тепло, необходимое для обогрева дома, требуется поддерживать разницу этих температур минимально возможной.

Температура теплоносителя для радиаторного отопления требуется более высокая, чем для обогрева жилища тёплыми полами, поэтому эффективность работы теплового насоса с радиаторами будет хуже. При работе теплового насоса на радиаторную систему отопления  воду для ГВС можно нагревать в бойлере с помощью теплоносителя из системы отопления, но температура +55 оС всё равно явно недостаточна, чтобы обеспечить необходимые санитарные нормы горячего водоснабжения без устройства дополнительного догрева. 

Работа теплового насоса с тёплыми полами, для которых достаточно теплоносителя +35 оС наиболее выгодна с экономической точки зрения, но подобный уровень температуры слишком мал для прямого приготовления горячей воды ГВС. Чтобы обеспечить комфортное горячее водоснабжение и в то же время экономичную работу, в тепловые насосы линейки «Стандарт» и «Премиум» встроены дополнительные теплообменники-предконденсаторы, использующие для приготовления воды ГВС тепло перегретых паров хладагента.

Контролируя  с помощью циркуляционного насоса контура ГВС отбор тепла уровнем 10-15% от выходной тепловой мощности, автоматика теплового насоса, без снижения общей эффективности работы, позволяет в накопительном бойлере нагревать воду  до +65 оС в режиме работы на теплые полы с температурой подачи +35 оС  и  нагревать до +85 оС при температуре подачи в СО +55 оС.  

Теплый пол

Чтобы с помощью теплового насоса достичь наибольшего коэффициента преобразования низкопотенциального тепла в высокопотенциальное тепло, требуется поддерживатьтемпературу теплоносителя в системе отопления  минимально возможной. Тёплые водяные полы наилучшим образом отвечают этим требованиям. При работе на тёплые полы, в зависимости от источника низкопотенциального тепла, тепловой насос Ovanter позволяет получать COP до 5,3 единиц, контролируя температуру подачи в систему отопления на оптимальном уровне, обеспечивая наилучшую эффективность при сохранении комфорта. 

Охлаждение

 С помощью технологии Ovanter возможно обеспечивать не только отопление и горячее водоснабжение жилища, подогрев дорожек и брусчатки перед домом. Во время оттепелей можно охлаждать лёд на своём персональном катке, защищая его от непредвиденного разрушения в самом разгаре ледового сезона. Отбираемое тепло пойдёт на отопление дома и ГВС, давая отдохнуть грунтовым зондам или скважинам.

 

Mitsubishi Electric — Тепловые насосы

Напольный внутренний блок MFZ-KJ

Работа в режиме нагрева до −25°С. Стабильная теплопроизводительность при низкой наружной температуре. Установлен электронагреватель поддона наружного блока.

Тепловой насос с напольным внутренним блоком MFZ-KJ предназначен для помещений, в которых невозможно разместить настенные внутренние блоки, а также для интерьеров, где предпочтительна напольная установка. Внутренние блоки имеют изящный дизайн, а также низкий уровень шума.

Изящный дизайн, компактная и легкая конструкция. Низкий уровень шума.

Подача воздуха вверх или в двух направлениях: вверх и вниз. Система воздухораспределения имеет 3 направляющих воздушного потока с независимым приводом.

В комплекте с блоком поставляется ИК-пульт управления. С помощью дополнительного интерфейса MAC-334IF-E можно подключить настенный проводной пульт управления PAR-40MAA. Этот пульт имеет русифицированный пользовательский интерфейс.

Установка на старые трубопроводы
При замене старых систем с хладагентом R22 на данные модели не требуется замена или промывка трубопроводов.

Встраивается в стену
Конструкция внутреннего блока серии MFZ-KJ позволяет утопить корпус в стену на 70 мм, что уменьшает видимую глубину блока до 145 мм. Кроме того это позволяет скрыть фреонопроводы и электрические кабели, проложив их в стене.

3 автоматические воздушные заслонки
Внутренние блоки оснащены 3 воздушными заслонками с электроприводом. Это позволяет настроить удобное для пользователя распределение воздушных потоков, а также реализовать быстрый нагрев помещения.

Бактерицидный фильтр с ионами серебра
Бактерицидную обработку воздуха фильтр выполняет за счет мельчайших частиц серебра, встроенных в основу фильтра. Целебные и противомикробные свойства ионов серебра известны очень давно. В наше время распространена теория, согласно которой ионы серебра оказывают бактериостатическое и бактерицидное действие. Ионы закрепляются на поверхности бактериальной клетки и нарушают некоторые ее функции, например, деление, обеспечивая бактериостатический эффект. Если ионы серебра проникают через клеточную мембрану, то внутри патогенной бактериальной клетки они нарушают ее метаболизм, и в результате клетка гибнет. Эффективность бактерицидной обработки воздуха с помощью фильтрующей вставки Mitsubishi Electric Corporation протестировал и подтвердил японский институт «BOKEN Quality Evaluation Institute».
Рекомендуется замена бактерицидного фильтра 1 раз в год. Опциональный сменный элемент имеет наименование MAC-2370FT-E.

Малое электропотребление в выключенном состоянии
Если кондиционер подключен к электрической сети, но не включен пультом управления, то печатный узел наружного блока кондиционера потребляет электрическую энергию. Модели наружных блоков MUFZ-KJ VE оснащены дополнительной системой, которая отключает силовые цепи на время простоя кондиционера, существенно уменьшая потребляемую электроэнергию в состоянии ожидания.

Автоматический режим
В автоматическом режиме работы система выбирает режим (охлаждение или нагрев) в зависимости от разности между целевой температурой и температурой воздуха в помещении. Переключение режима происходит, если разность температур составляет более 2°С и сохраняется в течение 15 минут.

  • Бактерицидная фильтрующая вставка с ионами серебра
  • Режим экономичного охлаждения «ECONO COOL».
  • Режим дежурного отопления «I save».

Рассматриваем тепловой насос воздух-воздух – все за и против

Автономные системы отопления воздухом приобретают большую популярность. Дешевый теплоноситель, минимальные затраты на обустройство – положительные качества конструкции. Минус в счетах на оплату электроэнергии, но если применить тепловой насос воздух воздух, недостаток можно практически свести к нулю. Использование оборудования позволяет снизить расходы в 3-5 раз.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 367
Источник: https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/parovoe-vozdushnoe/teplovoy-nasos-vozduh-vozduh.html

Владельцы воздушных тепловых насосов рассказали FORUMHOUSE, во сколько им обходится этот вид отопления зимой и не пожалели ли они о своём выборе

Постоянный рост цен на энергоносители заставляет собственников загородной недвижимости задуматься, как сократить затраты на отопление. Один из вариантов — построить утеплённый дом с минимальными теплопотерями. Второй шаг — смонтировать низкотемпературную систему отопления. Третье — нагреть теплоноситель тепловым насосом класса «воздух-вода». На первый взгляд кажется, что это — неоправданно дорогое решение, а воздушный тепловой насос будет неэффективно работать зимой. Проверим, так ли это, на примере пользователей FORUMHOUSE, которые установили в доме тепловые насосы.

  • Отопление зимой тепловым насосом «воздух-вода» — миф или реальность
  • Сколько тепла вырабатывает тепловой насос «воздух-вода» при отрицательных температурах
  • Выводы и рекомендации

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 929
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/8680

Устройство и принцип работы теплового насоса воздух-воздух

Тепловой насос типа воздух-воздух состоит из наружного и внутреннего блоков. Наружный, он же испарительный блок, размещается снаружи здания. Именно с его помощью из наружного воздуха извлекается тепло. Это тепло нагревает хладагент, который вскипает, переходя в газообразное состояние. Затем компрессор сжимает этот газ, значительно повышая его температуру. Тепло сжатого газа передаётся в конденсатор (внутренний блок), который находится внутри помещения. Конденсатор отдаёт тепло воздуху внутри помещения. Этот процесс происходит непрерывно и контролируется автоматически до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура в помещении.

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

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

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 1135
Источник: https://rems-info. ru/teplovoi-nasos-vozduh-vozduh.html

Как обогреть дом с помощью воздуха?

Итересный опыт использования теплового насоса типа «воздух-воздух» представлен в следующем видеоматериале:

Чтобы эффективно обогреть дом с помощью воздуха, необходимо выполнить три этапа работ:

  1. Обеспечить забор наружного воздуха, необходимого для работы теплового насоса.
  2. Собрать отдельные детали теплонасоса в единое устройство.
  3. Создать систему воздушного отопления дома.

Чтобы обеспечить приток наружного воздуха, используется мощный вентилятор. Его можно установить непосредственно у стены здания или на некотором расстоянии, выбрав подходящее место во дворе частного дома. Рекомендуется размещать вентилятор на открытом пространстве с хорошей циркуляцией воздушных потоков. Воздух будет поступать внутрь дома по специальным трубопроводам. Если вентилятор установлен во дворе, то понадобится провести два трубопровода: для забора воздуха снаружи и для обратного потока воздуха. Обычно трубы укладывают в траншею, вырытую в земле (при этом их необходимо утеплить), либо же пускают напрямую через стену.

Наружный блок теплового насоса «воздух-воздух» можно разместить в подходящем месте с хорошей циркуляцией воздушных потоков: у стены дома или даже на его крыше

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1210
Источник: http://abisgroup.ru/articles/vse-pro-teplovoj-nasos-tipa-vozduh-vozduh.htm

Плюсы использования

Положительным моментом теплового насоса типа воздух-воздух, по сравнению с насосом воздух-вода, является низкая температура воздуха, которая проходит через теплообменник конденсатора. Проще говоря, если для теплонасосов типа воздух-вода для качественного отопления требуется нагрев теплоносителя (воды) до достаточно высоких температур, то в случае использования теплового насоса воздух-воздух требуемая температура нагрева воздуха значительно ниже. Тем более что коэффициент эффективности теплового насоса тем выше, чем меньше разница между температурой источника тепла и температурой в отопительной системе.

Основные преимущества теплового насоса типа воздух-воздух:

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

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1566
Источник: https://rems-info.ru/teplovoi-nasos-vozduh-vozduh.html

Тепловой насос «воздух-вода» — реальные факты

Этот вид теплового оборудования вызывает массу споров. Пользователи делятся на два лагеря. Одни считают, что, для отопления дома, ничего лучше не придумано. Другие полагают что, из-за дороговизны тепловых насосов (ТН) и суровых климатических условий во многих регионах РФ, первоначальные вложения не отобьются. Выгоднее положить деньги в банк, а, на полученные проценты, отапливать дом электричеством. Как всегда, истина посередине. Забегая вперёд скажем, что, в статье речь пойдёт только о тепловых насосах «воздух-вода». Сначала немного теории.

Тепловой насос — это «машина», которая забирает тепло от низкопотенциального источника и переносит его в дом.

Источники тепла для теплового насоса:

  • воздух;
  • вода;
  • земля.

Принципиальная схема работы теплового насоса.

Важный момент: Тепловой насос не производит тепло. Он перекачивает тепло из внешней среды к потребителю, но, чтобы тепловой насос функционировал, требуется электричество. Эффективность работы теплового насоса выражается в соотношении перекаченной тепловой энергии к потреблённой из электрической сети. Эта величина называется коэффициент трансформации теплоты COP (coefficient of performance). Если в технических характеристиках теплового насоса заявлено, что COP = 3, то, это означает, что ТН перекачает в три раза больше тепла, чем «возьмёт» электричества.

Кажется, что вот оно, — решение всех проблем — условно говоря, потратив за один час 1 кВт электричества мы, за это время, получим 3 киловатт-часа тепла для системы отопления. В действительности, т.к. речь идёт о воздушных тепловых насосах с внешним блоком, установленным снаружи дома, коэффициент трансформации за отопительный сезон будет варьироваться в зависимости от температуры на улице. В сильные морозы (-25 — -30 °C и ниже) СОР воздушника падает до единицы.

Это останавливает загородных жителей от установки тепловых насосов «воздух-вода» — оборудования, в котором перекаченное тепло используется для нагрева жидкого теплоносителя. Люди считают, что для наших условий — не южных регионов страны, лучше всего подходят геотермальные тепловые насосы с закопанным в землю грунтовым теплообменником — системой труб, уложенных горизонтально или вертикально.

Верно ли это?

Я часто сталкиваюсь с мифом, что тепловой насос «воздух-вода» неэффективен в морозы, а вот геотермальный ТН — самый то. Сравните коэффициент трансформации теплоты оборудования весной. Геотермальный контур после зимы истощен. Хорошо если там температура около 0 градусов. А вот воздух уже достаточно прогрет. Потребность в тепле уменьшается, но не пропадает летом, т. к. горячее водоснабжение нужно круглый год. Геотермальные ТН отлично подходят для регионов с суровой зимой и длительным отопительным периодом. Для Южного федерального округа и Московской области ТН «воздух-вода» показывает сравнимый с геотермальником среднегодовой СОР.

Температура -20 — -25°C и ниже в Подмосковье бывает не часто и держится всего несколько дней. В среднем, для зимы в МО, характерны -7 — -12 °C и частые оттепели с повышением температуры до -3 — 0 градусов. Поэтому, большую часть отопительного сезона, воздушный ТН будет работать с COP близким к трём единицам.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3207
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/8680

Самоделка из старого холодильника

Из отдельных компрессоров и конденсаторов своими руками собрать тепловой насос воздух-воздух без специализированных инженерных познаний достаточно сложно. Но для небольшой комнаты или теплицы можно воспользоваться старым холодильником.

Простейший воздушный теплонасос можно смастерить из холодильника, протянув в него с улицы воздуховод и навесив вентилятор на заднюю решетку теплообменника

Для этого необходимо в передней дверке холодильника проделать два отверстия. Через первое в морозилку будет поступать уличный воздух, а по второму нижнему – выводиться обратно на улицу.

При этом за время прохождения по внутренней камере он будет отдавать часть имеющегося в нем тепла фреону.

Также можно холодильную машину попросту встроить в стену открытой дверью наружу, а теплообменником сзади – в помещение. Но при этом следует учитывать, что мощность такого обогревателя будет небольшой, а электроэнергии он потребляет немало.

Воздух в помещении нагревается от теплообменника сзади холодильника. Однако подобный тепловой насос способен работать только при наружных температурах не ниже плюс пяти по Цельсию.

Эта бытовая техника предназначена для эксплуатации исключительно в помещениях.

В большом коттедже систему воздушного отопления придется дополнять воздуховодами, распределяющими теплый воздух равномерно по всем помещениям

Монтаж теплонасоса воздух-воздух предельно прост. Необходимо установить внешний и внутренний блоки, а потом соединить их меж собой контуром с теплоносителем.

Первая часть системы устанавливается на улице: прямо на фасаде, кровле либо рядом со зданием. Вторую в доме можно разместить на потолке или стене.

Наружный блок рекомендуется монтировать в нескольких метрах от входа в коттедж и подальше от окон, не стоит забывать о производимом вентилятором шуме.

А внутренний устанавливается так, чтобы поток теплого воздуха из него равномерно распространялся по всей комнате.

Если тепловым насосом воздух-воздух планируется отапливать дом с несколькими комнатами на разных этажах, то придется обустраивать систему вентиляционных каналов с принудительным нагнетанием.

В этом случае лучше заказать проект у компетентного инженера, иначе мощности ТНа может не хватить на все помещения.

Электросчетчик и защитное устройство должны выдерживать пиковые нагрузки, создаваемые тепловым насосом. При резком похолодании за окном компрессор начинает потреблять электричества в разы больше, чем обычно.

Лучше всего для подобного воздушного обогревателя проложить отдельную линию снабжения от распределительного щитка.

Особое внимание следует уделить монтажу трубок для фреона. Даже малейшая стружка внутри может повредить компрессорное оборудование.

Здесь без навыков пайки меди не обойтись. Заправку хладогена вообще стоит доверить профессионалу, чтобы избежать потом проблем с его утечками.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2819
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html

Как производится расчет мощности оборудования

Небольшой объем тепла присутствует в воздушном пространстве даже тогда, когда температура опустилась до -20 градусов по Цельсию. Важно, что оно пригодно для отопления дома с помощью автономной конструкции. Для расчета требуемых параметров обычно используется специальное программное обеспечение. Можно воспользоваться онлайн-системами, которые имеют поля для указания числовых значений. В них можно указать площадь помещения и высоту потолков. Иногда допускается задание диапазона температур, характерного для региона.

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

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

Так как система имеет сравнительно простую конструкцию, установить ее сможет даже мастер с небольшим опытом обращения с техникой. Но расчеты желательно доверить специалистам. Как минимум, у них следует получить консультацию. Эксперты помогут определить нужные коэффициенты, произведут расчет теплового насоса воздух-воздух с учетом всех факторов. В средней полосе России для дома площадью 100 квадратных метров хватит агрегата мощностью 5 киловатт.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1398
Источник: https://altenergiya.ru/novosti/princip-dejstviya-teplovogo-nasosa-sistemy-vozdux-vozdux-preimushhestva-i-nedostatki-resheniya.html

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы тепловой сплит-системы «воздух-воздух»:

Воздушный тепловой насос в системе отопления двухэтажного дома:

Кондиционер-инвертор или тепловой воздушный насос – что лучше?

Тепловые насосы, работающие по принципу «воздух-воздух», являются высокоэффективными устройствами. Они просты в обслуживании, удобны в эксплуатации и экономичны.

В продаже сейчас огромный ассортимент подобных систем, для любого дома можно подобрать отопительную установку. Надо лишь грамотно рассчитать ее мощность, тогда она эффективно прослужит долгие годы.

А что вы думаете по поводу эффективности и целесообразности использования тепловых насосов “воздух-воздух”? Делитесь своим мнением, оставляете отзывы об использовании агрегатов и задавайте вопросы. Форма для расположена ниже.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 794
Источник: https://sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html

Выводы

Своим примером пользователи FORUMHOUSE сломали стереотипы о неэффективности эксплуатации тепловых насосов класса «воздух-вода» при отрицательных температурах. Важно. Тепловой насос «воздух-вода» оптимально работает  в связке с водяным теплым полом — системе, для которой не требуется греть теплоноситель до высоких температур. Если к ТН подключить радиаторы отопления, то придется увеличить их площадь в 3-4 раза, чтобы перевести на низкотемпературный режим, без уменьшения эффективности работы. При сильных морозах ТН «воздух-вода» подстраховывают электрические ТЭНы.

Тепловые насосы — выход при недостатке выделенной электрической мощности.

На случай аварии или отключения электричества, чтобы не остаться без тепла зимой, предусмотрите резервный независимый теплогенератор, например, газовый конвектор или печь-камин. Окупаемость ТН рассчитывайте в долгосрочной перспективе, с учётом неуклонного роста цен на энергоносители, электроэнергию и дороговизну подключения магистрального газа. Не забывайте про удобство эксплуатации тепловых насосов и всей системы в целом.

Советуем изучить темы: Опыт эксплуатации воздушного теплового насоса в Воронеже и Воздушные тепловые насосы – статистика.

Прочитайте статьи:

В видео — технологии пассивного домостроения. Инженерные коммуникации: тепловой насос, вентиляция с рекуперацией тепла, солнечные коллекторы.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1370
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/8680

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 22991
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:
  1. https://www. forumhouse.ru/articles/engineering-systems/8680: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 5506 (24%)
  2. https://sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3613 (16%)
  3. http://abisgroup.ru/articles/vse-pro-teplovoj-nasos-tipa-vozduh-vozduh.htm: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3383 (15%)
  4. https://AvtonomnoeTeplo.ru/altenergiya/150-teplovye-nasosy-vozduh-vozduh.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 4629 (20%)
  5. https://altenergiya.ru/novosti/princip-dejstviya-teplovogo-nasosa-sistemy-vozdux-vozdux-preimushhestva-i-nedostatki-resheniya.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2792 (12%)
  6. https://rems-info.ru/teplovoi-nasos-vozduh-vozduh.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 2701 (12%)
  7. https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/parovoe-vozdushnoe/teplovoy-nasos-vozduh-vozduh.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 367 (2%)

Тепловой насос для отопления дома

В условиях ухудшения экологической обстановки в мире и (что более актуально для рядового потребителя) стремительного роста тарифов на газ и электричество все больше европейцев старается внедрить в свою повседневную жизнь системы, использующие альтернативные источники энергии. Один из вариантов подобных систем – так называемый тепловой насос, посредством которого можно отапливать свое жилище в зимний период и нагревать воду для бытовых нужд, расходуя на это минимум электроэнергии.

В домах наших соотечественников в последние годы тоже все чаще можно встретить это чудо инженерной мысли. Конечно, для россиян проблема высоких цен на традиционные энергоносители пока стоит не так остро, как в Европе, но, во-первых, это лишь до поры до времени, а во-вторых, не хочется отставать от цивилизованного мира…

Итак, тепловой насос… Что это такое? На чем основан принцип его действия? Откуда, куда и как он перекачивает тепло? Давайте разбираться.

Принцип работы теплового насоса

Принцип действия тепловых насосов основан на способности вещества (хладагента) поглощать или отдавать тепло при изменении агрегатного состояния. По своей сути такие насосы мало чем отличаются от холодильных установок. (Это странное, на первый взгляд, утверждение нисколько вас не удивит, если вы хоть раз дотрагивались до горячей задней стенки обычного бытового холодильника.)

Схематично тепловой насос может быть представлен в виде системы, состоящей из трех контуров. В первом находится теплоноситель, переносящий энергию от источника низкопотенциального тепла. Во втором контуре циркулирует хладагент (фреон), который периодически то испаряется, отбирая тепло у первого контура, то вновь конденсируется, отдавая его третьему контуру. И, наконец, по третьему контуру «бегает» теплоприемник, в нашем случае – вода, переносящая тепло по системе отопления.

Рабочий цикл теплонасоса в общих словах может быть описан следующим образом. Жидкий хладагент поступает в испаритель, где переходит в газообразное состояние. Необходимая для протекания этого процесса энергия отбирается у теплоносителя, циркулирующего в первом контуре. Далее подогретый на несколько градусов газообразный хладагент всасывается в компрессор, главное назначение которого – сжатие газа (на совершение этой работы, разумеется, расходуется электроэнергия).

Давление газа возрастает в несколько раз, при этом он существенно разогревается: если на входе в компрессор температура хладагента составляет 6-10°C, то на выходе уже около 60°C. На следующей стадии разогретый газ направляется в конденсатор, где отдает полученное тепло системе отопления, сам же при этом конденсируется, т.е. переходит в жидкое состояние. Затем избыточное давление сбрасывается с помощью дроссельного клапана, и цикл начинается заново.

Как видите, устройство теплового насоса не отличается принципиально от устройства холодильной машины. Просто основным назначением холодильных установок является генерирование холода, поэтому там отбор теплоты производится испарителем, а конденсатор лишь сбрасывает эту теплоту в окружающее пространство. В тепловом же насосе картина обратная: конденсатор представляет собой теплообменный аппарат, отдающий теплоту потребителю, а испаритель – это теплообменник, утилизирующий низкопотенциальную теплоту вторичных энергоресурсов.

Другими словами тепловой насос – это «холодильник наоборот». При этом «наоборот» не только устройство, но и результат. Если в случае холодильника тепло, отнимаемое у хранящихся внутри продуктов, выбрасывается впустую, то энергия, вырабатываемая тепловым насосом, приносит реальную пользу – тратится на целенаправленный обогрев дома.

Разновидности тепловых насосов и систем

Тепловая энергия, расходуемая на отопление здания и систему горячего водоснабжения, является результатом преобразования энергии окружающей среды, осуществляемого с помощью теплового насоса. Насос концентрирует эту низкопотенциальную (низкотемпературную) энергию и передает ее системе отопления.

Осталось разобраться, что в данном случае подразумевается под энергией окружающей среды. Большинство тепловых насосов бытового назначения позволяют использовать тепло Солнца и внутреннее тепло Земли, накапливаемые верхними слоями земной коры и водой в течение всего года.

По типу конструкции первого контура теплообменника все тепловые насосы делятся на грунтовые, водяные и воздушные.

Грунтовые тепловые насосы

Грунтовые тепловые насосы получают тепло, необходимое для подогрева хладагента в испарителе, от грунта. Температура последнего на глубине нескольких метров практически не подвержена сезонным колебаниям. По замкнутой системе труб, размещенных в грунте, циркулирует «рассол». Слово «рассол» мы не случайно взяли в кавычки: соли, как этого можно было бы ожидать исходя из названия, он не содержит.

На самом деле это антифриз на основе этиленгликоля или пропиленгликоля, реже водного этанола. Трубы теплообменника могут быть уложены в грунте как горизонтальным (горизонтальный коллектор), так и вертикальным (геотермальный зонд) способом.

Трубы горизонтального коллектора укладываются в землю на глубине ниже уровня промерзания грунта в данном регионе (обычно 1.5-2 м). Теплообменная система этого вида занимает достаточно большую площадь. Например, для обеспечения теплом сравнительно небольшого дома площадью 100 м2 потребуется выделить 2-3 сотки земли. Следует принять во внимание, что на территории, занятой коллектором, можно сажать лишь те деревья и кустарники, корни которых не уходят в почву слишком глубоко, а располагать здесь какие-либо постройки и вовсе нельзя.

Геотермальный зонд – это теплообменник, трубы которого располагаются вертикально и погружены в грунт на глубину до 100-200 м. Количество устанавливаемых зондов зависит от требуемой мощности установки. Для обогрева дома, уже рассматриваемого нами выше в качестве примера, достаточно будет двух зондов длиной около 80 м, расположенных на расстоянии 5 м друг от друга.

Как видите, для размещения этой системы не требуется больших площадей, вы можете пробурить скважины в любой части вашего участка – там, где вам это удобно. Главный недостаток грунтовых тепловых насосов с геотермальными зондами – высокая стоимость работ по бурению скважин. Однако, невзирая на это, большинство пользователей отдает предпочтение именно этим системам, ведь геотермальные зонды обладают большей эффективностью, чем горизонтальные коллекторы, и имеют при этом меньше ограничений.


Бурение скважины для геотермального зонда.

Водяные тепловые насосы

Водяной тепловой насос «черпает» энергию грунтовых вод, которые прокачивает через свой испаритель. Подобная система отличается повышенной эффективностью и неплохой стабильностью: первая характеристика является результатом высокой теплоотдачи воды, вторая обусловлена постоянством температуры грунтовых вод.

Разумеется, чтобы использовать установку такого типа, требуется, чтобы эти самые грунтовые воды имелись на вашей территории, причем в достаточно большом количестве. Очень желательно, чтобы водоносный слой располагался не глубже 30-40 м. Одновременное выполнение этих двух условий – явление нечастое. Еще одним условием, невыполнение которого может стать препятствием для установки водяного теплонасоса в вашем доме или коттедже, является низкое содержание в грунтовых водах солей железа и прочих примесей.

Использование воды низкого качества приведет к тому, что оборудование быстро выйдет из строя, поскольку теплообменник попросту забьется. Наличие такого количества ограничений является причиной того, что подобные тепловые насосы, несмотря на всю их привлекательность, устанавливают нечасто (около 5% от всех реализованных проектов).

Воздушные тепловые насосы

С точки зрения простоты монтажа воздушные тепловые насосы обладают огромным преимуществом перед своими «собратьями». Для использования окружающего воздуха в качестве источника тепла вам не придется бурить скважины или проводить какие-то другие крупномасштабные грунтовые работы. В результате, если заложить в смету стоимость работ по установке оборудования, воздушный насос обойдется вам значительно дешевле, чем водяной или грунтовый.

Несмотря на столь весомое достоинство, идеальным этот вид климатического оборудования не назовешь, поскольку есть у него и существенный недостаток. Такой насос эффективно работает лишь при температуре окружающего воздуха выше –15°C…–20°C. Падение температуры ниже этой границы, что в зимний период не является редкостью в большинстве регионов нашей страны, ведет к существенному уменьшению коэффициента эффективности воздушного теплонасоса.

Коэффициент эффективности тепловых насосов

Чуть выше мы использовали новый термин – «коэффициент эффективности». Было бы неправильно не пояснить, что это такое, тем более что это важная характеристика тепловых насосов, позволяющая сравнивать насосы разных типов между собой.

Коэффициент эффективности (называемый также коэффициентом трансформации) – это отношение выработанной насосом тепловой энергии к потребленной им электрической. По сути это КПД теплового насоса. В случае водяных теплонасосов этот коэффициент равен 5 вне зависимости от времени года. Это означает, что при потреблении 1 кВт*ч электроэнергии установка вырабатывает 5 кВт*ч тепловой энергии.

У грунтовых насосов величина коэффициента эффективности чуть ниже – от 4 до 4.5. И, наконец, самым маленьким коэффициентом характеризуются воздушные тепловые насосы, при этом их эффективность сильно зависит от температуры окружающего воздуха: при 0°C величина коэффициента равна ~3.5, а при –20°C он уже не превышает 1.5 (при такой низкой эффективности насос попросту не окупится, и имеет смысл подумать о приобретении более дешевого климатического оборудования, например электрического котла).

Некоторые менеджеры, рекламируя реализуемые ими тепловые насосы, уверяют потенциальных клиентов в том, что данное оборудование имеет КПД 400-500%. Разумеется, ни о каком нарушении законов термодинамики речи не идет. Просто в данном случае расчеты намеренно делаются неправильно: не учитываются источники энергии, отличные от потребляемого электричества, – воздух, вода или грунт, нагретые Солнцем и геотермальными процессами. Когда при расчете КПД учитывают только электроэнергию и забывают про источник низкопотенциального тепла, как раз и получается величина больше 100%.

Применение тепловых насосов в условиях российского климата

Познакомившись с приведенными выше описаниями различных типов тепловых насосов, вы без труда сами сможете ответить на вопрос, какой насос больше всего подходит для эксплуатации в условиях российского климата.

Воздушные тепловые насосы пригодны для применения лишь в ограниченном числе регионов нашей страны – там, где температура воздуха зимой почти не опускается ниже нулевой отметки. Разумеется, жителям Сибири, Дальнего Востока, севера европейской части России о воздушных тепловых насосах не стоит и размышлять.

Для применения водяных тепловых насосов есть много ограничений. О некоторых из них мы уже рассказывали, осталось упомянуть еще об одном. Более половины территории нашей страны находится в зоне вечной мерзлоты. Если даже какому-нибудь жителю Восточной Сибири или севера Дальнего Востока «повезло», и на его участке есть грунтовые воды, залегающие не слишком глубоко, то все равно эти грунтовые воды находятся в виде льда, а значит, не пригодны для использования в системе отопления.

Таким образом, большинству наших соотечественников приходится рассчитывать на единственный, беспроигрышный, вариант – грунтовый тепловой насос. При этом в условиях российского климата больше подойдет насос не с горизонтальным коллектором, а с геотермальным зондом, позволяющим достигнуть глубины, где температура грунта более стабильна.

Применение теплового насоса для охлаждения

Огромным достоинством тепловых насосов является то, что они способны не только отапливать дом, но и при необходимости охлаждать его. Наше короткое российское лето порою бывает очень жарким, и, когда ваше жилище буквально раскаляется, предложение превратить обогреватель в кондиционер будет очень кстати.

Техническое решение этого вопроса может быть интегрировано в тепловой насос изначально, на стадии изготовления, и практически у всех производителей имеются линейки насосов, умеющих кондиционировать помещение (режим Natural Cooling). Если ваш тепловой насос не обладает такими способностями, не все еще потеряно – работать на охлаждение может и обычный насос. Необходимое для этого дополнительное оборудование в виде гидравлической развязки будет смонтировано вне насоса. Оба варианта не требуют больших капиталовложений.

Нести генерируемый тепловым насосом холод непосредственно в помещение можно разными способами. Эта функция может быть возложена на холодные панели на стенах или потолке, охлаждающий теплый пол, радиаторы отопления с хорошим обдувом или же фанкойл – устройство, в чей корпус встроен обдуваемый вентилятором пластинчатый теплообменник.

Применение теплового насоса для горячего водоснабжения

Любой тепловой насос способен не только обогревать ваше жилище, но и круглогодично снабжать вас горячей водой. Однако следует учитывать, что эта система является низкотемпературной, а значит, температура воды в бойлере не превысит 45-55°C. Из этого следует, что объем бойлера должен быть больше, чем при использовании стандартной системы отопления, в противном случае вам и вашим домочадцам придется жить в условиях жесткой экономии горячей воды.

Данный факт следует учитывать при выделении площади для котельной, т. е. еще на стадии проектирования дома. Также при выборе бойлера нужно принимать во внимание, что это должно быть специальное оборудование, рассчитанное на работу с теплонасосными установками. Главное отличие такого бойлера от обычного – увеличенная площадь теплообменника, необходимая для максимально эффективной передачи тепла от теплового насоса.

Тепловые насосы со встроенным ТЭНом

Нередко производители встраивают в свои тепловые насосы дополнительные электрические нагреватели. Встроенный ТЭН позволяет в случае необходимости перейти на альтернативный с точки зрения теплового насоса источник энергии – электричество. Для чего это нужно? В каких случаях возникает потребность задействовать ТЭН?

Подбор теплового насоса для отопления дома осуществляется с учетом различных параметров, в том числе и климатических особенностей региона. При этом считается нецелесообразным устанавливать насос с избыточной мощностью. Дело в том, что экстремально холодные дни случаются не так уж и часто, по крайней мере, в центрально-европейской части России. Практика показывает, что более экономичным вариантом будет «добрать» в эти морозные периоды необходимую мощность электричеством, чем изначально устанавливать более мощный насос. Наличие ТЭНа исключает необходимость делать систему более мощной, чем это требуется большую часть отопительного сезона.

Для владельцев водяных и грунтовых тепловых насосов встроенный ТЭН – скорее излишество, чем необходимость. Совсем иначе выглядит ситуация с воздушными теплонасосами. При температуре воздуха –20°C и ниже такой насос, если и не отключится, будет малоэффективен. И пусть холодных дней и ночей в году не очень много, совсем не хочется в один прекрасный момент остаться в стремительно вымерзающем доме. Наличие дублирующего теплогенератора в данном случае никак не назовешь роскошью.


Воздушный тепловой насос.

Советы и рекомендации

Тепловой насос – оборудование технически сложное и достаточно дорогое, поэтому подходить к его выбору следует с большой ответственностью. Чтобы не быть голословными, приведем несколько вполне конкретным рекомендаций.

1. Никогда не приступайте к выбору теплового насоса без предварительного проведения расчетов и создания проекта. Отсутствие проекта может стать причиной фатальных ошибок, исправить которые можно будет лишь с помощью огромных дополнительных финансовых вложений.

2. Доверить проектирование, монтаж и сервисное обслуживание теплового насоса и системы отопления следует только профессионалам. Как убедиться в том, что в данной компании работают профессионалы? В первую очередь, по наличию всей необходимой документации, портфолио реализованных объектов, сертификатов от поставщиков оборудования. Очень желательно, чтобы весь комплекс необходимых услуг предоставляла одна компания, которая в данном случае будет нести полную ответственность за реализацию проекта.

3. Советуем вам отдать предпочтение тепловому насосу европейского производства. Пусть вас не смущает тот факт, что он дороже китайского или российского оборудования. При включении в смету стоимости работ по монтажу, запуску и отладке всей системы отопления разница в цене насосов будет практически незаметна. Но зато, имея в своем распоряжении «европейца», вы будете уверены в его надежности, поскольку высокая цена насоса – это лишь результат использования при его создании современных технологий и высококачественных материалов.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Теплонасосная установка | Техника и инструменты

  • © Alpha Innotec

Постоянно растущие цены на газ и жидкое топливо заставляют домовладельцев всерьез присматриваться к альтернативным отопительным системам. Тепловые насосы, использующие бесплатные природные энергоносители, существенно сокращают расходы на отопление.

Многообразие отопительных систем, представленных на российском рынке, казалось бы, предоставляет застройщику значительную свободу выбора. Однако зачастую заказчик связан по рукам и ногам: газ слишком далеко, да и хождение по инстанциям отнимает много времени, нервов и денег, к тому же мы идем в Европу, значит, не за горами европейские цены. Сжиженный газ дает некоторую свободу маневра, но достаточно дорог. Дизель связан с высокими эксплуатационными расходами плюс дополнительные неудобства (запах, доставка топлива, техническое обслуживание котла). Электричество — самый удобный и безопасный источник энергии, но и самый дорогой.

Существенная экономия

  • Совместная работа отдельных компонентов отопительной системы с использованием теплового насоса типа «воздух-вода» производства Walter Meier, модель Vialto

  • © Alpha Innotec

  • © Tecalor

  • © Tecalor

Серьезной альтернативой традиционным отопительным системам может стать теплонасосная установка. Источником энергии для теплового насоса служит электричество, но поскольку тепловой насос не производит тепло, а лишь собирает его, то для получения 1 кВт тепловой энергии ему нужно затратить всего 200–250 Вт электроэнергии. Поэтому для отопления и горячего водоснабжения дома площадью 100 м2 потребуется тепловой насос мощностью всего 2,5 кВт. Впечатляет, не правда ли?

Холодильник наоборот

Система отопления тепловым насосом состоит из источника тепла, теплового насоса, а также агрегатов распределения и аккумулирования тепла. При этом теплопередача осуществляется путем низкотемпературного нагрева. Чем ниже температура воды в подводящем трубопроводе, тем эффективнее работа установки.

В основе работы теплового насоса лежит технический принцип холодильника. Но если холодильник отводит тепло из своего внутреннего пространства и передает его в окружающую среду через расположенную на задней стенке решетку, то тепловой насос, наоборот, забирает энергию из окружающей среды и передает ее через теплообменник в отопительную систему. В качестве источника тепла можно использовать воздух, землю или грунтовые воды. Главное преимущество воздуха — его доступность, тогда как земные недра и грунтовые воды — оптимальные теплоаккумуляторы с относительно постоянной в течение всего года температурой.

Быстрая окупаемость

Тепловой насос идеально подходит для нового строительства, так как систему отопления сразу рассчитывают с учетом дальнейшей установки теплового насоса. В этом случае тепловой насос раскроет все свои возможности. Тем не менее он так же легко интегрируется и в уже существующую систему отопления. При этом возникает законный вопрос: насколько это рентабельно? Справедливости ради отметим, что оборудование котельной с тепловым насосом обходится несколько дороже, чем установка оборудования, работающего на дизельном или газовом топливе, но низкие эксплуатационные расходы позволяют говорить об окупаемости уже в течение 1,5–2 лет. К тому же неоспоримые плюсы тепловых насосов — низкая установленная мощность, низкое энергопотребление, минимум обслуживания, высокий комфорт, презентабельный внешний вид, допускающий установку в жилом помещении, а также безопасность, не требующая никаких согласований и разрешений, — делают их одними из наиболее перспективных отопительных установок.

Правильный выбор

При выборе теплового насоса необходимо учитывать энергетическое состояние дома. Независимо от используемой отопительной системы важно обеспечить хорошую теплоизоляцию здания. Чем выше ее показатели, тем ниже будут затраты на отопление. А значит, потребуется тепловой насос меньшей мощности, что позволит сократить инвестиционные затраты. И хотя в целях экономии энергии целесообразно использовать устройства с низким потреблением электричества, при установке теплового насоса важен точный расчет параметров, поскольку выбор агрегата излишней или — наоборот — недостаточной мощности может привести к его неэффективной работе. Кроме того, работа отдельных компонентов системы должна быть четко согласована.

Работа на охлаждение

Мало кому известно, что тепловой насос может работать и на охлаждение. Для этого разработаны две технологии: пассивная и активная. Пассивное (естественное) охлаждение использует тот факт, что у грунтовых вод и земных недр летом температура ниже, чем в жилых помещениях, что позволяет напрямую охлаждать здания. Активное охлаждение осуществляется за счет кондиционирования воздуха. Реверсивный тепловой насос позволяет регулировать направление потока хладагента. Тепло из помещения передается хладагенту, а затем через теплообменник выводится в окружающую среду.

Производители обеспечивают техническую поддержку при выборе, проектировании и запуске в эксплуатацию теплового насоса, включая получение необходимых разрешительных документов.

  • Графика: BWP

  • Графика: Buderus

Перенос тепла

Три четверти необходимой энергии можно получить бесплатно в виде аккумулированного солнечного тепла. Одна четверть обеспечивается за счет электричества.

В замкнутом кругообороте хладагент выполняет задачу переноса тепла. Жидкий хладагент испаряется уже при низких температурах, накапливая энергию, полученную от источника.

В компрессоре объемы газообразного хладагента уменьшаются, его давление и температура повышаются, после чего он направляется в конденсатор, где полученное тепло передается в отопительную систему. Охлажденный хладагент опять переходит в жидкое состояние, в результате расширения его температура и давление снижаются, и он может вновь принимать тепло.

Типы насосов

  • Тепловой насос «грунт-вода»

  • Тепловой насос «грунт-вода»

  • Тепловой насос «воздух-вода»

  • Тепловой насос «вода-вода»

Тепловой насос типа «грунт-вода» извлекает тепло земли с помощью зондов или коллекторов. Соляной раствор транспортирует тепло к тепловому насосу. Для небольших участков земли оптимальны геотермальные зонды. Система трубопроводов устанавливается в почве в вертикальные скважины. При значительных размерах участка устанавливают геотермальные коллекторы. Горизонтальная система труб прокладывается ниже уровня промерзания грунта.

Тепловой насос типа «воздух-вода» извлекает тепло из воздуха. Вентиляторы прогоняют воздух через испаритель, при этом происходит извлечение тепла. Охлажденный воздух отводится обратно.

Тепловой насос типа «вода-вода» использует в качестве теплоносителя грунтовые воды. Их закачивают из скважины и направляют к тепловому насосу, где тепло утилизируется. Охлажденная вода направляется затем в поглощающую скважину.

Монтаж тепловых насосов

Вертикальные «грунт-вода»
Фото 1. Прежде Используя буровую установку, выполняют скважину диаметром 20 см и глубиной от 50 до 100 м.
Фото 2. Внутрь вертикальной столбо-образной скважины помещают геотермальный зонд.
Фото 3. Глубина и количество скважин зависят от потребности в энергии и от геологии местности.

Горизонтальные «грунт-вода»
Фото 1. С помощью строительной техники неподалеку от дома роют траншею глубиной около 1,5 м.
Фото 2. Горизонтальную систему труб прокладывают ниже уровня промерзания грунта.
Фото 3. По специальному трубопроводу теплоноситель подводят к цокольной части дома.

«Вода-вода»
Фото 1. Водный коллектор собирают из обычных ПНД-труб, заполненных теплоносителем.
Фото 2. После чего полученную конструкцию осторожно переносят на берег водоема.
Фото 3. Затем погружают в воду и аккуратно транспортируют на середину пруда.

«Воздух-вода»
Фото 1. Монтаж теплового насоса «воздух-воздух» не требует землекопных или буровых работ.
Фото 2. Обычно геотермальный насос такого типа устанавливают в 2–20 метрах от жилого дома.
Фото 3. Для монтажа теплового насоса на участке выбирают хорошо продуваемое место.

Водонагреватели с тепловым насосом

Тепловой насос можно использовать не только для обогрева и охлаждения вашего дома, но и для нагрева воды. Для работы водонагреватель с воздушным тепловым насосом забирает тепло из окружающего воздуха и сбрасывает его — при более высокой температуре — в резервуар для нагрева воды.

Водонагреватель с тепловым насосом выглядит как высокий цилиндр с маленькой камерой вверху и большей внизу. В верхней камере находятся вентилятор, цилиндрический компрессор и испаритель, который проходит внутри камеры.С внешней стороны нижней камеры выступает клапан сброса температуры и давления. Этот клапан имеет трубку, называемую выпускным отверстием для горячей воды, прикрепленную к верхней части. Под клапаном находится верхний термостат, небольшой квадрат снаружи цилиндра, прикрепленный к изогнутой трубке внутри нагревателя. Элементы сопротивления проходят от верхнего термостата к нижнему термостату аналогичной формы. Под нижним термостатом находится сливной клапан с присоединенным к верху входом для холодной воды. Внутри цилиндра находится анод, серия тонких трубок, проходящих через нижнюю камеру к спиральной трубке, называемой конденсатором.Изоляция проходит по внутренней части цилиндра.


Выбор водонагревателя с тепловым насосом

Системы водонагревателей с тепловым насосом обычно имеют более высокие начальные затраты, чем обычные водонагреватели. Однако у них более низкие эксплуатационные расходы, что может компенсировать их более высокие цены на покупку и установку. Вы можете приобрести систему водяного отопления с тепловым насосом со встроенным водонагревателем и резервными резистивными нагревательными элементами. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным водонагревателем.Вы также можете установить систему теплового насоса с воздушным источником, которая сочетает в себе отопление, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло из наружного воздуха зимой и из воздуха в помещении летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Перед покупкой системы водяного отопления с тепловым насосом также необходимо учесть следующее:

  • Размер и оценка за первый час.
  • Тип и наличие топлива
  • Энергоэффективность (коэффициент энергии)
  • Общие затраты

Рекомендации по установке

Правильная установка и обслуживание вашей системы водяного отопления с тепловым насосом может оптимизировать ее энергоэффективность. Правильная установка зависит от многих факторов. например, тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности. Поэтому для установки теплового насоса лучше обратиться к квалифицированному подрядчику по отоплению.Водонагреватели с тепловым насосом требуют установки в местах, температура которых поддерживается круглый год при температуре 40–90ºF (4,4–32,2ºC) и обеспечивает по крайней мере 1000 кубических футов (28,3 кубических метров) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Прохладный отработанный воздух можно распределять по помещению или на улице. Их следует устанавливать в помещении с избыточным теплом, например в топке, потому что они не будут эффективно работать в холодном помещении. Они стремятся охладить пространство, в котором находятся.


Геотермальные тепловые насосы и водонагреватель

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, которые отводят тепло от земли зимой и из воздуха в помещении летом, для обогрева и охлаждения своих домов.Для нагрева воды вы можете добавить пароохладитель в систему геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, в котором для нагрева воды используются перегретые газы от компрессора теплового насоса. Затем эта горячая вода циркулирует по трубе в бак водонагревателя дома.

Пароохладители также доступны для водонагревателей (без резервуаров или проточных). Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое в противном случае было бы отведено на землю.Поэтому, когда геотермальный тепловой насос часто работает летом, он может нагреть всю вашу воду. Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на накопитель или потребовать водонагреватель для нагрева воды. Некоторые производители также предлагают тройные геотермальные тепловые насосы, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячую воду. Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домашнего хозяйства в горячей воде.

Лучший тепловой насос для эффективного отопления вашего дома

Фото: depositphotos.com

По сравнению с традиционными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в которых для обогрева используется печь, а для охлаждения — кондиционер, тепловой насос может обеспечить значительную экономию энергии, что приводит к снижению счетов домохозяйств. Их также можно назвать теплообменниками, потому что именно так тепловой насос кондиционирует пространство.

Используя хладагент и компрессор, технология может извлекать тепло извне — даже когда кажется довольно прохладным — и накачивать это тепло в ваш дом. Летом его можно переключить, чтобы обеспечить эффективное кондиционирование воздуха.Они также помогают снизить влажность. Другие модели специально разработаны для бытового горячего водоснабжения или для обогрева бассейна.

В этом подробном руководстве подробно описаны основные характеристики тепловых насосов, включая типы, мощность и эффективность, а также приведены некоторые из лучших вариантов, которые помогут вам найти лучший тепловой насос для дома.

  1. НАИЛУЧШИЕ БЕЗОПАСНЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ: Pioneer Настенный бесконтактный мини-раздельный тепловой насос
  2. НАПРАВЛЯЮЩИЙ ВЕРХ: Daikin 24000 BTU Настенный бесканальный тепловой насос
  3. НАИЛУЧШИЙ МУЛЬТИЗОННЫЙ: Senville Quad Zone Mini Split Air Heat Насос
  4. ЛУЧШИЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС ДЛЯ БАССЕЙНА: Hayward 95 000 БТЕ Тепловой насос для бассейна
  5. ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ ИСТОЧНИК ВОЗДУХА: Goodman 3 Ton 14 SEER Heat Pump

Фото: depositphotos.com

Типы тепловых насосов

Тепловые насосы можно разделить на три основных типа: воздушные, бесканальные и геотермальные. Хотя все типы используют один и тот же основной принцип теплообмена для обогрева или охлаждения дома, понимание их различных сильных сторон помогает сузить выбор лучшего теплового насоса для конкретного дома.

Источник воздуха

Тепловые насосы с источником воздуха устанавливаются снаружи дома и используют внутреннюю систему воздуховодов, как и другие системы HVAC, которые обеспечивают подачу горячего или холодного воздуха внутрь.При переходе с топочных систем на тепловой насос часто можно использовать части существующей установки.

Воздушный тепловой насос также может обеспечивать горячую воду, но важно отметить, что это отдельная система. Тепловой насос с воздушным источником горячей воды — это не то же самое, что тепловой насос для отопления и охлаждения, поэтому необходимы две системы, если требуются обе функции. Они очень эффективны в мягких и теплых местах, но может потребоваться дополнительный обогрев, если температура регулярно опускается ниже 25 градусов по Фаренгейту.

Split-Ductless

Как и тепловые насосы с воздушным источником, бесканальные системы с раздельными каналами (также называемые мини-сплит-системами) имеют конденсатор снаружи в паре с настенным воздухообрабатывающим устройством, которое в основном представляет собой вентилятор внутри. Обычно последний устанавливается высоко под потолком. Портативный пульт дистанционного управления используется для изменения настроек.

В воздуховоде, который вызывает некоторые потери тепла в других системах, нет необходимости, поэтому установка, как правило, более проста. Благодаря отсутствию воздуховодов он становится популярным для пристроек к дому, когда дом расширяется, и владельцы не хотят изменять существующую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Площадь, которую он может обработать, зависит от используемой единицы, и для покрытия всего дома может потребоваться несколько единиц.

Геотермальная энергия

На глубине менее 6 футов температура под землей остается постоянной, независимо от времени года. Геотермальный тепловой насос использует это постоянное тепло. Заполненные жидкостью трубы, называемые «петлями», закапываются под землей либо горизонтально, либо вертикально. Они улавливают температуру под землей, которая затем циркулирует по дому.

Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами, могут использоваться в районах, где другие системы менее эффективны зимой. Однако затраты на установку высоки, а необходимая площадь земли делает их непригодными для небольших домов.

Что следует учитывать при покупке лучшего теплового насоса

Помимо различных типов тепловых насосов, следует учитывать и другие детали. Ниже перечислены некоторые из наиболее важных функций теплового насоса, которые являются ключевыми для достижения максимальной производительности и экономии энергии в различных ситуациях.

Назначение

При рассмотрении основных преимуществ лучших систем с тепловым насосом основной целью обычно является создание энергоэффективной альтернативы комбинациям печи и кондиционера для дома. Однако есть и другие области, в которых тепловые насосы могут стать экономически эффективным решением. Установка теплового насоса без раздельных каналов на пристройку может быть дешевле и проще, чем растягивание существующей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха за пределы ее предполагаемой спецификации.

Если у вас есть место, геотермальные тепловые насосы — отличный способ обеспечить горячую воду.Небольшие воздушные тепловые насосы также могут обеспечить эффективный обогрев открытых бассейнов. Хотя зимой они менее эффективны, в любом случае маловероятно, что в этом случае можно будет пользоваться бассейном.

Выходная мощность

Независимо от того, сравниваете ли тепловой насос с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или рассматриваете более скромную установку, важное значение будет иметь как нагревательный, так и охлаждающий потенциал отдельных блоков или расширенных систем. Стандартной единицей измерения тепла является британская тепловая единица (BTU). Общепринятым стандартом является то, что как для комфортного тепла зимой, так и для достаточно прохладного воздуха летом система должна обеспечивать 20 БТЕ на квадратный фут в час.

Например, для помещения площадью 500 квадратных футов с 8-футовыми потолками требуется тепловой насос, рассчитанный на 10 000 БТЕ. Не все производители предоставляют информацию в BTU, некоторые предпочитают использовать тонны для описания выходной мощности теплового насоса. Тонна равна 12 000 БТЕ в час.

Совместимость с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Часто возникает вопрос, можно ли эффективно комбинировать тепловой насос с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Хотя бесканальный тепловой насос с раздельными каналами — хороший способ добавить обогрев и вентиляцию при расширении жилого пространства, вам может потребоваться совет эксперта по HVAC для надлежащей оценки совместимости между системами.

Однако существуют более совершенные гибридные системы, которые объединяют традиционные печи отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с электрическим тепловым насосом. Они используют тепловой насос, когда наружный воздух достаточно теплый, чтобы иметь смысл с экономической точки зрения, и переключаются на печь, когда температура падает. Установка более сложна, но экономия топлива может окупить ее.

Рейтинг эффективности

Поскольку затраты на электроэнергию в домашних условиях постоянно растут, полезен любой способ управления потреблением и экономии денег.КПД теплового насоса оценивается по-разному и зависит от типа. Для всех систем более высокие числа лучше, хотя лучшие тепловые насосы с точки зрения энергоэффективности также обычно стоят дороже.

Большинство моделей с воздуховодом и без воздуховодов имеют две категории. Для отопления это коэффициент сезонной производительности отопления (HSPF). Существует минимальный федеральный стандарт 7,7 HSPF, но Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE) рекомендует 8,5 или выше. Для охлаждения используется рейтинг сезонной энергоэффективности (SEER).Опять же, федеральный минимум составляет 14 SEER, хотя ACEEE рекомендует 15 или больше.

Эффективность геотермального теплового насоса оценивается по коэффициенту производительности (COP) для отопления и рейтингу энергоэффективности (EER) для охлаждения. Соответствующие минимумы составляют 3,1 для COP и 17,1 для EER.

Уровень шума

Уровень шума, создаваемого тепловым насосом, зависит от типа теплового насоса. Тепловые насосы с воздушным источником и бесканальные тепловые насосы имеют вентилятор и компрессор для установки вне помещений.Хотя они не слишком громкие, как бензопила, они могут создавать постоянный фоновый гул. Шаг часто повышается по мере увеличения потребности в энергии.

Многие устройства с воздушным источником или раздельными воздуховодами имеют уровень ниже 60 децибел, что очень похоже на нормальный разговор. Однако некоторые из них превышают 70 децибел, что сравнивается с шумом движения или пылесосом. Поскольку они часто располагаются на внешней стене или рядом с ней, уровень шума, вероятно, оказывает значительное влияние на то, где расположена установка. Внутренний вентилятор для бесканальных тепловых насосов обычно работает очень тихо и вряд ли будет создавать проблемы с шумом даже в спальнях.

Геотермальные тепловые насосы не имеют внешнего вентилятора. В результате многие из них работают почти бесшумно и часто описываются как «тихие шепотом».

Установка

Установка — очень важное соображение, поскольку для многих тепловых насосов настоятельно рекомендуется профессиональная установка.

Тепловой насос с разъемным воздуховодом является самым простым в установке типом, но даже при хороших навыках самостоятельного монтажа он потребует времени и терпения. Грубо говоря, подрядчики часто работают парами и ожидают, что установка займет около пяти часов.

Воздушные тепловые насосы для обогрева бассейна можно установить самостоятельно, если у вас есть необходимые знания в области электрики. Бытовые системы намного сложнее, на установку обычно требуется пара дней. Если у вас нет большого опыта, лучше всего доверить эту работу профессионалам. Некоторые производители предупреждают, что их оборудование должно устанавливаться только квалифицированными специалистами.

То же самое и с геотермальными тепловыми насосами. Первоначальное обследование проводится, чтобы определить, подходит ли место для этого, затем есть существенные фундаментальные работы или бурение для установки петли.Их часто рекомендуют как эффективное решение для новостроек и больших открытых участков, но установка в хорошо развитых городских районах может оказаться сложной задачей.

Наши фавориты

До сих пор мы рассматривали типы тепловых насосов и их различные характеристики, чтобы помочь точно определить лучший тепловой насос для той установки, которую вы имеете в виду. Чтобы помочь с поиском, мы собрали наши лучшие предложения для некоторых из лучших тепловых насосов, которые обладают отличной производительностью и ценностью.

Фото: amazon.com

Pioneer — одно из ведущих производителей бесканальных тепловых насосов с разъемными каналами, и модели в этом диапазоне предлагают выбор между 12 000, 18 000 или 24 000 БТЕ. Рейтинг SEER составляет 19, с лучшими в своем классе 10 HSPF. Воздухоочиститель очень тихий, выдает всего от 30 до 43 децибел.

Умная функция «Следуй за мной» принимает обратную связь от датчика в пульте дистанционного управления и регулирует, чтобы обеспечить тепло или охлаждение в этом месте, а не там, где расположен кондиционер.Продуманный монтажный комплект включает в себя как электропроводку, так и медную трубу, а также бесплатную техническую поддержку.

Качество гарантируется независимыми испытаниями и сертификацией по стандартам Института кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI). Учитывая высокую производительность, это также замечательно хорошее соотношение цены и качества.

Фото: amazon.com

Daikin — ведущий производитель, широко известный своим опытом работы с бытовыми тепловыми насосами. Эта модель производит 24 000 БТЕ при 17 SEER и 9 HSPF.Этого достаточно, чтобы обеспечить эффективное отопление и охлаждение на площади до 1500 квадратных футов. Это может быть как отдельная комната, так и совмещенные помещения. Для небольших площадей доступны модели на 12 000 и 18 000 БТЕ.

Инверторная технология позволяет воздухоочистителю постоянно следить за окружающей средой, делая частые небольшие корректировки, требующие меньше энергии. Настенный блок относительно дискретный и выдает от 37 до 51 децибел. Режим «Турбо» помогает при желании быстро обогреть или охладить помещения. Беспроводной пульт дистанционного управления имеет функцию таймера.

Фото: amazon.com

Хотя обычно используются в качестве однокомнатного решения, более мощные бесканальные раздельные тепловые насосы, такие как этот агрегат на 36 000 БТЕ от Senville, могут снабжать до четырех различных кондиционеров воздуха. У каждого есть собственный пульт дистанционного управления, позволяющий полностью независимые настройки для каждой комнаты. Показатели производительности впечатляющие: 22,5 SEER и 10,2 HSPF. Система разработана для обеспечения постоянного контроля тепла, кондиционирования и влажности во всем доме.

Управление Wi-Fi не является встроенным, но может быть добавлено при покупке системы стороннего производителя.Хотя технически эта модель похожа на однокомнатные мини-секции, производитель рекомендует устанавливать эту модель профессионально.

Фото: amazon.com

Производительность насоса для бассейна описывается с использованием коэффициента производительности (COP), а не SEER и HSPF. Использование титана в теплообменнике максимизирует эффективность переноса, и этот 95 000 БТЕ по Хейворду оценивается в 5,7, что намного выше рекомендованного федеральным минимумом 3,1.

Несмотря на значительную мощность, кожух акустического компрессора снижает уровень шума до 50 децибел, поэтому не мешает работе вне помещений.Для основного корпуса используется прочный УФ-обработанный полипропилен с фитингами из нержавеющей стали, устойчивой к ржавчине. Скорость потока воды, необходимая для согласования с соответствующим водяным насосом, составляет от 30 до 75 галлонов в минуту. Цифровая панель управления на передней панели устройства обеспечивает быстрое и простое управление.

Фото: amazon.com

Хотя воздушные тепловые насосы не предназначены для самостоятельной установки, тепловой насос Goodman является фаворитом профессиональных установщиков, поскольку производство в США и отличная поддержка.Это устройство обеспечивает 3-тонную производительность, что эквивалентно 36 000 БТЕ, рассчитанным на 14 SEER и 9 HSPF.

При 75 децибелах он громче, чем у обычных бесканальных тепловых насосов с раздельными каналами, но выгодно отличается от конкурентов. Функция размораживания предотвращает повреждение зимой, что может быть проблемой при использовании недорогих альтернатив. Эффективность установки подтверждена сертификатом Energy Star. Давление насоса можно изменять в соответствии с требованиями системы, что также помогает снизить эксплуатационные расходы.

Часто задаваемые вопросы о вашем новом тепловом насосе

Теперь, когда у вас была возможность прочитать о некоторых ключевых функциях и рассмотреть некоторые из лучших тепловых насосов на рынке, у вас могут возникнуть нерешенные вопросы.Это сложная область, поэтому было бы понятно, если бы осталось несколько вопросов. Следующие ответы на некоторые из наиболее распространенных вопросов могут помочь.

В. Что такое тепловые насосы?

Тепловой насос — это энергосберегающий способ обогрева и охлаждения. Их можно использовать для всего дома или отдельной комнаты, а также для обеспечения горячей водой или обогрева вашего бассейна.

В. Как выбрать лучший тепловой насос для дома?

Чтобы выбрать лучший тепловой насос, выясните, насколько эффективно он нагревает и охлаждает определенное пространство, а также стоимость и простоту установки.Эти и другие ключевые соображения подробно описаны выше.

В. Потребляют ли тепловые насосы много электроэнергии?

Тепловые насосы обычно производят в три-четыре раза больше энергии, чем потребляют, поэтому они используют электроэнергию очень эффективно. Как и в случае любой системы отопления или охлаждения, тепловые насосы нуждаются в правильном управлении для максимальной экономии.

В. Следует ли выключать тепловой насос при сильном морозе?

Тепловые насосы с источником воздуха и раздельные бесканальные тепловые насосы могут быть повреждены в случае замерзания, но во многих из них есть внутренние нагреватели для предотвращения этого.Важно проверить. Правильно установленные геотермальные тепловые насосы не должны подвергаться влиянию, потому что они достаточно глубоки, чтобы холод не достигал их.

В. Каков срок службы тепловых насосов?

Срок службы теплового насоса зависит от типа. Источники воздуха и раздельные воздуховоды служат в среднем 15 лет, хотя нередко они служат более 20 лет. Ожидается, что внутренний блок геотермального теплового насоса прослужит 25 или более лет, при этом для подземного контура обычно указывается 50 лет.

Кондиционер против теплового насоса

Когда приходит время заменить систему охлаждения, домовладельцы в Луисвилле задаются вопросом, что лучше — кондиционер или тепловой насос? Выбор новой системы охлаждения — важный выбор для домашнего комфорта, и домовладельцы в районе Луисвилля должны знать преимущества и недостатки обеих.

К счастью, сертифицированные NATE специалисты по охлаждению в Jarboe’s имеют большой опыт в этой области. Мы здесь, чтобы помочь вам решить проблему с собственным кондиционером или кондиционером.обсудите тепловые насосы и придите к лучшему варианту охлаждения для нужд вашего дома. Мы исследуем, как работает каждый тип систем, сколько они стоят и насколько эффективны их энергоэффективности.

Когда вы будете готовы сделать выбор между кондиционером или тепловым насосом, позвоните нам. Мы предлагаем большой выбор охлаждающих продуктов Carrier, которые обеспечивают удивительную ценность и эффективность для вашего дома в районе Луисвилля. Наши квалифицированные специалисты устанавливают ваш новый кондиционер или тепловой насос, чтобы он мог удовлетворить потребности вашей семьи в охлаждении на многие годы вперед.

Работа кондиционера и теплового насоса

Прежде всего, чтобы выбрать кондиционер или тепловой насос, вам необходимо знать, как работает каждая система. Существует множество неправильных представлений о том, как работают кондиционеры — многие домовладельцы в Луисвилле ошибочно полагают, что они создают своего рода холод, который охлаждает воздух. Вероятно, это связано с тем, что печи вырабатывают тепло для обогрева дома.

На самом деле кондиционер не создает условия для обледенения, которые охлаждают воздух.Его процесс проще — он перемещает тепло из одной области в другую.

Как кондиционер отводит тепло, спросите вы? Что ж, процесс выглядит следующим образом:

  • Теплый воздух из вашего дома циркулирует в внутренние компоненты системы охлаждения.
  • Теплый воздух проходит над змеевиком испарителя.
  • Хладагент внутри змеевика отводит тепло из воздуха.
  • Хладагент движется по линиям к наружным компонентам и сжимается компрессором.
  • Хладагент движется к змеевику конденсатора, который отводит тепло в окружающий наружный воздух.

Итак, кондиционер для охлаждения вашего дома отводит тепло из жилых помещений. Он не производит льда или экстремально низких температур и обеспечивает охлаждение воздуха.

Теперь, когда вы знаете, как работает кондиционер, мы открываем вам большой секрет — тепловые насосы работают одинаково для охлаждения! Они также перемещают тепло изнутри вашего дома в области за пределами дома.

Есть два типа тепловых насосов: воздушные и геотермальные. Тепловые насосы с воздушным источником перемещают тепло от одного источника воздуха к другому, изнутри наружу. Геотермальные системы перемещают тепло из воздуха внутри вашего дома в землю, где оно откладывается. Или они передают тепло источнику воды.

Геотермальным системам для работы необходим дополнительный компонент — контур заземления. Он состоит из соединенных трубопроводов, заполненных жидкостью, которые отводят тепло от дома и отводят его под вашим двором.

Когда дело доходит до охлаждения, все тепловые насосы и кондиционеры используют один и тот же процесс для достижения более низких температур, которые необходимы в помещении жарким летом в Луисвилле.

Кондиционер против теплового насоса: факты

Итак, должны быть некоторые различия между кондиционером и тепловым насосом, чтобы мы могли ответить на этот вопрос. Хотя они предлагают одинаковый процесс охлаждения, это конец их общего. Споры о кондиционировании и тепловом насосе часто решаются домовладельцами на основании их отопительных возможностей и энергоэффективности.Для многих домовладельцев в районе Луисвилля цена является важным фактором при принятии решения о покупке дома.

Кондиционер против отопления с тепловым насосом

Кондиционер против отопления с тепловым насосом — это не вопрос, потому что кондиционер просто не может обогреть ваш дом. Система кондиционирования пригодна только в теплое время года. Когда температура падает, домовладельцы выключают свои кондиционеры и используют системы отопления, такие как печи, для обогрева.

В отличие от кондиционера, тепловой насос также обеспечивает отопление дома! Как это возможно? В тепловом насосе происходит обратный процесс:

  • Змеевики конденсатора отбирают тепло из наружного воздуха, которое поглощается хладагентом.
  • Хладагент перемещается в компоненты внутренней системы к змеевикам испарителя.
  • Тепловая энергия выделяется змеевиками испарителя и смешивается с воздухом, циркулирующим в системе.

Этот процесс добавляет тепла вашему воздуху в помещении. Геотермальные тепловые насосы работают в обратном порядке так же, как и тепловые насосы с воздушным источником, за исключением того, что они извлекают тепло из-под земли или из источника воды, а не из воздуха снаружи.

Тепловой насос — это две системы в одной — и ваши потребности в обогреве и охлаждении удовлетворяются с помощью одного блока.Если у вас есть кондиционер, если вы хотите тепла зимой, вам также понадобится система отопления. Многие домовладельцы Луисвилля выбирают для этой цели печи.

Если вы ищете одну систему для всего этого, не стоит сомневаться в том, что лучше кондиционер или тепловой насос — тепловой насос выигрывает. Проще говоря, кондиционеры предназначены только для охлаждения.

Кондиционер против теплового насоса Энергоэффективность

Энергоэффективность — большая проблема при выборе между кондиционером или кондиционером.тепловой насос, поскольку чем более энергоэффективна ваша система, тем меньше потребляется энергии, что снижает счета за коммунальные услуги.

Кондиционеры и тепловые насосы измеряют эффективность с помощью SEER, что означает сезонный коэффициент энергоэффективности. Кондиционер или тепловой насос с одинаковым рейтингом SEER используют равное количество энергии для охлаждения домов в идеальных условиях.

Теперь у кондиционеров действительно возникают проблемы, когда температура наружного воздуха очень высока. Понимаете, системы кондиционирования предназначены для адекватного охлаждения вашего дома, когда разница температур в помещении и на улице не превышает 20 градусов.Летом температура может подниматься выше этой отметки. Когда это происходит, ваш кондиционер не может работать так же эффективно, пока он охлаждает ваш дом.

С другой стороны, тепловые насосы не имеют проблем с высокими температурами наружного воздуха. Они обеспечивают одинаково эффективное охлаждение независимо от того, небольшая или значительная разница температур в помещении и на улице.

В идеальных наружных условиях эффективность кондиционера и теплового насоса практически одинакова. Большой скачок энергоэффективности происходит при использовании режима обогрева.

Оба типа тепловых насосов намного эффективнее кондиционеров, печей и других типов систем отопления. КПД воздушного теплового насоса составляет от 175 до 300 процентов, а КПД геотермального теплового насоса — от 300 до 600 процентов. Это означает, что на каждую единицу электроэнергии, потребляемой оборудованием, они производят больше единиц тепла.

Тепловые насосы с воздушным источником тепла не являются отличным источником тепла, когда температура наружного воздуха опускается ниже 25–30 градусов.Обычно это не такая уж проблема для домовладельцев в Луисвилле, но иногда бывают очень холодные дни. В эти дни, если в вашем доме есть резервная система отопления, вы захотите использовать ее, потому что она более эффективна, чем ваш тепловой насос, когда он сталкивается с этими экстремальными температурами.

Кондиционер против теплового насоса Цена

Не секрет, что цена является важным фактором при выборе между кондиционером или тепловым насосом. Для многих домовладельцев в районе Луисвилля системы HVAC — непростое вложение! Давайте посмотрим, чего можно ожидать от цен на кондиционер по сравнению степловой носос.

Вашим самым доступным вариантом обычно будет тепловой насос с воздушным источником тепла. Далее идет кондиционер. Самая дорогая система охлаждения — это система геотермального теплового насоса. Стоимость установки тепловых насосов и кондиционеров с воздушным источником составляет от нескольких до нескольких тысяч долларов, в зависимости от модели. Геотермальные системы стоят около 10 000 долларов на низком уровне и более 30 000 долларов на высоком уровне, причем система контура заземления является самой большой статьей расходов в этих системах.

Теперь помните, что с геотермальной системой вам действительно не нужна резервная система отопления.С тепловым насосом с воздушным источником вы могли бы. С кондиционером вы абсолютно уверены. Резервное отопительное оборудование или основная система отопления увеличивают расходы при обновлении систем отопления, вентиляции и кондиционирования в вашем доме в Луисвилле.

Кондиционер против теплового насоса — получите помощь сейчас

Решение о выборе кондиционера и теплового насоса зависит от домовладельцев и зависит от факторов, указанных выше. То, что подходит вам, может не соответствовать потребностям ваших соседей. Вам нужно взвесить все важные факторы, чтобы сделать правильный выбор в отношении кондиционера и кондиционера.тепловой носос.

Jarboe’s поможет вам упростить ваше решение относительно кондиционера или теплового насоса. Наши технические специалисты, сертифицированные NATE, поделятся подробностями обо всех вариантах, чтобы помочь вам понять, что доступно, и принять правильное решение о покупке с учетом ваших потребностей и бюджета.

Если вам нужна помощь или вы готовы сделать звонок между заменой кондиционера и теплового насоса, позвоните нам! Мы предоставляем высококачественное оборудование, сочетающееся с квалифицированным монтажом, чтобы обеспечить необходимое охлаждение (и, возможно, обогрев!) От вашего нового кондиционера или теплового насоса.

Мы отвечаем на 8 самых распространенных вопросов о тепловых насосах

Тепловой насос Mitsubishi сохраняет на кухне прохладу летом и тепло зимой.

Тепловые насосы — это круто — все так говорят? Но они еще в некотором роде… волшебные? Не совсем, конечно. Но технология, которая приводит в действие тепловые насосы, загадочна, если вы не являетесь экспертом в физике, а также в области отопления и охлаждения. И большая часть литературы в Интернете либо предлагает вам купить тепловой насос, либо хочет, чтобы вы НЕ покупали тепловой насос и использовали масло или пропан для получения тепла.Поэтому мы решили демистифицировать тепловые насосы для всех и прямо ответить на вопросы, чтобы вы могли принимать собственные обоснованные решения о покупке. Вы готовы учиться? Поехали:

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это автономное двухкомпонентное устройство, в котором используются холодильная техника и электричество для обогрева и охлаждения домов, предприятий и других приложений. Тепловой насос состоит из двух компонентов — конденсатора, который чаще всего находится вне дома, который производит обогрев или охлаждение, и внутреннего блока, который обычно устанавливается на стене и пропускает горячий или холодный воздух в дом; поскольку конденсатор и воздухообрабатывающий агрегат разделены или «разделены» линией хладагента, тепловые насосы иногда могут называться «мини-разветвителями».”Тепловые насосы обеспечивают исключительно высокий КПД, а также возможность обеспечивать обогрев и охлаждение без необходимости прокладки воздуховодов в доме; поскольку использование воздуховодов не требуется, вы можете услышать, что тепловые насосы называют «бесканальными».

Вот пример обычного типа теплового насоса:

Настенная кассета Mitsubishi с тепловым насосом (внутренний блок) вверху и конденсатор (наружный блок) и пульт дистанционного управления внизу. Обратите внимание, что эти изображения непропорциональны, и конденсаторы обычно составляют два или более футов в поперечнике.

Как работает тепловой насос?

Как работает тепловой насос — на этой диаграмме показан процесс охлаждения.

Проще говоря, тепловой насос использует электричество и хладагент для перемещения тепла из одного места в другое.

Для обеспечения тепла тепловой насос работает, отбирая тепло из воздуха за пределами вашего дома и передавая его охлаждающему хладагенту — затем хладагент сжимается, что значительно увеличивает температуру; затем хладагент перемещается во внутренний блок теплового насоса, который затем пропускает воздух над горячим хладагентом, повышая его температуру, чтобы приспособиться к термостатическому запросу тепла внутри дома.

Тепловой насос состоит из двух основных частей — «настенной кассеты», которая устанавливается внутри вашего дома, и конденсатора, который остается снаружи вашего дома. Настенные кассетные и конденсаторные блоки теплового насоса соединены линией хладагента.

Внутренняя настенная кассета с термостатическим управлением обеспечивает как обогрев, так и охлаждение. Когда требуется тепло, тепловой насос включает вентилятор в наружном блоке, чтобы начать процесс отвода тепла из воздуха за пределами вашего дома.Линия хладагента передает это тепло к внутреннему блоку, который затем передает тепло воздуху внутри вашего дома через вентилятор внутри настенной кассеты. В режиме охлаждения процесс обратный: тепло выводится из дома, а холодный воздух возвращается внутрь.

В чем преимущество теплового насоса?

Тепловые насосы действительно экономят ваши деньги на энергозатратах.

Поскольку тепловой насос использует электричество только для выработки энергии, а не для выработки тепла, он обеспечивает исключительно высокий КПД.При использовании традиционного резистивного электрического нагрева — например, электрического плинтуса или обогревателей — количество выделяемого тепла пропорционально количеству используемой электроэнергии: одна единица тепла на единицу электроэнергии для 100% эффективности.

При использовании теплового насоса коэффициент полезного действия резко возрастает, поскольку потребляемая электроэнергия используется только для питания двух вентиляторов (испарителя и конденсатора), компрессора и насоса, чтобы сконцентрировать тепло снаружи и передать его в ваш дом. Благодаря этому тепловые насосы способны обеспечивать более 3 единиц тепла на каждую единицу электроэнергии, используемой при КПД более 300%.Средняя зимняя температура в штате Мэн составляет 37 градусов, поэтому сезонная эффективность Mitsubishi Hyper Heat составляет около 285%

.

Это означает более низкие счета за электроэнергию для комфортного дома — тепловые насосы очень недороги в эксплуатации, увеличивая ваши счета за электроэнергию в среднем на 75 долларов в месяц за тепловой насос, который постоянно работает в доме. Если вы используете тепловой насос вместе с основной системой отопления, такой как масляная, газовая или электрическая, вы получите дополнительную экономию, используя тепловой насос для компенсации расхода основного топлива: один тепловой насос может компенсировать до 300 галлонов масла. в обычном доме, экономя деньги на дорогих ископаемых видах топлива.Кроме того, тепловые насосы помогут снизить углеродный след вашего дома.

Как тепловой насос влияет на мои счета за отопление и электричество?

Heat Pumps повысит ваши счета за электричество, но снизит ваши затраты на другие виды топлива для отопления.

Каждый отдельный блок (часто называемый индивидуальным) тепловой насос, который используется ежедневно, увеличивает ваш счет за электроэнергию на 50–100 долларов в месяц. Однако тепловой насос соответственно сократит ваши счета на отопительное топливо — для типичного домашнего хозяйства, которое использует 800 галлонов масла в год, тепловой насос может уменьшить количество используемого масла на 300 галлонов.Если нефть стоит 2,75 доллара за галлон, цена за миллион британских тепловых единиц (британских тепловых единиц, стандартная мера тепла в США) составит 28,06 доллара. Чтобы получить такое же количество тепла, 1 миллион БТЕ, от теплового насоса с текущим стандартным тарифом на электроэнергию 14,5 цента за киловатт-час, вам потребуется 14,71 доллара. Другими словами, отопление дома с помощью теплового насоса эквивалентно отоплению дома маслом по цене 1,44 доллара за галлон, или на 48% меньше.

Каковы преимущества теплового насоса при использовании солнечной энергии?

Дом с солнечной панелью на крыше

Преимущество солнечных панелей в том, что днем, когда светит солнце, панели на крыше собирают солнечную энергию и преобразуют ее для использования в вашем доме в качестве электричества.Во многих домах электроэнергия, вырабатываемая массивом, которая не используется в доме, возвращается вам вашей электроэнергетической компанией и используется для компенсации вашего счета за электроэнергию в конце каждого месяца. В большинстве домов по-прежнему будет выставляться счет за электроэнергию, использованную в ночное время, во время штормов или в периоды интенсивного использования, например, в очень жаркие периоды лета.

Однако ваш тепловой насос питается от электричества — и когда вы соединяете солнечные панели для электричества с тепловыми насосами для тепла (которые используют электричество для выработки энергии), вы отапливаете свой дом в среднем примерно за 9 центов за кВтч по сравнению с14,5 цента за кВтч без солнечной энергии, что эффективно снижает ваши затраты на эксплуатацию теплового насоса почти на 40% в год.

Правда ли, что тепловые насосы перестают работать, когда становится очень холодно?

Сервисный техник True North с конденсаторным агрегатом теплового насоса

Да, но для того, чтобы тепловой насос полностью перестал работать, должно стать очень и очень холодно.

Различные модели тепловых насосов имеют разные характеристики того, насколько холодно может быть, прежде чем они перестанут быть эффективными.Для этого примера мы будем использовать рейтинг теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™, который рассчитан на обеспечение достаточной тепловой мощности до -13 градусов по Фаренгейту.

Тепловые насосы рассчитаны на «мощность». В этом примере, когда температура составляет 30 градусов, тепловой насос легко будет производить 100% своей мощности с максимальной эффективностью. Однако, когда температура начинает падать, начинает падать и мощность, а когда мощность начинает падать, тепловой насос будет «усерднее» поддерживать температуру в доме.Это похоже на то, как вам приходится нажимать на педаль газа, чтобы поднять машину на крутой холм, именно здесь эффективность тепловых насосов начинает падать — больше энергии используется, чтобы производить меньшую мощность.

При использовании теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™ КПД начинает падать примерно при 2 градусах по Фаренгейту. При -2 градусах вы получите около 87% мощности устройства. А при -13 градусах вы получите около 76% мощности устройства. Неясно, при какой температуре устройство полностью перестанет работать — у нас еще не было достаточно холодного дня, чтобы продемонстрировать это с тепловыми насосами Hyper Heat ™, хотя в некоторых документах Mitsubishi указывается, что точка остановки составляет -18 градусов.

В старых домах с меньшей изоляцией, большими потерями тепла или сквозняками тепловому насосу также потребуется больше работать, чтобы компенсировать быструю потерю тепла из-за этих проблем. Однако новые дома часто имеют отличную изоляцию и построены для предотвращения потерь тепла — в этих случаях тепло, создаваемое тепловым насосом, сохраняется внутри дома и помогает тепловому насосу работать с большей эффективностью.

Могу ли я отапливать дом с помощью тепловых насосов без других источников тепла?

В некоторых регионах с более теплым климатом тепловые насосы могут быть единственным источником тепла зимой.Однако здесь, в штате Мэн, мы рекомендуем, чтобы в большинстве домов был либо основной, либо резервный источник тепла на очень холодные дни или длительные периоды низких температур, в течение которых тепловые насосы будут иметь проблемы с восстановлением после потери тепла. Этими другими источниками могут быть нефть, газ, пропан, электричество или биомасса. True North предлагает тепло из древесных гранул из биомассы или тепло природного газа для снижения затрат на отопительное топливо и выбросов углерода, которые способствуют изменению климата.

Что такое водонагреватель с тепловым насосом?

Этот водонагреватель с гибридным электрическим тепловым насосом Geospring Pro был установлен в подвале штата Мэн для максимальной эффективности

Водонагреватель с тепловым насосом использует ту же технологию теплового насоса, которая описана выше, для нагрева горячей воды в доме.Водонагреватели с тепловым насосом очень хорошо изолированы, и вода может очень хорошо удерживать тепло — поэтому водонагреватели с тепловым насосом могут обеспечить горячей водой типичную семью из четырех человек при очень низких эксплуатационных расходах, чаще всего 15 долларов или меньше в месяц.

Есть вопросы? Хотите узнать, подходит ли для вашего дома тепловой насос или водонагреватель с тепловым насосом? Позвоните нам в любое время по телефону 207-221-5677 или напишите нам по адресу [email protected]!

Страница 1 из 11

Тепловые насосы воздух-вода для дома

| Вернуться на страницу содержания | Home Energy Индекс | О компании Home Energy |
| Home Energy Домашняя страница | Предыдущие выпуски Home Energy |


Интернет-журнал Home Energy, июль / август 1997 г.


Стивен Бодзин

Стивен Бодзин — помощник редактора Home Energy.


Водонагреватели с тепловым насосом снова могут расти. Специалисты по модернизации отказались от этой формы нагрева воды из-за опасений по поводу стоимости, шума, эффективности и технического обслуживания. Последние достижения позволили преодолеть некоторые из этих проблем и помогают технологии найти нишу как в жарком, так и в холодном климате.
Более трети горячей воды в Америке нагревается с помощью элементов электрического сопротивления. Для многих жилых домов электрическое сопротивление является более дорогим методом нагрева воды, чем ископаемое топливо или солнечная энергия, но есть здания, где эти последние альтернативы неосуществимы.Для домов, где электричество является лучшим источником энергии, водонагреватели с тепловым насосом воздух-вода предлагают энергосберегающую альтернативу. Ватт на ватт, водонагреватель с тепловым насосом может нагреть в два-три раза больше воды, чем электрический резистивный нагреватель. При правильной установке он также может обеспечивать полезные побочные продукты — охлаждение помещения, осушение или вентиляцию с рекуперацией тепла.
Рис. 1. Водонагреватель с тепловым насосом может использоваться для кондиционирования воздуха или для вентиляции с рекуперацией тепла, но в любом случае он будет полагаться на цикл охлаждения с компрессией пара.В парокомпрессионном цикле тепло теплого воздуха испаряет жидкий хладагент в змеевике испарителя. Затем этот газообразный хладагент сжимается, повышая температуру змеевиков конденсатора. Это тепло передается горячей воде для бытового потребления, превращая хладагент обратно в жидкость. После того, как хладагент выделяет свое тепло, он проходит через расширительный клапан, вызывая падение его давления и, таким образом, завершение цикла.
В начале 1980-х годов ежегодно продавалось более 10 000 таких водонагревателей.Первые машины страдали от высоких закупочных цен, высоких затрат на техническое обслуживание, чрезмерного шума, низкой долговечности и ограниченных возможностей установки. Это привело к обвалу рынка. По состоянию на 1995 год два оставшихся производителя продавали только около 2000 единиц жилья в год. Подразделение Therma-Stor компании Dairy Equipment Corporation (DEC) производит интегрированный тепловой насос / накопительный бак высокого класса. E-Tech, дочерняя компания Crispaire, производит компактный автономный тепловой насос, который устанавливается на водонагреватель с электрическим сопротивлением.

Сегодня нагрев воды с помощью тепловых насосов может вернуться, отчасти благодаря программам, спонсируемым коммунальными предприятиями. Например, расположенная в Коннектикуте компания Northeast Utilities (NU) в настоящее время спонсирует программу управления спросом (DSM) по установке 2600 устройств E-Tech в подвалах частных домов. Еще пару лет назад установка водонагревателей с тепловым насосом в холодных некондиционированных подвалах была бы безрассудной с технической точки зрения. Но добавление цикла размораживания, наряду с различными новыми конфигурациями, делает такие установки возможными сегодня.

Как они работают Водонагреватель с тепловым насосом перемещает тепло из воздуха в воду, используя цикл охлаждения с компрессией пара (см. Рисунок 1). Он использует небольшое количество энергии для перемещения и повышения температуры большего количества энергии, поэтому он может обеспечить достаточное количество горячей воды для домашнего хозяйства с гораздо более низким потреблением электроэнергии. Типичные бытовые водонагреватели с тепловым насосом потребляют от 500 до 1200 Вт при пиковой нагрузке, по сравнению с 4500 Вт для большинства блоков электрического сопротивления.Тепловой насос получает около двух третей своей тепловой энергии из воздуха и одну треть в виде остаточного тепла от двигателя компрессора.
На этом изображении представлен водонагреватель с тепловым насосом с рекуперацией тепла отработанного воздуха.
Водонагреватели с тепловым насосом могут нагревать воду со скоростью 40% -100% от мощности единиц электрического сопротивления и 30% -50% от скорости газовых агрегатов. Чтобы обеспечить быстрое восстановление, в доме должен быть либо большой тепловой насос, либо необычно большой накопительный бак, либо система управления, которая включает резервное тепло с помощью электрического сопротивления.Однако большие резервуары дороже, занимают больше места и потребляют больше энергии для поддержания заданного значения. Тепловой насос большей мощности нежелателен, поскольку он стоит дороже и часто имеет короткий цикл, что приводит к снижению эффективности. Некоторые конструкции позволяют небольшому тепловому насосу обеспечивать большую часть нагрузки горячей воды, но включают элементы управления для активации элемента электрического сопротивления резервуара, когда потребность в нем высока. Однако это увеличивает пиковое потребление электроэнергии и снижает энергоэффективность. Для некоторых домохозяйств существует возможность снизить пиковый спрос за счет распределения потребления горячей воды в течение дня.Воздух откуда и куда? Все водонагреватели с воздушным тепловым насосом охлаждают воздух для нагрева воды, но установщики выбирают, где выпускать холодный воздух. Есть три распространенных варианта. Одна из них называется вытяжной системой или вентиляционной системой с рекуперацией тепла. В прохладном и холодном климате воздух дома обычно втягивается в блок, охлаждается, а затем выводится на улицу, что называется конфигурацией вытяжного воздуха. Northeast Utilities размещает устройства в неподготовленных подвалах, где они действуют как осушители, истощая более сухой и прохладный воздух в подвале.В жарком климате система кондиционирования воздуха, известная как конфигурация окружающего воздуха, обеспечивает охлаждение помещения. Эти системы втягивают воздух в помещении, улавливают тепло и выделяют
охлажденный воздух в кондиционируемом помещении. Кондиционер Установки с атмосферным воздухом наиболее экономичны в домах с высокой нагрузкой на охлаждение и минимальной нагрузкой на отопление. Они получают тепло из воздуха в помещении, передают тепло воде и выпускают прохладный сухой воздух в помещение.Если в доме требуется охлаждение, это будет большим преимуществом. Но когда дом отапливается, тепловой насос может стать нагрузкой для системы отопления помещений. Тогда эффективность нагрева воды ограничивается эффективностью отопления помещения.

Агрегаты с окружающим воздухом также нуждаются в хорошей циркуляции воздуха. Производительность и эффективность теплового насоса снижаются при низких температурах, поэтому охлажденный окружающий воздух должен иметь возможность циркулировать. В последние годы в агрегаты с атмосферным воздухом были добавлены циклы оттаивания, и были разработаны прототипы, которые могут работать при температуре 40 ° F.Тем не менее, E-Tech по-прежнему указывает, что температура воздуха на входе должна быть выше 55 ° F. Были разработаны средства управления, позволяющие устройствам переключаться на резистивный нагрев, если окружающий воздух становится холоднее проектной температуры. Эти достижения не означают, что водонагреватель с тепловым насосом следует устанавливать в туалете, но он действительно упрощает установку, чем это было в 1980-х годах.

Вентиляция с рекуперацией тепла Тепловые насосы на вытяжном воздухе лучше всего подходят для жилых помещений, где необходима регулярная механическая вентиляция, особенно в холодном климате.Потенциальный недостаток этой конструкции заключается в том, что вентиляция дома зависит от потребности в горячей воде; когда спрос невелик, установка не обязательно будет вентилировать дом. Текущие модели от DEC включают таймер, позволяющий жильцам планировать часы вентиляции. В Швеции водонагреватели с рекуперацией тепла используются примерно в 75% новых домов, поскольку шведские строительные нормы и правила фактически требуют вентиляции с рекуперацией тепла в новых одноквартирных домах.
Этот тепловой насос E-Tech является результатом многолетнего сотрудничества производителя и Исследовательского института электроэнергетики.Он отличается циклом размораживания, низкотемпературным режимом работы, простотой установки и низкой стоимостью.
Гибридные системы Креативные воздуховоды могут помочь подавать постоянно теплый воздух к тепловому насосу, одновременно повышая энергоэффективность дома. Например, в мягком климате водонагреватель может всасывать воздух с вентилируемого чердака и выводить его на улицу. Это позволит восстановить тепло, теряемое через потолок верхнего этажа зимой, обеспечит очень горячий приточный воздух летом и снизит приток тепла на чердак.Однако некоторые компрессоры пострадают, если приточный воздух будет слишком горячим; Например, блоки E-Tech могут подавать воздух при температуре ниже 110 ° F. Любой, кто устанавливает такую ​​конструкцию, должен убедиться, что поступающий воздух не подвергнет тепловой насос нагрузке и не приведет к аннулированию каких-либо гарантий. Креативная установка в Коннектикуте забирает влажный приточный воздух из неотапливаемого подвала и отводит сухой отработанный воздух в не кондиционированное пространство, где возникла проблема с влажностью. Производители и местные коммунальные предприятия могут помочь настроить системы для индивидуального климата и дома.Неприятности Водонагреватели с тепловым насосом имеют репутацию шумных и сквозняков. Исследование армейского инженерного корпуса зафиксировало средний уровень шума 67 децибел (дБА) на расстоянии 1 фута от обогревателя (сравнимо с оконным кондиционером), 52 дБА на расстоянии 10 футов и 45 дБА в спальнях резиденций (сопоставимые к тихому воспроизведению радио). В отчете говорится, что жильцы в целом терпимо относились к шуму, в то время как персонал, работающий на федеральных объектах, предполагает, что дополнительный шум является лишь незначительным раздражением для жильцов.Тем не менее, текущая программа NU DSM обнаружила, что устройства громче, чем холодильник, и что они действительно беспокоят жителей, если они установлены в основной жилой зоне. Расположение оказывает большое влияние на шум; Установщики должны проявлять осторожность, чтобы не размещать агрегаты возле полых стен или на полах, которые будут усиливать и излучать шум компрессора.

Еще одна неприятность — ветерок от вентилятора испарителя. Чтобы охлажденный воздух не попадал в испаритель, в тепловых насосах, работающих с атмосферным воздухом, используется вентилятор с большой мощностью.Этот вентилятор может ощущаться как сквозняк, когда блок установлен в кондиционируемом помещении.

Обслуживание Водонагреватели с тепловым насосом должны обслуживаться только обученными, опытными специалистами. К сожалению, обучение требует знаний из традиционно не связанных между собой дисциплин — сантехника и HVAC. Например, технические специалисты должны не только знать об обслуживании водонагревателей, они должны обладать знаниями, навыками и оборудованием для соблюдения правил обращения с хладагентом. По этой причине крупные объекты, такие как военные базы и программы DSM, вероятно, останутся лучшим выходом для водонагревателей с тепловыми насосами.

Устанавливать или не устанавливать

Следует рассмотреть водонагреватели с тепловым насосом
  • Где в настоящее время используются водонагреватели электрического сопротивления
  • Там, где тарифы на электроэнергию высоки и где другие альтернативы (природный газ, пропан или нефть) дороги или недоступны
  • При высоком потреблении горячей воды, как правило, в домохозяйствах из четырех и более человек
  • Если имеется достаточно места для большого резервуара для хранения
  • В теплом климате, где важно охлаждение помещений, а потребности в обогреве низкие (тип окружающего воздуха)
  • В климате с мягким или прохладным климатом, где требуется охлаждение, а тепло обеспечивается тепловым насосом (типа окружающего воздуха) или маслом.
  • В умеренном или прохладном климате, где требуется механическая вентиляция (вытяжной воздух)
  • Если пиковые электрические нагрузки совпадают с пиковыми нагрузками на нагрев воды в жилых домах, обычно в 7:00 и с 18:00 до 19:00
  • В мягком или прохладном климате, где водонагреватель может извлекать тепло из большого, не кондиционированного подвала или подполья
  • Где выхлопные и входящие воздушные потоки могут быть легко отведены для минимизации негативного воздействия на использование энергии для кондиционирования помещений в домашних условиях
Их не надо устанавливать
  • Там, где потребление горячей воды низкое, например, в небольших жилых домах или в квартирах, которые часто пустуют
  • В кондиционируемых помещениях, где используется космическое тепло электрического сопротивления, в умеренном и холодном климате
  • Если регулярное техническое обслуживание невозможно или не будет обеспечено
  • В непроветриваемых туалете или небольших помещениях, если они не оборудованы воздуховодом или вытяжным воздуховодом (тип окружающего воздуха)
  • Где они могут подвергаться воздействию отрицательных температур
Для водонагревателей с тепловым насосом никогда не существовало надежной инфраструктуры для обслуживания.Однако агрегаты требуют регулярного обслуживания. В отчете 1995 года, написанном Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL) для Федеральной программы управления энергопотреблением, говорится, что потребности в техническом обслуживании составляют порядка двух часов в год. Гарантия обычно распространяется на детали на срок от одного до четырех лет и на работу в течение короткого времени после покупки. PNNL утверждает, что компрессоры, водяные насосы, двигатели вентиляторов и расширительные устройства часто нуждаются в ремонте или замене в течение расчетного срока службы блока, но это основано на военных жилищных комплексах с более старыми блоками.Основываясь на этом же опыте, PNNL рекомендует проводить сервисные проверки два раза в год, чтобы
  • Убедитесь в отсутствии утечек воды, которые могут вызвать коррозию компонентов
  • Удалите отложения накипи со стороны водяного змеевика конденсатора, особенно в местах с жесткой щелочной водой
  • Очистите воздушные фильтры и отвод конденсата (это может сделать резидент)
  • Проверьте заправку хладагента и электрическую мощность компрессора.
Принимая во внимание нехватку квалифицированных рабочих по техническому обслуживанию на местах, новая стратегия Crispaire заключается в отправке всех устройств в центральный сервисный центр для ремонта. Новые устройства имеют вес менее 70 фунтов, поэтому проблемные устройства могут быть легко заменены и отправлены. Так как насчет денег? Рекомендованные розничные цены на тепловые насосы E-Tech начинаются выше 700 долларов, не включая резервуар для горячей воды, по сравнению с нижним пределом около 200 долларов на электрические водонагреватели сопротивления, которые включают резервуар.Эти высокие первоначальные затраты должны быть возмещены за счет низких эксплуатационных расходов, чтобы сделать нагрев воды с помощью теплового насоса рентабельным вне программ DSM.

Рентабельность наиболее вероятна там, где использование кондиционирования воздуха и горячей воды относительно высоко. Согласно недавнему отчету Артура Д. Литтла для Министерства энергетики, страховая премия в размере 500 долларов будет выплачена в среднем за 3,5 года, в зависимости от местоположения. Однако там, где потребление энергии для горячей воды низкое, водонагреватель может не окупить себя до истечения ожидаемого срока службы в 12–15 лет.

Разбивка того, где тепловые насосы могут быть рентабельными, включена в отчет PNNL (см. «Устанавливать или не устанавливать»). В отчете основное внимание уделялось военным базам, где подразделения размещены в плохо обслуживаемых частях, где жители не выполняют рутинную работу. Таким образом, рекомендации, вероятно, консервативны.

PNNL также подготовила диаграмму 2, на которой показаны кривые возможных безубыточных затрат на электроэнергию для водонагревателей с тепловым насосом для кондиционирования воздуха.Каждая кривая показывает средние затраты на электроэнергию (включая затраты на потребление), необходимые для того, чтобы водонагреватель с тепловым насосом был рентабельным по сравнению с существующим водонагревателем с электрическим сопротивлением. Горизонтальная ось определяет климат по градусо-дням охлаждения при базовой температуре 65 ° F (CDD65). Две верхние кривые основаны на обогреве дома с использованием тепла электрического сопротивления, а две нижние кривые основаны на обогреве помещения с помощью теплового насоса с воздушным тепловым насосом. Если затраты на электроэнергию выше выбранной кривой при определенном значении CDD65, водонагреватель с тепловым насосом, вероятно, окажется рентабельным.

Программа DSM от Northeast Utilities (NU) направлена ​​на максимальную экономию электроэнергии. Это требует, чтобы у жителей был электрический водонагреватель сопротивлением от 50 до 80 галлонов за пределами кондиционированного помещения. В существующем баке сохраняется верхний элемент сопротивления, а питание нижнего элемента передается тепловому насосу. По состоянию на конец мая, NU сообщает, что без рекламы они установили 50 единиц и имеют список ожидания из более чем 100 имен. Они сообщают о высоком уровне удовлетворенности клиентов.

Рис. 2. Чтобы построить кривые на этом графике, с помощью федерального программного обеспечения для расчета стоимости жизненного цикла зданий было проанализировано 32 местоположения в США. В расчетах предполагалось, что дома модернизировались водонагревателем с тепловым насосом для кондиционирования воздуха мощностью 6000 БТЕ / час со средним суточным COP 2,5, базовой температурой 65 ° F для градусо-дней охлаждения и установочной стоимостью 985 долларов.Предполагалось, что все жилые дома имеют кондиционеры с номинальным значением SEER 9.0. Области над каждой кривой представляют, когда водонагреватель с тепловым насосом, вероятно, будет рентабельным по сравнению с существующим электрическим резистивным водонагревателем для данной системы отопления помещения. Например, для дома из трех человек с электрическим сопротивлением отопления помещения, климатом с температурой охлаждения 2000 градусо-дней и стоимостью электроэнергии 9 центов за кВтч водонагреватель с тепловым насосом, вероятно, будет экономически эффективным.
Доказательство в деле Полевые испытания показывают экономию энергии водонагревателя на 40% -70% при различных условиях испытаний.Однако оценки окупаемости сильно различаются — от 3 до 20+ лет для жилых помещений. Расчетный срок службы водонагревателей с тепловым насосом составляет около 12 лет. Однако местные условия могут помочь определить, доживет ли эта единица до окупаемости. Факторы окружающей среды, такие как солевой туман в воздухе, очень жесткая вода или экстремальные температуры, могут сократить срок службы устройства, в то время как регулярное техническое обслуживание может продлить его.

Энергетическое управление Бонневилля (BPA) проверило производительность водонагревателей с тепловым насосом на вытяжном воздухе на северо-западе Тихого океана.Он контролировал 31 дом за 13 месяцев в 1992 и 1993 годах и продолжал мониторинг 10 из них с сентября 1994 года по апрель 1995 года. Исследователи обнаружили, что среднесуточный коэффициент полезного действия (COP) составляет 2,0, без учета какого-либо резервного теплового сопротивления. Установки имели номинальный коэффициент энергии (EF) 2,5 (см. «Производительность: хитрость для количественной оценки»). Некоторые подразделения работали на этом уровне или выше, некоторые были немного ниже, а два подразделения были значительно ниже этого уровня. Один агрегат был установлен в неотапливаемом подвале, но у него не было цикла размораживания.Его испаритель обледенел, в результате чего общий КПД составил 1,3.

В среднем от 2% до 4% энергии, потребляемой водонагревателями с тепловым насосом в исследовании Bonneville, уходило на резервное тепло электрического сопротивления. Экономия энергии в агрегатах вытяжного воздуха составила в среднем около 2200 кВтч в год. Средняя стоимость установки составляла 1800 долларов, а простой период окупаемости составлял 16,4 года при цене 5 центов / кВт · ч — дольше, чем ожидаемый срок службы блока, но при расценках на электроэнергию ниже средних. Среднее использование горячей воды в этом исследовании было приблизительно 13.5 миллионов британских тепловых единиц в год — по оценкам Министерства энергетики, домохозяйства обычно используют 15 миллионов британских тепловых единиц в год.

Другое военное исследование выявило более высокий средний показатель COP при якобы более высокой экономии. Согласно военным исследованиям 1988 года, агрегаты с атмосферным воздухом, установленные на двух базах на Гавайях, имели средний коэффициент полезного действия 2,7 во время испытаний, что составляет 94% от оценки производителя для реальных условий эксплуатации.

Ресурсы Рынок высокоэффективного водонагревательного оборудования , Артур Д.Литтл, Инкорпорейтед, 1997.

Большая часть этой статьи адаптирована из Технического предупреждения Федеральной программы управления энергетикой Министерства энергетики США, Жилые нагреватели воды с тепловыми насосами , авторства Дэвида Виньярски. Доступно в справочной службе FEMP по телефону (800) 363-3732.

Производительность: уловка для количественной оценки

Для описания производительности водонагревателей с тепловым насосом используются два термина — тепловой коэффициент полезного действия (COP) и коэффициент энергии (EF).EF более распространен, так как он также используется для других бытовых водонагревателей.

EF основан на особой 24-часовой процедуре тестирования. Тест одинаков для всех бытовых водонагревателей, независимо от источника энергии, поэтому он предлагает простое сравнение в пределах одного типа водонагревателя, а также между различными типами. Он измеряет соотношение энергии, которая поступает (в электричестве или топливе), к количеству горячей воды, выходящей из водонагревателя. Он пытается учесть как эффективность рекуперации, так и потери в режиме ожидания от водонагревателя и накопительного бака.Теоретически водонагреватель с тепловым насосом с коэффициентом полезного действия 2,0 обеспечит жилое помещение горячей водой, содержащей энергию, в два раза превышающую потребляемую электрическую энергию водонагревателя.

Для измерения EF тестеры удаляют из резервуара 64,3 галлона воды с температурой 135 ° F за шесть равных розборов в начале каждого из первых шести часов периода тестирования. Никаких других розыгрышей не проводится до конца 24-часового периода тестирования. В ходе испытания зафиксирована температура окружающего воздуха 67,5 ° F, температура воды на входе 58 ° F и относительная влажность от 49% до 51%.

COP — это отношение выходной тепловой энергии к потребляемой электрической энергии, когда оба значения измеряются в согласованных единицах. Тепловой COP, равный 2,0, означает, что тепловая энергия водонагревателя вдвое превышает потребляемую электрическую энергию. Однако номинальные значения COP для водяного нагревателя теплового насоса, в отличие от кондиционеров, не стандартизированы в отрасли. Они не обязательно включают потери в режиме ожидания и обычно не используются для других типов водонагревателей. Таким образом, показатели COP, сообщаемые производителем, бесполезны для сравнения покупок.Для этой цели больше подходит рейтинг EF. COP наиболее полезны для изучения того, как производительность водонагревателя меняется в зависимости от условий эксплуатации.

Независимо от COP или EF производительность теплового насоса зависит от условий эксплуатации. Температура горячей воды контролирует температуру конденсации, а температура поступающего воздуха контролирует температуру испарителя. Как правило, более холодный приточный воздух и более горячая вода снижают эффективность теплового насоса. Эффективность и производительность улучшаются при поступлении влажного воздуха.Влажность обеспечивает скрытое тепло, поэтому высокая влажность позволяет тепловому насосу извлекать больше энергии из воздуха при заданной температуре испарителя. Один производитель заявляет, что увидел улучшение производительности на 20%, когда система работает при относительной влажности 70% по сравнению с относительной влажностью 30%.

Тест EF был раскритикован как потенциально смещенный в пользу водонагревателей с тепловым насосом. Во многих домашних хозяйствах потребность в горячей воде часто очень высока утром в течение примерно часа, умеренно высока в вечерние часы и очень низка в течение большей части дня.Особенно в небольших резервуарах высокие утренние затяжки могут привести к срабатыванию резервных элементов сопротивления, снижая эффективность ниже заявленного EF.

С другой стороны, водонагреватели с тепловым насосом могут стать более эффективными при более широком использовании. Как только температура воды в баке существенно снизится, температура конденсатора станет ниже, и водонагреватель теплового насоса будет работать более эффективно. COP улучшается при более частом использовании горячей воды и при большом количестве водозаборов.В исследовании Bonneville Power Adminstration ежедневный COP варьировался от 1,5 до 2,5, а потребление горячей воды варьировалось от 500 до 3500 галлонов в месяц. Разница в производительности при различных сценариях использования значительно меньше с другими технологиями нагрева воды.


| Вернуться на страницу содержания | Home Energy Индекс | О компании Home Energy |
| Home Energy Домашняя страница | Предыдущие выпуски Home Energy |

Связаться с Home Energy можно по адресу: contact @ homeenergy.org
Журнал Home Energy — прочтите наше Уведомление об авторских правах


Лучшее руководство по покупке теплового насоса

Климат
Новые тепловые насосы эффективно работают во многих частях страны, но особенно в местах без резких перепадов температуры и умеренных потребностей в обогреве и охлаждении. Но если вы живете в районе с очень низкими температурами, ниже 10–25 градусов F в зависимости от размера системы, вам понадобится система дополнительного отопления.

Энергоэффективность
Эффективность охлаждения для систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью SEER (сезонного коэффициента энергоэффективности). Федеральный минимальный стандарт составляет 13 SEER для новых домов на северо-востоке, Среднем Западе, в горных штатах и ​​на северо-западе Тихого океана; для остальной части страны минимум 14 SEER.

Тепловая эффективность систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью HSPF (сезонного коэффициента производительности отопления). Минимальный федеральный рейтинг HSPF для всех подразделений — 7.7.

В более теплом климате более высокая SEER важнее, но в более холодном климате более высокая HSPF лучше. Согласно Американскому совету по энергоэффективной экономике, вам следует подумать о покупке теплового насоса, который имеет не менее 15 SEER и 8,5 HSPF. Самые эффективные тепловые насосы с рейтингом Energy Star — от 18 до 27,5 SEER и от 8,5 до 12,5 HSPF.

Эффективность охлаждения геотермального теплового насоса оценивается с помощью EER (коэффициент энергоэффективности), а его эффективность нагрева — по коэффициенту COP (коэффициент полезного действия).В зависимости от типа федеральные минимальные значения EER составляют от 17,1 до 21,1, а минимальные значения COP — от 3,1 до 4,1.

Как правило, чем выше рейтинг, тем выше стоимость системы. Вы можете потратить несколько тысяч долларов на более эффективный тепловой насос. Но, в зависимости от того, где вы живете, вы можете сэкономить 115 долларов в год или больше на счетах за коммунальные услуги, заменив старую систему отопления и охлаждения продуктом с рейтингом Energy Star.

Размер
Размер также важен. Если размер теплового насоса меньше или больше, он не будет эффективно нагревать или охлаждать и увеличит ваши счета за электроэнергию.И ваш дом может не чувствовать себя комфортно. Слишком большой блок будет стоить дороже и будет включаться и выключаться слишком много раз, сокращая срок его службы.

Обратитесь к специалисту по отоплению и охлаждению, который должен использовать расчет J Руководства по кондиционированию воздуха США (ACCA), чтобы определить правильный размер. При расчете учитывается фундамент вашего дома, толщина стен, значения изоляции, окна, фильтрация воздуха и многое другое.

Налоговые льготы и скидки
Если вы установили геотермальный тепловой насос, сертифицированный Energy Star, до декабря.31 августа 2016 г. вы имеете право на получение 30-процентной федеральной налоговой скидки при покупке. Посетите веб-сайты Налоговой службы и Министерства энергетики для получения более подробной информации.

Аналогичным образом, некоторые штаты и коммунальные предприятия предлагают кредиты и скидки на геотермальные системы, а меньшие федеральные кредиты и скидки для коммунальных предприятий также доступны для других тепловых насосов. Посетите веб-сайт финансируемого из федерального бюджета Центра технологий чистой энергии штата Северная Каролина, чтобы ознакомиться со списком доступных стимулов для каждого штата.

Другие соображения
Не покупайте новый тепловой насос, пока вы не сделаете остальную часть вашего дома максимально энергоэффективной, потому что это позволит вам купить меньшую и менее дорогую систему.

Тепловые насосы 2020 | Сравните цены, модели и бренды

Содержание
20AB61D7-9EA0-43FC-96C4-F789EC9363FBCСоздано с помощью sketchtool.

содержание icon

Когда дело доходит до отопления, у домовладельцев есть много вариантов. Некоторые из них лучше подходят для холодного климата, чем другие, и выбрать лучший вариант для вашего дома может быть непросто. Если вы ищете недорогую и эффективную систему отопления, вы можете подумать о тепловом насосе.

Если вы никогда раньше не слышали о тепловых насосах и не знаете, как они работают, это Руководство домовладельца расскажет обо всем, что вам нужно знать, включая установку теплового насоса.Узнайте, как они производят и поставляют тепло, и какие типы систем тепловых насосов доступны, чтобы помочь вам выбрать вариант установки HVAC. Мы также покрываем, какие дома лучше всего подходят для систем теплового насоса и теплового насоса.

RF-18 / Shutterstock

Что такое система теплового насоса?

Печи сжигают топливо, чтобы нагреть воздух вокруг них, который затем циркулирует по дому. В отличие от печей и котлов, тепловые насосы не выделяют тепло. Вместо этого они передают тепло от одной области к другой.Поскольку они не выделяют тепло, эти системы потребляют меньше энергии, чем печи и котлы.

Тепловые насосы используются не только для отопления, но и для охлаждения домов. Они отводят тепло из дома, чтобы снизить температуру в помещении. Тепловые насосы используются как комбинированная система отопления и охлаждения или в дополнение к обычному отопительному и охлаждающему оборудованию.

Лучшие держатели тепловых насосов

Ознакомьтесь с моделями тепловых насосов и функциями ведущих производителей:

Калькулятор стоимости тепловых насосов

Хотите узнать, сколько должен стоить новый тепловой насос? Воспользуйтесь нашим калькулятором стоимости, чтобы узнать приблизительную стоимость вашего дома.

Сколько будет стоить моя система HVAC?

Получите бесплатную онлайн-оценку для вашей системы HVAC.

Ваше письмо отправлено

Спасибо за то, что позволили HVAC.com связать вас с сертифицированным подрядчиком. В ближайшее время с вами свяжется местный специалист.

Ваша оценка HVAC.com составляет

5000–6000 долларов

Эта оценка основана на текущих данных и не является гарантированной ценой. Для получения точных цен обратитесь к местному специалисту по HVAC.

Вот несколько брендов, которые мы рекомендуем:

Trane

Компания Trane, основанная более 100 лет назад, является известным поставщиком систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Ознакомьтесь с печами Trane

Lennox

Lennox специализируется на инновационных технологиях, повышающих эффективность и минимизирующих шум.

Изучите печи Lennox Начать с

* Оценка основана на текущих данных и не является гарантированной ценой. Для получения точных цен обратитесь к местному дилеру HVAC.

Типы тепловых насосов

Системы с воздушным тепловым насосом

Тепловой насос с воздушным источником поглощает тепло из наружного воздуха и передает его в ваш дом.Даже если на улице холодно, на улице все равно тепло. Перемещая тепло в помещении, система теплового насоса заставляет ваши внутренние помещения чувствовать себя теплее.

Для охлаждения вашего дома воздушные тепловые насосы забирают тепло из вашего дома. Убрав тепло, в вашем доме станет прохладнее. В оптимальных условиях системы с воздушным тепловым насосом могут снизить потребление энергии в доме на целых 40 процентов.

Геотермальные тепловые насосы

Вместо того, чтобы перемещать тепловую энергию из воздуха, геотермальные тепловые насосы используют подземное тепло в качестве источника энергии.Геотермальные системы, которые иногда называют системами тепловых насосов с грунтовым источником, используют контур заземления для отвода тепла из окружающей среды под землей. Эта система трубопроводов, заполненных жидкостью, поглощает тепло из-под земли и перемещает его к тепловому насосу дома, где оно затем передается в помещение для обогрева дома.

Геотермальные тепловые насосы также могут быть водными. Это означает, что они получают тепловую энергию от ближайшего источника воды с постоянной температурой, такого как озеро или пруд. Тепло передается в дом.

Для охлаждения дома геотермальные системы забирают тепло изнутри и передают его в землю или источник воды.Земля или вода, в зависимости от типа вашей системы, становятся приемником тепла для избыточного тепла в вашем доме. Геотермальные тепловые насосы могут снизить потребление энергии в домашних условиях до 60 процентов! Они обеспечивают отличный контроль влажности и длительный срок службы.

Факторы, которые следует учитывать перед покупкой теплового насоса

Ряд факторов, от вашего климата до существующих воздуховодов, будут влиять на то, подходит ли система теплового насоса для вашего дома. Стоимость системы теплового насоса может быстро возрасти, если ваш дом не подходит для нее, а в некоторых более холодных состояниях тепловые насосы не могут обеспечить ожидаемую эффективность.Вы можете обнаружить, что другой тип отопительной системы — лучший выбор.

Климат

Воздушные тепловые насосы эффективно работают только при температуре наружного воздуха выше нуля. Если вы живете в регионе, где температура опускается ниже 32 градусов, вам не следует выбирать тепловой насос в качестве единственного источника тепла.

В районах, где температура достигает нуля, воздушные тепловые насосы являются хорошими системами первичного отопления. Вам необходимо установить резервную систему, например, газовую печь, которая может работать, когда температура достигает нуля.Специалист по отоплению может установить элементы управления, которые автоматически отключают тепловой насос, если температура достигает или опускается ниже нуля. Управление вызовет включение печи, эффективно обогревая дом в этих условиях.

Геотермальные тепловые насосы — еще одна альтернатива в районах с морозными зимами. Несмотря на морозный воздух, температура под землей остается постоянной — около 55 градусов. Этого тепла более чем достаточно, чтобы согреть ваш дом по желанию.

В регионах с мягкими зимами воздушные тепловые насосы являются идеальным вариантом для обеспечения необходимого отопления.В зависимости от специфики вашего климата, вам может не понадобиться резервная система отопления.

Воздуховоды

Если вы переключитесь на воздушный или геотермальный тепловой насос от традиционной системы воздушного отопления и охлаждения, вы, вероятно, сможете повторно использовать существующие воздуховоды вашего дома, если они в хорошем состоянии. Если в вашем доме не установлены воздуховоды, дополнительные расходы на установку воздуховодов могут сделать традиционные системы тепловых насосов непомерно дорогими.

Бесканальная мини-сплит-система с тепловым насосом позволяет использовать тепловой насос в домах без воздуховодов.Отдельные внутренние блоки, установленные на стенах или потолке, подключаются к наружному конденсатору. Домовладельцы получают выгоду от предложения экономичных тепловых насосов, а также от встроенного в систему зонированного контроля комфорта.

Линии природного газа

Если ваш дом не подключен к существующим линиям природного газа, установка новой печи может потребовать установки газовых линий. Это может значительно увеличить стоимость печи по сравнению с затратами на тепловой насос и может означать, что тепловой насос является лучшим вариантом.

Стоимость теплового насоса

Существует несколько типов систем теплового насоса.Цены на тепловой насос варьируются от одного типа системы к другому. Окончательная стоимость теплового насоса зависит от:

  • Стоимость единицы теплового насоса
  • Затраты на рабочую силу
  • Дополнительные компоненты, необходимые для системы

Ниже вы найдете разбивку затрат, связанных с установкой нового теплового насоса для отопления и отопления. система охлаждения.

Стоимость теплового насоса по типу оборудования

Стоимость теплового насоса зависит от многих факторов. Тип теплового насоса, его мощность и другие элементы влияют на стоимость агрегата.Ниже мы обсудим общую стоимость теплового насоса и элементы, которые учитываются.

Канальные тепловые насосы

Канальные тепловые насосы системы отопления и охлаждения действуют во многом как традиционные системы центрального отопления и охлаждения. Блок теплового насоса находится на открытом воздухе, а внутренний фанкойл перемещает кондиционированный воздух в жилые помещения через систему воздуховодов. Канальная система с тепловым насосом может быть наиболее доступной, если в вашем доме или здании есть существующая система воздуховодов, которая находится в хорошем состоянии. Использование существующих воздуховодов избавит от необходимости устанавливать новую дорогостоящую систему воздуховодов, которая может стоить тысячи.

Стоимость приобретения канального теплового насоса и его установки составляет в среднем 5600 долларов, но эта стоимость может превышать 10000 долларов в зависимости от марки, энергоэффективности, гарантии на работу и других характеристик.

Бесканальные тепловые насосы

В домах или зданиях, где нет канальных систем, можно использовать бесканальные тепловые насосы. Эти системы, иногда называемые бесканальными мини-разветвителями, включают в себя внешний конденсатор / компрессор и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов.

Бесконтактные мини-сплит-системы с тепловым насосом обычно стоят от 1500 до 2000 долларов за тонну холодопроизводительности только для оборудования, не включая установку.Стоимость установки бесканальных мини-сплит-систем с тепловым насосом составляет в среднем от 4000 до 5000 долларов. Это примерно на 30 процентов больше, чем у систем центрального отопления и кондиционирования воздуха без системы воздуховодов.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы намного дороже, чем другие типы тепловых насосов при установке всей системы. Геотермальные системы требуют подземных контуров заземления для использования естественной энергии Земли. Для установки одного из них потребовались земляные работы, прокладка трубопроводов на сотни ярдов, закопание петли и многое другое.Этот процесс довольно дорогостоящий. Установка нового геотермального теплового насоса для работы с существующим контуром заземления намного дешевле.

Стоимость теплового насоса для самого геотермального теплового насоса составляет от 1500 до 13000 долларов в зависимости от модели, не включая установку. В зависимости от размера, необходимого для обогрева и охлаждения вашего дома или офиса, установка может стоить 10 000 долларов и более.

Используя приведенную выше информацию в качестве руководства по ценам на тепловой насос, вы можете с уверенностью купить новую систему теплового насоса, а также обратиться к установщику HVAC в вашем районе, который выполнит эту работу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*