Тепловой насос принцип работы
Стоимость эксплуатации традиционных источников тепла – нагревателей, котлов, работающих на различных видах топлива и пр. — с каждым годом возрастает, привычный комфорт – горячая вода и отопление — становится все дороже. Владельцы квартир и особенно частных домов озабочены тем, как уменьшить расходы, но пока это им мало удается. А ведь альтернатива есть – тепловой насос.
Двигаясь дальше, газ перемещается в компрессор, где под действием высокого давления сжимается, а его температура при этом повышается. Став горячим, газ поступает в конденсатор, который также является теплообменником. В нем происходит передача тепла от горячего газа к теплоносителю обратного трубопровода, входящего в отопительную систему дома.
Отдав тепло, газ охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, в то время, как нагретый теплоноситель поступает в систему горячего водоснабжения и отопления. Проходя через редукционный клапан расширителя, сжиженный газ снова попадает в испаритель – цикл замыкается.
В холодное время года тепловые насосы работают на обогрев дома, а в жару – на его охлаждение. В этом случае принцип работы тот же, только летом тепло в теплоноситель поступает из внутренних помещений, а не снаружи.
12 лучших тепловых насосов — Рейтинг 2024 года (топ с учетом мнения экспертов и отзывов)
- хладагент после закипания, двигаясь по трубопроводу, попадает в компрессор, работающий при помощи электроэнергии. Это устройство сжимает хладагент, находящийся в газообразном состоянии, до высокого давления, что вызывает повышение его температуры;
- горячий газ попадает в другой теплообменник (конденсатор), в котором тепло хладагента отдается теплоносителю, циркулирующему по внутреннему контуру отопительной системы, или воздуху в помещении;
- остывая, хладагент переходит в жидкое состояние, после чего проходит сквозь капиллярный редукционный клапан, теряя давление, и затем снова оказывается в испарителе;
- таким образом, цикл завершился, и процесс готов повториться.
Разновидности тепловых насосов и систем
Грунтовые тепловые насосы
Количества тепловой энергии, получаемой от грунта, достаточно для разогрева хладогента до уровня, где тот меняет агрегатное состояние, превращаясь в пар. Удобно то, что на глубине уже в несколько метров сезонные температурные колебания не наблюдаются. Это позволяет пользоваться прибором круглый год, и в доме всегда будет горячая вода.
Водяные тепловые насосы
Для использования такого теплового насоса принцип действия взят тот же. Но отличается тип источника.
Однако требуется и химический анализ. Если в составе мало солей железа и ряда других примесей, можно ставить геотермальный зонд.
В противном случае это нецелесообразно ввиду наличия риска преждевременного выхода из строя и низкой производительности.
В данном случае применяют грунтовый тепловой насос или воздушный. Именно это требование является причиной того, что среди всей массы рабочих ныне установок тепловые насосы водяного типа используются реже – порядка 5% случаев.
Воздушные тепловые насосы
Главное преимущество этого способа организации отопления и подачи горячей воды – отсутствие необходимости вести полномасштабное строительство.
Не нужно бурить скважины для геотермальных зондов. Нет необходимости рыть траншеи, как в случае с грунтовым тепловым насосом. Все узлы размещаются на поверхности. В итоге сметная стоимость значительно ниже. Времени на установку и обустройство затрачивается меньше. Но при всем кажущемся комфорте это устройство далеко не идеально.
Работа будет эффективной при температуре воздуха не ниже — 15 °С.
Схематично теплонасос можно представить в виде системы, которая имеет три контура:
- В первом контуре расположен тепловой носитель, который переносит энергию от источника низкопотенциального тепла.
- В следующем циркулирует хладагент. Он может испаряться, забирая тепловую энергию из первого контура, или заново конденсироваться, передавая тепло третьему контуру.
- В последнем контуре циркулирует теплоприемник (обычно вода), который переносит тепло по батареям для отапливания дома.
Рейтинг лучших тепловых насосов
Воздушные тепловые насосы могут использоваться для отопления частных домов или офисов. Чаще всего оборудование способно работать только при плюсовой температуре, что существенно ограничивает область применения. Вот несколько эффективных моделей для российского климата.
Hitachi Yutaki S RWM-3.0NE/RAS-3WHVNP
Пользователи довольны оптимальным сочетанием цены и эксплуатационных свойств, экономичной работой и эффективностью.
Достоинства
Недостатки
Lessar LSM-H080HFA2 8 кВт
Тепловой насос имеет большой вес (63 кг), мощность охлаждения ниже, чем у лидера (6,3 кВт). Уступил прибор и в инновационности, вместо инверторного управления компрессором производитель установил линейную модель.
Достоинства
Недостатки
Mitsubishi Electric PUHZ-SW50VHA
На третье место нашего рейтинга попал японский тепловой насос Mitsubishi Electric PUHZ-SW50VHA. Уступает он лидерам в мощности обогрева (6 кВт) и охлаждения (4,5 кВт). От взора экспертов не ускользнул и такой негативный фактор, как высокий уровень шума (46 дБ). При этом такие параметры, как компактные размеры и небольшой вес выступили в качестве положительных характеристик.
Наружный блок можно подключать к теплообменнику, работающему по схеме «фреон-вода». Благодаря такой компоновке тепловой насос способен работать в регионах с холодным климатом. Производитель предусмотрел возможность увеличения мощности климатической системы, поэтому несколько тепловых насосов можно объединить в один каскад, используя специальные контроллеры.
Достоинства
Недостатки
Тепловой насос для отопления дома своими руками.
- Принцип работы устройства основан на извлечении энергии при изменении агрегатного состояния хладагента. Как и в бытовом холодильнике, в тепловом насосе имеется несколько контуров. В одном из них залит теплоноситель, а другой заполнен хладагентом. При испарении хладагента тепло забирается у теплоносителя, а при конденсации передается в третий контур.
- Энергия может «черпаться» из земли, воды и воздуха. Эффективность преобразования теплоэнергии характеризуется коэффициентом эффективности. Чем он выше, тем эффективнее используется природная энергия.
- При покупке теплового насоса следует определить основное назначение прибора. Если задачей системы будет обогрев помещения или воды, то не лишним будет наличие дополнительного ТЭНа.
- Для универсального использования следует подбирать тепловой насос, который одинаково хорошо обогревает и охлаждает помещение.
- Что касается выбора производителя, то эксперты рекомендуют европейские или японские тепловые насосы. Они стоят дороже, чем российские или китайские аналоги, но выгодно отличаются надежностью и долговечностью.
Лучшие тепловые насосы для горячего водоснабжения
Тепловые насосы могут не только обогревать помещение. Они успешно справляются с подогревом воды. Так как система считается низкотемпературной, то рассчитывать на температуру воды выше 55°С не стоит. Эксперты выбрали несколько интересных насосов.
Hitachi Yutaki S Combi RWD-2.0NWE-200S/RAS-2WHVNP
Достоинства
Недостатки
FAIRLAND AHP13AS
Пользователи довольны работой теплового насоса, его мощностью и производительностью. Только цена не устаивает отечественных покупателей.
Достоинства
Недостатки
Lessar LSM-H120HFA2
Пользователи одобрительно отзываются о доступности и функциональных возможностях прибора. Тепловой насос выглядит эстетично, он одинаково хорошо охлаждает и обогревает помещение, экономно расходуя электроэнергию. Из минусов отмечается громкий сигнал при включении, а также отсутствие инверторного управления.
Contents
