Введение
Вам нужен эффективный и экологичный способ отопления, горячего водоснабжения и охлаждения? Тогда инвестирование в тепловой насос может стать тем решением, которое вы ищете. Он предлагает множество преимуществ по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения, такими как газовые котлы.
Именно поэтому в последние годы тепловые насосы стали очень популярны в Европе. Тепловые насосы с воздушным источником тепла (разновидности "воздух-воздух" и "воздух-вода") получили широкое признание. Нижеприведенная диаграмма рассказывает об этом.
Здесь мы подробно рассмотрим тепловые насосы с воздушным источником тепла, начиная с их различных компонентов и заканчивая механизмами работы. Далее мы познакомим вас с их типами и преимуществами. И наконец, мы ответим на некоторые вопросы, которые часто задают об этих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Что такое тепловой насос с воздушным источником тепла?
Вы, наверное, знаете, что существуют различные типы тепловых насосов. Они классифицируются в соответствии с принципом работы и источником поглощения тепла. Наиболее известными и распространенными являются тепловые насосы с воздушным источником тепла (ASHPs).
Эти электрические устройства забирают тепло из внешнего воздуха. Затем они передают тепло внутрь помещения, обеспечивая отопление и горячее водоснабжение вашего дома.
ASHPs могут также обеспечивать охлаждение. Для этого они осуществляют обратный процесс передачи тепла от одного места к другому. Это означает, что они забирают тепло из внутреннего воздуха и отдают его наружу.
Многие современные (но не все) ASHP могут обеспечить охлаждение вашего дома. Они удаляют тепло из воздуха в помещении, делая его более прохладным.
Основные компоненты системы теплового насоса
ASHP (иногда называемый тепловым насосом "воздух-вода") состоит из нескольких основных компонентов. Эти элементы работают вместе, обеспечивая эффективное нагревание и охлаждение. К ним относятся следующие:
1. Наружный конденсатор и испаритель
В зависимости от типа системы, ASHPs могут иметь наружный и внутренний блоки. Основная функция наружного блока - улавливание тепла воздуха. Он включает в себя теплообменник и компрессор. Они играют основополагающую роль в поглощении и сжатии тепла окружающей среды. Под окружающим теплом мы понимаем тепло, присутствующее в слоях воздуха у земли.
Это означает, что наружное тепло поступает в теплообменник, так называемый испаритель. Он обеспечивает теплообмен между наружным воздухом и хладагентом.
Второй теплообменник называется конденсатором. Конденсатор также может находиться во внешнем блоке, если у вас моноблочный тепловой насос. Конденсатор предназначен для передачи тепла от хладагента к водяному контуру. Затем он обеспечивает отопление помещений и подачу горячей воды.
Конденсатор находится во внутреннем блоке устройства, если у вас сплит-система. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о сплит- и моноблочных тепловых насосах.
2. Внутренний блок
Внутренний блок распределяет тепло или холод, производимые системой, внутри вашего дома. Как правило, он может быть следующим:
- Радиаторы
- Напольное отопление
- Система распределения канального воздуха
3. Трубопровод хладагента
Трубопровод хладагента представляет собой изолированный набор медных трубок. Он предназначен для транспортировки хладагента между наружным и внутренним блоками теплового насоса.
Он играет важнейшую роль в процессе теплообмена во всей системе.
4. Реверсивный клапан
Реверсивный клапан также является важнейшим компонентом ASHPs. Он изменяет направление потока хладагента для обеспечения охлаждения в летнее время.
Другими словами, он позволяет тепловому насосу переключаться между режимами нагрева и охлаждения. Во многих ASHPs вы найдете 4-ходовой реверсивный клапан.
5. Расширительный клапан
Расширительный клапан регулирует поток хладагента для бесперебойной работы теплового насоса. Он также способствует поддержанию производительности и эффективности ASHPs.
Как работает тепловой насос с воздушным источником тепла?
Как видите, тепло перемещается от более теплых мест к более холодным естественным путем. Чтобы обеспечить отопление, ASHPs обращают этот процесс вспять, используя электричество. Для этого используется холодильный цикл, в котором применяется хладагент. Он является средой, через которую тепло перемещается от одной стадии к другой в системе.
Тепловая энергия наружного воздуха улавливается в испарителе. Затем она передается хладагенту, даже если на улице холоднее. Даже при низких температурах наружного воздуха он все равно содержит достаточное количество тепла для извлечения из воздуха.
Компрессор сжимает хладагент. В результате температура хладагента повышается.
Сжатый высокотемпературный хладагент превращается в газ и поступает в конденсатор. Здесь тепло от газообразного хладагента переходит к воде.
Газовый хладагент охлаждается при выделении тепла в конденсаторе и расширительном клапане. Затем он снова превращается в жидкость. Этот процесс повторяется, чтобы в итоге обеспечить отопление и горячее водоснабжение.
Как работает воздушный тепловой насос?
Помимо отопления, ASHPs могут также обеспечивать охлаждение, как правило, через 4-ходовой реверсивный клапан.
Он изменяет направление потока хладагента. Это позволяет системе забирать тепло из внутреннего пространства. Затем она отводит его наружу. В итоге вода, циркулирующая в системе, охлаждается. Затем она может быть использована для охлаждения помещения.
Когда реверсивный клапан активируется в режиме охлаждения, "конденсатор" работает как испаритель. Он поглощает тепло от подключенного цикла воды, что приводит к испарению хладагента. В "испарителе" хладагент конденсируется и отдает тепло наружу.
Типы тепловых насосов с воздушным источником тепла
ASHPs бывают нескольких типов, которые представлены ниже:
1. Тепловые насосы "воздух-воздух
Тепловые насосы "воздух-воздух" по сути являются разновидностью кондиционеров. Они могут как охлаждать, так и обогревать жилые помещения. Однако в них отсутствует функция подачи горячей воды. Тепловые насосы "воздух-воздух" наиболее распространены в различных странах и регионах, например, в США. К ним также относятся многие европейские страны, такие как Франция, Португалия, Испания и Италия.
2. Тепловые насосы "воздух-вода
Существует еще один тип тепловых насосов с воздушным источником тепла, тепловые насосы "воздух-вода. Они поглощают тепло из наружного воздуха (даже если он холодный) и переносят его в воду. Затем тепло распределяется по различным излучателям, таким как:
- Радиаторы
- Напольное отопление
- Бак для горячей воды
- Вентиляторные доводчики
Предназначены для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и дополнительного охлаждения. Такие системы тепловых насосов более распространены в Европе, включая Польшу, Германию, Финляндию, Норвегию и т.д.
По сути, существует два типа тепловых насосов "воздух-вода". К ним относятся:
Моноблочный тепловой насос
Этот вариант теплового насоса типа "воздух-вода" состоит из одного блока теплового насоса. Он располагается за пределами вашего дома. Он состоит из одного наружного блока, содержащего следующее:
- теплообменник
- компрессор
- водяная часть холодильного цикла
Моноблочные системы дешевле своих сплит-систем и быстрее устанавливаются. Они занимают меньше места в вашем доме.
Сплит тепловой насос
Тепловой насос сплит отличается от моноблочного теплового насоса.
Сплит-система разделяет компоненты между наружным и внутренним блоками. Кроме того, две медные трубки передают хладагент между внутренним и наружным блоками.
Преимущества использования тепловых насосов с воздушным источником тепла
Воздушное отопление и охлаждение обеспечивает следующие преимущества:
1. Пакет "все в одном
Тепловые насосы ASHP (в частности, тепловые насосы "воздух-вода") представляют собой комплексное решение. Это означает, что они могут удовлетворить потребности домохозяйства в отоплении, горячей воде и охлаждении.
Кроме того, это значительно более долгосрочное решение для управления температурным режимом в жилом помещении. Именно поэтому их предпочитают использовать в жилых и коммерческих помещениях.
2. Экологичность
Для транспортировки тепла ASHPs требуется только электричество. Им не требуется топливо, такое как нефть, газ или древесина. Это означает, что тепловые насосы выделяют гораздо меньше CO2, чем газовые котлы. Это может существенно помочь сократить выбросы парниковых газов. Таким образом, тепловые насосы являются экологичными и безопасными для окружающей среды.
По данным Европейской ассоциации тепловых насосов, только в Европейском союзе тепловые насосы могут сократить более 9 миллионов тонн выбросов CO2. Более того, они могут сократить выбросы CO2 на 35-65% по сравнению с газовыми котлами.
3. Перспективный
Используя тепловой насос ASHP, вы можете освободиться от доставки газа или нефти. Он также может спасти вас от будущего роста цен на топливо. Не нужно бояться ограничений и будущих запретов на топливо. Это делает такую систему ОВКВ перспективной.
4. Высокая энергоэффективность
По сути, ASHPs могут обеспечить 3-4 киловатта возобновляемого тепла из воздуха. Это на каждый киловатт используемой электроэнергии. Они работают в соотношении 30% электроэнергии и 70% возобновляемых источников, то есть воздуха. Это делает их энергоэффективными примерно на 300-400%.
Это существенное улучшение по сравнению с традиционными системами отопления, такими как газовые котлы. Тепловые насосы также требуют меньше электроэнергии, чем электрические нагреватели, что помогает снизить счета за электроэнергию.
5. Низкая стоимость обслуживания
Технология тепловых насосов проверена временем и надежна. Поэтому ASHP не требуют особого обслуживания. Необходимо проверять лишь несколько компонентов. Кроме того, затраты на его обслуживание относительно невелики. В отличие от котлов, которые обычно нуждаются в регулярной чистке и требуют больших затрат на обслуживание.
Часто задаваемые вопросы
Могут ли тепловые насосы с воздушным источником тепла работать в холодном климате?
Тепловые насосы ASHP (в частности, тепловые насосы "воздух-вода") могут эффективно работать в холодном климате. Эти тепловые насосы работают при температуре до -10°C. При температуре -20°C КПД некоторых ASHPs все еще превышает 200%.
Поэтому рекомендуется выбирать модель теплового насоса, предназначенную в первую очередь для холодного климата. Это возможно благодаря тому, что такие системы забирают внешнее тепло, которое сохраняется и в более холодную погоду. Затем они доставляют его в помещение.
Вы, наверное, знаете, что во многих европейских странах, таких как Финляндия, Швеция и Норвегия, бывают суровые зимы. Поэтому они широко применяют ASHPs.
Каков срок службы теплового насоса с воздушным источником тепла?
Срок службы ASHP обычно составляет 15-20 лет. При надлежащем обслуживании некоторые ASHP могут прослужить и дольше, до 25 лет. На это в первую очередь влияют качество и состояние теплового насоса.
Ежегодный осмотр и техническое обслуживание теплового насоса могут продлить срок его службы.
Экологичны ли тепловые насосы с воздушным источником тепла?
ASHPs, несомненно, являются экологически чистыми. Одним из главных преимуществ инвестиций в ASHPs является их минимальный углеродный след. Они являются низкоуглеродным способом охлаждения и отопления вашего дома. Таким образом, они значительно способствуют снижению выбросов углекислого газа.
Для транспортировки тепла ASHPs требуется только электричество. Они не нуждаются в каком-либо топливе, таком как нефть, древесина или газ. Кроме того, ASHPs используют возобновляемую энергию воздуха, что делает их чистыми и экологичными.
В чем преимущества тепловых насосов с воздушным источником тепла по сравнению с традиционными системами отопления?
Тепловые насосы обладают множеством преимуществ по сравнению с традиционными системами отопления, такими как котлы. Они не похожи на котлы, которые вырабатывают тепловую энергию за счет сжигания газа. Они только переносят тепло из внешнего воздуха во внутренний или наоборот. Это делает их очень энергоэффективными, устойчивыми и экологичными. Это также может обеспечить значительную экономию на коммунальных платежах в долгосрочной перспективе.
Какие условия необходимы для установки теплового насоса с воздушным источником тепла?
При установке ASHP необходимо учитывать некоторые важные условия. Они обеспечивают энергоэффективность и оптимальную производительность. К ним относятся:
- Выберите для наружного блока подходящее место, обеспечивающее достаточную площадь. Оно должно быть свободным от препятствий и обеспечивать доступ свежего воздуха.
- Для работы теплового насоса необходимо обеспечить достаточное электропитание.
- Для достижения максимальной эффективности теплового насоса ваш дом должен быть хорошо утеплен.
- Для выбора размера ASHP оцените климатические условия вашей местности. Он должен соответствовать вашим потребностям в отоплении и охлаждении.
- Для подключения теплового насоса должна существовать существующая водопроводная система. Цель - обеспечение горячей водой.
- Установку теплового насоса должен выполнять профессиональный техник, имеющий опыт монтажа таких систем. Это необходимо для обеспечения работы с хладагентом, определения размеров и соблюдения местных норм.
- Убедитесь, что система ASHP имеет адекватные гарантии и доступ к превосходному послепродажному обслуживанию.
Высока ли стоимость обслуживания теплового насоса с воздушным источником тепла?
Профессионал, который регулярно и правильно обслуживает ASHP, обеспечивает оптимальную работу и долговечность. В среднем обслуживание теплового насоса обходится в 150-300 евро в год. Это, как правило, не так уж и много, учитывая преимущества, которые вы от этого получаете.
Однако стоимость может зависеть от типа ASHP и контрактов на техническое обслуживание, которые предоставляет ваш специалист по отоплению.
Заключение
Мы надеемся, что эта статья предоставит вам обширную информацию о ASHPs.
Мы рассмотрели различные аспекты этих постоянно развивающихся систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, от принципов работы до типов и преимуществ. Вы также получили представление о важнейших компонентах таких тепловых насосов.
Действительно, вы должны начать пользоваться преимуществами ASHPs сразу после установки. Они обеспечивают круглогодичный комфорт в вашем доме, сокращают расходы на электроэнергию и не требуют особого обслуживания.