Строительные советы от Петровича Советы Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Нет комментариев 09:34



WARPOINT

Сегодня тема отопления так называемого частного сектора крайне актуальна. Как показывает практика, там не всегда есть газопровод, поэтому люди вынуждены искать альтернативные источники тепла. Давайте в данной статье поговорим о том, что такое грунтовый геотермальный теплонасос или, как его называют в быту — тепловой насос. Принцип работы данного агрегата известен далеко не каждому, ровно как и его конструкция. С этими моментами мы и попытаемся разобраться.

Содержание:

Что нужно знать?

Вы можете говорить о том, что раз тепловые насосы такие эффективные, то почему так слабо распространены. Все дело заключается в высокой стоимости оборудования и монтажа. Именно по этой простой причине многие отказываются от данного решения и выбирают, скажем, электрические или угольные котлы. Тем не менее отбрасывать данный вариант не стоит по многим причинам, о чем мы обязательно скажем в данной статье. Тепловые насосы после установки становятся весьма экономичными, так как используют энергию грунта. Геотермальный насос — это 3 в 1. Он сочетает в себе не только отопительный котел и систему ГВС, но и кондиционер. Давайте поближе познакомимся с данным оборудованием и рассмотрим все его сильные и слабые стороны.

Принцип действия агрегата

Принцип работы теплового насоса для отопления заключается в использовании разности потенциалов тепловой энергии. Именно поэтому подобное оборудование может применяться в любой среде. Главное, чтобы её температура была не менее 1 градуса по Цельсию.

Мы имеем теплоноситель, который движется по трубопроводу, где, собственно, и нагревается на 2-5 градусов. После этого теплоноситель поступает в теплообменник (внутренний контур), где отдает собранную энергию. В это время во внешнем контуре есть хладагент, который имеет низкую температуру кипения. Соответственно, он превращается в газ. Поступая в компрессор, газ сжимается, в результате чего его температура становится еще выше. Дальше газ идет на конденсатор, где теряет свое тепло, отдавая его системе отопления. Хладагент приобретает жидкое состояние и поступает обратно во внешний контур.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Вкратце о видах тепловых насосов

Сегодня известно несколько популярных конструкций геотермальных насосов. Но при любом раскладе их принцип действия можно сравнивать с работой холодильной техники. Именно поэтому независимо от вида насос в летнее время может быть использован в качестве кондиционера. Так вот, тепловые насосы классифицируются по тому, откуда они могут добывать тепло:

Из грунта;Из водоема;Из воздуха.

Первый вид наиболее предпочтителен в холодных регионах. Дело в том, что температура воздуха зачастую опускается до -20 и ниже (на примере РФ), а вот глубина промерзания грунта обычно несущественная. Что касается водоемов, то они есть не везде, да и использовать их не слишком целесообразно. В любом случае, лучше выбирать грунтовый тепловой насос для отопления дома. Принцип работы агрегата мы немного рассмотрели, поэтому идем дальше.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Тепловой насос Cooper&Hunter ARCTIC Inverter

Купить настенный тепловой насос воздух-воздух серии ARCTIC Inverter — это значит обеспечить отопление дома для дачного сезона и регулярных зимних заездов.

Серия ARCTIC Inverter WiFi Long Distance — работа на тепло до -25°C – бытовой тепловой насос. Адаптирован для работы на тепло в северных странах.

Увеличенный двухрядный теплообменник. Специальный алгоритм работы, обеспечивающий стабильную и эффективную работу при отрицательных температурах на улице.

Интеллектуальная система размораживания — начало и завершение процесса размораживания происходит по температурным датчикам.

Описание серии ARCTIC Inverter

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

класс А+++,температурный диапазон эффективной работы от — 15°С до + 48°С на охлаждение, от -25°С до +24°С на обогрев,инверторный компрессор по технологии DAIKIN,бесперебойная работа в диапазоне 96В-260В,инновационный, малогабаритный трансформатор,премиальная комплектация GENERATION IV,Noise Analysis technology — почти бесшумная работа блоков,технология G-matrix — плавная и стабильная работа на сверхнизких частотах,фильтр Холодная плазмафункция «+8°C». Wi-Fi модуль для управления через смартфон/планшет.

Инструкция к серии ARCTIC

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии ARCTIC (.pdf 1,8 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии ARCTIC в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXLA-NG до 25 2,60 (0,44-3,26) 2,80 (0,44-4,20) 0,59 (0,20-1,35) 0,61 (0,20-1,45) 51245
CH-S12FTXLA-NG до 35 3,50 (0,60-4,05) 3,67 (0,60-5,25) 0,80 (0,22-1,45) 0,80 (0,22-1,45) 54725
CH-S18FTXLA-NG до 55 5,13 (1,05-6,50) 5,275 (1,00-7,00) 1,28 (0,36-2,50) 1,28 (0,36-2,50) 82715
CH-S24FTXLA-NG до 70 6,70 (1,50-7,00) 7,25 (1,20-7,80) 1,56 (0,35-2,50) 1,56 (0,35-2,50) 9426

«Грунт-вода»: как лучше разместить?

Получение тепла из грунта считается наиболее целесообразным и рациональным. Обусловлено это тем, что на глубине 5 метров практически не происходит температурных колебаний. В качестве теплоносителя используется специальная жидкость. Её принято называть рассолом. Она является полностью экологически безопасной.

Что касается метода размещения, то есть горизонтальный и вертикальный. Первый вид характерен тем, что пластиковые трубы, представляющие внешний контур, укладываются на площади горизонтально. Это весьма проблематично, так как работы по укладке должны проводиться на площади 25-50 квадратных метров. В случае с вертикальным расположением бурятся вертикальные скважины глубиной 50-150 метров. Чем глубже будут уложены зонды, тем эффективней будет работать геотермальный тепловой насос. Принцип работы мы уже рассмотрели, а сейчас поговорим еще о важных деталях.

Тепловой насос Cooper&Hunter Флагманская линейка VIP Inverter

Купить настенный тепловой насос воздух-воздух серии VIP Inverter — это значит обеспечить отопление дома для самых требовательных клиентов — изысканный дизайн, супертихая работа, круглогодичная эксплуатация.

Серия VIP Inverter WiFi Long Distance — работа на тепло до -30°C – бытовой тепловой насос. Адаптирован для работы на тепло в северных странах.

Премиальная комплектация, стильный и компактный дизайн, алюминиевый корпус цвета «шампань», горизонтальное (130°) и вертикальное (180°) управление потоком воздуха с уникальной конструкцией жалюзи.

Описание серии VIP Inverter

класс А+++,бытовой тепловой насос с уникальным диапазоном работы от -30С до +54С,инверторный двухступенчатый компрессор по технологии DAIKIN,премиальная комплектация GENERATION IV,стильный и компактный дизайн,фильтр Холодная плазма,Noise Analysis technology — почти бесшумная работа вн. блоков от 18 дб,технология G-matrix — плавная и стабильная работа на сверхнизких частотах,Wi-Fi модуль для управленияпульт ДУ работает по радиоканалу

Инструкция к серии VIP

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии VIP (.pdf 3,6 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии VIP в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXHV-B до 25 2,60 (0,38-4,40) 3,00 (0,38-5,10) 0,52 (0,17-1,38) 0,53 (0,12-1,75) 123450
CH-S12FTXHV-B до 35 3,50 (0,39-4,80) 3,70 (0,40-5,70) 0,76 (0,08-1,5) 0,75 (0,08-1,6) 125365
CH-S18FTXHV-B до 55 5,30 (0,85-6,77) 5,30 (0,75-7,32) 1,40 (0,2-2,0) 1,35 (0,2-2,4) 134255

Тепловой насос «Вода-вода»: принцип работы

Также не стоит сразу отбрасывать возможность использования кинетической энергии воды. Дело в том, что на большой глубине температура остается достаточно высокой и изменяется в небольших диапазонах, если это вообще происходит. Вы можете пойти несколькими путями и использовать:

Открытые водоемы, такие как реки и озера.Грунтовые воды (скважина, колодец).Сточные воды пром.циклов (обратное водоснабжение).

С экономической и технической точки зрения проще всего наладить работу геотермального насоса в открытом водоеме. При этом существенных конструктивных отличий между насосами «грунт-вода» и «вода-вода» нет. В последнем случае погружаемые в открытый водоем трубы снабжаются грузом. Что касается использования грунтовых вод, то конструкция и монтаж более сложные. Необходимо выделить отдельную скважину для сброса воды.

Принцип работы теплового насоса «Воздух-вода»

Такой тип насосов считается одним из наименее эффективных по целому ряду причин. Во-первых, в холодное время года температура воздушных масс существенно понижается. В конечном итоге это приводит к уменьшению мощности насоса. Он может не справиться с отоплением большого дома. Во-вторых, конструкция более сложная и менее надежная. Тем не менее расходы на монтаж и обслуживание существенно снижаются. Это обусловлено тем, что вам не нужен водоем, колодец, а также не требуется копать траншеи под трубы на дачном участке.

Размещается система на крыше здания или в другом подходящем месте. Стоит заметить, что подобная конструкция имеет один существенный плюс. Он заключается в возможности использования отработанных газов, воздуха, который покидает помещение, повторно. Этим можно компенсировать недостаточную мощность оборудования в зимний период.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Насосы «воздух-воздух» и кое-что еще

Подобные установки встречаются еще реже, нежели «Воздух-вода», на что есть целый ряд причин. Как вы уже догадались, в нашем случае в качестве теплоносителя используется воздух, который нагревается от более теплой воздушной массы из окружающей среды. Есть большое количество недостатков такой системы, начиная от низкой производительности и заканчивая высокой стоимостью.Тепловой насос «воздух-воздух», принцип работы которого вы знаете, неплох только в теплых регионах.

Тут есть и сильные стороны. Во-первых, дешевизна теплоносителя. Скорее всего, вы не столкнетесь с проблемой течи воздухопровода. Во-вторых, эффективность такого решения крайне высока в весенне-осенний период. Зимой же использовать воздушный тепловой насос, принцип работы которого мы рассмотрели, нецелесообразно.

Основные разновидности, их принципы работы

Все тепловые насосы отличаются друг от друга по источнику энергии. Основные классы устройств: грунт-вода, вода-вода, воздух-вода и воздух-воздух.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Первое слово указывает на источник тепла, а второе — означает то, во что оно превращается в устройстве.

Например, в случае прибора грунт-вода тепло извлекается из земли, а потом оно преобразуется в горячую воду, которая используется как нагреватель в системе отопления. Ниже мы рассмотрим разновидности тепловых насосов для отопления более подробно.

Грунт-вода

Установки типа грунт-вода добывают тепло прямо из земли с помощью специальных турбин или коллекторов. В качестве источника в данном случае используется земля, которая нагревает фреон. Он нагревает воду, которая находится в баке-конденсаторе. При этом фреон охлаждается и поступает обратно на вход насоса, а разогретая вода используется в качестве теплоносителя в основной системе отопления.

Цикл нагрева жидкости продолжается до тех пор, пока насос получает электричество из сети. Самым затратным, с экономической точки зрения, является метод грунт-вода поскольку для монтажа турбин и коллекторов придётся бурить глубокие скважины или менять расположение грунта на большом участке земли.

Вода-вода

По своим техническим характеристикам насосы типа вода-вода очень похожи на устройства класса грунт-вода с тем лишь отличием, что в качестве первичного источника тепла в данном случае используется не земля, а вода. В качестве источника могут использоваться как подземные воды, так и из различных водоёмов.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Фото 2. Монтаж конструкции для теплового насоса типа вода-вода: в водоём погружаются специальные трубы.

Устройства класса вода-вода значительно дешевле насосов типа грунт-вода, поскольку для их установки не нужно бурить глубокие скважины.

Справка. Для работы водяного насоса достаточно погрузить несколько труб в ближайший водоём, поэтому для его работы не нужно бурить скважины.

Воздух-вода

Установки класса воздух-вода получают тепло прямо из окружающей среды. Такие приборы не нуждаются в крупном внешнем коллекторе для сбора тепла, а для нагрева фреона используется обыкновенный уличный воздух. После нагревания фреон отдаёт тепло воде, после чего горячая вода поступает в отопительную систему через трубы. Устройства данного типа довольно дешёвые, поскольку для работы насоса не нужен дорогостоящий коллектор.

Воздушный

Установка класса воздух-воздух тоже получает тепло прямо из окружающей среды, а для её работы также не требуется внешний коллектор. После контакта тёплого воздуха происходит нагрев фреона, затем фреон нагревает воздух в насосе. Потом этот воздух выбрасывается в помещение, что приводит к локальному повышению температуры. Устройства данного типа также являются довольно дешёвыми, поскольку для их работы не требуется установка дорогостоящего коллектора.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Фото 3. Принцип работы теплового насоса воздух-воздух. В отопительные радиаторы поступает теплоноситель с температурой 35 градусов.

Самодельный тепловой насос

Проведенные исследования показали, что срок окупаемости оборудования напрямую зависит от отапливаемой площади. Если речь идет о доме в 400 квадратных метров, то это примерно 2-2,5 года. А вот для тех, кто имеет жилье площадью поменьше, вполне можно использовать самодельные насосы. Может показаться, что сделать такое оборудование сложно, но на самом деле это несколько не так. Достаточно закупить необходимые комплектующие, и можно приступать к монтажу.

Первым делом приобретается компрессор. Можно взять такой, какой на кондиционере. Монтируют его аналогичным образом на стену здания. Помимо этого, нужен конденсатор. Его можно соорудить самостоятельно или же купить. Если пойти первым методом, то понадобится медный змеевик толщиной не менее 1мм, его помещают в корпус. Это может быть подходящий по габаритам бак. После монтажа бак сваривается, и делаются нужные резьбовые соединения.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Расчёт для систем отопления, таблица

Главным показателем, который показывает мощность того или иного теплового прибора, является параметр КПТ (в англоязычной литературе он известен под аббревиатурой COP). КПТ — коэффициент преобразования тепла, который вычисляется путём деления общей мощности устройства на количество потребляемого электричества за единицу времени. Например, некий насос X потребляет 2 кВт/ч электрической энергии, а вырабатывает при этом 5 кВт/ч тепловой энергии — в таком случае значение КПТ = 5/2 = 2,5.

Коэффициент преобразования большинства устройств находится в пределах от 3 до 7, однако чем выше КПТ, тем дороже будет стоить прибор. Следует также помнить, что значение КПТ зависит от температуры окружающей среды — если она слишком низкая, то значение КПТ начнёт стремиться к 1 (фактически для нагрева теплоносителя используется только электричество, а внешнее тепло принимать участие в обогреве здания не будет).

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Фото 4. Таблица с расчетом мощности теплового насоса типа воздух-вода от производителя Sapun.

Применение того или иного насоса должно быть оправдано с инженерной точки зрения. Для покупки прибора сперва производят расчёт теплопотерь здания. Для этого используется следующая формула: КТ = (ОЗ * МТП * КС)/860. Расшифровывается она так:

Количество тепла (единицы измерения — кВт/ч).ОЗ — общий объем здания.МТП — максимальный температурный перепад. Для определения этого показателя следует отнять температуру в помещении от уличной температуры. Например, вы хотите, чтобы в помещении температура зимой составляла 20 °C, тогда как на улице она будет находиться рядом с отметкой —10 °C — в таком случае МТП = 20 — (-10) = 30.КС — специальный поправочный коэффициент, который учитывает тип стен. Для деревянных — показатель КС равен 3—4 единицам, для кирпичных стен — 2—3, для кирпичных в два слоя — 1—2, для кирпичных в 2 слоя с утеплителем — 0,5—1.Число 860 — поправочный коэффициент, на который делится итоговое значение, чтобы перевести килокалории в киловатт-часы.

Внимание! Эта формула — приблизительная, поскольку температурный режим здания сильно зависит от его конструктивных особенностей. Поэтому при покупке инженеры рекомендуют покупать отопительный насос «с запасом».

Заключительная часть работ

При любом раскладе на окончательной стадии вам потребуется нанять специалиста. Именно знающий человек должен осуществлять пайку медных трубок, закачку фреона, а также первый запуск компрессора. После сборки всей конструкции её подключают к внутренней системе отопления. Наружный контур устанавливается в последнюю очередь, а его особенности зависят от типа используемого теплового насоса.

Не стоит упускать из виду такой важный момент, как замена устаревшей или поврежденной проводки в доме. Специалисты рекомендуют устанавливать счетчик мощностью не менее 40 ампер, чего должно быть вполне достаточно для эксплуатации теплового насоса. Не лишним будет отметить, что в некоторых случаях подобное оборудование не оправдывает ожидания. Это обусловлено, в частности, неточными термодинамическими расчетами. Чтобы не случилось так, что вы потратили кучу денег на отопление, а зимой пришлось поставить угольный котел, обращайтесь в проверенные организации с положительными отзывами.

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Тепловой насос Cooper&Hunter NORDIC EVO (Инвертор)

Купить настенный инверторный тепловой насос воздух-воздух — это значит обеспечить отопление дома для дачного сезона — весна — лето — осень.

Уникальная технология CH 7-SKY обеспечивает семь ступеней очистки воздуха.

Низкий уровень шума 19 дБ. Stepless Fan Control — уникальная технология плавной регулировки скорости вентилятора внутреннего блока в широком диапазоне от 1 до 100%. Адаптирован для работы на тепло в северных странах. Заводской комплект обогревателя картера компрессора и поддона наружного блока. Интеллектуальные алгоритмы работы компрессора и управления режимом оттайки.

Серия NORDIC EVO — работа на тепло до -23°C – легкий и комфортный контроль с подсветкой пульта, для удобного использования в темноте.

Описание серии NORDIC EVO

Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Класс А++

увеличенный корпус для большей производительности и повышенной эффективности;элегантный светодиодный дисплей, невидимый при выключенном устройстве;управление с помощью технологии бесступенчатого регулирования, скорость вентилятора регулируется в диапазоне 1%-100% от минимальной до максимальной скорости;диапазон рабочих температур: от +18°С до +48°C на охлаждение, от -23°С до +24°C на обогрев.

Инструкция к серии NORDIC EVO

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии Nordic EVO (.pdf 1,8 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии NORDIC EVO в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXN-E2wf до 25 2.5 (0,78-2,90) 2.8 (0.73-3,30) 0,58 0,65 51900
CH-S12FTXN-E2wf до 35 3,4 (1,30-3,90) 3,6 (0,80-4,20) 0,79 0,8 55425
CH-S18FTXN-E2wf до 55 5,13 (1,00-6,70) 5,27 (1,10-6,80) 1,19 1,138 83775
CH-S24FTXN-E2wf до 70 6,45 (1,40-7,00) 6,60 (1,50-7,90) 1,5 1,445 95550

Безопасность и экологичность прежде всего

Отопление с помощью описанных в данной статье насосов является одним из наиболее экологических методов. Обусловлено это по большей части сокращением выбросов в атмосферу углекислых газов, а также сбережением невосстанавливаемых энергоресурсов. Кстати, в нашем случае используются возобновляемые ресурсы, поэтому бояться, что тепло вдруг закончится, не стоит. Благодаря использованию вещества, кипящего при низких температурах, появилась возможность реализовать обратный термодинамический цикл и при меньших затратах энергии получать достаточное количество тепла в дом. Что касается пожаробезопасности, то тут и так все понятно. Нет вероятности утечки газа или мазута, взрыва, нет опасных мест для хранения горючих материалов и многое другое. В этом плане тепловые насосы очень хороши.

Источник: aniko-gas.ru

ACredit CPS KZ

Оставить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Post

Экструдированный или экструзионный пенополистирол, технические характеристикиЭкструдированный или экструзионный пенополистирол, технические характеристики

Нет комментариев 21:30


Для утепления здания выбор материала имеет решающее значение. Здесь необходимо учитывать не только эксплуатационные характеристики утеплителя, но и степень сложности монтажа, стоимость, доступность материала и другие факторы. Экструдированный пенополистирол фактически

Правила замены газового котла на другойПравила замены газового котла на другой

Нет комментариев 05:44


Об автономном газовом отоплении с ГВС если не мечтает, то уж наверняка серьезно подумывал любой домохозяин, как в городской квартире, так и в частном доме. Только оно на сегодняшний день