Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Содержание

Тепловой насос для отопления дома: принцип, виды

Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Когда приближается отопительный сезон, люди задумываются о том, готовы ли они к холодам, каким образом осуществлять обогрев в своем жилище. Постоянный рост стоимости на жидкое топливо и газ ведет к поискам альтернативы обычной отопительной системы.

Решением стали, использующие природные энергоносители, теплонасосы. Таким образом, процесс отопления с помощью тепловых насосов — гораздо дешевле.

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос для отопления дома – прогрессивное технологическое оборудование. Данные устройства извлекают энергию из возобновляемых источников природы (воздуха, воды, земли), и переносят ее к теплоносителю. Тепловые насосы для отопления дома принципом действия напоминают холодильные установки.

Теплонасосы (ТН) не вырабатывают тепло, а отнимают его у низкопотенциального источника, перенося за счет хладагента в комнаты и помещения, где оно необходимо. В этом заключается их главное преимущество – трата электроэнергии лишь на перемещение тепла, а не его выработки. При этом на 5-6 кВт тепловой мощности затрачивается 1 кВт электрической.

Способные отопить здания и жилые помещения, тепловые насосные агрегаты также являются экологически чистыми. В борьбе за экологически чистую среду, а также благодаря их экономичности, спрос на теплонасосы неуклонно растет по всему миру. На планете установлено около 100 млн. подобных устройств. На Западе и Европейском континенте в быту они начали использоваться более четверти века назад.

Принцип работы теплового насоса

Примечательно, что в Японии, Европе и Штатах даже введены строительные нормы, предусматривающие в обязательном порядке при строительстве новых зданий и жилых домов использование тепловых насосов. А в Швеции 70% отопления состоит именно из агрегатов, переносящих тепловую энергию от низкопотенциального источника.

Все теплонасосные системы складываются из следующих конструктивных элементов:

  • Первичный/вторичный грунтовые контуры. Это закрытые системы, первая из которых состоит из трубопроводов, циркуляционного насоса грунтового контура, испарителя. Ее назначением является передача тепловой энергии к ТН от грунта. Вторая включает трубопроводы, циркуляционный насос, конденсатор. Она передает тепло от ТН к системе отопления.
  • Бак-аккумулятор, накапливающий горячую воду, чтобы выравнивать нагрузки отопительной системы и горячего водоснабжения, продлевать срок эксплуатации теплового насоса.

Теплонасос или теплогенератор имеет конденсатор, передающий тепло от хладагента к элементам системы отопления, испаритель, в котором осуществляется отбор к ТН от низкотемпературного источника. Основными элементами также являются: дроссель, устройство, служащее для снижения температуры и давления, компрессор, повышающий температуру и давление паров хладагента.

Тепловые насосы для отопления дома обладают преимуществами:

  1. Долговечность.
  2. Работа в режиме 2 в 1: зимой – обогревание, летом – охлаждение.
  3. Экономия на эксплуатационных расходах и электроэнергии.
  4. Экологическая чистота технологии.
  5. Надежность.
  6. Пожаро- и взыровобезопасность.
  7. Легкая интеграция в любую систему, призванную отапливать помещение.
  8. Универсальность и автономность.
  9. Комфорт за счет устойчивого и бесшумного функционирования прибора.
  10. Удобство использования.

Обустройство отопления дома с помощью теплового насоса

К недостаткам относят: значительнее затраты на монтаж агрегата (данный фактор исключается благодаря экономической целесообразности теплогенератора), сложность обустройства и последующего ремонта. Но насколько качественнее вы приобретете устройство, настолько долго оно не будет требовать проведения техобслуживания и капремонта.

Отзывы реальных владельцев являются свидетельством тому, что отопление загородного дома тепловым насосом, — выгодное решение и лучшая альтернатива электрическому, твердотопливному и газовому котлу.
к меню ↑

Принцип работы тепловых насосов для отопления дома

Теплопередача совершается методом низкотемпературного нагрева. На эффективность работы оборудования влияет температура, чем ниже ее показатель, тем выше продуктивность ТН.

Принцип работы устройства схож с холодильной установкой, однако, если домашний холодильник производит теплопередачу через решетку на задней стенке из внутреннего пространства в окружающую среду, то теплогенератор, напротив, — забирает из окружающей среды энергию, передавая ее в отопительную систему через хладагент.

Внешний контур «вбирает» тепло из природных источников. Антифриз течет по контуру, уложенному в грунт (водоем) к теплогенератору.

Он, проходя через испаритель, отдает хладагенту до 7 градусов, отчего последний вскипает и переходит в состояние газообразное.

Затем уже с низкой температурой кипения и охлаждения (– 10 градусов) незамерзайка опять «уходит» в контур. По коллектору в течение часа антифриза протекает 23 куб.м.

Установка теплового насоса в подвале дома

Незамерзающую жидкость земля нагревает приблизительно на 6 градусов. После компрессор сжимает пары хладона, повышая тем самым его температуру до 90-100 градусов и выталкивая в конденсатор, где уже хладагент совершает теплоотдачу во внутренний контур. По завершению данного действия он переходит в жидкое состояние и процесс повторяется.
к меню ↑

Область и сферы применения

Востребованность тепловых насосов для отопления наблюдается в случаях, когда иные способы организации отопительных систем обходятся значительно дороже. Сферами применения являются системы, требующие температуры воды не выше 55 градусов. Область применения не ограничивается частным сектором.

ТН могут стоять на заводах, складах и других промышленных объектах инфраструктуры, в офисах. Они зарекомендовали себя с положительной стороны в аквапарках, где необходима максимальная тепловая энергия при минимальных затратах на электричество. Их использование актуально на АЗС.

ТН используют для поддержания требуемого климата в теплицах.

Для отопления частного дома тепловым насосом, следует приобретать устройство малой мощности до 100 кВт. Промышленные здания нуждаются в мощности до 500 кВт. Более мощное оборудование покупают для больших помещений и нагрева воды до 65 градусов.
к меню ↑

Виды тепловых насосов

ТН различаются в зависимости от источника отбора тепла на:

  • геотермальный – агрегат использует тепло грунта, подземных или наземных грунтовых вод. Информация о том, сколько стоит данный агрегат и сама установка геотермальных тепловых насосов для отопления, вас не обрадует, тем не менее, решение — выгодное с точки зрения эксплуатационных расходов. Это обусловлено тем, что  температура земли на глубине постоянна даже в зимний период, является достаточно высокой, значит, расходы электричества будут ниже;
  • водяной – устройство, коллектор которого размещается в водоеме ниже глубины промерзания кольцами или извилисто. Самый бюджетный вариант, недостаток – требования по объему воды и глубине для того или иного региона;
  • воздушный тепловой насос для отопления использует в качестве источника отбора тепла воздух. Воздушные тепловые насосы не везде показывают эффективную эксплуатацию, так как зависит от энергии ветра. Их монтируют в обдуваемом месте;
  • использующие вторичное тепло, для них источником тепла служат: канализационные стоки, водные ресурсы.

к меню ↑

Типовая классификация тепловых насосов

По типу теплоносителя входного/выходного контура насосы делят на восемь видов:

Воздушные тепловые насосы для отопления

  1. «Грунт-вода». Трубы прокладываются под землей на глубине свыше 1 м, по ним циркулирует антифриз, который забирает тепло из грунта и перемещает его к системам отопления. Тепловой насос «извлекает» энергию за счет коллекторов и зондов.
  2. «Вода-вода». Используется тепло подземных вод, передающееся воде для горячего водоснабжения и отопления. Сначала происходит закачка воды из скважины, а затем она, проходя через ТН, отдает тепло. Охлажденная жидкость отводится обратно. Такой насос – оптимальный вариант для тех, кто живет в близости с водоемом, его установка довольно проста.
  3. «Воздух-воздух». Для отопления тепловыми насосами данного вида промежуточный теплоноситель не требуется. Испаритель и компрессор монтируют снаружи здания. Попадая на испаритель, атмосферный воздух передает тепловую энергию хладагенту, который «отдает» его в конденсатор, установленный внутри помещения. Благодаря вентиляционному механизму естественная смесь газов сначала прокачивается через конденсатор, а затем возвращается назад уже прогретой.
  4. «Воздух-вода». Источник тепла — естественная смесь газов, которую вентиляторы прогоняют через испаритель, совершая тем самым «извлечение» тепла. По универсальности проигрывает иным разновидностям.

к меню ↑

Отзывы

Андрей, 38 лет, Краснодар:

Занимался строительством 2-этажного дома в 150 кв.м, проектом предусмотрен электрообогрев, теплые полы. Можно было установить конвекторы, но я решил приобрести бюджетную воздушную модель насоса Dan Heat AVH-24V1DR. Результатом доволен, температура в доме – 24 градуса. ТН нагревает бак емкостью в 500 л до 40 градусов.

Геннадий, 45 лет, Киев:

Приобрел теплонасос, работающий на подземных водах, поставил в дом площадью 200 кв.м. Идея возникла с целью ухода от электропитания и экономии на электроэнергии. В итоге расход электричества упал на 30%. Все работает на автоматике, устройство из одного колодца воду забирает, а в другой сбрасывает. Летом попробую в режиме охлаждения эксплуатировать.

Источник: http://NasosovNet.ru/termo/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya.html

По каким принципам разделяются типы тепловых насосов – Жми!

Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Тепловые насосы – приспособления, предназначающиеся для передачи энергии тепла от источника (имеющего низкую температуру) к потребителю – с повышением температуры.

Принцип работы тепловых устройств прямо противоположен холодильной установке.

В отличие от холодильника, конденсатор теплового насоса, который в быту называют радиатором, выделяет тепло, а испаритель – утилизирует энергию с низким потенциалом.

Тепловые насосы для отопления дома, работа которых основана на сборе энергии находящейся в природе, окружающей здание и передаче полученного тепла для потребностей отопления, горячего водоснабжения или подогрева воды бассейна, являются инновационным и экологическим видом получения энергии.

Тепловые системы, работающие на энергии воды, земли и воздуха, и по сравнению с электрическими обогревателями позволяющие получить тепла в 3 – 4 раза больше, чем затрачено на работу установки, считаются одними из самых экономных устройств.

Тепловые насосы для отопления подразделяются по типу передачи энергии, источнику получения тепла и по виду теплового носителя.

Компрессионный теплонасос

В зависимости от принципа работы, устройства, предназначенные для подачи тепла, разделяются на два класса:

  • испарительные (компрессионные и абсорбционные);
  • приспособления, работающие с применением вихревых труб.

Компрессионные устройства, работающие на принципе сжимания и разжимания теплового носителя, являются самыми простыми. Такой тип насосов простой, но имеющий высокую производительность, является самым популярным.

Абсорбционные насосы, у которых рабочим телом является пара абсорбент-хладон, относятся к изделиям нового поколения. Использование абсорбента в работе изделия, позволило повысить эффективность работы насоса.

Вихревые устройства, работают по принципу разделения теплого и холодного воздушных потоков с помощью газа, который подается в трубу. Этот же принцип работает и для гидродинамических насосов, когда вместо воздуха в трубе используется жидкость.

Такие устройства имеют простую конструкцию и высокую производительность. Вихревая труба, которая не имеет движущихся деталей, имеющая высокую надежность и длительный срок эксплуатации, может работать в любом положении, не опасаясь вибрации.

    Атмосферный теплонасос

  • геотермальные тепловые насосы – это устройства, которые получают тепло из грунта и воды;
  • атмосферные тепловые насосы – устройства, которые получают тепловую энергию из окружающего воздуха;
  • приспособления, работающие на вторичном тепле – устройства, которые для производства тепла используют отработанные воздух, воду и отходы канализации.

По контуру входа и выхода

    Теплонасос вода-вода

  • «воздух-воздух»;
  • «вода-вода»;
  • «воздух-вода»;
  • «вода-воздух»;
  • рассольно-водяные;
  • гибридные.

Системы, которые забирают тепло у внешнего воздуха и передают тепло в помещение, относятся к категории «воздух-воздух». Такие устройства можно использовать не только обогрева жилища зимой, но и для охлаждения помещения в жаркий период.

Системы, которые применяются для подогрева воды, использующие в своей работе грунтовые воды, относятся к типу «вода-вода». Такие насосы, эксплуатируются как с бурением специальных скважин, так и с использованием естественных водоемов. Тепловые насосы «вода-вода» относятся к самым эффективным, экономичным и экологически чистым методам отопления и охлаждения помещений.

Теплонасос воздух-вода

К тепловым насосам «воздух-вода» относятся приспособления, которые используя температуру окружающего воздуха, применяются для отопления помещения.

Воздух, который засасывается с помощью вентиляционной системы, отдает свое тепло в испарителе и подается наружу. Эффективность работы такого теплового насоса до температур – 20 гр.

Насосы типа «вода-воздух» применяются для обогрева жилища воздушным теплом, с использованием зондов или водяных скважин, благодаря которым и происходит отбор энергии воды для нагрева воздуха помещения или работы сушильных машин.

Принцип работы рассольно-водяных устройств, основан на получении энергии из земли, верхняя поверхность которой, на глубине 3 м имеет постоянную температуру диапазона +7 + 12 градусов и служит стабильным источником тепла. Такие приспособления, работающие с применением геотермических зондов или земляными коллекторами, имеют широкий спрос.

Если для работы изделия применяется замороженная вода, такие насосы относятся к категории «лед-вода».

Промышленный поглотительный теплонасос

К промышленным моделям приспособлений, относятся насосы, которые для подогрева воды или воздуха используют фреон или тепло, идущее из рабочего помещения (цеха) с применением роторного (вихревого) принципа центробежного насоса с фланцевыми заглушками, или системы гидродинамики.

Такие системы могут применяться комбинированно, вместе с тепловыми пушками серии DX.

Одним из вариантов применения тепловых насосов в системе обогрева является гибридный, когда устройство работает вместе с другими изделиями, например: газовым котлом (зимой), электрическим бойлером, служащим для подогрева воды и тепловым котлом – для обогрева жилища весной и осенью. Такой вариант, 3 в 1, позволяет существенно сэкономить финансовые средства, идущие на оплату отопления.

Смотрите видео, в котором подробно рассказывается о различных типах тепловых насосов:

  • DmitriiG
  • Распечатать

Большинство владельцев частных домовладений задумываются над тем, как эффективно и экономически выгодно обогреть свое жилище.

Современный рынок отопительных систем весьма многообразен и насыщен различным оборудованием. И порой бывает трудно остановить свой выбор на каком-то определенном варианте отопления.

Мы же рекомендуем обратить внимание на тепловые насосы Zubadan, которые, в свою очередь, являются прекрасным альтернативным вариантом для отопления дома.

Тепловой насос представляет собой экологический вид отопительного оборудования, который использует для получения тепла возобновляемые источники из окружающей среды.

Как правило, агрегаты этого вида выполняют ряд следующих важных функций:

  • отопление жилища;
  • вентиляция помещения;
  • кондицинирование воздуха;
  • нагрев воды.

Наиболее качественно с этими функциями справляются тепловые помпы серии Zubadan, представленные компанией Mitsubishi Electric. Расскажем более подробно о преимуществах использования оборудования этой торговой марки.

Назначение и принцип действия

Достаточно интересным является тот факт, что в переводе с японского слово «zubadan» буквально означает «достаточно сильный обогрев». И тепловое оборудование этой компании в полной мере оправдывает свое название.

Насосы Mitsubishi Electric обеспечивают стабильную поставку тепловой энергии для обогрева жилища даже при значительном понижении температуры наружного воздуха.

Достигается это благодаря тому, что компрессор теплового насоса оборудован дополнительным инжекторным входом, который при понижении температуры добавляет в систему хладагент для поддержания постоянной теплопроизводительности.

Такие замечательные технические характеристики тепловых насосов Mitsubishi Electric Zubadan позволяют их использовать при монтаже отопительных систем в загородных коттеджах, в квартирах, а также различного рода промышленных помещениях.

Особенности

К преимуществам конструкции оборудования этой торговой марки можно отнести следующие важные моменты:

  • тепловые агрегаты Митсубиси относятся к классу систем типа «воздух – воздух», иначе говоря, наружный воздух подогревается и непосредственно передается в помещение;
  • конструкция оборудования этого вида позволяет безупречно работать в температурном диапазоне от — 25 0С до +45 0С;
  • управление тепловым насосом Mitsubishi Zubadan осуществляется в инвертортном режиме;
  • компрессор устройства заправлен чистым фреоном марки R410A;
  • в рабочем режиме агрегат Зубадан имеет достаточно низкий уровень шума;
  • насос этой серии одинаково хорошо работает как на обогрев, так и на охлаждение;
  • температура в помещении контролируется с помощью с помощью датчика 3D I See;
  • для очистки воздуха и устранения неприятных запахов тепловой насос Zubadan обрудован специальным фильтром модели «двойная плазма» и генератором анионов.

К дополнительным возможностям тепловых насосов Зубадан смело можно отнести дополнительные факторы:

  • эксплуатация оборудования этой серии абсолютно безопасна;
  • при установке агрегата Митсубиси значительно экономятся денежные средства.

Ознакомившись с техническими характеристиками теплового насоса Mitsubishi Electric Zubadan можно смело утверждать: установка оборудования этой марки является наиболее выгодным и целесообразным вариантом отопительной системы для вашего уютного жилища.

Смотрите видеообзор тепловых насосов Mitsubishi Zubadan с выставки оборудования для отопления 2015 года:

  • DmitriiG
  • Распечатать

Источник: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/teplonasosy-klassifikaciya.html

Виды тепловых насосов для отопления дома и подогрева воды природным теплом

Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Наличие собственного дома ставит перед хозяевами множество вопросов, которые никогда не приходится решать жителям городских многоэтажек. И большинство из них касается коммунальных дел – газоснабжения, канализация, водоснабжение, отопление и подобные им.

Как сэкономить и получить необходимые ресурсы в полном объеме – вот наиболее актуальный вопрос, и решить его помогают тепловые насосы для отопления.

Это альтернативный источник энергии, который имеет высокое КПД, доступную цену и возможность обеспечения целого дома теплом круглый год.

-пример использования теплового насоса в доме

Итак, тепловой насос (ТН) – это устройство, которое используя физические законы, позволяет перемещать тепловую энергию от источника с низкой температурой к потребителю, который получает достаточный объем тепла для использования его в отопительных целях.

То есть в насосе происходят процессы обратные работе холодильной машины. Концепция устройства была разработана в конце 19 века, но использовалась мало. Теперь же, когда нарастает дефицит энергоресурсов, к данному агрегату интерес повышается, тем более, что тепловой насос отзывы имеет весьма неплохие.

Использование же ТН позволяет получать до 5 кВт тепловой энергии с 1 кВт израсходованной мощности. Таких показателей не получается добиться даже при сжигании самого экономичного топлива. Естественно, что для непрерывного функционирования насоса необходим постоянный источник материала, отдающий свое тепло.

Задача потребителя лишь сориентироваться в многообразии видов и конструкций и подобрать для себя оптимальное решение, исходя из имеющихся природных источников тепла и сложности установки устройства.

Тепловой насос помогает справиться с отоплением целого дома за счет использования природных ресурсов

Важно!

Наличие доступных природных ресурсов – самый важный фактор при выборе теплового насоса.

Разновидности современного оборудования

В зависимости от принципа работы различают тепловые насосы абсорбционные и компрессионные. Для функционирования последних необходим дополнительный источник энергии, а вот абсорбционный вариант позволяет в полном объеме использовать тепло для решения всех необходимых рабочих задач.

Конечно, основная классификация идет по источнику отбора тепла и по этому признаку оборудования делят на следующие виды:

  1. Геотермальные тепловые насосы, которые бывают замкнутого (горизонтальные, вертикальные, водные) и открытого типа.
  2. Воздушные;
  3. От использования вторичного тепла.

Схема устройства теплового насоса

Геотермальные и воздушные конструкции широко используются для отопления частных домов, путем отбора тепла у грунтовых вод или воздуха, а вот третий вид нашел применение только в промышленности.

Для удобства пользователей тепловые насосы делят еще по теплоносителям, используемым во входном контуре и получаемым на выходе. Обычно речь идет об оборудовании типа:

  • воздух – воздух;
  • вода – вода;
  • воздух – вода;
  • вода – воздух;
  • грунт – вода;
  • лед – вода.

Каждый конкретный вариант имеет свою специфику установки, рекомендации по использованию в разных климатических поясах страны, индивидуальные технические параметры, достоинства и недостатки.

«Воздух – воздух»

Это самое выгодной решение из всех представленных на рынке конструкций. Принцип его работы построен на том, что забирая тепловую энергию наружного воздуха, ТН передает ее сразу в помещение.

Используется тепловой насос воздух – воздух для удешевления работы энергетической системы отопления, а также для нагрева воды. В ряде случаев можно использовать устройство в «обратную» сторону и охлаждать помещения дома в летний жаркий период.

Кроме того, тепловые насосы воздух – воздух обладают следующими конкурентными преимуществами в сравнении с другими моделями:

  • Универсальны в применении;
  • Надежны в эксплуатации;
  • Работают бесшумно;
  • Имеют оптимизированную вентиляционную систему.

«Вода – вода»

Тепловой насос вода – вода считается самым перспективным оборудованием. Его работа основана на использовании грунтовых вод, а также проточных, сточных и иных, имеющих стабильную плюсовую температуру.

Конечно, очень хорошо, если на участке или в непосредственной близости к нему есть водоем, но можно обойтись и двумя скважинами.

В любом случае тепловые насосы вода – вода являются лучшим решением проблем с отоплением и нагревом воды в доме.

Если рядом с участком есть природный водоем, то тепловой насос вода – вода станет лучшим решением для получения энергии

«Воздух – вода»

Тепловой насос воздух – вода близок по своей конструкции к системе «воздух – воздух». Он прост в установке, не требует никаких земельных работ и, что немаловажно, недорог. Кроме того, в отопительном контуре устройства постоянно циркулирует жидкость, то есть тепловые насосы воздух – вода наиболее удобно использовать для запуска отопительной системы дома.

«Вода – воздух»

Еще один геотермальный тепловой насос, использующий для своей работы тепло грунтовых и иных вод. В такой системе обогрев ведется за счет воздуха, что не считается идеальным решением для частного дома.

«Грунт – вода»

Одно из самых надежных устройств, так как в работе использует тепло Земли. Однако для эффективной работы системы необходимо проложить трубопроводы большой длины в грунте. Это нужно, чтобы отдавший тепло грунт заново нагрелся, и насос продолжил работу. Это очень трудозатратно, да и не всегда можно осуществить в пределах одного участка.

Прокладка трубопроводов большой длины – основное препятствие в широком использовании тепловых насосов «грунт – вода»

«Лед – вода»

Не самое распространенное решение, но при этом очень привлекательное для российских условий. Работает устройство по принципу «воздух – вода», но при охлаждения используется вода до критической температуры замерзания. Высвобождаемая при этом энергия спокойно покрывает нужды одного дома.

Особенности выбора теплового насоса для загородного дома

Итак, многообразие видов позволяет выбрать воздушный тепловой насос для любой частной собственности. При этом устройство будет рационально использовать природные ресурсы, снабжать здание необходимым объемом тепла и не портить экологию.

Перед тем как осуществить выбор, стоит почитать отзывы на тепловые насосы, чтобы учесть все нюансы установки и особенности эксплуатации. Для некоторых геотермальных модификаций советуют брать пробы грунтовых вод, чтобы оценить их коррозийные свойства и наличие избытка марганца и железа в растворе.

Тепловые насосы устанавливать самостоятельно не рекомендуется, так как от качества монтажных работ в данном случае зависит эффективность системы отопления целого дома.

Источник: http://teploguru.ru/elementy/nasos/teplovye-nasosy-dlya-otopleniya.html

Тепловые насосы для отопления дома: принцип действия

Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Тепловой насос — универсальный агрегат, в котором по функциям совмещены качества кондиционера, устройства для нагрева жидкости и отопительного котла. В таком агрегате не применяется традиционное топливо, для его функционирования требуются возобновляемые источники из природной среды – энергия воздуха, земли, воды.

На данный момент тепловой насос для отопления дома – очень экономически выгодное устройство, потому что его функционирование не связано с ценами на топливо, также экологичный, потому что источником тепла становится не электрический ток или продукты горения, а естественные тепловые источники.

Принцип функционирования теплового насосного оборудования

Чтобы лучше понимать, как работают тепловые насосы для отопления дома, вспомните принцип функционирования холодильника. В нём происходит испарение рабочего вещества и отдача холода. А в насосном оборудовании наоборот, происходит его конденсация и продуцирование тепла.

Принцип работы теплового насоса для отопления дома строится на цикле Карно, названного в честь его изобретателя. После прохождения теплоносителя через рабочий контур – земляной,воздушный, водяной, их сочетание, он устремляется в первый теплообменник – камеру испарения. Здесь происходит передача накопленного тепла холодильному агенту, который циркулирует во внутреннем контуре агрегата.

Принцип работы теплового насоса

Жидкий холодильный агент поступает в камеру испарения, где из-за низких уровней температуры (50°C) и давления происходит его переход в состояние газа. Следующая стадия – поступление газа в компрессор и сжатие газа.

В итоге происходит резкое увеличение температуры газа, он поступает в конденсатор, там происходит его обмен теплом с отопительной системой. Происходит переход охлажденного газа в жидкость, и повторение цикла.

к меню ↑

Плюсы и минусы тепловых насосов

Функционированием теплового насоса для отопления дома возможно управлять с помощью специально поставленных регуляторов температуры.

Происходит автоматическое включение насоса при уменьшении температуры среды меньше определённого уровня и его отключение при превышении заданного уровня температуры.

Тем самым с помощью тепловых насосов поддерживается неизменная температура в жилище, что является преимуществом агрегатов.

Достоинствами оборудования является экономичность-потребление  небольшого количества электрической энергии и его безопасность для окружающего пространства. Главные преимущества оборудования:

  • надёжность. Период эксплуатации составляет больше 15 лет, все компоненты системы имеют высокий рабочий ресурс, при перепадах энергии вред системе не наносится;
  • безопасность – отсутствие копоти, выхлопов, открытого огня, утечки газа.
  • комфортность – бесшумность функционирования оборудования. Климат-контроль и система автоматики позволяют создать домашний комфорт и уют;
  • гибкость. Устройство характеризуется стильным дизайном, оно совмещается со всякой отопительной системой;
  • универсальность. Используются для гражданского и частного строительства, потому что имеют большой диапазон мощности. Отопление с помощью теплового насоса возможно использовать для множества помещений — и маленьких домов, и коттеджей.

Сложной структурой агрегата определяется его основной недостаток – высокая цена устройства и монтажа. Чтобы установить устройство, необходимо выполнить большой объём земельных работ.

Грунтовые тепловые насосы

к меню ↑

Классификация тепловых насосов

Для отопления тепловыми насосами характерен большой температурный диапазон– от -30 до +35 . Самые распространённые агрегаты –  абсорбционного типа (тепло переносится его источником) и компрессионные (рабочая жидкость циркулирует за счет электрической энергии).

Самим экономичным является абсорбционное оборудование, но оно дороже и имеет более сложные конструктивные особенности.

По типу тепловых источников насосы делятся на:

  1. Геотермальные, использующие тепло земли или воды.
  2. Воздушные агрегаты, забирающие тепло из атмосферы.
  3. Устройства вторичного тепла, забирающие производственное тепло, которое образуется на промышленных предприятиях, при отоплении, других производственных процессах.

В качестве теплоносителя применяют:

  • грунтовые воды, воду из естественного или искусственного водоёма;
  • массы воздуха;
  • грунт;
  • сочетание этих носителей.

к меню ↑

Устройства и принцип функционирования геотермального насоса

Геотермальные тепловые насосы для отопления применяют тепло грунта, отбираемое горизонтальным коллектором или вертикальными зондами.

Зонды устанавливают на глубине до 70 м, они находятся на небольшом углублении от поверхности.

Этот тип оборудования самый эффективный, потому что у источника тепла достаточно высокая постоянная круглогодичная температура. Поэтому для транспортировки тепла нужно потратить меньше энергии.

Система теплового насоса

Для установки этого оборудования требуются большие средства. Бурение скважин стоит недёшево. Помимо этого, площадь, которую занимает коллектор, намного больше площади обогреваемого здания. Необходимо учитывать, что землю, где будет стоять коллектор, нельзя будет использовать для огорода или сада – возможно переохлаждение корней растений.
к меню ↑

Применение воды как источника тепла

Водоёмы являются источником большого количества тепла. Насос можно применять в незамерзающих водоемах глубиной от 3 мили в грунтовых водах, если они имеют высокий уровень.

Организовать обогрев можно таким образом: трубу теплообменника с грузом из расчета 5 кг на 1 м погонный, кладут на дно водоема. Длина трубопровода определяется метражом дома. Помещение площадью 100 м. кв.

требует трубы протяжённостью 300 м.

При применении грунтовых вод бурят 2 скважины, которые расположены друг за другом в направлении грунтовых вод. В первую скважину устанавливают насос, который подаёт жидкость на теплообменник. Во вторую скважину подаётся охлажденная жидкость. Это открытая схема, собирающая тепло. Ее главный недостаток  — нестабильность уровня грунтовых вод, и возможно его значительное изменение.
к меню ↑

Воздух – наиболее доступный источник тепла

Если использовать воздух как источник тепла,то теплообменником выступит радиатор, который принудительным образом обдувает вентилятор.

Тепловой насос типа воздух-воздух

Если для отопления частного дома тепловым насосом используется система «воздух-вода», то клиент будет иметь такие преимущества:

  • возможность отапливать всё здание. Вода, которая выступает как теплоноситель, поступает в приборы отопления;
  • минимальные затраты электрической энергии позволят жильцам иметь горячее водоснабжение. Это становится возможным из-за наличия дополнительного теплоизолированного теплообменника с ёмкостью для накопления;
  • подобные устройства могут нагревать воду в бассейнах.

При функционировании насоса по системе «воздух-воздух», теплоноситель для нагрева здания не используется. Воздушный тепловой насос для отопления обогревает дом за счет полученной тепловой энергии.

Такая схема реализована в кондиционере, который установлен на режим обогрева. Сейчас все устройства, которые применяют воздух в качестве источника тепла, – инверторные.

В них переменный ток преобразуется в постоянный, что обеспечивает гибкость управления компрессором и его беспрерывную работу, это увеличивает ресурс агрегата.

Отопление загородного дома тепловым насосом является альтернативой современным отопительным системам. Они экономичные, экологичные и безопасные в применении. Но высокая стоимость монтажа и оборудования не дают возможности для повсеместного применения устройств.

Мы ознакомили вас принципом действия тепловых насосов для отопления дома и подсчитав, сколько стоит оборудование и монтаж, вы можете принять решение о его использовании.
к меню ↑

Виды тепловых насосов и схемы их подключения (видео)

  страница » Насосы

Источник: http://ByreniePro.ru/nasosy/teplovye-dlya-otopleniya.html

Виды систем отопления, классификация, плюсы, минусы

Многообразие тепловых насосов для отопления: подробная классификация

Для того чтобы в холодный зимний период обеспечить в жилом помещении необходимые условия для проживания, нужна система, которая помогала бы поддерживать нужный температурный режим.

Система отопления является наиболее удачным инженерным решением данной проблемы.

Отопительная система поможет поддерживать в доме комфортные условия на протяжении всего холодного периода, но следует знать, какие бывают системы отопления в современности.

Не самый лучший способ обогрева своего дома

Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев.

Существуют такие основные виды систем отопления, как: воздушное отопление, электрическое отопление, водяное отопление, водяные теплые полы, и другие. Несомненно, важным вопросом является выбор вида системы отопления для своего жилища.

Классификация систем отопления включает множество видов. Рассмотрим основные из них, а также проведем сравнение видов топлива для отопления.

Водяное отопление

Среди всей классификации систем отопления наибольшей популярностью пользуется водяное отопление. Технические преимущества такого отопления были выявлены в результате многолетней практики.

Несомненно, на вопрос, какие виды отопления бывают, именно водяное отопление первым приходит на ум. Водяное отопление обладает такими преимуществами, как:

  • Не очень большая температура поверхности различных приборов и труб;
  • Обеспечивает одинаковую температуру во всех помещениях;
  • Экономится топливо;
  • Повышены эксплуатационные сроки;
  • Бесшумная работа;
  • Простота в обслуживании и ремонте.

Главным компонентом системы водяного отопления является котел. Такое устройство необходимо для того чтобы нагревать воду. Вода является в таком виде отопления теплоносителем. Она циркулирует по трубам замкнутого типа, а потом тепло передается в различные отопительные компоненты, а от них уже обогревается все помещение.

Составные части водяного отопления

Наиболее простым вариантом является циркуляция естественного типа. Такая циркуляция достигается благодаря тому, что в контуре наблюдается разное давление. Однако такая циркуляция может быть и принудительного характера. Для подобной циркуляции водяные варианты отопления должны быть оснащены одним или несколькими насосами.

После того, как теплоноситель проходит по всему контуру отопления, он полностью охлаждается и возвращается назад в котел. Здесь он снова нагревается и, таким образом, снова позволяет отопительным приборам выделять тепло.

Классификация систем водяного отопления

Водяной тип отопления может различаться по таким критериям, как:

  • метод циркуляции воды;
  • расположение магистралей разводящего типа;
  • конструкционные особенности стояков и схема, по которой соединяются все приборы обогрева.

Наибольшую популярность обретает система отопления, где циркуляция воды происходит посредством насоса. Отопление с циркуляцией воды естественного плана в последнее время применяется крайне редко.

В насосной отопительной системе нагрев теплоносителя может иметь место и благодаря водогрейной котельной, или термо воды, которая поступает из ТЭЦ. В отопительной системе вода может нагреваться даже посредством пара.

Водяное отопление с циркуляционным насосом

Прямоточное соединение используют тогда, когда допустима в системе подача воды с очень высокой температурой. Такая система будет стоить не так дорого, расход металла будет несколько меньше.

Минусом прямоточного присоединения считается зависимость теплового режима от «обезличенной» температуры теплоносителя в подающем тепловоде наружного типа.

Воздушное отопление

Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.

Воздушное отопление частного дома

Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним  воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.

Воздушное отопление может быть местного характера, в случае если в здании нет центральной приточной вентиляции, или же если поступающее количество воздуха меньше, чем необходимо.

В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.

Местное воздушное отопление

При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.

Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.

Центральное воздушное отопление

Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции.

Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией.

Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.

Центральное воздушное отопление

Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены.

Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются.

В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.

Воздушные занавесы

Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери.

Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.

Во входах зданий жилого или офисного плана можно установить низкорослый воздушно-тепловой занавес.

Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.

Электрические воздушные завесы

Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида.

Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков.

Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.

Электрическое отопление

Нагрев помещения имеет место благодаря распределению воздуха, проходящего через приборную панель без того, чтобы нагревалась ее лицевая сторона. Это полностью обезопасит от различных ожогов и предотвратит любое возгорание.

Посредством электрических конвекторов можно обогреть любой тип помещения, даже если у вас имеется всего один источник энергии, такой как электричество.

Такие виды систем отопления зданий не требуют больших затрат для установки или ремонта, к тому же, могут обеспечить максимальный комфорт. Электрический конвектор можно просто поставить в определенное место и подключить его к питанию сети. Делая выбор системы отопления, можно обратить внимание на данный тип – довольно эффективный.

Электрический настенный конвектор

Принцип действия

Холодный воздух, который находится в нижней части здания, проходит через нагревательный компонент конвектора. Затем его объем увеличивается и он уходит вверх через выходные решетки. Обогревательный эффект имеет место и благодаря дополнительному излучению тепла с передней стороны панели электрического конвектора.

Принцип действия электрического конвектора

Уровень комфорта и экономичность такой обогревательной системы достигается благодаря тому, что в электрических конвекторах применяется электронная система, которая помогает поддерживать определенную температуру.

Нужно всего-навсего установить необходимый температурный показатель и датчик, который установлен в нижней области панели начнет через заданный период времени определять температуру воздуха, который проникает в помещение. Датчик подаст сигнал на термостат, который в свою очередь подключит или наоборот выключит обогревательный элемент.

Посредством такой системы для поддержания определенной температуры, которая даст возможность соединить электрические конвекторы в разных помещениях, для того чтобы обогреть целое здание.

Какая система лучше

Конечно же, вопрос какая система отопления лучше является нецелесообразным, так как та или иная система является эффективной в определенных условиях. Сравнение систем отопления следует производить, учитывая все их плюсы и минусы, ориентируясь на условия установки и собственные возможности.

Рассмотрев, какие системы отопления существуют, можно сделать для себя определенные выводы. Но в целом, лучшим вариантом станет посоветоваться с профессионалами.

Источник: https://otoplenie-doma.org/vidy-sistem-otopleniya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.