Тепловые насосы
Перезвонить мне

+380443318703 | +380956986299 |    Пон - Пят: 9-00 - 19-00

Тепловые насосы

Основная функция теплового насоса – обеспечение поступления тепла в помещение из окружающей среды. Основываясь на том, из какой среды берется тепло, существуют различные виды тепловых насосов.


Основные разновидности тепловых насосов

2 1

 

 

  Воздушный тепловой насос

 

 

 

1 7

 

  Тепловой насос для водоемов

 

 

 

 

3 1

  Грунтовый тепловой насос

 

 

 

 

  

 

2 7

  Геотермальный тепловой насос

 

 

 

 

 

 

 

Одним из основных параметров, основываясь на котором осуществляется расчет теплового насоса, и который влияет на его стоимость, является тепловая среда. К такой среде относится:

• воздух – насос может быть воздух-воздух, воздух-вода;
• грунт – насос грунт-воздух, грунт-вода;
• вода (может быть подземной, глубинной либо технической)– насос вода-воздух, вода-вода.


Первая часть названия представляет тепловую среду, а вторая часть, которая указывается через дефис, указывает тип теплоносителя системы отопления.


Функциональные особенности тепловых насосов


2 4

Получить представление о работе теплового насоса можно, ознакомившись с моделью вода-вода. У нее нет никаких особых отличий от принципа функционирования других типов насосов. Чтобы максимально правильно понять, как функционирует насос стоит его сравнить с работой холодильника, «поглощающего» тепло продуктов, расположенных внутри холодильной камеры, и выдающего его в помещение через радиатор, который находится сзади. Так и насос «поглощает» тепло сточных вод (или технических вод, или грунта, или воздуха) и передает его воде, находящейся в системе отопления, при этом используя небольшое количество энергии для подогрева. Благодаря такому принципу работы тепловой насос дает возможность сэкономить до 75% электроэнергии.

 

Сам по себе тепловой насос обладает достаточно сложным механизмом, который использует самые передовые технологии. Следовательно, производство тепловых насосов является высокотехнологичным процессом.

 

Дополнительный подогрев теплоносителя осуществляют:


• Экономичный компрессор теплового насоса.
• Циркуляционный насос, который считается еще одним источником энергопотребления в небольших объемах.

 

Это дает возможность отследить объем использованного тепловым насосом электричества и объем полученного тепла, и этот показатель составляет 1:4 (4 кВт тепла выходит при использовании 1 кВт электричества). 75% тепла поступает из воздуха, грунта либо воды. У систем отопления от тепловых насосов с горячим полом данный показатель составляет 1:7. Максимальная продуктивность тепловых насосов наблюдается в процессе использования их для подогрева воды в бассейне – 1:12 с условием, что температура воды составляет +28°С.

 

Еще одним главным преимуществом тепловых насосов является возможность использовать их в качестве охладителя.


• Предпочтение отдается реверсивному тепловому насосу.
• Теплообменник насоса устанавливается в среду, обладающей постоянным условно низким температурным уровнем (+10 - +15 °С).
• Радиаторы заменяются фанкойлами.


Стоимость таких тепловых насосов на 20-30% выше в сравнении с обычными тепловыми насосами, но они показывают такой же уровень экономии при охлаждении (1:4).

 

1 2


Тепловые насосы без труда монтируются в системы с различными альтернативными источниками энергии.


Если у вас в планах приобрести тепловой насос, тогда предварительно стоит узнать о данном оборудовании.


Выбор теплового насоса является весьма ответственным делом. Ведь вы собираетесь приобрести насос, который должен прослужить не менее 20 лет. Сегодня на рынке предложены насосы различных производителей, но каждый из них изготавливает насосы вышеперечисленных типов. Если выбранный насос будет некорректно установлен, то это может негативно сказаться на планах по экономии средств.


Для большинства единственным параметром при выборе насоса является его стоимость. И если нужно выбрать между геотермальным тепловым насосом (земля является источником тепла) или воздушным, то нужно уделить внимание определенным особенностям – стоимость воздушного насоса будет на 30-40% меньше из-за того, что нет необходимости осуществлять земельные работы. Режим работы воздушного теплового насоса имеет температурные ограничения - 25°С, а геотермальный насос может функционировать при любых температурных уровнях. Кроме того, геотермальный насос является экономичным.


Наглядные примеры:

 

1 3В качестве источника выступает грунт, расположенный на глубине 15 метров и температурой +12ºС. Устанавливается геотермальный насос.

 

 

 

 

 

 

2 6Источником является воздух, температура -10ºС. Устанавливается воздушный насос.

 

 

 

 

 

Температурная разница источников тепла для данных насосов составляет 22 градуса. Насос типа воздух-вода либо воздух-воздух сможет получить данную температуру только при использовании электричества.


Основные рекомендации:

 

1 6• При установке насоса в южных регионах Украины стоит использовать насосы типа воздух-воздух либо воздух-вода.
• В северных регионах Украины рекомендуется устанавливать насосы типа воздух-воздух либо воздух-вода при параллельной установке газового либо твердотопливного котла.
• Геотермальные насосы могут устанавливаться в любом регионе Украины. Они могут использоваться как главный источник отопления.







Преимущества установки тепловых насосов
1 1• Небольшой расход энергии по сравнению со всеми электрообогревателями.
• Отсутствие токсичных выбросов.
• Насосы могут устанавливаться с любыми системами.
• Насосы можно программировать.
• Насосы выдерживают продолжительные нагрузки.
• Насосы окупаются в течение трех лет.

 

 

 

 

 

 


Принципы работы тепловых насосов


2 3
В испарителе (1) находится жидкое рабочее вещество с небольшой температурой кипения – хладагент. Он находится под низким давлением, а его температурный уровень ниже, чем температурный уровень источника тепла, к примеру, грунта, воды либо воздуха. Хладагент забирает тепло от источника тепла. Затем осуществляется нагрев хладагента до температуры закипания, при которой он испаряется и поступает в компрессор.

 

Компрессор (2) доводит испарившийся хладагент до высокого давления. Благодаря сжатию газообразный хладагент нагревается еще больше. Также энергия привода компрессора превращается в тепло и отдается хладагенту. Температурный уровень хладагента увеличивается до тех пор, пока не превысит температурный уровень, необходимый отопительной установке для осуществления отопления и подогрева горячей расходной воды. Как только хладагент достигает определенного давления и температуры, он начинает двигаться в конденсатор.

 

В конденсаторе (3) горячий хладагент в газообразном состоянии выделяет тепло, полученное из природного источника тепла или из воды, в теплоприемник, который является более холодной системой отопления. Температурный уровень хладагента ниже, чем точка его конденсации и он вновь становится жидким. В таком состоянии он все также находится под высоким давлением и отправляется к расширительному клапану.

 

Расширительный клапан (4), который называется «дроссельным клапаном», проводит декомпрессию хладагента до его начального давления, перед тем как хладагент вернется в испаритель и снова начнет «забирать» тепло у окружающей среды.


Тепловые источники для насосов


Грунт
Постоянным источником тепла считается грунт. На глубине (между изотермической глубиной и слоем промерзания) грунт имеет стабильный температурный уровень, составляющий 12-18°С. Это «аккумулятор», возобновляющий в летний период отобранное тепло. Благодаря постоянству тепловой насос может функционировать с максимальной отдачей на протяжении всего года.
Два варианта установки теплообменника (коллектора) теплового насоса в земле:

1 8

Горизонтальное размещение (используется тепло поверхностного слоя, устанавливается на глубине 1,2-1,5 м).

 

Преимущества:
 невысокая стоимость монтажа теплообменника;
 нет потребности в техническом обслуживании теплообменника.
Недостатки:
 должен быть проведен точный горизонтальный монтаж;
 нужна большая площадь земли (она должна быть полностью свободной) для монтажа теплообменника;
 повторная установка теплообменника не может быть проведена;
 не может использоваться функция охлаждения от насоса.

 

Вертикальное размещение (используется тепло глубинных слоев, бьются скважины глубиной до 100 м).

3 1


Преимущества:
 высокая годовая эффективность насосов;
 длительный срок эксплуатации;
 не нужна большая площадь для монтажа теплообменника;
 может использоваться функция охлаждения от насоса.
Недостатки:
 нельзя устанавливать в скальных почвах;
 требуется монтаж дополнительного насоса.

 

 

Подземные воды
Тепловая энергия подземных вод также обладает постоянными показателями. Подземная вода набирается в резервуар, из которого она поступает обратно в глубину, при этом тепловые насосы вода-вода забирают тепло. Для функционирования таких систем требуется точный анализ расхода электроэнергии для работы дренажных насосов. Принимается во внимание мощность насоса, глубина водоносного слоя и его температурный уровень. Энергозатраты не должны превышать пределов экономической целесообразности использования теплового насоса.

 

1 9

 

Преимущества:
 невысокая стоимость монтажа теплообменника;
 высокий КПД насоса;
 для установки теплообменника не требуется много места.
Недостатки:
 регулярное техническое обслуживание коллектора насоса;
 проведение анализа состава грунтовых вод;
 получение разрешений;
 дополнительные расходы на электроэнергию для насоса.

 

Воздух

Воздух считается одним из самых доступных и дешевых источников тепла для насосов. Однако его стабильность невысокая. Этот источник тепла для насоса может использоваться только в тех местах, где нет никаких других вариантов. Кроме того, такой насос идеально использовать параллельно с газовыми либо твердотопливными котлами.


2 9

Преимущества:
 невысокая стоимость оборудования;
 высокий КПД (только для насосов, установленных в южных регионах Украины);
 длительный срок службы;
 минимальное техническое обслуживание;
 не требует больших площадей для установки.
Недостатки:
 установка данных насосов невозможна во всех районах Украины;
 эффективность работы насоса уменьшается при температурном уровне ниже 0°С;
 насос не может работать при температурном уровне меньше -25°С.

 

Водоемы
Водоемы как источник тепла обладают высокими и стабильными показателями, но только в придонном слое. Коллектор насоса устанавливается за счет использования утяжелителей.

2 8


Преимущества:
 доступная стоимость монтажа теплообменника;
 высокий КПД;
 длительный срок службы;
 нет необходимости в постоянном обслуживании коллектора насоса.
Недостатки:
 дополнительные расходы на утяжелители для коллектора насоса;
 точная горизонтальная установка;
 требуются разрешения.

 

Сточные воды
В качестве источника тепла могут использоваться и сточные воды. Температурный уровень данного источника отличается стабильностью в течение всего года, и этот источник может применяться как для отопления, так и для охлаждения от насоса. Канализация, очистные станции и станции перекачки, практически всегда, расположены недалеко от любого объекта, где планируется установка теплового насоса.

 

 

Преимущества:
 доступная стоимость монтажа теплообменника;
 высокий КПД;
 длительный срок службы;
 постоянство;
 не нужно обеспечивать техническое обслуживание коллектора.
Недостатки:
 теплообменник устанавливается в ограниченном пространстве;
 трудности с повторной укладкой.

 

 

Воды технологических процессов
Тепло от таких вод станет наиболее выгодным источником для установки тепловых насосов на промышленных предприятиях. Монтаж насоса даст возможность использовать данный источник тепла, как для отопления, так и для подогрева воды для офисных и промышленных зданий, а также для рядом расположенных рабочих поселков.

2 5


Преимущества:
 невысокая стоимость монтажа теплообменника;
 высокий КПД.
Недостатки:
 требуется внесение корректировок в технологические схемы;
 должна постоянно работать технологическая линия.

Максимальный температурный уровень теплоносителя насоса может составлять +55°С - +60°С, что подходит лишь для низкотемпературных систем отопления.

 

Register

You need to enable user registration from User Manager/Options in the backend of Joomla before this module will activate.