Тепловой насос типа воздух-вода: обзор технологии самостоятельного конструирования

Реальный опыт эксплуатации теплового насоса «воздух-вода»

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Постоянный рост цен на энергоносители заставляет собственников загородной недвижимости задуматься, как сократить затраты на отопление. Один из вариантов — построить утеплённый дом с минимальными теплопотерями. Второй шаг — смонтировать низкотемпературную систему отопления. Третье — нагреть теплоноситель тепловым насосом класса «воздух-вода». На первый взгляд кажется, что это — неоправданно дорогое решение, а воздушный тепловой насос будет неэффективно работать зимой. Проверим, так ли это, на примере пользователей FORUMHOUSE, которые установили в доме тепловые насосы.

  • Отопление зимой тепловым насосом «воздух-вода» — миф или реальность
  • Сколько тепла вырабатывает тепловой насос «воздух-вода» при отрицательных температурах
  • Выводы и рекомендации

Тепловой насос «воздух-вода» — реальные факты

Этот вид теплового оборудования вызывает массу споров. Пользователи делятся на два лагеря. Одни считают, что, для отопления дома, ничего лучше не придумано. Другие полагают что, из-за дороговизны тепловых насосов (ТН) и суровых климатических условий во многих регионах РФ, первоначальные вложения не отобьются. Выгоднее положить деньги в банк, а, на полученные проценты, отапливать дом электричеством. Как всегда, истина посередине. Забегая вперёд скажем, что, в статье речь пойдёт только о тепловых насосах «воздух-вода». Сначала немного теории.

Источники тепла для теплового насоса:

  • воздух;
  • вода;
  • земля.

Важный момент: Тепловой насос не производит тепло. Он перекачивает тепло из внешней среды к потребителю, но, чтобы тепловой насос функционировал, требуется электричество. Эффективность работы теплового насоса выражается в соотношении перекаченной тепловой энергии к потреблённой из электрической сети. Эта величина называется коэффициент трансформации теплоты COP (coefficient of performance). Если в технических характеристиках теплового насоса заявлено, что COP = 3, то, это означает, что ТН перекачает в три раза больше тепла, чем «возьмёт» электричества.

Кажется, что вот оно, — решение всех проблем — условно говоря, потратив за один час 1 кВт электричества мы, за это время, получим 3 киловатт-часа тепла для системы отопления. В действительности, т.к. речь идёт о воздушных тепловых насосах с внешним блоком, установленным снаружи дома, коэффициент трансформации за отопительный сезон будет варьироваться в зависимости от температуры на улице. В сильные морозы (-25 — -30 °C и ниже) СОР воздушника падает до единицы.

Это останавливает загородных жителей от установки тепловых насосов «воздух-вода» — оборудования, в котором перекаченное тепло используется для нагрева жидкого теплоносителя. Люди считают, что для наших условий — не южных регионов страны, лучше всего подходят геотермальные тепловые насосы с закопанным в землю грунтовым теплообменником — системой труб, уложенных горизонтально или вертикально.

Я часто сталкиваюсь с мифом, что тепловой насос «воздух-вода» неэффективен в морозы, а вот геотермальный ТН — самый то. Сравните коэффициент трансформации теплоты оборудования весной. Геотермальный контур после зимы истощен. Хорошо если там температура около 0 градусов. А вот воздух уже достаточно прогрет. Потребность в тепле уменьшается, но не пропадает летом, т.к. горячее водоснабжение нужно круглый год. Геотермальные ТН отлично подходят для регионов с суровой зимой и длительным отопительным периодом. Для Южного федерального округа и Московской области ТН «воздух-вода» показывает сравнимый с геотермальником среднегодовой СОР.

Можно ли дешево отопить загородный дом зимой тепловым насосом «воздух-вода»

Я инженер. С 2003 года профессионально занимаюсь промышленными холодильниками и климатическими системами и поэтому в теме ТН. В феврале 2017 года я купил дом без внутренней отделки в пригороде Воронежа. Встал вопрос, как отопить коттедж. Была возможность за 400 тыс. руб. завести на участок магистральный газ. Но я выбрал тепловой насос «воздух-вода». На покупку потратил 8 тыс. евро и ничуть не жалею об этом.

Прежде, чем рассказать об эксплуатационных затратах Bavares36 и выгоде использования теплового насоса, опишем, а это важно знать, конструктив дома:

  • Отапливаемая площадь двухэтажной «коробки» 130 кв. м.
  • «Пирог» стен — панели из арболита толщиной 3.5 см, монолитный сердечник цемент + опилки — 25 см, несъёмная опалубка — пенопласт толщиной 9 см, отделка — декоративная штукатурка 0.5 см. Итого: общая толщина стены – 38 см.
  • Перекрытие второго этажа деревянное.
  • Крыша утеплена пенопластом толщиной 14 см.
  • В доме, на первом и втором этаже, установлены большие окна в пол.
  1. Отопление.
  • На первом этаже дома смонтировано 8 контуров низкотемпературной системы отопления — тёплый пол (6 контуров) и теплые стены (2 контура).
  • На втором этаже 6 отопительных контуров. Два контура теплых стен. Теплый пол в ванной и три контура в комнатах.
  1. Система ГВС.
  • В доме два санузла. Водопотребители — ванная, душ + мойка на кухне.
  • В системе ГВС стоит циркуляционный насос.
  • Дополнительно в доме, в санузлах, установлены полотенцесушители.

Для теплоснабжения дома используется тепловой насос «воздух-вода». Оборудование смонтировано и запущено 5 октября 2017 года. Важный нюанс! У ТН «воздух-вода» основная цена приходится на внутренний блок, т.к. в нём находятся: ТЭНы для нагрева воды для ГВС и для дополнительного нагрева теплоносителя в сильные морозы, теплоаккумулятор и прочее оборудование.

Переходим к цифрам. За шесть месяцев отопительного сезона Bavares36 потребил, по данным выделенного на ТН электросчётчика, электроэнергии:

  • октябрь – 1000 кВт*ч;
  • ноябрь -1000 кВт*ч;
  • декабрь – 1000 кВт*ч;
  • январь – 1700 кВт*ч;
  • февраль – 1900 кВт*ч;
  • март – 1900 кВт*ч.

Итого, общее потребление, с октября по март, составило 8500 кВт*ч. Тариф на электроэнергию – 2.52 руб. за 1 кВт*ч. Теперь считаем сколько заплатил пользователь за отопительный сезон включая ГВС: 8500х2.25= 21420 рублей.

За теплый период (с апреля по сентябрь включительно) счетчик теплового насоса «намотал» порядка 2500 киловатт-часов. Т.е. — 6300 руб. Итого, за календарный год, затраты на отопление и горячее водоснабжение – 27720 рублей. Я считаю, что тепловой насос «воздух-вода» отлично подходит для моих климатических условий. ТЭНы подключались периодически, при большом потреблении воды и при морозах -25 градусов Цельсия. А это всего две недели за зиму.

Для полноты картины приведём наблюдения пользователей портала, также эксплуатирующих тепловые насосы «воздух-вода».

Читайте также:  Штукатурка для бассейнов водостойкая

У меня дом площадью 250 кв. м построенный из газобетона. Толщина газосиликатных блоков – 300 мм. Стены снаружи утеплены каменной ватой толщиной 10 см и оштукатурены. На первом этаже смонтированы теплые полы. Установленная температура +23 °C. На втором этаже радиаторы. Температуру выставил +24 °C.

Сначала пользователь отапливал дом электрокотлом мощностью 24 кВт. Потом, коттеджей в поселке стало больше, и начались проблемы с подачей электричества. Vovanadm поставил твердотопливный котел мощностью 30 кВт. Но ему быстро надоело быть кочегаром. В итоге пользователь установил тепловой насос «воздух-вода». Почему? Не нужно копать или бурить землю на участке под грунтовый теплообменник. ТН потребляет 2.35 кВт в час. СОР в отопительный сезон 3. Это дешевле, чем отапливать дом электричеством. Далее пользователь хочет перейти на дневной-ночной тариф. Ниже прилагаются фото со смонтированной системой и потреблёнными киловатт-часами с конца сентября по конец октября.

Тепловой насос типа воздух-вода: обзор технологии самостоятельного конструирования

Воздушные тепловые насосы относятся к категории современного оборудования, использующего в работе альтернативные источники энергии. Источником тепла для них является окружающая нас атмосфера. Расходуя 1 кВт электроэнергии при помощи этих установок можно получить 4 кВт тепловой энергии. При этом они абсолютно безопасны экологически и не требуют сжигания топлива.

Важно! Если Вы хотите использовать эту систему в качестве альтернативы газовому отоплению, учтите, что теплотворность 1 кВт электроэнергии равна теплу, вырабатываемому 0.11 м3 природного газа. Более подробно о количестве энергии, выделяемой различными материалами, можно посмотреть в этой таблице.

Виды тепловых насосов

Существуют два вида установок. В одном тепловая энергия атмосферного воздуха передается для нагрева жидкого теплоносителя в системе отопления и горячей воды для хозяйственных нужд. В другом случае нагревается непосредственно воздух внутри помещения, без возможности нагрева горячей воды, это принцип называется воздух-воздух.

Кроме атмосферных существуют геотермальные и гидротермальные тепловые насосы. В их работе тепло отбирается из пробуренной скважины или водоема. Однако дополнительные расходы, связанные с бурением, защитой от коррозии, обеспечением электробезопасности и заиливанием, существенно усложняют монтаж и увеличивают сумму капитальных затрат.

Системы тепловых насосов воздух-вода являются самым оптимальным вариантом по надежности, уровню комфорта и стоимости. При этом имеют большой эксплуатационный срок.

Особенности скважин для тепловых насосов

Главным элементом в работе системы отопления при использовании данного метода является скважина. Ее бурение производится с целью установки в ней специального геотермального зонда и непосредственно теплового насоса.

Организация обогревательной системы на основе теплового насоса рациональна как для небольших частных коттеджей, так и для целых фермерских угодий. Вне зависимости от площади, которую необходимо будет отапливать, перед бурением скважин следует провести оценку геологического разреза на территории объекта. Точные данные помогут корректно рассчитать количество необходимых скважин.

Глубина скважины должна подбираться таким образом, чтобы она не только могла обеспечивать теплом в достаточном количестве рассматриваемый объект, но и позволяла выбрать тепловой насос со стандартными техническими характеристиками. Для увеличения теплообмена в полость скважин, где располагается вмонтированный контур, заливается специальный раствор (в качестве альтернативы раствору можно использовать глину).

Главное требование, предъявляемое к бурению скважин для тепловых насосов, – полная изоляция всех, без исключения, горизонтов подземных вод. В противном случае попадание воды в нижележащие горизонты можно будет расценивать как загрязнение. Если же теплоноситель попадет в подземные воды, это будет иметь негативные экологические последствия.

Принцип работы насоса воздух-вода


Как уже было сказано, основным источником тепловой энергии для установок этого типа является атмосферный воздух. В принципиальной основе работы воздушных насосов лежит физическое свойство жидкостей к поглощению и отдаче тепла во время фазового перехода из жидкого состояния в газообразное, и обратно. В результате смены состояния выделяется температура. Система работает по принципу холодильника наоборот.

Для эффективного использования этих свойств жидкости легкокипящий хладагент (фреон, хладон) циркулирует по замкнутому контуру в конструкцию которого входят:

  • компрессор с электроприводом;
  • обдуваемый вентилятором испаритель;
  • дроссельный (расширительный) клапан;
  • пластинчатый теплообменник;
  • медные или металлопластиковые циркуляционные трубки, соединяющие основные элементы схемы.

Движение хладагента по контуру осуществляется благодаря давлению, развиваемому компрессором. Для снижения тепловых потерь трубы покрываются теплоизоляционным слоем из искусственного каучука или вспененного полиэтилена с защитным металлизированным покрытием. В качестве хладагента используют хладон или фреон, способный закипать при отрицательной температуре и не замерзающий до -40°C.

Весь процесс работы состоит из следующих последовательных циклов:

  1. В радиаторе испарителя находится жидкий хладагент, температура которого ниже, чем у наружного воздуха. Во время активного обдува радиатора тепловая энергия от низко потенциального воздуха передается хладону, который закипает и переходит в газообразное состояние. При этом его температура повышается.
  2. Подогретый газ поступает в компрессор, где в процессе сжатия еще более нагревается.
  3. В сжатом и разогретом состоянии пары хладагента подаются в пластинчатый теплообменник, где по второму контуру циркулирует теплоноситель системы отопления. Поскольку температура теплоносителя значительно ниже, чем у разогретого газа, фреон активно конденсируется на пластинах теплообменника, отдавая тепло в систему отопления.
  4. Охлажденная парожидкостная смесь поступает на дроссельный клапан, который пропускает к испарителю только охлажденный жидкий хладагент с низким давлением. После чего весь цикл повторяется.

Для увеличения эффективности теплоотдачи трубки на испарителя навито спиральное оребрение. Расчет системы отопления, выбор циркуляционных насосов и другого оборудования должен учитывать гидравлическое сопротивление и коэффициент теплопередачи пластинчатого теплообменника установки.

Читайте также:  Характеристика канализационной чугунной трубы по ГОСТ 6942 98
Видео обзор устройства системы и ее работы

Инверторные тепловые насосы

Наличие инвертора в составе установки позволяет обеспечить плавный пуск оборудования и автоматическое регулирование режимов в зависимости от температуры наружного воздуха. Это позволяет максимально повысить эффективность работы теплового насоса за счет:

  • достижения КПД на уровне 95-98%;
  • снижения потребления энергии на 20-25%;
  • минимизации нагрузок на электрическую сеть;
  • увеличения сроков эксплуатации установки.

В результате температура внутри помещений стабильно поддерживается на одном уровне, не зависимо от изменения погоды. При этом наличие инвертора в комплекте с автоматизированным блоком управления обеспечит не только зимний обогрев, но и подачу охлажденного воздуха летом при жаркой погоде.

В то же время следует учесть, что наличие дополнительного оборудования всегда влечет за собой его удорожание и увеличение срока окупаемости.

Работа системы отопления от такого насоса


Принцип работы самой установки был описан выше. В результате ее происходит нагрев теплоносителя во втором контуре теплообменника, который и будет служить в дальнейшем источником тепла для обогрева здания или отдельных помещений.

Классическим вариантом распределения нагретого теплоносителя является соединение теплообменника двумя отдельными линиями к распределительной гребенке и водонагревательному бойлеру. К гребенке в свою очередь подключаются отопительные приборы, теплые полы и другое оборудование. Такое распределение необходимо из-за различных режимов работы систем горячего водоснабжения и отопления.

Линейка тепловых насосов воздух-вода определяет мощности установок от 2 до 120 кВт, что позволяет выбрать оборудование для отопления и горячего водоснабжения жилого дома любой площади.

Режим подачи холодного воздуха

Конструкция тепловых насосов позволяет не только обогревать дом зимой, но и обеспечить подачу охлажденного воздуха в жаркие дни летом. Для этого циркуляция хладагента запускается по обратному циклу. Однако, охлаждение отопительных приборов не обеспечит необходимый эффект поскольку опускающийся вниз холодный воздух не сможет создать комфортных условий по всему объему помещения. Поэтому для того чтобы использовать установку воздух-вода для кондиционирования потребуется наличие обдуваемого вентилятором конвектора.

Кроме этого в циркуляционный контур дополнительно устанавливают 4-ходовой клапан, второй дроссельный клапан и 2 линии труб. При переключении клапана закрывается линия в направлении «зимнего» дросселя и открывается в сторону «летнего», и охлажденный теплоноситель подается на конвектор. Подогрев горячей воды так же будет отключен.

Стоимость такого усовершенствования с учетом дополнительного оборудования, материалов и работ может быть вполне сравнима со стоимостью кондиционера. Поэтому в большинстве случаев будет вполне разумным отказаться от эксплуатации в сплит-режиме, а просто купить климатическую установку.

Воздушное отопление тепловым насосом: расчет мощности установки

Мощность теплового насоса зависит от множества факторов, а именно: от объема хладагента, от площади поверхности змеевиков в испарителе и конденсаторе, от предполагаемого объема теплоотдачи системе отопления и так далее. Поэтому, в большинстве случаев, расчет мощности ведется в специальных программах, которые учитывают и другие вводные данные.

В упрощенной форме эти программы оформляются в виде он-лайн «калькуляторов», с открытыми полями для ввода следующих параметров:

  • Площади помещения и высоты потолков – они используются для расчета объема.
  • Региона, где расположено здание – с помощью этого параметра определяется среднегодовая температура воздуха, влияющая на производительность испарителя.
  • Степени утепления задания – с помощью этого параметра определяется ожидаемая «калорийность» системы отопления.

На финальной стадии два последних параметра преобразуются в коэффициенты, на которые умножают объем помещения. Полученную в результате подобных манипуляций цифру сравнивают с табличными значениями, увязывающими мощность насоса с отапливаемым объемом.

В итоге получается, что на отопление дома площадью 100 квадратов, как правило, нужен 5-киловаттный тепловой насос, а жилище на 350 квадратных метров можно отопить 28-киловаттным насосом.

Преимущества и недостатки

Достоинства Недостатки
экономически выгодный тип отопительного оборудования с минимально возможными капиталовложениями и эксплуатационными затратами сложную схему подключения для работы в режиме охлаждения воздуха
возможность одновременного обогрева помещений и приготовления горячей воды для хозяйственных нужд непропорциональный рост расхода электроэнергии при понижении наружной температуры
наличие высокотемпературных моделей, способных обеспечить стабильную работу теплых полов, фанкойлов и конвекторов вероятная остановка отопления при температуре наружного воздуха ниже -25°C
высокую энергоэффективность оборудования на уровне А+++ наличие шумового фона во время работы
возможность совместной работы с отопительными котлами зависимость от стабильного электроснабжения.
автоматизированное управление оборудованием
простой монтаж и обслуживание
возможность работы на аккумулятор тепла позволяет более экономно расходовать электроэнергию с учетом тарифов по времени суток

Большинство моделей прекрасно работают до температуры наружного воздуха -15°C. При дальнейшем похолодании эффективность системы резко снижается. Это связано с такой технической характеристикой, как точка кипения хладагента. Для наиболее распространенных марок она находится в пределах от -20°C до -35°C. При меньшей температуре воздуха хладагент перестает закипать в испарителе и работа системы прекращается. Поэтому для жилых домов и коттеджей в холодной климатической зоне необходимо наличие дополнительного котла или камина.

Монтаж оборудования

Блок испарителя может быть установлен на опорах возле земли или на стене здания. Для защиты от шума работающего компрессора второй блок рекомендуется устанавливать в отдельном помещении, в подвале или на чердаке. При этом необходимо принимать рекомендуемое изготовителями расстояние между блоками не более 10 метров.

После этого блоки соединяются между собой металлопластиковыми или медными трубками в усиленной тепловой изоляции с фольгированной защитой. На последнем этапе монтажа ко второму контуру пластинчатого теплообменника подключают трубы системы отопления и подводят линию электроснабжения.

Тепловой насос воздух вода: схемы устройства и сооружение

В связи с регулярным повышением стоимости теплоносителей востребованными становятся альтернативные методы отопления. К примеру, практичный тепловой насос воздух вода, использующий для обогрева энергию воздуха. Установка не требует дорогостоящих расходных материалов, удобна в эксплуатации, безопасна.

Читайте также:  Состав и виды шифера — фото и видео обзор

В связи с немалой ценой заводской сборки агрегата у многих возникает интерес соорудить эту систему самостоятельно.

  • Особенности тепловой системы воздух-вода
    • Специфика применения и работы
    • Принцип действия системы
  • Сооружение теплового насоса воздух-вода
    • Сборка наружного блока
    • Блок с теплообменником-испарителем
    • Правила установки компрессора
    • Конструирование накопительной емкости (конденсатора)
    • Соединение внешнего блока с испарителем
    • Соединение испарителя, компрессора и бака
    • Внедрение систем управления установкой
    • Расчет мощности теплового насоса воздух-вода
    • Обслуживание самодельной установки
  • Выводы и полезное видео по теме

Особенности тепловой системы воздух-вода

Тепловой насос, которому посвящена эта статья, в отличие от других модификаций подобного устройства (в частности, вода-вода и грунт-вода), обладает рядом достоинств:

  • экономит электричество;
  • для установки не потребуются масштабные земельные работы, бурение скважин, получение специальных разрешений;
  • если подключить систему к солнечным батареям, то можно обеспечить полную ее автономность.

Веское преимущество тепловой системы, извлекающей энергию ветра и передающей ее воде, заключается в стопроцентной экологической безопасности.

Перед тем, как приступать к конструированию насоса, необходимо выяснить, в каких случаях система проявляет себя максимально эффективно, а когда ее использование не целесообразно.

Специфика применения и работы

Тепловой насос продуктивно работает исключительно в температурном диапазоне от -5 до +7 градусов. При температуре воздуха от +7 система будет вырабатывать больше тепла, чем необходимо, а при показателе ниже -5 – недостаточно для обогрева. Это связано с тем, что концентрированный фреон, находящийся в конструкции, закипает при температуре -55 градусов.

Теоретически система может вырабатывать тепло и в 30-градусный мороз, но его будет недостаточно для обогрева, ведь теплопроизводительность напрямую зависит от разности температуры кипения хладагента и температуры воздуха. Поэтому жителям Северных регионов, где холода наступают раньше, эта система не подойдет, а в домах Южных областей она сможет эффективно прослужить несколько холодных месяцев.

Если в помещении установлены стандартные батареи, то тепловой насос будет работать менее эффективно. Лучше всего устройство воздух-вода сочетается с конвекторами и иными радиаторами с большой площадью, а также с системами «теплый пол», «теплые стены» водного типа. Также само помещение должно быть хорошо утеплено снаружи, обладать встроенными многокамерными окнами, обеспечивающими лучшую теплоизоляцию, чем обычные деревянные или пластиковые.

Самодельный тепловой насос сможет эффективно обогревать дома площадью до 100 кв. м и гарантировано выдавать мощность в 5 кВт. Следует понимать, что фреон невозможно залить достаточно качественно в конструкцию, созданную в бытовых условиях, поэтому следует рассчитывать на температуру его кипения до -22 градусов. Устройство домашней сборки идеально подойдет для снабжения теплом гаража, теплицы, подсобных помещений и др.

Система обычно используется в качестве дополнительного обогрева. Электрокотел или иное традиционное оборудование для отопительного сезона потребуется в любом случае. Во время сильных морозов (-15-30 градусов) тепловой насос рекомендуется выключать, чтобы избежать растрат электроэнергии, ведь в этот период его эффективность составляет не больше 10%.

Принцип действия системы

Рабочее вещество в конструкции – воздух. Через наружный блок, устанавливающийся на улице, кислород по трубам поступает в испаритель, где взаимодействует с хладагентом. Фреон под действием температуры становится газообразным (поскольку закипает при -55 градусах) и в нагретом виде под давлением поступает в компрессор. Устройство сжимает газ, тем самым увеличивая его температуру.

Горячий фреон поступает в контур накопительного бака (конденсатора), где происходит отдача тепла воде, которую впоследствии можно использовать для организации отопления и ГСВ . В конденсаторе фреон лишается только части своего тепла, и все еще находится в газообразном состоянии. Проходя через дроссель, хладагент распрыскивается, в результате чего его температура понижается. Фреон становится жидким и в таком виде переходит в испаритель. Цикл повторяется.

Сооружение теплового насоса воздух-вода

Система теплового насоса состоит из четырех основных элементов:

  • наружного блока;
  • емкости теплообменника-испарителя;
  • блока для компрессора;
  • накопительной емкости (конденсатора).

Рассмотрим особенности конструирования каждого из блоков.

Сборка наружного блока

Для создания внешнего блока понадобится:

  • Корпус. Традиционно подходит блок из-под сплит-системы, стиральной машины, другой габаритной техники, иногда сооружают самостоятельно путем приваривания металлических элементов. Важно после сборки обработать металл антикоррозийной краской порошкового типа.
  • Вентилятор. Изделие можно позаимствовать из старой рабочей системы кондиционирования или приобрести отдельно.

Модель вентилятора должна обладать широкими пластиковыми лопастями и, желательно, с отсоединяемым мотором, чтобы предоставилась возможность подключить его к датчику.

В наружный блок можно установить испаритель и вспомогательные элементы для его работы, но целесообразнее эти детали поместить в отдельный корпус.

Устанавливают наружный блок на расстоянии 2-10 м от дома. Важно построить под него фундамент и поставить навес, чтобы защитить конструкцию от осадков. Также необходимо закрепить решетку перед вентилятором, чтобы избежать попадания грязи, мусора, листьев в лопасти вентилятора и трубы. Дополнительно желательно установить обогреватели, защищающие боковины и панели от обледенения. В этом случае дополнительное прогревание корпуса не понадобится.

Место для установки блока должно быть хорошо вентилируемым, находиться в отдалении от источников открытого огня.

Блок с теплообменником-испарителем

Испаритель можно приобрести в готовом виде, воспользовавшись услугами поставщиков в сети, или создать самостоятельно. Для этого понадобиться 80-литровый бак и медная проволока диаметром 10 мм и толщиной не менее 1 мм. Длина высчитывается индивидуально с учетом требуемой мощности. Для устройства 5 кВт можно взять 10 м. В испарителе будет происходить нагрев и циркуляция фреона, а также контакт с воздухом.

Для создания теплообменника нужно сконструировать змеевик. Для этого проволоку обматывают вокруг толстостенной трубы с диаметром, не превышающим ширину бака. Важно оставить срезы, выступающие за высоту корпуса. Они понадобятся для соединения змеевика с другими элементами системы – компрессором и накопительным баком.

Читайте также:  Утепление потолка подвала многоквартирного дома

В корпус врезают 2 штуцера для подсоединения трубопроводов, создают два разъема для выхода проволоки. Соединения герметизируют.

Крепят готовую конструкцию с помощью L-образных кронштейнов.

Рекомендуется дополнительно установить на испаритель реле оттаивания, поскольку в баке будет происходить циркуляция воздуха, температура которого отрицательная. В этом случае конденсат, скапливающийся в системе, может привести к обледенению испарителя. Также, чтобы исключить образования влаги, можно внедрить в систему фильтр-осушитель.

Правила установки компрессора

Для установки компрессора потребуется отдельный корпус со звуко- и виброизоляцией, поскольку практически все модификации устройства шумят во время работы.

Компрессор можно взять б/у из-под холодильника, кондиционера или приобрести новую модель.

Для тепловых насосов подойдут следующие виды компрессоров:

  1. Роторные компрессоры являются самыми недорогими, но обладают рядом недостатков – шумят, обладают малой эффективностью и служат 8-10 лет.
  2. Спиральные модификации устанавливают во все современные модели кондиционеров, холодильников. Они долговечны (15-20 лет), бесшумные, эффективные, но отличаются высокой стоимостью.
  3. Поршневые модели преимущественно устанавливают на промышленные холодильники. Изделия обладают хорошим КПД, долговечные (15-20 лет), но крайне шумные и дорогие.

Для теплового насоса необходимо подобрать компрессор однофазной модификации. Перед покупкой важно узнать, с каким видом фреона работает устройство. Желательно приобрести модель, работающую на R22, лучше на R422. С хладагентом данного вида работать проще, чем с любым другим видом фреона.

Компрессор подсоединяют трубками к блоку испарителя и конденсатора. Благодаря устройству фреон увеличивает свою температуру.

Конструирование накопительной емкости (конденсатора)

Для изготовления конденсатора понадобиться корпус из-под 100-литрового бойлера или любой другой нержавеющий бак такого же объема. Также необходим змеевик, выполненный из медной трубки. На насос мощностью 5 кВт можно взять 12-метровую проволоку. По трубке змеевика будет проходить горячий фреон, благодаря чему происходит нагревание воды.

Шаг №1: Создание змеевика

Для изготовления змеевика понадобиться медная проволока диаметром не меньше 26 мм и толщиной стенки от 1 мм. Ее необходимо намотать на трубу, имеющую меньшее поперечное сечение, чем у бака. Высота спирали должна совпадать с высотой корпуса. Важно оставить выпуски трубы за пределами емкости, чтобы иметь возможность подсоединить змеевик с испарителем и компрессором.

Шаг №2: Подготовка корпуса

Для установки змеевика бак необходимо разрезать. Сверху и снизу понадобиться создать отверстия для выходов медной проволоки, а также вырезать дополнительные отсеки для установки 2-х штуцеров, один из которых предназначен для выхода воды, а другой – для ее входа. После проделанных процедур бак необходимо герметизировать.

Теплообменник-компрессор можно приобрести отдельно в виде готовой конструкции. С помощью устройства заводской сборки можно увеличить мощность и КПД установки.

Соединение внешнего блока с испарителем

Для соединения наружного блока и испарителя потребуется проведение 2 полиэтиленовых труб ПНД 32. Через одну трубу воздух будет проходить, через другую – выходить.

Трубы можно закопать в землю, предварительно досыпав в ров любой песчаный материал, или оставить на поверхности, если наружный корпус располагается недалеко от дома.

Соединение испарителя, компрессора и бака

В этой системе циркулирует фреон. Для присоединения змеевиков с компрессором и дросселем, необходимо обратиться к специалистам по холодильной технике. Человеку, не имеющего опыта в паяльных работах, даже при наличии инструментов и материалов сложно будет грамотно соединить все элементы в одну систему, чтобы обеспечить работу конструкции.

Более того, потребуется много дополнительных материалов — трубок разных диаметров, различных модификаций сливных кранов, клапанов для травления воздуха, предохранительных клапанов, а также клипс для труб, хомутов, труборезов разного диаметра и других специализированных устройств, которые есть в наличие в любой мастерской по ремонту холодильников и кондиционеров.

Качественная закачка фреона также осуществляется с использованием специального оборудования. Поэтому для объединения теплообменников, компрессора и дросселя в рабочую систему удобнее и выгоднее обратиться к профессионалам.

Внедрение систем управления установкой

Для слежения за давлением и температурой фреона можно использовать плату с дисплеем из-под любого кондиционера. В процессе паяльных работ с помощью специалистов конструкцию можно грамотно внедрить в установку.

Также возможно подключить специальное устройство – датчик вращения вентилятора. Он регулирует скорость вращения лопастей, а также автоматизирует обороты циркуляционного насоса фреона.

Дополнительно можно установить таймер, электропускатель , устройство, защищающее компрессор от перегрева. Все эти детали можно приобрести в ремонтных мастерских или на рынке запчастей.

Расчет мощности теплового насоса воздух-вода

Для обогрева помещения с площадью от 100 кв. м потребуется тепловой насос большей мощности. Вычислить необходимую мощность установки можно приблизительно, используя таблицу:

Чтобы определить, какая мощность должна быть у компрессора, трубы каких диаметров следует использовать и другие важные данные при конструировании теплового насоса воздух-вода, необходимо обратиться к одному из способов:

  • Воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на сайтах производителей теплообменников.
  • Применить программное обеспечение CoolPack 1,46, Copeland .
  • Пригласить специалиста, который произведет необходимые измерения и расчеты.

Площадь змеевика-конденсатора ( ПЗК ) можно вычислить по формуле:

ПЗК = М/0,8ДТ,

где М — мощность установки в кВт; 0,8 — коэффициент теплопроводности при контакте воды и меди; ДТ — разность температуры между поступающим и выходящим воздухом в системе.

Параметры теплового насоса, приведенные выше, подойдут для помещения до 100 кв. метров. Мощность установки — 5 кВт.

Если приобретать специальные теплообменники, то вполне возможно увеличить мощность установки до 10-15 кВт.

Обслуживание самодельной установки

Для качественной работы тепловой насос нуждается в дополнительном обслуживании. Если использовать устройство зимой (учитывая, что в корпусе не установлен дополнительный обогрев), то периодически блок придется отогревать, поскольку на его поверхности будет образовываться ледяная корка.

Также необходимо периодически:

  • Очищать лопасти вентилятора от мусора – листьев, пыли, грязи, снега и т.д.
  • Производить смазку компрессора согласно инструкции к нему.
  • Менять масло в компрессоре и вентиляторе.
Читайте также:  Чем оттереть краску с линолеума: особенности загрязнения, способы очистки с покрытия

Кроме того, для нормального функционирования системы необходимо регулярно Проверять целостность медного трубопровода, силового кабеля, питающего компрессор, вентилятор и другие устройства.

Выводы и полезное видео по теме

С принципом действия и устройством теплового насоса, перерабатывающего энергию ветра, ознакомит следующий ролик:

Самодельный тепловой насос системы воздух-вода является одним из эффективных и недорогих устройств для дополнительного обогрева жилья. Изготовить и установить эту систему сможет любой желающий.

Подбираем тепловой насос воздух-вода – как сделать расчет и подобрать марку

Альтернативные источники энергии, способные заменить традиционный газ, твердое топливо, уже давно используются в государствах ЕС и Америки. В этих странах широкое применение получили так называемые «тепловые насосы», извлекающие энергию из земли, воздуха и воды. У каждой модели есть свои отличительные особенности, влияющие на рабочие параметры.

Тепловой насос воздух-вода, пользуется популярностью, благодаря простому подключению и эксплуатации, а также высокой экономичности и надежности.

Как работает тепловой насос системы воздух-вода

Устройство ТН воздух-вода мало чем отличается от обычного кондиционера или холодильника, только при условии работы обратного процесса или цикла Карно. Этот же принцип используется в климатической технике нового поколения. Кондиционеры, работающие на охлаждение, способны протапливать помещение, до тех пор, пока температура не понизится до -5°С.

Технические характеристики теплонасосов воздух-вода существенно улучшены, по сравнению с обычной климатической техникой. Обогрев помещения возможен до тех пор, пока температура не опустится до -15°С -25°С, а в некоторых моделях и до -32°С, включительно.

Если не вдаваться в технические подробности, принцип работы теплового насоса воздух-вода заключается в следующем:

    Низкотемпературные тепловые насосы воздух – вода состоят из контура, по которому циркулирует фреон, испарителя, конденсатора и компрессора.

В испарителе создаются условия для преобразования фреона в газообразное состояние. При этом, поглощается тепло из окружающей среды.

Газ направляется в компрессор, где создается высокое давление, при котором фреон разогревается до температуры 120-125°С и впрыскивается в конденсатор.

  • Газ в конденсаторе преобразовывается в жидкость, которая отдает тепло.
  • Данный принцип действия используется во всех тепловых насосах, разница заключается только в различных источниках, для получения тепловой энергии: земля, вода, воздух и т.д.

    Тепловой энергии, получаемой в процессе разогрева фреона, хватит, чтобы нагреть теплоноситель до 65°С. Этой температуры более чем достаточно, для удовлетворения потребностей в горячем водоснабжении и отопления дома, радиаторной системой и теплыми полами.

    Данный принцип работы использует низко потенциальную тепловую энергию, что ограничивает эксплуатацию устройства, внешними факторами. Оптимальная температура для теплонасоса воздух-вода, не ниже -10°С (в некоторых моделях 15-20°С). Когда значение падает ниже нормы, работоспособность оборудования резко снижается. Чтобы справиться с данной проблемой, был разработан принцип работы теплового насоса воздух-вода совместно с другими источниками тепла. Как это происходит на практике?

      При падении температуры окружающей среды, насос начинает работать с постоянно увеличивающейся нагрузкой.

    Когда показатели доходят до критичных отметок, включается резервный источник тепла: котел, работающий от электричества, жидкого и твердого топлива или газа, обеспечивающий повышение КПД.

  • Как только, температуры окружающей среды достаточно для полной производительности, котел отключается.
  • Контроль над включением-отключением отопительного оборудования осуществляется вручную или при помощи автоматики. Опыт эксплуатации показывает, что оптимально будет выполнить подключение в качестве резерва электрокотла.

    Как подобрать тепловой отопительный насос воздух-вода

    Правильно выбрав тепловой насос для отопления дома воздух-вода, можно раз и навсегда решить вопрос обогрева жилых и промышленных помещений. Подбор подходящей тепловой станции выполняют следующим образом:

      Тип корпуса – производители предлагают две базовых конструкции. Низкотемпературный моноблочный тепловой насос типа воздух-вода примечателен тем, что в помещении не устанавливается никакого оборудования, все необходимые узлы расположены на улице (либо в отдельном изолированном помещении). В дом входит только подающий и обратный трубопровод отопления.
      Сплит – системы, больше предназначены для бытового использования. Внешний блок устанавливается на улице и подключается к емкости накопителю. Разогретый фреон разогревает конденсатор, который методом косвенного нагрева передает тепло жидкости, используемой в качестве теплоносителя.

    Функциональные возможности – некоторые модели предназначены для подключения только к системе водяного обогрева здания. Применение других теплонасосов воздух-вода, подходит для отопления и горячего водоснабжения.

  • Зависимость производительности от температуры окружающей среды – бытовые модели обычно ограничены температурой от +45°С до -15°С, можно приобрести оборудование, способное вырабатывать тепловую энергию даже при -25-32°С. Эффективность системы отопления дома с ТН воздух – вода, напрямую зависит от этого параметра.
  • Дополнительно, к параметрам при выборе, обращают внимание на мощность оборудования, компанию производителя, выпускающую теплонасос и себестоимость установки, включая проведение монтажных работ.

    Как сделать расчет необходимой мощности ТН воздух-вода

    Существует два понятия, предварительный (в первом приближении) и проектный расчёт мощности. Первый можно выполнить самостоятельно, второй делает специализированное учреждение. В первом приближении, на каждый квадратный метр рассчитывают 70 Вт мощности ТН. Дальнейшие расчеты выполняют следующим образом:

      Подсчитывают общую отапливаемую площадь.

    Умножают полученную сумму на 0,7.

  • Полученный результат будет соответствовать минимально необходимой мощности оборудования.
  • Для отопления дома в 100 м², нужен тепловой насос мощности 7 кВт, 200 м² – 14 кВт и т.д.

    Производители тепловых насосов отопления воздух-вода

    Буквально 10 лет назад, на рынке предлагались всего несколько моделей тепловых насосов. Сегодня выбор стал намного больше. Ведущие немецкие производители, российские, японские и китайские компании, выпускают оборудование, с той или иной долей теплоэффективности.

    Судя по отзывам покупателей, наиболее востребованными являются насосы следующих компаний:

      Viessmann – более 30 лет занимается выпуском тепловых насосов. С тех пор, продукция компании существенно изменилась. Были учтены пожелания потребителей, внедрены новые технологии. В ТН Viessmann используется инновационная автоматика, полностью регулирующая весь процесс работы, оптимизирующая процесс обогрева, в согласии с погодными условиями.

    Читайте также:  Штамповка металла: что это, ее виды, горячая и холодная штамповка

    Buderus – модели отличаются высокой производительностью. Предназначены для бытового и промышленного применения. Полностью соответствуют особенностям отечественной эксплуатации. В серии Buderus предлагаются насосы для обогрева площади до 500 м² и выше.

    Stiebel Eltron – еще одна немецкая компания, пользующаяся неизменным спросом у отечественного потребителя. В качестве достоинств можно выделить большой ассортимент предлагаемого оборудования, функциональность устройств и возможность подбора по индивидуальным запросам. Модели Stiebel Eltron имеют высокий уровень СОР и отличаются экономичностью.

  • Heliotherm – австрийские теплонасосы, имеющие один из лучших показателей СОР среди всего термального оборудования. Имеют официальное представительство в РФ, что во многом облегчает монтаж, обслуживание систем и выполнение гарантийных обязательств. Теплонасосами Heliotherm оснащены более 15 000 различных объектов.
  • Стоимость установки ТН воздух-вода

    Последние модели тепловых насосов обойдутся в 160-1200 тыс. руб. Цена варьируется, в зависимости от производителя. На стоимость сильно влияет «раскрученность» бренда. Китайские модели, имеют меньшую цену, но и уступают по надежности и показателям СОР.

    Монтаж теплонасосов воздух-вода обычно входит в стоимость. Большинство производителей, дополнительно, бесплатно делают проект и предоставляют другие услуги по обслуживанию. Рассчитать полную стоимость, включая покупку ТН и его установку можно с помощью он-лайн калькуляторов.

    Рекомендации и правила монтажа ТН воздух-вода

    Теплонасосы воздух-вода устанавливаются в любом месте придомовой территории. Существуют общие правила относительно монтажа:

      Расстояние до жилого дома от 2 до 20 м.

    Минимальное расстояние до котельной, с которой агрегат соединяется несколькими трубами и электрическими кабелями.

    В котельной располагают накопительную емкость, устанавливают циркуляционное оборудование.

    Создается незначительный уровень шума при работе. Тем не менее, если планируется установить моноблок для внутреннего монтажа, для него стоит выделить отдельное звукоизолированное помещение.

  • Наружный блок выглядит как корпус кондиционера. Внизу расположены ножки для установки, а также настенные крепления.
  • В системе большинства моделей предусмотрена функция предотвращение замерзания. Поэтому, наружный блок не нуждается в утеплении.

    На сколько выгоден тепловой насос системы воздух-вода

    Выгода использования тепловых насосов отопления воздух-вода, стала особенно очевидной, после появления СОР. Под этим термином скрывается коэффициент, сравнивающий необходимые затраты на электроэнергию, при отоплении тепловым насосом типа воздух-вода. На практике это означает следующее:

      Для работы ТН требуется электричество. Напряжение нужно компрессору, нагоняющему давление в систему. СОР указывает, какое количество тепла было получено, благодаря потреблению электроэнергии в сутки.

  • Если СОР равен 3, значит, насос вырабатывает 3 кВт тепловой энергии на каждый кВт затраченного электричества.
  • Все, казалось бы, просто, если бы, не одно, но! Существует температурная зависимость насоса воздух-вода. При снижении температуры, теплоотдача существенно падает. Эффективность работы зимой снижается. Именно по этой причине, отзывы реальных владельцев о тепловых насосах системы воздух-вода с средней полосы России вразрез отличаются от тех же комментариев жителей северных широт.

    Все недостатки эксплуатации теплонасосов воздух-вода, в основном сводятся именно к зависимости от внешних температурных факторов. Но это можно учесть при выборе модели, обращая внимание на параметр, указывающий нижний предел температуры для сохранения ТН работоспособности.

    Перед решением о покупке, стоит прочитать несколько отзывов, показывающих преимущества и недостатки тепловых насосов, а также возможности и сферу применения оборудования.

    Тепловой насос типа воздух-вода: обзор технологии самостоятельного конструирования

    Современный тепловой насос воздух вода — устройство исключительно полезное. Даже если температура наружного воздуха приближается к нулю, с его помощью можно успешно обогревать довольно большие помещения.

    Если тепловые насосы типа «земля-вода» или «вода-вода» проще монтировать в частном доме с просторным участком, то модель типа «воздух-вода» без проблем устанавливается в городских зданиях, как жилых, так и офисных.

    • 1 Как работает данная система?
    • 2 Преимущества и недостатки такого отопления
    • 3 Алгоритм сборки самодельного агрегата
    • 4 Несколько слов о расчетах мощности
    • 5 Технология правильного обслуживания

    Как работает данная система?

    Окружающий нас мир полон энергии, нужно только собрать ее и правильно использовать. Для этого и предназначены тепловые насосы воздух вода. С их помощью можно собрать низкопотенциальную энергию из окружающей среды и преобразовать ее в высокопотенциальное тепло, способное обогреть жилище весьма эффективно. Специалисты называют этот процесс обратным принципом Карно, на основе которого работают холодильные установки.

    С помощью мощного вентилятора снаружи забирается обычный воздух. Он контактирует с испарителем, внутри которого находится хладагент, циркулирующий по змеевику. Нагреваясь, хладагент испаряется и поступает в компрессор. Здесь он сжимается и нагревается до температуры около 75 градусов и под давлением поступает в конденсатор. Там хладагент конденсируется и переходит в жидкое состояние, отдавая тепло домовой отопительной системе. Жидкий хладагент поступает в испаритель, где нагревается под действием наружного воздуха и т. д. Цикл «нагрев-испарение-сжатие-конденсация» повторяется снова и снова.

    Внешний блок теплового насоса воздух-вода размещают на участке, выбирая для этого недалеко от дома место с хорошей циркуляцией воздуха

    Тепловые насосы всех типов рекомендуется использовать в комплекте не с традиционными радиаторами, а с теми видами отопление, которые не требуют подогрева теплоносителя до высоких температур. К ним относят «теплый пол», воздушное отопление, радиаторы большой площади и т. п.

    Преимущества и недостатки такого отопления

    Современный тепловой насос типа воздух вода эффективен и позволяет заметно сэкономить на отоплении, поскольку:

    • воздух можно назвать самым доступным и дешевым возобновляемым ресурсом;
    • стоимость монтажа такого агрегата обойдется дешевле, чем установка других видов теплового насоса (грунт-вода, вода-вода и т. п.), а весь процесс осуществляется проще и быстрее ;
    • обогрев можно осуществлять даже при отрицательной температуре наружного воздуха;
    • устройство работает почти бесшумно;
    • обеспечивается эффективный воздухообмен внутри помещения;
    • управление установкой можно осуществлять в автоматическом режиме.
    Читайте также:  Эхмея — домашнее украшение с удивительным цветением

    Действительно, при сооружении воздушного теплового насоса не нужно бурить скважины или проводить масштабную выемку грунта, не нужно сооружать теплообменник для наружного контура и т. д. Понадобятся два небольших канала, по которым воздух будет забираться, а затем возвращаться наружу. Для этого в земле укладывают два небольших утепленных трубопровода. Существуют и модели, не нуждающиеся в таких трубопроводах.

    Для теплового насоса «воздух-вода» понадобится большой вентилятор, который будет подавать воздушные потоки к испарителю. Лопасти вентилятора должны быть закрыты решеткой

    Недостатков у этой конструкции немного, однако их следует учитывать. Хотя и считается, что воздушный теплонасос может эффективно работать круглый год, все же лучше использовать его в местности с мягкой и теплой зимой. Не рекомендуется включать такой тепловой насос при температуре ниже -7 градусов. При этом КПД системы в зимнее время будет ниже, чем весной или осенью. Хотя производители утверждают, что промышленные модели тепловых насосов этого типа могут вполне успешно работать и при -25 по Цельсию. В местности с суровым климатом самым выгодным вариантом может оказаться сочетание теплового насоса и традиционного отопительного котла, который включается только при наступлении сильных холодов.

    Разумеется, для работы любого теплового насоса необходима электроэнергия. На каждый затраченный киловатт электроэнергии устройство позволяет получить 3-4 кВт природной энергии. Поэтому в конечном счете использование теплового насоса для отопления экономически выгодно по сравнению с затратами на обогрев газом, дизельным, твердым топливом или на отопление с помощью электрического котла. Однако забывать о зависимости системы от наличия электроэнергии не стоит.

    Алгоритм сборки самодельного агрегата

    Почти все элементы воздушного теплового насоса можно изготовить самостоятельно. Компрессор рекомендуется снять с обычной сплит-системы. Как правило, такой прибор имеет подходящие характеристики и работает достаточно бесшумно. Помимо компрессора понадобится ряд материалов:

    • металлический бак из нержавейки, объемом 100 л или более;
    • пластиковая бочка с широкой горловиной;
    • трубы из меди различного диаметра (толщина стенок трубы — не менее 1 мм);
    • набор муфт и переходников;
    • электроды;
    • сливной кран;
    • отвоздушиватель ДУ-15;
    • предохранительный клапан;
    • манометры;
    • устройства для автоматического управления;
    • кронштейны для крепления элементов системы;
    • фреон и др.

    Обратите внимание! При включении компрессора потребуется достаточно большой ток, поэтому рекомендованная расчетная нагрузка электросчетчика в доме должна быть не менее 40А.

    Чтобы сделать воздушный тепловой насос, необходимо:

    1. Запастись подходящим компрессором и кронштейнами для его монтажа на стену. Чтобы сделать тепловой насос мощностью 9кВт, понадобится компрессор на 7,2 кВт.
    2. Изготовить из медной трубки змеевик, равномерно намотав трубу вокруг баллона нужного диаметра.
    3. Для изготовления конденсатора разрезать пополам стальной бак на 100 литров, вставить внутрь медный змеевик.
    4. Заварить бак и установить резьбовые соединения. Для установки готового конденсатора также понадобятся кронштейны.
    5. Разрезать пластиковую бочку, чтобы сделать испаритель.
    6. Вставить в испаритель медный змеевик из трубы на ¾ дюйма.
    7. Для монтажа испарителя на стену нужен еще один набор L-образных кронштейнов.
    8. Соединить элементы в общую систему.
    9. Пригласить мастера по холодильному оборудованию, который проверит качество сборки и закачает в систему хладагент.

    После этого необходимо обеспечить забор наружного воздуха и его сброс для контакта с испарителем, а также подключить устройство к системе отопления дома.

    Чтобы сделать змеевик из медной трубки для теплового насоса «воздух-вода», можно взять баллон подходящего диаметра из-под фреона или газа и аккуратно намотать трубку на него

    Компрессор для теплового насоса «воздух-вода» можно снять со сплит-системы, удостоверившись, что у него достаточная мощность. Для изготовления конденсатора подойдет металлический бак

    Основные принципы работы воздушного теплового насоса представлены в видеоматериале на примере промышленной модели:

    Обратите внимание, что если принято решение использовать тепловой насос параллельно с отопительным котлом, рекомендуется при подключении использовать байпас.

    Несколько слов о расчетах мощности

    Перед началом работ по созданию насоса, следует определиться с его мощностью. Не стоит делать агрегат «с запасом», поскольку это повлечет совсем не нужные материальные расходы. Недостаток мощности скажется на эффективности работы системы, в этом случае в доме будет слишком холодно.

    Специалисты для подробных расчетов мощности теплового насоса используют специальные программы, которые позволяют определить и другие параметры, например, площадь медного змеевика и т. п. Народные умельцы поступают проще — используют он-лайн калькуляторы, которые установлены на некоторых профильных сайтах. В специальные поля следует ввести данные о:

    • регионе, в котором находится помещение;
    • общей площади частного дома;
    • высоте потолков в комнатах;
    • степени утепления здания.

    На основании этих данных программа выдаст расчетную мощность теплового насоса. Разумеется, чем лучше утеплено здание, тем меньше тепла понадобится для его обогрева, поэтому решить проблему теплоизоляции рекомендуется еще до начала монтажа. Для вас же мы приводим ориентировочные данные для общего ознакомления.

    Ориентировочная зависимость необходимой теплопроизводительности ТН от площади дома с хорошими теплоизоляционными свойствами

    Площадь, м. кв. 100 150 200 250 300 350
    Мощность ТН кВт. 5,0 8,0 12,0 16,0 21,0 28,0

    Технология правильного обслуживания

    Работа тепловых насосов регулируется автоматически, поэтому никакого особого ежедневного ухода эта система не требует. Все же рекомендуется периодически, хотя бы раз в год, осматривать все элементы системы, чтобы выявить возможные неполадки и предотвратить их. Владельцу теплового насоса следует:

    1. Проверять состояние всех имеющихся фильтров и прочищать их.
    2. Контролировать температуру масла в компрессоре (оно должно быть теплым).
    3. Удалять мусор, попавший в наружный теплообменник.
    4. Удалять пыль и грязь с температурных датчиков.
    5. Проверять состояние проводки и линии подключения.
    6. Осматривать шланги, трубы и места их соединений, выявляя протечки.
    7. При необходимости смазывать соответствующие точки двигателя и вентилятора.
    Читайте также:  Угловой унитаз с бачком: практичность и комфортное решение

    Обычно компрессор снабжен системой подогрева масла. Перед запуском насоса следует на несколько часов оставить его включенным, чтобы масло успело прогреться. Без этой предосторожности оборудование может очень быстро выйти из строя.

    • Об авторе
    • Последние статьи
    • 14.10.2015 -Установка кранов для подключения стиральной машины к водопроводу
    • 04.10.2015 -Классификация кранов для батарей отопления + технология их установки
    • 30.03.2015 -Выбираем ибп для газового котла: как найти качественный бесперебойник?

    Выбираем между газовой и дизельной тепловыми пушками

    Наряду с такими востребованными устройствами для обогрева, как конвекторы и радиаторы, на рынке представлены тепловые пушки. Это агрегаты, которые осуществляют обогрев помещений и открытых зон в короткие сроки и могут работать при наличии/отсутствии центрального источника тепла. В роли энергетического элемента зачастую выступает дизтопиво или газ. Главным преимуществом таких устройств является способность обеспечивать необходимое тепло на больших площадях. Особенно широко они применяются в производственной сфере, а какая тепловая пушка будет лучше – газовая или дизельная — рассмотрим подробнее.

    Основные особенности газового устройства

    Тепловая пушка, работающая на газовом топливе, является наиболее чистым источником тепла. Во время эксплуатации прибора продукты сгорания практически отсутствуют, не загрязняя окружающий воздух. Электроэнергия необходима только для запуска вентилятора, также она позволяет производить отдачу тепла непосредственно после включения, без предварительного разогрева. Такие тепловые пушки оснащаются системой контроля горения и защитным реле, предотвращающим возможность перегрева.

    Основная отличительная особенность газового устройства – это получение тепловой энергии практически со 100% КПД.

    Газовые устройства высокоэффективные, экономичные и безопасные, поэтому очень популярны в любой сфере. Тепловые пушки востребованы в строительстве, широко используются для обогрева складов, теплиц, а также в отрасли животноводства. Для эксплуатации устройства необходимо иметь запасной газовый баллон, чтобы поддерживать бесперебойную работу прибора. Несмотря на относительную безопасность, в жилых комнатах все же практикуется использование электрической пушки, так как требуемый эффект нагрева достигается при небольшой мощности.

    Отличительная характеристика и параметры пушки на дизтопливе

    Дизельные тепловые пушки обладают большими преимуществами, но сфера их применения более ограничения. Топливо в данных агрегатах подается при помощи насоса или компрессора, тепловой воздушный поток задает электровентилятор. Для возможности автономной работы используется термостат, таймер и устанавливается система контроля пламени. По принципу работы их делят на два вида:

    1. Устройство прямого нагрева может использоваться только в помещениях с хорошей вентиляцией, так как продукты горения выделяются непосредственно в окружающий воздух. Небезопасно для применения в местах, где постоянно находятся или работают люди.
    2. Агрегат непрямого нагрева позволяет качественно прогревать воздух, при этом выхлопные газы выходят наружу при помощи специализированных дымоходов.

    Технические характеристики тепловой пушки прямого типа нагрева не позволяют ее использовать для отопления жилых помещений. Продукты сгорания не должны накапливаться в помещении, поэтому необходимо обеспечить регулярное проветривание для возможности наполнения пространства кислородом. Такие агрегаты наиболее востребованы и оптимально подходят для нагрева подсобных помещений. Имеют широкое распространение в сельском хозяйстве.

    Дизельные пушки непрямого типа нагрева при соблюдении всех правил и норм эксплуатации могут применяться в мастерских, гаражах, на производстве. Благодаря предусмотренным конструкцией специальным отводам выхлопных соединений за пределы помещения, они могут применяться в зоне скопления людей, в местах, где осуществляется непосредственно рабочий процесс.

    Дизельные пушки любого типа эффективны для размораживания или сушки материалов. Они позволяют ускорить процесс высыхания дерева, в связи с чем широко применимы в деревообрабатывающей отрасли, а также на мебельных фабриках. Они являются незаменимым источником тепла, позволяющим оперативно регулировать этапы ремонтных работ, быстро просушивая обработанные поверхности стен и потолка.

    Для нагрева больших площадей это самые экономичные агрегаты, так как расход керосина или дизельного топлива составляет около 1 л в час, при этом прогреть пространство можно до 250 м 3 .

    Несмотря на все достоинства, есть и недочет – это достаточно тяжелое оборудование, которое подлежит перемещению с помощью специальных транспортеров с колесами.

    Достоинства и недостатки устройств

    Выбирая агрегат экстренного нагрева помещения, необходимо взвесить все преимущества и минусы работы устройства в каждом конкретном случае. Учитывая условия эксплуатации, может быть оптимальным вариантом как газовый, так дизельный прибор. На выбор может влиять несколько факторов:

    • легкость в эксплуатации;
    • экономия потребления источника тепла;
    • стоимость горючего материала;
    • габариты и условия транспортировки;
    • зона применения;
    • площадь обогрева;
    • безопасность;
    • надежность.

    Каждый из вариантов тепловой пушки имеет свои отличительные преимущества. Главное, чтобы они совпадали с приоритетами в эксплуатации прибора. Газовый агрегат по стоимости дешевле, но необходимо где-то пополнять запасы сжиженного газа, если отсутствует подключение к центральной газовой магистрали. Дизельное топливо проще приобрести и хранить, но такие устройства достаточно тяжелые, что ограничивает их мобильность. Если нет необходимости постоянно перемещать тепловую пушку с места на место, а использовать как стационарный отопительный элемент, то на данный параметр можно не обращать внимание.

    Если рассматривать эффективность обогрева, то при необходимости нерегулярной работы лучше подойдут газовые пушки. Они значительно быстрее нагревают помещение и легко транспортируются. Ввиду того, что продукты сгорания отсутствуют, приборы могут свободно использоваться в жилых помещениях. Дизельные устройства наоборот, опасны для здоровья человека из-за накопления в воздухе отходов эксплуатации прибора.

    Чтобы определить оптимальный вид тепловой пушки, сравните технические возможности устройства с индивидуальными потребностями, а также экономической целесообразностью использования таких приборов обогрева.

    Рекомендации при выборе типа агрегата

    Чтобы максимально выгодно приобрести хороший агрегат для быстрого обогрева больших площадей, необходимо определить следующие моменты:

    1. Агрегат нужен для постоянной работы или будет использоваться по необходимости.
    2. Определить место установки и обозначить возможность соблюдения необходимых норм техники безопасности и противопожарных правил.
    3. Определиться с оптимальной мощностью устройства. Независимо от типа прибора, необходимая нагрузка определяется путем умножения объема помещения, максимально возможной разницы температуры на улице и в помещении, а также коэффициента от 0,6 до 4 (в зависимости от степени капитального строения и утепления стен). Чем менее практичный стройматериал использовался при строительстве помещения, тем большая норма показателя применяется.
    Читайте также:  Трубы для водяного теплого пола: схемы укладки, опрессовка

    На рынке представлено достаточно много моделей тепловых пушек, позволяющих быстро прогреть помещение до необходимой температуры. Наиболее популярные модели газовых тепловых агрегатов – это Master и Калибр, дизельных — Master и Elitech. Независимо от вида источника тепловой энергии, агрегаты одинаково способны обеспечить заданный температурный режим любой строительной площадки, теплицы и любого другого типа помещения.

    Выбираем тепловые пушки для обогрева гаража

    1. Особенности
    2. Обзор видов
    3. Рейтинг лучших моделей
    4. Критерии подбора
    5. Правила установки и использования

    Обогрев гаража – одна из актуальнейших проблем почти на всей территории нашей необъятной Родины. Ярко выраженная сезонность климата, когда после жаркого лета и умеренно-теплой осени неизбежно приходит суровая зима, заставляет многих автомобилистов планировать ремонтные и прочие работы с учетом этого фактора.

    Зависимость от внешних условий тем более ощутима, чем дальше гараж от дома. Понятно, что в отсутствие обогрева о качественном ремонте или иной деятельности придется забыть до весны. Решением может стать специально разработанный обогревательный прибор – тепловая пушка.

    Особенности

    Пушкой обогреватель был назван за внешнее сходство со старинным корабельным орудием – это труба, наклон которой регулируется, установленная на станине с колесами. По аналогии все иные приборы того же назначения, но другой формы тоже стали именовать тепловыми пушками. Устройство тепловых пушек напоминает бытовой фен. Вентилятор прогоняет поток воздуха через нагревательный элемент, в итоге воздух забирает часть тепла и распространяет его по помещению. Постепенно температура в помещении повышается.

    Тепловая пушка для обогрева гаража стала применяться практически сразу после своего появления.

    Обзор видов

    Эволюция тепловых пушек шла по трем основным направлениям, определившимся вследствие особенностей главного энергоносителя. Обогреватели могли быть керосиновыми, на солярке, чуть позже появились газовые. Отдельным направлением стали электротеплопушки.

    Электрические

    Электропушка – наиболее распространенный и простой в эксплуатации тип тепловой пушки. Доступность электроэнергии сделала эту разновидность наиболее популярной. Простота конструкции играет в пользу электропушки. Для запуска ее в эксплуатацию достаточно подключения к электросети. Важно заранее определиться с потребляемой мощностью, так как существуют электротеплопушки, которым необходимо подключение к трехфазной сети в 340 вольт, и подключить их можно далеко не везде. Обычно для обогрева стандартного гаража используется агрегат мощностью 3-5 кВт.

    На таких обогревателях монтируются переключатели, позволяющие установить интенсивность обогрева: от простого вентилятора до максимальной мощности. Недостатком такого типа обогревателей являются достаточно высокая стоимость потребляемой энергии, необходимость монтажа проводки большого сечения, иначе есть опасность, что электросеть не выдержит возросшего напряжения.

    Кроме того, наличие электрошнура на полу гаража может вызвать значительные неудобства, можно случайно зацепиться и перевернуть обогреватель, постоянно придется оберегать кабель от повреждений.

    Дизельные

    Эти тепловые пушки считаются наиболее мощными. Действительно, прогревать в течении длительного времени такие агрегаты могут даже очень большие помещения. Кабель для подключения к электросети нужен самый обычный, ведь электроэнергия будет потребляться лишь на вращение вентилятора, нагрев же осуществляется за счет горения солярки. И вот тут возникает главная проблема этого типа тепловых пушек – токсичные газы.

    Включать такое отопительное оборудование в помещениях с затрудненной вентиляцией нельзя ни в коем случае. Особенно актуальна данная проблема для весьма эффективных теплопушек прямого нагрева. В этом случае поток воздуха нагревается от пламени горящего топлива и все продукты горения, таким образом, выбрасываются непосредственно в помещение. Чаще такие теплопушки используют для быстрого прогрева открытых боксов с постоянным притоком свежего воздуха.

    Несколько более безопасны дизельные теплопушки непрямого нагрева. Горючая смесь из воздуха и дизельного топлива впрыскивается в специальную камеру, где и происходит горение, поток воздуха нагревается от нагретой поверхности камеры. Понятно, что эффективность такого обогревателя несколько ниже, но так появляется возможность отвести газы из камеры сгорания через специальную систему газоотведения из помещения наружу.

    Газовые

    Наиболее современные тепловые пушки – газовые. Эти агрегаты также требуют подключения к стандартной электросети для вращения электромотора вентилятора. Для нагрева воздуха применяется относительно недорогое топливо – бытовая смесь пропана и бутана из баллонов или из газовой сети. Газовые тепловые пушки – весьма эффективное обогревательное оборудование с КПД почти в 100%.

    Недостатком данного типа теплопушек может являться необходимость подключения дополнительного газового оборудования (шланг, баллон и прочее) вдобавок к электрокабелю. Кроме этого, при эксплуатации газовых нагревателей всегда присутствует опасность отравления угарным газом, незаметно накапливающимся в непроветриваемом помещении. Поэтому для нормальной, длительной и безопасной эксплуатации прибора придется либо оставить дверь гаража открытой, либо периодически открывать ее.

    Третий вариант – монтаж специальной системы принудительной вентиляции обеспечивающей постоянный приток свежего воздуха. Естественно, что часть тепла при любом раскладе будет постоянно уходить на обогрев холодного свежего воздуха, что существенно повышает расход газа.

    Рейтинг лучших моделей

    В каждом типе тепловых пушек по итогам продаж и согласно отзывам пользователей можно выявить своеобразных лидеров. Приведем топ-рейтинг лучших моделей. Электротеплопушки, приобретаемые для обогрева гаражей, можно представить следующими моделями.

    Для стандартного гаража лучшими можно считать такие варианты.

    • «Зубр ЭТП М1» – прекрасно прогревает обычный гараж в 25 м² со стандартной высотой потолка около 2,5 м. Если он еще и хорошо утеплен, за несколько часов работы на полной мощности можно получить +30°С, что излишне, поэтому после прогрева помещения можно будет снизить интенсивность.
    Читайте также:  Шкаф-пенал для ванной – современные разновидности. 78 фото идеальных дизайнерских шкафов

    • «Ресанта ТПК 3000К» – имеет керамический нагревательный элемент, стандартный гараж прогреет даже быстрее «Зубра». Устройство снабжено термостатом, который будет периодически отключать нагревательный элемент для поддержания заданной температуры прогрева.

    • Ballu BHP-P-3, кроме достаточной для прогрева стандартного гаражного помещения мощности, отличается возможностью направлять поток нагретого воздуха в нужном направлении без перемещения всего прибора. Устройство может работать 24 часа без отключения, так как снабжено термостатом.

    Для более обширных помещений понадобится более мощное оборудование.

    • Wester TB-5/СТ – мощность этой тепловой пушки достигает 5 кВт. Она достаточно быстро прогревает помещение в 50 м² до приемлемой температуры, а за несколько часов непрерывной работы сможет создать настоящую тропическую жару.

    Мощность регулируется переключателем и термостатом.

    • Ballu BHP-P-5 – мощность агрегата также составляет 5 кВт, в остальном пушка идентична уже упомянутой модели бренда Ballu.

    • Timberg TIH R5 5M – очень удобный агрегат. Кроме того что его можно установить, как и большинство тепловых пушек, на пол, может быть смонтирован и на стену, это позволяет удалить с пола такой неудобный кабель. Термостат регулирует температуру, благодаря этому прибор может работать без выключения весьма длительное время. Надежный производитель дает 10-летнюю гарантию.

    Среди газовых теплопушек так же можно обозначить лидеров.

    • Master BLP 17M имеет регулятор мощности, что позволяет наиболее оптимально использовать топливо. Способен прогреть помещение до 650 м³.

    • «Спец IGE-15» может применяться для обогрева хорошо проветриваемых помещений. Неплохо справляется с прогревом гаражного бокса в 150 м².

    • «Калибр ТПГ-10» обеспечивает длительное и качественное отопление даже неутепленных гаражей и боксов. Использует бытовую газовую смесь пропан-бутан.

    • «Интерскол ПТГ-10» – один из самых надежных тепловых агрегатов. Способен успешно обогреть помещение до 150 м² при одном из самых низких показателей расхода топлива.

    Своеобразными лидерами среди наиболее мощных тепловых дизельных пушек могут являться такие.

    • Master BV 77E – это обогреватель непрямого нагрева. Его можно применять в помещениях со средним уровнем вентиляции. Предполагается вывод наружу продуктов сгорания. Агрегат надежный и производительный, при этом он еще и достаточно экономичный.

    • «Профтепло ДК-36ПЛ» – один из самых мощных инфракрасных дизельных обогревателей, внешне серьезно отличается от традиционной тепловой пушки. В нем не создается поток теплого воздуха. Обогрев происходит за счет теплового излучения.

    • Ballu BHDP-20 отлично обогреет помещение площадью до 200 м². Производительный и надежный агрегат имеет облегченный топливный бак, что позволяет его легко перемещать в одиночку, но значительно сокращает время работы без дозаправки.

    Критерии подбора

    Чтобы подобрать оптимальную тепловую пушку для гаража, следует определить для себя критерии выбора. Для этого обязательно учесть:

    • площадь и объем помещения, которое предстоит отапливать;
    • будут ли находиться в этом помещении люди и насколько долго;
    • располагаются ли в гараже горючие материалы.

    Самый простой расчет мощности тепловой пушки при стандартной высоте потолка в гараже – это 1 кВт на 10 м². Но если местность располагается в области континентального и резкоконтинентального климата (Зона Севера, Урал, Сибирь или Дальний Восток), нелишним будет приобретение обогревателя вдвое сильнее, т. е из расчета 2 кВт на 10 м².

    Лучше приобретать агрегат с регулируемой мощностью, это позволит снизить потребление энергоносителя.

    Если в гараже люди присутствуют не регулярно, а в него проведена стандартная проводка в 220 В, для отопления вполне можно использовать электротеплопушку. Однако длительное использование такого способа обогрева вызовет большой перерасход электроэнергии, соответственно, и высокую плату за нее. При включении электрического обогревающего устройства надо учитывать возможности электропроводки, которая проложена в гараже, иначе есть опасность ее повреждения и даже пожара. Слабая электропроводка также не позволит включать другие электроприборы одновременно с электропушкой.

    Спасти положение могут газовая или дизельная тепловые пушки. Важно помнить, что для нормального функционирования таких обогревателей требуется постоянный приток свежего воздуха и продуманная система вентиляции. В помещениях, где люди будут работать длительное время, недопустимо использование дизельных обогревателей прямого горения, однако, их вполне можно использовать для прогрева открытых помещений или гаража, в котором нет людей. Некоторые владельцы гаражей-мастерских предлагают обзавестись двумя тепловыми пушками, газовой и дизельной. Дизельная включатся для быстрого прогрева гаража, а затем в дело вступает экономичная газовая, которая будет поддерживать в гараже приемлемую температуру в течение всего времени работы.

    При этом, конечно, должна хорошо функционировать вентиляция.

    Правила установки и использования

    При установке тепловой пушки для отопления гаража следует руководствоваться несколькими простыми правилами.

    • Установить прибор так, чтобы он как можно меньше создавал помех людям во время работы, это позволит сэкономить время и убережет сам обогреватель от непреднамеренных повреждений.
    • Важно проследить за расположением электрического кабеля и баллона со шлангом в случае газового варианта.
    • При пользовании газовым и дизельным обогревателями необходимо убедиться в надежности системы вентилирования гаража.
    • Тепловые пушки при неверном использовании могут стать причиной возгорания и пожара. Важно размещать их на расстоянии не менее 0,5 м от горючих материалов, а поток нагретого воздуха вообще не должен встречать на пути никаких горючих предметов или жидкостей. Особенно это актуально для нагревателей с прямым нагревом.
    • Нельзя накрывать тепловую пушку, создавать препятствие для нагретого или холодного воздуха, сушить с ее помощью одежду или обувь. Все это может привести к перегреву и возгоранию.
    • Ни в коем случае нельзя пользоваться оборудованием с поврежденной изоляцией электрического провода.

    В следующем видео вас ждет обзор тепловой пушки “Ресанта” ТЭП-3000К.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: