Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Как работает тепловой насос: Принцип работы теплового насоса. Как работает тепловой насос?

Содержание

Принцип работы теплового насоса. Как работает тепловой насос?

Все больше и больше интернет пользователей интересуются альтернативами способами отопления: тепловыми насосами.

Для большинства это абсолютно новая и неизвестная технология, поэтому и возникают вопросы типа: «Что такое тепловой насос?», «Как выглядит тепловой насос?», «Как работает тепловой насос?» и пр.

Здесь мы постараемся просто и доступно дать ответы на все эти и еще много других вопросов, связанных с тепловыми насосами.

 

Что такое Тепловой Насос?

Тепловой насос — устройство (другими словами «тепловой котел»), которое отбирает рассеянное тепло из окружающей среды (грунт, вода или воздух) и переносит его в отопительный контур вашего дома.

Тепловой насос Грунт-Вода

Благодаря солнечным лучам, которые непрерывно поступают в атмосферу и на поверхность земли происходит постоянная отдача тепла. Именно таким образом поверхность земли круглый год получает тепловую энергию.

Воздух частично поглощает тепло от энергии солнечных лучей. Остатки солнечной тепловой энергии почти полностью поглощается землей.

Кроме того, геотермальное тепло из недр земли постоянно обеспечивает температуру грунта +8°С (начиная с глубины 1,5-2 метра и ниже). Даже холодной зимой температура на глубине водоемов остается в диапазоне +4-6°С.

Именно это низкопотенциальное тепло грунта, воды и воздуха переносит тепловой насос из окружающей среды в отопительный контур частного дома, предварительно повысив температурный уровень теплоносителя до необходимых +35-80°С.

ВИДЕО: Как работает тепловой насос Грунт-Вода?

 

Что делает Тепловой Насос?

Тепловые насосы — тепловые машины, которые предназначены для производства тепла с использованием обратного термодинамического цикла. Тепловые насосы переносят тепловую энергию от источника с низкой температурой в систему отопления с более высокой температурой.

В процессе работы теплового насоса происходят затраты энергии, не превышающие объем произведенной энергии.

Прямой цикл Карно

В основе работы теплового насоса лежит обратный термодинамический цикл (обратный цикл Карно), состоящий из двух изотерм и двух адиабат, но в отличии от прямого термодинамического цикла (прямого цикла Карно) процесс протекает в обратном направлении: против часовой стрелки.

В обратном цикле Карно окружающая среда выступает в роли холодного источника тепла. При работе теплового насоса тепло внешней среды благодаря совершению работы передается потребителю, но с уже более высокой температурой.

Передать тепло от холодного тела (грунт, вода, воздух) возможно только при затрате работы (в случае с тепловым насосом — затраты электрической энергии на работу компрессора, циркуляционных насосов и пр.) или другого компенсационного процесса.

Еще тепловой насос можно назвать «холодильником наоборот», так как тепловой насос это та же холодильная машина, только в отличии холодильника тепловой насос забирает тепло снаружи и переносит его в помещение, то есть обогревает помещение (холодильник же охлаждает путем отбора тепла из холодильной камеры и выбрасывает его через конденсатор наружу).

Как работает Тепловой Насос?

Теперь поговори о том как работает тепловой насос. Для того, что понять принцип работы теплового насоса нам нужно разобраться в нескольких вещах.

1. Тепловой насос способен извлекать тепло даже при отрицательной температуре.

Большинство будущих домовладельцев не могут понять принцип работы теплового насоса Воздух-Вода (в принципе любого воздушного теплового насоса), так как не понимают каким образом может извлекаться тепло из воздуха при отрицательной температуре зимой. Вернемся к основам термодинамики и вспомни определение теплоты.

Теплота — форма движения материи, представляющая собой беспорядочное движение образующих тело частиц (атомов, молекул, электронов и др.).

Даже при температуре 0˚С (ноль градусов по Цельсию), когда замерзает вода, в воздухе все еще есть теплота.  Ее значительно меньше чем, например при температуре +36˚С, но тем не менее и при нулевой и при отрицательной температуре происходит движение атомов, а значит и происходит выделение теплоты.

Движение молекул и атомов полностью прекращается при температуре -273˚С (минус двести семьдесят три градуса по Цельсию), что соответствует абсолютному нулю температуры (ноль градусов по шкале Кельвина). То есть и зимой при минусовой температуре в воздухе есть низкопотенциальное тепло, которое можно извлекать и переносить в дом.

2. Рабочая жидкость в тепловых насосах — хладагент (фреон).

Хладагент R-410А, используемый в тепловых насосах

Что такое холодильный агент? Хладагент — рабочее вещество в тепловом насосе, которое отбирает теплоту от охлаждаемого объекта при испарении и передает тепло рабочей среде (например, воде или воздуху) при конденсации.

Особенность хладагентов в том, что они способны закипать и при отрицательных и при относительно низких температурах. Кроме того хладагенты могут переходить из жидкого состояния в газообразное и наоборот. Именно во время перехода из жидкого состояния в газообразное (испарения) происходит поглощение теплоты, а во время перехода из газообразного в жидкое (конденсации) происходит передача теплоты (отделение тепла).

3. Работа теплового насоса возможна благодаря его четырем ключевым компонентам.

Для того, чтобы понять принцип работы теплового насоса его устройство можно разделить на 4 основные элементы:

  1. Компрессор, который сжимает хладагент для повышения его давления и температуры.
  2. Расширительный клапан — терморегулирующий вентиль, который резко понижает давление хладагента.
  3. Испаритель — теплообменник, в котором хладагент с низкой температурой поглощает тепло от окружающей среды.
  4. Конденсатор — теплообменник, в котором уже горячий хладагент после сжатия передает тепло в рабочую среду отопительного контура.

Именно эти четыре компонента позволяют холодильным машинам производить холод, а тепловым насосам — тепло. Для того, чтобы разобраться как работает каждый компонент теплового насоса и для чего он нужен предлагаем просмотреть видео о принципе работы грунтового теплового насоса.

ВИДЕО: Принцип работы теплового насоса Грунт-Вода

Принцип работы теплового насоса

Теперь попытаемся подробно описать каждый этап работы теплового насоса. Как уже говорилось ранее — в основе работы тепловых насосов лежит термодинамический цикл. Это значит, что работа теплового насоса состоит из нескольких этапов цикла, которые повторяются снова и снова в определенной последовательности.

Рабочий цикл теплового насоса можно разделить на четыре следующие этапы:

1. Поглощение тепла из окружающей среды (кипение хладагента).

В испаритель (теплообменник) поступает хладагент, который находиться в жидком состоянии и имеет низкое давление. Как мы уже знаем при низкой температуре хладагент способен закипать и испаряться. Процесс испарения необходим для того, чтобы вещество поглотило тепло.

Согласно второму закону термодинамики тепло передается от тела с высокой температурой к телу с более низкой температурой.

Именно на этом этапе работы теплового насоса хладагент с низкой температурой проходя по теплообменнику отбирает тепло от теплоносителя (рассола), который ранее поднялся из скважин, где отобрал низкопотенциальное тепло грунта (в случаи с грунтовыми тепловым насосами Грунт-Вода).

Дело в том, что температура грунта под землей в любое время года составляет +7-8°С. При использовании геотермального теплового насоса типа Грунт-Вода устанавливаются вертикальные зонды, по которым циркулирует рассол (теплоноситель). Задача теплоносителя — нагреться до максимально возмножной температуры во время циркуляции по глубинным зондам.

Когда теплоноситель отобрал тепло из грунта, он поступает в теплообменник теплового насоса (испаритель) где «встречается» с хладагентом, который имеет более низкую температуру. И согласно второму закону термодинамики происходит теплообмен: тепло от более нагретого рассола передается менее нагретому хладагенту.

Здесь очень важный момент: поглощение тепла возможно во время испарения вещества и наоборот, отдача теплоты происходит при конденсации. Во время нагрева хладагента от теплоносителя он меняет свое фазовое состояние: хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное (происходит процесс закипания хладагента, он испаряется).

Пройдя через испаритель хладагент находиться в газообразной фазе. Это уже не жидкость, но газ, который отобрал тепло у теплоносителя (рассола).

2. Сжатие хладагента компрессором.

На следующем этапе хладагент в газообразном состоянии попадает в компрессор. Здесь компрессор сжимает фреон, который за счет резкого увеличения давления нагревается до определенной температуры.

Аналогичным образом работает и компрессор обычного бытового холодильника. Единственное существенное отличие компрессора холодильника от компрессора теплового насоса — значительно меньшая производительность.

ВИДЕО: Как работает холодильник с компрессором

 

3.

Передача тепла в систему отопления (конденсация).

После сжатия в компрессоре хладагент, который имеет высокую температуру поступает в конденсатор. В данном случае конденсатор — это тоже теплообменник, в котором во время конденсации происходит отдача теплоты от хладагента к рабочей среде отопительного контура (например воде в системе теплых полов, или радиаторов отопления).

В конденсаторе хладагент из газовой фазы снова переходит в жидкую. Этот процесс сопровождается выделением тепла, которое используется для системы отопления в доме и горячего водоснабжения (ГВС).

4. Понижение давления хладагента (расширение).

Теперь жидкий хладагент нужно подготовить к повторению рабочего цикла. Для этого хладагент проходит через узкое отверстие термо-регулирующего вентиля (расширительного клапана). После «продавливания» через узкое отверстие дросселя хладагент расширяется, вследствие чего падает его температура и давление.

Этот процесс сравним с распылением аэрозоля из балончика. После распыления балончик на короткое время становиться холоднее. То есть произошло резкое падение давления аэрозоля вследствие продавливания наружу, температура соответственно тоже падает.

Теперь хладагент снова находиться под таким давлением, при котором он способен закипеть и испаряться, что необходимо нам для поглощения тепла от теплоносителя.

Задача ТРВ (термо-регулирующий вентиль) — снизить давление фреона путем расширения его на выходе из узкого отверстия. Теперь фреон снова готов закипать и поглощать тепло.

Цикл снова повторяется до тех пор, пока система отопления и ГВС не получит от теплового насоса необходимый объем тепла.

 

Принцип действия теплового насоса | Viessmann

Принцип работы теплового насоса очень напоминает по своей сути работу холодильника. В то время как холодильник отводит тепловую энергию и направляет ее наружу, то есть из внутренней части холодильника, тепловой насос делает наоборот: он забирает тепловую энергию от окружающей среды за пределами помещения и преобразует ее в полезную для отопления. Тепловой насос может забирать тепловую энергию как из воздуха внутри помещения или снаружи, так и из грунтовых вод и почвы. И поскольку температура полученного тепла, как правило, не достаточна для того, чтобы отапливать здание или обеспечивать его горячей водой, в дело вступает термодинамический процесс.

Процесс охлаждения в подробностях


В независимости от того, какой тип теплового насоса используется для отопления, в функционал теплового насоса также входит процесс охлаждения, который происходит в четыре этапа.

1. Испарение

Для того, чтобы начать процесс испарения жидкости, необходима энергия. Этот процесс можно наблюдать на примере с водой. Если емкость с водой нагревается до 100 градусов Цельсия (тепловая энергия подается) вода начинает испаряться. При дальнейшем подаче тепловой энергии температура воды не повышается. Вместо этого вода полностью преобразуется в пар.

2. Сжатие газа

При сжатии газа, например воздуха (давление увеличивается), также повышается температура. Вы можете наблюдать это например, если вы придержите отверстие в велосипедном воздушном насосе и начнете процесс «накачки» воздуха, вы почувствуете тепло.

3. Конденсация


Согласно закону сохранения энергии при конденсации водяного пара, высвобождается тепловая энергия, которая ранее использовалась для испарения.

4. Расширение

При резком снижении давления в жидкости, находящейся под давлением, температура снижается в несколько раз. Это можно наблюдать на примере баллона с сжиженным газом для кемпинговой горелки. Открытие клапана может привести к образованию льда на клапане баллона с жидким газом даже летом. (Здесь давление снижается с 30 бар до 1 бар.)

Постоянное повторение процесса


Эти процессы происходят внутри теплового насоса в замкнутом контуре. Для транспортировки тепла используется жидкость (хладагент), которая испаряется при очень низких температурах. Чтобы испарить эту жидкость, используется тепловая энергия из земли или наружного воздуха. Для этого достаточно даже температуры в минус 20 градусов по Цельсию. Холодные пары хладагента затем очень сильно сжимаются компрессором. При этом их температура возрастает до 100 градусов Цельсия. Эти пары хладагента конденсируются и отдают тепло в систему отопления. Затем давление жидкого хладагента на расширительном клапане сильно снижается. При этом температура жидкости снижается до исходного уровня. Процесс может начинаться заново.

Процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса


Проще всего объяснить этот процесс на примере воздушно-водяного теплового насоса: тепловой насос «воздух-вода» может состоять из одной или двух составляющих. В обоих случаях встроенный вентилятор активно  направляет  окружающий воздух в теплообменник. Через теплообменник проходит хладагент, который переходит из одного состояния в другое при очень низких температурах. Внутри теплообменника хладагент нагревается воздухом из окружающей среды  и постепенно переходит в газообразное состояние. Для повышения температуры, возникающих при этом паров, используется компрессор. Он сжимает пары хладагента и увеличивает как давление, так и их температуру до требуемого значения.

Другой теплообменник (конденсатор) затем передает тепло от нагретых паров хладагента на отопление (теплые полы, радиаторы, буферная емкость или водонагреватель). Хладагент, находящийся под давлением отдает тепло, его температура падает и он снова переходит в жидкое состояние. Перед тем, как поступить обратно в контур, хладагент сначала расширяется в расширительном клапане. После того, как он достигнет своего исходного состояния, процесс процесс в холодильном контуре может начинаться с самого начала.

Что такое тепловой насос. Принцип работы и стоимость теплового насоса

  Тепловой насос — это альтернатива газовому или электрическому котлу, принцип работы, которых основывается на произведении тепла. Тепловой насос в свою очередь не производит тепло — он берет энергию воздуха с улицы, воды или же грунта, и переносит в помещение. Таким образом, тепловой насос может работать на отопление, кондиционирование воздуха и даже на нагрев воды.


 

  Тепловые насосы способны обеспечивать отопление даже при наружной температуре воздуха в -25°C. Тем самым, достигается высокий показатель КПД тепловых насосов – 3-5кВт тепла (или же холода) на 1 кВт электричества, в то время когда у газовых и электрических котлов уровень КПД меньше 1 кВт! Откуда тепловой насос берет тепло, если на улице -25°C? Ответ прост. Из того же воздуха. На самом деле абсолютный 0, это -273 градуса по Цельсию. Все что до этой отметки — тепло. И это тепло можно доставать, накапливать и направлять на нагрев.

 

  Работу воздушного теплового насоса можно сравнить с работой всем знакомого бытового кондиционера. У него так же есть наружный и внутренний блок, только вот воздушный тепловой насос греет не воздух в доме, а воду, которая потом бежит в теплый пол, в радиаторы или же фанкойлы. Так мы и получаем эффективное отопление в нашем доме.

 

Конструкция теплового насоса на примере модели Mitsubishi Electric 

      


Типы тепловых насосов 

  Тепловые насосы бывают разных типов:
 

  Все вышеуказанные виды тепловых насосов в качестве источника энергии для тепла, холода, используют:

  • воздух, окружающий нас;
  • воду из водоемов, или же подземные воды;
  • грунт. 

  Устройства тепловых насосов разных типов очень схожи между собой, но есть и некоторые отличия. Например, у воздушного теплового насоса во внешнем блоке будут вентиляторы, которые прогоняют уличный воздух через систему. У грунтового теплового насоса будут трубы, схожие со скважиной, которые вкапываются в грунт, и забирают из него тепло для отопления или кондиционирования в доме. У водяного насоса так же будет скважина, через которую вода забирается в тепловой насос и прогоняется через систему для отопления.

  Более детально об особенностях разных видов тепловых насосов читайте в статье ‘Виды тепловых насосов для отопления: виды, преимущества и применение’.

 

Правильно подобрать тепловой насос могут специалисты, которые при расчетах и выборе системы учитывают такие факторы:
 

  • Состояние объекта (новое, или же реконструкция)
  • Физическое расположение объекта (для выбора типа теплового насоса – воздушный, водяной или грунтовой)
  Рассматривая различия преимуществ одного вида теплового насоса от других, можно сказать, что воздушный тепловой насос считается более универсальным, так как подойдет для многих типов коттеджей и частных домой. Он так же быстро окупится. 

  Что касается грунтового теплового насоса – он выглядит более эффективным, однако, такая система дольше окупается из-за стоимости земляных работ (бурения под скважину). В случае, если ваш объект находится вдалеке от комплексных построек, и электричество вам обходится очень дорого, то грунтовой тепловой насос является единственным выходом.

  Водяные тепловые насосы применяться в двух случаях: если у вас обилие грунтовых вод (что встречается довольно редко), или же если рядом расположен водоем. Во втором случае, хотим предупредить, что для того чтобы забирать тепло из водоема — нужно использовать специфические теплообменники, которые к тому же довольно часто могут засоряться. Это приведет к уменьшению производительности и дорогому сервисному обслуживанию

Мы хотим проконсультировать Вас

  Компания VENTBAZAR.UA занимается поставкой и монтажем ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ любого типа и мощности.

 

  Помимо этого осуществляем:

 

консультацию по вопросах альтернативного отопления на базе тепловых насосов; 

предварительный аудит теплозатрат обьекта;

проектирование;

сервисное обслуживание установленных нами систем.

   

  Звоните: (044) 50 000 53 или (097) 100 05 33.

  Также можете указать свои контактные данные, и наш менеджер свяжется с Вами  для подбора решения для Вашей квартиры/дома или офиса.

Схема подключения к тепловому насосу различных видов агрегатов для отопления:

 
 

Сколько стоит тепловой насос, и какие производители существуют


 

  Стоимость оборудования для коммерческих и частных помещений:

  • Для помещений площадью  100-150 м2 —  составляет от 2700 до 4500 EUR.  
  • Для помещений площадью  170-280 м2 — составляет от  4700 до 15000 EUR.  
  • Для помещений 400 м2 и выше  — ИНДИВИДУАЛЬНО.


  К премиум сегменту можно отнести следующих производителей: Hitachi Yutaki, Mitsubishi Electric, Daikin Altherma, Viessmann, Vaillant.

  К средне-ценовому сегменту: MyCond, Gree Versati, Cooper&Hunter.

  Подводя итоги
, можно сказать, что идеальным вариантом является использование теплового насоса ‘воздух-вода’. Он прост в монтаже, эксплуатации и довольно быстро окупается. Если не верите нам, то посчитайте, сколько вы сможете сэкономить на отоплении квартиры или дома, если установите тепловой насос. Все необходимые формулы мы опубликовали здесь.

  Для чего вам нужен тепловой насос? Прежде всего, чтобы экономить на отоплении. А как бонус вы получаете систему кондиционирования всего дома в жаркий период года и наличие горячей воды в доме круглый год.  

 

Преимущества и недостатки тепловых насосов:

 

   Произвести грамотные расчеты, подобрать и купить тепловой насос Вам помогут наши технические специалисты. Звоните по номеру (044) 50 000 53, или же закажите Обратный звонок в шапке сайта и получите бесплатную консультацию!
 
 

Похожие статьи:


Отопление частного дома

Отопление без газа: решения, цены, с чего лучше начать?

Подбираем тепловой насос ‘воздух-вода’ правильно

≋ Как работает тепловой насос «воздух вода» • Принцип действия

Тепловой насос воздух-вода — это энергоэффективная система, которая появилась на рынке Украины не так давно, но уже получила широкое распространение и положительные отзывы покупателей. Централизованное отопление на сегодняшний день имеет высокую стоимость и низкое качество, поэтому тепловой насос стал достойной заменой обычным батареям. Данный агрегат характеризуется универсальностью, поскольку служит для организации нагрева воды и отопления/охлаждения помещений.

Внешне насос воздух-вода схож с обычной сплит-системой: он имеет наружный и внутренний блоки. Система оснащена конденсатором, испарителем и компрессором. Конденсатор — это элемент внутреннего модуля системы, в котором происходит передача тепловой энергии носителю (воде). Испаритель расположен в наружном блоке, в нем происходит отбирание тепла из воздуха. Тепловой насос воздух-вода считается самым простым и эффективным устройством для обеспечения комфортного микроклимата в помещении.

Как работает тепловой насос “воздух-вода”?

Принцип работы достаточно простой и состоит из следующих этапов:

  • Во внешнем модуле устройства расположен мощный вентилятор, который забирает воздух с улицы.
  • Далее происходит прямой контакт наружного воздуха с испарителем (теплообменником).
  • Внутри испарителя циркулирует по замкнутому контуру хладагент, который нагревается и испаряется (т. е. переходит в газообразное состояние). Особое свойство хладагента — это кипение при низких температурах.
  • Газообразный хладагент поступает в компрессор (который работает от электричества), где происходит его сжатие. При сжатии повышается давление и температура хладагента.
  • Нагретое вещество под высоким давлением перемещается в конденсатор, где отдает тепло носителю (в данном случае воде). После отдачи хладагент охлаждается, происходит конденсация и, как следствие, газообразное состояние переходит в жидкое.
  • В контуре установлен расширительный вентиль, задачей которого является снижение давления. Пройдя его, жидкий хладагент снова попадает в испаритель (теплообменник) и переходит в газообразное состояние. Данный цикл постоянно повторяется.

Таким образом становится понятно, как работает тепловой насос воздух-вода. Ведь воздух является бесконечным возобновляемым природным ресурсом (при этом совершенно бесплатным). Это дает возможность сэкономить большую часть денежных средств при обогреве помещения.

Технические характеристики энергосистемы воздух-вода

Преимуществ у теплового насоса данного вида множество. Среди них и экономичность, и универсальность, и простота в эксплуатации, и экологичность. Однако, по нашему мнению, стоит обратить внимание на такие показатели:

  • Объем воды. Энергоагрегат типа воздух-вода может быть рассчитан не только на организацию отопления/охлаждения, но и на подачу горячей воды. Объем накопительной емкости свидетельствует о потенциальном расходе тепловой энергии, площади помещения и т.д. Нагретая вода циркулирует в оборудованной системе отопления (радиаторах, фанкойлах, системе теплый пол).
  • Показатель COP. Компрессор, который обеспечивает сжатие газообразного хладагента, работает от электросети, следовательно затрачивает электроресурсы. Значение COP, указанное в технической документации, показывает соотношение вырабатываемой энергии к потребляемой. То есть, если значение равно 3, значит тепловой насос воздух-вода вырабатывает энергии в три раза больше, чем потребляет. Чем выше показатель, тем лучше и экономичнее прибор.
  • Работа при отрицательной температуре. Тепловой насос способен отбирать тепло даже при минусовых температурах (есть модели устройств, которые работают при температуре наружного воздуха до -10°C, а также до -25°C).
  • Значение SCOP — это сезонный коэффициент производительности теплового насоса. Ведь температура окружающей среды постоянно меняется. Рассчитывается значение в зависимости от климатической зоны, а за основу берется несколько показателей температурного режима (в зимнее и летнее время).

Достоинства тепловых насосов воздух-вода

  • Альтернатива дорогостоящим видам отопления. Газовое, электрическое или центральное отопление — это всегда дорого, при этом цена на данные источники тепла постоянно растет. В современных странах уже давно используют энергоэффективные приборы: солнечные батареи, ветрогенераторы и прочие устройства. Они не только экономичны, но еще и безвредны для окружающей среды и человека.
  • Длительный срок службы. Такая тепловая установка рассчитана на долгий период эксплуатации, имеет несколько лет гарантии и может быть модернизирована по истечению многих лет.
  • Многофункциональность. Тепловой насос можно использовать для обогрева, охлаждения и подачи горячей воды. Кроме того, существуют как бытовые установки, так и промышленные. Это отражается на эффективности и стоимости прибора.
  • Простота монтажа. В сравнении с тепловыми насосами других видов, данный тип (воздух-вода) является самым простым. Он подходит для любой местности, включая город. Не требует оформления разрешительных документов и других бумаг. Кроме того, агрегат не занимает много места в помещении и почти бесшумный.
  • Безопасность. Конструкция теплового насоса не имеет никаких взрыво- и пожароопасных веществ (топлива, газа). Поэтому, используя агрегат, можно не переживать за свое здоровье и жизнь.

Для любого теплового насоса все равно потребуется электроэнергия — этот факт следует учитывать. Однако ее потребление снизится в несколько раз, что не может не радовать.

Наша компания — это лидер в Украине в сфере климатической техники. Мы постоянно тестируем все инновационные устройства, чтобы оценить их достоинства и недостатки. Поэтому, чтобы познакомиться с работой теплового насоса, приглашаем Вас к нам в офис. Мы продемонстрируем Вам его наглядно, ведь у нас он уже давно установлен. Несмотря на то, что оборудование дорогостоящее, его эффективность полностью оправдана.

Принцип работы теплового насоса

Постоянный рост цен на энергетические ресурсы заставляет владельцев загородных домов задумываться об использовании альтернативных систем. Сегодня уже очевидно каждому, что таким традиционным видам топлива для отопления, как природный газ, солярка, мазут, уголь, дрова, торфобрикеты или пеллеты нужно искать замену среди альтернативных источников. Одним из таких достаточно эффективных способов получения тепла является тепловой насос, принцип работы которого основан на отборе тепла от естественных низкопотенциальных источников возобновляемой энергии окружающей среды: грунт, термальные и артезианские грунтовые воды, водоёмы, наружный воздух.


Принцип работы теплового насоса

Живое общение

5 минут общения даст больше эффекта чем изучение всего сайта
Бесплатная консультация: +7 (495) 229-85-86

Схема тепловых насосов

В общем, система отопления с использованием такого альтернативного агрегата в своём составе имеет:

  • зонд, представляющий собой, по сути, систему трубопроводов, которая находится в грунте или другой среде и служит для сбора и передачи тепла;
  • собственно сам насос, состоящий из четырёх основных конструктивных элементов: испаритель, компрессор, конденсатор и дроссельный вентиль, объединённых трубопроводами в замкнутую систему;
  • контур отопления.

На первый взгляд может показаться, что схема тепловых насосов довольно сложная, а принцип работы теплового насоса доступен для понимания только специалисту. Однако на самом деле всё гораздо проще. Чтобы понять принцип теплового насоса достаточно посмотреть на обычный холодильник, который забирает тепло от продуктов, лежащих внутри, и отводит его через решётку на задней стенке. Только схема тепловых насосов работает с точностью до наоборот – получает тепло из внешнего источника и передаёт его внутрь.

Работа теплового насоса

Итак, замкнутая система с циркулирующим хладагентом, например, фреоном, температура кипения которого всего порядка 4°С. Как осуществляется работа теплового насоса?

1. Холодный фреон начинает нагреваться в результате получаемого тепла от первичного контура в виде зонда, который в зависимости от используемого источника низкопотенциального тепла помещён в грунт, воду или находится на улице. Если говорить о грунте, то, как правило, его температура в течение года колеблется в пределах 8°С. Естественно, что при растущей температуре фреон начинает закипать и переходит в газообразное состояние.

2. На втором этапе фреон всасывается компрессором, где происходит его резкое сжатие с выделением большого количества тепла – температура фреона может достигать 90°С.

3. Далее перегретый газ подаётся в конденсатор. Этой температуры вполне достаточно для организации отопления и горячего водоснабжения загородного дома тепловым насосом. В конденсаторе температура хладагента падает, при этом выделяемое тепло передаётся системе отопления. Фреон конденсируется, превращаясь газожидкостную смесь.

4. В этом состоянии смесь поступает на дроссельный вентиль – специальный клапан, где происходит резкое снижение давления и температуры фреона, которая достигает 0°С, после чего превращённый в жидкость хладагент снова поступает с испаритель для получения тепла от возобновляемого природного источника – цикл замыкается.

Управление работой теплового насоса осуществляется терморегулятором. При достижении в помещении заранее заданной температуры он прекращает подачу электроэнергии на компрессор, останавливая работу системы, а при понижении температуры, включает его.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили геотермальные агрегаты, принцип работы которых основан на получения тепла от грунта. Они наиболее эффективны, надёжны, долговечны и обеспечивают стабильные характеристики независимо от погодных условий и времени года.

Как работает тепловой насос для отопления дома

На чтение 6 мин. Просмотров 481 Опубликовано Обновлено

Тепловой насос – универсальный прибор, функционально объединивший в себе характеристики кондиционера, водонагревателя и котла отопления. Этот прибор не использует обычное топливо, для его работы необходимы возобновляемые источники из окружающей среды – энергия воздуха, грунта, воды.

Поэтому тепловой насос сегодня – наиболее экономически выгодный агрегат, поскольку его работа не зависит от стоимости топлива, также экологичный, поскольку источником тепла выступает не электричество или продукты сгорания, а природные источники тепла.

Для лучшего понимания, как работает тепловой насос для отопления дома, стоит вспомнить принцип работы холодильника. Здесь испаряется рабочее вещество, отдавая холод. А в насосе наоборот, оно конденсируется и продуцирует тепло.

Принцип работы теплового насоса

Весь процесс работы системы представлен в виде цикла Карно – названного по имени изобретателя. Описать его можно следующим образом. Теплоноситель проходит через рабочий контур – воздушный, земляной, водный, их сочетания, откуда направляется в 1-й теплообменник – испарительную камеру. Здесь он передает накопленное тепло хладагенту, циркулирующему во внутреннем контуре насоса.

Принцип работы теплового насоса отопления дома

Жидкий хладагент поступает в испарительную камеру, где низкие значения давления и температуры (50С) переводят его в газообразное состояние. Следующий этап – переход газа в компрессор и его сжатие. В результате чего температура газа резко возрастает, газ переходит в конденсатор, здесь он обменивается теплом с системой отопления. Охлажденный газ переходит в жидкость, и цикл повторяется.

Достоинства и негативные стороны тепловых насосов

Работой тепловых насосов для отопления дома можно управлять посредством специально установленных терморегуляторов. Насос автоматически включается при падении температуры среды ниже заданного значения и отключается, если температура превышает заданную отметку. Тем самым прибор поддерживает постоянную температуру в помещении – это одно из преимуществ устройств.

Достоинствами прибора являются его экономичность – насос потребляет небольшое количество электроэнергии и экологичность, или абсолютная безопасность для окружающей среды. Основные преимущества устройства:

  • Надежность. Срок службы превышает 15 лет, все части системы обладают высоким рабочим ресурсом, перепады энергии не наносят системе вреда.
  • Безопасность. Отсутствуют сажа, выхлоп, открытое пламя, утечка газа исключена.
  • Комфорт. Работа насоса бесшумная, уют и комфорт в доме помогают создать климатконтроль и автоматическая система, работа которой зависит от погодных условий.
  • Гибкость. Прибор отличается современным стильным дизайном, его можно совместить с каждой системой отопления дома.
  • Универсальность. Применяется в частном, гражданском строительстве. Поскольку обладает широким диапазоном мощностей. За счет чего может обеспечить теплом помещения любой площади – от небольшого дома до коттеджа.

Сложная структура насоса определяет его главный недостаток – высокую стоимость оборудования и его монтажа. Для установки прибора необходимо проводить земляные работы в больших объемах.

Тепловые насосы – классификация

Работа теплового насоса для отопления дома возможна в широком температурном диапазоне – от -30 до +35 градусов по Цельсию. Наиболее распространены приборы абсорбционные (переносят тепло посредством его источника) и компрессионные (циркуляция рабочей жидкости происходит за счет электроэнергии). Наиболее экономичны абсорбционные устройства, однако они более дорогостоящие и обладают сложной конструкцией.

Классификация насосов по типу источников тепла:

  1. Геотермальные. Забирают тепло воды или земли.
  2. Воздушные. Забирают тепло атмосферного воздуха.
  3. Вторичного тепла. Забирают так называемое производственное тепло – образующееся на производстве, при отоплении, прочих промышленных процессах.

Теплоносителем может выступать:

  • Вода из искусственного или естественного водоема, грунтовые воды.
  • Грунт.
  • Воздушные массы.
  • Комбинации вышеперечисленных носителей.

Насос геотермального типа – принципы устройства и работы

Насос геотермальный для отопления дома использует тепло грунта, которое он отбирает вертикальными зондами или горизонтальным коллектором. Зонды размещаются на глубине до 70 метров, зонд находится на небольшом удалении от поверхности. Такой тип устройства наиболее эффективен, поскольку у источника тепла довольно высокая постоянная в течение всего года температура. Поэтому необходимо затратить меньше энергии на транспортировку тепла.

Тепловой насос геотермального типа

Такое оборудование требует больших затрат на установку. Высокой стоимостью отличаются работы по бурению скважин. Кроме того, площадь, отведенная под коллектор, должна быть в несколько раз больше площади отапливаемого дома либо коттеджа. Важно помнить: земля, где находится коллектор, не может использоваться для посадки овощей или плодовых деревьев – корни растений будут переохлаждены.

Использование воды в качестве источника тепла

Водоем – источник большого количества тепла. Для насоса можно использовать незамерзающие водоемы от 3 метров глубиной либо грунтовые воды при их высоком уровне. Реализовать систему можно следующим образом: трубу теплообменника, отягощенную грузом из расчета 5 кг на 1 метр погонный, укладывают на дно водоема. Протяженность трубы зависит от метража дома. Для помещения в 100 м.кв. оптимальная протяженность трубы – 300 метров.

В случае использования грунтовых вод необходимо пробурить две скважины, расположенные одна за другой по направлению грунтовых вод. В первую скважину помещают насос, подающий воду на теплообменник. Во вторую скважину поступает уже охлажденная вода. Это так называемая открытая схема сбора тепла. Ее основной недостаток в том, что уровень грунтовых вод нестабилен и может значительно меняться.

Воздух – наиболее доступный источник тепла

В случае использования воздуха в качестве источника тепла теплообменником выступает радиатор, принудительно обдуваемый вентилятором. Если работает тепловой насос для отопления дома по системе «воздух-вода», пользователь получает преимущества:

  • Возможность обогреть весь дом. Вода, выступающая в качестве теплоносителя, разводится по приборам отопления.
  • При минимальных затратах электроэнергии – возможность обеспечить жильцов горячим водоснабжением. Это возможно за счет наличия дополнительного теплоизолированного теплообменника с емкостью накопительной.
  • Насосы аналогичного типа могут использоваться для нагрева воды в бассейнах.
Схема отопления дома воздушным тепловым насосом.

Если насос работает по системе «воздух-воздух», теплоноситель для нагрева помещения не используется. Обогрев производится за счет полученной тепловой энергии. Примером реализации такой схемы может служить обычный кондиционер, установленный на режим обогрева. Сегодня все устройства, использующие воздух как источник тепла, – инверторные. В них переменный ток в постоянный преобразуется, обеспечивая гибкое управление компрессором и его работу без остановок. А это увеличивает ресурс устройства.

Тепловой насос – альтернативная система отопления дома

Тепловые насосы – альтернатива современным системам отопления. Они экономичны, экологичны и безопасны в использовании. Однако высокая стоимость монтажных работ и оборудования на сегодня не позволяют использовать приборы повсеместно. Теперь вы знаете как работает тепловой насос для отопления дома и подсчитав все плюсы и минусы сможете принять решение о его установки.

Устройство и принцип работы теплового насоса ремонт теплового насоса

Как устроен тепловой насос и как он работает?

Теплонасос функционирует как холодильник, только наоборот. Холодильник переносит тепло изнутри во вне. Тепловой насос переносит тепло, накопленное в воздухе, почве, недрах или воде, в ваш дом.

Тепловой насос состоит из 4 основных агрегатов:

 — испаритель,
 — конденсатор,
 — расширительный вентиль (разряжающий вентиль-дроссель, понижает давление),
 — компрессор (повышает давление).

Эти агрегаты связаны замкнутым трубопроводом. В системе трубопровода циркулирует хладагент, который в одной части цикла представляет собой жидкость, а в другой — газ.

Точка кипения для разных жидкостей меняется посредством давления, чем выше давление, тем выше точка кипения. Вода закипает при нормальном давлении при температуре +100 °С. При повышении давления вдвое, температура кипения воды достигает +120 °С, а при уменьшении давления в 2 раза, вода закипает при +80 °С. Хладагент в тепловом насосе имеет ту же тенденцию — его температура кипения изменяется при изменении давления. Точка кипения хладагента лежит низко, приблизительно — 40 °С при атмосферном давлении, поэтому может использоваться даже с низкотемпературным тепловым источником.

Земные недра как глубинный теплоисточник

Земные недра являются бесплатным теплоисточником, поддерживающим одинаковую температуру круглый год. Использование тепла земных недр является экологически чистой, надежной и безопасной технологией обеспечивания теплом и горячим водоснабжением всех типов зданий, больших и малых, общественных и частных.Уровень капиталовложений достаточно высокий, но взамен Вы получите безопасную в работе, с минимальными требованиями к сервисному обслуживанию альтернативную обогревательную систему с максимально длительным сроком эксплуатации. Коэффициент преобразования тепла высок, достигает 3. Установка не требует много места и может быть внедрена на участке земли малой плошади. Объем восстановительных работ после бурения незначителен, влияние пробуренной скважины на окружающую среду минимально. На уровень грунтовых вод воздействие не оказывается, так как грунтовые воды не потребляются. Тепловая энергия переносится к конвекционной системе водяного отопления и применяется для горячего водоснабжения.

Грунтовое тепло — близкозалегающая энергия

В поверхностном слое земли накапливается тепло в течение лета. Использование этой энергии для обогрева целесообразно для зданий с высокими энергорасходами. Наибольшее количество энергии извлекается из почвы с большим содержанием влаги.

Грунтовый теплонасос

Тепло из почвы поставляется посредством пластикового шланга. Экологически чистая, морозостойкая жидкость циркулирует в шланговой системе и переносит тепло к тепловому насосу, где оно преобразуется в высокотемпературное тепло для обогрева и горячего водоснабжения.

 

 

Водные теплоисточникиСолнце нагревает воду в морях, озерах и других водных источниках. Солнечная энергия накапливается в воде и донных слоях. Редко температура снижается ниже +4 °С. Чем ближе к поверхности, тем температура больше варьируется в течение года, а в глубине — она относительно стабильна.

Тепловой насос с водным источником тепла

Шланг для передачи тепла укладывается на дне или в грунте дна, где температура еще немного выше, чем температура воды. Важно, чтобы шланг снабжался отягощающим грузом для предотвращения всплытия шланга на поверхность. Чем ниже он залегает, тем меньше риск повреждения. Водный источник как источник тепла очень эффективен для зданий с отно сительно высокими потребностями в теп лоэнергии.

Кроме вышеперечисленных источников теплонасосная установка может использовать тепловые сбросы самого жилья для отопления и горячего водоснабжения: сбросную воду, а также вентиляционные выбросы и дымовые газы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. Данная комбинация улучшает вентилирование дома и уменьшает проблемы с плесенью, сыростью, радоновой загазованностью.

 

”Бросовые” источники тепла

Кроме вышеперечисленных источников тепловой насос может использовать тепловые сбросы самого жилья для отопления и горячего водоснабжения: сбросную воду, а также вентиляционные выбросы и дымовые газы. В последнем случае вытяжная система должна быть оборудована действующим вентиляционным агрегатом. Данная комбинация улучшает вентилирование дома и уменьшает проблемы с плесенью, сыростью, радоновой загазованностью.

Экономическая эфективность теплового насоса

Коэффициент преобразования тепла

 

Эффективность определяется так называемым коэффициентом преобразования тепла или коэффициентом температурной трансформации, который представляет собой отношение количества энергии, генерируемой теплонасосом, к количеству энергии, затрачиваемой на процесс переноса тепла.

В большинстве случаев коэфициент температурной трансформации равен 3. Это означает, что тепловой насос поставляет в 3 раза больше энергии, чем потребляет. Другими словами, 2/3 получено «бесплатно» от теплоисточника. Чем выше энергопотребности Вашего жилища, тем больше вы экономите денежных средств.

Тепловые насосы наиболее эффективны в отопительных системах с низкотемпературными характеристиками, например, в системах напольного отопления.

При подборе теплонасоса к Вашей обогревательной системе невыгодно ориентировать мощностные показатели теплонасоса на максимальные требования к мощности (на покрытие энергорасходов в отопительном контуре в самый холодный день года).

 

Опыт показывает, что теплонасос должен генерировать около 50-70% от этого максимума, тепловой насос должен покрывать 70-90% (в зависимости от теплоисточника) от общей годовой потребности в энергии для отопления и горячеговодоснабжения. При низких внешних температурах теплонасос применяется с имеющимся в наличии котельным оборудованием или пиковым доводчиком, которым укомплектован тепловой насос.

Виды теплонасосов, применяемые в системе отопления в России

В нашей стране свое применение нашли следующие типы тепловых агрегатов:

1.      Грунтовый теплонасос.

Земные недра являются неисчерпаемым и бесплатным теплоисточником, который поддерживает одинаковую температуру на протяжении целого года. Использование такого тепла – это надежная, экологически чистая и безопасная технология обеспечения теплом всех типов зданий. Конечно, уровень капиталовложений при установке такого насоса достаточно высокий, но при этом Вы получаете неприхотливую к сервисному обслуживанию обогревательную систему с длительным сроком эксплуатации. Установка насоса не требует много места, к тому же он может быть внедрен на земельном участке малой площади.

2.      Водный теплонасос.

Солнце щедро нагревает воду в озерах, реках и морях. Чем ближе к поверхности, тем больше варьируется температура воды, а на глубине ее величина относительно стабильна.

Шланг насоса, предназначенный для передачи тепла, желательно установить в грунте дна, поскольку там температура еще выше. При этом важно снабдить шланг отягощающим грузом, во избежание его всплытия на поверхность. Такой источник тепла эффективен для обогрева зданий с относительно невысокими тепловыми потребностями.

3.      «Бросовый» теплонасос.

Принцип работы теплового насоса может также основываться и на использовании тепловых сбросов жилья: вентиляционные выбросы, использованная вода, дымовые газы и пр. Такая технология устраняет проблемы с плесенью и радоновой загазованностью, улучшая при этом вентилирование дома. ремонт теплового насоса

Пошаговое руководство по работе вашего теплового насоса

Тепловые насосы, которые можно адаптировать практически к любому применению, становятся все более популярными в домах и на предприятиях в Уилмингтоне, штат Северная Каролина. Для многих наших клиентов это возможность сэкономить на счетах за электроэнергию, что делает их такими привлекательными. Людям также нравится, как тепловые насосы обеспечивают комфорт в любую погоду. В этом пошаговом руководстве по технологии теплового насоса объясняется, как работает тепловой насос и почему установка теплового насоса является отличным вариантом для контроля микроклимата.

Цикл охлаждения

Когда дело доходит до охлаждения, тепловые насосы и холодильники работают примерно одинаково. Тепло извлекается из воздуха внутри и перемещается за пределы помещения. Трехэтапный процесс заключается в преобразовании жидкого хладагента в газ, а затем обратно в жидкость. Ученые называют это фазовое преобразование или, попросту говоря, холодильным циклом. Тепловые насосы состоят из трех основных компонентов: испарителя, компрессора и конденсатора. Каждый из них играет решающую роль в том, как тепловые насосы перемещают тепло из одного места в другое.

  • ШАГ ПЕРВЫЙ: Расположенный в наружном блоке компрессор всасывает холодный газообразный хладагент и нагревает его под давлением. Затем компрессор закачивает горячий газ под высоким давлением в конденсатор.
  • ШАГ ВТОРОЙ: В конденсаторе используется вентилятор для охлаждения газа до жидкости, когда он проталкивается через спиральные металлические петли. Выделяемое тепло уходит в наружный воздух через металлические ребра на внешней стороне конденсатора.
  • ШАГ ТРЕТИЙ: Охлажденная жидкость поступает во внутренний испаритель через узкий клапан, замедляя поток хладагента.Затем он испаряется в газ, проходя через охлаждающие змеевики устройства, удаляя тепло из окружающего воздуха.

Вентилятор, подключенный к испарителю, направляет охлажденный воздух в систему распределения воздуха теплового насоса. Цикл охлаждения повторяется до тех пор, пока в вашем доме или на работе не будет достигнута температура, установленная на вашем термостате.

Типы тепловых насосов

Тепловые насосы с реверсивным режимом работы могут обеспечивать как обогрев, так и охлаждение. Некоторые модели могут даже увеличить объем горячего водоснабжения.Принцип работы тепловых насосов в холодную погоду зависит от выбранного вами типа установки теплового насоса.

  • Тепловые насосы «воздух-воздух» отбирают тепло из наружного воздуха и конденсируют его до тех пор, пока он не станет достаточно горячим, чтобы всем было комфортно тепло.
  • Геотермальные модели используют тепловую энергию, хранящуюся под поверхностью земли, для обогрева вашего дома или офиса.
  • В отличие от систем центрального кондиционирования, бесканальные тепловые насосы доставляют теплый воздух непосредственно в жилые помещения через отдельные кондиционеры.

Если у вас уже есть центральная воздушная печь, тепловой насос только для охлаждения предлагает энергоэффективный способ оставаться прохладным все лето. Какими бы ни были ваши потребности в комфорте в помещении, профессионалы Airmax Heating & Cooling помогут вам выбрать идеальную систему с тепловым насосом.

Комплексное обслуживание теплового насоса

Правильная установка важна для длительного использования новой системы теплового насоса. Важно, чтобы размер оборудования соответствовал вашим уникальным потребностям в комфорте. Негабаритная система будет тратить энергию и ваши деньги на частые циклы включения / выключения.Тепловые насосы меньшего размера не могут поддерживать желаемый уровень комфорта. В Airmax Heating & Cooling мы проводим расчеты нагрузки, чтобы вы чувствовали себя комфортно, не тратя слишком много на электроэнергию.

Наши специалисты по HVAC также могут проводить регулярные плановые настройки для повышения эффективности и производительности. Заброшенные тепловые насосы потребляют на 25 процентов больше энергии, чем хорошо обслуживаемые системы. Наши планы технического обслуживания позволяют легко поддерживать тепловой насос в отличном состоянии и экономить деньги на отоплении и охлаждении.Мы также предлагаем профессиональный ремонт теплового насоса, который вам понадобится, если ваша система когда-нибудь выйдет из строя.

Как работают тепловые насосы? Короткий ответ — замечательно! Для получения дополнительной информации о преимуществах этих энергоэффективных систем посетите наш раздел обслуживания тепловых насосов. Чтобы назначить бесплатную консультацию, позвоните в Airmax Heating & Cooling сегодня по телефону 910-795-4359.

Часто задаваемые вопросы об электрическом тепловом насосе

Что такое электрический тепловой насос?

Электрический тепловой насос — это единый блок, который одновременно обогревает и охлаждает ваш дом.Тепловой насос является наиболее эффективной системой отопления и охлаждения, доступной сегодня, поскольку он вырабатывает более одной единицы тепла на каждую единицу потребляемой энергии.

Если он охлаждает и нагревает, почему его называют тепловым насосом?

Простой. Он перекачивает тепло. Летом он перемещает тепло изнутри вашего дома наружу. Зимой он перемещает тепло из наружного воздуха внутрь вашего дома. Это делается с помощью хладагента, который перекачивается компрессором через внутренний и внешний змеевики

.

Зимой на улице жарко?

Вы делаете ставку.Наружный воздух с температурой 0 градусов по Фаренгейту содержит 82% тепла, доступного в воздухе с температурой 100 градусов по Фаренгейту (попросите учителя физики средней школы сказать вам, почему!). Одна из удивительных особенностей теплового насоса заключается в том, что он может извлекать тепло из наружного воздуха и перекачивать его в ваш дом.

Вам нужна дополнительная система отопления с электрическим тепловым насосом?

Электрический тепловой насос наиболее эффективно работает при температурах ниже 30 ° C. Когда температура опускается ниже этого значения, требуется дополнительное нагревание.Но не забывайте, что в наших краях выше 32 градусов тепла более 94% времени отопительного сезона. Дополнительное отопление может осуществляться электронагревателем или газовой печью.

Могу ли я сэкономить деньги, используя понижающий термостат с тепловым насосом?

Вы сэкономите немного больше, особенно летом. Рекомендуемая настройка термостата — 78 градусов для охлаждения и 70 градусов для обогрева.

Я слышал, что тепловые насосы не согревают вас так же тепло, как газовая печь. Это правда?

Некоторые думают, что это правда, потому что к тепловому насосу нужно немного привыкнуть. С тепловым насосом вы не получите тех неприятных порывов горячего воздуха, которые вы получаете с газовой печью. Тепловой насос поддерживает температуру в помещении более постоянной, чем газовая печь, поэтому вам все время комфортнее. Если вы похожи на большинство людей, которым иногда бывает слишком жарко, а иногда слишком холодно с газовой печью, электрический тепловой насос, вероятно, вам подойдет.

Так тепловой насос действительно нагнетает более прохладный воздух, чем газовая печь?

Право. Именно это помогает поддерживать постоянную комфортную температуру в вашем доме, которую лучше переносят люди, домашние животные и растения.

Тогда он должен работать дольше, чем газовая печь, не так ли?

Снова верно. Но помните, что он производит от двух до трех единиц тепла на каждую единицу потребляемой энергии (по сравнению с менее чем одной единицей тепла от газовой печи), так что в конце месяца вы получите значительную экономию.

Но если он будет работать дольше и будет работать летом

и зимой, он быстрее изнашивается, верно?

Неправильно. Тепловой насос предназначен для работы в течение всего года — как и ваш холодильник (и когда вам в последний раз приходилось его заменять?) Журнал Appliance Magazine сообщает, что тепловые насосы имеют примерно такой же срок службы, как и обычный центральный кондиционер, работающий на газе. печь.И даже Институт газовых исследований признает в отчете об исследовании, что «с повышением эффективности тепловых насосов увеличивается и их ожидаемый срок службы». Напротив, в том же исследовании Институт исследований газа предполагает, что ожидаемый срок службы газовых печей будет уменьшаться по мере повышения их эффективности.

Должен ли я увеличить размер моего блока с помощью теплового насоса или установить воздуховоды большего размера?

В тепловом насосе используются воздуховоды того же размера, что и в типовой газовой печи / центральной системе кондиционирования воздуха.И в отличие от газовых печей, размеры которых обычно слишком велики, вам не нужно увеличивать размер теплового насоса. Если вы устанавливаете тепловой насос в доме Energy Action, вам может даже понадобиться устройство меньшего размера. Причина в том, что дома Energy Action построены для максимальной экономии энергии.

А как насчет режима охлаждения? Тепловые насосы в режиме охлаждения менее эффективны, чем обычные центральные кондиционеры?

Нет. Современные тепловые насосы, как правило, столь же эффективны, как и обычные центральные кондиционеры.


Источник: ТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

Colony Air Conditioning & Heating — это компания по кондиционированию и отоплению с рейтингом A +, предоставляющая быстрые и сертифицированные услуги по ремонту кондиционеров и обогревателей во Фриско, Техас, Плано, Техас, Маккинни, Техас, Аллен, Техас, Флауэр-Маунд, Техас, Хайленд-Виллидж, Техас, Льюисвилл, Техас, Коппелл, Техас, Кэрроллтон, Колония, Техас, Литтл Вяз, Техас, и Северный Даллас, Техас

Мы принимаем наличные, чеки и все основные кредитные карты

Как тепловой насос обогревает и охлаждает мой дом?

Жизнь в умеренном климате, таком как Дарем, Северная Каролина, означает, что вам нужно тепло в холодные зимы и кондиционер в жаркое и влажное лето. Используя систему с тепловым насосом, вы получаете нагрев и охлаждение в одной системе. Знание того, как тепловой насос работает для обогрева и охлаждения вашего дома, позволяет вам принять обоснованное решение, когда пришло время заменить вашу нынешнюю систему.

Узнайте, как работает режим нагрева

Тепловые насосы содержат химический хладагент. Когда тепловой насос находится в режиме нагрева, жидкий хладагент проходит через змеевики наружного блока и поглощает тепло из воздуха. Теплый хладагент превращается в газ под высоким давлением, и он движется по трубопроводу к внутренним змеевикам.Хладагент выделяет тепло. Воздухоочиститель обдувает нагретые змеевики воздухом. Нагретый воздух проходит через воздуховоды вашего дома в каждую комнату.

Откройте для себя режим охлаждения

В режиме охлаждения хладагент представляет собой жидкость во внутреннем змеевике. Он поглощает тепло из воздуха в доме. Затем охлажденный воздух выдувается через кондиционер в воздуховоды вашего дома. Поглощение тепла превращает хладагент в газ. Сжатый газ поступает в наружный блок, где отдает тепло.Ребра наружного блока способствуют отводу тепла. Хладагент снова превращается в жидкость, позволяя циклу повторяться.

Общие сведения о бесканальных тепловых насосах

Для бесканальных тепловых насосов не требуются воздуховоды для подачи нагретого или охлажденного воздуха в жилые помещения. Вместо этого они используют настенный блок с вентилятором и термостатом. Настенный блок имеет кабелепровод, соединенный с наружным блоком. В трубопроводе находится химический хладагент. Когда хладагент перемещается по змеевикам внутреннего блока, он выделяет тепло зимой или поглощает его летом.

Для получения дополнительной информации о том, как установка теплового насоса может принести пользу вашему дому, ознакомьтесь с услугами по тепловому насосу Lee Air Conditioning или позвоните нам сегодня для получения дополнительных сведений.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Если вы строите, ремонтируете или заменяете оборудование HVAC, существует больше, чем когда-либо, возможностей для обогрева и охлаждения вашего помещения. Вы уже знакомы со старыми вариантами режима ожидания: котлы, газовые печи, электрическое плинтусное отопление и кондиционеры сплит-системы.Но если кто-то предложил тепловой насос, эта технология может быть для вас новой.

Что такое тепловой насос? И это правильный выбор для вашего помещения?

В этой статье мы объясним все, что вам нужно знать простым языком.

Что такое тепловой насос?

Проще говоря, тепловой насос — это тип оборудования HVAC, которое может обеспечивать как тепло, так и охлаждение. Тепловой насос использует механическую энергию, чтобы отводить тепло из воздуха и перемещать его внутрь или наружу, в зависимости от того, требуется ли вашему помещению тепло или кондиционер.

Тепловые насосы энергоэффективны и экологически безопасны, поскольку для выработки тепла не нужно сжигать ископаемое топливо.

Тепловые насосы уже давно используются в не очень холодных местах. Здесь, в районе Нью-Йорка, люди не так хорошо знакомы с тепловыми насосами. Это потому, что до недавнего времени тепловые насосы не могли обеспечить достаточное количество тепла в климате, где температура часто опускается ниже 20 градусов.

Сегодня все меняется, потому что технология тепловых насосов улучшилась до такой степени, что они могут быть эффективными и действенными даже здесь, на северо-востоке.

Как работает тепловой насос?

Тепловой насос — это, по сути, кондиционер, который также может работать в обратном направлении для обеспечения тепла.

  • В теплую погоду тепловой насос поглощает тепло из воздуха внутри и перемещает его наружу, обеспечивая тем самым кондиционирование воздуха.
  • В более прохладную погоду тепловой насос вырабатывает тепло, отводя тепло из воздуха снаружи и перемещая его внутрь.

Эта идея может показаться противоречащей логике… отвод тепла снаружи в холодную погоду? Дело в том, что даже в холодную погоду в воздухе всегда присутствует тепловая энергия.Его просто меньше, чем в жаркую погоду. Вот почему тепловые насосы наиболее эффективны в мягком климате. Чем холоднее на улице, тем тяжелее должен работать тепловой насос, чтобы поглотить тепловую энергию и передать ее внутри помещения.

Однако, как мы упоминали ранее, технология тепловых насосов настолько улучшилась, что они могут обеспечивать теплом даже здесь, в Нью-Йорке.

Типы систем тепловых насосов

Тепловые насосы, которые мы здесь описываем, называются воздушными тепловыми насосами , потому что они поглощают тепло из воздуха.Существуют также водные или геотермальные тепловые насосы, использующие водопроводные трубы и тепло из-под земли. Они могут быть очень эффективными, но обычно не являются практичным выбором здесь, в Нью-Йорке. У нас не часто бывает возможность копать под городскими зданиями для прокладки водопровода!

Среди тепловых насосов с воздушным источником можно выбрать несколько различных типов тепловых насосов.

Тепловой насос сплит-системы

Тепловой насос сплит-системы состоит из двух частей: внутреннего модуля и внешнего модуля, как и традиционная бытовая центральная воздушная установка.

Разница в том, что тепловой насос сплит-системы имеет змеевики, которые поглощают тепло (змеевики испарителя) и отводят тепло (змеевики конденсатора) как во внутренних, так и во внешних блоках.

Это означает (в отличие от кондиционера сплит-системы) тепловой насос сплит-системы может поглощать тепло изнутри или снаружи и отдавать тепло внутри или снаружи. Он может отводить тепло, чтобы охладить ваше пространство, или добавлять тепло, чтобы согреть его.

Узнайте больше о: тепловые насосы и кондиционеры

Объединенный тепловой насос (также известный как блок на крыше)

Объединенный тепловой насос работает одинаково, но все змеевики расположены в одном «упакованном» блоке который часто находится на крыше здания.(Вот почему его также называют блоком на крыше.)

Нагретый или охлажденный воздух подается внутрь здания по воздуховодам, проходящим через крышу и / или стены.

Не знаете, почему вы выбрали сплит-систему с тепловым насосом, а не комплектную? Ответ зависит от вашего пространства. Если у вас есть легкий доступ к крыше, комплектный блок может быть дешевле в установке и обслуживании. Однако они не столь эффективны в зданиях высотой более 10 этажей.

Канальные или бесканальные тепловые насосы

Большинство тепловых насосов доставляют нагретый или охлажденный воздух через воздуховоды.Однако иногда использование воздуховодов нецелесообразно, особенно при ремонте старого здания. Или добавить обогрев и охлаждение в дополнительное пространство, например, в гараж или новое здание.

В этом случае отличным решением может стать бесканальный мини-сплит-тепловой насос. Вместо воздуховодов эти системы передают тепло через трубопроводы хладагента к блоку вентилятора / змеевика, установленному в стене или потолке. Обратной стороной этих агрегатов является то, что фанкойлы необходимы в каждой комнате, где требуется климат-контроль. Кроме того, они не так эффективно удаляют влагу, как воздуховоды.

Тепловые насосы с переменным потоком хладагента (VRF)

VRF — это новый тип технологии тепловых насосов, обладающий некоторыми удивительными преимуществами по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения. Системы VRF более энергоэффективны, тише и могут точно контролировать комфортные условия в нескольких зонах с различными потребностями в обогреве и / или охлаждении. Фактически, они могут одновременно обеспечивать обогрев и охлаждение разных помещений!

Преимущества теплового насоса

Так почему же выбрать тепловой насос вместо отдельных систем отопления и кондиционирования?

Снижение затрат на электроэнергию. По данным energy.gov, тепловой насос может доставить в помещение в 3 раза больше тепловой энергии, чем используемая им электрическая энергия. Это приводит к значительному сокращению ваших счетов за электроэнергию. Средний дом может сэкономить до 1000 долларов в год.

Снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание. Если вы используете тепловой насос в качестве единственного источника тепла и холода, вам нужно будет обслуживать только одну систему и одну систему, которую нужно диагностировать и ремонтировать, если что-то пойдет не так. Это также снижает ваши общие расходы на эксплуатацию.

Более экологически чистый. Тепловые насосы используют электричество, но не используют ископаемое топливо для производства тепла. Когда вам не нужно полагаться на печь для сжигания нефти или газа, вы вносите свой вклад в сокращение использования ископаемого топлива.

Ограничения теплового насоса

Как мы упоминали ранее, большой недостаток тепловых насосов заключается в том, что они теряют эффективность в климатических условиях с длительными периодами, когда температура опускается ниже нуля.

Это может означать, что вам понадобится дополнительный источник тепла в самые холодные дни года.В существующем помещении у вас уже может быть старый котел, который можно использовать только при необходимости. В новом помещении можно было установить теплый пол.

В зависимости от того, где вы находитесь, и от ваших конкретных потребностей в обогреве и охлаждении, возможно, все же удастся сэкономить деньги на эксплуатационных расходах на HVAC с помощью новой технологии теплового насоса. Опытный подрядчик HVAC поможет вам сравнить варианты и сделать правильный выбор.

Узнайте больше о: тепловых насосах сплит-систем для холодного климата

Стоимость теплового насоса

Теперь приходит то, чего вы, вероятно, ждали… как насчет стоимости теплового насоса по сравнению с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Опять же, это зависит от вашей ситуации.

Тепловой насос сплит-системы может стоить на несколько тысяч долларов больше, чем традиционный кондиционер сплит-системы. Однако, если вы сравните это со стоимостью кондиционера и системы отопления, вы можете обнаружить, что тепловой насос дешевле (при условии, что вам не нужно покупать дополнительную систему отопления в зоне с холодным климатом).

Налоговая скидка на тепловой насос

Однако есть хорошие новости, о которых вы, возможно, не знали! В этом году есть коммерческий налоговый кредит на HVAC, который может компенсировать большую часть затрат.

Позвольте мне вкратце объяснить, как это работает:

Согласно предыдущим налоговым правилам, предприятия могут амортизировать стоимость капитального оборудования, такого как системы HVAC, в течение срока службы оборудования (обычно много лет для таких систем, как тепловые насосы). Это хорошо, но не сильно сказывается на расходах.

Теперь есть новое налоговое правило, которое позволяет вычесть полную стоимость оборудования HVAC, плюс его установку, в налоговой декларации. Теперь это имеет большое значение для вашей стоимости!

Это особенно полезно для тех, кто заменяет старые системы отопления, вентиляции и кондиционирования с хладагентом R22, которые выводятся из эксплуатации.Получите это полезное руководство, которое объясняет больше.

Что такое тепловой насос и как он работает?

В умеренном климате, таком как Орегон и Вашингтон, тепловой насос является наиболее распространенным типом систем кондиционирования воздуха. Этот тип системы популярен при умеренных температурах, поскольку он более энергоэффективен, чем печь или кондиционер. Тепловые насосы также безвредны для окружающей среды, потому что они не сжигают ископаемое топливо для производства тепла. Но что такое тепловой насос? А как работают тепловые насосы?

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос является частью системы центрального отопления и охлаждения вашего дома или офиса.Он использует наружный воздух для обогрева дома зимой и охлаждения летом. Тепловой насос — это не отдельный элемент, это система, состоящая из следующих основных компонентов:

  • Компрессор
  • Клапан реверсивный
  • Внутренний теплообменник
  • Расширительные клапаны с обратными клапанами
  • Фильтр-осушитель
  • Смотровое стекло
  • Теплообменник наружный
  • Контроллер
  • Датчики давления вокруг системы

Существует много различных типов тепловых насосов, в том числе:

  • Системы воздух-воздух
  • Системы вода-воздух
  • Наземный источник / геотермальные системы
  • Системы водоснабжения

Самым распространенным типом тепловых насосов является система воздух-воздух. Подобно сплит-системам кондиционирования воздуха, тепловые насосы воздух-воздух имеют один блок внутри, а другой — снаружи. Если тепловой насос оснащен реверсивным клапаном, тепловой насос может как обогревать, так и охлаждать помещение. Однако без реверсивного клапана система может обеспечивать только обогрев.

Тепловые насосы приводятся в действие газом или электричеством, которые могут быть установлены как сплит-система, пакетная система, бесканальная или «мини-сплит-система».

Как работают тепловые насосы?

Все системы кондиционирования воздуха, включая тепловые насосы, используют соотношение между давлением и температурой хладагента для нагрева и охлаждения помещения.Когда хладагент кипит (испаряется), он очень быстро поглощает тепло. Хладагент имеет очень низкую точку кипения, поэтому воздух и давление комнатной температуры можно использовать для управления температурой в помещении.

Тепловые насосы не выделяют тепло. Они просто перемещают теплый воздух из одного места в другое с помощью хладагента. Уникальные свойства хладагента позволяют тепловому насосу извлекать внешнее тепло из холодного наружного воздуха для обогрева внутренних помещений и отводить тепло из внутренних помещений для охлаждения вашего дома или офиса.

Сердце теплового насоса — компрессор. В компрессоре начинается и заканчивается цикл нагрева и охлаждения.

Как работают тепловые насосы зимой?

Зимой, когда вы устанавливаете более высокую температуру в помещении, хладагент покидает компрессор в виде пара под высоким давлением и высокой температурой. Он проходит через реверсивный клапан и направляется во внутренний блок.

Во внутреннем блоке холодный воздух обдувается теплообменником внутреннего блока, чтобы удалить часть тепловой энергии из хладагента, нагревая внутреннее пространство.Затем хладагент покидает внутренний блок в виде немного более холодной жидкости под высоким давлением.

Проходя через два обратных клапана, фильтр-осушитель и смотровое стекло, он превращается в холодную, частично жидкую, частично парообразную смесь. Затем он перемещается наружу к наружному блоку, где прохладный наружный воздух обдувается наружным теплообменником.

Хладагент забирает тепловую энергию из наружного воздуха и покидает наружный теплообменник в виде слегка перегретого пара низкого давления, низкой температуры.Он проходит через реверсивный клапан и возвращается в компрессор, где цикл повторяется.

Как работают тепловые насосы летом?

Та же система теплового насоса, которая обогревает внутренние помещения зимой, охлаждает ваш дом или офис в летние месяцы. Как и цикл нагрева, цикл охлаждения начинается и заканчивается компрессором.

Когда вы опускаете термостат, чтобы охладить ваш дом или офис, вместо компрессора, нагнетающего хладагент под высоким давлением и высокой температурой во внутренний блок, хладагент сначала проходит через наружный теплообменник. Вентилятор наружного блока продувает воздух через теплообменник, который уносит тепловую энергию хладагента. Когда хладагент конденсируется, он теряет свою тепловую энергию. Он покидает наружный блок в виде немного более холодной жидкости под высоким давлением. Затем жидкий хладагент проходит через обратный клапан, смотровое стекло, фильтр-осушитель и расширительный клапан, прежде чем попасть во внутренний теплообменник.

Когда жидкий хладагент проходит через расширительный клапан, он превращается в смесь частично жидкого, частично парообразного, что вызывает падение давления и температуры.Холодный хладагент поступает во внутренний теплообменник, где вентилятор обдувает теплообменник теплым воздухом в помещении, в результате чего тепло от воздуха передается хладагенту. Охлажденный воздух возвращается в помещение, а хладагент низкого давления, низкой температуры и слегка перегретый возвращается в компрессор для повторения цикла.

Отремонтировать или установить новый тепловой насос

Если ваша система теплового насоса требует технического обслуживания или вам необходимо установить новую, назначьте встречу с доверенным специалистом по HVAC сегодня.

Как работают тепловые насосы в холодную погоду?

Тепловые насосы можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения вашего дома. Они используют тот же процесс, что и ваш холодильник, чтобы ваши продукты оставались холодными и свежими. Вы когда-нибудь замечали горячие спирали на задней части холодильника? Они выделяют тепло изнутри вашего холодильника. «Как он это делает?» — спросите вы.

Продолжайте читать, чтобы узнать, как тепловые насосы передают тепловую энергию как для обогрева, так и для охлаждения замкнутых пространств.

Как работают тепловые насосы

Тепловые насосы работают за счет использования хладагента для поглощения и высвобождения тепловой энергии в процессе, при котором в газе повышается давление, чтобы нагреть его, и понижать давление, чтобы охладить.Существует несколько различных типов тепловых насосов, таких как геотермальные и воздушно-водяные, однако тепловые насосы с воздушным источником являются наиболее распространенными.

Представьте аэрозольный баллончик или велосипедный насос. Когда вы выпускаете воздух (он же давление), выпускаемый газ кажется холодным. Если вы добавите давление, вы заметите, что велосипедная шина нагревается.

Когда хладагент меняет состояние с жидкости на газ, изменяется температура. Хладагент разработан для достижения определенных температур при определенных давлениях для достижения оптимальной эффективности (обычный хладагент R-22 или HCFC-22 постепенно сокращается и заменяется новым, более экологически чистым хладагентом, R-410A).

Тепловой насос для охлаждения

Весной и летом тепловой насос поглощает тепло изнутри вашего дома (используя испаритель внутреннего блока), а затем отдает его наружу через наружный блок.

Жидкий хладагент поступает в испаритель, где сбрасывается давление и превращается в газ. Этот газ становится очень холодным и поглощает все тепло, которое может изнутри вашего дома, прежде чем отправиться к наружному компрессору и превратиться в горячую жидкость.

Горячая охлаждающая жидкость проходит через змеевики конденсатора, в то время как работает мощный вентилятор.Воздух проходит через все змеевики конденсатора, способствуя высвобождению тепловой энергии. После того, как тепло хладагента рассеивается на открытом воздухе, хладагент остывает и отправляется обратно в испаритель, чтобы начать процесс заново. В вашем автомобиле происходит тот же процесс, но змеевики конденсатора называются «радиатором».

Источник: Популярная механика

Тепловой насос для отопления

Система охлаждения с замкнутым контуром работает одинаково осенью и зимой, но в обратном порядке.Вместо того, чтобы хладагент забирал тепло из дома, теперь хладагент собирает тепло из окружающей среды.

Когда хладагент теряет давление и превращается в пар, он становится намного холоднее, чем температура снаружи. Поскольку тепловая энергия переходит от горячей к холодной ((2 nd Закон термодинамики), хладагент забирает тепло из окружающей среды. После того, как хладагент поглощает все возможное тепло, компрессор наружного блока сжимает газ, превращая его в горячую жидкость.Чрезвычайно горячий хладагент поступает к змеевикам в помещении, а вентилятор помогает отводить тепло от хладагента в систему воздуховодов.

Вы можете подумать, что когда на улице холодно, тепло не поглощается. К счастью, есть еще много тепла, которое нужно собрать, даже когда температура опускается до -15 ° C / 5 ° F (Energy Savings Trust).

К сожалению, когда температура опускается ниже нуля, эффективность вашего теплового насоса значительно снижается. Вот почему люди, живущие в более суровых климатических условиях, склонны использовать печи или другие системы отопления.Существуют также гибридные системы отопления, которые дают вам лучшее из обоих миров. При умеренных температурах тепловой насос снижает ваши эксплуатационные расходы. Во время сильных холодов включается резервный газовый обогреватель для поддержания высокого уровня энергоэффективности.

Поскольку тепловые насосы перемещают тепло, а не генерируют его, они намного эффективнее в зонах умеренного климата.

Цикл размораживания теплового насоса

Когда на улице очень холодно, вы можете заметить, что ваш наружный тепловой насос собирает слой льда и инея.Это нормально. На самом деле ваш тепловой насос имеет цикл размораживания, который закачивает горячий хладагент обратно в тепловой насос, чтобы растопить иней и лед (аналогично тому, как тепловой насос работает в летнем режиме). Холодный воздух может временно выходить из ваших вентиляционных отверстий и регистрироваться в это время. Подождите около 15 минут, пока не завершится цикл размораживания.

Однако, если у вас большой кусок льда или много снега, цикл размораживания может работать некорректно. В этом случае включите « аварийный обогреватель » или «вспомогательный обогреватель » и сразу же вызовите профессионального специалиста по HVAC.

Аварийный нагрев включает систему электрического отопления. Тем временем вы будете чувствовать себя комфортно, но значительно увеличите расходы на отопление. Запланируйте профессиональное обслуживание теплового насоса как можно скорее, чтобы не оплачивать счета за электроэнергию.

Техническое обслуживание теплового насоса

Для того, чтобы ваш тепловой насос работал эффективно, необходимо надлежащее обслуживание:

  1. Заменяйте воздушные фильтры каждые 30-60 дней.
  2. График профессионального технического обслуживания систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха два раза в год (один раз осенью и один раз весной)
  3. Периодически проверяйте внешний блок и убирайте скошенную траву, листья, грязь, снег и другой мусор (можно использовать садовый шланг).
  4. Тепловой насос должен быть полностью выровнен и опираться на бетонную опорную площадку.
  5. Никогда не ставьте ничего на устройство.
  6. Сохраняйте минимальное расстояние 2 фута вокруг всего устройства.
  7. Эффективность теплового насоса можно повысить с помощью тени от деревьев, решеток и навесов.
  8. Подпишитесь на план обслуживания дома.

Если ваш тепловой насос будет отключен из-за отключения электроэнергии или срабатывания автоматического выключателя, не включайте агрегат в течение как минимум 6 часов, особенно если он холодный.Вместо этого включите аварийный обогреватель и подождите 6-8 часов, прежде чем включать насос.

Если у вас возникнут проблемы с тепловым насосом в любое время года, обратитесь к профессиональной группе технических специалистов Service Champions.

Дополнительные ресурсы:


Мы здесь, чтобы помочь! Если у вас есть какие-либо комментарии или вопросы, спрашивайте чемпиона.

Сервисные чемпионы всегда были о людях.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить надежное и своевременное обслуживание в более чем 120 городах Северной Калифорнии, включая Сакраменто, Сан-Хосе, Ист-Бэй и Саут-Бэй.

Тепловые насосы можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения вашего дома. Они используют тот же процесс, что и ваш холодильник, чтобы ваши продукты оставались холодными и свежими. Вы когда-нибудь замечали горячие спирали на задней части холодильника? Они выделяют тепло изнутри вашего холодильника. «Как он это делает?» — спросите вы.

Продолжайте читать, чтобы узнать, как тепловые насосы передают тепловую энергию как для обогрева, так и для охлаждения замкнутых пространств.

Как работают тепловые насосы

Тепловые насосы работают за счет использования хладагента для поглощения и высвобождения тепловой энергии в процессе, при котором в газе повышается давление, чтобы нагреть его, и понижать давление, чтобы охладить.Существует несколько различных типов тепловых насосов, таких как геотермальные и воздушно-водяные, однако тепловые насосы с воздушным источником являются наиболее распространенными.

Представьте аэрозольный баллончик или велосипедный насос. Когда вы выпускаете воздух (он же давление), выпускаемый газ кажется холодным. Если вы добавите давление, вы заметите, что велосипедная шина нагревается.

Когда хладагент меняет состояние с жидкости на газ, изменяется температура. Хладагент разработан для достижения определенных температур при определенных давлениях для достижения оптимальной эффективности (обычный хладагент R-22 или HCFC-22 постепенно сокращается и заменяется новым, более экологически чистым хладагентом, R-410A).

Тепловой насос для охлаждения

Весной и летом тепловой насос поглощает тепло изнутри вашего дома (используя испаритель внутреннего блока), а затем отдает его наружу через наружный блок.

Жидкий хладагент поступает в испаритель, где сбрасывается давление и превращается в газ. Этот газ становится очень холодным и поглощает все тепло, которое может изнутри вашего дома, прежде чем отправиться к наружному компрессору и превратиться в горячую жидкость.

Горячая охлаждающая жидкость проходит через змеевики конденсатора, в то время как работает мощный вентилятор. Воздух проходит через все змеевики конденсатора, способствуя высвобождению тепловой энергии. После того, как тепло хладагента рассеивается на открытом воздухе, хладагент остывает и отправляется обратно в испаритель, чтобы начать процесс заново. В вашем автомобиле происходит тот же процесс, но змеевики конденсатора называются «радиатором».

Источник: Популярная механика

Тепловой насос для отопления

Система охлаждения с замкнутым контуром работает одинаково осенью и зимой, но в обратном порядке.Вместо того, чтобы хладагент забирал тепло из дома, теперь хладагент собирает тепло из окружающей среды.

Когда хладагент теряет давление и превращается в пар, он становится намного холоднее, чем температура снаружи. Поскольку тепловая энергия переходит от горячей к холодной ((2 nd Закон термодинамики), хладагент забирает тепло из окружающей среды. После того, как хладагент поглощает все возможное тепло, компрессор наружного блока сжимает газ, превращая его в горячую жидкость. Чрезвычайно горячий хладагент поступает к змеевикам в помещении, а вентилятор помогает отводить тепло от хладагента в систему воздуховодов.

Вы можете подумать, что когда на улице холодно, тепло не поглощается. К счастью, есть еще много тепла, которое нужно собрать, даже когда температура опускается до -15 ° C / 5 ° F (Energy Savings Trust).

К сожалению, когда температура опускается ниже нуля, эффективность вашего теплового насоса значительно снижается. Вот почему люди, живущие в более суровых климатических условиях, склонны использовать печи или другие системы отопления.Существуют также гибридные системы отопления, которые дают вам лучшее из обоих миров. При умеренных температурах тепловой насос снижает ваши эксплуатационные расходы. Во время сильных холодов включается резервный газовый обогреватель для поддержания высокого уровня энергоэффективности.

Поскольку тепловые насосы перемещают тепло, а не генерируют его, они намного эффективнее в зонах умеренного климата.

Цикл размораживания теплового насоса

Когда на улице очень холодно, вы можете заметить, что ваш наружный тепловой насос собирает слой льда и инея.Это нормально. На самом деле ваш тепловой насос имеет цикл размораживания, который закачивает горячий хладагент обратно в тепловой насос, чтобы растопить иней и лед (аналогично тому, как тепловой насос работает в летнем режиме). Холодный воздух может временно выходить из ваших вентиляционных отверстий и регистрироваться в это время. Подождите около 15 минут, пока не завершится цикл размораживания.

Однако, если у вас большой кусок льда или много снега, цикл размораживания может работать некорректно. В этом случае включите « аварийный обогреватель » или «вспомогательный обогреватель » и сразу же вызовите профессионального специалиста по HVAC.

Аварийный нагрев включает систему электрического отопления. Тем временем вы будете чувствовать себя комфортно, но значительно увеличите расходы на отопление. Запланируйте профессиональное обслуживание теплового насоса как можно скорее, чтобы не оплачивать счета за электроэнергию.

Техническое обслуживание теплового насоса

Для того, чтобы ваш тепловой насос работал эффективно, необходимо надлежащее обслуживание:

  1. Заменяйте воздушные фильтры каждые 30-60 дней.
  2. График профессионального технического обслуживания систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха два раза в год (один раз осенью и один раз весной)
  3. Периодически проверяйте внешний блок и убирайте скошенную траву, листья, грязь, снег и другой мусор (можно использовать садовый шланг).
  4. Тепловой насос должен быть полностью выровнен и опираться на бетонную опорную площадку.
  5. Никогда не ставьте ничего на устройство.
  6. Сохраняйте минимальное расстояние 2 фута вокруг всего устройства.
  7. Эффективность теплового насоса можно повысить с помощью тени от деревьев, решеток и навесов.
  8. Подпишитесь на план обслуживания дома.

Если ваш тепловой насос будет отключен из-за отключения электроэнергии или срабатывания автоматического выключателя, не включайте агрегат в течение как минимум 6 часов, особенно если он холодный.Вместо этого включите аварийный обогреватель и подождите 6-8 часов, прежде чем включать насос.

Если у вас возникнут проблемы с тепловым насосом в любое время года, обратитесь к профессиональной группе технических специалистов Service Champions.

Дополнительные ресурсы:


Мы здесь, чтобы помочь! Если у вас есть какие-либо комментарии или вопросы, спрашивайте чемпиона.

Сервисные чемпионы всегда были о людях.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить надежное и своевременное обслуживание в более чем 120 городах Северной Калифорнии, включая Сакраменто, Сан-Хосе, Ист-Бэй и Саут-Бэй.

Что такое тепловой насос и как он работает? | Отопление

Тепловой насос — это устройство, передающее тепло из одного места в другое, изнутри наружу или снаружи внутрь. Зимой тепловой насос работает как обогреватель, забирая тепловую энергию извне и передавая ее внутрь. Летом процесс меняется на противоположный, и тепло отводится из вашего дома и выводится наружу, как кондиционер.

В чем разница между воздушным тепловым насосом, водяным тепловым насосом и геотермальным тепловым насосом?

Существует множество различных названий и типов тепловых насосов, но все они могут быть разделены на три различных типа: воздушный, водный или геотермальный.

Существует множество различных названий и типов тепловых насосов, но все они могут быть разделены на три различных типа: воздушный, водный или геотермальный.

Воздушный тепловой насос

Воздушный тепловой насос передает энергию воздуха из одного места в другое. Он использует змеевик наружного теплообменника для извлечения тепла из воздуха и змеевик внутреннего теплообменника для передачи тепла в воздуховоды, радиаторы или резервуар для горячей воды. Этот процесс также можно обратить, чтобы его также можно было использовать в качестве кондиционера.

Водяной тепловой насос

Тепловой насос источника воды работает аналогично тепловому насосу источника воздуха, но использует воду вместо воздуха для передачи тепла. Эти типы насосов доступны не всем из-за необходимых ресурсов, но если вы живете рядом с колодцем, озером или другим природным ресурсом, это может быть жизнеспособным вариантом. Тепловой насос с водным источником циркулирует воду по серии труб, проложенных в воде. По мере того, как вода циркулирует, она собирает тепло и передает эту энергию в ваш дом.Летом этот процесс снова меняется на противоположный и уносит тепло из вашего дома, в том числе через воду в трубах.

Геотермальный тепловой насос

Геотермальный тепловой насос также называется геотермальным тепловым насосом. В этой системе насос использует землю в качестве источника тепла. По сути, геотермальный тепловой насос — это то же самое, что и тепловой насос с воздушным или водяным источником.

Есть два разных метода установки:

  • Горизонтальная система заземления
  • Горизонтальная система, соединенная с грунтом, закапывает горизонтальный трубопровод на глубину 4 фута или более под землей и обеспечивает циркуляцию жидкости, такой как антифриз или вода, через него.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *