Полезный совет

Тепловые насосы: виды, принцип работы, назначение и применение

Все больше распространяется использование тепловых насосов в качестве дополнительного оборудования для отопления помещений. Иногда применяются вместо центральной системы отопления.

Человек стремится обеспечить себя максимально комфортными условиями, в том числе и теплом. В неотапливаемом помещении люди могут испытывать дискомфорт, а в холодное время года и вовсе находиться в такой комнате будет невозможно. Для получения тепла с древних времен использовали разные виды топлива, однако их ограниченность заставила задуматься о новых способах отопления без использования ресурсов Земли. Тогда был изобретен специальный насос — устройство, которое способно топить любое пространство без ущерба окружающей среде. Такая техника не только безопасна, но и обладает длительным сроком эксплуатации.

Назначение насосов

В основе работы тепловых насосов лежит принцип переноса тепла от менее нагретого объекта к более нагретому. Любое тело с температурой выше абсолютного нуля (то есть все на Земле) обладает энергией, которую можно перенести в тепловой форме.

Сначала хладагент (вещество, на котором работает прибор) по капилляру попадает в испаритель, где под большим давлением переходит в газообразное состояние и забирает тепло из окружающей среду (воздуха, воды или грунта). Газ попадает в компрессор, давление увеличивается, фреон попадает в конденсатор, где превращается в жидкость и отдает тепло в помещение. Жидкое тело вновь попадает в испаритель, цикл замыкается. Это повторяется до тех пор, пока температура в комнате не достигнет определенного предела, после чего цепь размыкается. При падении температуры насос вновь начинает работать. Таким образом осуществляется работа этого устройства.

С помощью этого устройства можно обогреть помещение, отдельный предмет или часть комнаты (например, полы). При этом, одно из главных преимуществ такого прибора — его можно устанавливать везде. Это становится хорошим выходом для мест, где невозможна установка центральной системы отопления по какой-либо причине (большая удалённость от больших центров, малое население пункта и другое).

Насос также хорошо подходит для работы в качестве дополнительного оборудования в межсезонье и особенно сильные морозы. С другой стороны насосы не наносят существенного вреда окружающей среде: тепло вырабатывается не с помощью топлива, то есть на работу не затрачиваются ресурсы.

Некоторые виды насосов предназначены для обеспечения горячего водоснабжения. Системы «воздух-вода» или «вода-вода» направлены на нагревание воды. Такие типы насосов подходят для деревень или других отдалённых участков, где проблематично провести ГВС.

Для корректной службы и более долгого срока эксплуатации нужно правильно подобрать модель насоса в свете ваших пожеланий, планов и условий

Виды тепловых насосов

В зависимости от сред, в которых осуществляется работа насоса, выделяют следующие виды техники:

  • Грунтовые насосы (это системы «грунт-вода», а также «грунт-воздух»). Источник тепла — земля;
  • Водяные насосы (это техника «вода-воздух» и «вода-вода»). Тепло добывается от воды;
  • Воздушные насосы (типы «воздух-вода», «воздух-воздух»). Тепло получают из окружающей среды, нагретого воздуха.
  • Название этих вариантов объясняют принцип действия каждого. Разберем подробнее каждый вид
  • Грунтовые насосы «грунт-вода», «грунт-воздух»

 

Одним из источников тепла является земля. На определенной глубине грунт обладает постоянным количеством тепла. Но его не так много: хватает на преобразование фреона в жидкость. А дальше, под действием компрессора, хладагент двигается дальше — вырабатывается достаточное для качественного обогрева количество тепла.

Такая система позволяет пользоваться тепловым насосом круглый год за счет наличия постоянного источника тепла. Однако у такой техники есть существенные недостатки. Например, установка и покупка оборудования обойдется дорого. Вся система насоса будем занимать большую площадь, это необходимо для качественного проведения техники.

При этом нельзя доверять установку неспециалистам: такая работа требует больших навыков, иначе система быстро сломается. При возникновении неполадок будет достаточно проблематично осмотреть все части цепи (некоторые находятся непосредственно в грунте).

На земле, которая используется в качестве источника тепла, больше нельзя будет высаживать какие-либо растения. Поглощение тепла из грунта негативно скажется на росте, нормальное развитие растений в таком случае будет невозможно.

Водяные насосы «вода-воздух», «вода-вода»

Такие устройства используют энергию воды. Наиболее выгодным этот вариант становится при наличии поблизости незамерзающего водоема. В таком случае устанавливается закрытый тип: на дне устанавливаются трубопроводы, по которым собранное тепло направляется в контур и производится тепло. Использованная вода возвращается, откуда была взята ранее.

Установка открытого типа предполагает наличие двух скважин — из одной вода берется, в другую сливается остывшая. Такая система будет сильно зависеть от глубины грунтовых вод, которая изменяется со временем.

Водяные насосы не могут провести достаточное количество тепла и давления в системе, поэтому для качественной работы будет необходима установка дополнительных элементов, которые устранят этот недостаток.

Правильная выгодная установка водяного насоса позволит при низких затратах электроэнергии получить эффективный обогрев помещения, что является одним из главных плюсов системы, работающей на воде. Помимо этого, все необходимое для работы оборудование будет находиться за территорией отапливаемого объекта. Это позволит сохранить необходимое пространство, что не позволяет сделать грунтовая система.

Воздушные насосы «воздух-вода», «воздух-воздух»

В такой системе поглощается воздух с улицы для дальнейшего нагрева помещения. В воздушные насосы помимо обычных элементов включены нагнетатель давления фреона (способствует движению хладагента по цепи) и вентилятор (необходим для циркуляции воздуха). Для перехода фреона в газообразное агрегатное состояние необходимо повышение температуры вплоть до 60°C. Оборудование, вырабатывающее тепло шумит.

Воздушные насосы не обладают необходимой мощностью, поэтому не могут использоваться в качестве основного средства отопления помещения. Эти системы подходят только как вспомогательное оборудование. Также, они не работают в условиях сурового климата. Основной температурный диапазон воздушных насосов — от -15°C до 20°C. Существуют более стойкие модели, производящие тепло и в -30°C, но и стоят они гораздо дороже.

Временные и энергетические затраты уменьшаются благодаря работе теплоносителя непосредственно в отапливаемом помещении. Одним из главных преимуществ воздушных насосов является возможность управления системой дистанционно. Это позволяет заблаговременно включить систему для отопления и, например, вернуться в уже теплый дом. Наиболее актуальна такая функция для обладателей загородных домов и дач. Одним из лучших представителей называют насосы от Mitsubishi Electric, например Zubadan. Сюда же можно отнести продукцию китайской фирмы Gree.

Серия UNITHERM 2 от компании Cooper&Hunter предоставляет качественный тепловой насос «Воздух-Вода», позволяющий не только обогревать помещения, но и обеспечивать подачу горячей воды.

Итоги о работе тепловых насосов

Сегодня все больше распространяется использование климатической техники, например кондиционеров. Однако помимо охлаждения помещения в жаркую погоду людям необходимо качественное отопление, чтобы без проблем пережить холода. Многие способы обогрева задействуют ресурсы Земли и вредят окружающей среде (например, использование угля). А в отдаленные районы центральные системы отопления могут и вовсе не проводиться.

Для решения этой проблемы были созданы бытовые тепловые насосы — они используют энергию окружающей среды для обеспечения обогрева помещения. Они не вредят экологии и могут использоваться как основной источник отопления, так и вспомогательный. Используется три вида насосов — воздушные, водяные и грунтовые. В зависимости от поставленной цели и имеющихся средств клиенты выбирают наиболее подходящий. Это климатическое оборудование значительно облегчило жизнь многих людей.

Related posts

Leave a Comment