Тепловой насос воздух – вода: достоинства и недостатки
С помощью теплового насоса энергия окружающей среды образуется в тепло, которым можно обогревать помещение.
Таким способом можно отапливать дом, используя воздух. Воздух не нужно сжигать, он перерабатывает калории внутри специального аппарата в виде теплового насоса, по которому энергия поступает в дом, и передает тепло в систему отопления.
Тепловой насос воздух – вода для отопления имеет свои достоинства и недостатки, хотя их принцип работы не сложный. Чтобы понять, как он работает, надо знать, его устройство.
Принцип действия насоса
В основе действия насоса теплового воздушного типа лежит принцип работы кондиционеров, либо холодильников. Как он работает:
1.воздух, считающийся низкокалорийным энергоносителем, доводит хладагент до кипячения, который находится в циклическом контуре, соединяющий конденсатор с корпусом испарителя. Испаритель улавливает тепло, а конденсатор излучает тепло.
2.внутри конденсатора хладагентовые пары превращаются в воду, отдавая энергию системе отопления.
3.далее хладагент в виде жидкости утекает в испарительное устройство, опять превращаясь в парообразное состояние. И цикл начинается снова.
Принцип действия насосного оборудования основан на принципе Карно. Основной деталью конструкции считается конденсатор, посредством которого накапливаются калории, поступающие потребителю.
С помощью специального компрессора установка работает циклично. Прибор транспортирует хладагент по трубам, сжимая его, заставляя увеличиваться теплоотдаче на конденсаторе. Установка оснащена другим силовым агрегатом в виде вентилятора высокой мощности. Он нужен, чтобы обдувать испаритель. Потребителем тепла в помещении могут стать теплые полы, конвекторы, разогревающие воздух в комнатах, либо другие радиаторные установки.
Внимание! Тепловые насосы малоэффективны при работе с обычными батареями.
Конденсатор с конвектором нужно устанавливать внутри помещений. Вентилятор с испарителем монтируют на внешнем фасаде здания, или внутри на вытяжной трубе вентиляции.
Подробности
Преимущества и недостатки насосов воздух – вода
Как и любое оборудование, насосы имеют плюсы и минусы в работе. К преимуществам можно отнести:
1.оборудование легко монтируется. Первичный контур, замкнутый на испарителе, не требует водоемов, земляных работ.
2.воздух, как энергоноситель есть повсюду, в отличие от земли, водоемов. Насосы воздушного типа можно использовать в квартирах, на них не нужно иметь разрешение специальных органов.
3.насос воздух-вода можно соединить с вентиляционной сетью, мощность агрегата пойдет на повышение обмена воздуха в комнатах.
4.насосы работают с минимальным шумом, их можно программировать.
К недостаткам относят:
1.агрегат эффективен при определенной температуре окружающей среды. Коэффициент полезного действия агрегата выше в летний период, нежели зимой.
2.насосы могут работать при небольших морозах.
Внимание! Насосы не работают при 7 градусах ниже ноля, это не относится к промышленным насосам данного типа. Их можно включать при минус двадцати пяти градусах.
3.агрегат воздушного типа не относится в автономным энергетическим установкам. Для работы ему требуется электроэнергия, он трансформирует 1 киловатт за час от 11 до 14 мДж.
Как соорудить насос воздух-вода самостоятельно
Насосы типа воздух-вода имеют несложную конструкцию, их можно изготовить своими руками. Чтобы сделать аппарат, потребуются недорогие инструменты и детали:
1.компрессор старой сплит – системы, который можно купить в ремонтных мастерских.
2.бак, объемом 100 л из стали, подойдет бак от старых стиральных машин.
3.емкости из полимерного материала, имеющей широкую горловину, можно взять бидон.
4.трубы из меди, с внутренним сечением больше, чем один миллиметр. Их потребуется купить.
5.затворно – регулирующая арматура в виде сливного крана, крана, чтобы стравливать воздух, предохранительного клапана.
6.элементы для крепления в виде кронштейнов, хомутов, клипс.
Также потребуется приобрести фреон в качестве хладагента, самый простой управляющий блок. Без последнего невозможно осуществить пользование тепловыми насосами, потому что нужно сделать функционирование компрессора синхронной по отношению с температурным режимом на корпусе конденсатора и испарителя.
Как собрать аппарат
Собирая конструкцию, следует придерживаться определенных шагов. Согласно инструкции, надо сделать:
1.медная труба нужна, чтобы сделать змеевик. Его размеры должны подходить под поперечное сечение и высоту бака из стали.
2.надо вставить змеевик в емкость, концы трубы следует оставить вне бака, провести герметизацию бака, снизу сделать впускной штуцер, сверху выпускной штуцер. В итоге получится готовый конденсатор с отведениями для прямой трубы отопительной системы – штуцер сверху, обратного контура – штуцер снизу.
3.на кронштейны следует прикрепить компрессор к стене. Далее нужно соединить штуцер компрессора для напора с трубой из меди сверху бака.
4.сделать еще один змеевик из медного патрубка. Его размеры должны подходить под полимерный бидон по поперечному сечению и высоте.
5.вставить змеевик внутрь бидона, на один конец его устанавливается вентилятор, с помощью которого нагнетается воздух в змеевидную трубу. Из корпуса бидона надо сделать пару выпусков. Этот прибор станет в роли испарителя системы. Его прикрепляют на фасад здания, либо внутри вентиляции.
6.у конденсатора соединить выпуск снизу с выпуском на испарителе также снизу. В готовый трубопровод следует врезать дроссель для управления.
7.выпуск сверху бидона следует соединить с патрубком компрессора, предназначенного для всасывания.
8. в компрессор заливают хладагент, далее соединяют управляющий блок с вентилем на дросселе.
Как рассчитать мощность насоса
На параметр мощности насоса влияют многие факторы. К ним относят:
1.объем хладагента.
2.площадь поверхности змеевидных труб внутри испарителя, конденсатора.
3.предполагаемый объем теплоотдачи отопительной системе.
Внимание! Удобнее всего рассчитывать мощность с помощью спецпрограмм, которые учитывают все нюансы системы.
Мощность можно вычислить с помощью онлайн калькулятора. В калькулятор нужно ввести определенные параметры:
1.площадь комнаты, высота потолка, чтобы рассчитать объем.
2.регион, где стоит дом, чтобы определить среднегодовую температуру воздуха, которая влияет на уровень производительности испарителя.
3.степень утепления стен и крыши помещения, чтобы вычислить ожидаемую калорийность отопления.
В конце программы по последним параметрам выходят коэффициенты, на эти цифры надо умножить объем здания. Получившееся значение сравнивают с цифрами из таблицы, они указывают на необходимую мощность насоса для данной ситуации.
Внимание! К примеру, чтобы протопить площадь в сто квадратных метров, требуется насос в 5 киловатт, в триста пятьдесят квадратов нужен насос в 28 киловатт.
Как обслуживать насос?
Насос воздух-вода не нуждается в особом обслуживании. Периодически следует выполнять определенные действия:
1.время от времени надо чистить вентилятор, решетку на испарительном устройстве от пыли, листьев.
2.время от времени смазывать компрессор по схеме, указанной в инструкции.
3.заменять масла внутри компрессора с вентилятором.
4.осматривать медный трубопровод, хладагент, электрокабель на повреждения.
Важно также следить за датчиками, определяющими тепло, контролирующими правильное функционирование блока управления. Их корпуса следует протирать от грязи.