Украина
Каталог   /   Климат и водоснабжение   /   Отопление и водоснабжение   /  Тепловые насосы
Тепловые насосы 
Популярные модели→ Сравнить в таблице

Тепловые насосы: характеристики, типы, виды

Источник

Источник, из которого тепловой насос «выкачивает» энергию при работе, фактически — базовая схема работы насоса.

— Воздух-вода. Тепловые насосы, отбирающие тепло из окружающего воздуха. Преимуществами таких агрегатов являются простота в установке и возможность использования независимо от наличия свободной земли около здания. С другой стороны, воздушные модели имеют меньший COP (см. ниже), чем грунтовые, при этом их эффективность сильно зависит от погодных условий и значительно падает именно в холодное время года, когда потребность в отоплении наиболее высока (вплоть до полной неэффективности в мороз). Таким образом, насосы «воздух-вода» оправданы прежде всего в системах с небольшими перепадами температур и невысокими теплопотерями (тёплые полы, обогрев бассейна с весны по осень), в системах бивалентного отопления (с дополнительным источником тепла, например, котлом), а также там, где нет возможности установить агрегат «грунт-вода».

— Грунт-вода. Тепловые насосы, работающие от тепла, накопленного в грунте. Такие агрегаты намного эффективнее воздушных: земля способна накапливать много тепла, перепады температур даже при сильных морозах минимальны, а на большой глубине температура вообще остаётся постоянной круглый год. Главным недостатком грунтовых моделей является сложность в установке. Для этого потребуется свободный участок грунта, причём, в зависимости от размеров этого участка, потребуется либо закапывать коллектор на обширной территории, либо «упако...вывать» его в глубокую скважину, бурение которой обходится недёшево.

Назначение

Общее назначение теплового насоса; от этого зависят некоторые конструктивные особенности.

— Отопление. Тепловые насосы, рассчитанные на использование в системах отопления — наиболее традиционный и простой по конструкции вариант. Стоит учитывать, что далеко не все из подобных агрегатов способны полноценно обеспечить температуру и мощность, необходимые для традиционного водяного отопления — многие из них подходят скорее для низкотемпературного обогрева вроде «тёплых полов», либо для работы в качестве дополнительного источника энергии в сочетании с котлом. Поэтому перед покупкой такого агрегата стоит внимательно ознакомиться с его характеристиками.

— Отопление и ГВС. Тепловые насосы, способные работать и на отопление, и на горячее водоснабжение. От описанных выше чисто отопительных моделей, как правило, отличаются наличием встроенного водонагревателя (либо возможностью подключения внешнего).

— Горячее водоснабжение. Тепловые насосы, предназначенные исключительно для ГВС, встречаются относительно редко. Особенностью многих подобных моделей является отсутствие внутреннего блока — агрегат (обычно типа «воздух-вода», см. «Источник») располагается вне помещения и соединяется с установленным внутри водонагревателем косвенного типа. По ряду причин данный вариант особого распространения не получил.

Комплектация

— Внутренний блок (гидромодуль). Часть теплового насоса, устанавливаемая внутри помещения. По определению входит в комплект поставки агрегатов «грунт-вода» (см. «Источник») — внутренний блок в данном случае и является собственно тепловым насосом, наружу выводится только коллектор и соединительные трубы. А вот воздушные модели могут не иметь данного модуля.

— Внешний блок. Часть теплового насоса, располагаемая снаружи помещения. Практически не используется в грунтовых моделях, однако является практически обязательным элементом комплектации для агрегатов типа «воздух-вода» — как правило, внешний блок включает и коллектор для отбора тепла. Впрочем, существуют воздушные тепловые насосы с возможностью установки в помещении, с подводом и отводом воздуха по вентиляционным каналам — однако для таких моделей в комплектации указывается только внутренний блок, хотя устройство обычно может устанавливается и снаружи.

— Водонагреватель. Собственное приспособление для нагрева воды и подачи её в систему ГВС; подробнее см. «Водонагреватель». Наличие собственного водонагревателя, с одной стороны, упрощает установку насоса и избавляет от необходимости докупать дополнительное оборудование; с другой — при покупке такого насоса приходится полагаться на выбор производителя, тогда как внешний водонагреватель можно докупить и отдельно.

Макс. тепловая мощность

Наибольшая тепловая мощность, вырабатываемая тепловым насосом — то есть количество тепла, которое он способен «перекачать» снаружи в систему отопления и/или ГВС.

Тепловая мощность является важнейшей характеристикой теплового насоса — она напрямую определяет его эффективность и способность обеспечить необходимое количество тепла. Отметим, что данный показатель указывается для оптимальных условий работы — в частности, довольно высокой наружной температуры. На практике такие условия встречаются редко, поэтому фактическая мощность обычно заметно ниже максимальной; это нужно учитывать при выборе. Существуют специальные формулы для расчёта оптимального значения максимальной тепловой мощности в зависимости от конкретной ситуации.

Тепловая мощность (~ 0 °C)

Тепловая мощность — проще говоря, количество тепла — вырабатываемое тепловым насосом при температуре источника (воздуха или грунта — см. выше) около 0 °С. Этот показатель более нагляден и приближён к реальности, чем максимальная тепловая мощность (см. выше), поэтому часто он указывается в характеристиках как основной.

Необходимая тепловая мощность зависит от площади и некоторых особенностей помещения, от потребности в горячей воде и ряда других факторов; для её расчёта в специальных источниках можно найти соответствующие формулы.

Макс. мощность охлаждения

Максимальная тепловая мощность, выдаваемая насосом в режиме охлаждения.

При такой работе насос функционирует в обратном цикле — отводя излишек тепла из помещения в окружающую среду, то есть, по сути, играет роль кондиционера. Необходимая мощность охлаждения зависит от площади здания, особенностей его теплоизоляции и некоторых других факторов; способы её расчёта можно найти в специальных источниках. Здесь же отметим, что обычное отопительное оборудование (радиаторы, тёплые полы) для работы на охлаждение не подходит, для этого необходимо использовать специальное оборудование (например, фанкойлы).

Мощность потребления

Электрическая мощность, потребляемая тепловым насосом при работе только на перекачку тепла, без использования догревательного ТЭНа (при его наличии, см. ниже). Отношение тепловой мощности к потребляемой мощности определяет тепловой коэффициент СОР (см. ниже) и, соответственно, общую эффективность агрегата. Также от этого показателя зависит общее энергопотребление (и, соответственно, счета за электричество), а также некоторые требования по питанию и подключению — например, модели более чем на 5 кВт бывают только трёхфазными (см. «Питание»).

Питание

Тип сетей, на которые рассчитан тепловой насос.

— Однофазное (220 В). Питание от обычной бытовой сети; как правило, подобные агрегаты имеют относительно невысокую мощность потребления (см. выше) и могут работать даже от бытовых розеток. Это делает данный вариант весьма удобным — найти точку подключения не составляет особых проблем. Главным его недостатком является упомянутая невысокая мощность — для «прожорливых» электроприборов однофазное питание не подходит.

— Трехфазное (380 В). Питание от сетей 380 В пригодно даже для тепловых насосов с высокой мощностью потребления, включая модели с догревательными ТЭНами (см. ниже). Кроме того, особенности трёх фаз таковы, что приборы с таким питанием при постоянной работе фактически потребляют меньше энергии, чем аналогичные по мощности потребления однофазные. В свете этого данный вариант может предусматриваться даже в тепловых насосах невысокой мощности. Недостатком трёхфазных сетей является слабая распространённость: если в производственном помещении с такой сетью, скорее всего, проблем не будет, то для частного дома может понадобиться прокладка отдельной линии, например от уличного столба или трансформатора.

Догревательный ТЭН

Наличие догревательного ТЭНа в конструкции теплового насоса.

ТЭН (трубчатый электронагреватель) — один из самых распространённых типов электрических нагревателей, представляющий собой трубку с электрической спиралью и наполнителем-изолятором внутри. В тепловых насосах такой нагреватель используется в тех случаях, когда тепловой мощности самого насоса недостаточно — например, при значительном падении температуры снаружи. Догревательный ТЭН обеспечивает дополнительную гарантию и позволяет сохранять эффективность в неблагоприятных условиях. Главным недостатком данной функции является высокое энергопотребление: тепловая мощность электронагревателя соответствует его потребляемой мощности, и при включении ТЭНа общее энергопотребление прибора может возрастать в 3 – 4 раза.

Водонагреватель

Тип водонагревателя, которым оснащён тепловой насос с функцией ГВС (см. «Назначение»). Все подобные водонагреватели обычно работают по накопительному принципу — то есть имеют бак, где хранится запас нагретой воды — и, по сути, позволяют тепловому насосу выполнять ещё и функции бойлера. Различие же заключается в месте установки бака и принципах нагрева воды.

— Встроенный. Водонагреватель, установленный непосредственно в корпусе теплового насоса. Такая конструкция делает систему ГВС менее громоздкой (хотя и увеличивает габариты самого насоса), а также позволяет использовать не только принцип косвенного нагрева (когда тепло передаётся воде из теплообменника), но и догревательный ТЭН (при его наличии, см. выше), что положительно сказывается на эффективности

— Внешние. Водонагреватели, установленные вне корпуса теплового насоса. В отличие от встроенных, могут работать только по принципу косвенного нагрева, из-за чего в целом несколько менее эффективны. В то же время вынос дополнительного оборудования за пределы корпуса уменьшает габариты насоса, да и возможность самостоятельно выбрать место для установки водонагревателя часто оказывается немаловажной.

Объем водонагревателя

Объём накопительного бака водонагревателя, установленного в тепловом насосе. Чем больше этот объём — тем больше горячей воды можно запасти в устройстве, тем меньше риск израсходовать её при интенсивном потреблении. Существуют формулы, позволяющие рассчитать оптимальный объём водонагревателя в зависимости от конкретной ситуации; их можно найти в специальных источниках.

Мин. рабочая t

Наименьшая температура среды (воздуха или грунта, см. «Источник»), при которой тепловой насос может безопасно и достаточно эффективно выполнять свои функции. Эффективность при минимальной температуре, разумеется, заметно снижается, однако устройство всё равно можно использовать в качестве источника тепла.

Данные о минимальной рабочей t позволяют оценить пригодность насоса для холодного времени года.

Макс. t теплоносителя

Наибольшая температура, до которой насос способен нагреть теплоноситель. Стоит отметить, что достигнуть таких показателей можно при довольно высокой температуре воздуха или грунта. А поскольку тепловые насосы используются в холодное время года, то и фактическая максимальная температура, как правило, оказывается меньше теоретически достижимой. Тем не менее, этот параметр вполне позволяет оценить возможности агрегата или его пригодность для тех или иных задач.

коэффициент COP

Тепловой коэффициент COP (coefficient of performance) является ключевой характеристикой, описывающей общую эффективность и экономичность работы теплового насоса. Он представляет собой соотношение между тепловой и потребляемой мощностью агрегата (см. выше) — проще говоря, сколько киловатт тепловой энергии вырабатывает насос на 1 кВт затраченного электричества. В современных тепловых насосах этот показатель может превышать 5.

Однако стоит учитывать, что фактическое значение COP может быть разным в зависимости от температуры снаружи и температуры подачи. Чем выше разница между этими температурами — тем больше затрат нужно на «перекачивание» тепловой энергии и тем ниже будет COP. Поэтому в характеристиках принято указывать значение COP для конкретных значений температур (а во многих моделях — два значения, для разных вариантов) — это позволяет оценить фактические возможности агрегата.

коэффициент COP

Тепловой коэффициент COP (coefficient of performance) является ключевой характеристикой, описывающей общую эффективность и экономичность работы теплового насоса. Он представляет собой соотношение между тепловой и потребляемой мощностью агрегата (см. выше) — проще говоря, сколько киловатт тепловой энергии вырабатывает насос на 1 кВт затраченного электричества. В современных тепловых насосах этот показатель может превышать 5.

Однако стоит учитывать, что фактическое значение COP может быть разным в зависимости от температуры снаружи и температуры подачи. Чем выше разница между этими температурами — тем больше затрат нужно на «перекачивание» тепловой энергии и тем ниже будет COP. Поэтому в характеристиках принято указывать значение COP для конкретных значений температур (а во многих моделях — два значения, для разных вариантов) — это позволяет оценить фактические возможности агрегата.

Хладагент

Марка хладагента (фреона), используемого в тепловом насосе.

— R22. Устаревшая марка, популярная некоторое время назад, однако на сегодня используемая крайне редко. Отличаясь рядом преимуществ (невысокая стоимость, низкое рабочее давление, однородность), R22 в то же время экологически небезопасен (вредит озоновому слою), поэтому постепенно выходит из употребления, хотя в некоторых недорогих моделях всё ещё встречается.

— R134A. Хладагент на основе тетрафторэтана, относящийся к озонобезопасным фреонам (однако о полной экологической безопасности говорить нельзя, т.к. R134A имеет высокий потенциал глобального потепления GWP). Имеет однородный состав, что позволяет без проблем дозаправлять систему в случае утечек, однако характеризуется специфическими требованиями к компрессорам и смазочным материалам (необходимы полиэфирные масла), что соответственно влияет на стоимость.

— R407C. Ещё одна замена для «озоноопасного» R22. Довольно эффективен и экологически безопасен, однако стоит дорого, имеет высокое рабочее давление (что соответствующим образом сказывается и на цене оборудования), кроме того, анизотропен — является смесью нескольких фреонов с разными температурами кипения, и в случае утечки необходимо полностью менять весь объём хладагента.

— R410A. Как и R407C, данный фреон является озонобезопасным, однако требует ещё больших рабочих давлений (и, соответственно, надёжного и дорогого оборудования), да и стоит недёшево. С другой стор...оны, компоненты R410A имеют одинаковую температуру кипения, и в случае утечки не нужно менять хладагент полностью — достаточно пополнить его запас.

Уровень шума

Средний уровень шума, производимый тепловым насосом при работе в штатном режиме.

Чем ниже уровень шума — тем комфортнее будет использование агрегата; особенно это важно при установке внутри жилых домов или квартир. Уровень шума является нелинейной величиной, поэтому оценивать его проще всего по сравнительным таблицам. Их можно найти в специальных источниках. Здесь же отметим, что наиболее тихие современные модели выдают громкость порядка 39 – 40 дБ — это громкость обычной человеческой речи и максимальный уровень, допустимый для жилых комнат в дневное время; наиболее же громкие шумят на 60 – 62 дБ — это можно сравнить с телевизором на средней громкости.

Страна происхождения

Под страной происхождения обычно подразумевают «родину» бренда — торговой марки, под которой тепловой насос представлен на рынке. При этом фактическое место выпуска как самого агрегата, так и отдельных его деталей не обязательно находится в этой стране: многие западные фирмы для снижения расходов переносят своё производство в государства с дешёвой рабочей силой (например, в Китай). Несмотря на расхожее мнение, само по себе это не ведёт к снижению качества товара — всё зависит от того, насколько тщательно владелец бренда контролирует производство. А многие компании, особенно крупные и «именитые», следят за качеством весьма ревностно — ведь от этого зависит их репутация.
Подбор по параметрам
 
Цена
отдо грн.
Производители
Источник тепла
Назначение
Комплектация
Макс. тепловая мощность
Тепловая мощность при 0°C
Мощность потребления
Питание
Дополнительно
Страна происхождения
Каталог тепловых насосов 2017 - новинки, хиты продаж, купить тепловые насосы.