Стихійні агрегати

Застосування теплових насосів допомагає на 65-90% скоротити витрату енергоресурсів, завдяки чому обладнання цього типу повсюдно задіють при будівництві пасивних будинків - споруд, теплові втрати яких не перевищують 10-40 кВт • год / м². Достатній асортимент продукції дозволяє підібрати обладнання необхідної потужності відповідно до розмірів житла, потребою в опаленні і середньодобовим витратою гарячої води, будь то невеликий будиночок або величезний особняк. При необхідності кілька насосів можна об'єднувати в групи, тим самим збільшуючи загальну вихідну потужність. Максимальна потужність однієї групи становить близько 580 кВт, і її досить для енергозабезпечення багатоповерхового котеджу.

Завдяки особливостям конструкції теплові насоси можна поєднувати і комбінувати з різними опалювальним устаткуванням: котлами, сонячними колекторами, бойлерами непрямого нагріву, станціями приготування гарячої води. Для кожної конкретної ситуації передбачають своє технічне рішення.

Виробництвом цього опалювального обладнання займаються європейські компанії Bosch, Dimplex, Gorenje, Heliotherm, Nibe, Ochsner, Vaillant, Viessmann, японські компанії Daikin, Hitachi, Mitsubishi Electric, китайський виробник GREE Electric Appliances, а також вітчизняна компанія «АІК».

КОНСТРУКЦІЯ

За типом конструкції теплові насоси нагадують звичайний холодильник. Вони складаються з конденсатора і компресорно-випарного блоку, між якими в замкнутому контурі циркулює фреон, а також перемикача потоку і блоку управління.

Але якщо прилад для зберігання продуктів охолоджує повітря в камері, відводячи надлишки тепла назовні, то опалювальна техніка відбирає енергію з навколишнього середовища, передаючи її далі на потреби будинку і присадибної території.

Сьогодні в приватних будинках часто встановлюють теплові насоси, що використовують енергію повітря. Вони ефективно працюють круглий рік: в холодний період перешкоджають вихолоджуванню житла, забезпечуючи його теплом, а в спеку – дарують прохолоду. При цьому гаряче водопостачання забезпечується незалежно від сезону і погодних умов.

Геотермальні насоси

У грунтових і гідротермальних теплових насосах перетворення тепла відбувається наступним чином. На ділянці поряд з будинком в грунті або у водоймі мають робочий контур, по якому рухається спеціальна рідина (суміш гліколю та води). Зібрана енергія надходить в випарний блок теплового насосу.

Через теплообмінник рідина нагріває фреон, який переходить в пароподібний стан.

При виборі теплової техніки увагу слід приділяти коефіцієнту корисної дії – відношення виробленої потужності до спожитої електроенергії. У різного типу насосів він різний.

Компресор стискає холодоагент, збільшуючи його температуру.

Далі гарячі пари фреону потрапляють в конденсаторний блок, де шляхом теплообміну віддають свою енергію системі опалення. Холодоагент переходить в рідкий стан.

Для оптимізації роботи і збільшення ефективності теплові насоси оснащують датчиками температури зовнішнього повітря, вбудованими погодо залежними регуляторами системи опалення та гарячого водопостачання. Ці пристрої самостійно підраховують кількість отриманого з навколишнього середовища тепла, відображаючи необхідну інформацію на контрольній панелі.

«ПОВІТРЯ-ВОДА»

Теплові насоси типу «повітря-вода» використовують енергію вуличного повітря для опалення та кондиціювання житла, а також підготовки гарячої води. При їх установці немає необхідності бурити свердловину або укладати горизонтальний колектор. Опалювальна техніка типу «повітря-вода» дозволяє заощадити до 65% енергоресурсів (СОР звичайних установок не нижче 3,1, у інверторних моделей не нижче 3,3). Вона зберігає свою працездатність в широкому діапазоні температур від -25 ... - 10 ° С до +20 ... + 43 ° С в залежності від характеристик моделі. Наприклад, тепловий насос F2300 (Nibe) ефективний при температурах -25 ... + 43 ° С, модель geoTherm VWL 61/3 S (Vaillant) – при -20 ... + 20 ° С. Деякі установки оснащені вбудованими електричними ТЕНами, що забезпечують житло теплом при сильних морозах.

Компанія GREE Electric Appliances пропонує насоси серії Versati II.

Модельний ряд представлений дев'ятьма позиціями в діапазоні потужностей на обігрів від 6,1 до 16 кВт. Це дозволяє підібрати обладнання необхідної продуктивності відповідно до розмірів житла. При необхідності кілька насосів можна об'єднувати, тим самим збільшуючи загальну продуктивність системи. Крім цього, теплові насоси «повітря-вода» серії Versati II можна інтегрувати в існуючу систему обігріву. Для інтегрування в систему радіаторного обігріву (а також при комбінації з газовими і твердопаливними котлами) використовують спеціальну буферну ємність. Це пов'язано з різними робочими температурами і витратою теплоносія для традиційних систем опалення та теплових насосів «повітря-вода».

Використання теплових насосів в приватному будівництві регламентує чинний в нашій країні нормативний документ ДСТУ Б В.2.5-44: 2010 «Проектування систем опалення будівель з тепловими насосами»

Система здатна працювати в аварійному режимі опалення та підготовки гарячої води, який вводиться в разі несправності зовнішнього блоку: обігрів приміщення і підготовка гарячої води здійснюється за рахунок електричного нагрівача, вбудованого у внутрішній блок.

Теплові насоси серії Versati II оптимально підходять для експлуатації в нашій кліматичній зоні. Вони гарантовано забезпечать вас гарячою водою для системи ГВП, і якщо стовпчик термометра опуститися до -20 ° С, і в літню спеку при температурі до 45 ° С. При цьому температура підготовленої води в системі ГВП - ЦОТ 40 ° C до 80 ° С. Накопичувальний водяний бак оснащений вбудованим електронагрівачем для обігріву та дезінфекції води (ТЕН).

У режимі опалення насоси Versati II ефективно функціонують при зовнішній температурі від -20 ° C до 35 ° С, забезпечуючи нагрів води до 55 ° С (фанкойли, радіатори) або 45 ° С (тепла підлога). Режим охолодження доступний користувачам при температурі за вікном 10 ... 48 ° С, температура теплоносія в контурі - на рівні 7 ... 25 ° C (фанкойл) і 18 ... 25 ° C (система «холодний стеля»).

Здатність виробляти тепло навіть при негативних температурах навколишнього середовища обумовлена ​​використанням спеціального холодоагенту, що переходить в газоподібний стан при температурі набагато нижче нуля. Багато компаній застосовують озонобезопасний фреон R410A.

Число стартів компресора в рік залежить від тривалості його роботи протягом цього періоду. Середня кількість годин становить 3 тис.- 4,5 тис. Чим нижче цей показник, тим частіше стартує компресор. Нормальне число стартів варіюється в межах від 4 тис. до 16 тис. на рік

Особливості конструкції і принцип роботи теплових установок «повітря-вода» аналогічний традиційним геотермальним насосів за невеликим винятком. У системах типу «повітря-вода» немає первинного контуру, вбудований осьовий вентилятор нагнітає вуличне повітря безпосередньо на випарник теплового насоса. Встановлюються вони, як звичайні кондиціонери.

За типом конструкції виділяють моноблочні установки, призначені для внутрішнього або зовнішнього монтажу, і спліт-системи. Основна маса моноблоків працює тільки на опалення. Більш просунуті моделі оснащені функцією кондиціонування (моноблок F2040, Nibe). Потужність моноблочной техніки – в межах від 6 до 17 кВт. Ці пристрої є і у Daikin (Altherma EBHQ), Hitachi (Yutaki M).

Спліт-система – це тепловий насос, що складається з внутрішнього основного і зовнішнього допоміжного блоків. У приміщенні розташовують компресорно-конденсаційний вузол в одному корпусі з теплообмінником і контрольною панеллю керування, на вулиці встановлюють випарник (іноді компресор розташовують в блоці на вулиці). Внутрішній блок може бути підлоговим або настінним. Підлогові моделі йдуть з вбудованими бойлерами непрямого нагріву об'ємом 50-270 л.

Вони забезпечують водою сім'ю з трьох-чотирьох чоловік. Настінні моделі розраховані на обігрів житла. Їх комплектують бойлером на 160-500 л.

Деякі моделі теплових насосів типу «повітря–вода» різних виробників

Виробник Модель Теплопродуктивність,
кВт
Максимальна температура води що подається, °С Коефіцієнт перетворення
(COP)
Робочий діапазон температур зовнішнього повітря, °С Вбудований електрічний ТЕН,
кВт
Vaillant geoTherm M VWL
61/3 S
5,7 +62 до 3,9 –20...+35 6
GREE GRS-CQ10Pd
Nab-K
9–10 +40...+80 3,1–4 –20...+45 3+3
Nibe Split (ACVM 270 +
AMS 10-8)
3–7 +65 2,2–3,34 –20…+43 9
Gorenje Aerogor HP 9 AW 8 +55 3,7 –20...+35  
Ochsner ELW 8 7,5 +65 3,2–3,7 –25…+40 8
Buderus Logatherm
WPL 7 AR E
2,75–7 +62 2,8–4,8 –20…+45 ...