Отопление тепловым насосом воздух-воздух

Воздушное конвективное отопление пользуется популярностью, благодаря скорости обогрева помещений и высокой теплоэффективности. Единственный минус, ограничивающий популярность данной схемы – большие затраты на электричество. Тепловой насос воздух-воздух полностью нивелировал этот недостаток. Потребитель сможет оценить экономичность теплонасоса воздушного типа, снижающего расходы на электроэнергию в 3-5 раз.

Плюсы и минусы воздушного отопления

Данная система, у которой много положительных качеств, может смело соперничать с популярными видами отопления:

Плюсы и минусы воздушного отопления
  • Период отопительного сезона определяется только владельцем, потому что система работает в автономном режиме.
  • Автоматически система включается только при снижении оптимальной температуры. Благодаря этому значительно экономятся ресурсы, которые затрачиваются при работе системы.
  • Возможность отключения системы на неопределенный период. Последствий от этого не будет никаких.
  • Благодаря отсутствию радиаторов значительно облегчается процесс монтажа.
  • Потоки нагретого воздуха отлично отапливают помещения. Коэффициент полезного действия системы колеблется в интервале от 90 до 93%.
  • Безопасная эксплуатация. В случае с данной системой не стоит опасаться утечек воды или возгорания.
  • Можно подключить канальное оснащение, которое будет поддерживать влагосодержание в нужном значении.

Естественно, что нет систем, у которых бы отсутствовали недостатки:

Плюсы и минусы воздушного отопления
  • В том случае, если была выполнена ошибочная проектировка и последующий монтаж возможно наличие сильного шума и неправильной подачи нагретого воздуха.
  • Иногда необходима установка магистралей большого размера, а это значительно влияет на высоту потолка.
  • В случае неожиданного возгорания вредные вещества могут очень быстро разойтись по дому через воздуховоды, если установлены нагреватели, работающие на газу либо топливе.

Принцип работы и разновидности

Система воздушного отопления предусматривает специальную терморегуляцию. Сначала воздух должен нагреться до нужной температуры, а затем это тепло передается в помещение. Обогрев дома теплым воздухом хорош тем, что нет необходимости ставить специальные приспособления.

Такая методика впервые появилась в Канаде, где широко распространены дома каркасного типа, и преимущественно используется для их обогрева. В отличие от кирпичных строений такие сооружения не способны удерживать тепло от батарей. А благодаря воздушному обогреву создается хороший микроклимат, при этом затраты на него не будут велики. Система подразделяется на две разновидности — естественную и принудительную. В первом случае воздух циркулирует таким образом:

  • горячий воздух от печки расширяется, и когда становится легче, начинает распространяться по батареям;
  • его давление снижается, и в полученное пространство стягиваются холодные массы;
  • затем они греются, и цикл повторяется;
  • при попадании теплого воздуха в дом холодный поток вытесняется.

Дом греется до тех пор, пока будет работать котел. А для принудительной системы нужен внешний источник энергии, который обеспечит нужную интенсивность воздушной циркуляции. Ключевым отопительным узлом выступает вентилятор, поставленный под нагревателем. В него будет поступать нагретый воздух, затем он будет чиститься от микробов и засоров. Через решетки вентилятора воздух попадет в воздуховоды, и внутри будет тепло. Если будет устанавливаться кондиционер, воздуховоды нужно будет утеплить, чтобы не скапливался конденсат.

Оборудование

Для управления обогревом помещений в составе таких установок присутствует следующее оборудование:

  • Газовый водонагреватель. Вместо него может использоваться и другой вид оборудования в зависимости от доступного топлива. Эта установка выступает в качестве основного источника тепла.
  • Теплообменник. Этот компонент обеспечивает прогрев проходящего воздуха, а помимо этого исключает процессы смешивания потоков с отходящими газами.
  • Воздуховоды. Посредством их происходит перенаправление потоков нагретого воздуха внутри помещения.
  • Фильтр, увлажнитель и освежитель. Они поддерживают качество воздуха на требуемом уровне, обеспечивая его очищение от бактерий и пыли.
  • Центральный кондиционер. Он используется для поддержания внутри зданий комфорта посредством системы воздуховодов, входящей в состав этой системы.
  • система автоматизации. Она отслеживает температурный режим в помещении и осуществляет контроль температуры, поддерживает режим работы теплогенератора.
Читайте также:  Какие трубы выбрать для теплого водяного пола

Принцип действия теплового насоса

Принцип действия теплового насоса показан на прилагаемой ниже схеме воздушного теплового насоса. Теплый воздух окружающей среды вентилятором прогоняется через испаритель, по трубкам которого прокачивается фреон. Фреон, потребляя тепло внешнего источника, испаряется (т.е. переходит в газообразное состояние) и далее поступает в компрессор. В компрессоре происходит сжатие газообразного фреона. Он переходит в жидкое состояние с резким нагревом. Далее этот горячий жидкий фреон поступает в теплообменник, где отдает тепло какому либо теплоносителю (например, воде). Далее под давлением создаваемым компрессором уже холодный фреон подается на расширительный клапан. На выходе из расширительного клапана давление фреона резко падает, он опять переходит в газообразное состояние при еще большем охлаждении и вновь подается на вход испарителя для приема новой порции тепла от внешнего источника. Цикл замкнулся. Начинается новый.

СХЕМА ВОЗДУШНОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Принцип действия теплового насоса

Примерно по этому принципу работают все тепловые насосы. Как видите – все довольно просто. Использование тепловых насосов может дать экономию до 70 % от потребных энергоресурсов на отопление и горячее водоснабжение объектов. Однако специалистам нашей компании видится, что подобные системы экономически более выгодно использовать совместно с солнечными коллекторами. В большинстве регионов России солнечные коллектора вполне могут обеспечить своего потребителя энергией с апреля по сентябрь месяц только за счет солнца, т.е. бесплатно. А вот в «плохие», с точки зрения солнечного излучения, периоды времени (особенно декабрь, январь) можно бы было подключать к работе тепловые насосы. Использование подобных сочетаний и схем возможно практически во всех регионах России.

Выбор теплогенератора и этапы его установки

Приобрести воздуховоды не составляет никакой проблемы. Сегодня их можно найти на любом предприятии, которое занимается выпуском вентиляционного оборудования.

Там же вы можете найти и все остальные материалы, такие как врезки, дроссельные заслонки и прочие элементы.

Также вам обязательно потребуется приобрести монтажную ленту, саморезы и алюминиевый скотч. Гибкие воздуховоды должны быть утепленной конструкции, структура которой предусматривает шумоизоляцию.

Все эти элементы вы можете приобрести в любом строительном магазине или на рынке.

Принцип работы воздушного отопления в частном доме. Нажмите для увеличения.

Если вы планируете в дальнейшем устанавливать кондиционер, то вам необходимо в обязательном порядке утеплить подающие воздуховоды, так как это предотвратить возникновения конденсата.

Для того чтобы смонтировать магистральный воздуховод, потребуется оцинкованная сталь, обклеенная утеплителем фольгированного типа.

Обратите внимание, что оптимальная толщина утеплителя колеблется в диапазоне от 3 до 5 миллиметров.

До того как начать отделочные работы, нужно осуществить монтаж воздуховодов непосредственно в каждом помещении.

Выбор теплогенератора и этапы его установки

Для того чтобы скрыть все ветви воздуховодов, как правило, используют пространство между потолком. Это делают в эстетических целях.

Как вы уже поняли, чтобы воздушное отопление дома своими руками получилось качественным, потребуется потратить немало усилий и времени.

Опираясь на тип воздухонагревателя, которому вы отдали предпочтение, необходимо выбрать соответственно вид воздуховодов – жесткие или гибкие, практикуется их совместное применение.

Для того, чтобы соединить разные типы воздуховодов, пользуются алюминиевым армированным скотчем.

Также с этой целью используют металлически и пластиковые хомуты.

Что касается напорно-динамических характеристик воздухонагревателя, то они зависят от некоторых факторов, а именно, вида вентилятора и его мощности. Теплогенератор может выступать в виде отопительного котла или электронагревателя.

Главным условием любого вида теплогенератора является наличие датчика контроля температуры и автоматического включателя/выключателя. Если вы имеет дело с твердотопливными котлами, то они должны обладать функцией регулировки скорости горения.

Особенности монтажа ТН системы воздух-воздух

Монтаж ТН воздух-воздух чем-то напоминает установку сплит-системы. В устройстве присутствует два блока – внешний и внутренний, соединенных между собой контуром, по которому циркулирует хладагент.

Наружный или внешний блок теплового насоса, монтируется на улице. Некоторые модели устанавливаются в специальный защитный кожух. Станция настолько легкая, что ее монтаж допускается даже на кровле здания. Рекомендуется, чтобы ТН воздух-воздух устанавливался приблизительно в 2-3 м от входа в жилые помещения.

Внутренний блок размещают таким образом, чтобы потоки нагретого воздуха, максимально эффективно распространялись по помещению. Допускается настенная и потолочная установка.

Централизованное воздушное отопление дома с помощью теплового насоса воздух-воздух, при постоянном проживании, требует использования системы принудительного нагнетания воздуха. Протяженность воздушных каналов и их расположение, тщательно просчитывается во время изготовления проектной документации.

Читайте также:  Инструкция по монтажу электрического теплого пола, этапы работы

Установка теплового насоса – это сложный технологический процесс, поэтому, выполнение работ выполняют специализированные монтажные бригады, имеющие соответствующую лицензию.

Преимущества и недостатки ТН воздух-воздух

Отзывы реальных владельцев о тепловых насосах системы воздух-воздух, помогают составить точную картину, относительно энергоэффективности использования альтернативных методов обогрева, а также получить представление о существующих преимуществах и недостатках.

Отопление дома ТН воздух-воздух имеет следующие плюсы:

  • Экономия средств – даже при значительных первоначальных затратах, теплонасос самоокупается уже через 3-6 лет эксплуатации. Так как оборудование рассчитано на 30-50 лет службы, выгоды очевидны. Затраты на электроэнергию, в течение всего отопительного сезона, в 3-5 раз меньше чем у электрокотла.
  • Полная независимость от традиционных видов топлива. Главное преимущество отопления ТН воздух-воздух заключается в производстве тепловой энергии, без использования газа, твердого и жидкого топлива, и т.д. При условии установки солнечных панелей, можно отказаться и от внешнего электричества.
  • Экологичность – во время работы используют возобновляемые источники тепловой энергии, полностью отсутствуют вредные выбросы.

Конечно, у теплонасосов есть свои слабые стороны, которые время от времени пытаются исправить производители. К ним относятся:

  • Зависимость КПД от наружной температуры – производители постоянно совершенствуют системы. Современное оборудование способно работать при -15 -25°С. Эффективность при низких температурах заметно снижается, что ограничивает применение модулей для отопления помещений в условиях Севера.
  • Большие материальные затраты на приобретение и монтаж теплонасоса. Главный недостаток ТН воздух – воздух, по причине которого, станции не получили широкого распространения в отечественных условиях.

Перспективы использования ТН воздух-воздух достаточно оптимистичные. Сравнительно недавно, несколько крупных производителей объявили о разработке модулей, способных работать при отрицательной температуре до -32°С. Постоянно делается акцент на удешевлении продукции, чтобы сделать ее доступной для потребителей среднего класса, улучшается производительность (средние показатели СОР у современных моделей равны 5-8 единицам).

Советы по проведению монтажных работ

Установка подобной отопительной системы выполняется по порядку. Сначала устанавливается воздухонагреватель с теплообменной камерой. От него выполняется разводка и крепление воздуховодов. Обязательно производится теплоизоляция каналов. Отводы делаются через гибкие рукава, которые устанавливаются в стене.

Воздушная конструкция для прогрева жилого и гаражного помещения

Советы по проведению монтажных работ

Важным элементом системы является источник тепла (котел, горелка или ТЭНы). Его подключение стоит доверить специалистам, либо выполнить самостоятельно, внимательно изучив инструкцию изготовителя. Установка выполняется в чулане или в подвале. Лучше, если дымоход будет иметь сэндвич-конструкцию. Теплообменник нужно соединить с воздуховодом, а под камерой сгорания установить вентилятор.

Смонтированная и теплоизолированная установка

Соорудить надежное устройство вам помогут следующие рекомендации:

  • для изоляции мест соединения участков воздуховодов стоит использовать скотч из алюминия с дополнительным армированием;
  • магистрали следует крепить к потолку. При этом используются хомуты;
  • подачу теплых воздушных масс рекомендуется организовывать низко возле напольного покрытия;
  • если присутствует кондиционер, для труб требуется дополнительная теплоизоляция. При использовании фитингов сложной формы и с коленами необходимо задействовать дополнительные заслонки;
  • применение фильтрующих устройств для очищения воздуха приводит к улучшению качества воздуха.
Советы по проведению монтажных работ

Соблюдая технологию установки отопительного оборудования, можно обеспечить полноценный прогрев здания своими силами. Воздушное отопление поможет создать благоприятный микроклимат в помещении. Какой способ установки конструкции выбрать – решать вам.

Инверторные тепловые насосы воздух-воздух

Техническая особенность этого оборудования заключается в наличии устройства, позволяющего изменять производительность компрессора, а значит и всей установки в целом. Управление мощностью происходит в автоматическом режиме в зависимости от изменений температуры наружного воздуха. В результате инверторный тепловой насос обеспечивает:

  • высокую эффективность при максимально возможном КПД;
  • пониженное на 20-30% энергопотребление;
  • постоянное поддержание комфортной температуры внутри помещения;
  • минимальные нагрузки на электрическую сеть;
  • увеличенный срок эксплуатации.

Наличие инвертора и автоматизированного управления позволяет не только обогревать помещения зимой, но охлаждать летом при жаркой погоде. Однако следует понимать, что установка дополнительного оборудования приводит повышению стоимости всей установки в целом и увеличивает срок окупаемости установленного оборудования.

Организация отопления помещений

Как уже говорилось выше, нагретый хладагент поступает в трубчатый змеевик конденсатора, обдуваемый вентилятором. Благодаря наличию распределительно-направляющей решетки теплый воздух равномерно распределяется по помещению, возмещая существующие потери тепла через ограждающие конструкции и систему вентиляции. Организация отопления основана на постоянном подогреве воздуха циркулирующего внутри помещения.

Читайте также:  Должностная инструкция оператора котельной

Такой принцип работы ограничивает возможность применения одной установки по отапливаемой площади. Дело в том, что для обеспечения подачи нагретого воздуха на большое расстояние потребуется исходная скорость более 1 м/сек, что создаст явный дискомфорт для людей находящихся возле воздухораспределителя.

Режим подачи холодного воздуха

Воздушный тепловой насос может не только обогревать помещения, но и обеспечить их охлаждение во время летней жары. Для этого циркуляция хладагента запускается по обратному циклу.

Тепловой насос «воздух-воздух» — отопление при морозе -20°С

Одним из наиболее простых и доступных видов тепловых насосов является система «воздух-воздух», относительно недорогая и простая в установке и эксплуатации.

Устройства такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности и большим возможностям, ценовой доступности. Эффективность и надежность систем «воздух-воздух» заслуживают подробного изучения.

Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье, а «воздух-вода» в этой.

Тепловой насос «воздух-воздух» для дома

Системы «воздух-воздух» наиболее известны широкому пользователю как кондиционеры (точнее, сплит-системы). Несмотря на обилие названий, речь идет об одном и том же устройстве, в основе конструкции которого лежит использование цикла Карно.

Он описывает процессы, проходящие при последовательном испарении жидкости, сильном сжатии полученного газа, конденсировании и повторного образования жидкости. Во время сжатия температура газа сильно повышается, а при испарении жидкости — понижается.

Эти два явления используются в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах, только в двух первых случаях полезным продуктом служит холод, а в последнем — тепло.

Принципы работы

Тепловой насос «воздух-воздух» — отопление при морозе -20°С

Основу конструкции ТН «воздух-воздух» составляет замкнутый контур, заполненный хладагентом (фреоном). Этот контур состоит из двух частей, испарителя и конденсатора.

В испарителе жидкий фреон переходит в газообразное состояние, активно отбирая у окружающей среды тепловую энергию. Полученный газ подается в компрессор, где сильно сжимается, отчего его температура повышается. Из компрессора горячий газ переходит в конденсатор, где переходит в жидкую фазу.

После этого фреон пропускается через понижающий клапан и поступает в испаритель, и весь цикл повторяется снова.

Таким образом, для работы теплового насоса типа «воздух-воздух» требуется только замкнутый контур с фреоном и два вентилятора, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию в сравнении с другими разновидностями тепловых насосов. Если надо охлаждать помещение, то внутрь подается воздух из испарителя, а поток с конденсатора выводится наружу.

Достоинства и недостатки

К достоинствам воздушных тепловых насосов можно отнести:

  • универсальность. Система может охлаждать или нагревать помещение без каких-либо изменений или сложной перенастройки
  • экологическая чистота. Для работы системы не требуется углеводородного топлива, не используются опасные для окружающей среды вещества
  • простота конструкции. Установка приобретенного теплового насоса не составляет никакого труда
  • возможность самостоятельного изготовления
  • эффективность. Воздушное отопление быстро нагревает помещение и обладает низкой инерцией, что позволяет при необходимости быстро его охладить
  • экономичность. Расходы на электропитание компрессора и вентиляторов многократно окупаются
  • низкие цены. В сравнении с другими типами тепловых насосов, этот вариант самый дешевый
  • пожарная безопасность

Оборудования для современных систем воздушного отопления

Современный рынок спешит удовлетворить все требования потребителя. Поэтому доступно воздушное отопление частных домов, которое имеет различную мощность, стоимость.

Системы отличаются комплектацией и принципом монтажа, техническими требованиями и количеством используемых материалов.

Сегодня доступны системы, которые отличаются типом нагревательного элемента. В этой роли можно использовать:

  • теплогенераторы – в таком устройстве нагрев теплоносителя происходит при помощи тепла, полученного при сжигании определенного типа топлива.
  • канальный нагреватель или калорифер – это специальное устройство, которое нагревает воздух непосредственно в момент его перемещения по каналам воздуховода.

Монтаж воздушного отопления, равно, как и эксплуатация системы, оснащенной подобным оборудованием, является более простым, удобным. Она не требует большого количества дополнительных элементов или вспомогательного оборудования.

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2019 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты