Тепловой насос своими руками вода воздух: Страница не найдена — Аква-Ремонт

Содержание

схемы, устройство и сооружение своими руками

Сегодня тема отопления так называемого частного сектора крайне актуальна. Как показывает практика, там не всегда есть газопровод, поэтому люди вынуждены искать альтернативные источники тепла. Давайте в данной статье поговорим о том, что такое грунтовый геотермальный теплонасос или, как его называют в быту — тепловой насос. Принцип работы данного агрегата известен далеко не каждому, ровно как и его конструкция. С этими моментами мы и попытаемся разобраться.

Что нужно знать?

Вы можете говорить о том, что раз тепловые насосы такие эффективные, то почему так слабо распространены. Все дело заключается в высокой стоимости оборудования и монтажа. Именно по этой простой причине многие отказываются от данного решения и выбирают, скажем, электрические или угольные котлы. Тем не менее отбрасывать данный вариант не стоит по многим причинам, о чем мы обязательно скажем в данной статье. Тепловые насосы после установки становятся весьма экономичными, так как используют энергию грунта. Геотермальный насос — это 3 в 1. Он сочетает в себе не только отопительный котел и систему ГВС, но и кондиционер. Давайте поближе познакомимся с данным оборудованием и рассмотрим все его сильные и слабые стороны.

Принцип действия агрегата

Принцип работы теплового насоса для отопления заключается в использовании разности потенциалов тепловой энергии. Именно поэтому подобное оборудование может применяться в любой среде. Главное, чтобы её температура была не менее 1 градуса по Цельсию.

Мы имеем теплоноситель, который движется по трубопроводу, где, собственно, и нагревается на 2-5 градусов. После этого теплоноситель поступает в теплообменник (внутренний контур), где отдает собранную энергию. В это время во внешнем контуре есть хладагент, который имеет низкую температуру кипения. Соответственно, он превращается в газ. Поступая в компрессор, газ сжимается, в результате чего его температура становится еще выше. Дальше газ идет на конденсатор, где теряет свое тепло, отдавая его системе отопления. Хладагент приобретает жидкое состояние и поступает обратно во внешний контур.

Вкратце о видах тепловых насосов

Сегодня известно несколько популярных конструкций геотермальных насосов. Но при любом раскладе их принцип действия можно сравнивать с работой холодильной техники. Именно поэтому независимо от вида насос в летнее время может быть использован в качестве кондиционера. Так вот, тепловые насосы классифицируются по тому, откуда они могут добывать тепло:

  • Из грунта;
  • Из водоема;
  • Из воздуха.

Первый вид наиболее предпочтителен в холодных регионах. Дело в том, что температура воздуха зачастую опускается до -20 и ниже (на примере РФ), а вот глубина промерзания грунта обычно несущественная. Что касается водоемов, то они есть не везде, да и использовать их не слишком целесообразно. В любом случае, лучше выбирать грунтовый тепловой насос для отопления дома. Принцип работы агрегата мы немного рассмотрели, поэтому идем дальше.

Тепловой насос Cooper&Hunter ARCTIC Inverter

Купить настенный тепловой насос воздух-воздух серии ARCTIC Inverter — это значит обеспечить отопление дома для дачного сезона и регулярных зимних заездов.

Серия ARCTIC Inverter WiFi Long Distance — работа на тепло до -25°C – бытовой тепловой насос. Адаптирован для работы на тепло в северных странах.

Увеличенный двухрядный теплообменник. Специальный алгоритм работы, обеспечивающий стабильную и эффективную работу при отрицательных температурах на улице.

Интеллектуальная система размораживания — начало и завершение процесса размораживания происходит по температурным датчикам.

Описание серии ARCTIC Inverter

  • класс А+++,
  • температурный диапазон эффективной работы от — 15°С до + 48°С на охлаждение, от -25°С до +24°С на обогрев,
  • инверторный компрессор по технологии DAIKIN,
  • бесперебойная работа в диапазоне 96В-260В,
  • инновационный, малогабаритный трансформатор,
  • премиальная комплектация GENERATION IV,
  • Noise Analysis technology — почти бесшумная работа блоков,
  • технология G-matrix — плавная и стабильная работа на сверхнизких частотах,
  • фильтр Холодная плазма
  • функция «+8°C». Wi-Fi модуль для управления через смартфон/планшет.

Инструкция к серии ARCTIC

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии ARCTIC (.pdf 1,8 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии ARCTIC в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXLA-NG до 25 2,60 (0,44-3,26) 2,80 (0,44-4,20) 0,59 (0,20-1,35) 0,61 (0,20-1,45) 51245
CH-S12FTXLA-NG до 35 3,50 (0,60-4,05) 3,67 (0,60-5,25) 0,80 (0,22-1,45) 0,80 (0,22-1,45) 54725
CH-S18FTXLA-NG до 55 5,13 (1,05-6,50) 5,275 (1,00-7,00) 1,28 (0,36-2,50) 1,28 (0,36-2,50) 82715
CH-S24FTXLA-NG до 70 6,70 (1,50-7,00) 7,25 (1,20-7,80) 1,56 (0,35-2,50) 1,56 (0,35-2,50) 9426

«Грунт-вода»: как лучше разместить?

Получение тепла из грунта считается наиболее целесообразным и рациональным. Обусловлено это тем, что на глубине 5 метров практически не происходит температурных колебаний. В качестве теплоносителя используется специальная жидкость. Её принято называть рассолом. Она является полностью экологически безопасной.

Что касается метода размещения, то есть горизонтальный и вертикальный. Первый вид характерен тем, что пластиковые трубы, представляющие внешний контур, укладываются на площади горизонтально. Это весьма проблематично, так как работы по укладке должны проводиться на площади 25-50 квадратных метров. В случае с вертикальным расположением бурятся вертикальные скважины глубиной 50-150 метров. Чем глубже будут уложены зонды, тем эффективней будет работать геотермальный тепловой насос. Принцип работы мы уже рассмотрели, а сейчас поговорим еще о важных деталях.

Тепловой насос Cooper&Hunter Флагманская линейка VIP Inverter

Купить настенный тепловой насос воздух-воздух серии VIP Inverter — это значит обеспечить отопление дома для самых требовательных клиентов — изысканный дизайн, супертихая работа, круглогодичная эксплуатация.

Серия VIP Inverter WiFi Long Distance — работа на тепло до -30°C – бытовой тепловой насос. Адаптирован для работы на тепло в северных странах.

Премиальная комплектация, стильный и компактный дизайн, алюминиевый корпус цвета «шампань», горизонтальное (130°) и вертикальное (180°) управление потоком воздуха с уникальной конструкцией жалюзи.

Описание серии VIP Inverter

  • класс А+++,
  • бытовой тепловой насос с уникальным диапазоном работы от -30С до +54С,
  • инверторный двухступенчатый компрессор по технологии DAIKIN,
  • премиальная комплектация GENERATION IV,
  • стильный и компактный дизайн,
  • фильтр Холодная плазма,
  • Noise Analysis technology — почти бесшумная работа вн. блоков от 18 дб,
  • технология G-matrix — плавная и стабильная работа на сверхнизких частотах,
  • Wi-Fi модуль для управления
  • пульт ДУ работает по радиоканалу

Инструкция к серии VIP

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии VIP (.pdf 3,6 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии VIP в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXHV-B до 25 2,60 (0,38-4,40) 3,00 (0,38-5,10) 0,52 (0,17-1,38) 0,53 (0,12-1,75) 123450
CH-S12FTXHV-B до 35 3,50 (0,39-4,80) 3,70 (0,40-5,70) 0,76 (0,08-1,5) 0,75 (0,08-1,6) 125365
CH-S18FTXHV-B до 55 5,30 (0,85-6,77) 5,30 (0,75-7,32) 1,40 (0,2-2,0) 1,35 (0,2-2,4) 134255

Тепловой насос «Вода-вода»: принцип работы

Также не стоит сразу отбрасывать возможность использования кинетической энергии воды. Дело в том, что на большой глубине температура остается достаточно высокой и изменяется в небольших диапазонах, если это вообще происходит. Вы можете пойти несколькими путями и использовать:

  • Открытые водоемы, такие как реки и озера.
  • Грунтовые воды (скважина, колодец).
  • Сточные воды пром.циклов (обратное водоснабжение).

С экономической и технической точки зрения проще всего наладить работу геотермального насоса в открытом водоеме. При этом существенных конструктивных отличий между насосами «грунт-вода» и «вода-вода» нет. В последнем случае погружаемые в открытый водоем трубы снабжаются грузом. Что касается использования грунтовых вод, то конструкция и монтаж более сложные. Необходимо выделить отдельную скважину для сброса воды.

Принцип работы теплового насоса «Воздух-вода»

Такой тип насосов считается одним из наименее эффективных по целому ряду причин. Во-первых, в холодное время года температура воздушных масс существенно понижается. В конечном итоге это приводит к уменьшению мощности насоса. Он может не справиться с отоплением большого дома. Во-вторых, конструкция более сложная и менее надежная. Тем не менее расходы на монтаж и обслуживание существенно снижаются. Это обусловлено тем, что вам не нужен водоем, колодец, а также не требуется копать траншеи под трубы на дачном участке.

Размещается система на крыше здания или в другом подходящем месте. Стоит заметить, что подобная конструкция имеет один существенный плюс. Он заключается в возможности использования отработанных газов, воздуха, который покидает помещение, повторно. Этим можно компенсировать недостаточную мощность оборудования в зимний период.

Насосы «воздух-воздух» и кое-что еще

Подобные установки встречаются еще реже, нежели «Воздух-вода», на что есть целый ряд причин. Как вы уже догадались, в нашем случае в качестве теплоносителя используется воздух, который нагревается от более теплой воздушной массы из окружающей среды. Есть большое количество недостатков такой системы, начиная от низкой производительности и заканчивая высокой стоимостью.Тепловой насос «воздух-воздух», принцип работы которого вы знаете, неплох только в теплых регионах.

Тут есть и сильные стороны. Во-первых, дешевизна теплоносителя. Скорее всего, вы не столкнетесь с проблемой течи воздухопровода. Во-вторых, эффективность такого решения крайне высока в весенне-осенний период. Зимой же использовать воздушный тепловой насос, принцип работы которого мы рассмотрели, нецелесообразно.

Основные разновидности, их принципы работы

Все тепловые насосы отличаются друг от друга по источнику энергии. Основные классы устройств: грунт-вода, вода-вода, воздух-вода и воздух-воздух.

Первое слово указывает на источник тепла, а второе — означает то, во что оно превращается в устройстве.

Например, в случае прибора грунт-вода тепло извлекается из земли, а потом оно преобразуется в горячую воду, которая используется как нагреватель в системе отопления. Ниже мы рассмотрим разновидности тепловых насосов для отопления более подробно.

Грунт-вода

Установки типа грунт-вода добывают тепло прямо из земли с помощью специальных турбин или коллекторов. В качестве источника в данном случае используется земля, которая нагревает фреон. Он нагревает воду, которая находится в баке-конденсаторе. При этом фреон охлаждается и поступает обратно на вход насоса, а разогретая вода используется в качестве теплоносителя в основной системе отопления.

Цикл нагрева жидкости продолжается до тех пор, пока насос получает электричество из сети. Самым затратным, с экономической точки зрения, является метод грунт-вода поскольку для монтажа турбин и коллекторов придётся бурить глубокие скважины или менять расположение грунта на большом участке земли.

Вода-вода

По своим техническим характеристикам насосы типа вода-вода очень похожи на устройства класса грунт-вода с тем лишь отличием, что в качестве первичного источника тепла в данном случае используется не земля, а вода. В качестве источника могут использоваться как подземные воды, так и из различных водоёмов.

Фото 2. Монтаж конструкции для теплового насоса типа вода-вода: в водоём погружаются специальные трубы.

Устройства класса вода-вода значительно дешевле насосов типа грунт-вода, поскольку для их установки не нужно бурить глубокие скважины.

Справка. Для работы водяного насоса достаточно погрузить несколько труб в ближайший водоём, поэтому для его работы не нужно бурить скважины.

Воздух-вода

Установки класса воздух-вода получают тепло прямо из окружающей среды. Такие приборы не нуждаются в крупном внешнем коллекторе для сбора тепла, а для нагрева фреона используется обыкновенный уличный воздух. После нагревания фреон отдаёт тепло воде, после чего горячая вода поступает в отопительную систему через трубы. Устройства данного типа довольно дешёвые, поскольку для работы насоса не нужен дорогостоящий коллектор.

Воздушный

Установка класса воздух-воздух тоже получает тепло прямо из окружающей среды, а для её работы также не требуется внешний коллектор. После контакта тёплого воздуха происходит нагрев фреона, затем фреон нагревает воздух в насосе. Потом этот воздух выбрасывается в помещение, что приводит к локальному повышению температуры. Устройства данного типа также являются довольно дешёвыми, поскольку для их работы не требуется установка дорогостоящего коллектора.

Фото 3. Принцип работы теплового насоса воздух-воздух. В отопительные радиаторы поступает теплоноситель с температурой 35 градусов.

Самодельный тепловой насос

Проведенные исследования показали, что срок окупаемости оборудования напрямую зависит от отапливаемой площади. Если речь идет о доме в 400 квадратных метров, то это примерно 2-2,5 года. А вот для тех, кто имеет жилье площадью поменьше, вполне можно использовать самодельные насосы. Может показаться, что сделать такое оборудование сложно, но на самом деле это несколько не так. Достаточно закупить необходимые комплектующие, и можно приступать к монтажу.

Первым делом приобретается компрессор. Можно взять такой, какой на кондиционере. Монтируют его аналогичным образом на стену здания. Помимо этого, нужен конденсатор. Его можно соорудить самостоятельно или же купить. Если пойти первым методом, то понадобится медный змеевик толщиной не менее 1мм, его помещают в корпус. Это может быть подходящий по габаритам бак. После монтажа бак сваривается, и делаются нужные резьбовые соединения.

Расчёт для систем отопления, таблица

Главным показателем, который показывает мощность того или иного теплового прибора, является параметр КПТ (в англоязычной литературе он известен под аббревиатурой COP). КПТ — коэффициент преобразования тепла, который вычисляется путём деления общей мощности устройства на количество потребляемого электричества за единицу времени. Например, некий насос X потребляет 2 кВт/ч электрической энергии, а вырабатывает при этом 5 кВт/ч тепловой энергии — в таком случае значение КПТ = 5/2 = 2,5.

Коэффициент преобразования большинства устройств находится в пределах от 3 до 7, однако чем выше КПТ, тем дороже будет стоить прибор. Следует также помнить, что значение КПТ зависит от температуры окружающей среды — если она слишком низкая, то значение КПТ начнёт стремиться к 1 (фактически для нагрева теплоносителя используется только электричество, а внешнее тепло принимать участие в обогреве здания не будет).

Фото 4. Таблица с расчетом мощности теплового насоса типа воздух-вода от производителя Sapun.

Применение того или иного насоса должно быть оправдано с инженерной точки зрения. Для покупки прибора сперва производят расчёт теплопотерь здания. Для этого используется следующая формула: КТ = (ОЗ * МТП * КС)/860. Расшифровывается она так:

  • Количество тепла (единицы измерения — кВт/ч).
  • ОЗ — общий объем здания.
  • МТП — максимальный температурный перепад. Для определения этого показателя следует отнять температуру в помещении от уличной температуры. Например, вы хотите, чтобы в помещении температура зимой составляла 20 °C, тогда как на улице она будет находиться рядом с отметкой —10 °C — в таком случае МТП = 20 — (-10) = 30.
  • КС — специальный поправочный коэффициент, который учитывает тип стен. Для деревянных — показатель КС равен 3—4 единицам, для кирпичных стен — 2—3, для кирпичных в два слоя — 1—2, для кирпичных в 2 слоя с утеплителем — 0,5—1.
  • Число 860 — поправочный коэффициент, на который делится итоговое значение, чтобы перевести килокалории в киловатт-часы.

Внимание! Эта формула — приблизительная, поскольку температурный режим здания сильно зависит от его конструктивных особенностей. Поэтому при покупке инженеры рекомендуют покупать отопительный насос «с запасом».

Заключительная часть работ

При любом раскладе на окончательной стадии вам потребуется нанять специалиста. Именно знающий человек должен осуществлять пайку медных трубок, закачку фреона, а также первый запуск компрессора. После сборки всей конструкции её подключают к внутренней системе отопления. Наружный контур устанавливается в последнюю очередь, а его особенности зависят от типа используемого теплового насоса.

Не стоит упускать из виду такой важный момент, как замена устаревшей или поврежденной проводки в доме. Специалисты рекомендуют устанавливать счетчик мощностью не менее 40 ампер, чего должно быть вполне достаточно для эксплуатации теплового насоса. Не лишним будет отметить, что в некоторых случаях подобное оборудование не оправдывает ожидания. Это обусловлено, в частности, неточными термодинамическими расчетами. Чтобы не случилось так, что вы потратили кучу денег на отопление, а зимой пришлось поставить угольный котел, обращайтесь в проверенные организации с положительными отзывами.

Тепловой насос Cooper&Hunter NORDIC EVO (Инвертор)

Купить настенный инверторный тепловой насос воздух-воздух — это значит обеспечить отопление дома для дачного сезона — весна — лето — осень.

Уникальная технология CH 7-SKY обеспечивает семь ступеней очистки воздуха.

Низкий уровень шума 19 дБ. Stepless Fan Control — уникальная технология плавной регулировки скорости вентилятора внутреннего блока в широком диапазоне от 1 до 100%. Адаптирован для работы на тепло в северных странах. Заводской комплект обогревателя картера компрессора и поддона наружного блока. Интеллектуальные алгоритмы работы компрессора и управления режимом оттайки.

Серия NORDIC EVO — работа на тепло до -23°C – легкий и комфортный контроль с подсветкой пульта, для удобного использования в темноте.

Описание серии NORDIC EVO

  • Класс А++

  • увеличенный корпус для большей производительности и повышенной эффективности;
  • элегантный светодиодный дисплей, невидимый при выключенном устройстве;
  • управление с помощью технологии бесступенчатого регулирования, скорость вентилятора регулируется в диапазоне 1%-100% от минимальной до максимальной скорости;
  • диапазон рабочих температур: от +18°С до +48°C на охлаждение, от -23°С до +24°C на обогрев.

Инструкция к серии NORDIC EVO

Руководство по эксплуатации тепловых насосов Cooper & Hunter серии Nordic EVO (.pdf 1,8 МБ). Распечатайте себе и сохраните.

прайс на тепловые насосы серии NORDIC EVO в спб

Модель Площадь помещения, м2 Производительность, кВт Потребление электроэнергии, кВт Цена, руб
холод тепло холод тепло
CH-S09FTXN-E2wf до 25 2.5 (0,78-2,90) 2.8 (0.73-3,30) 0,58 0,65 51900
CH-S12FTXN-E2wf до 35 3,4 (1,30-3,90) 3,6 (0,80-4,20) 0,79 0,8 55425
CH-S18FTXN-E2wf до 55 5,13 (1,00-6,70) 5,27 (1,10-6,80) 1,19 1,138 83775
CH-S24FTXN-E2wf до 70 6,45 (1,40-7,00) 6,60 (1,50-7,90) 1,5 1,445 95550

Безопасность и экологичность прежде всего

Отопление с помощью описанных в данной статье насосов является одним из наиболее экологических методов. Обусловлено это по большей части сокращением выбросов в атмосферу углекислых газов, а также сбережением невосстанавливаемых энергоресурсов. Кстати, в нашем случае используются возобновляемые ресурсы, поэтому бояться, что тепло вдруг закончится, не стоит. Благодаря использованию вещества, кипящего при низких температурах, появилась возможность реализовать обратный термодинамический цикл и при меньших затратах энергии получать достаточное количество тепла в дом. Что касается пожаробезопасности, то тут и так все понятно. Нет вероятности утечки газа или мазута, взрыва, нет опасных мест для хранения горючих материалов и многое другое. В этом плане тепловые насосы очень хороши.

Система отопления с тепловым насосом своими руками

 Все чаще люди, интересующиеся альтернативными источниками отопления, задаются вопросом — можно ли сделать систему отопления на основе теплового насоса своими руками? Форумы заполнены различными вариантами такого исполнения для различных типов тепловых насосов. Мы предлагаем таким умельцам набор для сборки системы отопления на основе теплового насоса воздух-вода своими руками.

Состав этого комплекта, исходя из принципа работы теплового насоса, следующий:

  • — наружный блок теплового насоса Mitsubishi Electric;
  • — бак-акумулятор;
  • — паяный пластинчатый теплообменник с параметрами, подходящими под параметры внешнего блока;

  

  • — циркуляционный насос;
  • — реле протока для контроля циркуляции воды в системе ;

 

  • — блок автоматики и управления, состоящий из: контроллера управления внешним блоком, циркуляционным насосом и дополнительным оборудованием; щита автоматики для контроля и управления дополнительным оборудованием.   

Кроме этого, понадобятся медные трубы, различные фитинги, запорная и предохранительная арматура, термоизоляция.

Каждую из составляющих частей узлов системы для сборки теплового насоса своими руками вы можете приобрести у нас.

Подводные камни конструирования системы отопления на основе теплового насоса воздух-вода своими руками

  1.  Параметры теплообменника, насоса и других узлов должны быть обязательно согласованы. Для этого необходимы расчеты, самостоятельный экспериментальный их подбор проблематичен. Оперируя понятиями «не тянет» и «работает, но неэффективно», очень сложно попасть в область оптимальных параметров.
  2.  Отсутствие правильных термодинамических расчетов приводит к тому, что система имеет недостаточную мощность или неоправданно растут затраты на чрезмерно мощное оборудование. Чтобы подобрать систему с подходящей мощностью, следует учесть теплопотери здания, а также множество других характеристик. Поручать такие расчеты следует инженеру-проектировщику.
  3.  В отопительных системах с тепловым насосом, где исчезновение напряжения может быть не обнаружено своевременно, также необходимо предусмотреть защиту от замораживания.
  4.  Воздушно-водяным тепловым насосам необходимо обеспечить минимальный 10-минутный выбег в режиме оттаивания. Для этого нужно правильно подобрать буферный накопитель сетевой воды, а также предусмотреть возможность оттаивания в блоке управления

 Таким образом, реализация самого принципа работы системы отопления на основе теплового насоса и приобретение необходимого при этом оборудования не представляют трудностей. Однако согласование параметров отдельных частей, их увязка в единую систему может быть затруднительна даже для тех, кто уже имел дело с подобными устройствами. Ведь речь идет о проектировании и изготовлении технически сложного оборудования. Поэтому удачная (эффективная) работа самостоятельно изготовленного теплового насоса относится больше к области везения, чем точного инженерного расчета: никто не может дать гарантии, что такой аппарат будет хорошо функционировать с пятой, десятой или сотой попытки модернизации и радовать владельца длительным сроком эксплуатации, экономичностью работы и обеспечением требуемых параметров.

Тепловой насос своими руками рабочие варианты схемы на перелив

На просторах интернета в целом, и в YouTube в частности можно найти описание различных видов самодельных тепловых насосов. Не может не радовать, что несмотря на наличие промышленных высокоэффективных образцов, интерес людей к самостоятельной сборке тепловых насосов не угасает.

Возможно причина тому, наследие со времен Советского Союза воспитанное такими журналами как «Mоделист-конструктор», «Юный техник» и др. Возможно также высокие цены на тепловые насосы, отсутствие государственных субсидий и компенсаций затрат на внедрение экологичных энергосберегающих решений которые применяются для развития альтернативного отопления в Европе. Также, возможно причина к стремлению сделать тепловой насос своими руками,- это неточные подсчеты. Часто, когда человек увлеченно занимается сборкой теплового насоса, и несет небольшие расходы в больших количествах, он забывает отследить себестоимость сборки и подключения теплового насоса в целом под ключ. Реальность заключается в том, что при промышленной сборке в том виде, который задумывается воплотить в самоделке, себестоимость будет всегда дешевле, если не использовать бесплатные комплектующие, которые шли в мусорное ведро, но им дали вторую жизнь. Какова бы ни была мотивация человека (любознательность или материальная мотивация), собирающего тепловой насос своими руками в любом случае это хороший опыт, который влечет за собой развитие темы тепловых насосов в России в целом.

Одним из наиболее распространенных способов использование низкопотенциального тепла в самостоятельно изготовленных тепловых насосах. Это различные схемы на «перелив воды». Вода берется из скважины или водоемов или другого источника низкопотенциального тепла, и скачивается или переливается в другую емкость, при этом, с помощью установленного по пути ее движения теплообменника, в котором кипит фреон, отбирается тепло с низкой температурой, для его последующего преобразования в высокотемпературный нагрев (при помощи обратного холодильника т.е. теплового насоса). В этой схеме есть как свои плюсы так и минусы. Плюсом может служить то, что при наличии хорошего водоносного слоя и дебита скважины нет необходимости делать длинный геотермальный контур теплосборника, а можно обойтись лишь двумя скважинами, одну из которых в любом случае нужно делать для водоснабжения дома. Вторым плюсом схем на перелив является то, что при наличии хорошего дебита воды в скважинах мощность теплового насоса, установленного по этой схеме фактически не ограничена. Вода перемешивается в водоносном слое под землей и вступает в теплообмен с фактически неограниченным объемом грунта и воды. Там где нужно было бы перекопать многие кубометры грунта размещая горизонтальные теплосборники или пробурить также километровые вертикальные геотермальные зонды, там достаточно всего лишь 2-х труб для забора из слива воды соответственно. В целом на этом основные преимущества данной схемой заканчивается.

  • Главным недостатком является надежность, которая прежде всего зависит от качества и физических свойств воды как теплоносителя. Если в схеме используются пластинчатые теплообменники, то они будут нуждаться в обязательном техническом обслуживании. На пластинах могут осаждаться загрязнения: известковый налет что будет блокировать теплосъем, увеличивать температурное сопротивление, уменьшать эффективность всего теплового насоса в целом и привести к его поломке. Кожухотрубные испарители или самодельные теплообменники конструкции типа «труба в трубе» более неприхотливые к загрязнениям и могут выдержать даже небольшое обмораживание. При сравнимый эффективности и мощности обходятся существенно дороже пластинчатых теплообменников.
  • 2-й недостаток данной системы, это большие энергозатраты на перекачку воды. Безусловно вода является одной из самой теплоемкой жидкостью на Земле. Однако теплообмен с водой при низких температурах ограничен фазовым переходом воды в твердое состояние. А также аномалией воды (когда в твердом состоянии вода занимает больший объем, чем при жидком состоянии), что сопровождается разрывом труб и повреждением теплообменной аппаратуры. Для решения этих проблем нужно устанавливать дополнительные датчики протока, а также специальную защитную автоматику. Один куб/час прокаченной воды, остуженной на 1°С позволяет извлечь порядка 1,16кВт*час тепла.
  • 3-е,- это меньшая экологичность по сравнению с другими альтернативными источниками низкопотенциальной энергии, это прежде всего в сравнении с ДХ-геотермальным контуром или гликолевым контуром с промежуточным теплоносителем в различных вариантах. Это связано с возможным загрязнением воды при соприкосновении с воздухом в открытых системах, после чего вода сливается под землю не фильтруясь через многометровый слой песка и грунта. Конечно можно сделать надежное оборудование исключающие все возможные загрязнения водоносного слоя. Однако есть риски все же остаются.

Самодельный тепловой насос показанный на видео берёт низкопотенциальное тепло подземных вод при помощи самодельного теплообменника «труба в трубе» длиной порядка 20 м. Тепловая мощность является сильно завышенной для места установки. Поэтому проверить, как будет работать этот тепловой насос при стопроцентной загруженной мощности в течение 3 дней или недели не было никакой возможности. Проверка работы данного теплового насоса проходила при температуре на улице близкой -30°С, но в доме был дополнительный источник нагрева (газовый котел).

Температура воды в скважине при столь низких температурах на улице была +8..+9°С градусов тепла. Циркуляционные насосы (второй был поставлен на всякий запасной случай) по 50 Вт потребления каждый. Две скважины в данном случае являются сообщающимися сосудами. Но вся система при таком решении должна находиться под вакуумом. Иначе вода «упадет» в скважину под собственным весом, что является недостатком такого рода решения, так как при потере вакуума исчезает проток и возникает риск замораживания и поломки системы. Более того под своим собственным весом равным около 10 метров водного столба, вода закипает и разрывается, соответственно применимо такое решение только в индивидуальных случаях, где воду можно поднимать поверхностными водяными насосами.

Комната порядка 40 квадратных метров площади, в которой установлен внутренний блок разогревалась до 30 градусов тепла в течение 30 минут. При работе теплового насоса в режиме кондиционирования июльской жаре 2011 года (около 30 градусов) комната остывала до 20 градусов менее чем за 30 минут…

Тепловой насос воздух-вода для отопления дома

Обновлено: 9 декабря 2019.

Тепловой насос воздух-вода для отопления дома не подойдет! По крайней мере так утверждают многие «эксперты из интернета». Но так ли это на самом деле? Насколько эффективно отопление воздух-вода с помощью теплового насоса?

Воздушные тепловые насосы дешевле геотермальных и водяных как в плане оборудования, так и монтажа. В основном их используют для горячего водоснабжения, но насколько целесообразно использовать его для обогрева дома?

Принцип работы

Для тех, кто не совсем разбирается в теме, стоит пояснить, что такое тепловой насос воздух-вода. По сути, это «холодильник наоборот» – устройство, которое охлаждает воздух снаружи себя и нагревает воду, которая находится в баке. Дальше эту воду можно использовать для ГВС или обогрева дома.

Внутреннее устройство теплового насоса воздух-вода схематически

В тепловом насосе используется замкнутый цикл, он потребляет только электроэнергию. Его КПД измеряется как отношение затраченной электрической энергии к полученной тепловой. Эффективность тепловых насосов также измеряется в COP (Coefficient of performance). COP 2 соответствует КПД 200% и значит, что на 1 кВт электричества он даст 2 кВт тепла.

Цикл работы теплового насоса

Переносчик тепла в тепловом насосе – фреон. Полный цикл работы выглядит следующим образом (для примера приведем гипотетические значения):

 

  1. Фреон в газообразном состоянии с температурой -5 градусов попадает в конденсатор;
  2. Газ сжимается с помощью компрессора до тех пор, пока не переходит в состояние жидкости;
  3. При повышении давления температура фреона повышается до +70 градусов;
  4. Нагретый фреон проходит через теплообменник и отдает тепловую энергию воде;
  5. После нагрева воды фреон охлаждается до +50 градусов;
  6. Охлажденный фреон в жидком состоянии попадает в испаритель;
  7. Испаритель имеет большой объем, давление падает и жидкость закипает, переходит в состояние газа;
  8. При испарении фреон охлаждается до -20 градусов;
  9. Газ нагревается от наружного воздуха до -5 градусов;
  10. Фреон попадает в конденсатор и цикл повторяется заново.

 

Мощность и эффективность

Если у геотермальных и водяных тепловых насосов КПД практически не зависит от времени года, то с воздушными дело обстоит иначе. Производительность напрямую зависит от температуры воздуха на улице, чем он холоднее, тем ниже COP (КПД).

Многие считают, что от мощности теплового насоса зависит, сколько тепла он сможет произвести, но это не так. Она характеризует потребление энергии, а количество полученного тепла зависит от КПД. Соответственно – от температуры воздуха снаружи дома.

Плюсы и минусы

Хорошо:

  • Тепловой насос воздух-вода дешевле, чем грунт-вода и вода-вода;
  • Для установки не нужно прокладывать трубы с хладагентом;
  • Простота установки.

Плохо:

  • Низкая производительность при низких температурах;
  • Модели, работающие при очень низких температурах – довольно дорогие.

Особенности использования теплового насоса воздух-вода для отопления дома

Ни один продавец не скажет вам о зависимости износа оборудования от КПД. А она есть! Покажем наглядно:

Например, при 0 градусов КПД воздушного теплового насоса составляет 300%, а при -5 – 200%. То есть, чтобы получить 10 кВт тепла, в первом случае он потребит 3,33 кВт электроэнергии, а во втором – 5 кВт. Сам тепловой насос совершит в полтора раза больше работы при температуре -5, чем при 0 градусов.

Совершаемая работа – это износ всех агрегатов теплового насоса, в особенности компрессора. Как видим, от температуры воздуха зависит не только потребление, но и срок службы теплового насоса.

Целесообразность

Чтобы эффективно использовать тепловой насос воздух-вода, нужно правильно подобрать мощность. Мы не рекомендуем использовать его при температуре, когда КПД ниже 150%, чтобы не перегружать оборудование.

Подсчитайте срок окупаемости теплового насоса, и стоимость капитального ремонта – они должны быть выше, чем цена тепла, которое можно получить из других источников. В противном случае ставить тепловой насос воздух-вода для отопления дома не имеет смысла.

Альтернативный вариант

Можно использовать тепловой насос как источник тепла в осенне-весенний период, а зимой – включать отопление от электричества, газового или твердотопливного котла. Так можно существенно снизить расходы на обогрев здания.

Газовый котел, спаренный с тепловым насосом

Единственный минус – придется потратиться на покупку дополнительных обогревательных приборов. Но если считать все в долгосрочной перспективе, такой вариант более выгодный.

Не забывайте – в комментариях вы можете оставить свое мнение, задать вопрос или дать совет. Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

Тепловой насос для отопления собственными руками

Проблема отопления и горячего водоснабжения зачастую решается традиционными способами, а именно установкой газовых, дизельных, электрических котлов. Безусловно, данный вариант проверенный и надежный, однако имеет ряд минусов по сравнению с тепловым насосом. Далеко не всегда рядом с домом, дачей, коттеджем проходит газовая магистраль. Для использования солярки необходимо устанавливать дополнительные резервуары, электричество – слишком расточительно, уголь и дрова помимо неудобства применения, требуют специального хранилища и особого оборудования.

Что вы узнаете

Но главное, каждый из перечисленных котлов работает по принципу вырабатывания тепла из газа, электричества, дизельного топлива и т.д. Другими словами, чем больше сгорит «солярки», например, тем теплее будет в доме. С экономической точки зрения такой подход нельзя назвать рациональным и выгодным, особенно в условиях сложного климата России и нестабильных цен на топливо.

Тепловой насос для работы использует более дешевые источники энергии, которые окружают нас – вода, грунт, воздух. Более того, устройство не вырабатывает тепло, а лишь переносит его в помещение, затрачивая при этом минимум электричества.

Для наглядности. Один киловатт потребляемого электричества, преобразуется в пять, а иногда и шесть киловатт тепловой мощности. Эффективность использования очевидна!

Тепловой насос (ТН): принцип действия

Система отопления с использованием ТН включает две основные составляющие:

  • Сам тепловой насос.
  • Источник тепла или низкопотенциальное тепло.

Принцип действия во многом напоминает работу холодильника, но только в обратном направлении. Т.е. тепло забирается извне, проходит через ТН и перенаправляется в дом.

Конструктивно тепловой насос состоит:

  • Компрессор
  • Испаритель
  • Конденсатор
  • Дроссельный клапан.

Более подробно работа теплового насоса представлена на рисунке

  • В испаритель попадает низкопотенциальное тепло передаваемое по трубам. В качестве носителя используется любая незамерзающая жидкость, способная выдерживать низкие температуры снаружи помещения.
  • Далее в испарителе поступающее тепло передается хладагенту (фреону) циркулирующему по замкнутой системе. Учитывая низкую температуру кипения фреона, он превращается в пар.
  • Проходя через компрессор, хладагент подвергается воздействию высокого давления, и его температура резко увеличивается (согласно законам физики).
  • Газообразный фреон попадает в конденсатор, где и происходит теплообмен с контуром отопительной системы здания. Тепло уходит в помещение, а хладагент остывает и вновь приобретает жидкое состояние.
  • Проходя через дроссельный (редукционный) клапан, давление фреона снижается, он опять попадает в испаритель и цикл работы ТН повторяется.

Как видно из схемы, электроэнергия тратится лишь на работу компрессора, что объясняет экономическую целесообразность использования тепловых насосов для отопления помещений.

Виды тепловых насосов

Классификация ТН зависит от теплового источника. Различают три основных вида тепловых насосов:

  • Грунтовые (геотермальный тепловой насос).
  • Использующие воду в качестве теплообменного вещества.
  • Воздушные.
  • Грунтовые ТН

В течение лета земля интенсивного накапливает тепло, которое сохраняет на протяжении года. Данный вид энергии прекрасно подойдет для отопления и горячего водоснабжения.

Как это работает?

  • На участке земли расположенном рядом с домом выкапываются траншеи, в которые укладываются полиэтиленовые трубы (можно использовать обычные тонкостенные Ø40 мм).
  • Трубы заполняются незамерзающей жидкостью (например антифризом), проводится опрессовка на предмет выявления протечек и траншеи закапываются.
  • Концы коллектора заводятся в дом и подключаются к тепловому насосу.

Важно! Труба должна пролегать ниже зоны промерзания. На этом уровне теплообменная жидкость всегда будет сохранять положительную температуру.

Забирая низкопотенциальное тепло из грунта, антифриз или другой носитель передает его в ТН, где происходит преобразование (через испаритель, компрессор, конденсатор) в высокотемпературное тепло.

Насосы, извлекающие тепловую энергию из грунта, считаются максимально эффективными. Ведь даже в сильные морозы, температура на глубине неизменна и энергозатраты на отопление не увеличиваются.

Для устройства земляного контура потребуется на 1м2 площади дома, примерно 5 п.м. трубы. Это не много и за несколько дней можно выполнить все работы самостоятельно.

Тепловые насосы – вода

Использовать тепловую энергию воды можно двумя способами:

Тепловой насос с использованием водных ресурсов из скважины, позволяет устраивать эффективную систему ГС и отопления на небольших по площади участках, без привязки к озерам, рекам и другим водоемам

Воздушный тепловой насос

Атмосферный воздух – самый доступный и дешевый источник тепла. Но как забрать из него необходимую тепловую энергию? Все достаточно просто. Необходимо установить на улице (наземное или настенное положение) большой радиатор. У него должен быть встроенный вентилятор, выполняющий функции обдува и развитое оребрение.

Работа теплового насоса напоминает действие кондиционера. Только последний выводит тепло наружу, а ТН наоборот перемещает его внутрь помещения.

Сегодня потребителю предлагаются тепловые воздушные насосы по принципу мультисплитсистем, когда от одного внешнего блока,/ тепловая энергия обеспечивает несколько внутренних. Ярким примером служат кондиционеры, работающие не только на охлаждение, но и отопление.

Следует помнить, что эффективность воздушного ТН уменьшается по мере снижения температуры за пределами помещения. Обычно высокое КПД поддерживается при температуре окружающего воздуха до -15 градусов.

Горячее водоснабжение и отопление

Используя тепловые насосы, обеспечивается функционирование систем:

  • Отопления (традиционное радиаторное, а также «теплый пол»).
  • Горячего водоснабжения – для любых потребителей (нет необходимости установки бойлеров и других устройств).

В зависимости от теплоносителя во входном/выходном контуре различают тепловые насосы: «грунт-воздух», «грунт-вода», «воздух-воздух», «воздух-вода», «вода-вода», «вода-воздух». Другими словами, тепло может нагревать внутри дома воздух или системы с циркулирующей в них водой.

Преимущества использования тепловых насосов

Следует выделить ряд основных преимущественных характеристик:

  • Стабильный источник тепловой энергии (вода, воздух, грунт).
  • Экологичность – отсутствие продуктов сгорания и пр., которые являются обязательными в случае использования дизельного, твердотопливного, газового оборудования.
  • Простая эксплуатация, не требующая постоянного вмешательства.
  • Безопасность использования. Тепловой насос для отопления дома не загорится, не взорвется и т.д.

Но главное достоинство – экономичность. Безусловно, на тепловые насосы цена немаленькая, плюс временные/финансовые затраты на установку, но все это быстро окупится. Можно привести пример. Установленная система в новый дом около 100м2. окупается уже через пару лет, а дальше «чистая экономия».

Можно ли сделать тепловой насос своими руками

Проложить земляной контур, соорудить коллектор в воде или скважине, установить радиатор для забора воздуха – под силу каждому. Что касается непосредственно ТН, то лучше приобретать готовое оборудование. Однако если появилось желание экспериментировать, то вот пример сборки теплового насоса из подручных материалов:

  • Компрессор – его придется купить в одной из фирм или сервисных центров занимающихся холодильным оборудованием/кондиционированием.
  • Для испарителя подойдет пластиковая бочка, около 60 литров с вмонтированным змеевиком. Для поставки и слива теплоносителя применяют обычные трубы для водопровода.
  • Конденсатор можно выполнить из нержавеющего бака. Он режется пополам, в него вставляется змеевик, после чего бак сваривается. Также необходимо сделать резьбовые соединения для вывода контура, который «пойдет» в помещение.
  • Змеевики и фреоновый контур лучше изготавливать из медной трубки.

На этом изготовление теплового насоса своими руками закончено. Далее необходимо вызывать специалиста, который грамотно соединит (сварит) медные трубки и заполнит систему фреоном.

Но все-таки лучше сразу купить тепловой насос в сборе, а вот уже системы подачи низкопотенциального тепла из грунта и воды, выполнить самостоятельно.

Отопление дома тепловым насосом, советы по подбору

12.04.2017


Широко использовать тепловой насос для отопления стали во второй половине прошедшего века. Под тепловым насосом тогда понимали устройство, которое использует холодильный термодинамический цикл в обратном направлении. Это значит, что испаритель холодильной установки устанавливают в относительно подогретой среде, а ее конденсатор – в обогреваемом помещении. Если встроить конденсатор в систему водяного отопления здания, то получается система отопления вашего дома и горячее водоснабжение для комфорта всех его жителей. Так устроено отопление дома тепловым насосом.


Использование такого способа отопления имеет множество достоинств:

  • высокая экономичность – затраты электроэнергии примерно в 3 – 4 раза меньше, чем если бы отопление велось обычными электронагревателями воздуха или электрическими котлами водяного отопления;
  • экологичность способа – т. к. используется только электроэнергия, то при работе не выделяются вредные газы, нет шлака, пыли, шума от вентиляторов и пр.;
  • высокая пожарная безопасность – нет открытого пламени, а получаемый горячий воздух или вода не имеет температуры воспламенения большинства горючих веществ в доме;
  • возможность использования в разных климатических условиях и во все времена года, даже в зимние морозы;
  • в качестве источников тепла можно использовать окружающую среду даже зимой – тепло придонной воды в озере или море, или грунта на огороде или воздуха на улице;

  • Источник — Вода


    Источник — Воздух


    Источник — Земля

  • возможна утилизация бросового тепла – от вентиляции дома, сбросов теплой воды в канализацию, технологические «тепловые отходы» предприятий и электростанций и мн. др.


Чтобы выбрать тепловой насос для отопления нужно знать:

  • какая система отопления уже есть в доме, или какую вы хотите иметь;
  • есть ли поблизости естественные водоемы – озера, реки, море или даже болота;
  • на какой глубине находятся грунтовые воды и степень их подвижности;
  • можно ли бурить скважины возле дома или рыть траншеи на приусадебном участке и пр.;
  • будет ли использоваться тепловой насос летом как кондиционер;
  • какие средства можно потратить на создание системы отопления и покупку готового насоса.


Когда есть представление или понимание проблем, то можно:

  • выбрать источник тепла для работы насоса;
  • определить мощность требуемого теплового насоса в зависимости от отапливаемой площади.
  • Выбрать компанию, изготавливающую тепловые насосы и найти нужный агрегат по мощности и подходящий по цене.


Обычно продавец имеет информацию кто, за сколько, как быстро и с каким качеством вам его установит. Если вы отопление в своем доме делали сами, то вам нужно только найти специалистов по бурению скважин и укладке в них коллектора для теплосъема. У продавца нужно получить письменную или устную инструкцию как установить тепловой насос. Все остальное можно сделать своими руками. Установите у себя дома тепловой насос и пользуйтесь комфортом от его работы долгие годы.

Тепловой насос своими руками — на что обратить внимание

Тепловой насос своими руками

Очень частый вопрос, который многие задают на форумах: “как сделать тепловой насос своими руками ” или “как сделать тепловой насос самостоятельно”.

Хотелось бы поделиться нашим видением данного вопроса. Здесь не будет подробной инструкции по сборке теплового насоса, которыми уже давным давно кишит интернет. Речь пойдет о некоторых сюрпризах, которые Вас скорее всего будут ждать, если Вы задумали сделать тепловой насос своими руками.

Сразу сказать, что сделать тепловой насос своими руками невозможно, будет неправильно. Все возможно!  Существуют же люди, которые собирают самостоятельно автомобили, компьютеры и прочую технику. В конце концов тепловой насос придумал человек, и уже очень давно. Почему же другой человек не может повторить успех и сделать свой тепловой насос?

Тем более, что принцип работы основывается на очень простом цикле Карно, который изучают в школе в программе за 8-й класс.

А вот и сам цикл Карно. Можете сами убедиться, насколько все просто 🙂

А если серьезно, то тепловой насос состоит из следующих основных элементов:

  1. Компрессор
  2. Конденсатор
  3. Испаритель
  4. ТРВ

 

В домашних условиях компрессор сделать не получиться. Вам придется его приобрести. Стоимость, конечно же, зависит от производителя, и главное от мощности, которая зависит от теплопотерь Вашего дома. Часто самоделкины используют компрессора от старых холодильников или кондиционеров. Комментировать такой подход нет смысла. Тепловой насос должен быть энергоэффективным, иначе зачем тогда заморачиваться?

 

Чтобы подобрать испаритель и конденсатор, необходимо выполнить термодинамический расчет. Для этого есть множество программ. У каждого производителя часто есть свое ПО. И конденсатор, и испаритель можно приобрести в качестве готового продукта — теплообменника, однако часты случаи, когда такие теплообменники делают самостоятельно из медной трубы, опущенной в какую-нибудь емкость. Здесь, разумеется, появляется сразу несколько возможных точек отказа системы: надежность соединений.

 

Одна из программ, которой можно воспользоваться для расчета теплового насоса.

Производство

Ведущие европейские производители в основном не производят такие элементы как компрессор испаритель или конденсатор. Даже если речь идет о лидерах рынка, производящих по 100 тыс. тепловых насосов в год. Тогда возникает вопрос, чем занимаются такие производители? Занимаются они тем, что производят термодинамические расчеты и максимально правильно комбинируют компрессора с конденсаторами и испарителями, так чтобы эксплуатация теплового насоса была максимально экономичной, а все элементы подходили друг к другу. Под конкретную мощность, производитель теплового насоса, заказывает у производителя компрессоров, компрессор такой конфигурации, с которой конкретный тепловой насос, заданных параметров, будет максимально эффективен. То же самое касается всех остальных элементов. Компоновка оборудования осуществляется не только на основании расчетов, прототип каждой модели тестируют на стенде. Ведь главное для производителя не просто сделать тепловой насос, а сделать его с максимально высоким COP.

 

Собранный тепловой насос в домашних условиях, возможно будет работать, но, разумеется, возникает вопрос о его эффективности, в связи с сомнительной точностью произведенных расчетов.

 

Крупные производителя борются не только за эффективность теплового насоса, но и за его надежность. Кому нужно оборудование со сроком службы 5 лет, в лучшем случае. Поэтому производители продумывают алгоритмы, призванные максимально сбалансировать систему таким образом, чтобы режимы работы теплового насоса были щадящими. Устанавливаются дополнительные датчики на всех элементах системы. Показания этих датчиков, считывает контроллер и “принимает решение” касательно последующих действий.

 

Некоторые параметры в компрессорном блоке теплового насоса. Скриншот с с сервиса NIBEUPLINK , который позволяет мониторить работу тепловых насосов.

Защита

Например, компрессор не может включиться и выключиться дважды за период менее пяти минут. Если компрессор выключился, через пять минут опять включился, и вскоре опять выключился, допустимый промежуток между пусками увеличивается. Если количество частых пусков будет продолжаться, со временем компрессор теплового насоса выключится, параллельно отправив e-mail пользователю и сервисной службе, о том что происходит неправильная работа теплового насоса и необходимо принять меры.

Такой подход позволяет увеличить срок службы компрессора теплового насоса.

 

Тепловой насос собранный своими руками, скорее всего, не имеет возможности “щадить” свой компрессор. Если выйдет из строя датчик температуры, по которому работает теплонасос, или самодельная автоматика начнет сбоить, распространены случаи частого включения/выключения компрессора. Учитывая, что каждый лишний пуск уменьшает срок службы компрессора, такой режим ни к чему хорошему не приведет, и через 5 лет Вам придется менять компрессор.

 

Процессы, происходящие в компрессорном блоке, весьма требовательны к температурам и давлении в каждой части компрессорного блока. Датчики анализирующие эти температуры и давления передают информацию на плату, где происходит аналитика работы системы. В случае недостаточного/избыточного давления или температуры, система либо выдает ошибку, оповещая пользователя и сервисный центр либо меняет режим на более щадящий/экономичный.

Логи

Помимо этого, у многих заводских тепловых насосов есть возможность записывать логи (записывать показания этих датчиков за определенный промежуток времени). Это дает возможность сервисанту анализировать режимы роботы теплового насоса, и на основании этой аналитики вносить изменения в настройки или балансировать систему.

Вот так выглядит скриншот лога теплового насоса NIBE.

Разумеется, 2 вышеперечисленные пункта не могут быть реализованы в тепловом насосе, сделанном своими руками. Поэтому режимы, протекающие в самодельных системах происходят “как есть”, а не “как надо”. Это, в свою очередь, приводит все к той же неэффективности и уменьшению надежности.

 

Напоследок

Самый важный момент — автоматика теплового насоса, а точнее — алгоритмы. Например, используя погодозависимую автоматику, можно уменьшить потребление электроэнергии на 25%. Погодозависимая автоматика предусматривает изменение температуры теплоносителя в зависимости от температуры на улице. Возможность планирования температуры, например автоматическое уменьшение температуры на ночь на пару градусов, уменьшает потребление электроэнергии до 10% в год. Такую автоматику можно самостоятельно приобрести и подключить к самодельному тепловому насосу, но есть 2 момента:

  1. На алгоритм работы автоматики не смогут влиять процессы происходящие в компрессорном блоке (например, автоматика может требовать включить тепловой насос, тогда когда он этого не может сделать из-за технологической паузы)
  2. Стоимость хорошей погодозависимой автоматики с возможностью планирования, довольно высокая, а это уменьшает разницу в цене между самодельным и заводским тепловым насосом.

Так выглядит встроенная погодозависимая автоматика теплового насоса NIBE

 

Выводы

Таким образом, тепловой насос своими руками, дело нехитрое. Но сколько Ваших средств он сэкономит, насколько комфортным будет режим эксплуатации и сколько времени он прослужит — весьма большой вопрос. Мы считаем, что сапожник должен делать сапоги, а тепловой насос должен производиться в заводских условиях. В противном случае экономия денежных средств при начальных капиталовложениях, в будущем может повлечь дополнительные затраты на ремонт и обеспечить головную боль заказчику.

 

DIY Водонагреватель с тепловым насосом от осушителя — EcoRenovator.org

Последние два месяца или около того пользователь форума Hv23t работал над водонагревателем с тепловым насосом своими руками. На самом деле все началось с продажи брака. Его соседи увидели, что он делает, и спросили, может ли он кое-что оттащить для них. В конце концов, он остался с парой неработающих осушителей воздуха и несколькими водонагревателями, у которых не было никаких проблем. Вместо того, чтобы выбросить эти штуки, Hv23t решил немного повозиться, чтобы посмотреть, что с ними можно сделать.

Он начал с модификации одного из полученных им баков электрического водонагревателя. Сначала его проверили на предмет утечек, а затем он приступил к установке змеевика длиной 30 футов 1/4 дюйма с медной трубкой для хладагента в бак через одно из отверстий нагревательного змеевика. Это похоже на то, что делает A7 AirTap. Чтобы закрыть точки входа / выхода трубок, он повторно использовал одну из шестигранных заглушек в резервуаре. Он был просверлен и нарезан резьбой для фитингов 1/8 ″ NPT. Затем он вставил обжимные фитинги от 1/8 дюйма до 1/4 дюйма в два отверстия.Трубка диаметром 1/4 дюйма была пропущена через компрессионные фитинги, и шестигранная пробка была повторно установлена ​​в баке водонагревателя.

Следующим шагом было запустить один из осушителей воздуха. Hv23t обнаружил, что в одном из осушителей почти не осталось хладагента R22, поэтому он закачал в него еще хладагента, и он сразу ожил.

Не доволен такой настройкой, он использовал вакуумный насос, чтобы удалить R22, и вместо этого залил его пропаном. Для этого Hv23t модифицировал наконечник пропановой горелки, припаяв к его концу фитинг 1/4 дюйма.

Новая установка, использующая пропан (R290), снизила энергопотребление с 435–450 Вт до 365–410 Вт. Он также измерил температуру в 140 с (F) на горячей стороне. Звучит довольно тепло для горячей воды.

Теперь, когда осушитель работает и его неэффективность увеличилась, пришло время подключить осушитель к резервуару с горячей водой и также внести небольшие изменения в осушитель. Трубка диаметром 1/4 дюйма от бака была припаяна к горячей стороне теплового насоса осушителя.В то же время существующий теплообменник с горячей стороны был заменен на холодную сторону, увеличив площадь поверхности теплообменника с холодной стороны.

После того, как все было заменено, водонагреватель был готов к первому испытанию. Бак запускался при 67 градусах по Фаренгейту (19,5 C), и через 1 час 51 минуту тепловой насос запускался при заданной температуре нагревателя горячей воды 100F (38C).

Тест прошел успешно, но, конечно, нужно было исправить некоторые проблемы. Самая большая проблема заключалась в том, что теплообменник с холодной стороны покрылся инеем, как ледяной кирпич.Это значительно снижает его способность обмениваться теплом, что снижает эффективность. В следующей статье мы рассмотрим эту проблему, установку и проверку эффективности нагревателя.

Для получения дополнительной информации об этом проекте см. Ветку форума Hv23t.

Добро пожаловать в ЭкоРеноватор! Если вам нравится сайт и вы хотите получать автоматические обновления, проверьте RSS-канал. Спасибо за визит!

Не забудьте заглянуть на форумы!

Установка теплового насоса своими руками — Бесплатное отопление и охлаждение на всю жизнь?

Произведение искусства.

Большинству пользователей Интернета мистер Мани Мустач известен как причудливый финансовый парень, который рано выходит на пенсию, и этот блог посвящен деньгам.

Но на самом деле я не специалист по финансам — человек, который большую часть своего времени посвящает оптимизации денег. Я больше похож на инженера общего профиля — человека, который пытается оптимизировать все, что весело и интересно в жизни, а деньги — лишь одна из таких вещей.

Оптимизация означает получение максимальной пользы от чего-либо — будь то деньги, время, здоровье или счастье, сводя к минимуму потери.Это то, что позволяет нам принимать взаимовыгодные решения (например, вещи, которые делают вас богаче и , более здоровыми и счастливыми), а не компромиссы между выигрышами и проигрышами (отказ от того, что вам действительно нравится, просто чтобы сэкономить или заработать больше денег)

Одним из таких беспроигрышных моментов для меня всегда была оптимизация моих собственных домов и зданий, чтобы они были более удобными и стильными, при меньших затратах на содержание, обслуживание, обогрев и охлаждение. В конце концов, из всех возможных решений выбор дома может иметь наибольшее влияние как на ваше финансовое, так и на эмоциональное благополучие.Купите разумный дом в метрах от ваших друзей и работы, , и вы отлично начнете.

Так или иначе, прошлым летом все мои любимые факторы оптимизации, обучения, усилий, экономии кучу денег и уменьшения количества отходов и загрязнения собрались вместе в форме установки теплового насоса своими руками в нашем коммерческом здании в центре города, в доме. Коворкинга MMM HQ.

Почему тепловые насосы такие захватывающие?

Тепловые насосы — это технология, которая недавно вышла в прайм-тайм и вот-вот изменит все в домах, точно так же, как iPhone сделал с технологической индустрией около двенадцати лет назад, и точно так же, как электромобили делают с транспортом прямо сейчас.Причина в том, что у них есть следующие фундаментальные преимущества:

  • Тепловые насосы выполняют двойную функцию — обогрев и охлаждение любого здания — лучше, чем наши существующие системы, но с помощью только одной машины.
  • Они очень просты в установке и на дешевле в эксплуатации. Они также позволяют строить дома и строения дешевле (меньше материалов и рабочей силы).
  • Они устраняют значительную часть мирового загрязнения, вызванного сжиганием нефти или газа для получения тепла (при условии, что вы получаете электроэнергию из чистых источников).
  • И да, в настоящее время они работают практически во всех климатических условиях (до -20F / -29C): технические усовершенствования разрушили старые ограничения, когда они работали только в тех местах, где не было настоящей зимы.

Как тепловой насос волшебным образом вытягивает тепло из холодного воздуха?

Тепловые насосы экономят деньги и энергию, потому что они не производят тепло непосредственно , как старый электрический обогреватель для плинтусов. В основном это всего лишь , перемещающие тепло вокруг — изнутри наружу летом и изнутри вовнутрь зимой.

Для многих эта вторая ситуация звучит как магия, но это только из-за нашего искаженного восприятия как людей — существа, которое эволюционировало в теплых тропиках планеты Земля. Действительно, даже в зимнем воздухе много тепла — если посмотреть на него глазами физика:

Каждое место на нашей жизненно важной Земле имеет огромное количество тепловой энергии (Кельвина), что означает, что часть ее легко собрать.

Итак, современный тепловой насос может легко и всасывать тепло даже из воздуха, который кажется вам холодным для вашей кожи.Делает это так:

Летний и зимний режимы теплового насоса. Ключ ко всему — холодильникам, кондиционерам и тепловым насосам — заключается в том, что газообразный хладагент выделяет тепло (нагревается), когда вы его сжимаете, и поглощает тепло (становится холодным), когда вы его расширяете.

Вы знаете, что еще может сделать тот же самый трюк? Ваш собственный МОРОЗИЛЬНИК! Эти вещи обычно поддерживают внутреннюю температуру около -10F, что означает, что каким-то образом высасывает тепло из воздуха даже при минусовых температурах, перекачивая его в катушки под ними с вентилятором, обдувающим их.И если вы положите туда руку, чтобы почувствовать поток воздуха, что вы почувствуете? Тепло!

Покажи мне деньги

Вот наша история счетов за газ — Фу! Наиболее значительным является тот факт, что ежемесячная плата за ПОЛНОСТЬЮ выросла до 40 долларов. 480 долларов в год, прежде чем вы даже получите от этого хоть какое-то тепло!

Прежде чем мы углубимся в подробности, просмотрите номера только что установленного теплового насоса. Обратите внимание, что я живу в Колорадо, где много тепла и умеренно холодно — это примерно то, что вы ожидаете от нашего положения на полпути между Мэном и Калифорнией.

  • Стоимость системы, включая все установочные материалы: около 4500 долларов США
  • Предыдущий годовой счет за газ в моем здании: 951
  • Наш новый годовой счет за электроэнергию для отопления и охлаждения (ориентировочно): 275 долларов США
  • Годовая экономия : $ 676

Годовая норма рентабельности инвестиций (ROI): 15%

.

Еще лучше: годовой показатель потребления электроэнергии в размере 275 долларов — это то, что мы, , заплатили бы , если бы нам пришлось покупать всю нашу электроэнергию вне сети по 10 центов за кВтч.Но так как мы генерируем избыток энергии от нашей солнечной батареи, сделанной своими руками, наши чистые затраты намного меньше этой суммы.

Можно даже сказать, что все наше отопление и охлаждение «бесплатно» на постоянной основе, хотя мы потратили 5000 долларов в первую очередь на создание солнечной установки мощностью 5,5 кВт.

Так действительно ли тепловой насос — это самостоятельный проект?

Наша монтажная группа празднует окончание успешного проекта. Честно говоря, Mr. 1500 и я оба довольно опытные торговцы, но нам показалось, что это относительно простой проект.

Одним словом: да, если вы достаточно компетентный мастер в домашних условиях и выбираете удобный для себя комплект теплового насоса. Это значительно проще, чем установить газовую печь или металлическую крышу, но не так просто, как собрать мебель из ИКЕА.

Наша первая установка потребовала около 16 человеко-часов для основной работы (два человека работали полный день). К тому же я потратил еще около шестнадцати пыльных часов на модернизацию воздуховодов и создание нестандартных металлических форм для направления воздуха, потому что наше здание для коворкинга было настолько старым, что оригинальные воздуховоды из асбеста и мышиного дерьма просто не стоили того, чтобы их оставлять.

Хм .. Хорошо, я думаю, я пойду и заменю эти воздуховоды.

Ценность самостоятельной работы в том, что работа с печью — одна из самых больших окупаемости вашего времени как домовладельца. Там, где я живу, даже газовая печь + замена кондиционера может стоить 10000 долларов. И хотя оборудование теплового насоса стоит примерно столько же, сколько обычная печь + кондиционер (4000 долларов), компании любят брать больше за новые вещи (или, что еще хуже, пытаются убедить вас, что вы глупы, даже спрашивая об этом). !).

Другими словами, даже консервативно говоря, для базовой установки вы экономите около 6000 долларов в обмен на выполнение этих 16 часов работы, , что составляет твердые 375 долларов в час.

Но подождите! Не забывайте о бонусах!

Даже если вы не любитель возиться, есть несколько хороших программ, которые помогут субсидировать стоимость такого обновления. Агентство по охране окружающей среды США предлагает федеральные налоговые льготы для многих вещей, включая тепловые насосы, а у местных агентств есть свои собственные программы — например, соседний Форт-Коллинз потратит 2200 долларов на такое устройство, как наше, что может покрыть большую часть стоимости профессиональной установки.

.

Итак, если вы готовы перейти на тепловой насос, вам либо нужна честная компания HVAC, которая установит для вас машину по разумной цене и взимает разумную почасовую оплату. Или вам нужно поиграть на проекте и сделать это самостоятельно.

Конечно, я, как всегда, выбрал второй подход, так что давайте подробно рассмотрим нашу установку!

Шаг первый: выберите тепловой насос

Здесь вам нужны две вещи: физический размер и тепловая мощность.

Размер и форма внутренней части (обработчик воздуха) новой системы должны быть похожи на вашу старую печь, или вам нужно иметь план того, как приспособить новую печь для продувки старых труб. Как вы увидите ниже, я решил провести адаптацию.

Что касается тепловой мощности, старая печь была единицей «100 000 БТЕ», которая является мерой количества природного газа, которое она может всасывать и сжигать каждый час. Поскольку он был эффективен только на 75%, тепловая мощность составляла около 75000 БТЕ (настоящие единицы здесь — архаичные «Британские тепловые единицы в час», но все, что вам действительно нужно знать, это то, что этого более чем достаточно, чтобы поддерживать нашу Протекающее, просторное кирпичное здание площадью 2400 квадратных футов легко согревает даже самые холодные зимы.)

В самой экстремальной ситуации (для нас это будет 24-часовой период, когда температура едва превышает 0F, а это обычно случается не реже одного раза в несколько лет), я измерил, что наша старая печь работала около 8 часов. в день, что означает, что наши средние тепловые потери на постоянной основе составляли около 25000 БТЕ (75000, умноженные на от общего количества часов в день)

Что касается охлаждения, у нас практически не было кондиционера. Всего несколько дрянных портативных устройств, разбросанных по всему зданию, с общей мощностью охлаждения около 20 000 БТЕ.Этого было недостаточно, чтобы справиться с жарой в случае, если в день 100F будет полностью занято здание.

Решение для меня было, таким образом, довольно простым: самая большая система комбинированного нагрева и охлаждения Mr. Cool «Универсальная», которую я начал удобно видеть везде, как только начал свое исследование. Эта красота хороша примерно для 60 000 БТЕ как для обогрева, так и для охлаждения, что также можно выразить в еще более архаичной форме «5 тонн»

Итак, я купил обведенный выше вариант.В моем случае я разместил заказ через веб-сайт Home Depot с бесплатной опцией «доставка в магазин», но вы также можете попробовать свой местный Lowe’s, Alpine Home Air хорош, и Ingrams теперь продает это устройство (включая необходимые 25 футов lineset) через Amazon.

Шаг второй: Снимите старую печь

Это было довольно легко — за исключением того, что вынести этот старый железный блок из подвала.

Совет по безопасности: Убедитесь, что вы отключили подачу газа и электричества к вашей печи, прежде чем возиться с ней, а также откройте некоторые окна и включите вентилятор, чтобы удалить любые остатки газа, когда вы отсоединяете трубы.

Но как только вы его безопасно отключите, это так же просто, как осторожно откручивать, откручивать и отрезать части старой печи (при этом тщательно сохраняя существующие воздуховоды), пока вы не удалите старую полностью. Вы можете продать или отдать его на Craigslist или бесплатно сдать на предприятие по переработке металла.

Прощай, старая печь, пусть твоя сталь обретет новую веселую жизнь в другом месте.

Шаг второй: адаптируйте воздуховоды по мере необходимости

Вверху слева: — коробка переходника для выходящего воздуха, которую я сделал, чтобы направлять воздух в нужные места. Справа: Сборный фильтр / блок ввода, который я купил у моего соседа (который также является строителем). Внизу: Вы можете видеть, где две детали помещаются на свои места вместе с горизонтально установленным устройством обработки воздуха с тепловым насосом.

Если вам повезет (старая печь и новый тепловой насос почти одного размера), этот шаг будет несложным. Вы просто подсоединяете обратный воздуховод к нижней части машины, а подающий воздуховод — к верхней части. Однако мне не повезло.

Поскольку потолок в нашем подвале очень низкий, мне пришлось установить тепловой насос горизонтально (он предназначен для этого), а затем построить несколько переходников, чтобы воздух мог течь так, как мне было нужно.Вдобавок ко всему, , большинство наших воздуховодов разваливались, имели плохую форму и были бесполезны, поэтому я отремонтировал или заменил несколько из них, пока был в процессе. Это потребовало много работы, но моими самыми большими союзниками были огромный рулон широкой усиленной серебряной ленты и простые инструменты из листового металла, такие как ножницы, угловая шлифовальная машина, саморезы, хорошая дыхательная маска, налобный фонарь и рабочие перчатки.

Вот еще один адаптер, который я сделал для подачи воздуха. Изогнутая коробка внизу была взята из старого воздуховода, но я добавил торцевую крышку и два 7-дюймовых выходных отверстия для воздуха, чтобы разделить этот поток воздуха для обслуживания двух разных частей здания.

Шаг третий: Установите новый тепловой насос

Выполняется подгонка воздуховода. Хорошо, я признаю, что это выглядит немного неоднозначно, но работает отлично! Такая работа — это компромисс между временем, стоимостью и красотой. Поскольку это старое здание, которое, вероятно, будет снесено и заменено роскошным многофункциональным жилым комплексом, когда мы его продадим, я стараюсь, чтобы все было функционально, но простым. В элитном постоянном доме вам потребуется больше времени, чтобы сделать воздуховоды красивыми.

Если не считать того факта, что эта штука тяжелая (у нас было около 250 фунтов), это соединение на удивление легко, когда у вас есть готовые воздуховоды.Вы просто прикручиваете и герметизируете коробки из листового металла к нижней и верхней части теплового насоса. И в этот момент вы должны быть взволнованы, потому что конец близок.

Шаг четвертый: разместите наружный блок там, где вы хотите

Так как наружный блок весит еще 300 фунтов, вам понадобится высококачественная тележка и несколько ремней с храповым механизмом, а также близкий друг, который поможет вам установить его на место. Ваша цель — поставить эту вещь где-нибудь рядом с вашим домом, чтобы она не мешала, но также и близко к тому месту, где вы только что поставили кондиционер в подвале.Затем вам понадобится набор строк, который будет достаточно длинным, чтобы соединить их вместе — и более короткий, как правило, лучше по соображениям стоимости и производительности (мы использовали 35-футовый колонтитул).

Мы ставим конденсатор на пару прочных ровных бетонных подушек.

Шаг пятый: запуск набора строк

Вам понадобится около 4-х дюймовых отверстий в вашем доме, чтобы пропустить через изолированный набор кабелей. Поскольку наше здание построено из кирпича, мне понадобилась эта сумасшедшая коронка для каменной кладки — надеюсь, твоя проще! ПРИМЕЧАНИЕ: это изображение в стадии разработки, позже я закрыл эти линии защитной стальной коробкой.

Линейный комплект представляет собой пару гибких медных трубок, обернутых изоляцией. Они громоздкие, поэтому даже наш 35-футовый набор пришел в БОЛЬШОМ рулоне размером с телевизионную приставку с большим экраном. Вам нужно осторожно развернуть и выпрямить его, а затем пропустить через отверстие диаметром примерно 4 дюйма, которое вы просверлите в стене дома, чтобы вы могли подсоединить конденсатор снаружи к блоку обработки воздуха внутри.

У нас была дополнительная задача — пробить КИРПИЧНУЮ СТЕНУ толщиной восемь дюймов, поэтому мне пришлось потратить немало времени на тренировку, борясь с этим массивным бурильным станком по бетону, установленным на низкоскоростной дрель с высоким крутящим моментом.

Перед тем как выпустить газ (а затем проверить на утечки), вытащите трубку ключом. С каждой стороны лески по два ореха.

После того, как набор линий установлен в нужное положение, соединение становится освежающе простым: вы, , внимательно следите, , следуйте инструкциям, чтобы затянуть нужные гайки с помощью гаечного ключа, открыть некоторые клапаны с помощью аланового ключа, и вы услышите освежающий PSSSSssssssshhhhh, поскольку хладагент выпущен в систему. (Это та часть, которую обычно должен делать специалист по ОВКВ, мистер Грейс.Cool решает эту проблему, используя специальные клапаны и предварительно заряженные наборы линий. Дороже, но это того стоит за время и экономию труда!)

Последний шаг: проложите электрические провода

Просверлив отверстие для электрического провода (который мы проложили в кабелепроводе, в новом 40-амперном выключателе, внутри проводки блока, включая термостат, Карл отмечает завершение электромонтажа наружного блока.

Это будет варьироваться в зависимости от системы, но для нашей требовалась следующая проводка, которую я передал в субподряд моему партнеру г-ну.1500:

  • Цепь 40 А / 240 В к наружному блоку (что означает просто проложить провод 8-го калибра и добавить к коробке прерыватель на 40 А).
  • Цепь 20 А / 240 В к основному блоку
  • Стандартный шестипроводной провод термостата между внутренним и наружным блоками
  • И, наконец, один и тот же провод термостата между внутренним блоком и вашим термостатом. Мы воспользовались возможностью, чтобы перейти на супер-прекрасный интеллектуальный Wi-Fi-термостат Ecobee Lite , который я сейчас использую (и люблю) во всех своих проектах.

Круг победы: зажигай!

Оно живое!

Мы тщательно выполнили все эти шаги, а затем с большой помпой включили выключатели: УСПЕХ! — Ecobee загорелся и начал проводить нас по экранам настройки. После завершения мы снизили желаемую температуру в надежде испытать столь необходимый кондиционер в этот жаркий июльский день.

И ничего не произошло. Мы побежали к наружному блоку и обнаружили, что он просто сидит там, с горящими светодиодами, но больше ничего не происходит.

Мы оба начали потеть от пуль. Неужели мы совершили глупую ошибку и купили неисправный агрегат? Мы что-то напортачили при установке?

Нет — оказывается, есть просто трехминутная задержка между первой активацией и моментом, когда мистер Кул начинает охлаждение. Очень медленно и с большим изяществом большие лопасти вентилятора начали вращаться, постепенно ускоряясь, с таким тихим гудением компрессора на заднем плане, что мне пришлось приложить ухо к этой штуке, чтобы убедиться, что она действительно работает.

Но , мальчик, , это когда-либо работало — мы забежали внутрь и обнаружили, что этот ледяной холодный воздух был всего лишь , выбрасывающим из каждого из семи больших вентиляционных отверстий, разбросанных по всему нашему зданию, а испеченный горячего воздуха теперь выбрасывался из помещения. Наружный блок. Мы мгновенно победили летнюю жару, и все внутри приветствовали эту новую роскошь.

Эпилог, три месяца спустя: насколько хорошо это работает?

В течение остальной части лета мы с удовольствием тестировали эту систему, и она зарекомендовала себя как невероятная охлаждающая машина.У нас было несколько мероприятий, на которых собралось более пятидесяти горячих тел, для некоторых из наших предпринимательских и общественных мероприятий, когда температура на улице была ниже 90-х, и мы смогли без особых усилий поддерживать комфорт.

Следующее испытание конечно будет зимой. Здесь, в начале октября, у нас есть , просто повернули за угол, где зданию требовалось немного тепла, чтобы начинать утро. С помощью нескольких нажатий на телефонное приложение Ecobee я смог переключить систему в режим нагрева и запустить ее.Сработало отлично — отапливало здание быстро и бесшумно.

Но я буду обновлять эту статью по мере прохождения более прохладных сезонов. Я ожидаю, что он и дальше будет работать отлично, но будет интересно проверить и успокоить скептиков, как только мы увидим это собственными глазами.

Extra Cool Detail: сколько электроэнергии потребляется?

Скриншоты из приложения для отслеживания энергии Emporia

Конечно, будучи МММ, я не мог просто сидеть сложа руки и впитывать прохладный ветерок достижений.Мне нужен был последний бит данных — запись того, сколько энергии потребляет этот тепловой насос как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения, чтобы мы могли лучше оценить, сколько денег он экономит нам за эти годы.

Итак, я установил систему под названием Emporia Energy Monitor в монтажную панель, которая в настоящее время является лучшей ценой на рынке для такого хорошо продуманного устройства. Это позволяет мне отслеживать и записывать полные детали потока энергии — через каждую цепь в доме , если я решу это сделать.А пока я просто наблюдаю за тепловым насосом.

Я обнаружил, что в режиме охлаждения Mr. Cool постоянно потребляет около 2600 Вт (примерно столько же, сколько два кондиционера с большими окнами), что соответствует 26 центам в час электроэнергии. Я обнаружил, что в самые жаркие дни с большим количеством людей система работала около шести часов, а это означает, что наше пиковое потребление электроэнергии составляло всего около 1,50 доллара в день!

Для меня это было довольно примечательно — это был день с температурой 95 градусов и 50 человек в здании, что примерно эквивалентно попытке охладить ресторан среднего размера в Техасе.Но даже если мы будем повторять эту экстремальную ситуацию каждый день, мы будем платить за кондиционер всего около 45 долларов в месяц!

Я обнаружил, что режим обогрева был немного более жаждущим, с потреблением 4000 Вт, или 40 центов в час. Основываясь на моих более ранних оценках потерь тепла в самые холодные дни, мы могли бы работать около 18 часов в день, что составило бы 7,20 доллара США на электричество. Таким образом, если бы штаб-квартиру переместили в чрезвычайно холодный климат и погрузили бы в постоянные условия 0F / -18C на целый месяц (что сделало бы его холоднее, чем в Дулуте, Миннесоте или Оттаве, Канада), мы все равно столкнемся с счетом за отопление не выше, чем 210 долларов в месяц.Но в более реалистичных условиях для Колорадо мы ожидаем около половины этого уровня потребления энергии. И это, конечно, только на месяц или два нашего короткого холодного сезона. В остальное время отапливать еще проще.

Заключение: тепловые насосы — это бомба

Итак, вот и все: мы мечтали об этом годами, наконец-то сделали это, и я очень счастлив. Это такой — радость для , даже если у него нет счета в газовой компании, и знать, что эта часть наших расходов будет равна нулю навсегда.

И, конечно, даже лучше знать, что даже цифры стоимости электроэнергии в этой статье приведены только для вашего собственного сравнения — на самом деле, мы заставляем более чем достаточно солнечной энергии запускать все это бесплатно, просто из красивых квадратов черного стекла на крыша. Бесплатное отопление и охлаждение на всю жизнь, без загрязнения окружающей среды (с бесплатной работой наших портативных компьютеров и пивных холодильников, а также бесплатной зарядкой наших электромобилей) — это действительно путь в будущее!


В комментариях: У вас есть вопросы о тепловых насосах или других продуктах для повышения эффективности дома? А если у вас есть собственный тепловой насос, что вы о нем думаете?

Лучшие тепловые насосы 2021 года

Фото: depositphotos.com

По сравнению с традиционными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в которых для обогрева используется печь, а для охлаждения — кондиционер, тепловой насос может обеспечить значительную экономию энергии, что приводит к снижению счетов домохозяйств. Их также можно назвать теплообменниками, потому что именно так тепловой насос кондиционирует пространство.

Используя хладагент и компрессор, технология может извлекать тепло извне — даже когда кажется довольно прохладным — и накачивать это тепло в ваш дом. Летом его можно переключить, чтобы обеспечить эффективное кондиционирование воздуха.Тепловые насосы также помогают снизить влажность. Другие модели специально разработаны для бытового горячего водоснабжения или для подогрева бассейна.

Двухтопливные системы, сочетающие в себе электрический тепловой насос и газовую печь, также обещают высокую энергоэффективность, но очень сложны и дороги. В этом подробном руководстве подробно описаны основные характеристики тепловых насосов, включая типы, мощность и показатели эффективности, а также приведены некоторые из лучших вариантов тепловых насосов для домашнего использования.

  1. ЛУЧШИЙ В ЦЕЛОМ: Pioneer Wall Mount Ductless Mini Split Heat Pump
  2. ЛУЧШИЙ БЮДЖЕТ: Klimaire Ductless Mini-Split Heat Pump
  3. Лучшая совместимость с WIFI: MRCOOL DIY 24k BTU 20 SEER Ductless Heat Pump
  4. НАИЛУЧШЕЕ ДЛЯ БАССЕЙНОВ: Hayward 95 000 БТЕ для бассейна, тепловой насос
  5. САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ: Cooper & Hunter Ductless Mini Split AC / система отопления
  6. ТАКЖЕ УЧИТЫВАЙТЕ: Senville LETO Series Air Conditioner Heat Pump

Фото: depositphotos.com

Типы тепловых насосов

Тепловые насосы можно разделить на три основных типа: воздушные, бесканальные и геотермальные. Хотя все типы используют один и тот же основной принцип теплообмена для обогрева или охлаждения дома, понимание их различных сильных сторон помогает сузить выбор лучшего теплового насоса для конкретного дома.

Источник воздуха

Тепловые насосы с источником воздуха устанавливаются вне дома и используют внутреннюю систему воздуховодов, как и другие системы HVAC, которые обеспечивают подачу горячего или холодного воздуха внутрь.При переходе с электрической или газовой печи на тепловой насос часто можно использовать части существующей установки.

Воздушный тепловой насос также может обеспечивать горячую воду, но важно отметить, что это отдельная система. Тепловой насос с воздушным источником горячей воды — это не то же самое, что тепловой насос для отопления и охлаждения, поэтому необходимы две системы, если требуются обе функции. Они очень эффективны в мягких и теплых местах, но может потребоваться дополнительный обогрев, если температура регулярно опускается ниже 25 градусов по Фаренгейту.

Без раздельного воздуховода

Подобно тепловым насосам с воздушным источником, бесканальные системы с раздельными каналами (также называемые мини-сплит-системами) имеют конденсатор снаружи в паре с настенным воздухообрабатывающим устройством, у которого есть вентилятор внутри, аналогичный кондиционерам. Обычно последний устанавливают высоко под потолком. Портативный пульт дистанционного управления используется для изменения настроек.

В воздуховоде, который вызывает некоторые потери тепла в других системах, нет необходимости, поэтому установка, как правило, более проста. Благодаря отсутствию воздуховодов он популярен для пристройки дома, когда дом был расширен, и владельцы не хотят вносить изменения в существующую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Площадь, которую он может обработать, зависит от используемой единицы, и для покрытия всего дома может потребоваться несколько единиц.

Геотермальная энергия

Температура под землей остается постоянной на глубине около 6 футов, независимо от времени года. Геотермальный тепловой насос использует это постоянное тепло. Заполненные жидкостью трубы, называемые «петлей», закапываются под землей горизонтально или вертикально. Они улавливают температуру под землей, которая затем циркулирует по дому.

Геотермальные тепловые насосы, также называемые геотермальными тепловыми насосами, могут использоваться в районах, где другие системы менее эффективны зимой. Однако затраты на установку высоки, а необходимая площадь земли делает их непригодными для небольших домов.

Что следует учитывать при выборе лучшего теплового насоса

Помимо различных типов тепловых насосов, следует учитывать и другие детали. Ниже приведены некоторые из наиболее важных функций теплового насоса, которые являются ключевыми для достижения максимальной производительности и экономии энергии в различных ситуациях.

Назначение

Если посмотреть на основные преимущества лучших систем с тепловым насосом, основной целью обычно является создание энергоэффективной альтернативы комбинациям печи и кондиционера для дома. Однако есть и другие области, где тепловые насосы могут стать экономически эффективным решением. Установка сплит-системы на пристройку может быть дешевле и проще, чем растягивание существующей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха за пределы ее предполагаемой спецификации.

Если есть место, геотермальные тепловые насосы — отличный способ обеспечить горячую воду.Небольшие воздушные тепловые насосы также могут обеспечить эффективный обогрев открытых бассейнов. Хотя в холодную погоду они менее эффективны, в любом случае вряд ли можно будет использовать открытый бассейн.

Выходная мощность

Независимо от того, сравниваете ли тепловой насос с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или рассматриваете более скромную установку, важное значение будет иметь как нагревательный, так и охлаждающий потенциал отдельных блоков или расширенных систем. Стандартная единица измерения тепла — британская тепловая единица (BTU).Общепринятым стандартом является то, что как для комфортного тепла зимой, так и для достаточного прохладного воздуха летом система должна обеспечивать 20 БТЕ на квадратный фут в час.

Например, для помещения площадью 500 квадратных футов с 8-футовыми потолками требуется тепловой насос, рассчитанный на 10 000 БТЕ. Не все производители предоставляют информацию в BTU, некоторые предпочитают использовать тонны для описания выходной мощности теплового насоса. Тонна равна 12 000 БТЕ в час.

Совместимость с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Часто возникает вопрос, можно ли эффективно комбинировать тепловой насос с другими системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Несмотря на то, что тепловой насос с раздельными каналами является хорошим способом добавить обогрев и вентиляцию при расширении жилого помещения, для правильной оценки совместимости систем может потребоваться совет специалиста по HVAC.

Однако существуют более совершенные гибридные системы, которые объединяют традиционные печи HVAC с электрическим тепловым насосом. Они используют тепловой насос, когда наружный воздух достаточно теплый, чтобы иметь смысл с экономической точки зрения, и переключаются на печь, когда температура падает. Установка более сложна, но экономия топлива может окупить ее.

Рейтинг эффективности

Поскольку затраты на электроэнергию в домашних условиях постоянно растут, любой способ управления потреблением и экономии денег полезен. Фактическая эффективность нагрева теплового насоса оценивается по-разному, и она варьируется в зависимости от типа. Для всех систем более высокие числа лучше, хотя лучшие тепловые насосы с точки зрения энергоэффективности также обычно стоят дороже.

Большинство моделей с воздуховодом и без воздуховодов имеют две категории. Для отопления это коэффициент сезонной производительности отопления (HSPF).Минимальный федеральный стандарт США составляет 7,7 HSPF, но Американский совет по энергоэффективной экономике (ACEEE) рекомендует 8,5 или выше. Для охлаждения используется рейтинг сезонной энергоэффективности (SEER). Опять же, федеральный минимум составляет 14 SEER, хотя ACEEE рекомендует 15 или больше.

Эффективность геотермального теплового насоса оценивается по коэффициенту производительности (COP) для отопления и рейтингу энергоэффективности (EER) для охлаждения. Соответствующие минимумы составляют 3,1 для COP и 17,1 для EER.

Уровень шума

Уровень шума, создаваемого тепловым насосом, зависит от типа теплового насоса. Тепловые насосы с воздушным источником и бесканальные тепловые насосы с раздельными каналами имеют вентилятор и компрессор наружного блока. Хотя они не такие агрессивно громкие, как бензопила, они могут создавать постоянный фоновый гул. Шаг часто повышается по мере увеличения потребности в энергии.

Многие устройства с воздушным источником или раздельные воздуховоды имеют уровень ниже 60 децибел, что очень похоже на нормальный разговор. Однако некоторые из них превышают 70 децибел, что сравнивается с шумом движения или пылесосом.Поскольку они часто располагаются на внешней стене или рядом с ней, уровень шума, вероятно, оказывает значительное влияние на то, где расположена установка. Внутренний вентилятор для бесканальных тепловых насосов обычно работает очень тихо и вряд ли будет создавать проблемы с шумом даже в спальнях.

Геотермальные тепловые насосы не имеют внешнего вентилятора. В результате многие из них почти молчат, и их часто называют «тихим шепотом».

Установка

Установка является очень важным аспектом, поскольку для многих тепловых насосов настоятельно рекомендуется профессиональная установка.

Тепловой насос с разъемным воздуховодом является самым простым в установке типом, но даже при хороших навыках самостоятельного изготовления потребуется время и терпение. Грубо говоря, подрядчики часто работают парами и ожидают, что установка займет около 5 часов.

Воздушные тепловые насосы для обогрева бассейна можно установить самостоятельно, если у вас есть необходимые знания в области электрики. Бытовые системы намного сложнее, на установку обычно требуется пара дней. Если у вас нет большого опыта, лучше всего доверить эту работу профессионалам.Некоторые производители предупреждают, что их оборудование должно устанавливаться только квалифицированными специалистами.

То же самое и с геотермальными тепловыми насосами. Первоначальное обследование проводится, чтобы определить, подходит ли место для этого, затем есть существенные фундаментальные работы или бурение для установки петли. Их часто рекомендуют как эффективное решение для новостроек и больших открытых участков. Установка в хорошо развитых городских районах может быть сложной задачей.

Наши фавориты

Теперь, когда вы знаете больше о типах тепловых насосов и их различных функциях, может быть проще точно определить лучший тепловой насос для того типа установки, который вы имеете в виду.Чтобы облегчить поиск, мы собрали лучшие марки тепловых насосов в различных категориях. Они представляют собой отличные характеристики и ценность.

Фото: amazon.com

Pioneer — одно из ведущих производителей бесканальных тепловых насосов с разъемным корпусом, и модели в этом диапазоне предлагают выбор между 12 000, 18 000 или 24 000 БТЕ. Рейтинг SEER — 19, с лучшими в своем классе 10 HSPF. Воздухоочиститель очень тихий, выдает всего от 30 до 43 децибел.

Умная функция «Следуй за мной» принимает обратную связь от датчика в пульте дистанционного управления и настраивается для обеспечения обогрева или охлаждения в этом месте, а не там, где расположен кондиционер.Продуманный монтажный комплект включает в себя как электропроводку, так и медную трубу, а также бесплатную техническую поддержку.

Качество гарантируется независимыми испытаниями и сертификацией по стандартам Института кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI). Учитывая высокую производительность, это также замечательно хорошее соотношение цены и качества.

Плюсы

  • 18000 БТЕ
  • Рейтинг SEER 19 и 10 HSPF
  • Тихая функциональность
  • Установочный комплект включен

Минусы

  • Возможность подключения к умному дому продается отдельно
  • Heavy

Фото : amazon.com

Klimaire емкостью 12 000 БТЕ спроектирован для помещений площадью до 550 квадратных футов. Помимо небольших помещений, это идеальное экономичное решение для добавления к существующей системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для новой пристройки. Рейтинг SEER составляет 19 с 9 HSPF, а воздухоочиститель работает до 25 децибел, поэтому он не будет мешать сну.

Несмотря на очень конкурентоспособную цену, Klimaire, сертифицированный AHRI, не лишен функций. Встроенный нагреватель компрессора позволит ему работать при температуре наружного воздуха всего 5 градусов по Фаренгейту.Настройка «Вне дома» обеспечивает постоянную температуру в комнате 46 градусов, пока в доме нет присмотра.

Плюсы

  • Рейтинг SEER 19 и 9 HSPF
  • Нагревает до 550 квадратных футов.
  • Встроенный нагреватель компрессора
  • Установочный комплект включен

Cons

  • Меньшая мощность BTU
  • Монтажные кронштейны не включены

Фото: amazon.com

MRCOOL производит широкий диапазон сплит-секций. бесканальные тепловые насосы.Эта мощная модель рассчитана на выходную мощность 24 000 БТЕ. Установка упрощается с помощью всеобъемлющего комплекта, который включает 25 футов кабеля, разъемы и обработчик нагнетаемого воздуха. Вентилятор работает на уровне от 31 до 45 децибел, в зависимости от скорости. Помимо тепла, он может обеспечить охлаждение до 5 градусов по Фаренгейту.

Отличительной особенностью этой модели является то, что она предлагает управление по Wi-Fi в дополнение к стандартному пульту дистанционного управления. Предоставляемое бесплатное приложение позволяет контролировать и контролировать нагрев или охлаждение через смартфон.Он также интегрируется с системами умного дома Alexa и Google Assistant. Устройство также запомнит предыдущие настройки и перезапустится после отключения электроэнергии.

Плюсы

  • Выход 24000 БТЕ
  • Управление Wi-Fi и бесплатное приложение включены
  • Программируемые настройки
  • Руководство по установке и оборудование включены

Минусы

Фото: amazon.com

Насос для бассейна производительность описывается с использованием коэффициента производительности (COP), а не SEER и HSPF.Использование титана в теплообменнике максимизирует эффективность передачи, и этот теплообменник Hayward мощностью 95 000 БТЕ имеет рейтинг 5,7, что намного выше рекомендуемого федеральным минимумом 3,1.

Несмотря на свою значительную мощность, кожух акустического компрессора снижает уровень шума примерно до 50 децибел, поэтому не мешает работе вне помещений. Для основного корпуса используется прочный УФ-обработанный полипропилен с фитингами из нержавеющей стали, устойчивой к ржавчине. Скорость потока воды необходима для согласования с соответствующим водяным насосом, и этот насос имеет универсальный диапазон от 30 до 75 галлонов в минуту.Цифровая панель управления на передней панели устройства обеспечивает быстрое и простое управление.

Плюсы

  • Выходная мощность 95000 БТЕ
  • Акустический компрессор
  • УФ-обработанный полипропилен и нержавеющая конструкция из нержавеющей стали
  • Встроенная цифровая панель управления

Минусы

  • Может потребоваться профессиональная установка
  • Только для подземных бассейнов
  • Heavy

Фото: amazon.com

При оценке эффективности теплового насоса используются две цифры: оценки SEER и HSPF. Бесконтактная мини-сплит-система Cooper & Hunter на 12000 БТЕ — единственная найденная модель, которая соответствует стандартам лучшего в этом списке, с показателем SEER 19 и HSPF 9,5. Оба они намного превышают федеральные рекомендации, и цены тоже конкурентоспособны.

При 60 децибелах это не самая тихая бесканальная мини-сплит-система, но и не лишняя. Он сертифицирован AHRI и внесен в список ETL.Фильтр с холодным катализатором помогает удалять частицы пыли и поглощает вредные бензол и аммиак в воздухе. Устройство также готово к работе с Wi-Fi (требуется дополнительный USB-адаптер). Хотя все предусмотрено для самостоятельной сборки, требуется профессиональная установка.

Плюсы

  • Бесконтактная мини-сплит-система
  • Рейтинг SEER 19 и 9,5 HSPF
  • В списках AHRI и ETL
  • Включен фильтр с холодным катализатором

Минусы

  • Сравнительно ограниченный выход 12000-БТЕ
  • Громче при 60 децибелах
  • Рекомендуется профессиональная установка

Фото: amazon.com

При 12 000 BTU этот Senville предназначен для дополнительных пространств, создаваемых, когда спальня добавляется над гаражом или небольшой гостевой дом построен во дворе. Часто это будет намного экономичнее, чем расширение существующей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Имея рейтинг SEER 19 и 9,5 HSPF, он обеспечивает производительность, равную или лучшую, чем что-либо в своем классе. При 28 децибелах тоже комфортно тихо.

Хотя в комплект входит полный комплект и предлагается техническая поддержка, для подтверждения гарантии требуется профессиональная установка.Тем не менее, конкурентоспособная закупочная цена будет иметь большое значение для компенсации этих затрат. Те, кому нужен тепловой насос для большей площади, могут рассмотреть одну из других высокоэффективных моделей Senville из того же диапазона.

Плюсы

  • Включен полный комплект
  • Рейтинг SEER 19 и HSPF 9,5
  • Тихая функциональность
  • Доступный

Минусы

  • Сравнительно ограниченный выход BTU
  • Требуется профессиональная установка
  • 41

900 Наш вердикт

Выбранный из-за его высокой производительности в БТЕ — 18 000, рейтинга SEER — 19, HSPF — 10 и полного комплекта для установки, Pioneer — наш лучший выбор для лучшего теплового насоса.Этот легкий тепловой насос, бесшумный и эффективный в помещениях площадью до 650 квадратных футов, имеет функцию «Follow Me», которая поддерживает идеальную температуру в вашем помещении.

В качестве альтернативы вариант Klimaire имеет меньшую цену и удобен для людей с меньшим пространством до 550 квадратных футов. Этот тепловой насос со встроенным компрессорным нагревателем поставляется с полным комплектом для установки и имеет рейтинг SEER 19 и HSPF 9.

Как мы выбирали лучшие тепловые насосы

Правильный тепловой насос поможет сохранить тепло в доме в холодное время года.Выбор лучших зависел от простых в использовании функций, высоких показателей эффективности, эффективности в различных помещениях и простоты установки.

Наиболее важно то, что вышеуказанные медиаторы имеют тепловую мощность от 12 000 до 24 000 БТЕ для эффективного обогрева. В приведенном выше списке также уделяется первоочередное внимание эффективности: некоторые опции имеют рейтинг SEER 19 и HSPF 10.

Эти выборы включают программируемые настройки, обеспечивающие распределение тепла там, где оно вам нужно. Например, параметры выбора включают встроенные функции «Дома нет» и «Следуй за мной».

Некоторые из этих моделей поставляются с пультами дистанционного управления или совместимы с Wi-Fi для упрощения управления, а некоторые из них совместимы с Alexa и Google Assistant. Некоторые из этих лучших звукоснимателей также работают с низким уровнем децибел для бесшумной работы и могут быть установлены без профессиональной помощи.

Имейте в виду, что некоторые из этих устройств не имеют возможности подключения к «умному дому» или требуют профессиональной установки перед использованием.

Часто задаваемые вопросы о тепловых насосах

Теперь, когда у вас была возможность прочитать о некоторых ключевых функциях и рассмотреть некоторые из лучших тепловых насосов на рынке, у вас могут возникнуть нерешенные вопросы.Это сложная сфера, поэтому было бы понятно, если бы осталось несколько вопросов. Следующие ответы на некоторые из наиболее распространенных вопросов могут помочь.

В. Что такое тепловые насосы?

Тепловой насос — это энергосберегающий способ обогрева и охлаждения. Их можно использовать для всего дома или отдельной комнаты, а также для обеспечения горячей водой или обогрева вашего бассейна.

В. Потребляют ли тепловые насосы много электроэнергии?

Тепловые насосы обычно производят в три-четыре раза больше энергии, чем потребляют, поэтому они используют электроэнергию очень эффективно.Как и в случае с любой системой отопления или охлаждения, тепловые насосы нуждаются в правильном управлении для максимальной экономии.

В. Как выбрать лучший тепловой насос для дома?

Чтобы выбрать лучший тепловой насос, выясните, насколько эффективно он нагревает и охлаждает определенное пространство, а также стоимость и простоту установки. Эти и другие ключевые соображения подробно описаны выше.

В. Следует ли выключать тепловой насос при сильном морозе?

Тепловые насосы с источником воздуха и раздельные бесканальные тепловые насосы могут быть повреждены в случае замерзания, но во многих из них есть внутренние нагреватели для предотвращения этого.Важно проверить. Правильно установленные геотермальные тепловые насосы не должны подвергаться влиянию, потому что они достаточно глубокие, чтобы холод не достигал их.

В. Каков срок службы тепловых насосов?

Срок службы теплового насоса зависит от типа. Источники воздуха и раздельные воздуховоды служат в среднем 15 лет, хотя нередко они служат более 20 лет. Ожидается, что внутренний блок геотермального теплового насоса прослужит 25 или более лет, при этом для подземного контура обычно указывается 50 лет.

В. Какая марка теплового насоса самая лучшая?

Хотя выбор лучшего теплового насоса должен основываться в большей степени на технических характеристиках, чем на торговой марке, Daikin, Goodman и Pioneer неизменно демонстрируют хорошие результаты в независимых исследованиях удовлетворенности.

В. Какой самый эффективный тепловой насос на рынке?

Два трудно разделить. Лучший выбор, Pioneer — выдающееся устройство. Не менее эффективна и модель Cooper & Hunter.

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Водонагреватели с тепловым насосом используют электричество для передачи тепла из одного места в другое вместо непосредственного производства тепла.Следовательно, они могут быть в два-три раза более энергоэффективными, чем обычные электрические водонагреватели сопротивления. Чтобы переместить тепло, тепловые насосы работают как холодильник в обратном направлении.

В то время как холодильник забирает тепло из ящика и отправляет его в окружающую комнату, автономный водонагреватель с воздушным тепловым насосом забирает тепло из окружающего воздуха и передает его — при более высокой температуре — для обогрева. вода в резервуаре для хранения. Вы можете приобрести автономную систему водяного отопления с тепловым насосом в виде интегрированного блока со встроенным водонагревателем и резервными резистивными нагревательными элементами.Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным водонагревателем.

Водонагреватели с тепловым насосом требуют установки в местах, температура которых поддерживается круглый год при температуре 40–90ºF (4,4–32,2ºC) и обеспечивает не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метров) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Воздух, проходящий через испаритель, может быть выпущен в комнату или на улицу.

Водонагреватели с тепловым насосом не будут эффективно работать в холодном помещении, поскольку они имеют тенденцию охлаждать пространство, в котором они находятся.Установка их в помещении с избыточным теплом, например в топке, повысит их эффективность.

Вы также можете установить систему теплового насоса с воздушным источником тепла, которая сочетает в себе нагрев, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло из внешнего воздуха зимой и из внутреннего воздуха летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Домовладельцы в основном устанавливают геотермальные тепловые насосы, которые отводят тепло от земли зимой и из воздуха в помещении летом, для обогрева и охлаждения своих домов.Для нагрева воды вы можете добавить пароохладитель к системе геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, в котором для нагрева воды используются перегретые газы от компрессора теплового насоса. Эта горячая вода затем циркулирует по трубе в бак водонагревателя в доме.

Пароохладители также доступны для водонагревателей без резервуаров или водонагревателей по запросу. Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое в противном случае было бы выброшено на землю.При частой эксплуатации в летнее время геотермальный тепловой насос может обеспечить большинство ваших потребностей в горячей воде.

Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на накопитель или потреблять водонагреватель. Некоторые производители также предлагают тройные геотермальные тепловые насосы, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячую воду. Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домашнего хозяйства в горячей воде.

Взлом сплит-кондиционера Daikin на тепловой насос типа воздух-вода — угол Мартина в Интернете

Когда я строил свой дом, мне нужно было решить, что использовать для отопления / охлаждения, а также систему горячего водоснабжения. Я пришел к выводу, что в моем случае лучше всего использовать тепловой насос. Преимущества очевидны — тепловой насос перемещает тепло / холод, используя до электроэнергии, необходимой для производства такого количества энергии с помощью резистивных электрических нагревателей. В итоге я остановился на Daikin Altherma как на решение.Ну, пока я не узнал о цене и недостатке, который довольно раздражает … Altherma не может одновременно обогревать дом и резервуар с горячей водой … так что мне нужно ждать, пока резервуар с горячей водой не нагреется прогрейте до заданного значения, прежде чем можно будет отапливать дом. Принятие ванны оставит меня без тепла как минимум на час. Для меня это не годится. Итак, я наткнулся на местную тему на форуме, где некоторые ребята обсуждают возможность взломать кондиционер сплит-типа в систему типа воздух-вода, которая также заботится о ГВС.Чтобы понять, как это работает, давайте взглянем на типичную схему кондиционера с раздельным источником воздуха:

Этот модифицируется в соответствии со следующей схемой:
Я заказал резервуар для горячей воды из нержавеющей стали объемом 120 л с двумя теплообменниками в нем — один будет использоваться для хладагента, а другой — запасной, я планирую получить камин подключен к системе водоснабжения в какой-то момент и подключит его к резервуару для воды. Теплообменники были тщательно спроектированы с помощью местных гуру форума.Внутренний теплообменник кондиционера заменен паяным пластинчатым стальным теплообменником. Электроника из блока извлекается и используется для управления системой. Термистор температуры воздуха снабжен дополнительным резистором, чтобы приспособиться к ожидаемой более низкой температуре жидкости по сравнению с исходной конструкцией с воздухом, и помещен на выходное отверстие для возвратной холодной воды паяного пластинчатого теплообменника. немодифицированный в середине паяного пластинчатого теплообменника.

Эта установка обеспечивает мне 120 л горячей воды для бытового потребления независимо от рабочего режима, отопления или охлаждения. Я приложил дополнительные усилия, чтобы убедиться, что дом слишком хорошо изолирован, чтобы приспособиться к установке низкотемпературного теплового насоса, которую я установил.

Я использовал тепловой насос Daikin FTX71GV / RX71GV. Излишне говорить, что все гарантии аннулируются, но риск стоит.

Для контроля теплового насоса и обеспечения некоторых элементов управления была создана специальная система на базе Arduino, которую я опишу в следующем посте.

Пользуюсь системой уже второй год и очень доволен результатами. Мой счет за электричество смехотворно низкий для того, что я получаю.

Вот фото

Высокоэффективные водонагреватели с тепловым насосом

Обзор

В высокоэффективном водонагревателе с тепловым насосом используется тепловой насос (по сути, кондиционер), который забирает тепло из воздуха и передает его воде. В дополнение к отоплению электрические нагревательные элементы также устанавливаются в периоды высокой нагрузки или когда окружающий воздух слишком холодный для эффективного нагрева воды (ниже 45 ° F).В результате воздух в окружающем помещении также охлаждается и осушается. Этот блок особенно эффективен в жарких и влажных средах. Несмотря на то, что мы обычно можем думать о кондиционерах как о крупных потребителях энергии, эти устройства все же более чем на 60% более эффективны, чем обычный электрический водонагреватель, потому что устройство (работающее в режиме теплового насоса) примерно отводит тепла из комнаты. к воде вместо того, чтобы создавать ее.

Хотя затраты на электроэнергию ниже, чем у любого другого типа водонагревателя (кроме солнечного), первоначальные затраты выше, чем у большинства других водонагревателей (также, за исключением солнечных, которые требуют значительно более высоких затрат на установку), но эффективность теплового насоса обычно окупается. через несколько лет и в течение 13 лет (типичный срок службы водонагревателя) высокоэффективные тепловые насосы обеспечивают самую низкую общую стоимость (с учетом затрат на установку и эксплуатацию) любого типа (включая солнечные батареи).Сводку стоимости см. На этой странице: http://www.aceee.org/Consumerguide/waterheating.htm, предоставленной Американским советом по энергоэффективной экономике.

Эти блоки, вероятно, не являются практичной заменой газового водонагревателя, потому что они требуют источника питания 240 В (который, вероятно, недоступен рядом с предыдущей установкой газового водонагревателя — поскольку в нем не было бы необходимости), и горячее коэффициент рекуперации воды для газового водонагревателя больше, чем для электрического водонагревателя того же размера.

Министерство энергетики США сообщает об энергоэффективности этих агрегатов:

Коэффициент энергии (EF) показывает общую энергоэффективность водонагревателя, основанную на количестве горячей воды, произведенной на единицу топлива, потребляемого в течение обычного дня. Это включает следующее:

  • Эффективность рекуперации — насколько эффективно тепло от источника энергии передается воде
  • Потери в режиме ожидания — процент потери тепла в час из накопленной воды по сравнению с теплосодержанием воды (водонагреватели с накопительными баками)
  • Циклические потери — потеря тепла при циркуляции воды через бак водонагревателя и / или впускные и выпускные трубы.

Чем выше коэффициент энергии, тем эффективнее водонагреватель. Однако более высокие значения коэффициента энергии не всегда означают более низкие годовые эксплуатационные расходы, особенно при сравнении источников топлива.

В документации производителя обычно указывается коэффициент энергии модели водонагревателя. Также см. Ресурсы с информацией о продукте, перечисленные в правой части этой страницы (или ниже, если вы распечатали ее).

Не выбирайте модель водонагревателя исключительно по его энергетическому коэффициенту.При выборе водонагревателя также важно учитывать следующее: размер, тип топлива, общую стоимость, рейтинг за первый час.

Продукты

Есть два конкурирующих продукта, которые я рекомендую для этого приложения, которые имеют наивысшие рейтинги коэффициента энергии »:
Доступны и другие.

Гибридный водонагреватель GE Geospring

Водонагреватель с тепловым насосом Stiebel Eltron Accelera 300

Дополнительные ресурсы

Публикация Министерства энергетики США: Водонагреватели с тепловыми насосами для жилых помещений (документ PDF)

Отчет Калифорнийской энергетической комиссии по водонагревателям

Что делать со старым водонагревателем

Руководство по покупке лучших тепловых насосов

Климат
Новые тепловые насосы эффективно работают во многих частях страны, но особенно в местах без резких перепадов температуры и умеренных потребностей в обогреве и охлаждении.Но если вы живете в районе с очень низкими температурами, ниже 10–25 градусов F в зависимости от размера системы, вам понадобится система дополнительного отопления.

Эффективность использования энергии
Эффективность охлаждения для систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью SEER (сезонного коэффициента энергоэффективности). Федеральный минимальный стандарт составляет 13 SEER для новых домов на северо-востоке, Среднем Западе, в горных штатах и ​​на северо-западе Тихого океана; для остальной части страны минимум 14 SEER.

Тепловая эффективность систем с воздушным источником и бесканальных раздельных систем измеряется с помощью HSPF (сезонного коэффициента производительности отопления). Минимальный федеральный рейтинг HSPF для всех подразделений — 7,7.

В более теплом климате более высокая SEER важнее, но в более холодном климате более высокая HSPF лучше. Согласно Американскому совету по энергоэффективной экономике, вам следует подумать о покупке теплового насоса, который имеет не менее 15 SEER и 8,5 HSPF. Самые эффективные тепловые насосы с рейтингом Energy Star — от 18 до 27.5 SEER и от 8,5 до 12,5 HSPF.

Эффективность охлаждения геотермального теплового насоса оценивается с помощью EER (коэффициент энергоэффективности), а его эффективность нагрева — по коэффициенту COP (коэффициент полезного действия). В зависимости от типа федеральные минимальные значения EER составляют от 17,1 до 21,1, а минимальные значения COP — от 3,1 до 4,1.

Как правило, чем выше рейтинг, тем выше стоимость системы. Вы можете потратить несколько тысяч долларов на более эффективный тепловой насос. Но, в зависимости от того, где вы живете, вы можете сэкономить 115 долларов в год или больше на счетах за коммунальные услуги, заменив старую систему отопления и охлаждения продуктом с рейтингом Energy Star.

Размер
Размер также важен. Если размер теплового насоса меньше или больше, он не будет эффективно нагревать или охлаждать и увеличит ваши счета за электроэнергию. И ваш дом может не чувствовать себя комфортно. Слишком большой блок будет стоить дороже и будет включаться и выключаться слишком много раз, сокращая срок его службы.

Обратитесь к специалисту по отоплению и охлаждению, который должен использовать расчет J Руководства по кондиционированию воздуха США (ACCA), чтобы определить правильный размер.При расчете учитывается фундамент вашего дома, толщина стен, значения изоляции, окна, фильтрация воздуха и многое другое.

Другие соображения
Не покупайте новый тепловой насос, пока вы не сделаете остальную часть вашего дома максимально энергоэффективной, потому что это позволит вам купить меньшую и менее дорогую систему.

Надежность
После всех исследований и затрат вы хотите убедиться, что получаете надежную систему с тепловым насосом. В нашем руководстве по наиболее и наименее надежным тепловым насосам вы найдете подробную информацию о самых надежных брендах согласно опросу наших членов, которые установили почти 13 500 тепловых насосов в период с 2005 по 2021 год.

Related posts

Latest posts

Leave a Comment

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *