Тепловые насосы воздух-воздух для отопления частного дома

Автономные системы отопления воздухом приобретают большую популярность. Дешевый теплоноситель, минимальные затраты на обустройство – положительные качества конструкции. Минус в счетах на оплату электроэнергии, но если применить тепловой насос воздух воздух, недостаток можно практически свести к нулю. Использование оборудования позволяет снизить расходы в 3-5 раз.

Что такое тепловой насос типа воздух-воздух?

Конструкционно воздушный тепловой насос (ТН) выглядит как сплит-система из двух блоков – наружного и закрепляемого внутри помещения. Также схож принцип работы, но с отличием в способности ТН прогревать помещение.

Стоит знать! Производители предлагают тепловые насосы с регулировкой систем и настройкой для нагревания и кондиционирования воздушных потоков.

Виды тепловых насосов

Линейка товаров различается по марке, мощности, наличию дополнительных приборов, функционала.

Модели могут дополняться:

• приборами для фильтрования, чистки, обеззараживания потоков воздуха;
• устройствами косвенного нагрева;
• электрогенератором;
• блоками автоматического управления, настройки.

Также в схему интегрируются ионизаторы, озонаторы и другие агрегаты для поддержания комфортного микроклимата в помещении. Если выбирается отопление воздух воздух для дома, офиса, наиболее качественными считаются приборы от японских изготовителей, которые дополнительно оборудованы устройствами извлечения низкопотенциальной энергии из воздуха, что существенно снижает затраты на обслуживание схемы.

К популярным моделям относятся:

1. Daikin. Схема доступна для интеграции в систему «умный дом», в наличии автоматический контроль регулировки с фиксацией для установки комфортной подачи теплоносителя. Товарная линейка предложена для жилых домов, помещений коммерческого, производственного назначения, в наличии системы с подогревом/охлаждением.
2. Mitsubishi. Модель Zubadan отличается высоким уровнем рабочих параметров и сниженным расходом электрической энергии, способна работать при внешних температурах до -25 С.

Подбор насоса теплового осуществляется с учетом требований системы отопления воздушного типа, а также предпочтений пользователя.

Преимущества и недостатки

К плюсам относят:

• Экологичность. Отопление тепловым насосом воздух-воздух не требует обустройства системы твердотопливными котлами, то есть нет нужды сжигать дрова, жидкое топливо – энергия добывается из воздуха.
• Универсальность. Посредством применения ТН можно как нагревать, так и охлаждать помещения без покупки, применения дополнительных агрегатов.
• Монтаж. Справиться с установкой оборудования под силу домашнему мастеру без особого опыта. В комплекте уже идут все расходные элементы и блоки, а при наличии некоторого навыка можно собрать агрегат из подручных материалов.
• Безопасность. Нет ни одного элемента, который может привести к возгоранию, поэтому даже при нарушениях функционала системы не будет значительных последствий.
• Высокая энергоэффективность. Коэффициент теплоотдачи составляет 4-5 кВт при потреблении всего 1кВт электрической энергии.
• Длительный срок пользования. При соблюдении правил монтажа, эксплуатации приборы прослужат очень долго, а цена оборудования от заводского поставщика доступна для любого пользователя.

Чтобы организовать теплоподачу, необходимо правильно закрепить оборудование для воздушного отопления по модулям – внешний монтируется на фасаде, а внутри комнаты устанавливается прилагаемый в комплекте конвектор. Если необходимо подавать тепло в разные комнаты, то система дополняется воздуховодами. Для поддержания конструкции в рабочем состоянии необходима регулярная чистка и техническое обслуживание всех элементов.

Что касается недостатков, то их немного – оборудование шумит при работе, причем чем больше потребляется энергии, тем выше уровень шума. А увеличиваются затраты энергии при понижении температуры за окном. Также следует знать, что при снижении показателя термометра от -15 С, эффективность ТН падает, поэтому систему следует оснастить резервным источником нагрева, особенно важно это для регионов с холодными зимами.

Принцип действия и общие характеристики

Рассматриваемая схема отличается простым функционалом:

1. Холодный воздух с улицы нагревается в процессе прохождения через ребра теплообменника, где испаряется фреон и воздушные массы получают нужную тепловую энергию. Этот прибор размещен снаружи в блоке, который монтируется на фасаде.
2. Далее газ направляется в компрессор, сжимается до состояния конденсата. И теперь конденсат оседает во втором теплообменнике, расположенном уже во внутреннем блоке системы.
3. Конденсат переходит в жидкое состояние, при этом хладон передает тепловой заряд воздушным потокам, прогоняемым через конденсатор под воздействием центробежного вентилятора.
4. При переходе вещества через расширительный клапан, показатель давления жидкого фреона снижается, хладагент перемещается в испаритель и цикличность возобновляется.

Таким образом получается, что система воздушного отопления является замкнутой и цикличной. Но таковы общие принципы работы схемы агрегатов по инверторной технологии, контроллер позволяет задавать индивидуальные программы снижения или повышения производительности оборудования. Достигается свойство особенностями процесса сжимания фреона в газообразном состоянии – компрессор может добавлять тепло к заряду, полученному рабочим телом от наружного воздуха, что позволяет регулировать показатели температуры потоков воздуха.

Расчет и выбор теплового насоса

Стандартная формула 0,7 кВт на 10 м2 применяется при просчете мощности любого оборудования. Так, пользователь без сложных математических формул получает примерный показатель мощности прибора. К примеру, для прогревания дома площади 200 м2 с постоянным проживанием (учитывается средний показатель потерь тепла при отсутствии явных щелей), с высотой потолков до 270 см достаточно агрегата мощностью в 14 кВт. Если в схему интегрируется бак для подачи ГВС, то к параметру мощности нужно добавить 15-20%. Такой насос сможет прогреть потоки воздуха до +23 С в течение всего холодного сезона, причем затраты на отопление значительно снижаются.

Выбирая ТН, нужно учитывать показатели мощности, производительности, простоту установки и цену агрегатов. Стоимость повышается при наличии дополнительных устройств для охлаждения воздушных потоков, встроенных баков для воды, ионизаторов, увлажнителей и прочего.

Система отопления с тепловым насосом

Тепловые насосы воздух-воздух могут применяться для обогрева отдельного помещения или являться основным узлом автономной системы отопления частного дома. При этом газовый, электрический котел превращается в резервный источник нагрева, включать его рекомендуется при значительном понижении внешней температуры. Профессионалы рекомендуют применять оборудование для воздушного отопления частного дома при создании локальных тепломагистралей.

Вся конструкция отличается компактностью, при этом тепловые насосы удобно интегрируются в уже функционирующую схему, например, с жидким теплоносителем, принимая на себя значительные или полные нагрузки. Гибкая подача тепла с возможностью регулировки микроклимата, а также простота замены одного прибора без нарушения работы всей системы – плюсы.

Но есть у локальной схемы и минусы:

• направить потоки нагретого воздуха без системы воздуховодов невозможно, а обустройство трубопровода не всегда выгодно в экономическом плане;
• суммовая эффективность приборов меньше, чем при применении одного мощного котла;
• монтаж нескольких наружных блоков может испортить эстетику фасада;
• ограничения протяженности трассы, связывающей наружный и внутренний блок, не позволяют использовать ТН повсеместно;
• от идеи оборудования автономной схемы отопления для большого количества комнат внутри одного строения небольшого формата придется отказаться – это невозможно по техническим причинам.

Если тепловой насос воздух-воздух применяется при обустройстве централизованной системы отопления, недостаток только в высверливании дырок для крепления воздуховодов.

Рассмотрев минусы, нужно отдать должное плюсам, которых намного больше:

1. Есть возможность контроля температуры нагрева в любой комнате, всем помещении. Также система позволяет интегрировать в схему оборудование для очистки, увлажнения, ионизации.
2. При соблюдении технологии монтажа контроль притока/вытяжки воздушных потоков обеспечивает снижение теплопотери. Для устранения недостатка применяются системы рекуперации.
3. К плюсам относится простота обслуживания приборов. Например, при значительных понижениях внешней температуры прогреть один блок намного проще, чем отогревать весь трубопровод магистрали.

На заметку! В регионах с аномальными понижениями температуры специалисты рекомендуют продумать воздухоподготовку с применением почвенного теплообменника. Система требует правильного размещения и расчетов, но обеспечит работу ТН при любых заморозках.

Комплектующие системы воздушного отопления

Система оборудования для воздушного отопления включает внутренний и внешний блоки, контур для перемещения хладагента, вентилятор с функцией нагнетания воздуха и трубопроводы (каналы) для транспортировки потоков воздуха.

Для обустройства локальной системы нужны только 2 блока, один из которых устанавливается на крышу строения, второй монтируется внутрь помещения. Лучше выбирать точку, удобную для выхода тепловых потоков и перемещения по комнате с высокой эффективностью.

Важно! Вентиляторы и воздуховоды требуются при обустройстве централизованной магистрали. Необходимо просчитать длину каналов, определиться с точками монтажа и мощностью приборов. Составление проекта требует опыта, поэтому работы поручаются профессионалам.

Области применения воздушной системы отопления

Свойства быстро очищать воздух и прогревать помещения локально объясняют популярность воздушного отопления в промышленных, производственных помещениях, офисах. Локальные конструкции в частных домах необходимы при перебоях с топливом, электричеством.

Простой расчет показывает, что при подведении газопровода к участку пользователь затратит не менее 10500$, при этом предполагаются дальнейшие вложения на обустройство системы трубопроводов, котла, поддержание работы насоса. В этом случае тепловой насос воздух-воздух обойдется намного дешевле, работать будет с первой минуты подключения системы и гарантирует пожизненное снижение затрат. А вот электрический, газовый или твердотопливный котел может стать резервным источником, подключаемым только при значительном похолодании.