15.03.2023
Выбор теплового насоса определяется рядом параметров. Одной из основных характеристики является коэффициент полезного действия или КПД. Для оборудования, устанавливаемого в системах отопления, горячего водоснабжения, также важны условия эксплуатации, температура подогрева, другие параметры.
Для того, чтобы не ошибиться в выборе насоса, необходимо рассчитать требуемые для системы параметры. В противном случае затраты на отопление будут возрастать. Объект придется нагревать с помощью дополнительных источников энергии.
Разновидности тепловых насосов
В соответствии с общепринятой классификацией, насосное оборудование делится по принципу получения энергии. Грунтовые или геотермальные устройства, водяные, воздушные насосы имеют схожий принцип действия, устанавливаются в зависимости от особенностей местности.
По принципу отдачи тепла насосы делятся на шесть категорий:
- оборудование воздух-воздух, воздух-вода берут тепло из окружающей среды и отдают ее для нагрева воздушных масс или воды соответственно
- устройства вода-воздух и насосы вода-вода забирают энергию из водоемов, например, пруда, озера, других источников;
- оборудование типа грунт-воздух и устройства грунт-вода берут энергию от почвы, из скважин или геотермального поля.
Все указанные типы насосного оборудования находят применение при организации систем отопления и горячего водоснабжения. Выбор конечного варианта определяется по результатам обследования объекта.
Особенности функционирования теплового насоса
Основное отличие тепловых насосов от традиционных систем отопления заключается в отсутствии производства тепла. Оборудование переносит энергию из выбранной среды в другую среду. Стандартными элементами подобных систем являются:
- испаритель отвечает за забор энергии от источника тепла и преобразование ее в нагретый воздушный поток;
- с помощью компрессора нагретый воздух поступает в контур объекта обслуживания для дальнейшей отдачи тепла;
- в конденсатора происходит отдача тепла в систему. Охлажденный поток направляется обратно в испаритель;
- также в каждой системе присутствует расширительный клапан, обеспечивающий эффективную эксплуатацию оборудования.
Коэффициент полезного действия теплового насоса находится на уровне 100 процентов. Такие показатели достигаются за счет отсутствия замкнутой системы, потребления одного вида энергии и отдачи другого. Все виды используемых насосов имеют свои особенности, преимущества и недостатки, варианты применения.
Как зависит КПД от температуры нагрева
При использовании в частном доме или коттедже радиаторов отопления и горячего водоснабжения, требуемая температура теплоносителя должны быть на уровне 50-55 градусов. Если в здании предусмотрены горячие полы, нагревать их необходимо до 30-35 градусов.
Поступающая в дом вода имеет температуру на уровне 5 градусов. Для батарей и теплых полов требуется насосное оборудование с разной эффективностью и КПД. Поэтому, в зависимости от особенностей системы, подбор насосов выполняется после предварительных расчетов.
Особенности насосов типа грунт-вода и грунт-воздух
Устройства данных типов получают энергию от почвы на участке. В зависимости от особенностей местности, эффективность оборудования составляет от 400 до 800 процентов. Чем больше солнечного света получает грунт, тем выше КПД оборудования. При наличии геотермального поля эффективность также будет выше, чем при использовании скважин.
При размещении на участке скважин, желательно увеличивать между ними интервалы. Такой подход позволяет поднять эффективность насосного оборудования на величину от 50 до 100 процентов.
Если используется геотермальное поле, важно до начала монтажа рассчитать уровень заглубления, площадь, количество скважин. В противном случае из-за промерзания земли КПД насосного оборудования будет снижаться, в некоторых случаях падает ниже 100 процентов.
Особенности насосов типа вода-вода и вода-воздух
Для насосов данного типа стандартный показатель эффективности находится на уровне 400 процентов. В зависимости от уровня нагрева жидкости в источнике, КПД может меняться в больших пределах. В зимнее время года температура воды падает до +1 градуса, а летом возрастает до +20 градусов. Соответственно КПД варьируется от 200 до 1000 процентов.
Медленное прогревание водоемов и такое же постепенное остывание влияют на эффективность насосов. Весной КПД достаточно низкий, а осенью высокий. При этот в теплое время года использование тепловых насосов данного типа практически не требуется.
Особенности насосов типа воздух-вода и воздух-воздух
Температура окружающего воздуха существенно сказывается на эффективности тепловых насосов данных типов. Существует большое количество разновидностей оборудования, в том числе предназначенных для работы в условиях низких температур. Современные насосы способны выдавать КПД на уровне 230 процентов при температуре воздуха -15 градусов.
Существуют специальные таблицы и графики, по которым можно рассчитать эффективность насосов воздух-вода и воздух-воздух. На основании полученных данных выбор оборудования будет более грамотным и правильным.
Как меняется КПД при низких отрицательных температурах
Прямой связи между понижением коэффициента полезного действия и снижением температуры на улице не существует. Эффективность использования оборудования зависит от используемой в качестве источника среды и типа оборудования. При отрицательных температурах имеют значение следующие факторы:
- грунтовые насосы практически не реагируют на низкие температуры, так как почва практически не остывает;
- для насосов водяного типа характерно снижение КПД с наступлением весны, так как к этому времени температура воды в источниках становится минимальной;
- наибольшую зависимость от условий на улице имеют воздушные насосы. Их эффективность падает при снижении температуры.
При выборе насосного оборудования необходимо учитывать, что большинство производителей завышают показатели своей продукции. Поэтому важно изучить документацию и ориентироваться только на устройства известных брендов.
Также при выборе желательно обращать внимание на такие параметры, как количество контуров, особенности установленных компрессоров, вид теплоносителя. Показатель мощности определяет объем тепла, который насос отдает за интервал времени. При этом наиболее мощные устройства часто имеют и более значимые показатели эффективности. Если с выбором оборудования имеются сложности, желательно проконсультироваться с профессионалами.
