Чем тепловой насос отличается от кондиционера

Чисто формально любой кондиционер, у которого предусмотрена функция обогрева может называться тепловым насосом. Но разница все же есть, и заключается она в том, что теплонасос, это «узкоспециализированный» кондиционер, единственная задача которого – прогреть воздух в помещении. Термин же «кондиционер» применяется к более привычным устройствам, работающим для охлаждения или обогрева/охлаждения.

Насколько точны характеристики кондиционера

Параметры кондиционеров, которые предоставляются в рекламе или технической документации, соответствуют реальным только при определенной температуре (и влажности) воздуха внутри и снаружи помещения. К примеру, обогревательная мощность может указываться при внешней температуре в +8 градусов. Соответственно любой декабрьский мороз значительно снижает заявленные характеристики.

Большинство качественных кондиционеров все же не сильно отклоняются от цифр в техдокументации, допуская отклонения не более чем на 20-30% при падении наружной температуры до -8. Последующее снижение приводит к резкому падению мощности, поэтому при возможных в нашем регионе -20 количества генерируемого кондиционером тепла недостаточно для полноценного обогрева. Такую же мощность может дать стандартный масляный камин, а стоит он гораздо дешевле.

Еще одно важное отличие – тепловой (вернее холодильный) контур кондиционера, трубки и теплоотдающие поверхности в кондиционере рассчитаны под охлаждение воздуха, а не обогрев. Кроме того масло в компрессоре при падении температуры загустевает и увеличивается шанс поломки.

В силу этих особенностей большинство производителей указывают, что обогрев рекомендовано использовать при температуре воздуха на улице не ниже –8, в особенно качественных моделях этот порог увеличивают вдвое – до -15. В последнем случае в устройство заливают более жидкое масло и устанавливают систему его подогрева но все же система не может выдать даже 70% от заявленной производителем мощности. Кстати, одной из причин поломки может стать выход из строя блока питания подогрева.

Принцип работы теплового насоса

Если вы отдали свой выбор теплонасосной системе, то купить можно качественный тепловой насос в altshop.

Критерии отличия между кондиционером и тепловым насосом

Учитывая изложенную выше информацию и параметры тепловых насосов, можем выделить следующие отличия между кондиционером и теплонасосной системой обогрева:

1. Теплонасосы оснащают двухступенчатыми компрессорами для большего сжатия фреона и увеличения эффективности системы;
2. Картер компрессора дополнительно подогревается, чтобы обеспечить стабильный запуск даже при минусовой температуре.
3. Лучшая система разморозки оборудования, предотвращает намерзание инея на внешних блоках, и как следствие сокращается время простоя насоса;
4. Улучшенный внешний вентилятор с эффективной теплопередачей. Кроме того, поддон наружного блока в котором он установлен, подогревается, что исключает обледенение и дальнейшую поломку вентилятора.
5. Динамичное регулирование циркуляции фреона в теплообменнике, которое точно определяет количество вещества исходя из температуры воздуха. При этом в кондиционере действует статичная настройка, из-за которой фреон не успевает испаряться.
6. 2 или 3 ряда теплового контура увеличивают поверхность наружного теплообменника, чтобы вытягивать из воздуха больше тепла.

Купить качественный тепловой насос, а также аккумуляторы для различного оборудования можно тут. Следует учесть — теплонасосные системы имеют более мощные аккумуляторы, чем кондиционеры.

Зимнее отопление кондиционером — миф или реальность?

Содержание

Содержание

Современный кондиционер может не только охладить летом, но и согреть в межсезонье. А можно ли его использовать в качестве полноценного обогревателя зимой? Говорят, что нет. Разбираемся, так ли это на самом деле.

Почему нельзя использовать зимой обычный кондиционер

Обычный кондиционер с обогревающим режимом годится для обогрева на большей части российской территории лишь в межсезонье, когда еще не начались существенные холода и не стартовал отопительный сезон. Рабочий диапазон наружных температур в режиме нагрева указан в характеристиках. Самая нижняя допустимая уличная температура обычно -7 °С.

Работа ниже предельно допустимой температуры чревата изменением свойств фреона и компрессионного масла. В итоге компрессор заклинит, или он просто сломается. Обледенение дренажной системы вызовет образование конденсата. В результате пострадать может не только кондиционер, но и стена — она отсыреет и промерзнет.

Но есть специальные морозоустойчивые сплит-системы. Их же называют тепловыми насосами.

Устройство и использование тепловых насосов

Теоретически любое устройство, применяемое для передачи тепла при помощи хладагента, компрессора и внешнего источника энергии (в том числе холодильник), является тепловым насосом. В узком смысле тепловыми насосами называют кондиционеры для зимнего обогрева. Применяется также определение «кондиционер/сплит-система с функцией теплового насоса».

Тепловые насосы бывают компрессионные, абсорбционные и полупроводниковые. Абсорбционные в качестве источника энергии используют тепло. Полупроводниковые — термоэлектрическое явление переноса тепла. Эти два типа не распространены в быту, поэтому заострять на них внимание не будем.

Компрессионный тип работает за счет механической и электроэнергии. Климатическая и холодильная техника компрессионного типа работает по принципу второго начала термодинамики и имеет похожую конструкцию. Основные элементы устройства: компрессор, испаритель, конденсатор, дросселирующее устройство и хладагент — как правило, фреон с добавлением компрессионного масла.

В режиме охлаждения испаряющийся во внутреннем блоке хладагент забирает тепло в помещении, после чего всасывается компрессором в наружный блок, где происходит теплоотдача/охлаждение фреона и превращение в жидкость (конденсация). Далее сжиженный хладагент через дросселирующее устройство поступает во внутренний блок и опять испаряется. В режиме обогрева испарение фреона происходит во внешнем блоке (тепловая энергия поглощается из уличного воздуха), а сжижение во внутреннем. Воздух же, проходящий через внутренний блок, нагревается.

Тепловые насосы имеют некоторые конструктивные отличия от обычных сплит-систем с функцией обогрева. В том числе укрупненный теплообменник наружного блока для более эффективного сбора тепла, усиленный подогрев различных узлов, компрессор с двухступенчатым сжатием хладагента, точное регулирование подачи фреона в зависимости от температуры окружающей среды. Также в тепловых насосах используется более устойчивый к низким температурам хладагент.

Как выбрать тепловой насос

Кондиционеры для зимнего отопления следует искать среди сплит-систем с функцией обогрева, принимая в расчет в первую очередь такой параметр, как «рабочий диапазон наружных температур в режиме нагрева». Еще один важный критерий — максимальная площадь помещения. Выбирайте сплит-систему так, чтобы площадь вашего помещения была на 20 % меньше указанной в характеристиках.

Параметры площади и температуры существенно влияют на цену — чем мощнее сплит-система, тем она дороже. Если у вас есть дополнительное отопление, можно сэкономить на тепловом насосе. К примеру, если -25°С бывает у вас всего пару раз за зиму, а в остальное время в среднем -20°С, можно обойтись сплит-системой с нижней температурой -20°С, неплохо при этом сэкономив. А при более сильных холодах переключайтесь на резервное отопление.

Обратите внимание на класс энергопотребления. Есть несколько градаций от G (низший класс) до А+++ (высший). Коэффициенты SEER (охлаждение) и SCOP (обогрева) — это отношение холодопроизводительности устройства (Q) к его выходной мощности (N). Процент экономии электричества между высокими и низкими классами может достигать 50 %.

Наличие инвертора идеально, так как он экономичнее, тише и позволяет регулировать обогрев быстрее и точнее.

Кроме обогревающих сплит-систем, существуют также мобильные кондиционеры с режимом обогрева. Однако для зимнего отопления они малоэффективны, подходят лишь для обогрева в межсезонье или для вспомогательного обогрева. В бюджетных моделях мобильных кондиционеров обогрев реализован с помощью встроенного нагревательного элемента по типу тепловентиляторов. В более продвинутых моделях имеется механизм теплового насоса, но эффективность его невелика, так как тепло аккумулируется не из наружного воздуха, а из внутреннего.

Кстати, более подробно о выборе кондиционеров здесь и здесь.

Плюсы и минусы тепловых насосов

Сплит-системы просты в установке и использовании. Внешний и внутренний блоки при этом могут быть расположены достаточно далеко друг от друга. В моделях с Wi-Fi-модулем управлять устройством можно прямо со смартфона. Кондиционеры с автоматическим режимом могут регулировать параметры работы в соответствии с заданной температурой самостоятельно.

КПД тепловых насосов порядка 3-5кВт тепла на 1 кВт электроэнергии — в разы выше, чем у электрических или газовых котлов. Тепловые насосы дороже, чем те же электрообогреватели, особенно если речь идет о моделях для сибирских зим. Но в длительной перспективе тепловые насосы могут оказаться более экономичными по сравнению с любыми другими способами отопления и окупиться через несколько лет.

Тепловой насос или кондиционер для отопления

Акция: пенсионерам скидка 10% на все тепловые насосы и кондиционеры Cooper&Hunter!

Чем отличается обычный кондиционер с режимом обогрева от теплового насоса?

Конечно, если строго следовать терминологии, то любой кондиционер в режиме работы на тепло необходимо называть тепловым насосом. Но в связи с тем, что появились специальные модели, рассчитанные на отопление помещений, чтобы избежать путаницы в терминологии, оставим слово кондиционер для обычных моделей, а тепловыми насосами назовем кондиционеры, которые изначально спроектированы для охлаждения и в первую очередь обогрева помещений.

Начнем с минимума технической информации.

Те характеристики кондиционеров, что Вы видите в каталогах и на сайтах, даны при строго определенной температуре и влажности воздуха, как на улице, так и в помещении. Например, мощность на обогрев указана при температуре наружного воздуха +7°C. И, естественно, что при отклонении от этих параметров, производительность оборудования падает. У классических моделей кондиционеров она обычно находится в более или менее приемлемых параметрах (70-80% от паспортных значений) до -8°C на улице. Далее эффективность обогрева дома резко идет вниз и при -20-25°C количество тепла, получаемое от кондиционера равно электрической мощности компрессора. То есть простой тепловентилятор или масляный обогреватель дает такое же количество тепла при стоимости на порядок дешевле.

При низких температурах загустевает масло в компрессоре, что чревато выходом его из строя при запуске.

Кондиционеру трудно отобрать тепло из воздуха при низких температурах, фреон в наружном блоке не успевает испариться и в жидком виде опять же попадает в компрессор, что грозит гидроударом. Да и сам холодильный контур, все трубопроводы, теплообменные поверхности и дроссели рассчитаны в первую очередь на работу в режиме охлаждения.

В связи с этим, у большинства моделей в инструкции по эксплуатации минимальная температура уличного воздуха в режиме обогрева указана как -8°C. У некоторых производителей она понижена до -15°C. К сожалению все это лишь гарантия того, что кондиционер просто не выйдет из строя при таких температурах. Обычно в них залито масло с меньшей вязкостью и установлен его подогрев. Производительность системы все равно колеблется значительно ниже 70% от паспортных данных.

Конечно, можно установить на кондиционер дополнительное навесное оборудование, которое расширит его температурный диапазон работы. Оно позволит ему не выйти из строя при экстремальных уличных температурах, а потеря производительности останется на прежнем уровне.

Как обогревать дом кондиционером, или всё о тепловых насосах.

Что такое тепловой насос?

Второе начало термодинамики гласит: «Теплота самопроизвольно переходит от тел более нагретых к телам менее нагретым». А можно ли заставить тепло двигаться в обратном направлении? Да, но в этом случае потребуются дополнительные затраты энергии (работа). Системы, которые переносят тепло в обратном направлении, часто называют тепловыми насосами. Тепловой насос может представлять собой парокомпрессионную холодильную установку, которая состоит из следующих основных компонентов: компрессор, конденсатор, расширительный вентиль и испаритель. Газообразный хладагент поступает на вход компрессора. Компрессор сжимает газ, при этом его давление и температура увеличиваются (универсальный газовый закон Менделеева—Клапейрона). Горячий газ подается в теплообменник, называемый конденсатором, в котором он охлаждается, передавая свое тепло воздуху или воде, и конденсируется — переходит в жидкое состояние. Далее на пути жидкости высокого давления установлен расширительный вентиль, понижающий давление хладагента. Компрессор и расширительный вентиль делят замкнутый гидравлический контур на две части: сторону высокого давления и сторону низкого давления. Проходя через расширительный вентиль, часть жидкости испаряется, и температура потока понижается. Далее этот поток поступает в теплообменник (испаритель), связанный с окружающей средой (например, воздушный теплообменник на улице). При низком давлении жидкость испаряется (превращается в газ) при температуре ниже, чем температура наружного воздуха или грунта. В результате часть тепла наружного воздуха или грунта переходит во внутреннюю энергию хладагента. Газообразный хладагент вновь поступает в компрессор — контур замыкается. Можно сказать, что работа компрессора идет не столько на производство» теплоты, сколько на ее перемещение. Поэтому, затрачивая всего 1 кВт электрической мощности на привод компрессора, можно получить теплопроизводительность конденсатора около 5 кВт. Тепловой насос несложно заставить работать в обратном направлении, то есть использовать его для охлаждения воздуха в помещении летом.

Принцип получения тепла с помощью теплового насоса отличается от традиционных систем нагрева, основанных на сжигании газа или жидкого топлива, а также прямого преобразования электрической энергии в тепловую. В таких системах единица энергии энергоносителя преобразуется в неполную единицу тепловой энергии. В то время как тепловой насос, затрачивая единицу электрической энергии, «перекачивает» в помещение от 2 до 6 единиц тепловой энергии, забирая ее из наружного воздуха. Поэтому высокая эффективность воздушного теплового насоса делает естественным выбор в пользу таких систем для отопления помещений и нагрева воды на объектах, имеющих ограниченные энергоресурсы.

Системы отопления, основанные на применении теплового насоса, отличаются экологической чистотой, так как работают без сжигания топлива и не производят вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, они характеризуются экономичностью: при подводе к тепловому насосу, например, 1 кВт электроэнергии в зависимости от режима работы и условий эксплуатации он дает до 3—5 кВт тепловой энергии. Среди достоинств теплового насоса указывают снижение капитальных затрат за счет отсутствия газовых коммуникаций, безопасность эксплуатации благодаря отсутствию взрывоопасного газа, возможность одновременного получения от одной установки отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования.

Системы отопления бывают моновалентные и бивалентные. Различие между двумя видами состоит в том, что моновалентные системы имеют один источник тепла, который полностью покрывает годичную потребность в отоплении. Бивалентные системы имеют в своем составе два источника тепла для расширения диапазона рабочих температур. Например, тепловой насос работает до температуры наружного воздуха –25°С, а при дальнейшем понижении температуры в дополнение к нему подключается газовый или жидкотопливный котел для компенсации снижения производительности теплового насоса.

В настоящее время лидером в производстве тепловых насосов является компания Mitsubishi Electric. Компания представляет системы серии ZUBADAN (на японском языке это означает «супер обогрев»). Известно, что производительность тепловых насосов, использующих для обогрева помещений низкопотенциальное тепло наружного воздуха, уменьшается при снижении температуры на улице. И это снижение весьма значительное: при температуре -20°С теплопроизводительность на 40% меньше номинального значения, указанного в спецификациях приборов и измеренного при температуре +7°С. Именно по этой причине воздушные тепловые насосы не рассматривают в странах с холодными зимами как полноценный нагревательный прибор. Отношение к ним коренным образом изменилось с появлением тепловых насосов серии ZUBADAN. Положительный эффект основан на утилизации тепла в едином контуре систем охлаждения, отопления, нагрева воды и технологического оборудования. Охлаждая помещения, система передает «лишнее» тепло для «бесплатного» нагрева воды, которая требуется круглогодично. Зимой же применение теплового насоса позволяет в 2 — 3 раза снизить потребление электроэнергии на обогрев помещений. Вот как это работает:

Сегодня мы вкратце рассмотрели тепловые насосы, их принцип работы и варианты исполнения. От себя лично я могу добавить, что всерьез рассматриваю подобную систему для установки на даче. Не сочтите за рекламу, но Зубадан — пока что самая эффективная из подобных систем. Если же ее дополнить альтернативным источником энергии, то получится идеальная автономная система отопления и охлаждения для жилого дома. Цены на оборудование — вот основная проблема на пути к мечте. Лично меня пока только это и останавливает, но со временем, надеюсь, я все-таки смонтирую себе подобное оборудование! В дальнейшем я планирую написать статьи о тепловых насосах с привязкой к конкретным жилым домам, для наглядности. До новых встреч, не забывайте подписываться на канал, будет еще много интересного!