Тепловий насос повітря-повітря принцип роботи, переваги, недоліки

Принцип роботи теплового насоса повітря-повітря: особливості роботи

Однією з різновидів теплових насосів, що мають просту конструкцію, є тепловий насос повітря-повітря. Принцип роботи насоса схожий з принципом дії геотермального теплового насоса. Різниця полягає в тому, що відбір тепла відбувається не з грунту або води, а з зовнішніх повітряних мас. Відповідно, опалення будівлі відбувається шляхом нагрівання повітря в приміщеннях.

Можна сказати, що тепловий насос повітря-повітря - це кондиціонер навпаки. В цьому і полягає основна перевага теплового насоса повітря-повітря - для його установки і експлуатації не потрібно буріння свердловин і прокладка підземного контуру.

Якщо в силу ряду причин немає можливості прокласти контур підземного теплообмінника для відбору тепла (відсутня фінансова можливість, не вистачає місця на ділянці для горизонтального укладання, відсутні грунтові води під ділянкою чи ні озера поруч з ним, наявність гранітного пласта на невеликих глибинах) - тепловий насос типу повітря-повітря буде найбільш прийнятним варіантом вирішення економного та екологічно чистого опалення.

Пристрій і принцип роботи теплового насоса повітря-повітря

Тепловий насос типу повітря-повітря складається із зовнішнього і внутрішнього блоків. Зовнішній, він же випарний блок, розміщується зовні будівлі. Саме з його допомогою з зовнішнього повітря витягується тепло. Це тепло нагріває холодоагент, який закипає, переходячи в газоподібний стан. Потім компресор стискає цей газ, значно підвищуючи його температуру. Тепло стисненого газу передається в конденсатор (внутрішній блок), який знаходиться всередині приміщення. Конденсатор віддає тепло повітрю всередині приміщення. Цей процес відбувається безперервно і контролюється автоматично до тих пір, поки не буде досягнута задана температура в приміщенні.

Якщо є необхідність в обігріві декількох приміщень або одного великого, то в цьому випадку використовуються різні системи розподілу і подачі теплого повітря.

В силу того, що теплові насоси даного типу нагрівають лише повітря в приміщеннях (відбувається прямий нагрів повітря), то такі теплонасоси можна використовувати тільки для опалення. Тобто, для підігріву води у ванній або кухні необхідно передбачити інші рішення.

плюси використання

Позитивним моментом теплового насоса типу повітря-повітря, в порівнянні з насосом повітря-вода, є низька температура повітря, яка проходить через теплообмінник конденсатора. Простіше кажучи, якщо для теплонасосів типу повітря-вода для якісного опалення потрібно нагрів теплоносія (води) до досить високих температур, то в разі використання теплового насоса повітря-повітря необхідна температура нагріву повітря значно нижче. Тим більше що коефіцієнт ефективності теплового насоса тим вище, чим менше різниця між температурою джерела тепла і температурою в опалювальній системі.

Основні переваги теплового насоса типу повітря-повітря:

• простота конструкції, монтажу та експлуатації - для установки таких теплонасосів немає необхідності в бурових роботах, прокладанні складних комунікацій, відведення спеціальних приміщень та інше
• можливість установки практично в будь-якій кліматичній зоні
• теплонасоси такого типу можна встановити у вже побудованому будинку з наявною традиційною системою опалення, тим самим досягнувши значної економії коштів на опаленні. Установка потребують мінімального зміни і втручання в існуючий дизайн
• мають найменшу вартість і найменший термін окупності, в порівнянні з іншими типами теплонасосів
• низьке енергоспоживання
• автономність, компактність і безшумність роботи
• в літній час теплові насоси типу повітря-повітря можна перемикати на режим охолодження, а наявність високоефективних повітряних фільтрів допоможе створити в приміщеннях необхідний мікроклімат.

Недоліки теплового насоса повітря-повітря

На жаль, теплові насоси типу повітря-повітря мають і свої недоліки. До одним з них ставиться залежність величини продуктивності від коливань температури зовнішнього повітря.

При температурі зовнішнього повітря 0 ° С коефіцієнт енергоефективності теплонасоса падає до рівня 2-2,5, тобто на 1 кВт витраченої енергії, буде вироблено 2-2,5 кВт тепла.

Для порівняння, при більш високій температурі ці теплонасоси мають коефіцієнт енергоефективності 3-4. А при падінні температури до -20 ° С коефіцієнт енергоефективності падає до 1. Тобто, з`являється необхідність виробляти обігрів приміщення іншими засобами. Хоча, на сьогоднішній момент є виробники з всесвітньо відомими іменами, які пропонують теплові насоси повітря-повітря, здатні ефективно працювати при температурі до -25 ° С.