Как работает тепловой насос?
— принцип, схема и преимущества тепловых насосов воздух-вода
Тепловой насос воздух-вода – это энергоэффективное устройство для отопления, охлаждения и приготовления горячей воды для бытовых нужд. Оно использует тепло из окружающей среды (воздуха, воды или почвы) и преобразует его для использования внутри дома или здания.
Это оборудование становится все более популярным в Европе из-за своей эффективности, низких эксплуатационных расходов и экологических преимуществ. Но как тепловой насос на самом деле работает в сложных климатических условиях, является существенным вопросом для любого, кто хочет сделать правильные инвестиции.
Основные преимущества тепловых насосов
-
✅ Высокая эффективность: До 75% энергии, необходимой для отопления, поступает из бесплатных возобновляемых источников.
-
✅ Реверсивная операция: Это же оборудование может обеспечить охлаждение в жаркое время года.
-
✅ Экологический: Сокращение выбросов углекислого газа по сравнению с системами, работающими на газе или ископаемом топливе.
-
✅ Повышенный комфорт: Постоянная температура, тишина и отсутствие сквозняков.
-
✅ Интеграция с возобновляемыми источниками: Солнечные панели, фотоэлектрические системы, системы накопления энергии.
Однако существуют заметные различия между реальностью и маркетинговыми обещаниями. Давайте подробнее рассмотрим, как работает тепловой насос и что на самом деле имеет значение.
Что такое COP и почему это важно?
Определение:
COP (Коэффициент производительности) выражает эффективность системы: сколько тепловой энергии она производит по отношению к потребляемой электроэнергии.
-
Пример: КПД = 5 → 1 кВт электрический → 5 кВт тепловой
Реальность, стоящая за цифрами
Значения COP, указанные в брошюрах, относятся к идеальные лабораторные условия: +7ºC наружная температура, +35ºC температура потока. Такие условия редко встречаются в настоящую зиму, особенно в Центральной и Восточной Европе.
На практике на фактическую производительность влияют:
-
❄️ Низкая наружная температура: при -10ºC COP может снизиться до 50%;
-
💧 Повышенная влажность: приводит к замерзанию теплообменника, требующему циклов размораживания;
-
🌬️ Сильный ветер: снижает эффективность наружных блоков;
-
🏠 Требуемая температура в помещении: чем он выше, тем ниже эффективность.
Что такое SCOP?
SCOP (сезонный коэффициент производительности) Он обеспечивает среднегодовое значение, принимая во внимание сезонные колебания. Это гораздо более реалистичный показатель, и его следует использовать для сравнения моделей.
Типы тепловых насосов – как работает тепловой насос
MONOBLOC
-
🔧 Все компоненты (компрессор, вентилятор, теплообменник, клапаны) находятся в одном внешнем модуле.
-
➖ Высокая чувствительность к температурам ниже -5ºC.
-
🔌 Требуется дополнительная энергия для нагрева корпуса и масляной ванны.
-
✅ Идеально подходит для второстепенных построек, бассейнов, теплиц или районов с мягкой зимой.
SPLIT
-
🌀 Компрессор и вентилятор находятся снаружи, но внутренний блок содержит основной теплообменник.
-
➖ Требуются изолированные и правильно подобранные по размеру холодильные трубки.
-
🔥 Может потребоваться вспомогательный источник (электрическое сопротивление или котел).
FULL SPLIT
-
🛠️ Все важные компоненты (компрессор, электроника, теплообменник) находятся внутри.
-
✅ Оптимальная эффективность даже при -25ºC.
-
♻️ Возможность использования остаточного тепла для предварительного нагрева или нагрева воды.
-
🔒 Полная защита от мороза и ветра.
Технология EVI – как работает тепловой насос при -25ºC?
EVI (улучшенная система впрыска пара) — это передовая технология, позволяющая тепловому насосу работать в экстремальных условиях, до -30°C.
Как работает тепловой насос EVI?
-
Промежуточные пары повторно вводятся в компрессор через вторичный контур.
-
Этот процесс увеличивает давление и температуру конденсации.
-
Это снижает нагрузку на компрессор и улучшает общую производительность.
- Снижение температуры насыщения в испарителе (наружный блок в режиме обогрева) позволяет блоку извлекать больше тепла из окружающего воздуха в условиях холодного климата.
- Перегрев хладагента Перед подачей в компрессор давление и температура на выходе из компрессора повышаются, что способствует повышению температуры жидкости, выходящей из конденсатора.
Тепловые насосы ALTAL с технологией EVI
Он был бы ALTAL AWHP EVI оснащен инверторными компрессорами постоянного тока или компрессорами с фиксированной скоростью с технологией EVI технология EVI и инверторные компрессоры позволяют тепловым насосам эффективно работать при низких температурах окружающей среды, обеспечивая надежное отопление, охлаждение и горячее водоснабжение. Схема и график, показывающие принцип влияния впрыска пара на работу системы теплового насоса воздух-вода.
На представленной схеме жидкость в конденсаторе 8 (А на графике) делится на две части:
- Незначительная часть жидкости (i) :
- Проходит через дополнительный расширительный клапан 4 .
- с 6 пластины (экономайзер) (HX), работающие по принципу противотока (перегрева) Б на экономайзере).
- Основной поток жидкости (м) :
- Охлаждается в экономайзере. 6 (точка А на графике) из-за испарения и перегрева массового потока, впрыскиваемого в экономайзер.
- сберегатель 6 работает как переохладитель для основного массового потока ( м² ) и как испаритель для впрыскиваемой массы.
Перегретый пар затем впрыскивается в промежуточный порт впрыска пара EVI спирального компрессора.
Эффективность технологии EVI
- Дополнительное охлаждение :
- Увеличивает производительность испарителя 3 путем снижения температуры жидкости от TLI до TLO, что снижает ее энтальпию.
- Теплопроизводительность увеличивается за счет дополнительного массового расхода конденсата EVI (i).
- Улучшенная эффективность цикла :
- Цикл компрессора с впрыском пара более эффективен, чем традиционный одноступенчатый компрессор, обеспечивающий ту же мощность.
- Дополнительная мощность достигается при меньшем потреблении энергии, поскольку впрыскиваемая масса сжимается при промежуточном давлении, а не при низком давлении всасывания.
Преимущества тепловых насосов EVI
-
✅ Стабильная работа в регионах с суровыми зимами;
-
✅ Постоянная эффективность без существенных потерь COP;
-
✅ Автоматическое включение в зависимости от температуры (например, +7°C для многих моделей);
-
✅ Возможность использования с экологически чистыми хладагентами, такими как R290 или R1234ze.
Дополнительный эффект переохлаждения в конфигурации EVI позволяет тепловому насосу извлекать тепло из наружного воздуха при более низких температурах. Только эта технология может обеспечить бесперебойную работу системы отопления в холодный период.
- Диапазон рабочих температур:
- Тепловые насосы с инверторным компрессором постоянного тока или компрессором с фиксированной скоростью без ЭВН работают в диапазоне от -10°C .. 20°C до +45°C (температура наружного воздуха).
- Тепловые насосы с инверторным компрессором постоянного тока или компрессором с фиксированной скоростью и технологией EVI работают в расширенном диапазоне: от -25°C до +45°C для хладагентов R32, R410 и от -30°C до +45°C для R290, R513, R1234ze.
- Функция подачи пара активируется программно при температуре наружного воздуха +7°С и ниже.
Таким образом, технология EVI делает тепловые насосы более эффективными в суровых климатических условиях, обеспечивая стабильное отопление при низких температурах окружающей среды.
Что влияет на эффективность теплового насоса?
-
🌡️ Климатическая зона: У Молдовы, Румынии или Украины иные потребности, чем у юга Франции или Греции.
-
🧱 Теплоизоляция дома: плохо изолированные дома потребляют больше энергии, независимо от используемых технологий.
-
⚙️ Правильный размер: насос недостаточного размера будет постоянно работать на полной мощности.
-
📍 Расположение подразделений: тень, направление ветра, уровень шума и т. д.
-
🧪 Качество монтажа: Неправильная установка может свести на нет все преимущества высокопроизводительной системы.
Заключение – выбор правильной системы
Тепловые насосы являются идеальным решением для эффективности и комфорта, но фактическая производительность зависит от правильного выбора системы.
🔎 Что смотреть:
-
✔️ Технология EVI для отрицательных температур;
-
✔️ Система FULL SPLIT для основных жилых помещений в холодных регионах;
-
✔️ Большие теплообменники, с высокой урожайностью;
-
✔️ Тесты SCOP и гарантии, предлагаемые производителем;
-
✔️ Партнеры, специализирующиеся на установке и обслуживании.
Nu vă bazați doar pe datele de marketing. Verificați <strong>cum funcționează o pompă de căldură</strong> în condiții reale și cereți expertiză tehnică înainte de achiziție.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
❓ Как работает тепловой насос зимой при температуре -20°C?
Тепловой насос извлекает тепло даже из холодного воздуха. Модели с технологией EVI и в конфигурации FULL SPLIT может эффективно работать при температуре до -25°C или даже -30°C, сохраняя приемлемый КПД. Стандартные системы без ЭВИ теряют эффективность при температуре ниже -5°C и могут потребовать вспомогательного источника тепла.
❓ В чем разница между COP и SCOP?
-
COP производительность в данный момент времени при идеальных условиях (например, +7°C);
-
ОБЪЕМ это среднегодовой показатель, гораздо ближе к реальности;
-
Рекомендуется всегда сравнивать SCOP при выборе модели.
❓ Может ли тепловой насос полностью заменить газовый котел?
Да, но только при определенных условиях:
-
дом хорошо утеплен;
-
насос выбран правильного размера;
-
предпочтительно система ПОЛНЫЙ СПЛИТ с технологией EVI, для полной автономии зимой.
❓ Нужен ли резервуар для хранения?
В большинстве случаев – да. А фугу (буферный бак) помогает сократить короткие циклы, поддерживает постоянный комфорт и защищает компрессор от преждевременного износа. Объемы варьируются в зависимости от типа установки (радиаторы, пол, фанкойлы).
❓ Какое обслуживание требуется тепловому насосу?
-
Очистка фильтров и наружного блока (листья, пыль, лед);
-
Проверка уровня хладагента;
-
Ежегодный контроль работы и эффективности уполномоченным персоналом.
Сравнительная таблица: MONOBLOC против SPLIT против FULL SPLIT
Характеристика | MONOBLOC | SPLIT | FULL SPLIT (рекомендуется) |
---|---|---|---|
Количество единиц | 1 (внешний) | 2 (внешний + внутренний) | 2 (внешний: теплообменник, внутренний: остальное) |
Сборка | Простой, компактный | Требуются холодильные соединения | Требуется профессиональная установка. |
Эксплуатация при -20°С | Ограниченная, низкая доходность | Приемлемо с EVI | Эффективен и стабилен до -30°C |
Защищенные компоненты | ❌ все выставлены напоказ | Частичный | ✅ все критические компоненты защищены |
Скрытые расходы (самостоятельное отопление) | ✅ поднят | Умеренный | ✅ минимальный, из-за внутреннего расположения |
Общая энергоэффективность | Средний | Привет | Очень хорошо / оптимизировано для холодных регионов |
Рекомендуется для | Мягкий климат, пристройки, теплицы | Зона умеренная | Холодные районы, основные жилища |
Цена покупки | Низкий | Среда | Выше, но оправдано производительностью |
Полное заключение
При выборе теплового насоса недостаточно просто смотреть на цену или COP в брошюрах. Важно понимать, как работает тепловой насос. в реальных условиях, принимая во внимание:
-
климат местности;
-
утепление дома;
-
реальные потребности в комфорте и горячей воде;
-
поддержка, предлагаемая поставщиком.
системы FULL SPLIT, со всеми критическими компонентами внутри, сочетают энергоэффективность с надежностью и производительностью при низких температурах. При оснащении технологией EVI, может обеспечить постоянный комфорт без дополнительных источников даже зимой.
ALTAL Grup рекомендует тепловые насосы FULL SPLIT с технологией EVI, адаптированные к климату Молдовы и Румынии. Мы предлагаем профессиональную установку, индивидуальный дизайн и полную техническую поддержку.
📘 Проконсультируйтесь наш онлайн-каталог чтобы найти нужные модели.