Принцип работы теплового насоса
Холодильный цикл
- Газообразный хладагент (6 °С) поступает в компрессор для сжатия.
- Компрессор используя электрическую энергию сжимает газообразный хладагент, при этом его давление и как следствие температура хладагента увеличиваются согласно универсального газового закона Менделеева—Клапейрона.
- Нагретый хладагент (85 °С) под высоким давлением поступает в конденсатор. В конденсаторе происходит передача тепла от нагретого хладагент теплоносителю (воздуху или воде, в зависимости от типа конденсатора). В результате хладагент охлаждается и происходит процесс конденсации (переход из газообразного состояния в жидкое).
- После конденсатора установлен расширительный вентиль. Функция расширительного вентиля — понизить давление хладагента. Вследствие понижения давления температура также падает.
- Пройдя через расширительный вентиль хладагент поступает в теплообменник, который расположен на улице (испаритель). В испарителе хладагент испаряется (переходит из жидкости в газ) либо проще сказать закипает. При этом температура кипения хладагента ниже температуры наружного воздуха (нормальная температура кипения фреона R22 при атмосферном давлении -40 °С). В процессе кипения фреон отбирает тепло наружного воздуха. Далее цикл происходит снова.
Проще говоря, компрессор работает не для выработки тепла, а для ее перемещения из улицы в помещение. Поэтому, затрачивая всего 1 кВт электрической мощности для вращения вала компрессора, мы получаем 3,5 — 5,0 кВт тепла на конденсаторе.
Откуда тепло в холодном воздухе?
- Для того чтобы ответить на данный вопрос нужно вспомнить формулу из школьной физики:
- Q = c x m x (T1 — T0)
- Q – количество теплоты, измеряется в Джоулях [Дж];
- c – удельная теплоёмкость вещества, измеряется в [Дж/кг*°С].
- m – масса вещества, измеряется в килограммах [кг];
- T0 – начальная температура, измеряется в градусах цельсия [°С];
- T1 – конечная температура, измеряется в градусах цельсия [°С];
- Пример. Сколько тепла можно отобрать у 1 м3 воздуха при начальной температуре -20 °С, если испаритель теплового насоса способен отобрать Δ10°С?
- Удельная теплоемкость воздуха равна 1003 Дж/кг*°С
- Плотность воздуха равна 1,225 кг/м3
- Q = 1003 x 1,225 x (-20 — (-30)) = 12286,75 [Дж]
- Ответ: 1 м3 воздуха содержит количество теплоты равное: Q=12286,75 [Дж] = 3,4 Вт*час
Вентиляторы наружного блока Zubadan PUHZ-SHW230YKA имеют максимальную производительность 8400 м3/час, что позволяет извлекать до 28,56 кВт*час тепловой энергии.
Конструкция воздушного теплового насоса
Тепловой насос — это холодильная машина, основными узлами которой являются:
- Компрессор (находится в наружном блоке)
- Конденсатор (внутренний теплообменник)
- Расширительный вентиль
- Испаритель (наружный теплообменник)
Тепловой насос в системе отопления/охлаждения
- Наружный блок — тепловой насос
- Внутренний блок — гидромодуль
- Бак ГВС (горячего водоснабжения)
- Буферный бак системы отопления/охлаждения
- Трехходовой клапан (функция ГВС)
- Беспроводной пульт управления
Для отопления предпочтительнее использовать низкотемпературную систему «теплый пол», это позволяет добиться максимальной энергоэффективности.
Тепловой насос также можно внедрить в существующую систему отопления. Для этого необходимо будет подключить старый котел и систему отопления к буферной емкости №4
Режим охлаждения
Тепловой насос Zubadan способен работать как в режиме нагрева так и в режиме охлаждения. Для работы в режиме охлаждения используются фанкойлы, холодные стены и потолки, а также можно использовать теплый пол.
Сколько электроэнергии будет потреблять тепловой насос?
Сертификаты энергоэффективности тепловых насосов Zubadan c указанием сезонного энергопотребления.
Как добиться максимальной экономии?
Потребление будет зависеть от четырех факторов:
- Параметры здания, геометрия, направление по сторонам света.
- Уровень энергоэффективности. Проще говоря — качество утепления здания, чем лучше будет утеплен Ваш дом, тем меньше тепла потребуется для его обогрева. Значительно дешевле утеплить дом и поменять окна, чем покупать более мощный тепловой насос.
- Климатическая зона. Естественно что потребление в г.Киев будет немного больше чем в г.Одесса, так как климат южного региона более мягкий.
- Приборы отопления. Тепловой насос имеет самые высокие показатели энергоэффективности при работе с низкотемпературными отопительными приборами (теплый пол, фанкойлы, теплообменники вентиляции). При работе на старые чугунные радиаторы потребление теплового насоса будет выше, так как тепловой насос должен будет греть воду до 50-60 °С, в отличие от 30-35°С в случае с теплым полом или фанкойлами.
Для достижения самых лучших результатов мы рекомендуем чтобы процент низкотемпературных приборов был равен не меньше 75% и более.