Каталог

Принцип работы теплового насоса воздух-вода

Принцип работы теплового насоса

  1. Газообразный хладагент (6 °С) поступает в компрессор для сжатия.
  2. Компрессор используя электрическую энергию сжимает газообразный хладагент, при этом его давление и как следствие температура хладагента увеличиваются согласно универсального газового закона Менделеева—Клапейрона.
  3. Нагретый хладагент (85 °С)  под высоким давлением поступает в конденсатор. В конденсаторе происходит передача тепла от нагретого хладгента теплоносителю (воздуху или воде, в зависимости от типа конденсатора). В результате халадагент охлаждается и происходит процесс конденсации (переход из газообразного состояния в жидкое).
  4. После конденсатора установлен расширительный вентиль. Функция расширительного вентиля —  понизить давление хладагента. Вследствие понижения давления температура также падает.
  5. 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.

Конструкция воздушного теплового насоса

Тепловой насос — это холодильная машина, основными узлами которой являются:

  1. Компрессор (находится в наружном блоке)
  2. Конденсатор (внутренний теплообменник)
  3. Расширительный вентиль
  4. Испаритель (наружный теплообменник)

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.

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.

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

Для работы в режиме охлаждения используются фанкойлы, теплый пол, холодные стены или потолки.

Как добиться максимальной экономии?

Потребление будет зависеть от четырех факторов:

  1. Параметры здания, геометрия, направление по сторонам света.
  2. 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.
  3. Климатическая зона. Естественно что потребление в г.Киев будет немного больше чем в г.Одесса, так как климат южного региона более мягкий.
  4. 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. Какие приборы отопления лучше для теплового насоса?

Для достижения самых лучших результатов мы рекомендуем чтобы процент низкотемпературных приборов был равен не меньше 75%  и  более.

Сколько электроэнергии будет потреблять тепловой насос?

Сертификаты энергоэффективности тепловых насосов Zubadan c указанием сезонного энергопотребления.