Тепловые насосы типа «воздух-воздух» представляют собой современное решение для обогрева домов с системой конвекторного отопления. Их популярность стремительно растет, поскольку они обеспечивают комфортную температуру в холодное время года и могут использоваться для подготовки горячей воды. Это оборудование позволяет снизить зависимость от традиционных энергоресурсов.
Характеристики оборудования
Внешне устройство напоминает блок кондиционера и может иметь различные габариты.
Тепловой насос «воздух-воздух» — это оборудование из сферы альтернативной энергетики. Его основная функция — извлечение тепловой энергии из наружного воздуха и передача ее для обогрева внутренних помещений. Для своей работы агрегат использует электроэнергию, а не сжигаемое топливо, что является его ключевым преимуществом.
Конструктивно система схожа с инверторной сплит-системой и состоит из наружного и внутреннего блоков. Принцип ее работы обратен принципу действия холодильника: вместо отвода тепла изнутри наружу, насос забирает тепло с улицы и переносит его в дом.
Принцип действия и устройство
В основе работы лежит фундаментальный физический процесс: при испарении жидкость поглощает тепло, охлаждая поверхность. Именно этот принцип используется в холодильном оборудовании.
В тепловом насосе по замкнутому контуру из медных трубок циркулирует хладагент (фреон). В наружном блоке, даже при минусовых температурах, фреон забирает низкопотенциальное тепло из атмосферного воздуха и испаряется. Затем газообразный хладагент сжимается компрессором, что приводит к резкому повышению его температуры. Горячий газ поступает во внутренний блок (конденсатор), где отдает полученное тепло воздуху в помещении, после чего, охладившись и снова перейдя в жидкое состояние, возвращается к испарителю. Цикл повторяется.
Важно понимать, что тепловая энергия присутствует в воздухе даже при отрицательных температурах, и насос эффективно ее использует.
Ключевые компоненты системы включают:
- Наружный блок: содержит испаритель с вентилятором для обдува, компрессор и расширительный клапан.
- Внутренний блок: включает конденсатор и вентилятор для распределения прогретого воздуха по комнате.
- Трубопровод: медные трубки, соединяющие блоки и образующие контур для циркуляции хладагента.
Преимущества и недостатки
Главный показатель эффективности — коэффициент преобразования (СОР), который может достигать 4-5. Это означает, что на 1 кВт затраченной электроэнергии система генерирует 4-5 кВт тепловой энергии.
Сильные стороны тепловых насосов:
- Универсальность: большинство моделей могут работать как на обогрев, так и на охлаждение (в режиме кондиционера).
- Простота управления: настройка температуры осуществляется с пульта ДУ или панели управления.
- Экологичность: отсутствуют выбросы продуктов сгорания на месте эксплуатации.
- Доступность: относительно невысокая стоимость по сравнению с другими видами тепловых насосов (например, «грунт-вода»).
- Экономичность: высокая энергоэффективность приводит к значительной экономии на отоплении.
- Безопасность: нет открытого пламени или топлива, что минимизирует риск пожара.
Недостатки, которые стоит учитывать:
- Зависимость от электричества: при отключении электроэнергии система останавливается. В регионах с нестабильным снабжением необходим резервный генератор.
- Зависимость от наружной температуры: эффективность (СОР) падает с понижением температуры за окном. При морозах ниже -15°C…-20°C производительность может стать недостаточной, и потребуется дополнительный источник тепла (котел, камин).
- Воздушные потоки: как и любая система с вентиляторами, может поднимать пыль в помещении.
- Уровень шума: наружный блок издает шум, сравнимый с работой внешнего блока кондиционера.
Эксплуатация системы не требует постоянного контроля, достаточно регулярно обслуживать воздушные фильтры во внутреннем блоке.
Отличия от кондиционера
Хотя внешнее сходство очевидно, между этими устройствами есть принципиальная разница в назначении и эффективности.
Тепловой насос «воздух-воздух» — это, в первую очередь, отопительный прибор, оптимизированный для работы в широком диапазоне низких температур. Его основная задача — экономичный обогрев. Функция охлаждения часто является дополнительной и может уступать по эффективности специализированным кондиционерам.
Обычный или инверторный кондиционер — это, в первую очередь, охлаждающее устройство. Режим обогрева в нем обычно менее эффективен и энергозатратен, особенно при низких температурах наружного воздуха. Использование кондиционера для постоянного отопления в холодный сезон может привести к высоким счетам за электричество.
Подбор и расчет мощности теплового насоса
Для обеспечения эффективной и экономичной работы критически важно правильно подобрать мощность оборудования. Упрощенный расчет предполагает, что на 10 кв. м. площади требуется около 0.7 – 1 кВт тепловой мощности. Однако это очень приблизительная оценка.
При серьезном похолодании эффективность любой модели падает, что необходимо компенсировать.
Для точного расчета необходимо учитывать комплекс факторов:
- Климатическая зона: средние и минимальные зимние температуры в регионе.
- Теплопотери дома: качество утепления стен, окон, крыши, наличие мостиков холода.
- Объем помещений: площадь и высота потолков.
- Инсоляция: количество солнечного тепла, поступающего через окна.
Ключевой параметр выбора — коэффициент энергоэффективности (СОР), который указывает, сколько киловатт тепла выдает насос на каждый потребленный киловатт электроэнергии. Чем он выше, тем экономичнее система. Следует помнить, что заявленный СОР актуален для определенной температуры (обычно +7°C), и при -20°C он значительно снизится.
Покупать такое оборудование рекомендуется у официальных дилеров или в крупных специализированных магазинах, которые могут предоставить полный пакет документов и гарантийное обслуживание.
