Тепловой насос, который поможет охладить дом летом
СОДЕРЖАНИЕ:
Блок теплового насоса стереотипно связан с отоплением или подогревом горячей воды. Тем не менее, полезно знать, что тепловой насос также может помочь охладить ваш дом, что очень полезно, особенно во время летней жары. Прочитайте, какой тепловой насос обеспечит вам летнее охлаждение и зимнее отопление.
В то же время функции нагрева и охлаждения могут использоваться для всех типов насосов: вода (рассол) — вода, воздух — вода, воздух — воздух. Переключение из режима нагрева в режим охлаждения заключается в изменении функций испарителя и конденсатора. Способ, которым реализуется изменение функции теплового насоса, зависит, среди прочего, от типа используемых приемников и автоматизации управления системой.
Двойное использование (для отопления и охлаждения) теплового насоса должно быть предсказано уже на этапе проектирования. Выбор такой опции будет фактически влиять на решения относительно выбора конкретного типа теплового насоса и автоматизации, управляющей установкой. Когда тепловой насос уже куплен и установка выполнена, возможности очень ограничены, и часто на этом этапе функция охлаждения больше не возможна.
Какой тепловой насос выбрать — водяной тепловой насос
Водо-водяные тепловые насосы. Они лучше всего подходят для специфики нашей климатической зоны (зимой температура опускается до -30°C, летом температура достигает 38°C), поэтому их чаще всего используют. В этих системах, когда тепловой насос используется для отопления, нижний источник тепла — это земля, а верхний — система отопления в отапливаемом здании. В случае охлаждения все с точностью до наоборот. Чтобы установка работала таким образом, тепловой насос должен быть оборудован реверсивным клапаном, который позволяет заменять нижний и верхний источники тепла в цикле охлаждения, что, в свою очередь, означает переключение с функции обогрева на функцию охлаждения в помещениях.
Нижний источник тепла может быть заземленным или глубоким. Земля является наиболее часто используемым. В нем установлены трубы, которые являются теплообменником между протекающей в них средой и землей. Водоснабжение должно быть установлено в помещениях для получения тепла или холода: радиаторы, поверхностный обогрев (пол или стена) или фанкойл (фанкойлы).
Типы тепловых насосов для дома — воздух-воздушный тепловой насос. По умолчанию они питаются от электричества. В качестве кулера они используют фреоновую систему. Основным недостатком этого решения является его энергоэффективность, которая уменьшается с понижением температуры наружного воздуха. Технические решения позволяют покрывать потребность в тепле до температуры около -5°С. Ниже этой температуры требуется дополнительный, автоматически активируемый источник тепла, обычно в форме электрического нагрева. В случае тепловых насосов типа «воздух-воздух» у нас есть только два блока (внешний и внутренний), соединенные друг с другом проводами с фреоном. Не требуется установка нижнего источника, то есть труб, проложенных в земле, или коллекторов с фактором, встроенным в скважину, или водной установки пола или радиатора внутри дома.
Внутренние блоки могут быть разных типов, как в уже известных и довольно популярных кондиционерах — приспособленных для подвешивания на стене (стене), крепления под окном (окном) или на потолке (потолке, сундуке). Выбор зависит только от вкуса пользователя и способа обустройства интерьера.
Тепловые насосы воздух-вода. Эти насосы, как и воздух-воздух, работают от электричества или газа. Единственное важное отличие заключается в использовании фреонового теплообменника, благодаря которому в здании можно устанавливать устройства нагрева/охлаждения воды, например, фанкойлы.
Источник тепла/холода в помещении
Решение об использовании теплового насоса не только для отопления, но и для охлаждения дома заставляет вас выбирать — на этапе проектирования установки — подходящие приемники тепла и холода. Когда речь идет о отоплении только помещений, традиционно используются радиаторы, полы с подогревом или — иногда — фанкойлы, и с ними проблем нет. Когда тепло отводится из помещений, температура воздуха падает, а когда она достигает значения ниже точки росы, поверхность ресиверов покрывается конденсированным водяным паром.
Если в установке установлены обычные радиаторы, так как температура на их поверхности повышается, сначала появятся маленькие капельки росы, которые со временем будут сливаться в струю воды, стекающую по полу под радиатором. В случае подогрева пола температура хладагента может быть ниже, потому что после прохождения слоев уложенной в пол изоляции она поднимется на несколько градусов. Однако температура поверхности пола, особенно потолка над влажными помещениями, должна быть как минимум на один градус выше температуры точки росы. В противном случае водяной пар, конденсированный из воздуха, будет вызывать постепенную влажность и, как следствие, грибковую перегородку.
Для установки, которая также предназначена для охлаждения, фанкойлы, например, канальный фанкойл Dantex, лучше, чем другие теплообменники. У них есть встроенный вентилятор и поддоны, а главное — они адаптированы для работы с хладагентом с температурой не выше +6°C.
Изоляция отопительных и холодильных установок
В случае тепловых насосов существует два типа внутренних установок — фреон и вода. В зависимости от функции эти установки нагреваются и охлаждаются один раз, что приводит к разной температуре. Летом, когда установки используются для охлаждения, они холодные, поэтому они должны быть защищены от конденсации влаги. Зимой, когда они используются для отопления, они горячие, поэтому им требуется защита от попадания тепла в помещение. Конденсация будет происходить на всех элементах установки, имеющих температуру ниже точки росы (в домах на одну семью температура точки росы составляет 14-17°C).
В помещениях с высокой влажностью, таких как кухни и ванные комнаты, температура конденсации может быть выше, поскольку относительная влажность воздуха в них обычно выше. Поэтому все элементы отопительно-охлаждающей установки должны быть защищены влагоизоляцией.
Как выбрать автоматизацию для данного типа теплового насоса?
Внутренняя установка, совместимая с тепловыми насосами вода-вода и воздух-вода, является водяной установкой. Добавление функции охлаждения полностью меняет способ ее функционирования и требует использования другой автоматизации, чем в системе, которая работает только для отопления.
Центральный контроллер. В установке, оснащенной центральным контроллером, температура среды, поставляющей потребителям тепла, автоматически регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха, а также изменяется потребность в тепле в помещениях. Чем выше температура наружного воздуха, тем ниже температура хладагента в установке. В режиме обогрева, когда температура превышает +20°C, насос должен отключиться из-за отсутствия потребности в тепле. Однако после входа в режим охлаждения контроллер должен обеспечить его дальнейшую работу и отрегулировать температуру воды, поступающей в установку, в соответствии с текущей потребностью в охлаждении. Контроллер имеет измененную рабочую характеристику, поэтому он должен быть специально подготовлен для двойной функции с помощью автоматического переключения реверсивного клапана.
Термостатические клапаны. В системах отопления в стандартной комплектации установлены термостатические клапаны, которые ограничивают количество тепла, передаваемого в помещение, в зависимости от требуемой температуры. Эти клапаны ограничивают поток хладагента в установке, когда внутренняя температура поднимается выше установленного значения. После переключения в режим охлаждения клапаны должны вести себя наоборот. Поэтому необходимо использовать клапаны с приводом. Контроллер привода должен реагировать на температуру в помещении в зависимости от режима работы установки: охлаждение или обогрев.
Как установить клапан в режим охлаждения и как установить режим нагрева в тепловом насосе?В режиме нагрева поток через клапан должен быть ограничен при повышении температуры. После переключения в режим охлаждения, операция должна быть полностью изменена. По мере повышения температуры поток через клапан должен увеличиваться. Введение функции охлаждения усложняет автоматизацию системы и увеличивает стоимость ее компонентов. Однако отсутствие надлежащей автоматизации на практике сделает невозможным использование системы отопления для охлаждения помещений летом. Компоненты автоматизации, подходящие для отопительной установки летом, закроют потоки в контурах для режима охлаждения летом и отключат тепловой насос, потому что они «обнаружат», что температура достаточна и нет необходимости прогревать помещения.
В тепловых насосах типа «воздух-воздух» мы имеем дело с фреоновыми установками, которые имеют автоматизацию, как центральную, так и на ресиверах, которые обычно выбираются для работы в двух режимах: нагрев и охлаждение. Таким образом, система не должна быть изменена.
Комментарии
