Основные отличия теплового насоса и кондиционера: что выбрать

Тепловой насос и кондиционер, хотя и имеют схожий принцип работы, выполняют разные функции. Кондиционер преимущественно предназначен для охлаждения воздуха в помещениях, отводя тепло наружу, тогда как тепловой насос может как охлаждать, так и обогревать пространство, передавая тепло между внутренним и наружным воздухом в зависимости от сезона.

Кроме того, тепловые насосы более универсальны и могут использоваться не только для поддержания комфортной температуры в помещении, но и для отопления, что делает их более энергоэффективным решением в климате с холодными зимами. Таким образом, выбор между ними зависит от конкретных потребностей в отоплении и кондиционировании воздуха.

Отличия кондиционера с режимом обогрева от теплового насоса

Конечно, если строго следовать терминологии, то любой кондиционер в режиме работы на тепло необходимо называть тепловым насосом. Но в связи с тем, что появились специальные модели, рассчитанные на отопление помещений. Тепловые насосы — сплит-системы которые спроектированы в первую очередь для обогрева помещений.

Начнем с минимума технической информации.

Те характеристики кондиционеров, что Вы видите в каталогах и на сайтах, даны при строго определенной температуре и влажности воздуха, как на улице, так и в помещении. Например, мощность на обогрев указана при температуре наружного воздуха +7°C. И, естественно, что при отклонении от этих параметров, производительность оборудования падает.

У классических моделей кондиционеров она обычно находится в более или менее приемлемых параметрах (70-80% от паспортных значений) до -8°C на улице. Далее эффективность обогрева дома резко идет вниз и при -20-25°C количество тепла, получаемое от кондиционера равно электрической мощности компрессора. То есть простой тепловентилятор или масляный обогреватель дает такое же количество тепла при стоимости на порядок дешевле.

При низких температурах загустевает масло в компрессоре, что чревато выходом его из строя при запуске.

Кондиционеру трудно отобрать тепло из воздуха при низких температурах, фреон в наружном блоке не успевает испариться и в жидком виде опять же попадает в компрессор, что грозит гидроударом. Да и сам холодильный контур, все трубопроводы, теплообменные поверхности и дроссели рассчитаны в первую очередь на работу в режиме охлаждения.

В связи с этим, у большинства моделей в инструкции по эксплуатации минимальная температура уличного воздуха в режиме обогрева указана как -8°C. У некоторых производителей она понижена до -15°C. К сожалению все это лишь гарантия того, что кондиционер просто не выйдет из строя при таких температурах. Обычно в них залито масло с меньшей вязкостью и установлен его подогрев. Производительность системы все равно колеблется значительно ниже 70% от паспортных данных.

Конечно, можно установить на кондиционер дополнительное навесное оборудование, которое расширит его температурный диапазон работы. Оно позволит ему не выйти из строя при экстремальных уличных температурах, а потеря производительности останется на прежнем уровне.

Основными отличиями тепловых насосов от кондиционеров являются

1. Увеличенный до 2-х и даже 3-х рядов (в зависимости от модели) теплообменник наружного блока, что позволяет сильно увеличить его поверхность и в разы эффективней отбирать тепло у внешней среды.
2. Более производительный вентилятор наружного блока для работы с увеличенным теплообменником и эффективной теплопередачи.
3. Усиленный подогрев картера компрессора для запуска при низких температурах.
4. Компрессор с двухступенчатым сжатием фреона для увеличения КПД системы.
5. Подогрев поддона наружного блока для предотвращения образования наледи и выхода из строя вентилятора.
6. Перепуск части сжатого хладагента на всасывание для поддержания постоянной температуры при отоплении.
7. Более эффективный алгоритм разморозки оборудования. Не по времени, а по реальному намерзанию инея. Это позволяет уменьшить простои и увеличить эффективность системы.
8. Точная регулировка подачи фреона в теплообменник электронно-регулирующим вентилем в зависимости от погодных условий вместо единой стандартной настройки в кондиционерах.

Источник3: www.ixbt.com

Чем теплонасос отличается от кондиционера с обогревом

Домашние теплонасосы постепенно набирают популярность у российских покупателей. Их все чаще можно увидеть на прилавках магазинов бытовой техники по соседству с обогревателями и кондиционерами.

Внешне они напоминают кондиционеры, разве что более крупные и громоздкие. Тем не менее, это сходство — лишь внешнее. Давайте я расскажу о том, как работает теплонасос и стоит ли вам обзавестись подобной техникой.

Принцип работы теплового насоса

В отличие от привычных тепловых пушек, масляных батарей и других отопительных девайсов, тепловой насос не греет воздух при помощи нагревательных элементов. Он собирает тепловую энергию с улицы, преобразовывает ее и использует для отопления или охлаждения жилых, офисных и промышленных помещений.

Энергоэффективность — сильная сторона теплонасоса

Для измерения энергоэффективности систем охлаждения и обогрева используются два показателя: сезонный коэффициент энергоэффективности, он же SEER, и коэффициент производительности, он же COP. Для расчета SEER количество тепла, передаваемого изнутри дома, делят на потребляемую системой охлаждения энергию. Ну, а COP — отношение мощности обогрева или охлаждения к количеству потребляемой энергии.

У тепловых насосов эти показатели значительно выше, чем у кондиционеров в режиме обогрева. К примеру, средний показатель SEER у обычных сплит-систем с обогревом составляет 4.0, тогда как у теплонасосов начинается от 6.5. Именно поэтому они так популярны в Европе, где цены на электричество очень высокие.

Однако я не могу не отметить, что при температуре воздуха ниже -10 °C у теплонасоса начнутся проблемы. Ведь тепло ему будет брать неоткуда.

Альтернативные источники тепла

Если вы хотите купить теплонасос в России, стоит позаботиться о том, чтобы он работал и зимой. К счастью, тепловой насос может поглощать тепло не только из окружающего воздуха, но и из других источников. Высокотехнологичные модели могут забирать его из:

• Грунта. На глубине полутора-двух метров ярусами, зигзагом или спиралью укладываются специальные трубы. Так как земля в густонаселенных широтах никогда не промерзает на такую глубину, эффективность подобного источника тепла достаточно высока. В регионах без суровых зим трубы можно уложить и вертикально, соединив их выступающие части гребенкой.
• Водоносного слоя. Теплоприемники опускаются в просверленные неподалеку от дома скважины, достигающие закрытой воды. Чтобы они не заилились, в скважины устанавливаются обсадные трубы.
• Озер и водохранилищ. Трубы для забора тепла размещаются в толще воды на опорах. Оптимальная глубина составляет три метра, а глубина подведенной к теплотрассе — около полутора метров. Это позволяет не терять тепло даже в самые суровые морозы.

В толще воды и на большой глубине в земле температура выше, чем на открытом воздухе. Она остается практически постоянной круглый год. За счет этого теплонасосы на альтернативных источниках тепла работают более стабильно.

Итог

Сегодня в России теплонасосы — экзотика. Однако они могут стать отличной альтернативой кондиционеру с функцией обогрева. Стабильная работа, низкое энергопотребление и высокая энергоэффективность помогут сэкономить деньги и избежать внезапных проблем при резком снижении температуры. Но если вы живете в регионе с сильными зимними морозами, придется подумать об альтернативных источниках тепла, таких как земля или водоем.

Источник4: www.ixbt.com

Источник5: www.geopumps.ru

Отличие теплового насоса от кондиционера

Большинство современных кондиционеров способны работать на обогрев. Это прямо указывается в их характеристиках. Вырабатываемое тепло обозначается в виде мощности Вт/ч. Среди распространенных показателей значения от 0,7 до 2,5 кВт/ч. При этом 1 кВт достаточно для обогрева 10 квадратных метров площади помещения.

Учитывая такие возможности и характеристики, некоторые интересуются, в чем заключается отличие теплового насоса от кондиционера. Рассмотрим существующие преимущества тепловых насосов по сравнению с кондиционерами по характеристикам, конструкции, возможностям использования.

Как работают кондиционеры и тепловые насосы

Сперва коротко рассмотрим принцип работы тепловых насосов и кондиционеров. Это поможет вникнуть в детали. Сразу отметим, что моноблочные кондиционеры не идут ни в какое сравнение с тепловыми насосами, поскольку требуют размещения строго на окне, что закрывает частично обзор, портит внешний вид фасада, создает дополнительный шум внутри помещения. Если же сравнивать сплит-системы с раздельными наружным и внутренним блоками, то кондиционеры внешне схожи с тепловыми насосами.

Принцип работы кондиционера летом заключается в сжатии хладагента при помощи компрессора:

1. Фреон переходит из жидкого состояния в газообразное, благодаря чему нагревается.
2. Нагретый фреон поступает в конденсатор, расположенный на улице.
3. Под действием вентилятора накопленное тепло отдается во внешнюю среду. Фреон остывает, превращаясь в жидкость.
4. Температура хладагента становится около 15-20 градусов. Проходя через терморегулирующий вентиль, повышается давление, а температура становится еще ниже.
5. Охлажденный фреон поступает во внутренний испаритель. Радиатор обдувается вентилятором, выгоняя холод в помещение.
6. При этом хладагент нагревается, забирая тепло из комнаты и отводя его во внешний блок. Цикл повторяется.

При контакте горячего воздуха в помещении с охлажденным испарителем образуется конденсат. Жидкость собирается в лоток под радиатором и выводится наружу через трубку. Для работы на обогрев кондиционер запускает циркуляцию хладагента в обратном порядке. Тепло забирается с улицы и отдается в помещение. У теплового насоса все аналогично.

Отличия по рабочим характеристикам

Если принцип работы кондиционера и теплового насоса на обогрев одинаковый, рассмотрим, в чем же заключается отличие оборудования. Для наглядности сравнения под тепловым насосом будем подразумевать модель от CLINS.

Когда в характеристиках кондиционера указывается, что он может выделить, например, 1,5 кВт/ч, чего достаточно для обогрева помещения площадью 15 м², имеется в виду температура воздуха на улице +7 градусов. Следовательно, когда на улице 0 °С или -5 °С, то производительность кондиционера снижается. При легких осенних заморозках из внутреннего блока сплит-системы будет дуть воздух комнатной температуры +19…+20 градусов. Этого хватит, чтобы не замерзнуть, но и согреться не получится.

Когда на улице станет -15…-20 °С, эффективность кондиционера на обогрев приблизится к нулю. Более того, работа аппарата в таких экстремальных условиях приведет к сокращению его ресурса. Хотя существуют кондиционеры, в характеристиках которых заявлена работа на обогрев при -15°С, на практике это может оказаться просто маркетинговым ходом, ведь основная задача сплит-системы – охлаждение помещения в летнее время. Итак, кондиционер с характеристиками -7…+42 °С не может заменить полноценную систему отопления.

Тепловой насос CLINS работает от -30 до +52 °С. При этом он реально обогревает помещение, а не просто выдувает воздух комнатной температуры. Как видно из названия, тепловые насосы специально сконструированы в первую очередь для отопления, поэтому указанные характеристики соответствуют фактическим. Как бонус, летом тепловой насос, как и кондиционер, можно запускать в обратном направлении движения хладагента для охлаждения помещения.

Отличия по внутреннему устройству

Между собой сплит-системы и тепловые насосы отличаются по внутреннему устройству, несмотря на схожий принцип работы. Основными конструкционными отличиями последних, обеспечивающими повышенную эффективность отопления в зимнее время года, являются:

• Увеличенная площадь наружного радиатора. От размеров наружного радиатора зависит способность поглощать тепло из внешнего воздуха. У тепловых насосов может быть 2-3 ряда капиллярных трубок, или вообще два наружных радиатора. Поэтому он гораздо эффективнее работает как на обогрев, так и на охлаждение.
• Двухступенчатое сжатие хладагента. Сжимание фреона в два этапа позволяет ускорить циркуляцию и повысить КПД всей системы.
• Улучшенная работа вентиляторов. В тепловых насосах обычно используются более мощные вентиляторы или их может быть несколько, что ускоряет отдачу холода наружу.
• Точное дозирование подачи хладагента. Количество поступающего фреона определяется электронным вентилем. Он меняет настройки исходя из температуры внешнего воздуха, поэтому более эффективен, чем базовые единые параметры, установленные на заводе.
• Наличие подогрева картера. При помощи небольшого электрического ТЭНа масло в компрессоре, расположенном на улице, постоянно подогревается. Это позволяет сохранить его текучесть при сильных морозах, и защитить компрессор от преждевременного износа.
• Наличие подогрева поддона. Электроподогрев наружного поддона сохраняет конденсат в жидком виде, давая ему выйти. Это предотвращает образование наледи, сокращающей площадь отдачи холода на наружном испарителе. Еще это защищает лопасти вентилятора от повреждения о лед.
• Продуманный алгоритм размораживания. Разморозка наружного блока – периодическая процедура, необходимая для удаления льда, покрывающего испаритель зимой. В тепловых насосах CLINS она запускается при образовании наледи. Если мороз усиливается, наледь будет образовываться быстрее, поэтому разморозка станет включаться чаще. В сплит-системах она просто запускается с равными интервалами по времени, поэтому не защищает оборудование от повреждения.

Отличия по способу забора тепла

Отличие тепловых насосов от сплит-систем заключается и в способах поглощения внешнего тепла. Если кондиционер может делать это только из воздуха, то оборудование CLINS и других марок дополнительно может поглощать тепло из:

• Грунта. В почве укладываются трубы зигзагом или спиралью на глубине 1,5-2 м. Допускается горизонтальная укладка ярусами. При вертикальной установке бурятся геотермальные скважины, а сверху трубы объединяются гребенкой.
• Открытых водоемов. В озерах или водохранилищах размещают трубы по горизонтали на опорах. Глубина залегания составляет 3 м. От дома до водоема прокладывается теплотрасса в траншее с глубиной ниже 1,2 м.
• Закрытой воды. Рядом с домом бурятся скважины, устанавливаются обсадные трубы, чтобы не допустить опадения стенок, заиливания.

Такие тепловые насосы еще более эффективны, чем кондиционеры, поскольку на глубине в воде или почве температура более постоянна, по сравнению с воздухом. Это обеспечивает более стабильную работу отопления.

Отличия по возможности передачи тепла

Если кондиционеры могут передавать тепло только в воздух, то тепловые насосы применяются гораздо шире. Кроме обогрева комнаты посредством выдувания теплого воздуха, их можно подключить к водяным радиаторам системы отопления. Все будет функционировать, как с обычным котлом. Второй вариант использования теплового насоса – подключение к нему накопительного бойлера. Тогда он сможет выполнять роль ГВС для приготовления воды, чтобы пользователи смогли принимать душ, мыть посуду и т. д.

Отличия по показателям SCOP / SEER

Эффективность сплит-систем и тепловых насосов разная, и это можно увидеть по конкретным показателям. Например, SCOP. Это сезонный коэффициент производительности, когда оборудование работает на обогрев. Означает соотношение между выработанной энергией (теплом) и полной нагрузкой (потребляемой мощностью). Чем выше цифра, тем лучше.

У обычных кондиционеров SCOP достигает 2,93, а у теплового насоса CLINS эта характеристика составляет 4,1.

SEER означает эффективность оборудования в режиме охлаждения. У сплит-систем показатель возможен от 2,6 до 4,6. У теплового насоса CLINS он 6,5, что опять подчеркивает превосходство последнего.

Источник6: www.geopumps.ru