Потолочный тепловой насос – это современное оборудование с потолочным расположением внутреннего блока, которое предназначено для охлаждения и обогрева воздуха в помещении. Такое оборудование в основном используется для коммерческих объектов с высокими потолками.
На первый взгляд потолочный тепловой насос – это обыкновенный кассетный кондиционер с функций охлаждения и обогрева, и в большинстве случаев так и есть. При этом более эффективными считаются геотермальные теплонасосы, которые обладают расширенным потенциалом. В статье расскажем, как работает тепловой насос, какие виды его бывают и для чего он может применяться, а также раскроем его возможности и преимущества.
Принцип работы
Простыми словами – это насос, перекачивающий тепло, причем в обе стороны. Его работа основана на отбирании тепла у одной среды, его переносе и отдаче другой среде. В режиме охлаждения он поглощает тепло из воздуха в помещении и отдает его наружной среде. В режиме обогрева все происходит наоборот. Теплонасос забирает тепло у внешних источников и отдает его воздуху в комнате.
Особенность такого оборудования заключается в том, что он не производит тепло или холод, а просто его переносит. При этом электроэнергия расходуется только на работу фреонового компрессора. Такая технология позволяет достигать невероятной экономичности, так как на один кВт потребляемой электроэнергии теплонасос может переносить от 3 до 8 кВт тепла, в зависимости от вида и условий.
Виды
Тепловые насосы делятся на воздушные и геотермальные. Воздушные модели в качестве внешней среды используют воздух, а геотермальные – воду или грунт. Внутри помещения они могут отдавать тепло воздуху или воде. В зависимости от этого, вид тепло насоса обозначается двумя словами через дефис, где первое слово определяет внешнюю среду, а второе – внутреннюю.
Воздух - воздух
Это и есть кондиционер с функцией обогрева. Дело в том, что изначально кондиционер, исходя из своего названия, предназначался для кондиционирования, и не мог обогревать воздух. У тепловых насосов встроен специальный клапан, который переключает направление прокачки компрессором хладагента, и теплообменники испарителя и конденсатора меняются ролями. То есть, качая фреон в одну сторону, теплонасос охлаждает воздух, а в другую сторону – нагревает.
Чтобы не возникло путаницы, объясним. Если выбирать технику в разделе тепловые насосы, то там он будет называться теплонасос воздух - воздух, а если в разделе кондиционеры, то кондиционер с функцией обогрева, но, по сути, это одно и то же.
Одним из недостатков такого вида является погодозависимость. Энергетическая эффективность моделей воздух - воздух зависит от температуры на улице. В режиме охлаждения энергоэффективность падает при сильной жаре, а в режиме обогрева – при сильных морозах.
Это не значит, что при определенных погодных условиях он будет хуже охлаждать или греть, просто он будет потреблять больше электроэнергии. Например, при максимальной сезонной энергоэффективности А +++ в режиме обогрева при слабых морозах на перенос 1 кВт тепла он будет тратить 0,125 кВт электроэнергии, а при сильных морозах – 0,33 кВт.
Хоть воздушный теплонасос в среднем остается в 5 раз экономичней любого электроотопительного оборудования. К тому же он стоит значительно дешевле других видов тепловых насосов, а его монтаж более прост и возможен в любых условиях.
Системы воздух - воздух имеют такие преимущества:
- невысокая стоимость;
- простота монтажа;
- возможность реализации в любых условиях и на любом объекте.
Воздух - вода
К такому оборудованию добавляется гидромодуль, включающий накопительный бак (вроде бойлера) и циркуляционный насос. В нем вместо внутреннего блока, теплообменник расположен в бачке с водой.
В системе потолочных тепловых насосов воздух - вода для охлаждения воздуха используется фанкойл кассетного типа. То есть охлажденная или нагретая вода циркулирует через фанкойл и охлаждает или греет воздух.
Возникает вопрос – зачем так все усложнять, если можно применить более простую систему воздух - воздух. Ответ прост. В этом случае, рассчитав необходимую мощность теплового насоса, к нему можно подключить несколько фанкойлов в нескольких помещениях. Кроме того, зимой, когда теплонасос работает в режиме обогрева, к гидромодулю можно подключить контур горячего водоснабжения.
Что касается преимуществ, то здесь все неоднозначно. Если применить систему воздух - вода для одного помещения, то она обойдется дороже, но при этом откроет дополнительные возможности подключения ГВС. Для нескольких помещений модель воздух - вода + фанкойлы может оказаться значительно выгодней, чем отдельные системы воздух - воздух для каждого помещения.
Геотермальные
Здесь подразумеваются системы грунт - вода и вода - вода. Это более дорогостоящие, но при этом стабильные и самые энергоэффективные модели. Для монтажа системы грунт - вода понадобится заложить контур под землей ниже уровня замерзания, что требует места. Для системы вода - вода нужно пробурить скважину на глубину грунтовых вод, в которую опускается геотермальный зонд.
Учитывая, что такие источники имеют относительно постоянную температуру, теплонасос будет постоянно работать с максимальным КПД, перенося не менее 8 кВт тепла на один киловатт расходуемой электроэнергии. При всех эксплуатационных преимуществах стоимость геотермальных систем выше, а их монтаж удорожается за счет земляных работ или бурения скважины. К тому же не на любом объекте есть место на улице для грунтового контура или скважины, из-за чего геотермальные тепловые насосы применяются не так часто.
Заключение
Потолочные тепловые насосы – это универсальное и энергоэффективное решение для любых коммерческих объектов. Данная технология позволяет обеспечить отопление и одновременно горячее водоснабжение, в 3-8 раз снизить потребление электроэнергии по сравнению с электроотопительными приборами, а также повысить комфорт для персонала и посетителей.
