Тепловые насосы это обычные кондиционеры. Во время работы на обогрев они забирают тепло из уличного воздуха и переносят его на воздушный теплообменник находящийся внутри дома. Несмотря на некоторые недостатки (не все модели могут работать при температурах окружающего воздуха ниже -30 градусов без особой доработки), они имеют колоссальное преимущество: тепловой насос очень легко установить и его стоимость сопоставима с обычным электрическим отоплением с помощью конвекторов или электрокотла.
Тепловые насосы класса «воздух — воздух»
В заводской комплектации кондиционер способен работать на обогрев при температуре окружающего воздуха не ниже -20 градусов и только у кондиционеров Haier до -30 градусов, а с доработкой до -40 градусов. Для работы при более низких температурах требуется доработка (на самом деле она актуальна при эксплуатации даже при температуре -10, если на улице высокая влажность) — установка греющего кабеля в дренажный поддон. Это необходимо для того, чтобы после цикла разморозки внешнего блока вода в жидком состоянии успела покинуть дренажный поддон. Если она не успеет это сделать, то в поддоне будет намерзать лед, который впоследствии выдавит раму с вентилятором, что, вероятно, приведет к обламыванию лопастей на нём.
Именно в тепловых насосах Haier конструкция внешнего блока соответственным образом оптимизирована. Особая программа подогрева картера компрессора обеспечивает безаварийный запуск кондиционера в условиях низких температур. Оптимизированный теплообменник конденсатора позволяет сократить потери давления и уменьшить обледенение теплообменника.
Вот как выглядит контур циркуляции теплового насоса. Его основные компоненты: компрессор, испаритель, расширительный клапан и конденсатор. Хладагент циркулирует в замкнутом контуре теплового насоса и попеременно меняет свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и обратно. Именно хладагент передает и переносит тепло. Давление в контуре всегда избыточно по сравнению с атмосферным.
Алгоритм работы теплового насоса воздух-воздух выглядит следующим образом:
-
Уличный воздух втягивается вентилятором в наружный блок и прогоняется сквозь ребра внешнего испарителя. Циркулирующий по теплообменнику фреон вбирает в себя имеющуюся в нем тепловую энергию, переходя при этом в газообразное состояние.
-
Далее газ попадает в конденсатор, где сжимается. А потом он перекачивается по медным трубам во внутренний блок.
-
В расположенном в доме конденсаторе газ переходит обратно в жидкость, передавая тепло внутрикомнатному воздуху.
-
Затем излишнее давление стравливается посредством расширительного клапана, и жидкий фреон опять отправляется в первичный испаритель.
Любой кондиционер можно использовать для работы на обогрев? Не любой. Хотя на фреоне R410a работают почти все современные кондиционеры, не менее важны и другие характеристики.
Во-первых кондиционер должен иметь четырех ходовой клапан, позволяющий переключиться на «реверс», поменять местами конденсатор и испаритель.
Во-вторых, компрессор находится в теплоизолированном кожухе и имеет электрический подогрев картера. Это нужно для того, чтобы всегда поддерживать положительную температуру масла в компрессоре. По факту, при температуре окружающей среды ниже +5 градусов даже в выключенном состоянии кондиционер потребляет 70 ватт электрической энергии.
В третьих, кондиционер должен быть инвентарным. То есть и компрессор и электромотор крыльчатки должны иметь возможность изменять производительность в процессе работы. Именно это позволяет тепловому насосу эффективно работать на обогрев при наружной температуре ниже -5 градусов. Тепловые насосы имеют компрессор в спиралевидном исполнение, что облегчает запуск при низких температурах.