Отличие теплового насоса от кондиционера

20.02.2024

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.