Пятница, 6 ноября, 2026

Как работает тепловой насос воздух-вода: принцип работы и технологические особенности

НА ПРАВАХ РЕКЛАМЫ
Рассмотрим тепловые насосы воздух-вода – современные энергоэффективные климатические системы, обеспечивающие помещение теплом, горячей водой и кондиционированием в зависимости от режима работы. В отличие от геотермальных и водяных аналогов, для нагрева воды агрегат использует тепловую энергию окружающего воздуха – ресурс доступен для любого жилого или коммерческого здания. Если выбрать и купить теплонасос «воздух-вода» грамотно, агрегат будет производить 3-5 кВт тепла, потребляя только 1 кВт электроэнергии – именно поэтому технология так популярна во всем мире.

Тепловой насос «воздух-вода»: принцип работы и конструкция

Воздушно-водяной теплонасос можно условно разделить на следующие основные комплектующие:

  • один или несколько внешних блоков (испарителей) с вентилями терморегуляции;
  • cоединительный трубопровод (подающий и обратный);
  • внутренний блок (конденсатор), в котором находится компрессор и теплообменник;
  • циркуляционный насос;
  • резервуар для горячей воды;
  • блок управления и автоматики.

Как работает тепловой насос «воздух-вода»?

Чтобы понять принцип действия теплонасоса, следует упомянуть простой бытовой холодильник. Этот прибор также черпает тепло из очень холодного источника. Именно поэтому в морозильной камере стабильно поддерживается температура ниже нуля, а задняя стенка – всегда теплая. Да, ее нагревает тепло не столько мотора, сколько тепловая энергия, «выброшенная» изнутри холодильника.

В случае с теплонасосом процесс проходит примерно так:

  1. Наружный блок теплового насоса получает тепловую энергию из окружающего воздуха, в результате чего испаряется хладагент (фреон);
  2. Фреон проходит через компрессор, где его температура значительно увеличивается в результате сжатия;
  3. Сжатый горячий фреон уходит во внутренний блок теплового насоса, где остывает и сжижается в конденсаторе;
  4. Полученное тепло через теплообменник нагревает воду, которую можно использовать для ГВС и отопления дома;
  5. Жидкий хладагент возвращает свое нормальное давление в расширительном клапане и направляется во внешний блок. Цикл повторяется.

Примерный расчет мощности теплового насоса (системы «воздух-вода»)

Последовательность расчётов Формула Описание
  • Теплопотери (Qн)
S ? q Площадь (S) ? Удельные теплопотери (q)
  • Расход на ГВС (Qгв)
N ? 50 л/сутки ? Св ? ?Tв / 1000 кВт Количество людей (N) ? Норма потребления ГВС ? Удельная теплоемкость воды (Св) ? Разница температур (?Tв)
  • Общая необходимая мощность (Qобщ)
Qн + Qгв Сумма теплопотерь (Qн) і расхода на ГВС (Qгв)
  • Расчетная можность теплового насоса (Qтн)
Qобщ ? Кк ? Кз Общая необходимая мощность (Qобщ) ? Коэффициент климата (Кк) ? Коэффициент запаса (Кз)

Пример расчета

Исходные данные:

  • Площадь дома (S): 150м?;
  • Уровень теплопотерь (q): 100Вт/м?;
  • Количество человек (N): 5;
  • Регион: Киевская область;
  • Коэффициент климата (Кк): 1,1;
  • Коэффициент запаса (Кз): 1,15.

Расчет:

Теплопотери:

Qн = S * q = 150м? * 100Вт/м? = 15кВт

Расход на ГВС:

Qгв = N * 50л/сутки * Св * ?Tв / 1000кВт = 5 чел * 50 л/сутки * 4,19 кДж/кг°C * 35°C / 1000 кВт = 8,83 кВт

Общая необходимая мощность:

Qобщ = Qн + Qгв = 15 кВт + 8,83 кВт = 23,83 кВт

Расчетная мощность теплового насоса «воздух-вода»:

Qтн = Qобщ * Кк * Кз = 23,83 кВт * 1,1 * 1,15 = 29,5кВт

Итог: для дома площадью 150 м? с 5 жильцами в Киевской области рекомендуется теплонасос «воздух-вода»: мощностью не менее 29,5 кВт.

Расчеты приблизительны. Для грамотного подбора характеристик оборудования необходимо провести подробный анализ помещений, сделать теплотехнические расчеты и составить грамотный проект отопления в профессиональной климатической компании.

Преимущества устройства теплового насоса «воздух-вода»

  • Более экономичный расход электроэнергии, чем в случае с электрокотлами;
  • Возможность отказаться от дорогого и опасного газового/твердотопливного обогрева;
  • Обеспечивает дом горячей водой, отоплением (через радиаторы, тёплый пол) и кондиционированием (через фанкойлы);
  • Использует возобновляемые источники тепла;
  • Полностью безопасен как для человека, так и для окружающей среды;
  • Рассчитан на долгий срок службы – до 30 лет;
  • Подходит для оборудования жилых, коммерческих, общественных или производственных помещений большой и малой площади;
  • Простой монтаж, не требующий оформления особых разрешительных документов.

 

Особенности применения теплонасоса «воздух-вода»

Для поддержания эффективной работы отопления в самые холодные зимы рекомендуется:

  • Сразу выбирать систему с широким диапазоном рабочих температур, остающуюся эффективной даже при -30?;
  • Купить модель с ТЭНом для дополнительного нагрева воды до +70-80?, независимо от погоды на улице;
  • Иметь на готовый дополнительный источник тепла, например бойлер или котел, на случай, если зима будет прохладнее «диапазона рабочих температур» (см. характеристики вашей модели теплового насоса).

 

Було цікаво? Тапніть кнопку, щоб Google теж знав, де читати цікаві новини
TechToday
TechTodayhttps://techtoday.in.ua
TechToday – это официальный аккаунт, которым пользуется редакция ресурса

Vodafone

Залишайтеся з нами

10,052Фанитак
1,445Послідовникислідувати
105Абонентипідписуватися

Статті