Котел подогрева двигателя с помпой: Котел подогрева двигателя с помпой

Какой предпусковой подогреватель двигателя лучше и почему

Устройство, указанное в заголовке статьи, позволяет двигатель автомобиля или другого транспортного средства, не запуская его. Используется такое устройство для предварительного прогрева двигателя, облегчения запуска двигателя, а в некоторых случаях – и для прогрева воздуха в салоне транспортного средства.

Важность подогревателя двигателя в российских условиях сложно переоценить. Особенно актуально устройство для владельцев автомобилей с дизельным двигателем. На многочисленных форумах часто можно прочесть о том, что «солярка замерзла». Впрочем, владельцам авто с бензиновым двигателем такое устройство тоже не помешает в условиях русской зимы. Подогреватель доводит температуру масла до приемлемой, и автомобиль легко заводится.

Электрические подогреватели

Данный тип подогревателей является неавтономным. Такой тип устройств изобрел в 1949 году А. Фримен. Изобретение запатентовано. Подогреватель вкручивается вместо одного из болтов блока цилиндров двигателя, питается от розетки в 220 вольт.

В некоторых машинах подобные устройства входят в комплектацию.

Понятно, что электрические подогреватели популярны в северных странах: Канада, страны Скандинавии. В России они также используются.

Данный тип подогревателей устроен довольно сложно. В нем есть следующие составные части:

• нагревательный элемент. Обычно, мощность его варьируется от 500 до 5000 Вт. Нагревательный элемент помещен в герметичный теплообменник, который монтируется в технологические отверстия системы охлаждения двигателя, либо же соединяется с рубашкой охлаждения при помощи патрубков.
• ЭБУ с таймером. Таймер необходим, чтобы управлять временем включения и выключения подогревателя.
• блок подзарядке аккумуляторов, если они предусмотрены конструкцией подогревателя.
• вентилятор, необходимый для подогрева салона или подкапотного пространства авто.
• существуют модели с помпой, которая способствует равномерному прогреву двигателя.

Принцип действия электрического подогревателя прост и основан на самых известных законах физики.

Нагревательный элемент воздействует на охлаждающую жидкость. Та начинает циркулировать до тех пор, пока полностью не прогреется. Нагревательный элемент нужно устанавливать в нижней части системы охлаждения, так как, согласно все тем же законам физики, теплая жидкость поднимается вверх, а холодная – опускается вниз. Если подогреватель оснащен помпой, то место размещения нагревательного элемента не принципиально.

Универсальный ППД

Автономные подогреватели

Автономные жидкостные подогреватели устанавливаются под капотом автомобиля и работают на одном из видов топлива: бензин, ДТ, газ.

Составные элементы жидкостного подогревателя:

• достаточно сложный блок управления, который контролирует ряд параметров: температуру, подачу топлива, подачу воздуха;
• насос, отвечающий за подачу топлива;
• нагнетатель воздуха;
• котел с размещенной в ней камерой сгорания топлива;
• насос, отвечающий за циркуляцию охлаждающей жидкости;
• также система может комплектоваться реле, которое включает салонный вентилятор печки. В этом случае подогревается не только двигатель, но и салон, что очень удобно;
• таймер, пульт дистанционного управления или другой модуль управления подогревателем.

Принцип действия данного типа подогревателя тоже достаточно понятен. Система запускается дистанционно или с помощью таймера. В движение приходит топливный насос, закачивающий в камеру сгорания топливо из бака автомобиля, другой насос нагнетает воздух. При помощи свечи зажигания осуществляется возгорание топлива. Тепло передается охлаждающей жидкости, которая начинает циркулировать, благодаря третьему насосу. Как только жидкость нагревается до определенной температуры, включается вентилятор салона. Начинает обогреваться салон автомобиля. Если охлаждающая жидкость нагрелась до высокой температуры, система отключается.

Средний расход топлива при использовании такого подогревателя составляет 0,5 литров бензина в час. Лучше потратить деньги на бензин, чем с утра «колдовать» у машины с паяльной лампой и другими подручными средствами, пытаясь завести автомобиль.

К недостаткам жидкостных подогревателей относят следующее: в своей работе система использует энергию аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле. Если батарея слабая, то жидкостный подогреватель может «посадить» её полностью, и машина с утра не заведется.

В целом, же данный тип подогревателей не имеет серьезных недостатков, зато обладает большими преимуществами.

Тепловые аккумуляторы

Тойота Приус оснащена такими устройствами. Что они из себя представляют? Тепловой аккумулятор – это термос, в который собирается определенный объем теплой охлаждающей жидкости. Когда двигатель заводится, из теплового аккумулятора в систему охлаждения впрыскивается собранная жидкость. В среднем, температура всей жидкости системы охлаждения повышается на 10-15 градусов, что дает возможность работать двигателю без особой нагрузки. Кстати, тепловые аккумуляторы могут сохранять охлаждающую жидкость в теплом состоянии до 2 суток.

Очевидно, что метод имеет право на жизнь. Тем более, при использовании таких аккумуляторов, не требуется дополнительно затрачивать электроэнергию или  топливо.

Подогреватели дизельного топлива

Как уже говорилось в начале статьи, дизельное топливо не очень хорошо дружит с низкими температурами. Поэтому, для растворения парафинов, образующихся в ДТ, также используют подогреватели.

Дизельное топливо подогревают двумя типами устройств: одни из них крепятся на фильтре очистки ДТ, а другие – на магистрали топливной системы, либо врезаются в неё.

Популярные модели предпусковых подогревателей

Webasto Thermo Top E

Люди, которые хоть немного интересуются автомобилями, наверняка слышали название Вебасто. Да, это, пожалуй самая популярная марка подогревателей.

Модель Термо Топ Е является предпусковым подогревателем-отопителем, то есть она подогревает охлаждающую жидкость, двигатель и воздух в салоне. Производится в Германии, как и другие продукты Вебасто.

Термо Топ Е – классический пример жидкостных подогревателей, о которых уже шла речь.

Устройство относительно компактное, подойдет для установки даже в автомобилях малых классов. Важно, что даже в момент своего пуска подогреватель потребляет очень малое количество электроэнергии. Таким образом, за уровень заряда аккумулятора автомобиля волноваться не приходится.

Модернизированная версия таймера подогревателя позволяет включать устройство подогрева на время от 10 минут до 1 часа. При морозе в 10-15 градусов, подогреватель вполне может справиться со своей задачей за 15 минут.

В жаркое время года подогреватель умеет проветривать салон автомобиля, что тоже очень приятно, особенно для владельцев тех автомобилей, в которых не установлен кондиционер.

Всё хорошо в Вебасто, кроме цены. Не каждый российский автовладелец решится потратиться на подогреватель данной фирмы.

Webasto Thermo Top Evo 5

Теплостар 04ТС

Теплостар – отечественный подогреватель, который производится в Самаре. Модель, в целом, очень даже неплохая. При помощи 04ТС подогревается охлаждающая жидкость и салон, имеется пульт дистанционного управления, который действует на расстоянии до 150 метров. То есть, если машина стоит под окнами дома, то запустить подогреватель с ПДУ не составит труда. У пульта есть только один минус: он не оборудован системой обратной связи. Есть опасность, что, если подогреватель даст сбой, то владелец авто узнает об этом только утром, сидя в холодной машине.

Отрадно, что самарские производители подогревателей уделили особое внимание безопасности устройства. Перед пуском ЭБУ проверяет работоспособность всех систем. Если что-то работает неправильно, на специальный дисплей выводятся коды ошибок. Если по каким-то причинам прекращается горение в камере, то подача топлива прекращается. Это очень важно и ценно.

Северс 103.3741

Северс – это подогреватель, который тоже производится в России, но он является неавтономным и работает от розетки с напряжением 220 В. Устройство имеет терморегулятор, защищающий от перегрева двигателя. Нагрев до 60 градусов осуществляется за 1-1,5 часа. При температуре 85 градусов система прекращает работу. Если температура охлаждающей жидкости падает до 50 градусов, то подогреватель вновь начинает свою работу.

Примечательно, что подогреватель имеет защиту от влаги и от поражения электрическим током.

Минусом Северса является лишь то, что ему нужна розетка. Для автовладельцев имеющих собственный гараж, устройство подходит очень хорошо. А вот для остальных оно малоприменимо.

Defa Warm Up

Неавтономный подогреватель, который производят в Норвегии. Подогревает двигатель, салон и, внимание, может подзаряжать аккумуляторную батарею. Последнее очень важно, так как на морозе аккумулятор автомобиля значительно теряет свою мощность.

Имеет базовый и универсальные комплекты, которые можно объединять по своему усмотрению.

По сравнению с вышеописанным подогревателем Северс, Дефа, конечно дороговата. Но цену оправдывает функциональный набор.

Автоплюс МАДИ УОПД -0.2-2

Устройство от фирмы Автоплюс является тепловым аккумулятором. Оно легко устанавливается на автомобиль любых размеров. Вся работа устройства автоматизирована. Водителю никаких манипуляций совершать не требуется. Примечательно, что установить тепловой аккумулятор на автомобиль любой автовладелец может самостоятельно. Никаких особых умений здесь не требуется.

Номакон ПБ

Номакон является предпусковым подогревателем дизельного топлива. Он монтируется на фильтр тонкой очистки. По сути, конкурентов данному подогревателю на отечественном рынке нет. Но белорусы держат достаточно низкие цены на устройство, при этом сохраняя и высокое качество оборудования.

Итоги

Рассмотрев типы предпусковых подогревателей, ознакомившись с их основными моделями, пользующимися популярностью, можно сделать один простой вывод: в России можно и нужно пользоваться предпусковыми подогревателями. Какими именно? Решать каждому, исходя из предпочтений, типа автомобиля и бюджета.

Немного о предпусковом подогревателе двигателя 220В с помпой

Таким устройством интересуются водители, которые проживают и эксплуатируют автомобиль в регионах с холодным климатом. Попытки завести промёрзший мотор часто бывают проблематичны, поэтому о возможностях подогрева задумывались уже давно.

Отмечены попытки самостоятельного или промышленного изготовления таких устройств в 80 годы прошлого столетия. В продаже можно было встретить поддон картера автомобиля «москвич» с вмонтированным в нём электрическим нагревателем.

Если в-то время это были единичные попытки, то сегодня появились многочисленные промышленные устройства. Большое количество автомобилей в городах и других населённых пунктах невозможно по ряду причин гаражами.

Владельцы вынуждены их оставлять на открытых автомобильных стоянках, возле дома во дворах, в других не приспособленных для этих целей местах. А так как морозы от этого меньше не стали, вопросы использования предпусковых подогревателей двигателей от 220 с помпой весьма актуальны для многих владельцев машин.

Совет! Использовать открытые источники пламени опасно, так как это может вызвать возгорание автомобиля.

Что это такое

Как уже говорилось ранее, попытки осуществить разогрев замёрзшего движка, осуществлялись и продолжаются в настоящее время. Причём способы предлагаются разные, но чаще всего выбор останавливали на подогреве поддона картера с моторным маслом. Для этого использовали открытые источники пламени, электрические плитки, другие нагревательные приборы.

К сожалению, не все они обладали высокой эффективностью и безопасностью. Вскоре появились разработки, а затем готовые устройства предпусковых подогревателей, работающих от 220В с помпой.

Эти приборы устанавливают в систему охлаждения моторов, причём производится принудительная циркуляция подогреваемой охлаждающей жидкости что, значительно ускоряет прогрев силового агрегата.

Электроподогреватель двигателя работает от электрической сети 220В, поэтому оставлять автомобиль следует там, где есть возможность подключения к электрической сети. Установить такое устройство самостоятельно вполне возможно, но, если есть хоть малейшие сомнения в своих способностях, лучше обратиться к специалистам.

Такой прибор можно представить, как изделие, установленное в трубчатый корпус. В нём вмонтирован электрический нагревательный элемент, а также помпа, которая работает от электрического привода. Он может быть электромагнитным или от электрического двигателя.

Корпус имеет два отвода для подключения к системе охлаждения движка транспортного средства. Устройство надёжно уплотняется прокладками для исключения возможных протечек. Эксплуатация его не предполагает вредных выбросов в атмосферу.

Как это работает

В продаже сегодня встречается подогреватель электрический с помпой иностранных производителей, а также отечественные разработки. Принцип работы таких устройств практически одинаков, отличия наблюдаются в конструкции корпуса изделия, его подключения в систему охлаждения мотора.

Автомобильный подогреватель двигателя с помпой встроен основательно в систему охлаждения. Через него постоянно происходит циркуляция антифриза, что никак не влияет на техническое состояние как системы охлаждения, так и мотора в целом. Особенностью последних разработок предпусковых подогревателей от сети 220В с помпой такова, что не нужно искать самой низкой точки прохождения охлаждающей жидкости.

Установленные предпусковые подогреватели двигателей 220В с помпой подключают к электрической сети с помощью провода, который оканчивается вилкой. Шнур постоянно находится в подкапотном пространстве моторного отсека.

Важно! Следует правильно располагать электрический провод в моторном отсеке, чтобы исключить его повреждение.

Чтобы начать, прогрев антифриза, подключают вилку шнура в сеть, нагреватель получает электрический ток, вместе с ним начинает работать насос.Подогретая охлаждающая жидкость начинает циркулировать по каналам двигателя, его головки осуществляя нагрев силового агрегата.

Чтобы исключить закипание антифриза в месте его нагревания, стали ставить в подогреватель терморегулятор, который отключает нагрев, при достижении температуры жидкости в месте нагрева примерно 60⁰С. Это несколько замедляет процесс прогрева движка, но вместе с тем исключает неравномерность прогрева мотора.

Как установить устройство

Сделать это не очень сложно, следует только внимательно изучить устройство системы охлаждения своего автомобиля. От этого будет зависеть способ установки электрического предпускового подогревателя. На некоторых моделях для этого даже сливать охлаждающую жидкость не придётся. Достаточно хомутами пережать шланг подвода в подходящем месте, вырезать отрезок соответствующий длине корпуса подогревателя.

Далее концы патрубков одевают на отводы подогревателя, надёжно затягивают крепёж хомутов. Проверяют систему на возможность протечек, после чего можно использовать прибор по его прямому предназначению. Иногда врезаться в систему охлаждения весьма трудно.

Выйти из положения можно, если приобрести отрезок специального шланга нужной длины, а также несколько хомутов для крепления патрубков. Можно подключиться к подводящим охлаждающую жидкость патрубкам к радиатору отопителя салона, водяному насосу, к другим местам.

Главное в этом деле, это исключить протечки охлаждающей жидкости. Некоторые владельцы машин у которых имеется радиатор для охлаждения моторной смазки, устанавливают электрический подогреватель в эту систему.

При установке предпускового подогревателя от сети 220В с помпой, особое внимание следует уделить вопросам безопасности использования таких приборов. Розетка подключения должна иметь хорошее заземление. Обеспечить такую защиту во дворе частного дома или открытой автомобильной стоянки не всегда представляется возможным, поэтому специалисты рекомендуют устанавливать устройства защитного отключения.

Несоблюдение этих условий может привести к возгоранию моторного отсека или поражению электрическим током. Также следует предусмотреть надёжное крепление прибора к кузову машины или блоку цилиндров.

Совет! Нельзя крепить корпус предпускового подогревателя к выпускному тракту двигателя.

Предпусковой подогреватель двигателя КамАЗ-5320 и КамАЗ-4310

Зимой у владельцев автомобилей с дизельным двигателем возникает множество проблем с запуском мотора. Неподготовленная солярка густеет, мутнеет и парафинизируется как в самом баке, так и в магистралях уже при -5°, не говоря о более низких температурах.

С наступлением морозов холодный пуск такого мотора становится просто невозможным, а сам двигатель, хотя и исправен, работает с перебоями и глохнет прямо на ходу. Устранить проблему и уменьшить нагрузку на двигатель поможет предпусковой подогреватель КАМАЗ. Это отдельная категория устройств, которая имеет индивидуальные характеристики и особенности работы.

Назначение прибора

В любом КАМАЗе 65115 или другой модификации при температурном режиме ниже -15°С возникает проблема – топливо обретает вязкую структуру. Из-за этого форсунки мотора не способны обеспечить необходимый распыл горючего, а кривошипно-шатунный механизм с большим трудом поддается прокручиванию. Именно поэтому на КАМАЗе одним из наиболее полезных дополнительных аппаратов послужит предпусковой подогреватель.

Аппарат перед заведением двигателя прогреет его до оптимального температурного режима, обеспечивающего стабильный запуск. Что касается марки КАМАЗ, то в данном случае прибор монтируется если температура атмосферного воздуха достигает показателя ниже -15°С. Некоторые модели способны выполнять сразу несколько функций, в том числе и прогрев кабины  авто.

Особенности агрегата

Для КАМАЗов применяются жидкостные предпусковые подогреватели автономного типа, которые функционируют на дизельном топливе. Главное преимущество данных вариации в том, что они при минимальном расходе способны обеспечить эффективный прогрев мотора.

Предпусковой подогреватель КамАЗ

Также следует отметить, что аппарат подключается к электрической сети авто, но при этом не потребляет много электроэнергии. Получается, что в процессе применения предпускового подогревателя КАМАЗ аккумулятор работает автономно и не нуждается в сторонних источниках питания.

В более устаревших моделях грузовиков монтируются простые аппараты 4310, 520 серии. Данные вариации имеют простую конструкции и не отличаются сложными схемами установки. Современные агрегаты пользуются большим спросом в новых КАМАЗах, автобусах, спецтехнике и тракторах. Но несмотря на разность функций, принцип работы приборов заключается в стандартных этапах.

ВИДЕО: Предпусковой подогрев холодного двигателя

Конструкция и устройство

Конструкция предпускового подогревателя КАМАЗ включает несколько главных узлов:

• котельное отделение;
• горелка;
• помпа;
• устройство ДУ.

Основным элементом является котельное отделение, которое состоит из 4 прочных цилиндров, образующих теплообменник. Данная деталь включает 2 полости, способствующих беспрепятственному прохождению отработанного газа и циркуляции ОЖ. На внешней части подогревателя двигателя имеется 3 трубки, 2 из них предназначены для отвода или подвода тосола, одна – для вывода отработанного газа.

Устройство предпускового подогревателя

О заглушенную часть котла ударяются отработанные газы, которые за счет данного действия меняют направление и следуют к выходному патрубку. При этом тепловая энергия расходуется для нагрева в поддоне мотора.

С обратной стороны, в открытом конце котельного отделения монтируется горелка, в комплектацию которой входит:

• свеча зажигания;
• форсунка;
• клапан;
• топливный нагреватель;
• нагреватель для газа.

Насос считается отдельным узлом, который совмещает три основных помпы – жидкостную, топливную, воздушную. Именно в данной системе заключается отличия от других разновидностей предпусковых подогревателей.

Например, модификация подогревателя ПЖД 30 имеет насосный аппарат, который выполнен в качестве отдельного узла. Такой прибор устанавливается как над котельным отделением, так и в любом наиболее удобном месте. В данном случае устройство соединяется шлангами различного диаметра и длины.

Устройство насосного агрегата

Аппараты 15-8106 и другие подобные аналоги монтируются с краю котла, возле горелки. Этот вариант установки дает возможность исключить необходимость применения длинных шлангов, что приводит к существенному уменьшению размерных параметров всего предпускового подогревателя.

Конструкция котла подогревателя

Устройство ДУ имеет электронный блок, при помощи которого осуществляется настройка режимов функционирования осуществляется на 4 основных положениях. Также данный элемент позволяет настраивать реле, различные предохранители, коммутатор свечи зажигания.

Следует отметить, что современные модификации в конструкции имеют разнообразные контролеры. В первую очередь пользователи отмечают температурный и пламенный датчик. Данные элементы облегчают включение аппарата и дают возможность контролировать полностью его работу.

Схема включения пускового подогревателя двигателя

Это исключает вероятность образования поломок, требующих ремонта. Но по принципу функционирования данные модели подогревателей КАМАЗ не имеют особых отличий.

Рекомендации по применению

Залогом длительного эксплуатационного срока любой техники является соблюдение правил применения. В целом следует выделить следующие этапы:

1. Проверка объема охлаждающей жидкости, горючего в баке, при необходимости смесь подкачивают или доливают.
2. Регулятор программ направляют на фиксированное положение «Три». Данное действие позволит запустить вентилятор и подогреватель топливной смеси, также включается продувка котельного отделения. В этот момент происходит подготовка порции горючего к поджогу. Временной интервал работы третьей программы полностью зависит от температурного режима атмосферного воздуха: для показателя -20°С потребуется подержать всего 25 сек. , -30°С – 35 сек., -50°С – 1,5 мин.

Схема подключения подогревателя к системе охлаждения двигателя

3. Переключатель программ переходит в нефиксированный режим «Два». Здесь открывается клапан на входе топливного патрубка и запускается свеча. Горючее предварительно разогревается под сильным давлением в горелке, в этот же момент оно перемешивается с кислородом, образуя топливную смесь, которую свеча при контакте поджигает. Как правило, розжиг осуществляется в первые 15 сек., при достижении данного режима образуется соответствующий шум.
4. После начала функционирования камеры сгорания запускается «Первая» программа работы и она является фиксированной. Данная задача приводит в нерабочее состояние свечу розжига, в этот момент обогреватель работает в основном режиме. Выработанные газы передают свой температурный режим охлаждающей жидкости, а она уже благодаря циркуляции по подогревателю и мотору обогревает силовой агрегат.
5. Когда температура предпускового подогревателя КАМАЗ достигнет 70-80°С рычаг нужно будет вернуть на уровень «Три». Данная манипуляция позволит перекрыть клапан на топливном патрубке, при этом не прекращать функционирование вентилятора. В итоге вращающий элемент полностью продует котел от остатков образовавшихся газов.
6. Спустя 30 сек. нужно включить режим «Ноль», чтобы полностью закончить работу предпускового подогревателя. Завершающим этапом является перекрытие электромагнитного топливного клапана.

Предпусковой обогреватель считается источником высокой опасности. При неправильной эксплуатации или допущении оплошности во время установки именно данный прибор может стать первоочередной причиной возгорания.

В процессе работы подогревателя нужно находиться рядом и следить, чтобы не образовалось каких-либо утечек. В случае обнаружения протечки жидкости аппарат нужно моментально отключить и не использовать до момента решения проблемы.

Требования безопасной эксплуатации

1. Во время подключения и эксплуатации нагревателя для дизеля необходимо соблюдать правила и использовать только исправное оборудование. Ошибки, поломки приводят к возгоранию.
2. Разрешается эксплуатировать устройство только при заполненной системе охлаждения.
3. Разрешается эксплуатировать устройство только при наличии дизтоплива в баке.
4. Не допускается отключение прибора до момента окончания продувки и полной остановки электродвигателей насоса и вентилятора.
5. Категорически запрещено открывать горелку во время эксплуатации оборудования.
6. Если автомобиль часто используется на грунтовых дорогах, при плохих погодных условиях и т.д., необходимо регулярно продувать патрубки подачи воздуха к горелке. В период с мая по сентябрь рекомендуется закрывать наглухо систему воздухозабора.
7. Во время заправки дизтопливом устройство отключается.
8. В автомобиле должен всегда находится исправный заправленный огнетушитель и аптечка.
9. Запрещено включатель прибор в небольших закрытых помещениях, где отсутствует доступ свежего воздуха.
10. После отключения топливный кран плотно закрывается.

ВИДЕО: Подогрев топлива на КамАЗ

Почему я заменил свой новый газовый котел на тепловой насос

Тепловой насос вырабатывает около трех единиц тепла на одну единицу энергии, произведенной за счет тепла окружающей среды. Газовый котел дает всего около 0,9 единицы тепла на одну единицу энергии.

После установки в моем доме нового теплового насоса с воздушным источником тепла я опубликовал фотографию в Твиттере, восхищенный выбросами углерода, которые мы сэкономим. Однако мое празднование было недолгим. Сообщение вызвало бурную дискуссию, многие люди сочли мое решение заменить мой шестилетний газовый конденсационный котел неоправданным.«Неправильно разбирать идеально работающий газовый котел до истечения его естественного срока службы и заменять его тепловым насосом. Это не сильно снижает выбросы углерода », — говорится в одном сообщении.

Конечно, я рассчитал вероятную экономию энергии и углерода до установки, но этот и аналогичные аргументы заставили меня осознать важность глубокого изучения вопросов выбросов углерода (и любых проблем, связанных с изменением климата, если на то пошло). Цифры нужно проверить, а результаты нужно отслеживать.

Вместо того, чтобы заменять старую ветхую систему отопления на новую, что является основной причиной установки новой системы отопления, я решил удалить полностью исправный котел, установленный предыдущим владельцем. Мы уже вели крупные строительные работы по расширению нашей кухни. Ввиду того, что строители были на месте, а наш дом находился в аварийном состоянии, имело смысл серьезно подумать о нашей будущей системе отопления прямо сейчас.

Я живу в Великобритании, где установлено более 26 миллионов котлов, в основном работающих на газе.Все необходимо будет заменить низкоуглеродными технологиями отопления, если мы хотим достичь цели нулевых выбросов углерода. Чувствуя необходимость безотлагательно, я решил декарбонизировать энергопотребление в нашем доме, извлечь уроки из этого и вдохновить других последовать их примеру. Мы по-прежнему устанавливаем 1,6 миллиона газовых котлов в год в Великобритании по сравнению с 22 000 тепловыми насосами, которые в основном устанавливаются в новостройках. Прогресс в остановке глобального потепления слишком медленный, как подчеркивается в недавнем отчете Комитета по изменению климата с нулевым показателем.

Тепловые насосы и выбросы углерода

Но есть ли смысл заменить относительно новый газовый котел тепловым насосом? Давайте посмотрим, какое влияние тепловой насос окажет на выбросы углерода. Ожидается, что мое потребление энергии сократится на 60%. Это связано с тем, что тепловой насос вырабатывает около трех единиц тепла, используя одну единицу энергии, генерируемой за счет тепла окружающей среды. Газовый котел дает около 0,9 единицы тепла на одну единицу энергии.Будучи консервативным, я рассчитал выбросы углерода от своего теплового насоса, используя предельные коэффициенты выбросов для электроэнергии, которые больше подходят для небольших изменений спроса.

В 2019 году предельные выбросы на каждый киловатт-час использования электроэнергии составляют 308 граммов эквивалента диоксида углерода (г CO _2e ). По прогнозам правительства Великобритании, к 2030 году этот показатель снизится до 130 г CO _2e , что на 36% чище, чем газ. Таким образом, тепловой насос не только потребляет значительно меньше энергии, но и использует топливо, которое становится чище.В результате я уже сократил выбросы углекислого газа в моем доме на 42%. В сочетании с солнечными батареями, которые я планирую установить в следующий раз, я ожидаю, что это приведет к еще большему сокращению выбросов углерода.

Но как насчет воплощенных выбросов углерода нового теплового насоса? Не лучше ли подождать, пока система отопления не исчерпает свой срок службы, прежде чем заменять ее? В ответ на мое сообщение в Твиттере кто-то предположил, что: «Установка тепловых насосов над газовыми котлами с целью экономии CO2 не производится до тех пор, пока не будет достигнут срок полезного использования газового котла.Преждевременная замена котла приведет к увеличению выбросов CO2, чем они сэкономят ».

И снова цифры говорят в пользу досрочного вывода из эксплуатации газовых котлов. Общие воплощенные выбросы углерода для типичного воздушного теплового насоса, установленного в доме в Великобритании, составляют 1563 килограмма (кг) CO2-экв. Мой тепловой насос позволяет избежать выброса 1313 кг CO2-эквивалента в год. Это означает, что менее чем через 1,5 года тепловой насос начинает экономить углерод по сравнению с газовым котлом, даже если газовый котел будет заменен до окончания его срока службы. Следовательно, с точки зрения углерода имеет смысл заменить газовый котел, даже если он был только что установлен.При 20-летнем сроке службы теплового насоса суммарные выбросы углерода в год составляют всего 78 кг CO2-экв. В год или 4% от эксплуатационных выбросов углерода от использования топлива.

КПД первый

При всем вышесказанном важно отметить, что установка теплового насоса изолированно в существующих и часто неэффективных домах не рекомендуется. В другом месте я приводил аргументы в пользу согласования энергоэффективности и декарбонизации тепла для максимального сокращения выбросов углерода и предотвращения слишком больших систем отопления.Вот почему мы вложили средства в меры по повышению энергоэффективности в нашем викторианском доме 1880-х годов вместе с тепловым насосом. Мы утеплили пол, установили в основном тройное или двойное остекление, утеплили чердак.

Наконец, давайте не будем забывать, что это не новая идея. Мы поддерживаем технологии возобновляемых источников энергии, чтобы ускорить вывод угольных электростанций из эксплуатации. Программы повышения эффективности поддерживают замену «совершенно хороших» лампочек и даже компактных люминесцентных ламп на новые светодиоды. В программах управления спросом на коммунальные услуги по всему миру есть программы «деньги за драндулет» для замены старых холодильников, которые все еще находятся в рабочем состоянии.

Я многому научился, внимательно изучив собственное потребление энергии и выбросы углерода. Я буду внимательно следить за нашим энергопотреблением в следующем году, сравнивать рассчитанные мной цифры с реальными данными и доложу, как только у меня будут данные за год с использованием новой системы. С дальнейшими улучшениями в области энергоэффективности я надеюсь превзойти мои прогнозы и добиться еще более низкого уровня выбросов углерода в доме.

Диаграмма: GEO PLC

---

Есть ли у вас вдумчивый ответ на высказанное здесь мнение? У вас есть мнение относительно одного из аспектов перехода к глобальной энергетике, которым вы хотели бы поделиться с другими читателями FORESIGHT? Если да, отправьте короткую презентацию из 200 слов и предложение, объясняющее, почему именно вы тот человек, который доставит это мнение на адрес forum @ foresightdk. com.

Термодинамика

— Почему бы не использовать бытовую систему отопления с воздушным тепловым насосом с автомобильным двигателем?

Тезисы — мои мысли по данному вопросу. Не могу найти ответа на вопрос «почему бы и нет?». Есть ли что-то, чего мне не хватает, или автопроизводители слишком сосредоточены только на автомобилях?

Автомобильная промышленность разрабатывает двигатели внутреннего сгорания на протяжении многих десятилетий. Теперь они, как правило, могут работать в течение 20 000 миль с интервалом обслуживания, который представляет собой простую замену масла и фильтров.

20000 миль — это около 2000 литров топлива, что сопоставимо с объемом масла, необходимого для обогрева дома в Великобритании в течение года с использованием масляного котла.

Тепловые насосы

с воздушным источником только способны предложить экономию затрат британскому домохозяйству по сравнению с дизельным котлом из-за неэффективности электростанций и электросети в подаче электроэнергии в дом по сравнению со сжиганием топлива на месте . Прирост местного теплового насоса 4+ необходимо умножить на неэффективность производства и распределения электроэнергии (около 0.5? Точно сказать не могу).

Инвестиции автопроизводителей в двигатели внутреннего сгорания находятся под угрозой со стороны электромобилей. Они вложили средства в серийное производство двигателей и должны приветствовать еще одно возможное использование того же самого.

Так почему бы автопроизводителям не разработать тепловой насос для бытового воздуха на базе автомобильного двигателя?

Система водяного охлаждения будет системой центрального отопления дома. Автоохлаждение обычно работает при 90 ° C. Системы отопления для дома обычно работают при температуре не выше 70 ° C из соображений безопасности и часто до 30 ° C из соображений термодинамической эффективности.Будет ли это проблемой?

Я не знаю, какая часть автомобильного топлива теряется в виде тепла через выхлопную трубу. В любом случае, некоторая (большая?) Часть может быть утилизирована через теплообменник, как в конденсаторном котле.

Вращательное движение, создаваемое двигателем, может запускать либо компрессор, либо генератор, чтобы обеспечить дом электроэнергией, излишки которой будут продаваться обратно электроэнергетической компании. В отличие от солнечных батарей, эта энергия почти по определению будет вырабатываться в периоды максимального спроса (в Великобритании самая холодная погода.В жарких странах самая жаркая погода, для охлаждения). Таким образом, это автоматически будет выгодно для коммунальных компаний, и они могут предложить хорошую цену даже без того, чтобы государство заставляло их руки.

Автомобильный двигатель может обеспечивать диапазон уровней мощности, поэтому система может легко регулировать его выходную мощность в соответствии с потребностями.

Я предполагаю, что автомобильный двигатель, прямо или косвенно приводящий в движение тепловой насос, может иметь эффективность нагрева 2-3. КПД теплового насоса для системы центрального отопления с горячей водой обычно составляет 3, поэтому меньшее значение учитывает некоторые потери. КПД современного котла 0,85. Я предполагаю, что общая стоимость электроэнергии плюс тепловой насос составляет около 1,5

.

Ежегодное обслуживание будет заключаться в замене масла и фильтра. Используя больший запас масла и более крупные фильтры, можно легко увеличить срок до 2, даже 3 лет. Стоит не намного больше, чем обслуживание масляного котла. Кроме того, стационарная установка должна быть более благоприятной, чем движущееся транспортное средство.

Я знаю, что бензиновый двигатель может работать и на природном газе. Предположительно дизель можно было модифицировать для работы на керосине.В противном случае для этого потребовалось бы, чтобы домашнее хозяйство без газа использовало дизельное топливо в качестве топлива для отопления. Правительства могут беспокоиться об утечке налоговых поступлений из топливного бака в топливный бак автомобиля. Однако в любом случае электромобили уничтожат эти доходы в ближайшие десятилетия. (В Великобритании фермеры используют дешевое «красное дизельное топливо» для тракторов и отопления. Это топливо окрашено в красный цвет, чтобы можно было обнаружить уклонение от уплаты налогов на автомобильное топливо).

Мы отвечаем на 8 самых распространенных вопросов о тепловых насосах

Тепловой насос Mitsubishi сохраняет на кухне прохладу летом и тепло зимой.

Тепловые насосы — это круто — все так говорят? Но они еще в некотором роде… волшебные? Не совсем, конечно. Но технология, которая приводит в действие тепловые насосы, загадочна, если вы не являетесь экспертом в физике, а также в области отопления и охлаждения. И большая часть литературы в Интернете либо предлагает вам купить тепловой насос, либо хочет, чтобы вы НЕ покупали тепловой насос и использовали масло или пропан для получения тепла. Поэтому мы решили демистифицировать тепловые насосы для всех и прямо ответить на вопросы, чтобы вы могли принимать собственные обоснованные решения о покупке.Вы готовы учиться? Поехали:

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это автономное двухкомпонентное устройство, в котором используются холодильная техника и электричество для обогрева и охлаждения домов, предприятий и других приложений. Тепловой насос состоит из двух компонентов: конденсатора, который чаще всего находится вне дома, который производит обогрев или охлаждение, и внутреннего блока, который обычно устанавливается на стене и пропускает горячий или холодный воздух в дом; поскольку конденсатор и воздухообрабатывающий агрегат разделены или «разделены» линией хладагента, тепловые насосы иногда могут называться «мини-разделителями».”Тепловые насосы обеспечивают исключительно высокий КПД, а также возможность обеспечивать обогрев и охлаждение без необходимости прокладки воздуховодов в доме; поскольку работа с воздуховодом не требуется, вы можете услышать, что тепловые насосы называют «бесканальными».

Вот пример обычного типа теплового насоса:

Настенная кассета Mitsubishi с тепловым насосом (внутренний блок) вверху и конденсатор (наружный блок) и пульт дистанционного управления внизу. Обратите внимание, что эти изображения непропорциональны, и конденсаторы обычно составляют два или более футов в поперечнике.

Как работает тепловой насос?

Как работает тепловой насос — на этой диаграмме показан процесс охлаждения.

Проще говоря, тепловой насос использует электричество и хладагент для перемещения тепла из одного места в другое.

Для обеспечения тепла тепловой насос работает, отбирая тепло из воздуха за пределами вашего дома и передавая его охлаждающему хладагенту. Затем хладагент сжимается, что значительно увеличивает температуру; затем хладагент перемещается во внутренний блок теплового насоса, который затем пропускает воздух над горячим хладагентом, повышая его температуру, чтобы приспособиться к термостатическому запросу тепла внутри дома.

Тепловой насос состоит из двух основных частей — «настенной кассеты», которая устанавливается внутри вашего дома, и конденсатора, который остается снаружи вашего дома. Настенные кассетные и конденсаторные блоки теплового насоса соединены линией хладагента.

Внутренняя настенная кассета с термостатическим управлением обеспечивает как обогрев, так и охлаждение. Когда требуется тепло, тепловой насос включает вентилятор в наружном блоке, чтобы начать процесс отвода тепла из воздуха за пределами вашего дома.Линия хладагента передает это тепло внутреннему блоку, который затем передает тепло воздуху внутри вашего дома через вентилятор внутри настенной кассеты. В режиме охлаждения процесс обратный: тепло выводится из дома, а холодный воздух возвращается внутрь.

В чем преимущество теплового насоса?

Тепловые насосы действительно экономят ваши деньги на расходах на электроэнергию.

Поскольку тепловой насос использует электричество только для выработки энергии, а не для выработки тепла, он обеспечивает исключительно высокий КПД.При использовании традиционного резистивного электрического нагрева — например, электрического плинтуса или обогревателей — количество выделяемого тепла пропорционально количеству используемой электроэнергии: одна единица тепла на единицу электроэнергии для 100% эффективности.

При использовании теплового насоса коэффициент полезного действия резко возрастает, поскольку потребляемая электроэнергия используется только для питания двух вентиляторов (испарителя и конденсатора), компрессора и насоса, чтобы сконцентрировать тепло снаружи и передать его в ваш дом. Благодаря этому тепловые насосы могут обеспечивать более 3 единиц тепла на каждую единицу электроэнергии, используемой при КПД более 300%.Средняя зимняя температура в штате Мэн составляет 37 градусов, поэтому сезонная эффективность Mitsubishi Hyper Heat составляет около 285%

Это означает более низкие счета за электроэнергию для комфортного дома — тепловые насосы очень недороги в эксплуатации, увеличивая ваши счета за электроэнергию в среднем на 75 долларов в месяц за тепловой насос, который постоянно работает в доме. Если вы используете тепловой насос вместе с основной системой отопления, такой как масляная, газовая или электрическая, вы получите дополнительную экономию, используя тепловой насос для компенсации расхода основного топлива: один тепловой насос может компенсировать до 300 галлонов масла. в обычном доме, экономя деньги на дорогих ископаемых видах топлива.Кроме того, тепловые насосы помогут снизить углеродный след вашего дома.

Как тепловой насос влияет на мои счета за отопление и электричество?

Heat Pumps повысит ваши счета за электроэнергию, но снизит ваши затраты на другие виды топлива для отопления.

Каждый отдельный тепловой насос (часто называемый индивидуальным), который используется ежедневно, увеличивает ваш счет за электроэнергию на 50–100 долларов в месяц. Однако тепловой насос соответственно сократит ваши счета на отопительное топливо — для типичного домашнего хозяйства, которое использует 800 галлонов масла в год, тепловой насос может уменьшить количество используемого масла на 300 галлонов.Если нефть стоит 2,75 доллара за галлон, цена за миллион британских тепловых единиц (британских тепловых единиц, стандартная мера тепла в США) составит 28,06 доллара. Чтобы получить такое же количество тепла, 1 миллион БТЕ, от теплового насоса с текущим стандартным тарифом на электроэнергию 14,5 цента за киловатт-час, вам потребуется 14,71 доллара. Другими словами, отопление дома с помощью теплового насоса эквивалентно отоплению дома маслом по цене 1,44 доллара за галлон, или на 48% меньше.

Каковы преимущества теплового насоса при использовании солнечной энергии?

Дом с панелью солнечных батарей на крыше

Преимущество солнечных панелей заключается в том, что днем, когда светит солнце, панели на крыше собирают солнечную энергию и преобразуют ее для использования в вашем доме в качестве электричества.Во многих домах электроэнергия, вырабатываемая массивом, которая не используется в доме, возвращается вам вашей электроэнергетической компанией и используется для компенсации вашего счета за электричество в конце каждого месяца. В большинстве домов по-прежнему будет выставляться счет за электроэнергию, использованную в ночное время, во время штормов или в периоды интенсивного использования, например, в очень жаркие периоды лета.

Однако ваш тепловой насос питается от электричества — и когда вы соединяете солнечные панели для электричества с тепловыми насосами для тепла (которые используют электричество для выработки электроэнергии), вы отапливаете свой дом в среднем примерно за 9 центов за кВтч по сравнению14,5 цента за кВтч без солнечной энергии, что эффективно снижает ваши затраты на эксплуатацию теплового насоса почти на 40% в год.

Правда ли, что тепловые насосы перестают работать, когда становится очень холодно?

Сервисный техник True North с конденсаторным агрегатом теплового насоса

Да, но для того, чтобы тепловой насос полностью перестал работать, должно стать очень и очень холодно.

Различные модели тепловых насосов имеют разные характеристики того, насколько холодно может быть, прежде чем они перестанут быть эффективными.Для этого примера мы будем использовать рейтинг теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™, который рассчитан на обеспечение достаточной тепловой мощности до -13 градусов по Фаренгейту.

Тепловые насосы рассчитаны на «мощность». В этом примере, когда температура составляет 30 градусов, тепловой насос легко будет производить 100% своей мощности с максимальной эффективностью. Однако, когда температура начинает падать, начинает падать и мощность, а когда мощность начинает падать, тепловой насос будет «усерднее» поддерживать температуру в доме. Это похоже на то, как если бы вам пришлось нажать на педаль газа, чтобы поднять машину на крутой холм, именно здесь эффективность тепловых насосов начинает падать — больше энергии используется, чтобы производить меньшую мощность.

При использовании теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™ КПД начинает падать примерно при 2 градусах по Фаренгейту. При -2 градусах вы получите около 87% мощности устройства. А при -13 градусах вы получите около 76% мощности устройства. Неясно, при какой температуре устройство полностью перестанет работать — у нас еще не было достаточно холодного дня, чтобы продемонстрировать это с тепловыми насосами Hyper Heat ™, хотя в некоторых документах Mitsubishi указывается, что точка остановки составляет -18 градусов.

В старых домах с меньшей изоляцией, большими потерями тепла или сквозняками тепловому насосу также потребуется больше работать, чтобы компенсировать быструю потерю тепла из-за этих проблем. Однако новые дома часто имеют отличную изоляцию и построены для предотвращения потерь тепла — в этих случаях тепло, создаваемое тепловым насосом, сохраняется внутри дома и помогает тепловому насосу работать с большей эффективностью.

Могу ли я отапливать дом с помощью тепловых насосов без других источников тепла?

В некоторых регионах с более теплым климатом тепловые насосы могут быть единственным источником тепла зимой.Однако здесь, в штате Мэн, мы рекомендуем, чтобы в большинстве домов был либо основной, либо резервный источник тепла на очень холодные дни или длительные периоды низких температур, в течение которых тепловые насосы будут иметь проблемы с восстановлением после потери тепла. Этими другими источниками могут быть нефть, газ, пропан, электричество или биомасса. True North предлагает тепло из древесных гранул из биомассы или тепло природного газа для снижения затрат на топливо для отопления и снижения выбросов углерода, которые способствуют изменению климата.

Что такое водонагреватель с тепловым насосом?

Этот гибридный водонагреватель с электрическим тепловым насосом Geospring Pro был установлен в подвале штата Мэн для максимальной эффективности

Водонагреватель с тепловым насосом использует ту же технологию теплового насоса, которая описана выше, для нагрева горячей воды в доме. Водонагреватели с тепловым насосом очень хорошо изолированы, и вода может очень хорошо удерживать тепло — как таковые, водонагреватели с тепловым насосом могут обеспечить горячей водой типичную семью из четырех человек при очень низких эксплуатационных расходах, чаще всего 15 долларов или меньше в месяц.

Есть вопросы? Хотите узнать, подходит ли для вашего дома тепловой насос или водонагреватель с тепловым насосом? Позвоните нам в любое время по телефону 207-221-5677 или напишите нам по адресу [email protected]!

Страница 1 из 11

Все о водонагревателях с тепловым насосом

Скорее всего, вы не тратите много времени на размышления о своем водонагревателе, пока он работает.Но когда ваш водонагреватель перестанет работать по истечении 10-15 лет службы, вы можете просто принять холодный душ. Или, что еще хуже, бак обогревателя проржавел насквозь, превратив ваш подвал, гараж или подсобное помещение в мокрый беспорядок и увеличив расходы на ремонт гипсокартона и чистку ковров.

Тем не менее, большинству домовладельцев сложно потратить деньги на замену работающего водонагревателя; это все равно, что тратить на новую крышу — зачем что-то ремонтировать, если она не протекает? Но замена существующего электрического водонагревателя на новый, который использует тепловой насос и воздух в вашем доме для подогрева воды, поможет вашему банковскому счету и планете.

Начальная цена покупки водонагревателя с тепловым насосом (HPWH) выше, чем у обычного блока электрического сопротивления. Мой местный лесной склад с большими ящиками продает водонагреватели, изготовленные Ремом. Обычный электрический водонагреватель на 50 галлонов со светодиодной панелью управления и 12-летней гарантией продается за 587 долларов. HPWH с аналогичным оснащением и гарантией стоит 1199 долларов.

Но это только самое начало уравнения. Если вы купите в 2016 году водонагреватель с тепловым насосом, имеющий сертификат ENERGY STAR, вы получите федеральный налоговый кредит в размере 300 долларов, что означает, что вы можете вычесть эту сумму из налогов, которые вы должны правительству в апреле следующего года. Узнайте больше о федеральной налоговой льготе на сайте www.energystar.gov/taxcredits. Для моделей ENERGY STAR также доступны скидки и возмещения для каждого штата и энергокомпании. Мой домашний штат Коннектикут предоставит мне мгновенную скидку до 400 долларов на стоимость HPWH, если я куплю его у участвующего дистрибьютора. Посетите сайт www.dsireusa.org, чтобы найти базу данных государственных льгот с возможностью поиска. Посетите www.energystar.gov/rebatefinder, чтобы узнать о скидках на коммунальные услуги, или обратитесь к поставщику коммунальных услуг.

И еще есть низкие эксплуатационные расходы HPWH: U.S Агентство по охране окружающей среды (EPA) подсчитало, что семья из четырех человек будет тратить на горячую воду на 330 долларов меньше каждый год, переключившись на HPWH с обычного электрического блока. Это существенно, особенно в течение всего срока службы обогревателя.

Предоставлено Energystar. gov

Как HPWH почти окупается за два года

$ 1,199

–100 долларов США ¹

— 400 долл. США ²

$ 699

–660 долл. США ³

$ 39

1.реальная экономия на федеральном налоговом кредите в размере 300 долларов США для тех, кто получает 30% -ную шкалу

2. Государственная скидка: Коннектикут

3. Годовая экономия электроэнергии 330 долларов x 2 года

Еще одно преимущество выбора водонагревателя с тепловым насосом, сертифицированного ENERGY STAR, заключается в том, что экологические преимущества также огромны. Согласно EPA, если бы каждый электрический водонагреватель в жилых домах в стране был заменен водонагревателем с тепловым насосом, можно было бы предотвратить 140 миллиардов фунтов ежегодных выбросов парниковых газов, что эквивалентно выбросам от более чем 13 миллионов транспортных средств.»Узнайте больше на сайте energystar. gov/waterheaters.

Ричард Третуэй, Эксперт по сантехнике и отоплению этого старого дома говорит: «Нет никаких сомнений в том, что ваш существующий электрический водонагреватель в конечном итоге выйдет из строя. Замена его на водонагреватель с тепловым насосом до того, как это произойдет, имеет смысл ».

Тепло всегда переходит с горячего на холодное

Чтобы понять, как водонагреватель с тепловым насосом превращает воздух в помещении с температурой 68 градусов или ниже в воду с температурой 120 градусов, вам необходимо усвоить два факта: во-первых, тепло — это измеримая единица энергии, а во-вторых, тепловая энергия. всегда переходит от горячего к холодному.

Тепловая энергия выражается в калориях или, как правило, для бытовых целей в британских тепловых единицах (Btus). Одна британская тепловая единица равна количеству энергии, необходимому для повышения температуры фунта воды на один градус по Фаренгейту или почти 252 калории. (Сжигание калорий при поедании замороженного пончика на самом деле не имеет отношения к этому обсуждению.) Во всех комнатах есть несколько единиц тепловой энергии, но в теплой комнате больше, чем в более прохладной.

Тепловая энергия может быть перемещена, всегда в направлении от большего количества энергии к меньшему (или от более теплого к более холодному).Подумайте о том, как зимой ухватиться за стальную ручку инструмента. Ваша рука внезапно становится холодной, но это не холод металла, движущийся в вашу руку. На самом деле происходит то, что тепловая энергия от вашей руки перемещается в более холодный металл. Ваша рука может казаться холодной, но только потому, что в ней меньше тепловой энергии, и, по сути, сталь стала теплее от вашего прикосновения.

Как это работает

Во время работы вентилятор, установленный на верхней части водяного бака HPWH, выталкивает воздух из помещения через решетку, подобную радиатору, заполненную холодным жидким хладагентом в замкнутой системе труб. Хладагент имеет низкую температуру кипения, а тепло воздуха поднимает температуру жидкости настолько, чтобы превратить ее в газ. Затем компрессор увеличивает давление газа, дополнительно повышая его температуру. Насос перемещает трубки, заполненные горячим сжатым газом, вниз и вокруг холодной воды в баке нагревателя. Тепло от горячего сжатого газа движется к холодной воде, повышая ее температуру и охлаждая газ обратно до жидкости, которая затем перекачивается обратно в радиатор, и веселье начинается снова.Третеви говорит: «Обычные водонагреватели выделяют тепло, а HPWH просто его отводит».

Побочным продуктом теплового насоса является охлажденный осушенный воздух. Некоторые модели позволяют выпускать этот кондиционированный воздух в другую комнату в доме, что может быть благом в летние месяцы, но большинство моделей просто выдувают этот охлажденный воздух в комнату, где он расположен. Подобно кондиционеру, HPWH также производит небольшое количество дистиллированной воды, которую необходимо направлять на улицу или в канализацию, что следует учитывать при выборе места для обогревателя.

HPWH потребляют немного электроэнергии, но намного меньше, чем обычный электрический агрегат. Электросеть необходима для работы вентилятора и компрессора. Кроме того, все HPWH, иногда называемые гибридными водонагревателями, имеют в резервуаре для воды электрические нагревательные элементы, которые обеспечивают резервное горячее водоснабжение во время очень интенсивного использования. Многие онлайн-обозреватели сообщают, что у них всегда много горячей воды без необходимости использовать резервную электроэнергию.

Светодиодная панель управления на блоках позволяет пользователю выбирать температуру воды и выбирать между режимом только теплового насоса, полностью электрическим режимом и гибридным режимом, который представляет собой комбинацию из двух и срабатывает только в том случае, если горячая вода потребность в воде высокая.В большинстве из них также есть режим отпуска, который позволяет вам ввести количество дней, в течение которых вы будете отсутствовать. В это время обогреватель не будет работать, но он включится, прежде чем вы вернетесь, чтобы вы могли прийти домой, чтобы принять горячий душ и постирать много вещей.

Рекомендации по установке

В отличие от других типов водонагревателей, вам не следует устанавливать HPWH в небольшом закрытом туалете, потому что в нем не будет достаточно теплого воздуха для питания теплового насоса. Большинство производителей рекомендуют площадь не менее 100 квадратных футов.

Имейте в виду, что HPWH будет отводить тепло и понижать температуру в комнате, где он установлен, поэтому размещение его в пространстве, которое вы уже платите за тепло, может отнять у Питера, чтобы он заплатил Полу. Но помимо Btus, производимого вашей системой отопления, в доме есть много других источников тепла: солнечная энергия от окон, кухонное оборудование, и имейте в виду, что каждый человек является источником тепла с температурой 98,6 градуса. Помещение с сушилкой для белья или подсобное помещение с печью — идеальное место.

Ваша экономия в долларах энергии может быть разной. HPWH, установленный в неотапливаемом гараже, может больше полагаться на режим электрического отопления, чем установка в подсобном помещении, особенно в зимний период. А более прохладная поступающая вода потребует большего количества БТЕ, чтобы нагреться.

Если вы заменяете обычный электрический водонагреватель, скорее всего, в комнате уже есть 220-вольтный провод, но если ваш существующий блок работает на газе, вам понадобится электрик, чтобы запустить цепь 220 В.

HPWH выше обычных водонагревателей из-за того, что тепловой насос расположен в верхней части резервуара.Перед покупкой проверьте спецификации производителя; вполне вероятно, что некоторые устройства не поместятся в подполье с низким потолком.

Еще одно важное соображение. HPWH могут быть такими же шумными, как некоторые оконные кондиционеры, что вы, возможно, не захотите слушать, если, например, вы думаете об установке наверху в прачечной рядом со спальнями.

Веб-сайты производителей — хороший источник дополнительной информации. В некоторых есть калькуляторы энергосбережения и рекомендации по выбору размера водонагревателя, основанные на количестве жителей в доме.Вы также найдете доступные для поиска базы данных установщиков и распространителей. И все сайты заполнены спецификациями их различных моделей, например, сколько изоляции окружает резервуар для воды. Изоляция замедляет движение тепла, что следует учитывать после того, как ваш новый водонагреватель с тепловым насосом передает тепло в воду.

Загрузите это полезное руководство по экономии при обновлении вашего водонагревателя до ENERGY STAR!

Ресурсы

Щелкните здесь, чтобы узнать, как установить собственный водонагреватель с тепловым насосом ENERGY STAR, из этого пошагового видео с Ричардом Третеви.И помните, что если ваш водонагреватель старше 10 лет, инвестиции сейчас обеспечат комфорт, экономию и душевное спокойствие. Посетите ENERGY STAR для получения дополнительной информации.

Циркуляционные насосы

| Эффективность Maine

Системы принудительного горячего водоснабжения («гидронные») используют циркуляционные насосы для перемещения нагретой воды от котлов к радиаторам и обратно. Эти насосы работают всякий раз, когда термостат требует тепла.

Насосы

имеют вращающийся вал, называемый ротором, который вращается под действием магнитного поля, создаваемого катушками проволоки, которые его окружают.Вращающийся ротор обеспечивает циркуляцию воды по распределительной системе котла.

Традиционные циркуляционные насосы работают с одной фиксированной скоростью и используют электричество для намагничивания своего ротора. Циркуляционные насосы с электронно-коммутируемым двигателем (ECM) могут регулировать свою скорость и использовать двигатели с постоянными магнитами, которым не требуется электричество для обеспечения магнитных свойств. Циркуляционные насосы ECM обладают рядом преимуществ:

Преимущества

#	Элемент	Функция	Пособие
1	Низкая цена после моментальной скидки	Стоимость меньше, чем у традиционных циркуляционных насосов.	Сэкономьте деньги сразу
2	Высокоэффективный двигатель	Снижает эксплуатационные расходы на 85% по сравнению с традиционными циркуляционными насосами	Сэкономьте 320 долларов *
3	Двигатель с постоянными магнитами	Ротор не потребляет электричество, чтобы действовать как магнит.	Сниженные счета за электроэнергию
4	Регулируемая скорость	Скорость регулируется в соответствии с нагрузкой.Если только одна небольшая зона нуждается в тепле, насос может работать медленно. Если большая удаленная зона нуждается в тепле, насос может увеличивать скорость, чтобы поддерживать постоянный расход или давление. Используется только необходимая мощность.	Уменьшение счетов за электроэнергию и, возможно, увеличение срока службы
5	Переменная мощность	Во избежание застреваний, вызванных накоплением осадка после продолжительных периодов простоя, некоторые насосы ECM запрограммированы на запуск на полной мощности, а затем замедление в соответствии с потреблением.Это может очистить отложения, которые в противном случае могут заблокировать насос.	Сокращенные звонки в службу поддержки
6	Переменное направление	Если из-за отложений происходит заклинивание насоса, некоторые насосы ECM могут временно автоматически реверсировать, чтобы попытаться устранить застревание.	Сокращенные звонки в службу поддержки

* В этом примере предполагается замена насоса PSC мощностью 87,7 Вт на насос ECM мощностью 14,4 Вт, работающий 1374 часа в год в течение 20 лет по цене 0 долларов США.16 / кВтч. Ваши сбережения могут отличаться.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть брошюру «Введение в циркуляционные насосы ECM».

Система центрального отопления — обзор

6.1 Общие положения

Для распределения солнечного тепла в зданиях может использоваться гидронная система (излучающие панели и водяные радиаторы) или центральная система приточной вентиляции.

В системах центрального отопления температура подачи горячей воды может иметь разные значения. В недавнем прошлом наиболее используемым значением в Румынии, а также в других странах Европейского Союза было 90 ° C с перепадом температуры на 20 ° C, но в настоящее время температура подачи обычно ниже 90 ° C.

Обеспечение потребности в тепле для зданий, оборудованных установками центрального отопления, требует систем с высокой эффективностью не только в процессе производства тепла, но и в распределении тепловой энергии. Одним из способов повышения эффективности систем отопления является использование пониженной температуры [1]. Кроме того, можно использовать ВИЭ с более высокой эффективностью в качестве солнечной энергии. Обычно плоские жидкостные коллекторы нагревают передающую и распределяющую жидкость до температуры от 35 до 50 ° C.Систему необходимо контролировать и оптимизировать в соответствии с постоянно меняющейся потребностью в тепле.

Энергетическая и эксергетическая эффективность систем центрального отопления выше при пониженных температурах горячей воды [2], но, основываясь на [3], необходимо указать, что это справедливо только для полностью сбалансированных систем. Стабильность системы центрального отопления с пониженной температурой может быть улучшена за счет уменьшения уровня перепада температуры. Таким образом, можно получить системы отопления с более высокой стабильностью и энергоэффективностью за счет одновременного снижения температуры подачи и падения температуры.

После внедрения пластиковых трубопроводов применение водного лучистого отопления с трубами, встроенными в поверхности помещений (например, полы, стены и потолки), значительно расширилось во всем мире. Ранее системы лучистого отопления применялись в основном для жилых домов из-за комфорта и свободного использования площади без каких-либо препятствий для установки. По тем же причинам, а также для возможного снижения пиковых нагрузок и экономии энергии, излучающие системы широко применяются в коммерческих и промышленных зданиях.Из-за больших поверхностей, необходимых для передачи тепла, системы работают с водой с низкой температурой для обогрева. Однако, чтобы расширить использование этих типов генераторов и извлечь выгоду из их энергоэффективности для достижения целевых показателей 20–20–20 (повышение энергоэффективности на 20%, сокращение выбросов CO ₂ на 20% и возобновляемые источники энергии на 20%) к 2020 году), необходима работа с радиаторами, которые в прошлом были наиболее часто используемыми оконечными устройствами в системах отопления.

В Европе предстоит отремонтировать десятки тысяч зданий, большинство из которых — жилые.Энергетическая задача будущего будет заключаться в ремонте существующих зданий и предложении системно-инженерных технологий, которые могут быть установлены с минимальным вмешательством, что будет чрезвычайно успешным. Следовательно, если продвигается солнечная технология, она должна быть рассчитана также на работу с радиаторами.

В этой главе представлены системы распределения тепла в зданиях, включая водяные радиаторы, излучающие панели (пол, стены, потолок и пол-потолок) и комнатные воздухонагреватели. Первой целью данного исследования является анализ экономии энергии в системах центрального отопления с пониженной температурой подачи для различных типов радиаторов с учетом теплоизоляции распределительных труб и исследование производительности различных типов низкотемпературных систем отопления с разные методы.Кроме того, разработана и экспериментально подтверждена математическая модель для численного моделирования теплового излучения излучающих полов, а также проведен сравнительный анализ энергетических, экологических и экономических характеристик полов, стен, потолка и пола-потолка с использованием численного моделирования с Выполняется программное обеспечение моделирования переходных систем (TRNSYS). Наконец, включена важная информация по контролю и эффективности SHS, разработана аналитическая модель для энергетического анализа SHS, и представлены некоторые показатели экономического анализа, показывающие возможность внедрения этих систем в зданиях.

Домашний энергосберегающий прибор

Вернуться к без сожалений Индекс ремоделирования

1. Труба горячей воды (к кранам)
2. Тепловая ловушка
3. Вход холодной воды
4. Бак для горячей воды из-под крана
5. Теплообменник (заполненный котловой водой)
6. Накопленная горячая вода из-под крана
7. Насос
8. Труба водяного отопления (к радиаторам дома)
9. Котел для домашнего отопления

Источник энергии	Газовый котел	Масляный котел
Рекомендуемая минимальная эффективность	.83 EF	.85 EF
Максимально возможный КПД	.90 EF	.88 EF
Ожидаемый срок службы	30 лет	30 лет
Приблизительная стоимость установки (помимо затрат на водяной котел)	600–900 долл. США	600–900 долл. США

Если у вас есть бойлер или тепловой насос для отопления дома, вы можете использовать его для подачи горячей воды в так называемой комбинированной или косвенной системе.Эти системы более эффективны, чем отдельные системы, поскольку они устраняют дополнительные потери в режиме ожидания другого резервуара или агрегата.

Котлы

Срок службы бойлера почти в три раза превышает срок службы стандартного водонагревателя. Резервуары для хранения горячей воды в этих системах также имеют тенденцию хорошо стоять; они обычно изготавливаются из прочных материалов (например, из нержавеющей стали) и не подвергаются прямому сгоранию.

Все компоненты косвенной системы очень просты, поэтому обслуживание несложно.Основная механическая часть — это насос, который перекачивает воду между накопительным баком и теплообменником. Отдельной горелки для горячей воды нет, что снижает теплопотери в доме и повышает безопасность.

Особенности

Водонагреватель косвенного действия может быть добавлен к существующему бойлеру. Однако лучше всего установить ее одновременно с заменой системы отопления, поскольку новую систему можно покупать с учетом нагрева воды.

Меры предосторожности

Обратитесь к местным властям.В некоторых областях требуется теплообменник с двойными стенками между водопроводной водой и котловой водой, чтобы обеспечить безопасную водопроводную воду.

Если вы строите систему из компонентов, убедитесь, что вы работаете с подрядчиком, имеющим опыт проектирования. Очень легко получить слишком горячую воду, если система не соответствует размеру.

Убедитесь, что все компоненты косвенной системы хорошо изолированы, включая накопительный бак, теплообменник (если он находится вне накопительного бака) и все трубы, по которым вода идет к котлу и накопительному резервуару и из них.Если вы заменяете котел в процессе установки, см. Главу 8: Отопление.

Калибровка

Для определения размера комбинированной системы вам необходимо будет работать с вашим подрядчиком и представителем производителя. Обычно для водопроводной воды можно использовать резервуар меньшего размера, потому что котел для отопления помещений нагревает воду очень быстро и требует меньших запасов.

Тепловые насосы и рекуператоры тепла

Другой тип комбинированной системы отопления и нагрева воды — это кондиционеры и тепловые насосы.Реклаймер или пароохладитель может перемещать отработанное тепло от кондиционера, воздушного теплового насоса или грунтового теплового насоса в резервуар для воды.

Реклаймер

лучше всего работает в домах, в которых много используется кондиционер (или охлаждающая функция теплового насоса), так что выделяется достаточно тепла, чтобы оправдать установку рекуператора. Но тепловые насосы также могут обеспечить нагрев воды зимой, когда потребности в отоплении дома не так велики.

В среднем экономия составляет около 25% по сравнению с водонагревателями с электрическим сопротивлением, но в некоторых случаях она может достигать 60%.Однако тепловые насосы с рекуператорами тепла не имеют рейтинга Energy Factors, поэтому их сложно сравнивать с другими типами водонагревателей.

Вентиляционные системы рекуперации тепла

Вентиляционные системы рекуперации тепла основаны на технологии тепловых насосов. Они полезны в домах с центральной механической вентиляцией (см. Главу 6: Вентиляция и контроль влажности). Теплый влажный воздух поступает из кухни, ванной комнаты или прачечной. Тепловой насос отбирает тепло и влагу из этого воздушного потока и передает тепло горячей воде для бытового потребления.Эта система обеспечивает механическую вентиляцию, а также горячую воду. Энергопотребление обычного электрического водонагревателя можно сократить на 40%, если дополнить его системой рекуперации тепла вентиляции.

Системы рекуперации тепла сточных вод

Система рекуперации тепла сточных вод восстанавливает часть тепла от горячей воды, которая стекает в канализацию. В некоторых системах горячие сточные воды хранятся в накопительном баке, где тепловой насос может отводить тепло. Затем тепло повторно вводится в поток горячей воды для бытового потребления.Хотя это позволяет сэкономить много энергии для нагрева воды, стоимость этих систем в целом была непомерно высокой.

Новое поколение систем рекуперации тепла сточных вод избавляется от теплового насоса. Вместо этого входящая холодная вода проходит по змеевику трубы вокруг сточной канализации. По мере стекания теплой воды она передает свое тепло через стенки трубы воде, идущей к водонагревателю. Это сокращает объем работы водонагревателя, экономя до 40% энергии водонагревателя.

Отопление дома водонагревателем

В то время как большинство комбинированных систем начинаются с домашнего бойлера или теплового насоса, другие используют водонагреватель для производства тепла как для водопроводной воды, так и для дома. Это вариант, только если ваш дом очень хорошо герметичен и хорошо изолирован, или если вы живете в мягком климате. Горячая вода используется для нагрева фанкойлов системы отопления вашего дома, а затем тепло распределяется по каналам, как в стандартной печи.

Этот тип системы требует наличия высокоэффективного водонагревателя и фанкойла.