На сегодняшний день самым дешёвым энергоносителем в России является природный газ, с этим связано желание владельцев загородной недвижимости подключится к системе газораспределения. Огромные сложности создания технических условий на «врезку» в магистраль с природным газом делают покупку тепловых насосов всё более популярной в России. Тепловой насос — это альтернатива существующим отопительным системам и идеальное решение для создания комфортных условий в частном доме. С помощью теплового насоса можно зимой отапливать дом, а летом — охлаждать, при этом горячей водой можно будет пользоваться круглогодично.
Основным преимуществом применения теплового насоса является его энергоэффективность, безопасность и долгий срок эксплуатации. Тепловой насос имеет высокий коэффициент преобразования низкопотенциальной тепловой энергии (COP = 3-5, сокращение от Coefficient Of Performance): на 1 кВт затраченной электроэнергии выделяется в среднем 5 кВт тепла.
Наиболее выгодным решением для собственников коттеджей с существующей системой отопления на электрических или дизельных котлах, стремящихся в разы снизить свои расходы на энергоносители, является установка воздушных тепловых насосов («воздух-вода»). Принцип работы воздушного теплового насоса заключается в переносе и преобразовании тепла из окружающего воздуха в систему отопления за счёт электроэнергии. У воздушного теплового насоса широкие возможности по автоматизации и интеграции в существующую систему, при этом отсутствует необходимость нарушения ландшафта и внутреннего интерьера дома.
Монтаж, запуск в эксплуатацию воздушных тепловых насосов, состоящих из наружного и внутреннего блоков, и контроль основных параметров схожи с процессом установки сплит-систем кондиционирования.
В устройстве тепловых насосов, как и в холодильной машине, можно выделить четыре главных элемента: конденсатор, испаритель, компрессор и дросселирующее устройство.
Самым распространённым рабочим веществом в воздушных тепловых насосах является хладагент R410A с температурой кипения -51,4 °С при нормальном атмосферном давлении. Хладагент, находящийся в замкнутой системе теплового насоса, в результате работы компрессора периодически меняет своё агрегатное состояние с жидкого на парообразное. Для того чтобы жидкий хладагент кипел, превращаясь в пар, поглощая из окружающего воздуха тепло, в теплообменнике необходимо создать давление, при котором температура фазового перехода будет ниже, чем температура окружающего воздуха. И, наоборот, парообразный хладагент будет отдавать тепло воздуху, превращаясь в жидкость, если создать давление, при котором температура фазового перехода будет выше температуры воздуха. Температура фазового перехода (испарения или конденсации жидкости) зависит от давления, при котором происходит этот процесс. В данном случае прослеживается нелинейная и монотонная зависимость — чем больше давление, тем выше температура фазового перехода. Основными местами, в которых нужно контролировать температуру и давление хладагента, является магистральная линия высокого давления на выходе из компрессора и магистраль низкого давления на входе в компрессор.
Наиболее выгодным решением для собственников коттеджей с системой отопления на электрических или дизельных котлах, стремящихся в разы снизить свои расходы на энергоносители, является установка воздушных тепловых насосов
Измерив температуру контактным термометром на выходе из испарителя, а манометром давление на всасывающей линии компрессора, расчётным методом можно получить значение по «перегреву» пара. Следует отметить, что для повышения эффективности нужно стремиться к заполнению испарителя максимальным количеством хладагента, как можно больше уменьшая перегрев, но при этом не допуская гидравлического удара, который может возникнуть при попадании жидкого хладагента в компрессор. Проведя измерения давления на нагнетающей магистрали компрессора и температуры на выходе из конденсатора, можно определить значения «переохлаждения» жидкости. По величине перегрева и переохлаждения судят о недостатке или избытке хладагента, находящегося в системе. Точные измерения будут также необходимы при увеличении расстояния между месторасположением наружного и внутреннего блока теплового насоса, так как поставляемые комплекты рассчитаны на определённую длину магистрали, и в этом случае необходимо будет добавлять хладагент в систему. Во избежание поломки дорогостоящего оборудования перед запуском воздушного теплового насоса (сплит-системы) в эксплуатацию необходимо произвести тест на герметичность (опрессовку) и вакуумирование. Исходя из общих технических требований СТО НОСТРОЙ 2.23.1-2011 «Монтаж и пусконаладка испарительных и компрессорно-конденсаторных блоков бытовых систем кондиционирования в зданиях и сооружениях», тест на герметичность следует проводить сухим газообразным азотом, соответствующим ГОСТ 9293, с точкой росы не более 40 °C.
Тест проходит в три этапа с увеличением давления на каждом этапе. Общая продолжительность теста может составлять 24 часа. За время проведения теста на герметичность температура и давление в подводящих магистралях могут измениться. Определить была ли утечка азота можно по величине давления и окружающей температуры. Согласно закону Шарля отношение давления и температуры в начале и в конце проведения теста должно оставаться неизменным при отсутствии утечек. При обнаружении утечек их необходимо устранить и провести тест на герметичность заново.
Вакуумирование лучше проводить двухступенчатым вакуумным насосом, позволяющим обеспечить более глубокий вакуум, чем одноступенчатые вакуумные насосы. Рекомендуемое время проведения вакуумирования может длиться до 18 часов. При этом остаточное давление нужно контролировать при помощи вакуумметра, и оно должно соответствовать значениям, рекомендованным производителем оборудования для данного типа хладагента. Превышение рекомендованных значений по остаточному давлению в магистралях говорит о наличии неконденсирующихся примесей и остатков влаги, от которых необходимо избавиться.
Правильное проведение монтажных и пусконаладочных работ обеспечит бесперебойную работу установленного оборудования на долгие годы. По заверениям ведущих производителей воздушных тепловых насосов, срок их службы превышает 20-летний рубеж.
Цифровые манометрические коллекторы являются многофункциональными приборами для запуска в эксплуатацию тепловых насосов и систем кондиционирования воздуха
Для решения задач по запуску в эксплуатацию, сервисного обслуживания тепловых насосов, холодильного оборудования, бытовых и промышленных систем кондиционирования воздуха идеально подходят цифровые манометрические коллекторы. Одними из самых востребованных на рынке РФ, в связи с надёжностью приборов и, в то же время, инновационностью технологий, являются коллекторы компании Testo. В 2015 году линейка продуктов была пополнена новыми манометрами testo 549, а также обновлёнными testo 550 и testo 557 с технологией Bluetooth и testo Refrigeration App для мобильных устройств.
Самым доступным по цене вариантом является манометрический коллектор testo 549. Этот прибор имеет двухходовой блок клапанов с увеличенным диапазоном измеряемого давления до 60 бар.
Ресурс батареи позволит проводить измерения до 250 часов. Металлическое обрамление дисплея и прорезиненный корпус делают прибор ещё более прочным. В памяти testo 549 заложено 60 наиболее распространённых хладагентов, благодаря этому прибор в автоматическом режиме производит расчёт перегрева и охлаждения. Для сокращения погрешностей измерений температуры (на поверхностях труб) в приборе предусмотрено использование коэффициента поверхностной компенсации, что позволяет сократить погрешности измерений при использовании поверхностных зондов температур. Более удобно с testo 549 проводить тест на герметичность с температурной компенсацией при помощи подключаемого высокоточного температурного зонда воздуха.
У манометрического коллектора testo 550, в дополнение к техническим возможностям testo 549, имеется встроенный Bluetooth-модуль, который обеспечивает соединение с мобильным устройством на расстоянии до 20 м. Благодаря бесплатному приложению testo Refrigeration, созданному для смартфонов и планшетов, работающих на Android и iOS, можно получать измеренные значения в режиме реального времени. Данные измерений приходят в виде графика или табличных данных (по желанию) с частотой измерения в две секунды, также на дисплее мобильного устройства могут отображаться расчётные данные по перегреву и охлаждению. Эти данные измерений можно сохранять в виде файлов формата PDF или CSV и передавать их сразу же по электронной почте. Помимо этого, с помощью мобильного приложения можно обновлять список хладагентов, а наиболее часто используемые хладагенты добавить в список избранного для быстрого доступа.
В 2015 году линейка продуктов была пополнена новыми манометрами testo 549, а также обновлёнными testo 550 и testo 557 с технологией Bluetooth и testo Refrigeration App для мобильных устройств
Обновлённый testo 557 имеет четырёхходовой блок клапанов и, обладая всеми преимуществами предыдущих манометрических коллекторов testo, позволяет с высокой точностью производить вакуумирование системы. Для этой цели в testo 557 используется высокоточный внешний зонд вакуума с датчиком Пирани с диапазоном измерения вакуума от 0 до 20 000 микрон и с разрешением от одного микрона. В testo 557 имеется встроенный сенсор абсолютного давления для измерения атмосферного давления для учёта полученного значения в расчётах, что обеспечивает более высокую точность, в особенности в диапазоне низкого давления.
Таким образом, манометрические коллекторы производства компании Testo являются многофункциональными приборами для запуска в эксплуатацию тепловых насосов и систем кондиционирования воздуха, способными раскрыть весь их потенциал, тем самым обеспечив максимальный уровень комфорта в любое время года с минимальными затратами на энергоносители.
