Czy chcesz wyposażyć ogrzewanie konwekcyjne w domu, w którym pompa ciepła powietrze-powietrze służy do podgrzewania płynu chłodzącego, co zapewnia znaczne oszczędności kosztów ogrzewania? Zgadzam się, że pełne ogrzewanie w towarzystwie ciepłej wody jest prawie darmowe - bardzo kuszące wydarzenie.
Ale nie wiesz, jak zbudować taki system, aby ogrzewać pomieszczenia i uzyskiwać ciepłą wodę na potrzeby domowe w alternatywny sposób?
Pomożemy poradzić sobie z tym problemem - w artykule podkreślono zasadę działania i konstrukcję pompy. Energia takiego układu będzie musiała zostać wydana tylko na działanie sprężarki, a większość ciepła zostanie pobrana prosto z ulicy z atmosfery, na którą nie potrzebujemy pieniędzy.
Rozważane są również zalety jego wdrożenia w systemie i znaczące wady. Szczególną uwagę zwraca się na wybór i obliczenia pompy.
A dla miłośników robienia wszystkiego własnymi rękami, proponujemy zbudować taką pompę samodzielnie, używając improwizowanych materiałów. Dostarczamy materiały fotograficzne i rekomendacje wideo na temat projektowania i działania pompy ciepła, aby pomóc.
Charakterystyka pompy ciepła powietrze-powietrze
Każda pompa ciepła odnosi się do sprzętu z dziedziny energii alternatywnej. Bierze energię cieplną mas powietrza na ulicy, z otaczającej przestrzeni w pomieszczeniu, aby ogrzać ją przedmiotami mieszkalnymi i niemieszkalnymi.
Nie stosuje się paliw łatwopalnych.
Zewnętrznie pompa ciepła (TN) powietrze-powietrze jest podobne do klimatyzatora z inwerterem, systemu dzielonego od jednostki zewnętrznej i wewnętrznej.
I zgodnie z zasadą działania, bardziej przypomina lodówkę, działa tylko „na odwrót”. Ale w odróżnieniu od nich, ta pompa ciepła może zarówno chłodzić, jak i ogrzewać masy powietrza w domu.
Pompa ciepła pobiera niskiej jakości energię cieplną z atmosfery z ulicy i ogrzewa nią powietrze w pomieszczeniu do komfortowych temperatur
Zasada działania i układ wewnętrzny
Proste fizyczne zjawisko termodynamiki stanowi kamień węgielny działania pomp ciepła powietrze-powietrze - ciecz chłodzi powierzchnię, z którą jest rozpraszana podczas parowania. Na przykład para nad kubkiem gorącej herbaty wykazuje ten sam efekt.
Zwykła lodówka działa również na tej zasadzie. Wewnątrz znajdują się rurki, przez które czynnik chłodniczy krąży pod wysokim ciśnieniem. Pobiera ciepło z wnętrza zamrażarki, jednocześnie lekko się rozgrzewając.
Następnie zgromadzone ciepło jest przekazywane do powietrza w pomieszczeniu przez wymiennik ciepła (kratki za lodówką).
Zimą pompa ciepła powietrze-powietrze ogrzewa powietrze w pomieszczeniu, a latem może je ochłodzić
I tak, że po ochłodzeniu czynnika chłodniczego do temperatur roboczych jest on sprężany w sprężarce. Ponadto, podczas cyklu pracy, freon w układzie kompresor-skraplacz-parownik stale zmienia się ze stanu gazowego w stan ciekły i odwrotnie.
Powietrzna pompa ciepła działa dokładnie w ten sam sposób. On pobiera ciepło tylko z ulicy, a nie z zamkniętej zamrażarki. Nawet jeśli na zewnątrz jest mroźno, w atmosferze wciąż jest dużo energii cieplnej.
Aby wytworzyć ciepło, pompa ciepła potrzebuje tylko energii zużytej na sprężarkę. Schemat pokazuje szczegółowo proces wymiany ciepła
Pompa ciepła powietrze-powietrze składa się z następujących elementów:
- kompresor;
- Parownik z dmuchawą z wymuszonym obiegiem powietrza;
- zawór rozprężny;
- miedziane rury do pompowania freonu między ulicą a domem;
- skraplacz z wentylatorem do dostarczania ogrzanego powietrza do pomieszczenia.
Pierwsze trzy elementy składają się na jednostkę zewnętrzną, a ostatni odnosi się do wnętrza pompy ciepła. Izolowane termicznie rurki miedziane są przeznaczone do ciągłego przepływu chłodziwa między tymi modułami układu dzielonego.
Ruch freonu w pompie ciepła odbywa się w błędnym kole, w wyniku którego stale się kurczy i rozszerza
Algorytm działania pompy ciepła powietrze-powietrze przedstawia się następująco:
- Wentylator zasysa powietrze uliczne do jednostki zewnętrznej i przepuszcza je przez żebra zewnętrznego parownika. Freon krążący przez wymiennik ciepła pochłania energię cieplną w nim, zamieniając się w stan gazowy.
- Następnie gaz wchodzi do skraplacza, gdzie jest sprężany. Następnie jest pompowany przez miedziane rury do jednostki wewnętrznej.
- W skraplaczu znajdującym się w domu gaz przechodzi z powrotem do cieczy, przenosząc ciepło do powietrza w pomieszczeniu.
- Następnie nadciśnienie jest odpowietrzane za pomocą zaworu rozprężnego, a ciekły freon jest ponownie wysyłany do głównego parownika.
Temperatura freonu wchodzącego do jednostki zewnętrznej jest zawsze niższa niż temperatura otoczenia. Dlatego zawsze pobiera ciepło z atmosfery.
Ale poziom „chłodzenia” chłodziwa w układzie jest stały, a temperatura zewnętrzna stale się zmienia. Z tego powodu przy silnych mrozach VT traci skuteczność.
Cykl ruchu nośnika ciepła pompy ciepła powietrze-powietrze: 1. jest sprężany przez sprężarkę, 2. skrapla się w wymienniku ciepła, oddając ciepło, 3. wchodzi do zewnętrznego wymiennika ciepła w postaci cieczy, 4. paruje tam, przechwytując energię cieplną czynnika zewnętrznego podczas parowania, 5 wraca do kondensatora ponownie
Aby zwiększyć wydajność pompy ciepła, powierzchnie skraplacza i parownika są tak duże, jak to możliwe. Aby zapewnić nieprzerwaną pracę w zimie, zewnętrzny wymiennik ciepła jest wyposażony we własny system odszraniania.
Plusy i minusy powietrznej pompy ciepła
Każdy technicznie złożony system ma swoje zalety i wady. Materiały informacyjne to jedno, ale w rzeczywistości właściciele pomp ciepła są narażeni na pewne problemy.
Galeria obrazów
Zdjęcie z
Korzystanie z pompy przez cały rok
System powietrze-powietrze zamontowany obok domu
Wewnętrzna pompa powietrze-powietrze
Jednostka zewnętrzna dla systemu rozgałęzionego
Instalacje grzewcze / chłodzące powietrze-powietrze są korzystne z wielu powodów.
Główne zalety to:
- Uniwersalność. Systemy umożliwiają ogrzewanie i chłodzenie pomieszczeń w zależności od przeznaczenia pomieszczenia, potrzeb i pory klimatycznej.
- Przyjazność dla środowiska. Pozwalają całkowicie zrezygnować ze spalania gazu ziemnego, węgla, drewna opałowego itp., Zatkając środowisko naturalne produktami spalania.
- Łatwa instalacja. Nie jest trudno zmontować system komponentów produkcji fabrycznej. Możesz zbudować własną pompę ciepła z improwizowanych środków.
- Bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Proces wytwarzania ciepła nie jest związany z wykorzystaniem paliwa. Nawet nieprawidłowości w działaniu instalacji nie mogą powodować pożarów.
- Rentowność Przyciąga go wysoki współczynnik przenikania ciepła przy minimalnych kosztach (na zużyty 1 kW energii elektrycznej wytwarzają 4–5 kW ciepła). Ponadto szybko się opłacają.
- Przystępna cena. Koszt fabrycznych systemów pozwala na zakup pompy ciepła dla prawie wszystkich. Samodzielna instalacja będzie prawie bezpłatna.
- Wygoda obsługi. Najbardziej zaawansowanym technicznie urządzeniem w systemie jest kompresor, którego utrzymanie jest trudne do opanowania. Przy obciążeniu typowym dla pomp ciepła sprężarki rzadko ulegają awarii przed czasem obiecanym przez producenta.
Aby zorganizować ogrzewanie w jednym pomieszczeniu, wystarczy zainstalować system dzielony, zawieszając moduł zewnętrzny na fasadzie i konwektor na ścianie wewnętrznej.Aby ogrzać kilka pomieszczeń, trzeba będzie wyposażyć kanały dystrybucji ogrzanego powietrza.
Na każdy kilowat zużytej energii elektrycznej pompa ciepła dostarcza do pięciu kilowatów energii cieplnej
Cała kontrola pompy ciepła powietrze-powietrze odbywa się poprzez zintegrowaną automatyzację. Szczególna uwaga nie zostanie zwrócona na działanie i konfigurację tego systemu. Będziesz musiał tylko regularnie czyścić filtry powietrza, a czasem je wymieniać.
Do negatywnych stron pomp ciepła należą:
- choć niewielkie, ale wciąż głośne tło;
- bezpośrednia zależność wydajności systemu od temperatury zewnętrznej;
- zwiększone zużycie energii podczas zimnej pogody na ulicy;
- kurz stale wiszący w powietrzu z powodu ciągłej pracy wentylatora i konwekcji powietrza w pomieszczeniu;
- zależność od zasilania (do nieprzerwanej pracy wymagany jest generator).
W temperaturach na zewnątrz do -10 ° C wszystko działa dobrze, ciepło pobierane z ulicy wystarcza, aby stworzyć komfortowe warunki w domu. Ale przy dalszym chłodzeniu wydajność pompy gwałtownie spada.
Jeśli domek jest zbudowany w obszarze o zimnym klimacie i silnych mrozach w zimie, nie można obejść się bez dodatkowego kotła lub kominka.
W ciepłym klimacie powietrzna pompa ciepła może łatwo poradzić sobie z zadaniami ogrzewania prywatnego domu, ale przy silnych mrozach dodatkowe źródło ciepła nie zaszkodzi
Takie systemy idealnie nadają się do aranżacji ogrzewania powietrznego. Minimalne zużycie energii, wysiłek instalacyjny i problemy konserwacyjne. Ale nie mogą podgrzać wody. Aby to zrobić, będziesz musiał dodatkowo zainstalować kocioł lub podłączyć się do scentralizowanych sieci.
Pompy ciepła powietrze-powietrze to najlepszy sposób na ogrzanie budynków wykonanych z drewna lub SIW. Takie budynki mają niskie straty ciepła, pompy powietrzne do ich ogrzewania są nadmierne.
Latem pompa ciepła powietrze-powietrze może być używana do podgrzewania wody w basenie
Główne różnice w stosunku do klimatyzatora
Zewnętrznie pompa ciepła powietrze-powietrze jest podobna do klimatyzatora domowego. Ale ma swoje własne charakterystyczne cechy i specyfikacje.
Pierwsze urządzenie służy jako główne źródło ogrzewania, działające przez cały rok. A drugi jest bardziej przeznaczony do chłodzenia powietrza w letnim upale.
Główną funkcją pompy ciepła jest ogrzewanie. Jednak wiele modeli jest również zdolnych do chłodzenia powietrza w pomieszczeniu. Ale w tym trybie pracy są znacznie gorsze od klimatyzatora pod względem wydajności energetycznej. Jest to raczej skrajny przypadek ich użycia.
Z wyglądu klimatyzacja i klimatyzacja VT są podobne, ale mają zupełnie inny cel i cechy operacyjne.
Z drugiej strony wiele klimatyzatorów z falownikiem może ogrzewać powietrze w pomieszczeniu. Ale jednocześnie zużywają znacznie więcej pomp ciepła. Każde urządzenie ma swój własny cel.
Zastosowanie nagrzewnic powietrze-powietrze jest przede wszystkim przejściem na odnawialne źródła energii.
Systemy te są opłacalne ekonomicznie, pomimo dużych początkowych inwestycji. Zmniejszenie rachunków za ogrzewanie spłaca wszystkie koszty początkowe.
Wybór i obliczenia pompy ciepła
Pompa ciepła powietrze-powietrze będzie skuteczna tylko wtedy, gdy zostanie prawidłowo wybrana. Konieczne jest wcześniejsze obliczenie jego mocy, w zależności od kwadratury domu. I dopiero wtedy spójrz na ceny różnych producentów.
W obliczeniach stosuje się współczynnik efektywności energetycznej COP (stosunek mocy VT do zużytej energii).
W „warunkach szklarniowych” często osiąga 4–5 punktów, a najnowocześniejsze modele do 7–8. Jednak gdy temperatura zewnętrzna spadnie do -15–20 ° С, wskaźnik ten gwałtownie spada do zaledwie dwóch.
Pompa ciepła zapewnia optymalną wydajność ogrzewania w temperaturach na zewnątrz -10 ... + 10 stopni Celsjusza, więc pobiera do energy energii cieplnej z ulicy
Przy obliczaniu ogrzewania powietrznego należy wziąć pod uwagę:
- izolacja termiczna i nasłonecznienie pomieszczeń;
- powierzchnia pokoi;
- liczba mieszkańców w domku;
- ogólne warunki klimatyczne w miejscu, w którym stoi dom.
W większości domów potrzeba około dziesięciu kW mocy pompy ciepła na każde dziesięć metrów kwadratowych. Ale wszystko tutaj jest raczej arbitralne. Jeśli sufity powyżej 2,7 m lub ściany i okna są słabo izolowane, wymagane będzie więcej ciepła.
W Azji i Europie jest wielu producentów pomp ciepła powietrze-powietrze.
Dobre recenzje mają systemy z Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Nośnik, Aertec, Panasonic i Toshiba. Prawie wszystkie ich modele są dostosowane do krajowych warunków pracy i sprawdziły się dobrze.
Nawet przy spadkach napięcia nie pękają, po włączeniu prądu działają poprawnie.
Cena pracujących pomp ciepła powietrza waha się w przedziale od 90 do 450 tysięcy rubli. Tutaj wiele zależy nie tylko od wydajności urządzenia, ale także od dodatkowej funkcjonalności i kraju produkcji.
Oddzielne modele uzupełniają:
• filtry do czyszczenia i dezynfekcji powietrza;
• grzałki rezerwowe;
• generatory elektryczne;
• moduły GSM do sterowania systemem;
• jonizatory i ozonatory.
Praktyka pokazuje, że w mrozach poniżej -15 ° C w pomieszczeniach ogrzewanych tylko przez pompę ciepła powietrze staje się chłodne. A bez dodatkowego grzejnika komfort w pokojach szczerze nie pachnie.
Jednak w regionach południowych, gdzie takie przymrozki występują rzadko, VT jest dość skuteczny i uzasadnia wydane pieniądze więcej niż ze względu na oszczędności energii.
Domowej roboty ze starej lodówki
Montaż pompy ciepła powietrze-powietrze z oddzielnych sprężarek i skraplaczy jest dość trudny bez specjalistycznej wiedzy inżynierskiej. Ale do małego pokoju lub szklarni możesz użyć starej lodówki.
Najprostszą powietrzną pompę ciepła można wykonać z lodówki, rozciągając do niej kanał powietrzny z ulicy i zawieszając wentylator na tylnej kratce wymiennika ciepła
Aby to zrobić, wykonaj dwa otwory w przednich drzwiach lodówki. Przez pierwsze powietrze uliczne wejdzie do zamrażarki, a przez drugie dolne zostanie zabrane z powrotem na ulicę.
Jednocześnie podczas przejścia przez komorę wewnętrzną przekaże freonowi część ciepła w nim obecnego.
Możesz także po prostu schłodzić maszynę do ściany za pomocą otwartych drzwi na zewnątrz i wymiennika ciepła z tyłu pomieszczenia. Należy jednak pamiętać, że moc takiego grzejnika będzie niewielka i zużywa dużo energii elektrycznej.
Powietrze w pomieszczeniu jest podgrzewane z wymiennika ciepła z tyłu lodówki. Taka pompa ciepła może jednak działać tylko przy temperaturach zewnętrznych co najmniej plus pięć Celsjusza.
To urządzenie gospodarstwa domowego jest przeznaczone wyłącznie do użytku w pomieszczeniach.
W dużym domku system ogrzewania powietrznego będzie musiał zostać uzupełniony kanałami powietrznymi, które równomiernie rozprowadzają ciepłe powietrze w całym pomieszczeniu
Instalacja pompy ciepła powietrze-powietrze jest niezwykle prosta. Konieczne jest zainstalowanie zewnętrznych i wewnętrznych bloków, a następnie połączenie ich razem za pomocą obwodu z płynem chłodzącym.
Pierwsza część systemu jest instalowana na ulicy: bezpośrednio na elewacji, na dachu lub obok budynku. Drugi w domu można umieścić na suficie lub ścianie.
Zaleca się zamontowanie jednostki zewnętrznej kilka metrów od wejścia do domku i z dala od okien, nie zapomnij o hałasie wytwarzanym przez wentylator.
A wewnętrzny jest ustawiony tak, że strumień ciepłego powietrza z niego równomiernie rozprowadza się po pomieszczeniu.
Jeśli planujesz ogrzać dom z kilkoma pokojami na różnych piętrach za pomocą pompy ciepła powietrze-powietrze, będziesz musiał wyposażyć system kanałów wentylacyjnych w wymuszony zrzut.
W takim przypadku lepiej jest zamówić projekt u kompetentnego inżyniera, w przeciwnym razie moc TN może nie być wystarczająca dla wszystkich pomieszczeń.
Licznik i urządzenie ochronne muszą wytrzymać obciążenia szczytowe wytwarzane przez pompę ciepła. Przy ostrym chłodzeniu za oknem sprężarka zaczyna zużywać energię elektryczną wiele razy więcej niż zwykle.
Najlepiej, aby taka nagrzewnica powietrza układała oddzielny przewód zasilający od panelu rozdzielczego.
Szczególną uwagę należy zwrócić na instalację rur do freonu. Nawet najmniejsze wióry wewnątrz mogą uszkodzić sprzęt sprężarki.
Tutaj nie możesz się obejść bez umiejętności lutowania miedzi. Uzupełnienie czynnika chłodniczego należy zasadniczo powierzyć fachowcowi, aby uniknąć późniejszych problemów z wyciekami.
W tym artykule opisano instrukcje krok po kroku dotyczące wytwarzania pompy ciepła z lodówki.
Zasada działania układu podziału termicznego „powietrze-powietrze”:
Powietrzna pompa ciepła w systemie grzewczym dwupiętrowego domu:
Falownik klimatyzacji lub pompa ciepła - co jest lepsze?
Pompy ciepła powietrze-powietrze to wysoce wydajne urządzenia. Są łatwe w utrzymaniu, łatwe w obsłudze i ekonomiczne.
W sprzedaży jest teraz ogromny asortyment podobnych systemów, do każdego domu możesz wybrać instalację grzewczą. Konieczne jest tylko prawidłowe obliczenie jego mocy, a następnie będzie skutecznie służyć przez wiele lat.
Co sądzisz o wydajności i możliwości zastosowania pomp ciepła powietrze-powietrze? Podziel się swoją opinią, wystaw opinię na temat korzystania z jednostek i zadawaj pytania. Formularz komentarza znajduje się poniżej.