Luft-til-luft varmepumpe: driftsprincip, enhed, valg og beregninger

Ønsker du at udstyre konvektionsopvarmning i huset, hvor en luft-til-luft varmepumpe bruges til at opvarme kølevæsken, hvilket giver betydelige besparelser i opvarmningsomkostninger? Enig med, at det er næsten gratis at få fuld opvarmning i et firma med varmt vand - en meget fristende begivenhed.

Men du ved ikke, hvordan man bygger et sådant system for at opvarme lokalerne på en alternativ måde og få varmt vand til huslige behov?

Vi vil hjælpe med at tackle dette problem - artiklen fremhæver driftsprincippet og design af pumpen. Energien i et sådant system skal kun bruges på betjening af kompressoren, og hovedparten af ​​varmen tages lige fra gaden fra atmosfæren, som vi ikke kræver penge til.

Fordelene ved dets implementering i systemet og betydelige ulemper overvejes også. Der lægges særlig vægt på valg og beregning af pumpen.

Og for at elskere kan gøre alt med deres egne hænder, tilbyder vi at bygge en sådan pumpe på egen hånd ved hjælp af improviserede materialer. Vi leverer fotografisk materiale og videoanbefalinger om design og drift af varmeluftpumpen til hjælp.

Luft-til-luft varmepumpe karakteristisk

Enhver varmepumpe henviser til udstyr fra omfanget af alternativ energi. Han tager den termiske energi fra luftmasserne på gaden fra det omkringliggende rum i rummet for at varme det op med boliger og ikke-beboelsesgenstande.

Der bruges ikke brændbare brændstoffer.

Ekstern varmepumpe (TH) luft-til-luft svarer til et inverter-klimaanlæg, delt system fra den eksterne og interne blok.

Og i henhold til handlingsprincippet ligner det mere et køleskab, det fungerer kun “omvendt”. Men i modsætning til dem begge er denne varmepumpe i stand til både at køle og opvarme luftmasserne i huset.

Varmepumpen tager lav kvalitet varmeenergi fra atmosfæren fra gaden og opvarmer rumluften med den til behagelige temperaturer

Princip for drift og intern arrangement

Et simpelt fysisk fænomen med termodynamik er hjørnestenen i driften af ​​luft-til-luft-varmepumper - en væske afkøler den overflade, som den spredes med under fordampning. F.eks. Viser damp over et krus varm te den samme effekt.

Et almindeligt køleskab fungerer også efter dette princip. Inde i det er rør, gennem hvilke kølemediet cirkulerer under højt tryk. Det tager varme fra indersiden af ​​fryseren og opvarmes lidt på samme tid.

Derefter overføres den indsamlede varme til rumluften gennem en varmeveksler (gitter bag køleskabet).

Om vinteren opvarmer luft-til-luft-varmepumpen rumluft, og om sommeren kan den afkøle den

Og så når kølemediet er kølet ned til driftstemperaturer, komprimeres det i kompressoren. Og for arbejdscyklussen, freon inde i systemet kompressor-kondensator-fordamper skifter konstant fra en gasformig tilstand til en flydende tilstand og vice versa.

Luftvarmepumpen fungerer nøjagtigt på samme måde. Han tager kun varme fra gaden og ikke fra en lukket fryser. Selv hvis det er frostigt udenfor, er der stadig en masse termisk energi i atmosfæren.

For at producere varme har varmepumpen kun brug for den energi, der bruges på kompressoren. Diagrammet viser detaljeret processen med varmeoverførsel

Luft-til-luft-varmepumpen består af følgende elementer:

• kompressor;
• Fordamper med tvungen luftblæser;
• ekspansionsventil;
• kobberrør til pumpning af freon mellem gaden og huset;
• en kondensator med ventilator til tilførsel af opvarmet luft til rummet.

De første tre elementer udgør den eksterne enhed, og den sidste henviser til indersiden af ​​varmepumpen. Varmeisolerede kobberrør er designet til kontinuerlig bevægelse af kølevæsken mellem disse moduler i det splittede system.

Bevægelse af freon i varmepumpen forekommer i en ond cirkel, som et resultat heraf konstant sammentrækker og udvides

Luft-til-luft-varmepumpens driftsalgoritme er som følger:

1. Gadeluften trækkes ind af blæseren ind i udendørsenheden og drives gennem finnerne på den eksterne fordamper. Freonet, der cirkulerer gennem varmeveksleren, absorberer den varmeenergi i den og omdannes til en gasformig tilstand.
2. Derefter kommer gassen ind i kondensatoren, hvor den komprimeres. Og så pumpes det gennem kobberrør til indendørsenheden.
3. I kondensatoren, der er placeret i huset, passerer gassen tilbage i væsken og overfører varme til indeluften.
4. Derefter udluftes det overskydende tryk ved hjælp af en ekspansionsventil, og den flydende freon sendes igen til den primære fordamper.

Temperaturen på den freon, der kommer ind i den eksterne enhed, er altid lavere end den omgivende temperatur. Derfor tager det altid varme fra atmosfæren.

Men niveauet for "afkøling" af kølevæsken i systemet er konstant, og udetemperaturen svinger konstant. Af denne grund mister VT i alvorlige frosts effektivitet.

Bevægelsescyklussen af ​​varmebæreren i luft-luft-varmepumpen: 1. den komprimeres af kompressoren, 2. kondenseres i varmeveksleren, mens den afgiver varme, 3. går ind i den eksterne varmeveksler i form af væske, 4. den fordamper der, og opsamler det eksterne mediers termiske energi under fordampning, 5 vender tilbage til kondensatoren igen

For at øge varmepumpens effekt er overfladerne på kondensatoren og fordamperen gjort så store som muligt. Og til uafbrudt drift om vinteren er den udendørs varmeveksler udstyret med sit eget afrimningssystem.

Fordele og ulemper ved en luftvarmepumpe

Hvert teknisk komplekst system har sine egne fordele og ulemper. Uddelingssteder er en ting, men i virkeligheden risikerer varmepumpejere at møde visse problemer.

Luft-til-luft opvarmnings / køling anlæg er gavnlige af flere årsager.

De vigtigste fordele inkluderer:

• Alsidighed. Systemer giver dig mulighed for at opvarme og afkøle værelser afhængigt af formålet med rummet, behov og den klimatiske sæson.
• Miljøvenlighed. De gør det muligt helt at opgive forbrænding af naturgas, kul, brænde osv. Og tilstoppe det naturlige miljø med forbrændingsprodukter.
• Nem installation. Det er ikke vanskeligt at samle et system med komponenter til fabriksproduktion. Du kan selv bygge en varmepumpe med improviserede midler.
• Brandsikkerhed. Processen med at generere varme er ikke forbundet med brugen af ​​brændstof. Selv overtrædelser i driften af ​​installationen vil ikke være i stand til at forårsage brand.
• Økonomi. De tiltrækkes af en høj varmeoverførselskoefficient til minimale omkostninger (de producerer 4-5 kW varme per 1 kW forbrugt elektricitet). Derudover betaler de sig hurtigt.
• Prisbillig til prisen. Prisen på fabriksfremstillede systemer giver dig mulighed for at købe en varmepumpe til næsten alle. Selvfremstillet installation vil være næsten gratis.
• Bekvemmelighed ved betjening. Den mest teknisk sofistikerede enhed i systemet er en kompressor, hvis vedligeholdelse er vanskelig at håndtere. Med en belastning, der er typisk for varmepumper, svigter kompressorer sjældent inden producentens lovede tid.

Til organisering af opvarmning i et rum er nok installer delt systemved at hænge et eksternt modul på facaden og en konvektor på den indvendige væg. For at opvarme flere rum skal udstyres distributionskanalerne til opvarmet luft.

For hver kilowatt forbrugt elektricitet leverer varmepumpen op til fem kilowatt termisk energi

Al kontrol af luft-til-luft-varmepumpen udføres ved integreret automatisering. Der vil ikke blive lagt særlig vægt på betjening og konfiguration af dette system. Det vil kun være nødvendigt at rengøre luftfiltrene regelmæssigt og undertiden ændre dem.

Blandt de negative sider af varmepumper er følgende:

• omend en svag, men stadig støjende baggrund;
• direkte afhængighed af systemeffektivitet af ekstern temperatur;
• øget strømforbrug under koldt vejr på gaden;
• støv hængende konstant i luften på grund af den kontinuerlige drift af ventilatoren og luftkonvektion i rummet;
• afhængighed af strømforsyning (til uafbrudt drift kræves en generator).

Ved temperaturer uden for -10 ° C fungerer alt fint, varmen fra gaden er nok til at skabe komfortable forhold i huset. Men med yderligere afkøling falder pumpens effektivitet kraftigt.

Hvis hytten er bygget i et område med koldt klima og svær frost om vinteren, kan du ikke undvære en ekstra kedel eller pejs.

I et varmt klima kan en luftvarmepumpe let klare opgaverne med opvarmning af et privat hus, men i svær frost vil en ekstra varmekilde ikke skade

til udstyr til luftvarme sådanne systemer passer perfekt. Minimum energiforbrug, installationsindsats og vedligeholdelsesproblemer. Men de kan ikke varme op vandet.For at gøre dette skal du desuden installere en kedel eller oprette forbindelse til centraliserede netværk.

Luft-til-luft varmepumper er den bedste måde at opvarme bygninger lavet af træ eller SIW. Sådanne bygninger har lave varmetab, der er tilstrækkelig rigdom med luftvarmepumpekapaciteter til deres opvarmning.

Om sommeren kan luft-til-luft varmepumpe bruges til at opvarme poolvand

De største forskelle fra klimaanlægget

Eksternt svarer luft-til-luft-varmepumpen som et hus-klimaanlæg. Men det har sine egne karakteristiske designfunktioner og specifikationer.

Den første enhed bruges som hovedkilde til opvarmning og arbejder året rundt. Og den anden er mere beregnet til afkøling af luft i sommervarmen.

Varmepumpens hovedfunktion er opvarmning. Imidlertid kan mange modeller også køle rumluft. Men i denne driftsform er de betydeligt ringere end klimaanlægget med hensyn til energieffektivitet. Dette er snarere et ekstremt tilfælde af brugen af ​​dem.

I udseende er aircondition og luft VT ens, men har et helt andet formål og ydeevne

På den anden side mange inverter klimaanlæg kan varme indeluft. Men på samme tid bruger de meget mere varmepumper. Hver enhed har sit eget formål.

Brugen af ​​luft-til-luftvarmere er primært en skifte til vedvarende energikilder.

Disse systemer er økonomisk levedygtige på trods af store initialinvesteringer. Reduktion af varmefakturaer betaler alle omkostninger på forhånd.

Valg og beregning af varmepumpen

En luft-til-luft varmepumpe vil kun være effektiv, hvis den er korrekt valgt. Det er nødvendigt at beregne dens magt på forhånd, afhængigt af husets kvadratur. Og først derefter se, hvilke priser forskellige producenter har.

I beregningerne bruges COP's energieffektivitet (forholdet mellem VT-effekten og den forbrugte energi).

Under ”drivhusbetingelser” når den ofte 4-5 punkter, og de mest moderne modeller op til 7–8. Når udetemperaturen imidlertid falder til -15–20 ° С, falder denne indikator kraftigt til kun to.

Varmepumpen giver optimal produktivitet til opvarmning ved udetemperaturer på -10 ... + 10 grader celsius, så det tager op til ¾ af termisk energi fra gaden

ved beregning af luftopvarmning skal overvejes:

• varmeisolering og isolering af rum;
• område af værelser;
• antal beboere i hytten;
• generelle klimatiske forhold i det område, hvor huset ligger.

For de fleste hjem er der behov for cirka ti kW varmepumpekraft for hver ti kvadratmeter. Men alt her er temmelig vilkårligt. Hvis lofterne over 2,7 m eller væggene og vinduerne er dårligt isoleret, er der behov for mere varme.

Der er mange producenter af luft-til-luft varmepumper i Asien og Europa.

Gode ​​anmeldelser har systemer fra Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic og Toshiba. Næsten alle deres modeller er tilpasset de indenlandske driftsforhold og har vist sig godt.

Selv med spændingsfald går de ikke i stykker og fortsætter med at fungere ordentligt efter at have tændt for elektricitet.

Prisen på kørende luftvarmepumper varierer i intervallet fra 90 til 450 tusind rubler. Her afhænger meget ikke kun af enhedens kapacitet, men også af yderligere funktionalitet og fremstillingslandet.

Separate modeller supplerer:

• filtre til rengøring og desinfektion af luft;
• backup varmeapparater;
• elektriske generatorer;
• GSM-moduler til styring af systemet;
• ionisatorer og ozoniseringsmidler.

Praksis viser, at i frost under -15 ° C i rum, der kun opvarmes af en varmeluftpumpe, bliver det køligt. Og uden en ekstra varmelegeme lugter komforten i værelserne ærligt ikke.

I de sydlige regioner, hvor sådanne frost er sjældne, er VT imidlertid ganske effektiv og retfærdiggør de penge, der er brugt mere end på grund af energibesparelser.

Hjemmelavet fra et gammelt køleskab

Det er ret vanskeligt at samle en luft-til-luft varmepumpe fra individuelle kompressorer og kondensatorer med dine egne hænder uden tilstrækkelig specialiseret teknisk viden. Men til et lille rum eller drivhus kan du bruge det gamle køleskab.

Den enkleste luftvarmepumpe kan fremstilles fra køleskabet ved at forlænge en luftkanal ind i den fra gaden og hænge ventilatoren på den bageste grill på varmeveksleren

For at gøre dette, laves to huller i hoveddøren til køleskabet. Gennem den første vil gaden luft komme ind i fryseren, og gennem den anden nedre føres den tilbage til gaden.

På samme tid under passage gennem det indre kammer vil det give en del af den varme, der er til stede i det, til freon.

Du kan også blot køle maskinen ned i væggen med en åben dør til ydersiden og en varmeveksler på bagsiden til rummet. Men det skal huskes, at strømmen til en sådan varmelegeme vil være lille, og den bruger meget elektricitet.

Indendørsluft opvarmes fra varmeveksleren bag på køleskabet. En sådan varmepumpe er imidlertid kun i stand til at arbejde ved udetemperaturer på mindst plus fem Celsius.

Dette hjemmeapparat er kun beregnet til indendørs brug.

I et stort sommerhus skal luftvarmesystemet suppleres med luftkanaler, der fordeler varm luft jævnt i lokalerne

Installation af en luft-til-luft varmepumpe er ekstremt enkel. Det er nødvendigt at installere de eksterne og interne blokke og derefter forbinde dem ved hjælp af et kredsløb med et kølemiddel.

Den første del af systemet er installeret på gaden: direkte på facaden, på taget eller ved siden af ​​bygningen. Den anden i huset kan placeres i loftet eller væggen.

Det anbefales at installere udendørsenheden få meter fra indgangen til hytten og væk fra vinduerne. Glem ikke støj fra ventilatoren.

Og den indre er indstillet, så strømmen af ​​varm luft fra den spreder jævnt i hele rummet.

Hvis du planlægger at opvarme et hus med flere værelser på forskellige etager med en luft-til-luft varmepumpe, bliver du nødt til at udruste ventilationsrørsystemet med tvangsafladning.

I dette tilfælde er det bedre at bestille projektet fra en kompetent ingeniør, ellers er TN-strømmen muligvis ikke nok til alle rum.

Måleren og beskyttelsesanordningen skal modstå de spidsbelastninger, der oprettes af varmepumpen. Med en skarp afkøling uden for vinduet begynder kompressoren at forbruge elektricitet mange gange mere end normalt.

Det er bedst for en sådan luftvarmer at lægge en separat forsyningsledning fra fordelingspanelet.

Man skal være særlig opmærksom på installationen af ​​rør til freon. Selv de mindste spån indeni kan skade kompressorudstyret.

Her kan du ikke undvære færdighederne med at lodde kobber. Brændstofpåfyldning af kølemedium bør generelt overlades til en professionel for at undgå senere problemer med dets lækager.

Trinvise instruktioner til fremstilling af en varmepumpe fra et køleskab er beskrevet i denne artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Princippet om drift af det split air-to-split split-system:

Luftvarmepumpe i varmesystemet i et to-etagers hus:

Klimaanlæg inverter eller varmeluftpumpe - hvilket er bedre?

Luft-til-luft varmepumper er yderst effektive enheder. De er lette at vedligeholde, lette at betjene og økonomiske.

På salg nu er et stort udvalg af lignende systemer, for ethvert hjem kan du vælge en varmeinstallation. Det er kun nødvendigt at beregne sin magt korrekt, da fungerer det effektivt i mange år.

Hvad synes du om effektiviteten og gennemførligheden af ​​at bruge luft-til-luft-varmepumper? Del din mening, lad feedback om brugen af ​​enheder og still spørgsmål. Kommentarformularen findes nedenfor.