Ilma-ilma-lämpöpumppu: toimintaperiaate, laite, valinta ja laskelmat

Haluatko varustaa talon konvektiolämmityksen, jossa jäähdytysnesteen lämmittämiseen käytetään ilmasta ilmaan lämpöpumppua, mikä säästää huomattavasti lämmityskustannuksia? Hyväksy, että täyden lämmityksen saaminen yrityksessä kuumalla vedellä on melkein ilmaista - erittäin houkutteleva tapahtuma.

Mutta et tiedä kuinka rakentaa tällainen järjestelmä tilojen lämmittämiseksi vaihtoehtoisella tavalla ja kuuman veden saamiseksi kotitalouksien tarpeisiin?

Autamme käsittelemään tätä kysymystä - artikkelissa korostetaan pumpun toimintaperiaatetta ja suunnittelua. Tällaisen järjestelmän energia on käytettävä vain kompressorin toimintaan, ja suurin osa lämmöstä kuluu vain kadulta ilmakehältä, jolle emme vaadi rahaa.

Harkitaan myös sen toteuttamisen etuja järjestelmässä ja merkittäviä haittoja. Erityistä huomiota kiinnitetään pumpun valintaan ja laskentaan.

Ja rakastajille, jotka tekevät kaiken omilla käsillään, tarjoamme rakentaa tällaisen pumpun itse käyttämällä improvisoituja materiaaleja. Tarjoamme valokuvamateriaaleja ja videosuosituksia lämpöilmapumpun suunnittelusta ja käytöstä.

Ilma-ilma-lämpöpumpun ominaisuus

Kaikki lämpöpumput tarkoittavat laitteita, jotka kuuluvat kohtaan vaihtoehtoinen energia. Hän ottaa kadulla olevien ilmamassajen lämpöenergian huoneen ympäröivästä tilasta lämmittämään sitä asuin- ja muilla kohteilla.

Palavia polttoaineita ei käytetä.

Ulkoisesti lämpöpumppu (TH) ilmasta ilmaan on samanlainen kuin invertterilmastointilaite, split-järjestelmä ulkoisesta ja sisäisestä lohkosta.

Ja toimintaperiaatteen mukaan se näyttää enemmän jääkaapilta, se toimii vain ”päinvastoin”. Mutta toisin kuin molemmat, tämä lämpöpumppu kykenee sekä jäähdyttämään että lämmittämään talon ilmamassoja.

Lämpöpumppu ottaa huonolaatuista lämpöenergiaa kadun ilmakehästä ja lämmittää huoneilman sen avulla mukaviin lämpötiloihin

Toimintaperiaate ja sisäinen järjestely

Termodynamiikan yksinkertainen fysikaalinen ilmiö on ilma-ilma-lämpöpumppujen toiminnan kulmakivi - neste jäähdyttää pinnan, jonka kanssa se hajoaa haihtumisen aikana. Esimerkiksi höyry kuuman teen mukin yläpuolella osoittaa saman vaikutuksen.

Tavallinen jääkaappi toimii myös tällä periaatteella. Sen sisällä on putkia, joiden läpi kylmäaine kiertää korkeassa paineessa. Se vie lämpöä pakastimen sisäpuolelta ja lämpenee samalla samalla.

Sitten kerätty lämpö siirretään huoneilmaan lämmönvaihtimen (ritilät jääkaapin takana) kautta.

Talvella ilma-ilma-lämpöpumppu lämmittää huoneilmaa, ja kesällä se voi jäähdyttää sen

Ja niin, että kun kylmäaine jäähtyy käyttölämpötilaan, se puristetaan kompressorissa. Ja työjakson aikana freoni järjestelmän sisällä kompressori-lauhdutin-höyrystimen muuttuu jatkuvasti kaasumaisesta tilasta nestemäiseen tilaan ja päinvastoin.

Ilmalämpöpumppu toimii täsmälleen samalla tavalla. Hän ottaa lämpöä vain kadulta, ei suljetusta pakastimesta. Vaikka ulkona onkin pakkas, ilmakehässä on edelleen paljon lämpöenergiaa.

Lämmön tuottamiseksi lämpöpumppu tarvitsee vain kompressoriin käytetyn energian. Kaavio esittää yksityiskohtaisesti lämmönsiirtoprosessin

Ilma-ilma-lämpöpumppu koostuu seuraavista elementeistä:

• kompressori;
• Höyrystin pakkoilmapuhaltimella;
• paisuntaventtiili;
• kupariputket freonin pumppaamiseksi kadun ja talon välillä;
• jäähdytin tuulettimella kuumennetun ilman syöttämiseksi huoneeseen.

Kolme ensimmäistä elementtiä muodostavat ulkoisen yksikön, ja viimeinen viittaa lämpöpumpun sisäpuolelle. Lämpöeristetyt kupariputket on suunniteltu jäähdytysnesteen jatkuvalle liikkeelle jaetun järjestelmän moduulien välillä.

Freonin liike lämpöpumpussa tapahtuu noidankehässä, jonka seurauksena se jatkuvasti supistuu ja laajenee

Ilma-ilma-lämpöpumpun toimintaalgoritmi on seuraava:

1. Tuuletin vetää katuilman ulkoyksikköön ja ajaa ulkoisen höyrystimen evien läpi. Lämmönvaihtimen läpi kiertävä freoni imee siinä käytetyn lämpöenergian ja muuttuu kaasumaiseksi.
2. Sitten kaasu tulee lauhduttimeen, missä se puristetaan. Ja sitten se pumpataan kupariputkien läpi sisäyksikköön.
3. Talossa sijaitsevassa lauhduttimessa kaasu kulkee takaisin nesteeseen siirtämällä lämpöä sisäilmaan.
4. Sitten ylipaine poistetaan paisuntaventtiilin avulla, ja nestemäinen freoni lähetetään jälleen ensisijaiseen höyrystimeen.

Ulkoiseen yksikköön tulevan freonin lämpötila on aina matalampi kuin ympäristön lämpötila. Siksi se vie aina lämpöä ilmakehästä.

Järjestelmän jäähdytysnesteen ”jäähdytys” on kuitenkin vakio ja ulkolämpötila vaihtelee jatkuvasti. Tästä syystä VT menettää tehokkuuttaan vakavissa pakkasissa.

Lämpöpumpun lämmönsiirtimen liikesykli ilmasta ilmaan: 1. kompressori puristaa sen; palaa jälleen kondensaattoriin

Lämpöpumpun tehon lisäämiseksi lauhduttimen ja höyrystimen pinnat tehdään mahdollisimman suuriksi. Ja talven keskeytymättömään käyttöön ulkolämmönvaihdin on varustettu omalla sulatusjärjestelmällä.

Ilmalämpöpumpun edut ja haitat

Jokaisella teknisesti monimutkaisella järjestelmällä on omat edut ja haitat. Luentomonisteet ovat yksi asia, mutta todellisuudessa lämpöpumppujen omistajilla on riski kohdata tiettyjä ongelmia.

Lämmitys- / jäähdytyslaitteet ilmasta ilmaan ovat hyödyllisiä monista syistä.

Tärkeimpiä etuja ovat:

• Monipuolisuus. Järjestelmien avulla voit lämmittää ja jäähdyttää huoneita riippuen huoneen tarkoituksesta, tarpeista ja ilmastokaudesta.
• Ympäristöystävällisyys. Ne antavat mahdollisuuden luopua kokonaan maakaasun, hiilen, polttopuun jne. Polttamisesta ja tukkia luonnollista ympäristöä palamistuotteilla.
• Helppo asentaa. Tehtaan tuotannon komponenttien järjestelmän kokoaminen ei ole vaikeaa. Voit rakentaa lämpöpumpun itse improvisoiduista keinoista.
• Paloturvallisuus. Lämmöntuotantomenetelmään ei liity polttoaineen käyttöä. Jopa rikkomukset asennuksen toiminnassa eivät pysty aiheuttamaan tulipaloja.
• Taloutta. Niitä houkuttelee korkea lämmönsiirtokerroin pienin kustannuksin (ne tuottavat 4–5 kW lämpöä per 1 kW käytettyä sähköä). Lisäksi ne maksavat nopeasti.
• Edullinen hintaan. Tehdasvalmisteisten järjestelmien kustannukset antavat sinun ostaa lämpöpumpun melkein kaikille. Itse valmistettu asennus on melkein ilmainen.
• Käytännöllisyys. Järjestelmän teknisesti kehittynein laite on kompressori, jonka ylläpito on vaikeaa. Lämpöpumppuille tyypillisellä kuormituksella kompressorit rikkoutuvat harvoin ennen valmistajan lupaa aikaa.

Yhden huoneen lämmityksen järjestämiseen riittää asenna jaettu järjestelmäripustamalla ulkoisen moduulin julkisivulle ja konvektorin sisäseinään. Useiden huoneiden lämmittämiseen on varustettava lämmitetyn ilman jakelukanavat.

Jokaista kulutettua sähkön kilowattia kohti lämpöpumppu tuottaa jopa viisi kilowattia lämpöenergiaa

Kaikki ilma-ilma-lämpöpumpun hallinta tapahtuu integroidun automaation avulla. Tämän järjestelmän toimintaan ja konfigurointiin ei kiinnitetä erityistä huomiota. Ilmansuodattimet on puhdistettava vain säännöllisesti ja joskus vaihdettava.

Lämpöpumppujen negatiivisista puolista ovat seuraavat:

• vaikkakin pieni, mutta silti meluisa tausta;
• järjestelmän tehokkuuden suora riippuvuus ulkoisesta lämpötilasta;
• lisääntynyt virrankulutus kylmällä säällä kadulla;
• pöly, joka roikkuu jatkuvasti ilmassa tuulettimen jatkuvan toiminnan ja huoneen ilman konvektion takia;
• riippuvuus virtalähteestä (keskeytymätöntä käyttöä varten tarvitaan generaattori).

-10 ° C: n ulkopuolisissa lämpötiloissa kaikki toimii hyvin, kadulta otettu lämpö riittää luomaan mukavat olosuhteet taloon. Mutta lisäjäähdytyksellä pumpun hyötysuhde laskee jyrkästi.

Jos mökki on rakennettu alueelle, jolla on kylmä ilmasto ja talvella kovat pakkaset, et voi tehdä ilman ylimääräistä kattilaa tai takkaa.

Lämpimässä ilmastossa ilmalämpöpumppu pystyy helposti selviytymään yksityisen talon lämmityksen tehtävistä, mutta vakavissa pakkasissa ylimääräinen lämmönlähde ei vahingoita

varten ilmanlämmityslaitteet sellaiset järjestelmät sopivat täydellisesti. Pienin energiankulutus, asennusponnistus ja huolto-ongelmat. Mutta he eivät voi lämmittää vettä.Tätä varten joudut lisäksi asentamaan kattilan tai muodostamaan yhteyden keskitettyihin verkkoihin.

Ilma-ilma-lämpöpumput ovat paras tapa lämmittää puu- tai SIW-rakennuksia. Tällaisissa rakennuksissa on alhaiset lämpöhäviöt, ilmalämpöpumppujen kapasiteettia on riittävästi niiden lämmitykseen.

Kesällä ilma-ilma-lämpöpumppua voidaan käyttää uimavesien lämmittämiseen

Tärkeimmät erot ilmastointilaitteesta

Ulkoisesti ilma-ilma-lämpöpumppu on samanlainen kuin kotitalousilmastointilaite. Mutta sillä on omat erityispiirteensä ja eritelmänsä.

Ensimmäistä laitetta käytetään päälämmönlähteenä ympäri vuoden. Ja toinen on tarkoitettu enemmän ilman jäähdyttämiseen kesäkuumuudessa.

Lämpöpumpun päätoiminto on lämmitys. Monet mallit voivat kuitenkin myös jäähdyttää huoneilmaa. Mutta tässä toimintatavassa ne ovat energiatehokkuudessa huomattavasti heikompia kuin ilmastointilaite. Tämä on melko ääritapaus niiden käytöstä.

Ulkonäkö, ilmastointi ja ilma VT ovat samankaltaisia, mutta niiden tarkoitus ja suorituskyky ovat täysin erilaiset

Toisaalta, monet invertterin ilmastointilaitteet voi lämmittää sisäilmaa. Mutta samaan aikaan ne kuluttavat paljon enemmän lämpöpumppuja. Jokaisella laitteella on oma tarkoitus.

Ilma-ilma-lämmittimien käyttö on ensisijaisesti siirtyminen uusiutuviin energialähteisiin.

Nämä järjestelmät ovat taloudellisesti kannattavia suurista alkuinvestoinneista huolimatta. Lämmityslaskujen pienentäminen maksaa kaikki etukäteen aiheutuvat kustannukset.

Lämpöpumpun valinta ja laskenta

Ilma-ilma-lämpöpumppu on tehokas vain, jos se on valittu oikein. On tarpeen laskea sen teho etukäteen talon kvadratuurista riippuen. Ja vasta sitten tarkastelemme eri valmistajien hintoja.

Laskelmissa käytetään COP: n energiatehokkuuskerrointa (VT: n tehon suhde käytettyyn energiaan).

Kasvihuoneolosuhteissa se saavuttaa usein 4–5 pistettä, ja nykyaikaisimmat mallit jopa 7–8 pisteeseen. Kun ulkolämpötila laskee -15–20 ° C, tämä indikaattori putoaa kuitenkin jyrkästi vain kahteen.

Lämpöpumppu antaa optimaalisen tuottavuuden lämmitykseen ulkolämpötiloissa -10 ... + 10 astetta, joten se vie jopa ¾ lämpöenergiaa kadulta

at ilman lämmityksen laskeminen on otettava huomioon:

• huoneiden lämmöneristys ja insoliatio;
• huoneiden pinta-ala;
• mökin asukkaiden lukumäärä;
• talon seisonta-alueen yleiset ilmasto-olosuhteet.

Useimmissa kodeissa tarvitaan noin kymmenen kW lämpöpumpputehoa kymmenestä neliömetristä. Mutta kaikki täällä on melko mielivaltaista. Jos katot ovat yli 2,7 m tai seinät ja ikkunat ovat huonosti eristetyt, tarvitaan enemmän lämpöä.

Aasiassa ja Euroopassa on monia ilma-ilma-lämpöpumppujen valmistajia.

Hyvissä arvosteluissa on järjestelmiä vuodesta Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, fujitsu, kantaja, Aertec, Panasonic ja Toshiba. Lähes kaikki heidän malleistaan ​​ovat sopeutuneet kotimaan toimintaolosuhteisiin ja ovat osoittautuneet hyvin.

Vaikka jännite putoaa, ne eivät riko ja jatkavat toimintaansa kunnolla virran kytkemisen jälkeen.

Käynnissä olevien ilmapumppujen hinta vaihtelee välillä 90-450 tuhatta ruplaa. Tässä riippuu paljon paitsi yksikön kapasiteetista, myös lisätoiminnoista ja valmistusmaasta.

Erilliset mallit täydentävät:

• suodattimet ilman puhdistamiseen ja desinfiointiin;
• varalämmittimet;
• sähkögeneraattorit;
• GSM-moduulit järjestelmän ohjaamiseksi;
• ionisoijat ja otsonisaattorit.

Käytäntö osoittaa, että alle -15 ° C: n pakkasissa huoneissa, joita lämmitetään vain lämpöilmapumpulla, se muuttuu viileäksi. Ja ilman lisälämmitintä, huoneiden mukavuus ei suoraan sanoen haise.

Eteläisillä alueilla, joilla tällaiset pakkaset ovat harvinaisia, VT on kuitenkin varsin tehokas ja oikeuttaa käytetyn rahan enemmän kuin energiansäästöjen vuoksi.

Kotitekoinen vanhasta jääkaapista

On melko vaikeaa koota ilma-ilma-lämpöpumppu yksittäisistä kompressoreista ja lauhduttimista omin käsin ilman riittävää erikoistunutta tekniikan osaamista. Mutta pienessä huoneessa tai kasvihuoneessa voit käyttää vanhaa jääkaappia.

Yksinkertaisin ilmalämpöpumppu voidaan valmistaa jääkaapista laajentamalla ilmakanava siihen kadulta ja ripustamalla tuuletin lämmönvaihtimen takahilaan

Tee tämä tekemällä kaksi reikää jääkaapin etuoviin. Ensimmäisen läpi katuilma tulee pakastimeen ja toisen alemman läpi se viedään takaisin kadulle.

Samanaikaisesti sisäkammion läpi kulkeessa se antaa osan siinä läsnä olevasta lämmöstä freonille.

Voit myös jäähdyttää koneen seinään avoimella oven ulkopuolella ja huoneen takana olevalla lämmönvaihtimella. Mutta on pidettävä mielessä, että tällaisen lämmittimen teho on pieni ja se kuluttaa paljon sähköä.

Sisäilmaa lämmitetään jääkaapin takana olevasta lämmönvaihtimesta. Tällainen lämpöpumppu kykenee kuitenkin toimimaan vain vähintään +5 celsiusasteen ulkolämpötilassa.

Tämä kodinkone on suunniteltu vain sisäkäyttöön.

Suuressa mökissä ilman lämmitysjärjestelmää on täydennettävä ilmakanavilla, jotka jakavat lämpimän ilman tasaisesti koko tiloihin

Ilma-ilma-lämpöpumpun asennus on erittäin helppoa. On tarpeen asentaa ulkoiset ja sisäiset lohkot ja kytkeä ne sitten toisiinsa jäähdytysnesteen piirillä.

Järjestelmän ensimmäinen osa asennetaan kadulle: suoraan julkisivulle, katolle tai rakennuksen viereen. Talon toinen voidaan sijoittaa kattoon tai seinään.

Ulkoyksikkö on suositeltavaa asentaa muutaman metrin päässä mökin sisäänkäynnistä ja kaukana ikkunoista. Älä unohda tuulettimen aiheuttamaa melua.

Ja sisäosa on asetettu siten, että siitä lämmin ilmavirta leviää tasaisesti koko huoneeseen.

Jos aiot lämmittää taloa, jossa on useita huoneita eri kerroksissa, ilma-ilma-lämpöpumpulla, tuuletuskanavajärjestelmä on varustettava pakkopurkauksella.

Tässä tapauksessa on parempi tilata projekti pätevältä insinööriltä, ​​muuten TN-teho ei välttämättä riitä kaikkiin huoneisiin.

Mittarin ja suojalaitteen on kestettävä lämpöpumpun aiheuttamat huippukuormitukset. Kun ikkunan ulkopuolella tapahtuu jyrkkä jäähdytys, kompressori alkaa kuluttaa sähköä monta kertaa enemmän kuin tavallisesti.

Tällaisen ilmanlämmittimen on parasta asettaa erillinen syöttöjohto jakelupaneelista.

Erityistä huomiota tulisi kiinnittää freoniputkien asentamiseen. Pienimmätkin lastut sisällä voivat vahingoittaa kompressorilaitteita.

Täällä ei voi tehdä ilman kuparin juottamisen taitoja. Kylmäaineen tankkaus tulisi yleensä antaa ammattilaiselle, jotta vältetään myöhemmät vuotoihin liittyvät ongelmat.

Vaihe vaiheelta ohjeet lämpöpumpun valmistamiseksi jääkaapista kuvataan kohdassa tämä artikkeli.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Jaetun ilma-ilma-jaetun järjestelmän toimintaperiaate:

Ilmalämpöpumppu kaksikerroksisen talon lämmitysjärjestelmässä:

Ilmastointiinvertteri tai lämpöilmapumppu - mikä on parempi?

Ilma-ilma-lämpöpumput ovat erittäin tehokkaita laitteita. Niitä on helppo huoltaa, helppo käyttää ja taloudellisia.

Nyt myynnissä on valtava valikoima samanlaisia ​​järjestelmiä, jokaiselle kodille voit valita lämmitysjärjestelmän. On tarpeen vain laskea sen teho oikein, niin se toimii tehokkaasti useita vuosia.

Mitä mieltä olet ilma-ilma-lämpöpumppujen käytön tehokkuudesta ja toteutettavuudesta? Jaa mielipiteesi, jätä palautetta yksiköiden käytöstä ja kysy kysymyksiä. Kommenttilomake sijaitsee alla.