Levegő-levegő hőszivattyú: működési elv, eszköz, kiválasztás és számítások

Szeretne konvekciós fűtést felszerelni a házban, ahol levegő-levegő hőszivattyút használnak a hűtőfolyadék melegítésére, ami jelentős megtakarítást eredményez a fűtési költségekben? Egyetértenek abban, hogy a melegvízzel történő teljes melegítés egy társaságban szinte ingyenes - nagyon csábító esemény.

De nem tudod, hogyan lehet ilyen rendszert felépíteni annak érdekében, hogy alternatív módon fűthesse a helyiségeket és forró vizet kapjon háztartási igényekhez?

Segítünk kezelni ezt a kérdést - a cikk kiemeli a szivattyú működésének elvét és kialakítását. Egy ilyen rendszer energiáját csak a kompresszor működtetésére kell felhasználni, és a hő nagy részét az atmoszféra csak az utcán fogja elvinni, amelyre nincs szükség pénzre.

A rendszer alkalmazásának előnyeit és a jelentős hátrányokat szintén figyelembe veszik. Különös figyelmet kell fordítani a szivattyú kiválasztására és kiszámítására.

És a szerelmesek számára, hogy mindent saját kezűleg tegyenek meg, kínálunk egy ilyen szivattyút, amelyet improvizált anyagok felhasználásával saját maguk készíthetnek. Segítünk fényképészeti anyagokat és video-ajánlásokat a hőlevegő-szivattyú tervezéséről és működéséről.

Levegő-levegő hőszivattyú karakterisztikája

Bármely hőszivattyú a következő hatálya alá tartozó berendezésekre vonatkozik: alternatív energia. Az utcai légtömeg hőenergiáját a helyiségben lévő környező térből veszi fel, hogy melegítse azt lakó- és nem lakáscélú tárgyakkal.

Nem használnak éghető üzemanyagokat.

Külső hőszivattyú (TH) levegő-levegő hasonló az inverter légkondicionálóhoz, split rendszer a külső és a belső blokkból.

És a cselekvés elve szerint inkább hűtőszekrénynek néz ki, csak „fordítva” működik. De mindkettőktől eltérően, ez a hőszivattyú mind a ház levegőtömegét hűteni, mind melegíteni képes.

A hőszivattyú alacsony színvonalú hőenergiát vesz az utcából származó légkörből és melegíti a szoba levegőjét kényelmes hőmérsékletre

A működés elve és a belső elrendezés

A termodinamika egyszerű fizikai jelensége a levegő-levegő hőszivattyúk működésének sarokköve - egy folyadék lehűti azt a felületet, amellyel diszpergálódik a párolgás során. Például egy bögre forró tea fölött a gőz ugyanazt a hatást mutatja.

Egy általános hűtőszekrény ezen az elven is működik. Belül csövek vannak, amelyeken a hűtőközeg nagy nyomás alatt kering. A fagyasztó belsejéből hőt vesz fel, ugyanakkor kissé felmelegszik.

Ezután az összegyűjtött hőt egy hőcserélőn keresztül továbbítják a szoba levegőjébe (a hűtőszekrény mögött lévő rácsok).

Télen a levegő-levegő hőszivattyú melegíti a szoba levegőjét, nyáron pedig lehűti

És úgy, hogy miután a hűtőközeg lehűlt az üzemi hőmérsékletre, összenyomódik a kompresszorban. És a munkaciklus során a freon a rendszeren belül kompresszor-kondenzátor-párologtató folyamatosan változik gáznemű állapotból folyékony állapotba és fordítva.

A levegő hőszivattyú pontosan ugyanúgy működik. Hőt csak az utcáról vesz, és nem a zárt fagyasztóból. Még ha kívülről is fagyos, még mindig sok hőenergia van a légkörben.

Hő előállításához a hőszivattyúnak csak a kompresszorra költött energiára van szüksége. Az ábra részletesen bemutatja a hőátadás folyamatát

A levegő-levegő hőszivattyú a következő elemekből áll:

• kompresszor;
• Párologtató kényszerlevegő-fúvóval;
• tágulási szelep;
• rézcsövek freon szivattyúzására az utca és a ház között;
• kondenzátor ventilátorral, amellyel fűtött levegőt szállítanak a helyiségbe.

Az első három elem alkotja a külső egységet, és az utolsó a hőszivattyú belsejére vonatkozik. A hőszigetelt rézcsöveket a hűtőfolyadék folyamatos mozgására tervezték a split rendszer ezen moduljai között.

A freon mozgása a hőszivattyúban ördögi körben zajlik, amelynek eredményeként folyamatosan összehúzódik és bővül

A levegő-levegő hőszivattyú működési algoritmusa a következő:

1. Az utcai levegőt a ventilátor behúzza a kültéri egységbe, és a külső párologtató peremén vezet. A hőcserélőn keringő freon elnyeli a benne lévő hőenergiát, és gáz halmazállapotúvá alakul.
2. Ezután a gáz belép a kondenzátorba, ahol összenyomódik. Ezután a rézcsöveken keresztül szivattyúzzák a beltéri egységbe.
3. A házban található kondenzátorban a gáz visszajut a folyadékba, hőt továbbítva a beltéri levegőbe.
4. Ezután a túlnyomást egy expanziós szelep segítségével szellőztetik, és a folyékony freont ismét az elsődleges párologtatóba továbbítják.

A külső egységbe belépő freon hőmérséklete mindig alacsonyabb, mint a környezeti hőmérséklet. Ezért mindig hőt vesz a légkörből.

De a hűtőfolyadék „hűtési” szintje a rendszerben állandó, és a külső hőmérséklet állandóan ingadozik. Ezért súlyos fagyok esetén a VT elveszíti hatékonyságát.

A levegő-levegő hőszivattyú hőhordozójának mozgási ciklusa: 1. a kompresszor tömöríti, 2. kondenzálódik a hőcserélőben, miközben hőt bocsát ki, 3. folyadék formájában lép be a külső hőcserélőbe, 4. elpárolog, és elfogja a külső közeg hőenergiáját párolgás közben, 5 visszatér a kondenzátorhoz

A hőszivattyú teljesítményének növelése érdekében a kondenzátor és a párologtató felületeit a lehető legnagyobb méretűvé kell tenni. A téli folyamatos működés érdekében a kültéri hőcserélő saját leolvasztó rendszerrel van felszerelve.

A levegő hőszivattyú előnyei és hátrányai

Minden műszakilag összetett rendszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A leosztás egy dolog, de a valóságban a hőszivattyú-tulajdonosok bizonyos problémák felmerülésének kockázatát jelentik.

A levegő-levegő fűtő / hűtő berendezések számos okból előnyösek.

A fő előnyök a következők:

• Sokoldalúságát. A rendszerek lehetővé teszik a helyiségek fűtését és hűtését, a szoba rendeltetésétől, igényeitől és az éghajlati évszaktól függően.
• Környezetbarát. Lehetővé teszik a földgáz, a szén, a tűzifa stb. Égését, és a természetes környezetet az égési termékekkel eltömítik.
• Könnyű telepítés. Nem nehéz összeállítani a gyárgyártás alkotóelemeinek rendszerét. Hőszivattyút saját maga építhet fel improvizált eszközökből.
• Tűzbiztonság. A hőtermelés nem kapcsolódik az üzemanyag felhasználásához. Még a telepítés működésének megsértése sem lesz képes tüzet okozni.
• Gazdaság. Mindezt magas hőátadási együttható vonzza minimális költség mellett (4-5 kW hőtermelést eredményez 1 kW felhasznált villamos energiánként). Ezen felül gyorsan fizetnek.
• Megfizethető az árért. A gyárilag gyártott rendszerek költségei lehetővé teszik, hogy szinte mindenkinek megvásároljon hőszivattyút. A saját készítésű telepítés szinte ingyenes.
• Kényelmes működtetés. A rendszer technikailag legkifinomultabb készüléke egy kompresszor, amelynek karbantartása nehéz. A hőszivattyúkra jellemző terhelésnél a kompresszorok a gyártó által megígért idő előtt ritkán meghibásodnak.

A fűtés megszervezéséhez egy szobában elegendő split rendszer telepítéseúgy, hogy egy külső modult a homlokzatra, és egy konvektorot a belső falra lógnak. Több helyiség melegítéséhez fel kell szerelni a felmelegített levegő elosztó csatornáit.

Minden hőfogyasztott kilowatt villamosenergia esetében a hőszivattyú legfeljebb öt kilovatt hőenergiát szolgáltat

A levegő-levegő hőszivattyú minden irányítását integrált automatizálás végzi. Különös figyelmet nem fogunk fordítani a rendszer működésére és konfigurálására. Csak a légszűrőket kell rendszeresen tisztítani, és néha cserélni őket.

A hőszivattyúk negatív oldalai között szerepelnek a következők:

• bár kissé, de még mindig zajos háttér;
• a rendszer hatékonyságának közvetlen függése a külső hőmérséklettől;
• megnövekedett energiafogyasztás hideg időben az utcán;
• a levegőben folyamatosan lógó por a ventilátor folyamatos működése és a helyiség légkonvekciója miatt;
• az energiaellátástól való függés (a folyamatos működéshez generátorra van szükség).

-10 ° C-on kívüli hőmérsékleten minden jól működik, az utcából származó hő elég ahhoz, hogy kényelmes körülményeket teremtsen a házban. A további hűtés mellett a szivattyú hatékonysága jelentősen csökken.

Ha a ház hideg éghajlattal és télen súlyos fagyokkal rendelkezik, akkor további kazán vagy kandalló nélkül nem lehet megtenni.

Meleg éghajlat esetén a légszivattyú könnyen megbirkózhat a magánház fűtésének feladataival, de súlyos fagyok esetén a kiegészítő hőforrás nem fog fájni

mert légfűtő berendezések az ilyen rendszerek tökéletesen illeszkednek. Minimális energiafogyasztás, beépítési erőfeszítések és karbantartási problémák. De nem tudják melegíteni a vizet.Ehhez további kazánt kell telepítenie, vagy csatlakoznia kell a központosított hálózatokhoz.

Levegő-levegő hőszivattyúk a legjobb módszer fa vagy szilárd hulladékból készült épületek fűtésére. Az ilyen épületek alacsony hőveszteséggel rendelkeznek, elegendő mennyiségű levegő hőszivattyú van a fűtéshez.

Nyáron a levegő-levegő hőszivattyú felhasználható a medencevíz melegítésére

A fő különbségek a légkondicionálóval szemben

Külsőleg a levegő-levegő hőszivattyú hasonló a háztartási légkondicionálóhoz. De megvannak a saját jellegzetes kialakítási jellemzői és specifikációi.

Az első készüléket fűtés fő forrásaként használják, egész évben működik. A második pedig inkább a levegő hűtésére szolgál a nyári melegben.

A hőszivattyú fő funkciója a fűtés. Sok modell azonban a szoba levegőjét is hűti. De ebben az üzemmódban az energiahatékonyság szempontjából lényegesen alacsonyabbak a légkondicionálónál. Ez használatuk meglehetősen szélsőséges esete.

A megjelenés szempontjából a légkondicionálás és a légtechnika hasonló, de teljesen eltérő célja és teljesítménye van

Másrészt sok inverter klímaberendezések felmelegítheti a beltéri levegőt. De ugyanakkor sokkal több hőszivattyút fogyasztanak. Minden eszköznek megvan a maga célja.

A levegő-levegő melegítők használata elsősorban a megújuló energiaforrásokra való áttérést jelenti.

Ezek a rendszerek a nagy kezdeti beruházások ellenére gazdaságilag életképesek. A fűtési számlák csökkentése az összes kezdeti költséget fizeti.

A hőszivattyú kiválasztása és kiszámítása

A levegő-levegő hőszivattyú csak akkor lesz hatékony, ha helyesen van kiválasztva. Előre kell kiszámítani a hatalom teljesítményét, a ház kvadratúrájától függően. És csak akkor nézd meg a különféle gyártók árait.

A számítások során a COP energiahatékonysági együtthatóját alkalmazzuk (a VT teljesítményének és a felhasznált energianak a hányadosa).

„Üvegházi körülmények között” gyakran eléri a 4–5 pontot, a legmodernebb modellek pedig 7–8 pontot. Amikor azonban a kültéri hőmérséklet -15–20 ° C-ra csökken, ez a mutató hirtelen csak kettőre csökken.

A hőszivattyú optimális hatékonyságot nyújt a -10 ... + 10 Celsius fokos kültéri hőmérsékleten történő fűtéshez, így ¾ hőenergiát igényel az utcáról

a a levegőfűtés kiszámítása figyelembe kell venni:

• helyiségek hőszigetelése és szigetelése;
• a szobák területe;
• a házban lakók száma;
• a ház általános éghajlati viszonyai.

A legtöbb házban kb. Tíz kW hőszivattyú teljesítményre van szükség minden tíz négyzetméteren. De itt minden meglehetősen önkényes. Ha a 2,7 m feletti mennyezet vagy a falak és az ablakok rosszul vannak szigetelve, akkor több hőre lesz szükség.

Számos levegő-levegő hőszivattyú gyártója van Ázsiában és Európában.

A jó véleményeknek vannak rendszerei a Daikin, Metallic, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, hordozó, Aertec, Panasonic és Toshiba. Szinte az összes modell alkalmazkodik a háztartási körülményekhez, és jól bebizonyították magukat.

Még feszültségcsökkenés esetén sem törnek, és továbbra is megfelelően működnek, miután bekapcsolta az elektromos áramot.

A működő levegő hőszivattyúk ára 90 és 450 ezer rubel között mozog. Itt nagyon sok nem csak az egység kapacitásától függ, hanem a kiegészítő funkcionalitástól és a gyártó országától is.

Külön modellek egészítik ki:

• szűrők a levegő tisztításához és fertőtlenítéséhez;
• tartalék melegítők;
• elektromos generátorok;
• GSM modulok a rendszer vezérléséhez;
• ionizátorok és ózonizátorok.

A gyakorlat azt mutatja, hogy -15 ° C alatti fagyokban, csak a hőlevegő-szivattyúval fűtött helyiségekben, hűvös lesz. További fűtés nélkül a szobák kényelme őszintén szólva nem szaga.

A déli régiókban, ahol az ilyen fagyok ritka, a VT viszonylag hatékony, és többet indokol az elköltött pénzt, mint az energiamegtakarítás miatt.

Házi készítésű egy régi hűtőszekrényből

Meglehetősen nehéz összeállítani a levegő-levegő hőszivattyút külön kompresszorokból és kondenzátorokból saját kezűleg, anélkül, hogy elegendő speciális mérnöki ismeretek lennének. De egy kis helyiségben vagy üvegházban használhatja a régi hűtőszekrényt.

A legegyszerűbb levegőhőszivattyú elkészíthető a hűtőszekrényből úgy, hogy egy légcsatornát az utcáról vezet be, és a ventilátort a hőcserélő hátsó rácsára helyezi.

Ehhez készítsen két lyukat a hűtőszekrény bejárati ajtajában. Az elsőn keresztül az utcai levegő bejut a fagyasztóba, a második alsón pedig visszajut az utcára.

Ugyanakkor a belső kamrán való áthaladás során az abban lévő hő egy részét a freonnak adja.

A gépet a falba egyszerűen hűtheti, kívülről nyitott ajtóval és a szoba hátulján lévő hőcserélővel. De nem szabad megfeledkezni arról, hogy egy ilyen melegítő teljesítménye kicsi, és sok energiát fogyaszt.

A beltéri levegőt a hűtőszekrény hátulján lévő hőcserélőből melegítik. Egy ilyen hőszivattyú azonban csak legalább öt Celsius fokos kültéri hőmérsékleten képes működni.

Ezt a háztartási készüléket csak beltéri használatra tervezték.

Egy nagy házban a levegőfűtési rendszert ki kell egészíteni olyan légcsatornákkal, amelyek a meleg levegőt egyenletesen osztják el az épület egész területén

A levegő-levegő hőszivattyú felszerelése rendkívül egyszerű. Be kell telepíteni a külső és a belső blokkokat, majd össze kell kötni őket egy hűtőközeggel ellátott áramkör segítségével.

A rendszer első részét az utcára telepítik: közvetlenül a homlokzatra, a tetőre vagy az épület mellett. A ház második felét a mennyezetre vagy a falra lehet helyezni.

Ajánlott a kültéri egységet néhány méterre a ház bejáratától és az ablakokatól távol helyezze el, ne felejtsük el a ventilátor zaját.

A belső rész úgy van beállítva, hogy a meleg levegő áramlása egyenletesen terjedjen az egész helyiségben.

Ha azt tervezi, hogy több helyiségből álló házat különböző emeleten fűt egy levegő-levegő hőszivattyúval, akkor a szellőzőcsatorna-rendszert kényszerített ürítéssel kell felszerelni.

Ebben az esetben jobb megrendelni a projektet hozzáértő mérnöktől, különben a TN-teljesítmény nem biztos, hogy minden helyiséghez elegendő.

A fogyasztásmérőnek és a védőberendezésnek el kell viselnie a hőszivattyú által létrehozott csúcsterhelést. Az ablakon kívüli éles hűtés mellett a kompresszor a szokásosnál többször elkezdi fogyasztani az áramot.

A legjobb, ha egy ilyen légfűtés külön tápvezetéket helyez el az elosztó paneltől.

Különös figyelmet kell fordítani a freoncsövek beszerelésére. Még a legkisebb forgács is károsíthatja a kompresszor berendezését.

Itt nem lehet nélkülözni a réz keményforrasztásának képességeit. A hűtőközeg utántöltését általában szakemberre kell bízni, hogy elkerülje a szivárgás későbbi problémáit.

Lépésről lépésre a hőszivattyú hűtőszekrényből történő előállításához az alábbiakban olvashat ez a cikk.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A levegő-levegő osztott rendszer működésének elve:

Levegő hőszivattyú egy kétszintes ház fűtési rendszerében:

Légkondicionáló inverter vagy hőszivattyú - melyik a jobb?

A levegő-levegő hőszivattyúk nagyon hatékony eszközök. Könnyen karbantarthatók, kezelhetők és gazdaságosak.

Most már kapható egy hasonló rendszerek hatalmas választéka, bármilyen házhoz fűtési rendszert választhat. Csak akkor kell helyesen kiszámítani a teljesítményét, akkor sok évig hatékonyan szolgál majd.

Mit gondol a levegő-levegő hőszivattyúk hatékonyságáról és megvalósíthatóságáról? Ossza meg véleményét, hagyjon visszajelzést az egységek használatáról és tegyen fel kérdéseket. A megjegyzés űrlap az alábbiakban található.