משאבת חום אוויר-לאוויר: עיקרון הפעולה, המכשיר, הבחירה והחישובים

האם ברצונכם לצייד חימום סיעוד בבית, בו משמשת משאבת חום אוויר-אוויר לחימום נוזל הקירור, המספק חיסכון משמעותי בעלויות החימום? מסכים שלקח חימום מלא בחברה עם מים חמים זה כמעט חינם - אירוע מפתה מאוד.

אבל אינך יודע כיצד לבנות מערכת כזו על מנת לחמם את המקום במקום חלופי ולקבל מים חמים לצרכים ביתיים?

אנו נעזור להתמודד עם סוגיה זו - המאמר מדגיש את עקרון הפעולה ועיצוב המשאבה. את האנרגיה של מערכת כזו תצטרך לבזבז רק על הפעלת המדחס, ואת עיקר החום יילקח רק מהרחוב מהאטמוספרה, שעבורו איננו דורשים כסף.

נלקחים בחשבון גם היתרונות של יישומה במערכת וחסרונות משמעותיים. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לבחירת המשאבה ולחישובה.

וכדי שאוהבים יעשו הכל במו ידיהם, אנו מציעים לבנות משאבה כזו בעצמם, באמצעות חומרים מאולתרים. אנו מספקים חומרי צילום והמלצות וידיאו על תכנון ותפעול משאבת אוויר החום כדי לעזור.

מאפיין משאבת חום אוויר-לאוויר

כל משאבת חום מתייחסת לציוד מהיקף של אנרגיה חלופית. הוא לוקח את האנרגיה התרמית של המוני האוויר ברחוב, מהחלל שמסביב בחדר, כדי לחמם אותו עם חפצים למגורים ולא למגורים.

אין שימוש בדלקים דליקים.

משאבת חום חיצונית (TN) אוויר-אוויר דומה למזגן מהפך, מערכת מפוצלת מהבלוק החיצוני והפנימי.

ועל פי עקרון הפעולה, הוא נראה יותר כמו מקרר, הוא פועל רק "להפך". אך בניגוד לשניהם, משאבת החום הזו מסוגלת גם לקרר ולחמם את המוני האוויר בבית.

משאבת החום לוקחת אנרגיית חום בדרגה נמוכה מהאטמוספרה מהרחוב ומחממת איתה את אוויר החדר לטמפרטורות נוחות

עקרון הפעולה והסידור הפנימי

תופעה פיזיקלית פשוטה של ​​תרמודינמיקה היא אבן הפינה להפעלת משאבות חום אוויר-אוויר - נוזל מקרר את המשטח איתו הוא מפוזר במהלך האידוי. לדוגמה, אדים מעל ספל תה חם מראים את אותה השפעה.

מקרר רגיל עובד גם על עיקרון זה. בתוכו צינורות שדרכם מסתנן נוזל הקירור בלחץ גבוה. זה לוקח חום מבפנים של המקפיא, מתחמם מעט במקביל.

ואז החום שנאסף מועבר לאוויר בחדר באמצעות מחליף חום (סורג מאחורי המקרר).

בחורף משאבת החום האוויר-אוויר מחממת אוויר בחדר, ובקיץ היא יכולה לקרר אותו

וכך שלאחר שהקרר מתקרר לטמפרטורות פעולה, הוא נדחס במדחס. ולגבי מחזור העבודה, פריון בתוך המערכת מדחס-מאייד-מאייד משתנה כל הזמן ממצב גזי למצב נוזלי ולהפך.

משאבת החום האוויר מתפקדת בדיוק באותו אופן. הוא לוקח חום רק מהרחוב, ולא מהמקפיא הסגור. גם אם הוא כפור בחוץ, עדיין יש הרבה אנרגיה תרמית באווירה.

כדי לייצר חום, משאבת החום זקוקה רק לאנרגיה שהוצא על המדחס. התרשים מציג בפירוט את תהליך העברת החום

משאבת החום האוויר-לאוויר מורכבת מהרכיבים הבאים:

• מדחס;
• מאייד עם מפוח אוויר מאולץ;
• שסתום התפשטות;
• צינורות נחושת לשאיבת פרין בין הרחוב לבית;
• הקבל עם מאוורר לאספקת אוויר מחומם לחדר.

שלושת האלמנטים הראשונים מהווים את היחידה החיצונית, והאחרון מתייחס לחלק הפנימי של משאבת החום. צינורות נחושת מבודדים בחום מיועדים לתנועה רציפה של נוזל הקירור בין מודולים אלה של המערכת המפוצלת.

תנועת פריאון במשאבת החום מתרחשת במעגל קסמים, כתוצאה ממנו היא מתכווצת ומתרחבת ללא הרף

אלגוריתם פעולת משאבת החום אוויר-אוויר הוא כדלקמן:

1. אוויר הרחוב נמשך על ידי המאוורר ליחידה החיצונית ומונע דרך סנפירי המאייד החיצוני. הפריון המסתובב דרך מחליף החום סופג את האנרגיה התרמית בה והופך למצב גזי.
2. ואז הגז נכנס למעבה, שם הוא דחוס. ואז הוא מוזרם דרך צינורות נחושת ליחידה המקורה.
3. בקבל הממוקם בבית, הגז עובר חזרה לנוזל, ומעביר חום לאוויר המקורה.
4. ואז לחץ העודף מאוורר באמצעות שסתום התפשטות, והפריאון הנוזל נשלח שוב למאייד הראשי.

הטמפרטורה של הפריון שנכנס ליחידה החיצונית תמיד נמוכה מטמפרטורת הסביבה. לכן זה תמיד לוקח חום מהאווירה.

אך רמת ה"קירור "של נוזל הקירור במערכת היא קבועה, והטמפרטורה בחוץ משתנה ללא הרף. מסיבה זו, בכפור קשה, VT מאבד את יעילותו.

מחזור התנועה של מנשא החום של משאבת החום אוויר-לאוויר: 1. הוא נדחס על ידי המדחס, 2. הוא מתעבד במחליף החום, תוך שהוא מפטיר חום, 3. בצורה של נוזל נכנס למחלף החום החיצוני, 4. הוא מתאדה, לוכד את האנרגיה התרמית של המדיום החיצוני במהלך האידוי, 5 חוזר שוב לקבל

כדי להגדיל את עוצמת משאבת החום, משטחי הקבל והאידוי עשויים גדולים ככל האפשר. ולפעולה ללא הפרעה בחורף, מחליף החום החיצוני מצויד במערכת הפשרה משלו.

יתרונות וחסרונות של משאבת חום אוויר

לכל מערכת מורכבת מבחינה טכנית יש יתרונות וחסרונות משלה. חלוקות הם דבר אחד, אך במציאות, בעלי משאבות החום מסתכנים בבעיות מסוימות.

מפעלי חימום / קירור אוויר / אוויר מועילים מכמה סיבות.

היתרונות העיקריים כוללים:

• אוניברסליות. מערכות מאפשרות לכם לחמם ולקרר חדרים בהתאם למטרה של החדר, לצרכים ולעונת האקלים.
• ידידותיות לסביבה. הם מאפשרים לנטוש לחלוטין את שריפת הגז הטבעי, הפחם, הסקה וכו ', וסתימת הסביבה הטבעית במוצרי בעירה.
• התקנה קלה. לא קשה להרכיב מערכת של רכיבים לייצור מפעל. אתה יכול לבנות משאבת חום בעצמך מאמצעים מאולתרים.
• בטיחות אש. תהליך הפקת החום אינו קשור לשימוש בדלק. גם הפרות במבצע ההתקנה לא יוכלו לגרום לשריפות.
• רווחיות. הם נמשכים על ידי מקדם העברת חום גבוה בעלות מינימלית (הם מייצרים 4–5 קילוואט חום לכל 1 קילוואט חשמל שנצרך). בנוסף, הם משתלמים במהירות.
• במחיר משתלם במחיר. עלות מערכות מתוצרת מפעל מאפשרת לך לרכוש משאבת חום כמעט לכל אחד. התקנה מתוצרת עצמית תהיה כמעט בחינם.
• נוחות הפעולה. המכשיר המתוחכם הטכני ביותר במערכת הוא מדחס שקשה להתמודד עם תחזוקתו. עם עומס אופייני למשאבות חום, מדחסים כמעט ולא נכשלים לפני הזמן המובטח של היצרן.

לארגון החימום בחדר אחד זה מספיק התקן מערכת מפוצלתעל ידי תליה של מודול חיצוני על החזית וקונווקטור על הקיר הפנימי. כדי לחמם כמה חדרים יצטרכו לצייד את תעלות ההפצה של אוויר מחומם.

על כל קילוואט חשמל שנצרך משאבת החום מספקת עד חמישה קילוואט אנרגיה תרמית

כל השליטה על משאבת החום האוויר-אוויר מתבצעת על ידי אוטומציה משולבת. תשומת לב מיוחדת לא תשומת לב להפעלה ותצורה של מערכת זו. יהיה צורך רק לנקות את מסנני האוויר באופן קבוע ולעיתים לשנות אותם.

בין הצדדים השליליים של משאבות החום הם הבאים:

• אמנם רקע קל, אך עדיין רועש;
• תלות ישירה של יעילות המערכת בטמפרטורה חיצונית;
• צריכת חשמל מוגברת בזמן מזג אוויר קר ברחוב;
• אבק התלוי ללא הפסקה באוויר עקב פעולה רציפה של המאוורר והסעת האוויר בחדר;
• תלות באספקת חשמל (להפעלה ללא הפרעה, יש צורך בגנרטור).

בטמפרטורות בחוץ ל -10 מעלות צלזיוס הכל עובד בסדר, החום שנלקח מהרחוב מספיק בכדי ליצור תנאים נוחים בבית. אך עם קירור נוסף, יעילות המשאבה יורדת בחדות.

אם הקוטג 'בנוי באזור עם אקלים קר וכפור קשה בחורף, אז אתה לא יכול להסתדר בלי דוד או אח נוסף.

באקלים חם, משאבת חום אוויר יכולה להתמודד בקלות עם המשימות של חימום בית פרטי, אך בכפור כבד מקור חום נוסף לא יפגע

עבור ציוד חימום אוויר מערכות כאלה מתאימות בצורה מושלמת. צריכת אנרגיה מינימלית, מאמץ בהתקנה ובעיות תחזוקה. אבל הם לא יכולים לחמם את המים.לשם כך תצטרך להתקין דוד נוסף או להתחבר לרשתות מרכזיות.

משאבות חום אוויר-אוויר הן הדרך הטובה ביותר לחמם מבנים העשויים עץ או SIW. למבנים כאלה יש הפסדי חום נמוכים, יש מספיק שפע של יכולות משאבת חום אוויר לחימום שלהם.

בקיץ ניתן להשתמש במשאבת החום האוויר-לאוויר לחימום מים בבריכה

ההבדלים העיקריים מהמזגן

חיצונית משאבת החום האוויר-אוויר דומה למזגן ביתי. אבל יש לו תכונות עיצוב ייחודיות משלו.

המכשיר הראשון משמש כמקור החימום העיקרי, עובד כל השנה. והשני מיועד יותר לקירור אוויר בחום הקיץ.

התפקיד העיקרי של משאבת החום הוא חימום. עם זאת, דגמים רבים יכולים גם לקרר אוויר בחדר. אך במצב פעולה זה הם נחותים משמעותית מהמזגן ביעילות אנרגטית. זהו מקרה קיצוני למדי של השימוש בהם.

במראה, מיזוג אוויר VT דומים זה לזה, אך יש להם מטרה וביצועים שונים לחלוטין

מצד שני, רבים מזגני מהפך יכול לחמם אוויר מקורה. אך יחד עם זאת הם צורכים הרבה יותר משאבות חום. לכל מכשיר מטרה משלו.

השימוש בתנורי אוויר-אוויר הוא בעיקר מעבר למקורות אנרגיה מתחדשים.

מערכות אלה הן בעלות כדאיות כלכלית, למרות השקעות ראשוניות גדולות. הפחתת חשבונות חימום משתלמת בכל עלויות החזית.

בחירה וחישוב משאבת החום

משאבת חום אוויר-לאוויר תהיה יעילה רק אם היא נבחרה נכון. יש צורך לחשב את כוחו מראש, תלוי ברבע הבית. ורק אז התבונן במחירים של יצרנים שונים.

בחישובים משתמשים במקדם יעילות האנרגיה של ה- COP (היחס בין כוח ה- VT לאנרגיה המשמשת).

בתנאי "חממה" הוא מגיע לרוב ל -4-5 נקודות, והדגמים המודרניים ביותר עד 7–8. עם זאת, כאשר הטמפרטורה בחוץ יורדת ל -15-20 ° C, אינדיקטור זה יורד בחדות לשניים בלבד.

משאבת החום מעניקה תפוקה אופטימלית לחימום בטמפרטורות בחוץ של -10 ... + 10 מעלות צלזיוס, כך שהיא גוזלת עד ¾ אנרגיה תרמית מהרחוב

בשעה חישוב חימום אוויר יש לקחת בחשבון:

• בידוד תרמי ובידוד חדרים;
• אזור החדרים;
• מספר התושבים בקוטג ';
• תנאי אקלים כללים באזור בו הבית נמצא.

עבור מרבית הבתים דרוש כעשרה קילוואט כוח משאבת חום לכל עשרה מטרים רבועים. אבל הכל כאן די שרירותי. אם התקרות מעל 2.7 מ 'או הקירות והחלונות מבודדים בצורה לא טובה, יהיה צורך בחום נוסף.

ישנם יצרנים רבים של משאבות חום אוויר-אוויר באסיה ובאירופה.

לביקורות טובות יש מערכות מ דייקין, דימפלקס, היטאצ'י, וילנט, מיצובישי, פוג'יטסו, מנשא, Aertec, פנסוניק ו טושיבה. כמעט כל הדגמים שלהם מותאמים לתנאי ההפעלה הביתיים והוכיחו את עצמם היטב.

אפילו עם ירידות מתח הם לא נשברים, ממשיכים לעבוד כראוי לאחר הדלקת החשמל.

מחיר משאבות חום מפעילות אוויר משתנה בטווח שבין 90 ל -450 אלף רובל. כאן הרבה תלוי לא רק בקיבולת היחידה, אלא גם בפונקציונליות נוספת ובארץ הייצור.

דגמים נפרדים משלימים:

• פילטרים לניקוי וחיטוי אוויר;
• מחממי גיבוי;
• גנרטורים חשמליים;
• מודולי GSM לשליטה במערכת;
• מייננים ומכשירי אוזון.

העיסוק מראה כי בכפור מתחת ל -15 מעלות צלזיוס בחדרים המחוממים רק על ידי משאבת אוויר חום, הוא הופך לקריר. ובלי תנור חימום נוסף, הנוחות בחדרים לא מריחה.

עם זאת, באזורים דרומיים שבהם כפור כזה נדיר, VT די יעיל ומצדיק את הכסף שהוצא יותר מאשר בגלל חיסכון באנרגיה.

תוצרת בית ממקרר ישן

זה די קשה להרכיב משאבת חום אוויר-אוויר ממדחסים ומעבים בודדים במו ידיך ללא מספיק ידע הנדסי מיוחד. אבל לחדר קטן או חממה תוכלו להשתמש במקרר הישן.

משאבת חום האוויר הפשוטה ביותר יכולה להיעשות מהמקרר על ידי הרחבת צינור אוויר לתוכה מהרחוב ותליית המאוורר על הגריל האחורי של מחליף החום.

לשם כך, צור שני חורים בדלת הכניסה של המקרר. דרך הראשון, אוויר הרחוב ייכנס למקפיא, ודרך השני התחתון הוא יובא חזרה לרחוב.

במקביל, במהלך המעבר בתא הפנימי, הוא ייתן חלק מהחום הקיים בו לפריאון.

אתה יכול פשוט פשוט לקרר את המכונה לקיר עם דלת פתוחה מבחוץ, ומחליף חום בחלק האחורי לחדר. אך יש לזכור כי כוחו של דוד כזה יהיה קטן, והוא צורך הרבה חשמל.

אוויר מקורה מחומם ממחלף החום בחלק האחורי של המקרר. עם זאת, משאבת חום כזו מסוגלת לפעול רק בטמפרטורות בחוץ של לפחות פלוס חמישה צלזיוס.

מכשיר ביתי זה מיועד לשימוש ביתי בלבד.

בקוטג 'גדול תצטרך להשלים את מערכת חימום האוויר בתעלות אוויר המפיצות אוויר חם באופן שווה ברחבי המקום

התקנת משאבת חום אוויר-אוויר פשוטה ביותר. יש צורך להתקין את הבלוקים החיצוניים והפנימיים, ואז לחבר אותם זה לזה באמצעות מעגל עם נוזל קירור.

החלק הראשון של המערכת מותקן ברחוב: ישירות על החזית, על הגג או ליד הבניין. השני בבית ניתן להציב על התקרה או הקיר.

מומלץ להתקין את יחידת החוץ כמה מטרים מהכניסה לקוטג 'והרחק מהחלונות, אל תשכח מהרעש שיצר המאוורר.

והפנימי מוגדר כך שזרם האוויר החם ממנו מתפשט באופן שווה בכל החדר.

אם אתה מתכנן לחמם בית עם מספר חדרים בקומות שונות עם משאבת חום אוויר-אוויר, תצטרך לצייד את מערכת תעלות האוורור בפריקה מאולצת.

במקרה זה עדיף להזמין את הפרויקט מהנדס מוסמך, אחרת יתכן כי כוח TN אינו מספיק לכל החדרים.

המונה ומתקן המגן חייבים לעמוד בעומסי השיא הנוצרים על ידי משאבת החום. עם קירור חד מחוץ לחלון, המדחס מתחיל לצרוך חשמל הרבה יותר מהרגיל.

עדיף שתנור אוויר כזה יניח קו אספקה ​​נפרד מלוח החלוקה.

יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להתקנת צינורות עבור פריאון. אפילו השבבים הקטנים ביותר בפנים יכולים לפגוע בציוד המדחס.

כאן אתה לא יכול להסתדר בלי הכישורים של הלחמת נחושת. בדרך כלל יש להפקיד את תדלוק הקירור לאיש מקצוע על מנת להימנע מבעיות מאוחרות יותר בהדלפותיו.

הוראות שלב אחר שלב להכנת משאבת חום ממקרר מתוארות ב מאמר זה.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

עקרון הפעולה של מערכת הפיצול האוויר-האוויר המפוצל:

משאבת חום אוויר במערכת החימום של בית בן שתי קומות:

מהפך מיזוג אוויר או משאבת אוויר חום - מה עדיף?

משאבות חום אוויר-אוויר הן מכשירים יעילים ביותר. הם קלים לתחזוקה, קלים לתפעול וחסכוניים.

במכירה כעת מגוון גדול של מערכות דומות, לכל בית תוכלו לבחור במתקן חימום. זה הכרחי רק לחשב נכון את כוחו, אז זה ישמש ביעילות במשך שנים רבות.

מה אתה חושב על היעילות וההיתכנות של שימוש במשאבות חום אוויר-אוויר? שתפו את דעתכם, השאירו משוב על השימוש ביחידות ושאלו שאלות. טופס התגובה נמצא למטה.