Šilumos siurblys oras-oras: veikimo principas, įtaisas, pasirinkimas ir skaičiavimai

Ar norite įrengti konvekcinį šildymą namuose, kur aušinimo skysčiui šildyti naudojamas oras-oras šilumos siurblys, kuris leidžia žymiai sutaupyti šildymo išlaidas? Sutikite, kad įmonėje šildymas karštu vandeniu yra visiškai nemokamas - labai viliojantis įvykis.

Bet jūs nežinote, kaip sukurti tokią sistemą, kad būtų galima alternatyviai šildyti patalpas ir gauti karšto vandens buities reikmėms?

Mes padėsime išspręsti šią problemą - straipsnis pabrėžia siurblio veikimo principą ir dizainą. Tokios sistemos energija turės būti išleista tik kompresoriaus veikimui, o didžioji dalis šilumos bus paimta tiesiog iš gatvės iš atmosferos, kuriai nereikia pinigų.

Taip pat svarstomi jo diegimo sistemoje pranašumai ir reikšmingi trūkumai. Ypatingas dėmesys skiriamas siurblio parinkimui ir apskaičiavimui.

O mėgėjams viską padaryti savo rankomis, mes siūlome patys pastatyti tokį siurblį, naudojant improvizuotas medžiagas. Pateikiame fotografinę medžiagą ir vaizdo įrašų rekomendacijas apie šilumos oro siurblio dizainą ir veikimą.

Šilumos siurblio oras-oras charakteristika

Bet kuris šilumos siurblys reiškia įrangą, kuri patenka į alternatyvi energija. Jis paima gatvėje esančių oro masių šiluminę energiją iš supančios erdvės kambaryje, kad ją sušildytų gyvenamiesiems ir negyvenamiesiems objektams.

Nenaudojamas degus kuras.

Išorinis šilumos siurblys (TNoras-oras yra panašus į inverterinį oro kondicionierių, padalijimo sistema iš išorinio ir vidinio bloko.

Pagal veikimo principą jis labiau primena šaldytuvą, veikia tik „atvirkščiai“. Tačiau skirtingai nei jie abu, šis šilumos siurblys gali tiek aušinti, tiek šildyti namo oro mases.

Šilumos siurblys paima žemos kokybės šilumos energiją iš atmosferos iš gatvės ir šildo kambario orą iki patogios temperatūros

Veikimo principas ir vidinis išdėstymas

Paprastas fizikinis termodinamikos reiškinys yra šilumos oras-oras šilumos siurblių veikimo pagrindas - skystis aušina paviršių, su kuriuo jis išsisklaido garuodamas. Pavyzdžiui, tą patį poveikį daro garai virš karštos arbatos puodelio.

Šiuo principu veikia ir paprastas šaldytuvas. Jo viduje yra vamzdeliai, per kuriuos aušinimo skystis cirkuliuoja esant aukštam slėgiui. Jis ima šilumą iš šaldiklio vidaus, tuo pačiu šiek tiek sušildamas.

Tada surinkta šiluma per šilumokaitį (groteles už šaldytuvo) perduodama į kambario orą.

Žiemą šilumos oras oras šildo kambario orą, o vasarą gali jį vėsinti

Ir taip, kad šaltnešiui atvėsus iki darbinės temperatūros, jis būtų suspaustas kompresoriuje. O darbo ciklui - freonas sistemos viduje kompresorius-kondensatorius-garintuvas nuolat keičiasi iš dujinės būsenos į skystą ir atvirkščiai.

Oro šilumos siurblys veikia lygiai taip pat. Jis pasiima šilumą tik iš gatvės, o ne iš uždaro šaldytuvo. Net jei lauke šalta, atmosferoje vis dar yra daug šiluminės energijos.

Norint gaminti šilumą, šilumos siurbliui reikia tik energijos, sunaudotos kompresoriui. Diagrama detaliai parodo šilumos perdavimo procesą

Šilumos siurblys oras-oras susideda iš šių elementų:

• kompresorius;
• Garintuvas su priverstiniu oro pūtikliu;
• išsiplėtimo vožtuvas;
• variniai vamzdžiai freono siurbimui tarp gatvės ir namo;
• kondensatorius su ventiliatoriumi šildomam orui tiekti į patalpą.

Pirmieji trys elementai sudaro išorinį bloką, o paskutinis nurodo šilumos siurblio vidų. Šilumos izoliuoti variniai vamzdžiai yra skirti nepertraukiamam aušinimo skysčio judėjimui tarp šių suskaidytos sistemos modulių.

Freono judėjimas šilumos siurblyje vyksta užburtame rate, dėl kurio jis nuolat susitraukia ir plečiasi

Šilumos siurblio „oras – oras“ veikimo algoritmas yra toks:

1. Gatvės orą ventiliatorius įtraukia į lauko bloką ir pro išorinio garintuvo pelekus. Per šilumokaitį cirkuliuojantis freonas sugeria jame esančią šiluminę energiją, virsdamas dujine būsena.
2. Tada dujos patenka į kondensatorių, kur jos suspaudžiamos. Ir tada jis pumpuojamas per varinius vamzdžius į vidinį bloką.
3. Kondensatoriuje, esančiame name, dujos patenka atgal į skystį, perduodamos šilumą į patalpų orą.
4. Tada perteklinis slėgis išleidžiamas išsiplėtimo vožtuvu, o skystasis freonas vėl siunčiamas į pirminį garintuvą.

Į išorinį bloką patenkančio freono temperatūra visada yra žemesnė už aplinkos temperatūrą. Todėl ji visada pasiima šilumą iš atmosferos.

Bet aušinimo skysčio „aušinimo“ lygis sistemoje yra pastovus, o lauko temperatūra nuolat kinta. Dėl šios priežasties esant stiprioms šalnoms VT praranda savo efektyvumą.

Šilumos siurblio oras-oras šilumos nešiklio judėjimo ciklas: 1. jis suspaudžiamas kompresoriaus pagalba, 2. kondensuojasi šilumnešyje, tuo pačiu skleisdamas šilumą, 3. skysčio pavidalu patenka į išorinį šilumokaitį, 4. išgarina ten, gaudydamas gaudamas išorinės terpės šiluminę energiją, 5 vėl grįžta į kondensatorių

Norint padidinti šilumos siurblio galią, kondensatoriaus ir garintuvo paviršiai padaromi kuo didesni. Nepertraukiamam darbui žiemą lauko šilumokaitis turi savo atitirpinimo sistemą.

Oro šilumos siurblio privalumai ir trūkumai

Kiekviena techniškai sudėtinga sistema turi savo privalumų ir trūkumų. Dalomoji medžiaga yra vienas dalykas, tačiau iš tikrųjų šilumos siurblių savininkai rizikuoja susidurti su tam tikromis problemomis.

Šildymo / aušinimo oras-oras įrenginiai yra naudingi dėl daugelio priežasčių.

Pagrindiniai privalumai yra šie:

• Universalumas. Sistemos leidžia šildyti ir vėsinti kambarius, atsižvelgiant į kambario paskirtį, poreikius ir klimato sezoną.
• Draugiškumas aplinkai. Jie leidžia visiškai atsisakyti gamtinių dujų, anglių, malkų ir kt. Deginimo, užkimšdami gamtinę aplinką degimo produktais.
• Lengvas montavimas. Surinkti gamyklos produkcijos komponentų sistemą nėra sunku. Galite pasistatyti šilumos siurblį patys iš improvizuotų priemonių.
• Priešgaisrinė sauga. Šilumos generavimo procesas nėra susijęs su kuro naudojimu. Net pažeidimai diegiant įrenginį nesukels gaisro.
• Pelningumas. Juos vilioja didelis šilumos perdavimo koeficientas už mažiausias išlaidas (jie pagamina 4–5 kW šilumos per 1 kW sunaudotos elektros). Be to, jie greitai atsiperka.
• Prieinama kaina. Gamykloje pagamintų sistemų kaina leidžia įsigyti šilumos siurblį beveik visiems. Savarankiškas montavimas bus beveik nemokamas.
• Operacijos patogumas. Pats techniškai moderniausias įrenginys sistemoje yra kompresorius, kurio techninę priežiūrą sunku atlikti. Esant šilumos siurbliams būdinga apkrova, kompresoriai retai sugenda iki gamintojo pažadėto laiko.

Organizuojant šildymą viename kambaryje pakanka įdiegti split sistemąpakabinus išorinį modulį ant fasado, o konvektorių - ant vidinės sienos. Norėdami šildyti keletą kambarių, turėsite įrengti šildomo oro paskirstymo kanalus.

Už kiekvieną sunaudotą elektros energijos kilovatą šilumos siurblys tiekia iki penkių kilovatų šiluminės energijos

Visas oras-oras šilumos siurblio valdymas atliekamas naudojant integruotą automatiką. Ypatingas dėmesys nebus skiriamas šios sistemos veikimui ir konfigūracijai. Reikės tik reguliariai valyti oro filtrus ir kartais juos keisti.

Tarp neigiamų šilumos siurblių pusių yra šios:

• nors ir lengvas, bet vis tiek triukšmingas fonas;
• tiesioginė sistemos efektyvumo priklausomybė nuo išorinės temperatūros;
• padidėjęs energijos suvartojimas šaltuoju metų laiku gatvėje;
• dulkės, nuolat kabančios ore dėl nepertraukiamo ventiliatoriaus veikimo ir oro konvekcijos kambaryje;
• priklausomybė nuo maitinimo (nepertraukiamam darbui reikalingas generatorius).

Esant ne aukštesnei kaip -10 ° C temperatūrai, viskas gerai veikia, šilumos, gautos iš gatvės, pakanka, kad namuose būtų patogios sąlygos. Tačiau toliau aušinant siurblio efektyvumas smarkiai sumažėja.

Jei kotedžas yra pastatytas vietovėje, kurioje yra šaltas klimatas ir žiemą yra stiprių šalčių, tada jūs negalite išsiversti be papildomo katilo ar židinio.

Šiltu klimatu oro šilumos siurblys gali lengvai susidoroti su privataus namo šildymo užduotimis, tačiau esant stiprioms šalnoms papildomas šilumos šaltinis nepakenks

Už oro šildymo įranga tokios sistemos puikiai tinka. Minimalios energijos sąnaudos, montavimo pastangos ir priežiūros problemos. Bet jie negali šildyti vandens.Norėdami tai padaryti, turėsite papildomai įdiegti katilą arba prisijungti prie centralizuotų tinklų.

Šilumos siurbliai „oras – oras“ yra geriausias būdas šildyti pastatus, pagamintus iš medienos arba iš šilumokaičio. Tokie pastatai turi mažus šilumos nuostolius, jų šildymui pakanka oro šilumos siurblių galingumo.

Vasarą oras-oras šilumos siurblys gali būti naudojamas baseino vandeniui pašildyti

Pagrindiniai skirtumai nuo oro kondicionieriaus

Išoriškai šilumos oras-oras yra panašus į buitinį oro kondicionierių. Tačiau jis turi savo išskirtines dizaino ypatybes ir specifikacijas.

Pirmasis prietaisas naudojamas kaip pagrindinis šildymo šaltinis, dirbant ištisus metus. O antrasis labiau skirtas oro aušinimui vasaros karščiuose.

Pagrindinė šilumos siurblio funkcija yra šildymas. Tačiau daugelis modelių taip pat gali vėsinti kambario orą. Tačiau tokiu darbo režimu jie yra žymiai prastesni už oro kondicionierių efektyvumą. Tai gana kraštutinis jų naudojimo atvejis.

Išvaizda, oro kondicionierius ir oro VT yra panašūs, tačiau jie turi visiškai kitokią paskirtį ir veikimą

Kita vertus, daug inverteriniai oro kondicionieriai gali šildyti patalpų orą. Tačiau tuo pat metu jie sunaudoja daug daugiau šilumos siurblių. Kiekvienas įrenginys turi savo paskirtį.

Šildytuvai oras-oras pirmiausia yra perėjimas prie atsinaujinančių energijos šaltinių.

Nepaisant didelių pradinių investicijų, šios sistemos yra ekonomiškai perspektyvios. Sumažinus sąskaitas už šildymą, atsiperka visos išankstinės išlaidos.

Šilumos siurblio parinkimas ir apskaičiavimas

Šilumos siurblys oras-oras veiks tik tada, jei jis tinkamai pasirinktas. Būtina iš anksto apskaičiuoti jo galią, atsižvelgiant į namo kvadratūrą. Ir tik tada pažiūrėkite į skirtingų gamintojų kainas.

Skaičiavimuose naudojamas COP energijos efektyvumo koeficientas (VT galios ir sunaudotos energijos santykis).

„Šiltnamio sąlygomis“ jis dažnai siekia 4–5 balus, o moderniausi modeliai - iki 7–8. Tačiau kai lauko temperatūra nukrenta iki –15–20 ° С, šis rodiklis smarkiai nukrenta iki dviejų.

Šilumos siurblys suteikia optimalų šildymo našumą esant -10 ... + 10 laipsnių Celsijaus temperatūrai, taigi jis sunaudoja iki ¾ šiluminės energijos iš gatvės.

prie oro šildymo skaičiavimas turi būti laikoma:

• patalpų šilumos izoliacija ir insoliacija;
• kambarių plotas;
• gyventojų skaičius kotedže;
• bendros namo, kuriame stovi namas, klimato sąlygos.

Daugumoje namų kas dešimt kvadratinių metrų reikia apie dešimt kW šilumos siurblio galios. Bet viskas čia yra gana savavališkai. Jei lubos virš 2,7 m arba sienos ir langai yra blogai izoliuoti, reikės daugiau šilumos.

Azijoje ir Europoje yra daug šilumos oras-oras gamintojų.

Geri atsiliepimai turi sistemas nuo Daikinas, Dimpleksas, Hitachi, Vaillantas, „Mitsubishi“, Fujitsu, Vežėjas, Aertec, „Panasonic“ ir „Toshiba“. Beveik visi jų modeliai yra pritaikyti vidaus darbo sąlygoms ir gerai įrodė.

Net ir nukritus įtampai, jie nenutrūksta, ir toliau tinkamai veikia įjungę elektrą.

Veikiančių oro šilumos siurblių kaina svyruoja nuo 90 iki 450 tūkstančių rublių. Čia daug priklauso ne tik nuo įrenginio talpos, bet ir nuo papildomų funkcijų bei pagaminimo šalies.

Atskiri modeliai papildo:

• oro valymo ir dezinfekavimo filtrai;
• atsarginiai šildytuvai;
• elektros generatoriai;
• GSM moduliai sistemai valdyti;
• jonizatoriai ir ozonizatoriai.

Praktika rodo, kad šalčiose, žemesnėse nei -15 ° C, patalpose, kuriose šildomas tik šilumos oro siurblys, ji tampa vėsu. Be papildomo šildytuvo, komfortas kambariuose nuoširdžiai neturi kvapo.

Tačiau pietiniuose regionuose, kur tokie šalčiai yra reti, VT yra gana efektyvus ir pateisina išleistus pinigus daugiau nei dėl energijos taupymo.

Naminis iš seno šaldytuvo

Savo rankomis surinkti oras-oras šilumos siurblį iš atskirų kompresorių ir kondensatorių yra gana sunku, neturint pakankamai specializuotų inžinerinių žinių. Bet mažam kambariui ar šiltnamiui galite naudoti seną šaldytuvą.

Paprasčiausią oro šilumos siurblį galima pagaminti iš šaldytuvo, praplečiant oro kanalą į jį iš gatvės ir pakabinant ventiliatorių ant šilumokaičio galinių grotelių.

Norėdami tai padaryti, padarykite dvi skylutes priekinėse šaldytuvo duryse. Per pirmąjį gatvės oras pateks į šaldiklį, o per antrąjį žemiausią jis bus išvežtas atgal į gatvę.

Tuo pačiu metu, praeinant per vidinę kamerą, dalis joje esančios šilumos atiduos freonui.

Taip pat galite tiesiog atšaldyti mašiną sienoje su atviromis durimis į išorę ir šilumokaičiu kambario gale. Tačiau reikia nepamiršti, kad tokio šildytuvo galia bus nedidelė, be to, jis sunaudoja daug elektros energijos.

Vidinis oras šildomas iš šilumokaičio šaldytuvo gale. Tačiau toks šilumos siurblys gali veikti tik esant lauko temperatūrai, ne mažesnei kaip plius penkioms Celsijaus.

Šis buitinis prietaisas yra skirtas naudoti tik patalpose.

Dideliame name oro šildymo sistema turės būti papildyta oro kanalais, kurie šiltą orą tolygiai paskirsto po visas patalpas.

Šilumos siurblio oras-oras montavimas yra labai paprastas. Būtina įdiegti išorinius ir vidinius blokus, o tada juos sujungti grandine su aušinimo skysčiu.

Pirmoji sistemos dalis yra sumontuota gatvėje: tiesiai ant fasado, ant stogo arba šalia pastato. Antrasis name gali būti dedamas ant lubų arba sienos.

Lauko įrenginį rekomenduojama įrengti keletą metrų nuo įėjimo į kotedžą ir atokiau nuo langų, nepamirškite apie ventiliatoriaus skleidžiamą triukšmą.

O vidinis yra nustatytas taip, kad šilto oro srautas iš jo tolygiai pasklistų po visą kambarį.

Jei planuojate šildyti namą su keliais kambariais skirtingais aukštais su oru-oru šilumos siurbliu, ventiliacijos kanalų sistemą turėsite aprūpinti priverstiniu išleidimu.

Tokiu atveju geriau užsakyti projektą iš kompetentingo inžinieriaus, kitaip TN galios nepakanka visiems kambariams.

Skaitiklis ir apsauginis įtaisas turi atlaikyti didžiausias šilumos siurblio sukuriamas apkrovas. Staigiai aušindamas už lango, kompresorius pradeda sunaudoti elektrą daug kartų daugiau nei įprastai.

Geriausia, kad toks oro šildytuvas nutiestų atskirą tiekimo liniją nuo paskirstymo skydelio.

Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas vamzdžių freonams įrengimui. Net mažiausios drožlės viduje gali sugadinti kompresoriaus įrangą.

Čia jūs negalite išsiversti be įgūdžių kieti varį. Paprastai šaltnešio degalų papildymas turėtų būti patikėtas specialistui, kad būtų išvengta vėlesnių jo nuotėkio problemų.

Žingsnis po žingsnio pateikiamos šilumos siurblio iš šaldytuvo instrukcijos šis straipsnis.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Padalintos sistemos „oras – oras“ padalijimo sistemos veikimo principas:

Oro šilumos siurblys dviejų aukštų namo šildymo sistemoje:

Oro kondicionavimo keitiklis arba šilumos oro siurblys - kuris yra geresnis?

Šilumos siurbliai oras-oras yra labai efektyvūs prietaisai. Juos lengva prižiūrėti, lengva valdyti ir jie yra ekonomiški.

Dabar parduodamas didžiulis panašių sistemų asortimentas, bet kuriame namuose galite pasirinkti šildymo sistemą. Tik reikia teisingai apskaičiuoti jo galią, tada jis veiksmingai tarnaus ilgus metus.

Ką manote apie šilumos siurblių „oras – oras“ efektyvumą ir įgyvendinamumą? Pasidalykite savo nuomone, palikite atsiliepimų apie vienetų naudojimą ir užduokite klausimus. Komentaro forma yra žemiau.