Gaiss-gaiss siltumsūknis: darbības princips, ierīce, izvēle un aprēķini

Vai vēlaties mājā aprīkot konvekcijas apkuri, kur dzesēšanas šķidruma sildīšanai tiek izmantots gaiss-gaiss siltumsūknis, kas ievērojami samazina apkures izmaksas? Piekrītiet, ka pilnīgas apkures iegūšana uzņēmumā ar karstu ūdeni ir gandrīz bez maksas - ļoti vilinošs notikums.

Bet jūs nezināt, kā izveidot šādu sistēmu, lai alternatīvi sildītu telpas un iegūtu karstu ūdeni mājas vajadzībām?

Mēs palīdzēsim tikt galā ar šo jautājumu - raksts izceļ darbības principu un sūkņa dizainu. Šādas sistēmas enerģija būs jātērē tikai kompresora darbībai, un lielāko daļu siltuma patērēs tieši no ielas no atmosfēras, par kuru mums nauda nav nepieciešama.

Tiek ņemtas vērā arī tā ieviešanas priekšrocības sistēmā un nozīmīgi trūkumi. Īpaša uzmanība tiek pievērsta sūkņa izvēlei un aprēķināšanai.

Un mīļotājiem, lai visu izdarītu ar savām rokām, mēs piedāvājam pats izveidot šādu sūkni, izmantojot improvizētus materiālus. Mēs sniedzam fotomateriālus un video ieteikumus par siltuma gaisa sūkņa dizainu un darbību.

Gaiss-gaiss siltumsūkņa raksturojums

Jebkurš siltumsūknis attiecas uz iekārtām no alternatīvā enerģija. Viņš ņem uz ielas esošo gaisa masu siltumenerģiju no apkārtējās telpas telpā, lai to sasildītu ar dzīvojamo un nedzīvojamo objektu palīdzību.

Netiek izmantots degošs kurināmais.

Ārēji siltumsūknis (TN) gaiss-gaiss ir līdzīgs invertora gaisa kondicionierim, split sistēma no ārējā un iekšējā bloka.

Un pēc darbības principa tas izskatās vairāk kā ledusskapis, tas darbojas tikai “otrādi”. Bet atšķirībā no abiem, šis siltumsūknis spēj gan atdzesēt, gan sildīt gaisa masas mājā.

Siltumsūknis ņem zemas kvalitātes siltumenerģiju no atmosfēras no ielas un silda istabas gaisu līdz komfortablai temperatūrai

Darbības princips un iekšējā kārtība

Termodinamikas vienkārša fizikāla parādība ir gaiss-gaiss siltumsūkņu darbības stūrakmens - šķidrums atdzesē virsmu, ar kuru tas tiek izkliedēts iztvaikošanas laikā. Piemēram, tāds pats efekts ir tvaikam virs karstas tējas krūzes.

Pēc šī principa darbojas arī parasts ledusskapis. Tā iekšpusē ir caurules, caur kurām aukstumaģents cirkulē zem augsta spiediena. Tas prasa siltumu no saldētavas iekšpuses, vienlaikus nedaudz uzsildot.

Tad savākto siltumu caur siltummaini (restes aiz ledusskapja restes) nodod telpas gaisam.

Ziemā siltumsūknis gaiss-gaiss silda istabas gaisu, un vasarā to var atdzesēt

Un tā, lai pēc aukstumaģenta atdzišanas līdz darba temperatūrai tas tiktu saspiests kompresorā. Un darba ciklā - freons sistēmā kompresors-kondensators-iztvaicētājs pastāvīgi mainās no gāzveida stāvokļa uz šķidru un otrādi.

Gaisa siltumsūknis darbojas tieši tādā pašā veidā. Viņš siltumu ņem tikai no ielas, nevis no slēgta saldētavas. Pat ja ārā ir salna, atmosfērā joprojām ir daudz siltumenerģijas.

Siltuma ražošanai siltumsūknim ir nepieciešama tikai kompresoram iztērētā enerģija. Diagrammā sīki parādīts siltuma pārneses process

Gaiss-gaiss siltumsūknis sastāv no šādiem elementiem:

• kompresors;
• Iztvaicētājs ar piespiedu gaisa pūtēju;
• izplešanās vārsts;
• vara caurules freona sūknēšanai starp ielu un māju;
• kondensators ar ventilatoru karstā gaisa padevei telpā.

Pirmie trīs elementi veido ārējo vienību, un pēdējais attiecas uz siltumsūkņa iekšpusi. Siltumizolētas vara caurules ir paredzētas nepārtrauktai dzesēšanas šķidruma kustībai starp šiem sadalītās sistēmas moduļiem.

Freona kustība siltumsūknī notiek apburtajā lokā, kā rezultātā tā pastāvīgi saraujas un izplešas

Gaiss-gaiss siltumsūkņa darbības algoritms ir šāds:

1. Ventilators ievada ielu gaisu āra blokā un izvada caur ārējā iztvaicētāja spurām. Freons, kas cirkulē caur siltummaini, absorbē tajā esošo siltumenerģiju, pārvēršoties gāzveida stāvoklī.
2. Tad gāze nonāk kondensatorā, kur tā tiek saspiesta. Un tad caur vara caurulēm tas tiek iesūknēts iekštelpu blokā.
3. Kondensatorā, kas atrodas mājā, gāze nonāk atpakaļ šķidrumā, nododot siltumu iekštelpu gaisam.
4. Tad lieko spiedienu izvada ar izplešanās vārstu, un šķidrais freons atkal tiek nosūtīts uz primāro iztvaicētāju.

Ārējā blokā ienākošā freona temperatūra vienmēr ir zemāka par apkārtējās vides temperatūru. Tāpēc tas vienmēr prasa siltumu no atmosfēras.

Bet dzesēšanas šķidruma “atdzesēšanas” līmenis sistēmā ir nemainīgs, un ārējā temperatūra pastāvīgi svārstās. Šī iemesla dēļ smagos sals apstākļos VT zaudē savu efektivitāti.

Gaisa-gaisa siltumsūkņa siltumnesēja kustības cikls: 1. to saspiež ar kompresoru, 2. kondensējas siltummainī, vienlaikus izdalot siltumu, 3. šķidruma veidā nonāk ārējā siltummainī, 4. tur iztvaiko, iztvaikošanas laikā uztverot ārējā barotnes siltumenerģiju, 5 atkal atgriežas kondensatorā

Lai palielinātu siltumsūkņa jaudu, kondensatora un iztvaicētāja virsmas tiek izgatavotas pēc iespējas lielākas. Un nepārtrauktai darbībai ziemā āra siltummainis ir aprīkots ar savu atkausēšanas sistēmu.

Plusi un mīnusi gaisa siltumsūknim

Katrai tehniski sarežģītai sistēmai ir savas priekšrocības un trūkumi. Izdales materiāli ir viena lieta, taču patiesībā siltumsūkņu īpašnieki riskē saskarties ar noteiktām problēmām.

Apkures / dzesēšanas iekārtas gaisā un gaisā ir labvēlīgas vairāku iemeslu dēļ.

Galvenās priekšrocības ir:

• Universālums. Sistēmas ļauj sildīt un atdzesēt telpas atkarībā no telpas mērķa, vajadzībām un klimatiskās sezonas.
• Videi draudzīgums. Tie ļauj pilnībā atteikties no dabasgāzes, ogļu, malkas utt. Sadedzināšanas, aizsērējot dabisko vidi ar sadegšanas produktiem.
• Vienkārša uzstādīšana. Nav grūti samontēt rūpnīcas produkcijas sastāvdaļu sistēmu. Jūs varat pats izveidot siltumsūkni no improvizētiem līdzekļiem.
• Ugunsdrošība. Siltuma ģenerēšanas process nav saistīts ar kurināmā izmantošanu. Pat pārkāpumi instalācijas darbībā nespēs izraisīt ugunsgrēku.
• Rentabilitāte. Viņus piesaista augsts siltuma caurlaidības koeficients ar minimālām izmaksām (tie saražo 4–5 kW siltuma uz 1 kW patērētās elektroenerģijas). Turklāt viņi ātri atmaksājas.
• Pieejama par cenu. Rūpnīcā izgatavotu sistēmu izmaksas ļauj iegādāties siltumsūkni gandrīz ikvienam. Pašizveidota instalācija būs gandrīz bez maksas.
• Darbības ērtība. Sistēmas tehniski vismodernākā ierīce ir kompresors, kura apkope ir sarežģīta. Siltumsūkņiem raksturīgā slodzē kompresori reti sabojājas pirms ražotāja solītā laika.

Apkures organizēšanai vienā telpā ir pietiekami instalēt split sistēmupakarinot ārējo moduli uz fasādes, un konvektoru pie iekšējās sienas. Lai sildītu vairākas telpas, būs jāaprīko ar karstā gaisa sadales kanāliem.

Par katru patērēto elektroenerģijas kilovatu siltumsūknis piegādā līdz pieciem kilovatiem siltumenerģijas

Visu siltumsūkņa gaiss-gaiss kontroli veic ar integrētu automatizāciju. Īpaša uzmanība netiks pievērsta šīs sistēmas darbībai un konfigurēšanai. Būs nepieciešams tikai regulāri tīrīt gaisa filtrus un dažreiz tos mainīt.

Starp siltumsūkņu negatīvajām pusēm var minēt:

• lai arī neliels, bet tomēr skaļš fons;
• tieša sistēmas efektivitātes atkarība no ārējās temperatūras;
• palielināts enerģijas patēriņš aukstā laikā uz ielas;
• putekļi, kas pastāvīgi karājas gaisā, pateicoties nepārtrauktai ventilatora darbībai un gaisa konvekcijai telpā;
• atkarība no barošanas avota (nepārtrauktai darbībai ir nepieciešams ģenerators).

Temperatūrā ārpus -10 ° C viss darbojas labi, siltums, kas ņemts no ielas, ir pietiekams, lai mājā radītu komfortablus apstākļus. Bet ar turpmāku dzesēšanu sūkņa efektivitāte strauji samazinās.

Ja vasarnīca ir uzcelta apgabalā ar aukstu klimatu un ziemā spēcīgām salnām, tad bez papildu katla vai kamīna nevar iztikt.

Siltā klimatā gaisa siltumsūknis var viegli tikt galā ar privātmājas apsildīšanas uzdevumiem, bet smagās sals papildu siltuma avots nekaitēs

Par gaisa sildīšanas iekārtas šādas sistēmas lieliski iederas. Minimāls enerģijas patēriņš, uzstādīšanas piepūle un apkopes problēmas. Bet viņi nevar sildīt ūdeni.Lai to izdarītu, jums būs papildus jāinstalē katls vai jāpievienojas centralizētajiem tīkliem.

Gaiss-gaiss siltumsūkņi ir labākais veids, kā sildīt ēkas no koka vai SIW. Šādām ēkām ir zemi siltuma zudumi, to apkurei ir pietiekami daudz gaisa siltumsūkņu jaudu.

Vasarā gaiss-gaiss siltumsūkni var izmantot baseina ūdens sildīšanai

Galvenās atšķirības no gaisa kondicioniera

Ārēji siltumsūknis gaiss-gaiss ir līdzīgs mājas gaisa kondicionētājam. Bet tam ir savas atšķirīgās dizaina iezīmes un specifikācijas.

Pirmo ierīci izmanto kā galveno apkures avotu visu gadu. Un otrais ir vairāk paredzēts gaisa dzesēšanai vasaras karstumā.

Siltumsūkņa galvenā funkcija ir apkure. Tomēr daudzi modeļi var arī atdzesēt telpas gaisu. Bet šajā darbības režīmā energoefektivitātes ziņā tie ir ievērojami zemāki par gaisa kondicionētāju. Tas drīzāk ir ārkārtējs to izmantošanas gadījums.

Pēc izskata gaisa kondicionēšana un gaisa VT ir līdzīgi, taču tiem ir pavisam cits mērķis un veiktspēja

No otras puses, daudzi invertora gaisa kondicionieri var sildīt iekštelpu gaisu. Bet tajā pašā laikā viņi patērē daudz vairāk siltumsūkņu. Katrai ierīcei ir savs mērķis.

Gaiss-gaiss sildītāju izmantošana galvenokārt ir pāreja uz atjaunojamiem enerģijas avotiem.

Neskatoties uz lieliem sākotnējiem ieguldījumiem, šīs sistēmas ir ekonomiski dzīvotspējīgas. Apkures rēķinu samazināšana apmaksā visas sākotnējās izmaksas.

Siltumsūkņa izvēle un aprēķins

Gaiss-gaiss siltumsūknis būs efektīvs tikai tad, ja tas būs pareizi izvēlēts. Iepriekš ir jāaprēķina tā jauda, ​​atkarībā no mājas kvadratūras. Un tikai pēc tam apskatiet dažādu ražotāju cenas.

Aprēķinos tiek izmantots COP energoefektivitātes koeficients (VT jaudas attiecība pret izmantoto enerģiju).

“Siltumnīcas apstākļos” tas bieži sasniedz 4–5 punktus, bet modernākie modeļi - līdz 7–8. Tomēr, kad āra temperatūra pazeminās līdz -15–20 ° С, šis indikators strauji pazeminās līdz tikai diviem.

Siltumsūknis nodrošina optimālu apkures produktivitāti āra temperatūrā -10 ... + 10 grādi pēc Celsija, tāpēc no ielas tas patērē līdz ¾ siltumenerģijas

Plkst gaisa sildīšanas aprēķins ir jāņem vērā:

• telpu siltināšana un insolācija;
• istabu platība;
• iemītnieku skaits vasarnīcā;
• vispārējie klimatiskie apstākļi apgabalā, kur atrodas māja.

Lielākajai daļai māju uz katriem desmit kvadrātmetriem nepieciešami apmēram desmit kW siltumsūkņa jaudas. Bet šeit viss ir diezgan patvaļīgi. Ja griesti virs 2,7 m vai sienas un logi ir slikti izolēti, būs nepieciešams vairāk siltuma.

Āzijā un Eiropā ir daudz siltumsūkņu gaiss-gaiss ražotāju.

Labām atsauksmēm ir sistēmas no Daikins, Dimplekss, Hitači, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Pārvadātājs, Aertec, Panasonic un Toshiba. Gandrīz visi viņu modeļi ir pielāgoti vietējiem darbības apstākļiem un ir labi sevi pierādījuši.

Pat ar sprieguma kritumiem tie nesadalās, turpinot pareizi darboties pēc elektrības ieslēgšanas.

Gaisa siltumsūkņu cena mainās diapazonā no 90 līdz 450 tūkstošiem rubļu. Šeit daudz kas ir atkarīgs ne tikai no iekārtas jaudas, bet arī no papildu funkcionalitātes un ražotājvalsts.

Atsevišķi modeļi papildina:

• filtri gaisa tīrīšanai un dezinficēšanai;
• rezerves sildītāji;
• elektriskie ģeneratori;
• GSM moduļi sistēmas vadīšanai;
• jonizatori un ozonizatori.

Prakse rāda, ka salnās, kas zemākas par -15 ° C, telpās, kuras silda tikai ar siltuma gaisa sūkni, tā kļūst vēsa. Un bez papildu sildītāja, komforts telpās, atklāti sakot, nesmaržo.

Tomēr dienvidu reģionos, kur šādas salnas ir reti, VT ir diezgan efektīva un attaisno iztērēto naudu vairāk nekā enerģijas ietaupījumu dēļ.

Pašdarināts no vecā ledusskapja

Ir diezgan grūti salikt gaisu-gaisu siltumsūkni no atsevišķiem kompresoriem un kondensatoriem ar savām rokām, ja nav pietiekamu specializētu inženierzinātņu zināšanu. Bet nelielai telpai vai siltumnīcai varat izmantot veco ledusskapi.

Vienkāršāko gaisa siltumsūkni var izgatavot no ledusskapja, pagarinot tajā gaisa ieplūdes kanālu no ielas un pakarinot ventilatoru uz siltummaiņa aizmugures restes

Lai to izdarītu, ledusskapja priekšējās durvīs izveidojiet divus caurumus. Caur pirmo ielu gaiss nonāks saldētavā, bet caur otro zemāku - tas tiks novirzīts atpakaļ uz ielu.

Tajā pašā laikā caurbraukšanas laikā caur iekšējo kameru tas daļu no tajā esošā siltuma piešķirs freonam.

Jūs varat arī vienkārši atdzesēt mašīnu sienā ar atvērtām durvīm uz ārpusi un ar siltummaini istabas aizmugurē. Bet jāpatur prātā, ka šāda sildītāja jauda būs maza, un tas patērē daudz elektrības.

Iekštelpu gaisu silda no siltummaiņa ledusskapja aizmugurē. Tomēr šāds siltumsūknis spēj darboties tikai āra temperatūrā, kas ir vismaz plus pieci pēc Celsija.

Šī mājas ierīce ir paredzēta lietošanai tikai iekštelpās.

Lielā kotedžā gaisa sildīšanas sistēma būs jāpapildina ar gaisa vadiem, kas siltu gaisu vienmērīgi izkliedē visā telpā

Gaiss-gaiss siltumsūkņa uzstādīšana ir ārkārtīgi vienkārša. Ir nepieciešams uzstādīt ārējos un iekšējos blokus, un pēc tam tos savienot kopā ar ķēdi ar dzesēšanas šķidrumu.

Sistēmas pirmā daļa ir uzstādīta uz ielas: tieši uz fasādes, uz jumta vai blakus ēkai. Otro mājā var novietot uz griestiem vai sienas.

Āra bloku ieteicams uzstādīt dažus metrus no mājas ieejas un prom no logiem, neaizmirstiet par ventilatora radīto troksni.

Un iekšējais ir iestatīts tā, lai siltā gaisa plūsma no tā vienmērīgi izplatītos visā telpā.

Ja jūs plānojat sildīt māju ar vairākām istabām dažādos stāvos ar gaisa-gaisa siltumsūkni, jums būs jāaprīko ventilācijas kanālu sistēma ar piespiedu izvadīšanu.

Šajā gadījumā labāk ir pasūtīt projektu no kompetenta inženiera, pretējā gadījumā TN jauda var nebūt pietiekama visām telpām.

Skaitītājam un aizsargierīcei jāiztur siltumsūkņa radītās maksimālās slodzes. Ar strauju dzesēšanu ārpus loga kompresors sāk patērēt elektrību daudzreiz vairāk nekā parasti.

Šādam gaisa sildītājam vislabāk ir izvietot atsevišķu padeves līniju no sadales paneļa.

Īpaša uzmanība jāpievērš cauruļu uzstādīšanai freonam. Pat mazākās skaidas iekšpusē var sabojāt kompresora aprīkojumu.

Šeit nevar iztikt bez vara cietlodēšanas prasmēm. Aukstumaģenta uzpildīšana parasti jāuztic profesionālim, lai vēlāk izvairītos no tā noplūdes problēmām.

Soli pa solim instrukcijas par siltumsūkņa izgatavošanu no ledusskapja ir aprakstītas šo rakstu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Dalītās gaisa-gaisa sadalīšanas sistēmas darbības princips:

Gaisa siltumsūknis divstāvu mājas apkures sistēmā:

Gaisa kondicionēšanas invertors vai gaisa gaisa sūknis - kurš ir labāks?

Siltumsūkņi gaiss-gaiss ir ļoti efektīvas ierīces. Tās ir viegli kopjamas, ērti lietojamas un ekonomiskas.

Tagad pārdošanā ir milzīgs līdzīgu sistēmu sortiments, jebkurai mājai varat izvēlēties apkures sistēmu. Ir nepieciešams tikai pareizi aprēķināt tā jaudu, tad tas efektīvi kalpos daudzus gadus.

Ko jūs domājat par gaiss-gaiss siltumsūkņu izmantošanas efektivitāti un iespējamību? Dalieties savā viedoklī, atstājiet atsauksmes par vienību izmantošanu un uzdodiet jautājumus. Komentāra forma atrodas zemāk.