Топлотна пумпа ваздух-ваздух: принцип рада, уређај, избор и прорачуни

Желите ли опремити конвекцијско гријање у кући, гдје се топлотна пумпа зрак-зрак користи за гријање расхладне течности, што осигурава значајне уштеде у трошковима гријања? Слажете се да је добијање пуног грејања у компанији са топлом водом готово бесплатно - врло примамљив догађај.

Али не знате како да направите такав систем да бисте алтернативно загревали просторије и добили топлу воду за кућне потребе?

Помоћи ћемо да се позабавимо овим проблемом - у чланку се истиче принцип рада и дизајн пумпе. Енергија таквог система мораће да се потроши само на рад компресора, а највећи део топлоте ће се из атмосфере узимати управо са улице, за шта нам не треба новац.

Такође се узимају у обзир предности његове примене у систему и значајни недостаци. Посебна пажња се посвећује избору и прорачуну пумпе.

А како би љубитељи урадили све властитим рукама, нудимо такву пумпу да сами израде, користећи импровизоване материјале. Пружамо фотографске материјале и видео препоруке за дизајн и рад пумпе за топлотни ваздух како бисмо вам помогли.

Карактеристика топлотне пумпе зрак-зрак

Било која топлотна пумпа односи се на опрему из обухвата алтернативна енергија. Он преузима топлотну енергију ваздушних маса на улици, из околног простора у соби, да би је загрејао стамбеним и нестамбеним објектима.

Не користе се запаљива горива.

Спољашња топлотна пумпа (ТН) ваздух-ваздух је сличан претварачу, сплит систем од спољног и унутрашњег блока.

А према принципу деловања, више личи на фрижидер, он делује само „обрнуто“. Али за разлику од обе, ова топлотна пумпа је способна и за хлађење и за загревање ваздушних маса у кући.

Топлотна пумпа узима нискоквалитетну топлотну енергију из атмосфере са улице и загрева ваздух у соби до угодних температура

Принцип рада и унутрашњи распоред

Једноставна физичка појава термодинамике је камен темељац рада топлотних пумпи ваздух-ваздух - течност хлади површину са којом се диспергује током испаравања. На пример, пара изнад кригле врућег чаја показује исти ефекат.

Обичан фрижидер такође ради на овом принципу. Унутар ње налазе се цеви кроз које циркулише расхладно средство под високим притиском. Потребна је топлота из унутрашњости замрзивача, лагано се загревајући истовремено.

Затим се сакупљена топлота преноси кроз собни ваздух измењивачем топлоте (решетке иза фрижидера).

Зими топлотна пумпа зрак-зрак загријава собни зрак, а љети га може хладити

И тако да се након хлађења расхладног средства на радној температури компримира у компресору. А за циклус рада, фреон унутар система компресор-кондензатор-испаривач стално се мења из гасовитог у течно стање и обрнуто.

Зрачна пумпа за ваздух функционише на потпуно исти начин. Топлину узима само с улице, а не из затвореног замрзивача. Чак и ако је вани мраз, у атмосфери је још увек много топлотне енергије.

Да би се произвела топлота, топлотној пумпи је потребна само енергија утрошена на компресор. Дијаграм детаљно приказује поступак преноса топлоте

Топлотна пумпа ваздух-ваздух састоји се од следећих елемената:

• компресор;
• Испаривач са присилним вентилатором за ваздух;
• експанзијски вентил;
• бакрене цеви за испумпавање фреона између улице и куће;
• кондензатор са вентилатором за довод грејаног ваздуха у собу.

Прва три елемента чине спољну јединицу, а последњи се односи на унутрашњост топлотне пумпе. Топлотно изоловане бакарне цеви дизајниране су за континуирано кретање расхладне течности између ових модула сплит система.

Кретање фреона у топлотној пумпи догађа се у зачараном кругу, због чега се он константно смањује и шири

Алгоритам рада топлотне пумпе зрак-зрак је сљедећи:

1. Вентилатор увлачи улични ваздух у спољну јединицу и провлачи се кроз пераје спољног испаривача. Фреон који циркулише кроз измјењивач топлине упија топлотну енергију у њему, претварајући се у плиновито стање.
2. Тада гас улази у кондензатор, где се компресова. А затим се пумпа кроз бакрене цеви до унутрашње јединице.
3. У кондензатору који се налази у кући гас прелази назад у течност, преносећи топлоту у затворени ваздух.
4. Затим се вишак притиска одзрачује помоћу експанзијског вентила, а течни фреон се поново шаље у примарни испаривач.

Температура фреона који улази у спољну јединицу је увек нижа од температуре околине. Стога увек узима топлину из атмосфере.

Али ниво „хлађења“ расхладне течности у систему је константан, а спољна температура константно варира. Из тог разлога, у јаким мразима, ВТ губи своју ефикасност.

Циклус кретања топлотног носача топлотне пумпе ваздух-ваздух: 1. компресова га компресор, 2. кондензује се у измењивачу топлоте, истовремено одвајајући топлоту, 3. у облику течности улази у спољни измењивач топлоте, 4. испарава, хватајући топлотну енергију спољног медијума током испаравања, 5 враћа се поново у кондензатор

Да бисте повећали снагу топлотне пумпе, површине кондензатора и испаривача направљене су што је могуће веће. А за несметан рад зими, спољашњи измењивач топлоте опремљен је сопственим системом одмрзавања.

Предности и недостаци ваздушне топлотне пумпе

Сваки технички сложен систем има своје предности и мане. Бројеви су једна ствар, али у стварности, власници топлотних пумпи ризикују да наиђу на одређене проблеме.

Постројења за гријање / хлађење зрак-зрак су корисна из више разлога.

Главне предности укључују:

• Универзалност. Системи омогућавају загревање и хлађење просторија у зависности од намене собе, потреба и климатске сезоне.
• Еколошка екологија. Омогућавају потпуно напуштање сагоревања природног гаса, угља, огревног дрвета, итд., Зачепљујући природно окружење производима изгарања.
• Једноставна инсталација. Није тешко саставити систем компоненти фабричке производње. Топлотну пумпу можете сами да направите из импровизованих средстава.
• Сигурност од пожара Процес генерисања топлоте није повезан са употребом горива. Ни прекршаји у раду инсталације неће моћи да изазову пожар.
• Профитабилност. Привлачи их висок коефицијент преноса топлоте уз минималан трошак (они производе 4–5 кВ топлоте по 1 кВ потрошње електричне енергије). Поред тога, брзо се исплаћују.
• Повољан за цену. Трошкови фабрички произведених система омогућавају вам да купите топлотну пумпу за готово све. Самостална инсталација биће готово бесплатна.
• Погодност рада. Технички најсавременији уређај у систему је компресор, са чијим се одржавањем тешко носити. Са оптерећењем типичним за топлотне пумпе, компресори ретко престају радити прије обећања произвођача.

За организацију грејања у једној просторији је довољно инсталирати сплит системвешањем спољног модула на фасаду и конвектора на унутрашњем зиду. За грејање неколико просторија морат ће се опремити канали дистрибуције гријаног зрака.

За сваки киловат потрошене електричне енергије, топлотна пумпа испоручује до пет киловата топлотне енергије

Сва контрола топлотне пумпе ваздух-ваздух врши се интегрисаном аутоматизацијом. Посебна пажња неће бити посвећена раду и конфигурацији овог система. Биће потребно само редовно чистити ваздушне филтере, а понекад их и мењати.

Међу негативне стране топлотних пумпи су следеће:

• иако лагана, али још увек бучна позадина;
• директна зависност ефикасности система од спољне температуре;
• повећана потрошња електричне енергије током хладног времена на улици;
• прашина која стално виси у ваздуху због континуираног рада вентилатора и конвекције ваздуха у просторији;
• зависност од напајања (за несметан рад потребан је генератор).

На температурама ван -10 ° Ц све у реду, топлота која је узета са улице довољна је за стварање удобних услова у кући. Али с даљњим хлађењем, ефикасност пумпе се нагло смањује.

Ако је викендица изграђена на подручју са хладном климом и јаким мразом зими, тада не можете без додатног котла или камина.

У топлој клими ваздушна топлотна пумпа лако се може носити са задацима грејања приватне куће, али у јаким мразима додатни извор топлоте неће наштетити

За опрема за грејање на ваздух такви системи се савршено уклапају. Минимална потрошња енергије, напор инсталације и проблеми са одржавањем. Али не могу да греју воду.Да бисте то учинили, мораћете додатно да инсталирате котао или да се повежете на централизоване мреже.

Топлотне пумпе ваздух-зрак су најбољи начин за загревање грађевина направљених од дрвета или СИВ-а. Такве зграде имају ниске топлотне губитке, постоји довољно обима капацитета топлотних пумпи за ваздух за њихово грејање.

У лето се топлотна пумпа ваздух-ваздух може користити за загревање базена

Главне разлике од клима уређаја

Споља, топлотна пумпа ваздух-ваздух слична је домаћем клима уређају. Али има своје карактеристичне дизајнерске карактеристике и спецификације.

Први уређај се користи као главни извор грејања, током целе године. А друго је више намењено хлађењу ваздуха у летњим врућинама.

Главна функција топлотне пумпе је грејање. Међутим, многи модели могу хладити ваздух у соби. Али у овом режиму рада значајно су инфериорнији од клима уређаја у енергетској ефикасности. Ово је прилично екстремни случај њихове употребе.

Изглед су климатизација и клима ВТ слични, али имају потпуно другачију намену и перформансе

Са друге стране, многи инвертерски клима уређаји може да загрева ваздух у затвореном. Али истовремено троше много више топлотних пумпи. Сваки уређај има своју сврху.

Употреба грејача ваздух-ваздух је пре свега прелазак на обновљиве изворе енергије.

Ови системи су економски одрживи, упркос великим почетним улагањима. Смањење рачуна за грејање отплаћује све претходне трошкове.

Избор и прорачун топлотне пумпе

Топлотна пумпа ваздух-ваздух биће ефикасна само ако је правилно изабрана. Потребно је унапред израчунати њену снагу, у зависности од квадратности куће. И тек онда погледајте цене различитих произвођача.

У прорачунима се користи коефицијент енергетске ефикасности ЦОП-а (однос снаге ВТ-а и енергије која се користи).

У „стакленичким условима“ често достиже 4–5 бодова, а најсавременији модели до 7–8. Међутим, када спољна температура падне на -15–20 ° Ц, овај индикатор нагло пада на само два.

Топлотна пумпа даје оптималну продуктивност за грејање на спољним температурама од -10 ... + 10 степени Целзијуса, тако да са улице треба до ¾ топлотне енергије

Ат прорачун грејања ваздухом мора се узети у обзир:

• топлотна изолација и инсолација просторија;
• површина соба;
• број становника у викендици;
• општи климатски услови подручја у којем стоји кућа.

За већину домова потребно је око десет кВ снаге топлотне пумпе на сваких десет квадратних метара. Али овде је све прилично произвољно. Ако су стропови изнад 2,7 м или зидови и прозори слабо изолирани, тада ће бити потребно више топлине.

У Азији и Европи постоје многи произвођачи топлотних пумпи ваздух-ваздух.

Добре критике имају системи из Даикин, Димплек, Хитацхи, Ваиллант, Митсубисхи, Фујитсу, Превозник, Аертец, Панасониц и Тосхиба. Скоро сви њихови модели прилагођени су домаћим радним условима и добро су се показали.

Чак се и код пада напона не прекидају и настављају да раде правилно након укључивања струје.

Цена топлотних пумпи за ваздух у ваздуху варира у распону од 90 до 450 хиљада рубаља. Овде пуно зависи не само од капацитета јединице, већ и од додатне функционалности и земље производње.

Одвојени модели допуњују:

• филтери за чишћење и дезинфекцију ваздуха;
• резервни грејачи;
• електрични генератори;
• ГСМ модули за контролу система;
• јонизатори и озонизатори.

Пракса показује да у мразима испод -15 ° Ц у просторијама које се греју само помоћу пумпе за топлотни ваздух постаје цоол. А без додатног грејача, комфор у просторијама, искрено, не мирише.

Међутим, у јужним регионима где су такви мрази ретки, ВТ је прилично ефикасан и оправдава трошени новац више него због уштеде енергије.

Домаће из старог фрижидера

Прилично је тешко саставити топлотну пумпу ваздух-ваздух из појединачних компресора и кондензатора властитим рукама без довољно специјализованог инжењерског знања. Али за малу собу или пластеник можете користити стари фрижидер.

Најједноставнија топлотна пумпа за ваздух може се израдити из фрижидера тако што ћете јој на улицу увући ваздушни канал и објесити вентилатор на задњи роштиљ измењивача топлоте.

Да бисте то учинили, направите две рупе на улазним вратима фрижидера. Кроз први ће улични ваздух ући у замрзивач, а кроз други доњи ће се вратити на улицу.

Истовремено ће током проласка кроз унутрашњу комору дати део топлоте присутне у њој фреону.

Машину такође можете једноставно расхладити у зиду са отвореним спољним вратима и измењивачем топлоте са задње стране у соби. Али треба имати на уму да ће снага таквог грејача бити мала и да троши пуно електричне енергије.

Затворени ваздух се загрева из измењивача топлоте на задњој страни фрижидера. Међутим, таква топлотна пумпа може да ради само на спољним температурама од најмање плус пет Целзијуса.

Овај кућни апарат дизајниран је само за унутрашњу употребу.

У великој викендици систем грејања ваздуха мораће бити допуњен ваздушним каналима који равномерно распоређују топли ваздух по просторијама

Инсталација топлотне пумпе зрак-зрак је изузетно једноставна. Потребно је инсталирати спољне и унутрашње блокове, а затим их повезати кругом са расхладном течношћу.

Први део система је инсталиран на улици: директно на фасади, на крову или поред зграде. Други у кући може се поставити на плафон или зид.

Препоручује се постављање спољне јединице неколико метара од улаза у викендицу и даље од прозора, не заборавите на буку коју производи вентилатор.

А унутрашњи је постављен тако да се струја топлог ваздуха из њега равномерно шири по соби.

Ако планирате да загрејете кућу са неколико соба на различитим подовима топлотном пумпом ваздух-ваздух, мораћете да опремите систем вентилационих канала принудним пражњењем.

У овом случају, боље је наручити пројекат од компетентног инжењера, јер у супротном снага ТН неће бити довољна за све просторије.

Мерач и заштитни уређај морају издржати највећа оптерећења која ствара топлотна пумпа. С оштрим хлађењем ван прозора, компресор почиње трошити струју много пута више него иначе.

Најбоље је да такав грејач ваздуха положи засебну доводну линију од дистрибутивне плоче.

Посебну пажњу треба посветити постављању цеви за фреон. Чак и најмања струготина изнутра може оштетити опрему компресора.

Овде не можете без вештине лемљења бакра. Да би се избегли каснији проблеми са цурењем, расхладно средство за гориво углавном треба поверити професионалцу.

Детаљна упутства за прављење топлотне пумпе из фрижидера описана су у овај чланак.

Закључци и корисни видео о овој теми

Принцип рада раздељеног сплит система „ваздух - ваздух“:

Ваздушна топлотна пумпа у систему грејања двоспратне куће:

Претварач клима уређаја или пумпа за топлотни ваздух - шта је боље?

Топлотне пумпе ваздух-ваздух су високо ефикасни уређаји. Једноставни су за одржавање, лаки за руковање и економични.

У продаји је сада огроман асортиман сличних система, за било који дом можете одабрати инсталацију грејања. Потребно је само правилно израчунати његову снагу, а затим ће делотворно служити дуги низ година.

Шта мислите о ефикасности и изводљивости коришћења топлотних пумпи ваздух-ваздух? Поделите своје мишљење, оставите повратне информације о употреби јединица и поставите питања. Образац за коментар налази се испод.