Naprava in izdelava toplotne črpalke zrak voda z lastnimi rokami

Nianse načrtovanega vzdrževanja toplotnih črpalk zraka

Da bi toplotna črpalka služila ves čas, je treba občasno opraviti preproste manipulacije za njeno vzdrževanje. Akcijski načrt vključuje:

• Pravočasno čiščenje zunanje enote črpalke.To se nanaša predvsem na osnovo ventilatorja in toplotnega izmenjevalnika.
• Načrtovani preskus puščanja sistema za kroženje hladilnega sredstva.
• Menjava olja v kompresorski enoti in mazanje gibljivih delov ventilatorja.
• Preverjanje napajalnih kablov.

Za izvedbo teh dejanj vam ni treba vložiti veliko truda, vendar vam bodo omogočila, da toplotno črpalko dolgo časa ohranite v brezhibnem stanju.

Lastniki toplotnih črpalk z zračnim virom so za FORUMHOUSE povedali, koliko jih stane tovrstno ogrevanje pozimi in ali so svojo izbiro obžalovali

Nenehno naraščanje cen energije lastnike primestnih nepremičnin sili v razmišljanje, kako zmanjšati stroške ogrevanja. Ena od možnosti je gradnja izolirane hiše z minimalnimi toplotnimi izgubami. Drugi korak je namestitev nizkotemperaturnega ogrevalnega sistema. Tretji je ogrevanje hladilne tekočine s toplotno črpalko zrak-voda. Na prvi pogled se zdi, da je to neprimerno draga rešitev, toplotna črpalka zraka pa bo pozimi delovala neučinkovito. Ali to drži, preverimo na primeru uporabnikov FORUMHOUSE, ki so v svojo hišo vgradili toplotne črpalke.

• Ogrevanje pozimi s toplotno črpalko zrak-voda – mit ali resničnost
• Koliko toplote proizvede toplotna črpalka zrak-voda pri temperaturah pod ničlo?
• Sklepi in priporočila

Zanimivo je: sončna baterija naredi sam - kako naredite ploščo po meri

Domače iz starega hladilnika

Precej težko je sestaviti toplotno črpalko zrak-zrak iz posameznih kompresorjev in kondenzatorjev z lastnimi rokami brez specializiranega inženirskega znanja. Toda za majhno sobo ali rastlinjak lahko uporabite stari hladilnik.

Najenostavnejšo zračno toplotno črpalko lahko naredite iz hladilnika tako, da vanj razširite zračni kanal z ulice in obesite ventilator na zadnjo rešetko toplotnega izmenjevalnika

Če želite to narediti, morate v sprednjih vratih hladilnika narediti dve luknji. Skozi prvo bo ulični zrak vstopil v zamrzovalnik, skozi drugi spodnji pa se bo vrnil na ulico.

Hkrati bo med prehodom skozi notranjo komoro del toplote, ki jo vsebuje, oddal freonu.

Hladilni stroj je možno tudi preprosto vgraditi v steno z odprtimi vrati navzven, toplotnim izmenjevalnikom pa zadaj v prostor. Vendar je treba upoštevati, da bo moč takšnega grelnika majhna in porabi veliko električne energije.

Zrak v prostoru se segreva s toplotnim izmenjevalnikom na zadnji strani hladilnika. Vendar pa lahko taka toplotna črpalka deluje le pri zunanjih temperaturah, ki niso nižje od plus pet Celzija.

Ta naprava je zasnovana samo za uporabo v zaprtih prostorih.

V veliki koči bo treba sistem zračnega ogrevanja dopolniti z zračnimi kanali, ki enakomerno porazdelijo topel zrak po vseh prostorih.

Montaža toplotne črpalke zrak-zrak je izjemno preprosta. Potrebno je namestiti zunanje in notranje enote, nato pa jih med seboj povezati s tokokrogom s hladilno tekočino.

Prvi del sistema je nameščen na prostem: neposredno na fasadi, strehi ali ob objektu. Drugi v hiši je mogoče postaviti na strop ali steno.

Zunanjo enoto je priporočljivo namestiti nekaj metrov od vhoda v kočo in stran od oken, ne pozabite na hrup, ki ga povzroča ventilator.

In notranji je nameščen tako, da je tok toplega zraka iz njega enakomerno razporejen po prostoru.

Če je načrtovano ogrevanje hiše z več prostori v različnih nadstropjih s toplotno črpalko zrak-zrak, potem boste morali opremiti sistem prezračevalnih kanalov s prisilnim vbrizgavanjem.

V tem primeru je bolje naročiti projekt pri pristojnem inženirju, sicer moč toplotne črpalke morda ne bo zadostovala za vse prostore.

Merilnik električne energije in zaščitna naprava morata vzdržati konične obremenitve, ki jih ustvarja toplotna črpalka. Z močnim hladnim sunkom zunaj okna začne kompresor porabljati električno energijo večkrat več kot običajno.

Za tak grelnik zraka je najbolje položiti ločen napajalni vod od stikalne plošče.

Posebno pozornost je treba nameniti vgradnji cevi za freon. Tudi najmanjši odrezki v notranjosti lahko poškodujejo kompresorsko opremo

Tukaj ne morete brez spretnosti spajkanja bakra. Polnjenje hladilnega sredstva je treba praviloma zaupati strokovnjaku, da bi se izognili kasnejšim težavam z njegovim puščanjem.

Kaj je toplotna črpalka za ogrevanje zasebne hiše? Kako deluje?

Posebna naprava, ki je sposobna črpati toploto iz okolja, se imenuje toplotna črpalka.

Takšne naprave se uporabljajo kot glavni ali dodatni način ogrevanja prostorov. Nekatere naprave delujejo tudi za pasivno hlajenje objekta – črpalka pa se uporablja tako za poletno kot zimsko ogrevanje.

Energija okolja se uporablja kot gorivo. Tak grelnik črpa toploto iz zraka, vode, podtalnice itd., zato ta naprava uvrščamo med obnovljive vire energije.

Pomembno! Te črpalke za delovanje potrebujejo električno povezavo.Sestava vseh termičnih naprav vključuje uparjalnik, kompresor, kondenzator in ekspanzijski ventil. Glede na vir toplote ločimo vodo, zrak in druge naprave.

Načelo delovanja je zelo podobno principu hladilnika (samo hladilnik oddaja vroč zrak, črpalka pa absorbira toploto)

Glede na vir toplote ločimo vodo, zrak in druge naprave. Načelo delovanja je zelo podobno principu hladilnika (samo hladilnik oddaja vroč zrak, črpalka pa absorbira toploto)

Sestava vseh termičnih naprav vključuje uparjalnik, kompresor, kondenzator in ekspanzijski ventil. Glede na vir toplote ločimo vodo, zrak in druge naprave. Načelo delovanja je zelo podobno kot pri hladilniku (samo hladilnik oddaja vroč zrak, črpalka pa absorbira toploto).

Večina naprav deluje tako pri pozitivnih kot negativnih temperaturah, vendar je učinkovitost naprave neposredno odvisna od zunanjih pogojev (tj. višja kot je temperatura okolice, močnejša bo naprava). Na splošno naprava deluje na naslednji način:

1. Toplotna črpalka pride v stik z okolico. Običajno naprava črpa toploto iz tal, zraka ali vode (odvisno od vrste naprave).
2. V notranjosti naprave je nameščen poseben uparjalnik, ki je napolnjen s hladilnim sredstvom.
3. Ob stiku z okoljem hladilno sredstvo zavre in izhlapi.
4. Po tem hladilno sredstvo v obliki hlapov vstopi v kompresor.
5. Tam se skrči - zaradi tega se njegova temperatura resno dvigne.
6. Po tem ogrevani plin vstopi v ogrevalni sistem, kar vodi do segrevanja glavne hladilne tekočine, ki se uporablja za ogrevanje prostorov.
7. Hladilno sredstvo se postopoma ohladi. Na koncu se spet spremeni v tekočino.
8. Nato tekoče hladilno sredstvo vstopi v poseben ventil, ki resno zniža njegovo temperaturo.
9. Na koncu hladilno sredstvo ponovno vstopi v uparjalnik, po katerem se cikel ogrevanja ponovi.

Fotografija 1. Načelo delovanja toplotne črpalke zemlja-voda. Modra označuje hladno, rdeča pa vroče.

prednosti:

• Prijaznost do okolja. Takšne naprave so obnovljivi viri energije, ki s svojimi emisijami ne onesnažujejo ozračja (zemeljski plin proizvaja škodljive toplogredne pline, elektrika pa se pogosto uporablja za kurjenje premoga, ki tudi onesnažuje zrak).
• Dobra alternativa plinu. Toplotna črpalka je idealna za ogrevanje prostorov v primerih, ko je raba plina iz takšnih ali drugačnih razlogov otežena (na primer, ko je hiša daleč od vseh večjih komunalnih služb). Črpalka se ugodno primerja tudi s plinskim ogrevanjem, saj namestitev takšne naprave ne zahteva državnega dovoljenja (vendar pri vrtanju globoke vrtine jo morate še vedno dobiti).
• Poceni dodatni vir toplote. Črpalka je idealna kot poceni pomožni vir energije (najboljša možnost je uporaba plina pozimi in črpalke spomladi in jeseni).

pomanjkljivosti:

1. Toplotne omejitve v primeru uporabe vodnih črpalk.Vse toplotne naprave dobro delujejo pri pozitivnih temperaturah, medtem ko v primeru delovanja pri negativnih temperaturah veliko črpalk preneha delovati. To je predvsem posledica dejstva, da voda zmrzne, zaradi česar je nemogoče uporabiti kot vir toplote.
2. Lahko pride do težav z napravami, ki uporabljajo vodo kot toploto. Če se za ogrevanje uporablja voda, bo treba najti stabilen vir. Najpogosteje je za to treba izvrtati vrtino, zaradi česar se lahko povečajo stroški namestitve naprave.

Pozor! Črpalke običajno stanejo 5-10-krat več kot plinski kotel, zato je uporaba takšnih naprav za prihranek denarja v nekaterih primerih morda nepraktična (da se črpalka izplača, boste morali počakati nekaj let)

Možnosti zunanjega kroga toplotne črpalke

Zunanji krog je lahko cevovod toplotnega izmenjevalca, ki prevzame toplota iz vodnjaka, prst ali rezervoar. Vsaka od teh možnosti ima svoje značilnosti, prednosti in slabosti, tako med namestitvijo kot med delovanjem. Zato jih bomo podrobneje obravnavali.

Vir toplotne energije - vodnjak

Za uporabo takšnega vira toplote je potrebno izvrtati vrtino (eno globoko ali več plitvih) ali uporabiti obstoječega. Menijo, da je iz enega linearnega metra vrtine mogoče pridobiti 50-60 W toplotne energije. Zato bo za 1 kW moči toplotne črpalke potrebno približno 20 m vrtine.

Zunanji krog toplotne črpalke v vrtini

Prednost: vodnjak ne zavzame veliko prostora na mestu in je značilen visok prenos toplote.

Pomanjkljivost: vrtino, zlasti globoko, je treba vrtati s pomočjo posebnih mehanizmov ali strojev.

Vir toplote - tla na lokaciji

V tem primeru je treba cev zunanjega krogotoka položiti do globine, ki presega največjo globino zmrzovanja na tem območju. V tem primeru sta lahko dve možnosti za polaganje: odstranite vso zemljo na določenem območju in položite cev v obliki cikcakov, nato pa vse napolnite z zemljo ali pa cev položite v jarke, izkopane za to.

Toplotna črpalka "zemlja-voda"

Za 1 kW moči toplotne črpalke, odvisno od globine polaganja, gostote in vsebnosti vode v tleh, bo morda potrebno 35-50 m kroga. Najmanjša razdalja med cevmi vezja je 0,8 m.

Slabosti te vrste zunanje konture:

• za njegovo postavitev je potrebna dovolj velika površina, na kateri pozneje ne bo mogoče posaditi dreves ali grmovnic, temveč le trato, cvetje ali enoletne rastline;
• velika količina zemeljskih del.

Zunanja zanka v vodi

Druga možnost za zunanjo konturo je, da je cev položena na dno najbližjega rezervoarja, če je v bližini hiše. V tem primeru mora biti rezervoar dovolj globok, da pozimi ne zmrzne na dno. Iz enega linearnega števca takšnega zunanjega tokokroga je mogoče pridobiti največ okoli 30 W toplotne energije (najmanj 30 m cevi na 1 kW moči toplotne črpalke). Da bi zagotovili, da cevovod, položen na dnu, ne plava navzgor, se nanj položi obremenitev - približno 5 kg na linearni meter.

Zunanji krog toplotne črpalke v rezervoarju

Prednost: ni treba vrtati vrtine ali izvajati zemeljskih del na velikem območju.

Glavna pomanjkljivost takšnega zunanjega vezja je, da v bližini hiše ni vedno ustreznega rezervoarja.

Načelo in shema delovanja toplotne črpalke, vrste

Načelo

Zasnova katere koli toplotne črpalke predvideva 2 dela: zunanji (vsrkava toploto iz zunanjih virov) in notranji (odvzeto toploto prenaša neposredno v ogrevalni sistem prostora). Zunanji obnovljivi viri toplotne energije so na primer toplota zemlje, zraka ali podtalnice. Ta zasnova vam omogoča znatno znižanje stroškov ogrevanja ali hlajenja zasebne hiše, saj se približno 75% energije proizvede zahvaljujoč brezplačnim virom.

Shema dela

Sestava ogrevalne instalacije vključuje: uparjalnik; kondenzator; izpustni ventil, ki znižuje tlak v sistemu; kompresor za dvig tlaka. Vsako od teh vozlišč je med seboj povezano z zaprtim krogom cevovoda, znotraj katerega se nahaja hladilno sredstvo. Hladilno sredstvo v prvih ciklih je v tekočem stanju, v naslednjem - v plinastem stanju. Ta snov ima nizko vrelišče, zato se z možnostjo zemeljske opreme lahko pretvori v plin in doseže raven temperature tal. Nato plin vstopi v kompresor, kjer pride do močne kompresije, kar vodi do hitrega segrevanja. Po tem vstopi vroča para v notranjost toplotne črpalke in se tukaj že uporablja neposredno za ogrevanje prostorov ali za ogrevanje vode. Hladilno sredstvo se nato ohladi, kondenzira in ponovno utekočini. Skozi ekspanzijski ventil tekoča snov teče v podzemni del, da ponovi cikel ogrevanja.

Načelo hlajenja takšne instalacije je podobno principu ogrevanja, vendar se ne uporabljajo radiatorji, temveč ventilatorske konvektorje. Kompresor v tem primeru ne deluje.Hladen zrak iz vrtine vstopa neposredno v klimatsko napravo.

Vrste toplotnih črpalk

Kakšne so vrste toplotnih črpalk? Opremo odlikuje zunanji vir toplotne energije, ki se uporablja v sistemu. Med gospodinjskimi možnostmi so 3 vrste.

Zemlja ali zemlja ("zemlja-zrak", "podzemna-voda")

Uporaba zemeljske toplotne črpalke kot vira toplotne energije bo zagotovila ekološko čistočo in varnost. Stroški takšne opreme so visoki, vendar je njena funkcionalnost ogromna. Pogosto servisiranje ni potrebno, zagotovljena je dolga življenjska doba.

Toplotne črpalke zemeljskega izvora so lahko dveh vrst: z navpično ali vodoravno vgradnjo cevovodov. Navpična metoda polaganja je dražja, saj je potrebno globoko vrtanje v območju 50-200 metrov. Z vodoravno razporeditvijo so cevi položene do globine približno metra. Da bi zagotovili zbiranje potrebne količine toplotne energije, mora skupna površina cevovodov preseči površino ogrevanih prostorov za 1,5-2 krat.

Vodna črpalka ("voda-zrak", "voda-voda")

Za južne regije s toplim podnebjem so primerne vodne instalacije. V vodnih telesih, ogretih s soncem, je temperatura vode na določeni globini razmeroma stabilna. Zaželeno je, da cevi položite v samo spodnjo zemljo, kjer je temperatura višja. Za pritrditev podvodnih cevovodov se uporablja utež.

Zrak (zrak-voda, zrak-zrak)

V enoti zračnega tipa je vir energije zrak iz zunanjega okolja, ki vstopi v izmenjevalnik toplote uparjalnika, kjer se nahaja tekoče hladilno sredstvo.Temperatura hladilnega sredstva je vedno nižja od temperature zraka, ki vstopa v sistem, zato snov v trenutku zavre in postane vroča para.

Poleg klasičnih modelov so povpraševanja po kombiniranih možnostih namestitve. Takšne toplotne črpalke so dopolnjene s plinskim ali električnim grelcem. V primeru slabih klimatskih razmer se zmogljivost ogrevalne naprave zmanjša in naprava preklopi na alternativno možnost ogrevanja. Takšen dodatek je še posebej pomemben za opremo zrak-voda ali zrak-zrak, saj prav te vrste zmanjšujejo učinkovitost.

Za regije z dolgimi mrzlimi zimami je najbolj zanesljiva uporaba geotermalnih (zemeljskih) toplotnih črpalk. Zračne toplotne črpalke so primerne za območja z blagim južnim podnebjem. Tudi pri nameščanju opreme, ki uporablja zemeljsko energijo, je treba upoštevati značilnosti tal. Produktivnost toplotne črpalke bo v ilovnatih tleh veliko večja kot v peščenih tleh. Poleg tega je pomembna globina cevovodov, cevi morajo biti v hladnem obdobju položene globlje od ledišča tal.

Kaj je toplotna črpalka in kako deluje?

Izraz toplotna črpalka se nanaša na sklop posebne opreme. Glavna funkcija te opreme je zbiranje toplotne energije in njen transport do potrošnika. Vir takšne energije je lahko katero koli telo ali medij s temperaturo +1º in več stopinj.

Virov nizkotemperaturne toplote je v našem okolju več kot dovolj.To so industrijski odpadki iz podjetij, termo in jedrskih elektrarn, kanalizacije itd. Za delovanje toplotnih črpalk na področju ogrevanja stanovanj so potrebni trije neodvisno rekuperacijski naravni viri - zrak, voda, zemlja.

Toplotne črpalke »črpajo« energijo iz procesov, ki se redno dogajajo v okolju. Potek procesov se nikoli ne ustavi, zato so viri po človeških merilih prepoznani kot neizčrpni.

Trije našteti potencialni dobavitelji energije so neposredno povezani z energijo sonca, ki s segrevanjem poganja zrak in veter ter toplotno energijo prenaša na zemljo. Prav izbira vira je glavno merilo, po katerem se razvrščajo sistemi toplotnih črpalk.

Načelo delovanja toplotnih črpalk temelji na sposobnosti teles ali medijev, da toplotno energijo prenašajo na drugo telo ali okolje. Prejemniki in dobavitelji energije v sistemih toplotnih črpalk običajno delujejo v paru.

Torej obstajajo naslednje vrste toplotnih črpalk:

• Zrak je voda.
• Zemlja je voda.
• Voda je zrak.
• Voda je voda.
• Zemlja je zrak.
• Voda - voda
• Zrak je zrak.

V tem primeru prva beseda opredeljuje vrsto medija, iz katerega sistem jemlje nizkotemperaturno toploto. Drugi označuje vrsto nosilca, na katerega se ta toplotna energija prenaša. Torej, v toplotnih črpalkah je voda voda, toplota jemlje iz vodnega okolja, tekočina pa se uporablja kot toplotni nosilec.

Toplotne črpalke po zasnovi so parne kompresijske naprave. Toploto pridobivajo iz naravnih virov, jo predelujejo in prenašajo do potrošnikov (+)

Sodobne toplotne črpalke uporabljajo tri glavne vire toplotne energije. To so tla, voda in zrak.Najenostavnejša od teh možnosti je toplotna črpalka z zračnim virom. Priljubljenost takšnih sistemov je povezana z njihovo precej preprosto zasnovo in enostavnostjo namestitve.

Vendar pa imajo te sorte kljub takšni priljubljenosti precej nizko produktivnost. Poleg tega je učinkovitost nestabilna in odvisna od sezonskih temperaturnih nihanj.

Z znižanjem temperature se njihova učinkovitost znatno zmanjša. Takšne različice toplotnih črpalk lahko štejemo kot dodatek k obstoječemu glavnemu viru toplotne energije.

Možnosti opreme, ki uporabljajo toploto tal, se štejejo za učinkovitejše. Tla sprejemajo in akumulirajo toplotno energijo ne le od Sonca, nenehno se segrevajo z energijo zemeljskega jedra.

Se pravi, tla so nekakšen akumulator toplote, katerega moč je praktično neomejena. Poleg tega je temperatura tal, zlasti na določeni globini, konstantna in niha v nepomembnih mejah.

Področje uporabe energije, ki jo proizvajajo toplotne črpalke:

Stalnost temperature vira je pomemben dejavnik za stabilno in učinkovito delovanje te vrste električne opreme. Podobne značilnosti imajo sistemi, v katerih je vodno okolje glavni vir toplotne energije. Zbiralnik takšnih črpalk se nahaja bodisi v vrtini, kjer je v vodonosniku, bodisi v rezervoarju.

Povprečna letna temperatura virov, kot so tla in voda, se giblje od +7º do +12º C. Ta temperatura je povsem dovolj za učinkovito delovanje sistema.

Najbolj učinkovite so toplotne črpalke, ki črpajo toplotno energijo iz virov s stabilnimi temperaturnimi indikatorji, t.j.iz vode in zemlje

Toplotna črpalka iz klimatske naprave

Sodobni split sistemi, predvsem inverterskega tipa, uspešno opravljajo funkcije iste toplotne črpalke zrak-zrak. Njihova težava je, da učinkovitost dela pada skupaj z zunanjo temperaturo, tudi tako imenovani zimski set ne rešuje.

Domači mojstri so se problematike lotili drugače: iz klimatske naprave so sestavili doma narejeno toplotno črpalko, ki jemlje toploto tekoče vode iz vodnjaka. Pravzaprav se od klimatske naprave uporablja samo kompresor, včasih notranja enota, ki igra vlogo ventilatorske konvektorja.

Na splošno je kompresor mogoče kupiti ločeno. Izdelati bo treba toplotni izmenjevalec za ogrevanje vode (kondenzator). Bakrena cev z debelino stene 1–1,2 mm in dolžino 35 m je navita v tuljavo na cev s premerom 350–400 mm ali valj. Po tem so zavoji pritrjeni s perforiranim vogalom, nato pa je celotna konstrukcija postavljena v jekleno posodo z vodovodnimi cevmi.

Kompresor iz split sistema je priključen na spodnji vhod v kondenzator, regulacijski ventil pa na zgornji. Na enak način je izdelan uparjalnik, zanj bo poskrbel navaden plastični sod. Mimogrede, namesto domačih kapacitivnih toplotnih izmenjevalnikov lahko uporabite tovarniške ploščne toplotne izmenjevalnike, vendar to ne bo poceni.

Sama montaža črpalke ni preveč zapletena, vendar je tu pomembno, da znamo pravilno in učinkovito spajkati priključke bakrenih cevi. Tudi za polnjenje sistema s freonom boste potrebovali storitve mojstra, ne boste posebej kupovali dodatne opreme

Sledi faza postavitve in zagona toplotne črpalke, ki pa ne poteka vedno dobro. Morda se boste morali veliko potruditi, da dosežete rezultat.

Toplotna črpalka zrak-voda – resnična dejstva

Ta vrsta toplotne opreme povzroča veliko polemik. Uporabniki so razdeljeni v dva tabora. Nekateri verjamejo, da za ogrevanje hiše ni bilo izumljeno nič boljšega. Drugi menijo, da se zaradi visokih stroškov toplotnih črpalk (HP) in težkih podnebnih razmer v mnogih regijah Ruske federacije začetna naložba ne bo povrnila. Bolj donosno je dati denar v banko in na prejete obresti hišo ogrevati z elektriko. Kot vedno je resnica na sredini. Če pogledamo naprej, bomo povedali, da bomo v članku govorili le o toplotnih črpalkah zrak-voda. Najprej malo teorije.

Toplotna črpalka je "stroj", ki jemlje toploto iz vira nizke kakovosti in jo prenaša v hišo.

Viri toplote za toplotno črpalko:

• zrak;
• voda;
• Zemlja.

Shematski diagram toplotne črpalke.

Pomembna točka: Toplotna črpalka ne proizvaja toplote. Črpa toploto iz zunanjega okolja do porabnika, vendar je za delovanje toplotne črpalke potrebna električna energija. Učinkovitost toplotne črpalke je izražena v razmerju med prečrpano toplotno energijo in energijo, porabljeno iz električnega omrežja. Ta vrednost se imenuje koeficient toplotne transformacije COP (koeficient učinkovitosti). Če v tehničnih lastnostih toplotne črpalke piše, da je COP = 3, potem to pomeni, da HP črpa trikrat več toplote, kot »vzame« elektriko.

Zdi se, da je tukaj - rešitev za vse težave - relativno gledano, ko bomo porabili 1 kW električne energije v eni uri, bomo v tem času prejeli 3 kilovatne ure toplote za ogrevalni sistem. Pravzaprav, kergovorimo o toplotnih črpalkah zračnega vira z zunanjo enoto, nameščeno zunaj hiše, se bo razmerje transformacije za kurilno sezono razlikovalo glede na zunanjo temperaturo. V hudih zmrzalih (-25 - -30 ° C in nižje) COP prezračevalne reže pade na eno.

To preprečuje, da bi prebivalci predmestja namestili toplotne črpalke zrak-voda – opremo, v kateri se črpana toplota uporablja za ogrevanje tekočine za prenos toplote. Ljudje verjamejo, da so za naše razmere - ne južne regije države, geotermalne toplotne črpalke z zemeljskim toplotnim izmenjevalnikom, zakopanim v zemljo - najbolj primerne vodoravno ali navpično položene cevi.

Je to res?

Pogosto naletim na mit, da je toplotna črpalka zrak-voda neučinkovita v hladnem vremenu, geotermalna HP pa je ravno to. Primerjajte koeficient toplotne transformacije opreme spomladi. Geotermalni krog je po zimi izčrpan. No, če je temperatura tam okoli 0 stopinj. A zrak je že dovolj topel. Potreba po toploti se zmanjša, vendar poleti ne izgine, ker. topla voda je potrebna vse leto. Geotermalne toplotne črpalke so odlične za regije z ostrimi zimami in dolgim ​​ogrevalnim obdobjem. Za južno zvezno okrožje in moskovsko regijo HP zrak-voda kaže povprečni letni COP, primerljiv s tistim iz geotermalne energije.

Temperature od -20 do -25 ° C in nižje v moskovski regiji so redke in trajajo le nekaj dni. Za zime v moskovski regiji so v povprečju značilne -7 - -12 ° C in pogoste odmrzovanja s temperaturami, ki se dvignejo na -3 - 0 stopinj.Zato bo večino kurilne sezone zračna toplotna črpalka delovala s COP blizu treh enot.

Načelo delovanja

Ves prostor okoli nas je energija – le znati jo je treba uporabiti. Za toplotno črpalko mora biti temperatura okolice višja od 1C°. Tukaj je treba reči, da tudi zemlja pozimi pod snegom ali na neki globini ohranja toploto. Delo geotermalne ali katere koli druge toplotne črpalke temelji na prenosu toplote iz njenega vira s pomočjo toplotnega nosilca v ogrevalni krog hiše.

Shema delovanja naprave po točkah:

• toplotni nosilec (voda, tla, zrak) napolni cevovod pod zemljo in ga segreje;
• nato se hladilna tekočina transportira do toplotnega izmenjevalnika (uparjalnika) z naknadnim prenosom toplote v notranji krog;
• zunanji krog vsebuje hladilno sredstvo, tekočino z nizkim vreliščem pod nizkim tlakom. Na primer, freon, voda z alkoholom, mešanica glikola. Znotraj uparjalnika se ta snov segreje in postane plin;
• plinasto hladilno sredstvo se pošlje v kompresor, stisne pod visokim tlakom in segreje;
• vroč plin vstopi v kondenzator in tam se njegova toplotna energija prenese v hišo;
• cikel se konča s pretvorbo hladilnega sredstva v tekočino, ki se zaradi izgube toplote vrne nazaj v sistem.

Enak princip se uporablja za hladilnike, tako da se domače toplotne črpalke lahko uporabljajo kot klimatske naprave za hlajenje prostora. Preprosto povedano, toplotna črpalka je neke vrste hladilnik z nasprotnim učinkom: namesto mraza nastaja toplota.

Toplotna črpalka zrak voda

Montaža in delovanje toplotne črpalke ZRAK-VODA

Zrak kot vir nizkotemperaturne toplotne energije

Teoretično se zrak lahko uporablja kot vir nizkotemperaturne toplotne energije, ne glede na njegovo temperaturo. V praksi so toplotne črpalke zrak voda učinkovite pri temperaturi zraka najmanj -15 C. Do danes so v prodaji že črpalke, ki delujejo pri temperaturi -25 C, vendar je zaenkrat njihov strošek previsok. , zaradi česar je ta vrsta toplotne opreme nedostopna splošnemu potrošniku.

V svoji najbolj primitivni obliki lahko toplotno črpalko zrak-voda predstavljamo kot klimatsko napravo, ki se uporablja za hlajenje okolja in odlaganje »odvečne« toplote v ogrevan prostor.

Hkrati toplotna črpalka zrak-voda ne zahteva kopanja jam ali vrtanja vodnjakov, polaganja cevovodov po dnu rezervoarjev ali vgradnje vertikalnih kolektorjev, ki so potrebni za omogočanje toplotnih črpalk voda-voda ali zemlja-voda. delovati. Je enostaven za uporabo in vam hkrati omogoča, da dobite poceni toploto za ogrevanje vašega doma.

Poleg klimatskih sistemov lahko toplotne črpalke te vrste izdelamo po 2 shemah postavitve:

• V obliki split sistema, sestavljenega iz 2 blokov, povezanih s komunikacijami
• v obliki monobloka

Praviloma je monoblok ena naprava, sestavljena v enem ohišju in nameščena znotraj ali zunaj hiše. Za notranjo namestitev je potrebno zagotoviti prost kanal za dovod zraka. Hkrati je zaželena zunanja namestitev: omogoča premikanje kompresorja kot vira hrupa izven prostora.

Do danes številni proizvajalci proizvajajo toplotne črpalke zrak-voda v obliki monoblokov.Je priročen in praktičen, omogoča prosto premikanje črpalke in njeno namestitev brez zapletene namestitve in povezave. Edina pomanjkljivost je nizka moč črpalk te vrste: od 3 do 16 kW.

Split sistem je razdeljen na dva bloka, od katerih eden vključuje kondenzator in avtomatski krmilni sistem. Nameščen je v zaprtih prostorih. Druga (zunanja) enota vključuje kompresor. Njegova ekonomska izvedljivost namestitve toplotnih črpalk zrak-voda

Toplotne črpalke zrak-voda so učinkovite pri pozitivnih zunanjih temperaturah. Našli so široko uporabo v južnih regijah naše države: na Kubanu, na Stavropolskem ozemlju itd. kjer so hude zmrzali redke, pozimi pa temperatura le redko pade pod ničlo.

To sploh ne pomeni, da v drugih regijah naše države, s težjimi podnebnimi razmerami, toplotnih črpalk te vrste ni mogoče uporabljati. Sploh ne. Gre le za to, da se učinkovitost črpalke zrak-voda zmanjša, ko temperatura zraka pade, skupaj s povečanjem stroškov električne energije, potrebne za delovanje črpalke.

Zato bi morali smotrnost delovanja toplotne črpalke pri negativni temperaturi zraka in izbiro opreme v skladu z zahtevano močjo izvajati usposobljeni inženirji ogrevanja.

Do danes je najboljša možnost uporaba toplotne črpalke zrak voda za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo pri pozitivnih temperaturah okolice ter vklop kotla ali drugega vira toplotne energije, ko nastopi zmrzal.

Drug pogoj za uporabo toplotne črpalke za ogrevanje hiše je visoka toplotna učinkovitost stavbe, odsotnost toplotnih izgub v njej, povezanih s slabo kakovostno toplotno izolacijo in prepihom.

Iz cevi z redkim medijem

Ta način ogrevanja tekočine se lahko uporablja ne le poleti, ampak tudi pozimi, je eden najtežjih. Mesto namestitve vakuumske cevi ne sme biti senčno, usmerjeno proti jugu. Pregrevanje ni dovoljeno, kroženje tekočine mora potekati od zgoraj navzdol.

Potrebovali boste naslednja orodja:

• ključ.
• Izvijači.
• Naprava za varjenje plastičnih cevi.
• Vrtalnik.

Najprej zgradite okvir in ga postavite na predvideno mesto namestitve, najboljša možnost je streha, nato pa jo pritrdite na primer s sidrnimi vijaki. Nato priključite temperaturni senzor, odvod zraka. Vodovod priključite z materiali, ki so odporni na temperature zmrzovanja.

Nadaljujmo z namestitvijo grelnega elementa, vzemimo bakreno cev in jo ovijemo z aluminijasto pločevino, jo vstavimo v stekleno vakuumsko cev. Na dno cevi položite pritrdilno skodelico in gumijasti škorenj. Kovinski konec pritrdite v medeninasti kondenzator (na cevi lahko vidite lepljivo mast, ne obrišite je).

Zaprite pritrdilno posodo, na podoben način namestite preostale elemente. Namestite montažni blok in nanj priključite 220 V elektriko.Nanj priključimo temperaturni senzor, odvod zraka, čeprav so odporni na vlago, je bolje, da zanje namestimo zaščitni zaslon, nato priključimo krmilnik, z njegovo pomočjo se nadzoruje sistem, to je celoten postopek namestitve solarne energije kotel z lastnimi rokami. Programirajte sistem za zahtevane parametre in ga zaženite.

Zaključki in koristen video na to temo

Načelo delovanja toplotnega split sistema zrak-zrak:

Toplotna črpalka zračnega vira v ogrevalnem sistemu dvonadstropne hiše:

Inverterska klimatska naprava ali zračna toplotna črpalka - kaj je bolje?

Toplotne črpalke zrak-zrak so zelo učinkovite naprave. So enostavni za vzdrževanje, priročni za uporabo in ekonomični.

Zdaj je v prodaji ogromno takšnih sistemov, za vsak dom lahko izberete ogrevalno inštalacijo. Potrebno je le pravilno izračunati njegovo moč, potem bo učinkovito služila več let.

Kaj menite o učinkovitosti in izvedljivosti uporabe toplotnih črpalk zrak-zrak? Delite svoje mnenje, pustite povratne informacije o uporabi enot in postavljajte vprašanja. Obrazec za komentar se nahaja spodaj.