Топлотна пумпа ваздух-вода: преглед технологије уради сам

Принцип и шема рада топлотне пумпе, врсте

Принцип

Дизајн било које топлотне пумпе предвиђа 2 дела: спољашњи (апсорбује топлоту из спољашњих извора) и унутрашњи (преноси повучену топлоту директно у систем грејања просторије). Екстерни обновљиви извори топлотне енергије су, на пример, топлота земље, ваздуха или подземне воде.Овај дизајн може значајно смањити трошкове грејања или хлађења приватне куће, јер се приближно 75% енергије производи захваљујући бесплатним изворима.

Шема рада

Састав инсталације грејања укључује: испаривач; кондензатор; испусни вентил који снижава притисак у систему; компресор за повишење притиска. Сваки од ових чворова је повезан један са другим затвореним кругом цевовода, унутар којег се налази расхладно средство. Расхладно средство у првим циклусима је у течном стању, у следећем - у гасовитом стању. Ова супстанца има ниску тачку кључања, па је, уз опцију земаљске опреме, у стању да се трансформише у гас, достижући ниво температуре тла. Даље, гас улази у компресор, где постоји јака компресија, што доводи до брзог загревања. Након што врућа пара уђе у унутрашњост топлотне пумпе, већ се овде користи директно за загревање простора или за загревање воде. Расхладно средство се затим хлади, кондензује и поново течности. Кроз експанзиони вентил, течна супстанца тече у подземни део да би се поновио циклус грејања.

Принцип хлађења такве инсталације је сличан принципу грејања, али се не користе радијатори, већ вентилатор конвектори. Компресор у овом случају не ради. Хладан ваздух из бунара директно улази у систем климатизације.

Врсте топлотних пумпи

Које су врсте топлотних пумпи? Опрема се одликује спољним извором топлотне енергије која се користи у систему. Међу опцијама за домаћинство, постоје 3 врсте.

Земља или земља ("земља-ваздух", "подземна-вода")

Коришћење земљане топлотне пумпе као извора топлотне енергије обезбедиће еколошку чистоћу и сигурност. Цена такве опреме је висока, али њена функционалност је огромна. Није потребан чест сервис, а дуг радни век је обезбеђен.

Топлотне пумпе са земљом могу бити два типа: са вертикалном или хоризонталном уградњом цевовода. Вертикални метод полагања је скупљи јер је потребно дубоко бушење бунара у распону од 50-200 метара. Са хоризонталним распоредом, цеви се полажу на дубину од око метра. Да би се обезбедило прикупљање потребне количине топлотне енергије, укупна површина цевовода треба да буде већа од површине загрејаних просторија за 1,5-2 пута.

Пумпа за воду ("вода-ваздух", "вода-вода")

За јужне регионе са топлом климом погодне су инсталације за воду. На топлом на сунцу температура воде на водним тијелима одређена дубина је релативно стабилна. Пожељно је положити црева у само дно земље, где је температура виша. За причвршћивање подводних цевовода користи се тег.

Ваздух (ваздух-вода, ваздух-ваздух)

У јединици ваздушног типа, извор енергије је ваздух из спољашње средине, који улази у измењивач топлоте испаривача, где се налази течно расхладно средство. Температура расхладног средства је увек нижа од температуре ваздуха који улази у систем, тако да супстанца моментално прокључа и постаје врућа пара.

Поред класичних модела, тражене су комбиноване опције уградње. Такве топлотне пумпе су допуњене гасним или електричним грејачем.У случају лоших климатских услова, перформансе уређаја за грејање се смањују и уређај прелази на алтернативну опцију грејања. Такав додатак је посебно релевантан за опрему ваздух-вода или ваздух-ваздух, јер управо ови типови имају тенденцију да смање ефикасност.

За регионе са дугим хладним зимама најпоузданије је користити геотермалне (земељске) топлотне пумпе. Ваздушне топлотне пумпе су погодне за подручја са благом јужном климом. Такође, приликом уградње опреме која користи земаљску енергију треба узети у обзир карактеристике тла. Продуктивност топлотне пумпе ће бити много већа у глиновитом него у песковитом тлу. Поред тога, дубина цевовода је важна, цеви морају бити положене дубље од нивоа замрзавања тла током хладних периода.

Моноблок топлотна пумпа за унутрашњу инсталацију

Ова топлотна пумпа ваздух-вода је моноблок са опцијом за затворене просторе. За рад таквог система потребно је обезбедити ваздушне канале за пумпање потребне количине ваздуха.

Варијанта уградње моноблок топлотне пумпе ваздух-вода у затвореном простору

Предности

• Све компоненте топлотне пумпе налазе се у затвореном простору и стога су заштићене од неповољних временских услова.
• Одсуство видљивих компоненти не утиче на спољашњост зграде.
• Нема ризика од замрзавања система.
• Током инсталације, нема потребе за интервенцијом у кругу расхладног средства (фреона).

Недостаци

• Потреба за организовањем великих рупа у зидовима котларнице, што можда није увек погодно за реконструкцију система.
• Сви елементи који емитују буку налазе се у просторији.

Карактеристике монтаже уређаја

Поступак повезивања термо пумпа за базен зависи од конкретног модела. Због тога, пре почетка рада, треба пажљиво проучити упутства произвођача и стриктно пратити захтеве и препоруке наведене у њему. Типично, индустријски модели се испоручују већ састављени и са сетом компоненти неопходних за уградњу.

Дијаграм рада топлотне пумпе прикључене на базен: 1 - Топлотна пумпа базена 2 - Уређај за даљинско управљање 3 - Чиста вода за базен 4 - Циркулациона пумпа 5 - Бајпас (бајпас) и контролни вентили 6 - Цев за довод воде у базен 7 - Филтер

Током повезивања, мораћете да инсталирате пар цеви, као и да обезбедите напајање. У систему за одржавање базена грејач се поставља тако да се налази после система за филтрирање и пре хлоратора.

Као што је приказано на овом дијаграму, топлотну пумпу треба прикључити после филтера за воду, али пре хлоратора воде

Веома је важно одабрати право место за уградњу опреме. Типично, топлотна пумпа ваздух-вода је јединица импресивне величине, која подсећа на спољашњу јединицу подељеног клима уређаја.

За уградњу топлотне пумпе са ваздушним извором потребно је изабрати место које је довољно велико и заштићено од спољашњих утицаја, на пример, са надстрешницом.

Локација за уградњу такве опреме мора испуњавати следеће услове:

• добра вентилација;
• недостатак препрека за кретање ваздушних маса;
• удаљеност од отворене ватре и других извора топлоте;
• заштита од спољашњих фактора животне средине: падавина, отпадака који падају одозго, итд.;
• доступност за одржавање и неопходне поправке.

Најчешће се топлотна пумпа уграђује испод надстрешнице. За додатну заштиту, можете поставити неколико бочних зидова, али они не би требало да ометају проток ваздуха који пумпају вентилатори.

Пумпа је постављена на метални оквир, основа мора бити стриктно хоризонтална. Ово ће минимизирати проблеме као што су вибрације и бука током рада уређаја, а такође ће заштитити уређај од оштећења.

Топлотна пумпа са извором ваздуха мора бити постављена на чврсту и стриктно хоризонталну подлогу. Ово ће смањити вибрације током његовог рада и смањити количину буке.

Приликом уградње топлотне пумпе и њеног повезивања са системом, важно је да се уверите да су сви њени делови чисти. Не боли да проверите унутрашњу површину цеви са којима се врши веза.

Сви спојеви цеви кроз које циркулише вода морају бити пажљиво заптивни и проверени на цурење. Да бисте спречили да се вибрације топлотне пумпе пренесу на остатак система током њеног рада, има смисла размотрити опцију повезивања помоћу флексибилних црева.

Напајање топлотне пумпе захтеваће посебну пажњу. Мора у потпуности бити у складу са правилима за уградњу електричне опреме, узимајући у обзир све захтеве против пожара.

Обично постоји висок ниво влажности око базена, а вероватноћа да електрична опрема дође у контакт са водом значајно се повећава.Због тога је неопходно пажљиво изоловати сва места електричних контаката, додатно их штитећи од могућег контакта са влагом.

У коло за повезивање топлотне пумпе на напајање обавезно је укључити прекидаче који су опремљени сензорима који реагују на повећање температуре. Такође ће вам требати заштитни уређаји који ће спречити цурење струје.

Сви проводни чворови морају бити уземљени без грешке. Да бисте повезали каблове, како за напајање тако и за контролу, биће вам потребни посебни терминали. Упутства произвођача обично указују на потребан попречни пресек електричних каблова преко којих се опрема може прикључити на напајање.

Ови подаци се морају придржавати. Пресек кабла може бити већи од препорученог, али не мањи.

Уградња топлотне пумпе за загревање воде у базену врши се у складу са препорукама произвођача. Обично се поставља после система за пречишћавање воде, али пре уређаја за хлорисање, ако постоји.

Препоруке и правила за уградњу топлотних пумпи ваздух-вода

Топлотне пумпе ваздух-вода се инсталирају било где у локалном подручју. Постоје општа правила у вези са инсталацијом:

• Удаљеност до стамбене зграде је од 2 до 20 м.

Минимална удаљеност до котларнице, са којом је јединица повезана са неколико цеви и електричних каблова.

У котларници се налази резервоар за складиштење, уграђена је циркулациона опрема.

Током рада постоји благи ниво буке. Међутим, ако планирате да инсталирате моноблок за унутрашњу инсталацију, вреди издвојити засебну звучно изоловану просторију за то.

Спољна јединица изгледа као кућиште клима уређаја. На дну су ноге за уградњу, као и зидни носачи.

Већина модела има функцију спречавања смрзавања. Због тога спољној јединици није потребна изолација.

Једна од најчешћих одлука у вези са радом топлотне пумпе је коришћење система за грејање базена. Уз помоћ опреме лети се загрева вода, а зими и простор.

Колико је исплатива топлотна пумпа ваздух-вода

Предности коришћења топлотних пумпи ваздух-вода постале су посебно очигледне од појаве ЦОП-а. Под овим појмом се крије коефицијент који упоређује потребне трошкове енергије при грејању топлотном пумпом ваздух-вода. У пракси то значи следеће:

• ВТ захтева електричну енергију за рад. Напон је потребан компресору, који врши притисак у систему. ЦОП означава колико је топлоте примљено због потрошње електричне енергије дневно.

Ако је ЦОП 3, онда пумпа генерише 3 кВ топлотне енергије за сваки кВ потрошене електричне енергије.

Све је, чини се, једноставно, ако не због једне ствари, али! Постоји температурна зависност пумпе ваздух-вода. Како температура пада, пренос топлоте значајно опада. Ефикасност рада је смањена зими. Из тог разлога су рецензије стварних власника о топлотним пумпама ваздух-вода из централне Русије у супротности са истим коментарима становника северних географских ширина.

Сви недостаци рада топлотних пумпи ваздух-вода углавном се своде на зависност од спољних температурних фактора.

Али ово се може узети у обзир при одабиру модела, обраћајући пажњу на параметар који указује на доњу температурну границу како би се одржале ХП перформансе

Пре него што донесете одлуку о куповини, вреди прочитати неколико рецензија које показују предности и недостатке топлотних пумпи, као и могућности и обим опреме.

Врсте топлотних пумпи

• ваздух-ваздух;
• ваздух-вода;
• земља-вода;
• вода-вода.

Прва реч у овим комбинацијама означава спољашњу средину из које се узима енергија. Друга реч је врста расхладне течности, која обезбеђује загревање простора.

Коришћење геотермалних и хидротермалних инсталација је мање исплативо. Чињеница је да добијање топлотне енергије из тла или воде у резервоарима захтева повећање трошкова за бушење бунара, обезбеђујући заштиту спуштеног дела система од ефеката корозије и муља. Извлачење топлоте из околног ваздуха чини рад топлотних пумпи исплативије и економски оправданије, због брзе отплате капиталних трошкова. Истовремено, век трајања опреме је неколико пута дужи.

Изгледи за коришћење топлотних пумпи у свету

Пад цена нафте утицао је и на друге медије за пренос топлоте, па је потражња за топлотним пумпама смањена. Међутим, расте, што подстиче производњу. Ово у великој мери зависи од чињенице да се овакве инсталације могу инсталирати без повезивања инфраструктуре, са изузетком мреже.

Употреба алтернативних извора енергије у комбинацији са топлотном пумпом омогућава вам да повећате његову ефикасност.На пример, за његов рад можете добити електричну енергију из соларних панела и ветротурбина и користити соларни вакуум или равни колектори.

Према мишљењу стручњака, тржиште топлотних пумпи ће расти у наредним годинама, упркос активном развоју нових налазишта фосилних горива. Као резултат тога, конкуренција ће се повећати, што ће довести до смањења трошкова опреме.

У многим земљама другог и трећег света спроводе се владини програми који стимулишу коришћење алтернативне енергије. Као резултат, ово ће довести до широке дистрибуције и повећања продаје инсталација топлотних пумпи.

Не заборавите да поделите објаву на друштвеним мрежама!

Избор уредника

Дугогодишње искуство у производњи и раду топлотних пумпи у Северној Европи омогућило је нашим сународницима да смање потрагу за најпрофитабилнијим начином загревања свог дома. Постоје праве опције за сваки захтев.

Неопходно је обезбедити топлотни круг ПТВ или систем грејања стамбена зграда до 80 - 100 м²? Размотрите потенцијал НИБЕ Ф1155 – његово „интелигентно“ пуњење штеди без жртвовања снабдевања топлотом.

стабилан температура у круговима подног грејања, ЦО, ПТВ у викендици од 130 м² обезбедиће Даикин ЕГСКХ - овде је укључен измењивач ПТВ топлоте (180 литара).

ДАНФОСС ДХП-Р ЕЦО производи константан проток топлоте истовремено за све потрошаче. Могућност стварања каскаде од 8 ХП омогућава вам да обезбедите топлоту објекту површине не мање од 3.000 м².

Сваки од ових модела није безусловна, већ основна опција. Ако сте пронашли одговарајући ВТ - погледајте целу линију, проучите опционе понуде.Распон опреме је велики, постоји ризик да пропустите своју идеалну опцију.

Топлотна пумпа ваздух-ваздух за дом

Системи ваздух-ваздух су широј јавности најпознатији као клима уређаји (тачније, сплит системи). Упркос обиљу имена, говоримо о истом уређају, чији је дизајн заснован на коришћењу Царнот циклуса. Описује процесе који се одвијају током узастопног испаравања течности, снажног сабијања насталог гаса, кондензације и поновног формирања течности. Током компресије, температура гаса се веома повећава, а када течност испарава, она се смањује. Ове две појаве се користе у фрижидерима, клима уређајима и топлотним пумпама, само је у прва два случаја користан производ хладноћа, ау последњем топлота.

Принципи рада

Ваздух-ваздух ХП дизајн је заснован на затвореном кругу испуњеном расхладним флуидом (фреоном). Ово коло се састоји од два дела, испаривача и кондензатора. У испаривачу течни фреон прелази у гасовито стање, активно одузимајући топлотну енергију из околине. Добијени гас се доводи у компресор, где се високо компресује, што доводи до повећања његове температуре. Из компресора врући гас прелази у кондензатор, где прелази у течну фазу. Након тога, фреон пролази кроз степ-довн вентил и улази у испаривач, а цео циклус се поново понавља.

Дакле, за рад топлотне пумпе ваздух-ваздух потребно је само затворено коло са фреоном и два вентилатора, што знатно поједностављује и смањује цену дизајна у поређењу са другим типовима топлотних пумпи.Ако је потребно охладити просторију, онда се ваздух из испаривача доводи унутра, а проток из кондензатора се испушта споља.

Предности и мане

Предности топлотних пумпи са ваздушним извором укључују:

• свестраност. Систем може да хлади или загрева просторију без икаквих модификација или сложене реконфигурације
• еколошка чистоћа. За рад система није потребно угљоводонично гориво, не користе се супстанце опасне по животну средину
• једноставност дизајна. Инсталирање ваше купљене топлотне пумпе је једноставно
• могућност самопроизводње
• ефикасност. Грејање ваздуха брзо загрева просторију и има ниску инерцију, што вам омогућава да је брзо охладите ако је потребно.
• привреда. Трошкови напајања компресора и вентилатора се вишеструко исплате
• ниске цене. У поређењу са другим врстама топлотних пумпи, ова опција је најјефтинија.
• Заштита од пожара

Постоје и недостаци:

• потреба за коришћењем електричне енергије, а систем не толерише нестанке струје
• резултат рада је директно повезан са спољном температуром ваздуха, што смањује стабилност и приморава вас да стално прилагођавате режим рада
• стално присуство фине прашине и суспензије због активне конвекције ваздуха
• мали али приметан позадински звук током рада система

Прорачун капацитета инсталације

Не препоручује се самостално израчунавање топлотне пумпе. Неопходно је користити много посебних података, коефицијената и других вредности, које могу да користе само стручњаци. Ако треба да израчунате систем, потребно је да контактирате професионалце. Имају искуство и знање које је потребно у овом послу.

Како сами направити топлотну пумпу? ↑

Цена топлотне пумпе, чак и без позивања стручњака да је инсталирају, је прилично висока. Нажалост, немају сви прилику да потроше тако значајну количину новца у исто време, чак и у нади да ће уштедети у блиској будућности. Да ли је могуће направити топлотну пумпу својим рукама? Да, прилично је. Поред тога, можете га направити од постојећих делова или повремено купити половне резервне делове.

Па хајде да почнемо. Ако намеравате да инсталирате сличан систем грејања у старој кући, обавезно проверите стање ожичења и струјомера. Уверите се да је мерни уређај најмање 40 ампера.

Пре свега, морате водити рачуна о куповини компресора. У специјализованим фирмама или у редовној радионици за поправку расхладних уређаја, можете купити компресор од клима уређаја. Прилично је погодан за наше потребе. Потребно га је причврстити на зид. са заградом Л-300. Сада прелазимо на производњу кондензатора. Да бисмо то урадили, потребан нам је резервоар од нерђајућег челика запремине 100-120 литара. Мора се пресећи на пола и уградити у завојницу, коју је прилично лако направити од бакарне цеви из фрижидера или обичне водоводне бакарне цеви малог пречника

Важно! Немојте користити цев са врло танким зидовима - њена крхкост може изазвати много непријатности током рада. Дебљина зида бакарне цеви треба да буде најмање 1 мм

• Да бисмо добили завојницу, узимамо цилиндар за гас или кисеоник и намотамо бакарну цев око њега, посматрајући растојање између завоја.Да бисте цев фиксирали у овом положају, најлакши начин је да узмете перфорирани алуминијумски угао, који служи за заштиту углова испод кита, и причврстите га за калем тако да је сваки окрет насупрот рупе у углу. Ово ће осигурати исти нагиб завоја и снагу целе структуре.
• Након уградње завојнице, заваримо половине резервоара, не заборављајући да заваримо навојне спојеве.

Домаћи испаривач топлотне пумпе

Испаривач може бити пластични контејнер запремине 60-80 литара, у који је монтиран намотај из цеви пречника ¾ инча. За довод и одвод воде могу се користити нормалне водоводне цеви. Испаривач се такође мора монтирати на зид помоћу Л-носача жељене величине. Када је све спремно, време је да позовете стручњака за хлађење. Потребно је за монтажу система, заваривање бакарних цеви и пумпања фреона

Важно! Ако немате специјално образовање или вештине у раду са расхладном опремом, немојте сами покушавати последњи корак посла. То може довести не само до квара ваше структуре, већ и до повреде.

Главне сорте, њихови принципи рада

Све топлотне пумпе се разликују једна од друге у погледу извора енергије. Главне класе уређаја су земља-вода, вода-вода, ваздух-вода и ваздух-ваздух.

Прва реч се односи на извор топлоте, а друга на оно у шта се претвара у уређају.

На пример, у случају уређаја подземна вода, топлота се извлачи из земље, а затим се претвара у топлу воду, која се користи као грејач у систему грејања.У наставку ћемо детаљније размотрити врсте топлотних пумпи за грејање.

подземне воде

Инсталације подземне воде извлаче топлоту директно из земље помоћу специјалних турбина или колектора. У овом случају, земља се користи као извор, који загрева фреон. Загрева воду у резервоару кондензатора. У овом случају, фреон се хлади и враћа на улаз пумпе, а загрејана вода се користи као носач топлоте у главном систему грејања.

Циклус загревања течности се наставља све док пумпа добија струју из мреже. Најскупљи, са економске тачке гледишта, је метода подземне воде, јер ће за уградњу турбина и колектора бити потребно избушити дубоке бунаре или променити локацију тла на великој парцели.

вода-вода

По своме спецификације типа пумпе вода-вода су веома слични уређајима класе подземна вода, са једином разликом што се у овом случају вода не користи као примарни извор топлоте. Као извор могу се користити и подземне воде и различити резервоари.

Слика 2. Инсталација конструкције за топлотну пумпу вода-вода: посебне цеви су уроњене у резервоар.

Уређаји вода-вода су много јефтинији од пумпи земља-вода, јер не захтевају уградњу дубоких бунара.

Референца. За рад водене пумпе довољно је уронити неколико цеви у најближу воду, тако да за њен рад није потребно бушити бунаре.

Ваздух у воду

Јединице ваздух-вода добијају топлоту директно из околине. Таквим уређајима није потребан велики екстерни колектор за сакупљање топлоте, а за загревање фреона користи се обичан улични ваздух. Након загревања, фреон одаје топлоту води, након чега топла вода кроз цеви улази у систем грејања. Уређаји овог типа су прилично јефтини, јер за рад пумпе није потребан скупи колектор.

Ваздух

Јединица ваздух-ваздух такође добија топлоту директно из околине, а такође јој није потребан спољни колектор за рад. Након контакта топлог ваздуха, фреон се загрева, затим фреон загрева ваздух у пумпи. Затим се овај ваздух баца у просторију, што доводи до локалног повећања температуре. Уређаји овог типа су такође прилично јефтини, јер не захтевају уградњу скупог колектора.

Фотографија 3. Принцип рада топлотне пумпе ваздух-ваздух. Расхладна течност са температуром од 35 степени улази у радијаторе грејања.

закључци

Корисници су својим примером разбили стереотипе о неефикасности рада топлотних пумпи ваздух-вода на ниским температурама.

Важно. Топлотна пумпа ваздух-вода ради оптимално у комбинацији са подно грејање на воду - систем, за које није потребно загревати расхладну течност на високе температуре

Ако повежете радијаторе за грејање на ХП, мораћете да повећате њихову површину за 3-4 пута да бисте прешли на режим ниске температуре, без смањења ефикасности рада. У тешким мразима топлотне пумпе ваздух-вода су подржане електричним грејним елементима.

Топлотне пумпе - излаз у случају недостатка додељене електричне енергије.

У случају хаварије или нестанка струје, да не бисте остали без грејања зими, обезбедите резервни независни генератор топлоте, на пример, гасни конвектор или пећ за камин.Израчунајте дугорочну отплату ХП-а, узимајући у обзир стални раст цена за енергенте, електричну енергију и високу цену прикључка на магистрални гас. Не заборавите на једноставност рада топлотних пумпи и целог система у целини.

Прочитајте чланке:

• Да ли је исплативо градити енергетски ефикасну кућу? Проблем енергетски ефикасне изградње у Русији проучавамо на основу стварног искуства, уз прорачуне стручњака и савете корисника портала.
• Јефтино грејање сеоске куће на струју. Материјал садржи стварно искуство корисника портала који је потрошио 1.500 рубаља на грејање викендице зими. месечно, грејање воде у акумулатор топлоте за подно грејање по ноћењу са електричним грејним елементима.
• Како израчунати и уградити под са воденим грејањем. Учесници портала деле своје искуство рада, самопрорачун и нијансе уградње нискотемпературног система грејања.
• Резервно грејање сеоске куће са гасним боцама. Предности, мане и карактеристике грејања приватне викендице са конвектором који ради на течни гас из цилиндара.
• Домаћи акумулатор топлоте: предности, дизајн, шема везивања у систему грејања. Корисник портала дели своје искуство у производњи и раду акумулатора топлоте из металног резервоара за систем грејања на бази котла на чврсто гориво.

У видеу - технологије пасивне стамбене изградње. Инжењерске комуникације: топлотна пумпа, вентилација са повратом топлоте, соларни колектори.

Извор