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

Уређај топлотне пумпе

Принцип рада је одавно познат. Постоје три затворена херметичка кола - унутрашња, компресорска, екстерна.

Главне компоненте:

1. Систем грејања. Најбоље је користити подно грејање. Додатна опција је снабдевање топлом водом.
2. кондензатор. Преноси енергију прикупљену споља са расхладног средства (обично фреона) на носач топлоте (воду) за грејање.
3. Испаривач. Одабире топлотну енергију из расхладне течности (на пример, етилен гликол) која циркулише у спољашњем колу.
4. Компресор. Он пумпа расхладно средство из испаривача, претварајући га из гасовитог у течно стање, повећавајући притисак и хладећи га у кондензатору.
5. Експанзиони вентил. Инсталиран са испаривачем. Регулише проток расхладног средства.
6. Спољна контура. Полаже се на дно резервоара или спушта у бунаре.
7. Пумпе унутрашње и спољашње контуре.
8. Аутоматизација.Контролише систем према унапред одређеној количини грејања простора и променама спољашње температуре.

Спољна контура у бари у близини зграде изгледа овако.

Колектор је ефикасан током целе године. Зими, на дубини већој од 3 метра, температура воде је довољна за грејање.

Након испаривача, расхладно средство пролази кроз компресор где му се повећавају притисак и температура. Затим у кондензатору даје топлоту систему грејања.

Расхладно средство затим пролази кроз отвор где притисак нагло опада услед експанзије. Након преласка у гасовито стање, температура расхладног средства се смањује скоро тренутно. Овај процес се може осетити у пракси приликом допуњавања гасног упаљача из лименке течног гаса. Значајна температурна разлика доприноси ефикасној апсорпцији топлоте расхладним флуидом из спољашњег кола.

Постоји и опција отвореног колектора. Могуће када је вода доброг квалитета. Тада систему и пумпи не прети муља, таложење соли тврдоће, убрзана корозија.

Такви генератори топлоте добили су практичну примену тек након енергетских криза 70-их година прошлог века.

До тада је њихов развој отежавала релативна јефтиност енергената – нафте, гаса итд. Осим тога, несавршеност технологије ометала је масовно увођење иновација.

Да ли је могућа „уради сам“ инсталација?

Упркос техничкој сложености топлотних пумпи, оне се могу инсталирати независно. Да будемо прецизнији, слободни сте да обављате све „прљаве послове” својим рукама: полагање техничких цевовода и енергетских мрежа, качење унутрашњих и спољашњих јединица.Пасошка документација за сваки одређени тип топлотне пумпе садржи свеобухватне информације о условима уградње блокова, нагибу, дужини и дозвољеним кривинама техничких траса.

Све што остаје касније је да позовете стручњака који ће проверити исправну инсталацију система и осигурати његово исправно пуштање у рад. Не можете сами да урадите овај посао: потребна вам је опрема за чишћење и одзрачивање система, пуњење расхладног средства - генерално, овај процес је прилично технолошки и сложен.

Треба нагласити да се уградња оваквих система климатизације не врши „у ходу“. Потребан је детаљан прелиминарни прорачун, посебно је потребно одредити класу опреме погодне за специфичне климатске услове и израчунати њену довољну снагу. Наравно, даљинско грејање засновано на топлотним пумпама изазива још више потешкоћа у пројектовању и координацији рада са грађевинским извођачима.

Основна правила инсталације

За квалитетну уградњу грејача са природном циркулацијом потребно је предузети следеће важне кораке:

1. Пожељно је поставити радијаторске грејаче испод прозора на истој висини.
2. Инсталирајте котао.
3. Инсталирајте експанзиони резервоар.
4. Повежите постављене елементе са цевима.
5. Ставите расхладну течност у систем грејања и проверите да ли све компоненте не пропуштају.
6. Укључите котао и уживајте у топлини свог дома.

Важне информације од инсталатера:

1. Котао мора бити постављен што је могуће ниже.
2. Цеви морају бити положене са нагибом уназад.
3. Препоручује се избегавање великог броја намотаја у систему.
4. Користите цеви великог пречника.

Надамо се да смо открили све нијансе система грејања без пумпе која ће вам помоћи да загрејете ваш дом.

За информације о инсталирању система грејања без пумпе, погледајте објашњење гравитационог кола у следећем видеу:

Страна 3

Циркулационе пумпе су тренутно доступне као опција у системима за грејање флуида. Користе се за загревање свих врста горива.

У већини случајева, уградња додатне пумпе у систем природне циркулације значајно повећава брзину кретања и загревање просторије. Сам уређај нема посебно сложен дизајн и мале је величине.

Посебну пажњу треба обратити на параметре додатне пумпе и система

Трајност и одржавање система

Многе може да уплаши радни век система од 7-10 година који је декларисао произвођач. У пракси, ова цифра је знатно већа, само топлотна пумпа може временом изгубити перформансе.

Ово је првенствено због постепеног цурења расхладног средства у спољашњу средину и његове контаминације влагом и другим нечистоћама. У овом случају је обезбеђен прилично једноставан поступак одржавања, који се састоји у чишћењу расхладне течности и допуњавању његове концентрације.

Хабање механичких компоненти као што су компресор или вентилатор је неизбежно. Међутим, добра топлотна пумпа пружа могућност модуларне замене њених саставних делова. Трајност опреме је у потпуности одређена условима њеног рада и техничком савршеношћу система.Рад на граници, периодично залеђивање спољашње јединице и друга кршења нормалног режима рада - то је оно што треба искључити од самог почетка како би опрема имала времена да се у потпуности исплати и истовремено донесе жељено топлину и удобност од употребе до куће.

рмнт.ру

За и против

Предности коришћења топлотне пумпе укључују:

1. Могућност примене у удаљеним селима где нема гасовода.
2. Економична потрошња електричне енергије само за рад саме пумпе. Трошкови су много нижи него код коришћења електричних уређаја за грејање простора. Топлотна пумпа не троши више енергије од кућног фрижидера.
3. Могућност коришћења дизел генератора и соларних панела као извора енергије. То јест, у случају ванредног нестанка струје, грејање куће неће престати.
4. Аутономија система, који не мора да додаје воду и контролише рад.
5. Еколошка прихватљивост инсталације. Током рада пумпе не стварају се гасови, а нема емисија у атмосферу.
6. Безбедност на раду. Систем се не прегрева.
7. Свестраност. Можете уградити топлотну пумпу за грејање и хлађење.
8. Трајност рада. Компресор захтева замену једном у 15 до 20 година.
9. Ослобађање просторија које је било намењено котларници. Поред тога, нема потребе за куповином и складиштењем чврстих горива.

Недостаци топлотних пумпи:

1. Инсталација је скупа, иако се исплати у року од пет година;
2. У северним регионима биће потребна употреба додатних уређаја за грејање;
3. Постављање тла, иако мало, нарушава екосистем локације: неће радити да се територија користи за башту или повртњак, биће празна.

Рад система грејања од такве пумпе

Принцип рада саме инсталације је описан горе. Као резултат тога, носач топлоте се загрева у другом кругу измењивача топлоте, који ће касније служити као извор топлоте за загревање зграде или појединачних просторија.

Класична опција за дистрибуцију загрејане расхладне течности је повезивање измењивача топлоте са две одвојене линије на разводни колектор и бојлер. Заузврат, грејачи, подно грејање и друга опрема су повезани на чешаљ. Оваква дистрибуција је неопходна због различитих начина рада система топле воде и грејања.

Линија топлотних пумпи ваздух-вода одређује снагу инсталација од 2 до 120 кВ, што вам омогућава да изаберете опрему за грејање и снабдевање топлом водом стамбене зграде било које области.

Режим хладног ваздуха

Дизајн топлотних пумпи омогућава не само загревање куће зими, већ и обезбеђивање охлађеног ваздуха у врућим данима лети. Да би се то урадило, циркулација расхладног средства се покреће у обрнутом циклусу. Међутим, хлађење уређаја за грејање неће дати жељени ефекат, јер хладни ваздух који се спушта неће моћи да створи угодне услове у целој запремини просторије. Због тога, да би се јединица ваздух-вода користила за климатизацију, потребан је конвектор који дува вентилатор.

Поред тога, у циркулациони круг су додатно уграђени 4-смерни вентил, други вентил за гас и 2 цевовода.Када се вентил укључи, вод се затвара у правцу "зимског" гаса и отвара се у правцу "летњег", а охлађена расхладна течност се доводи у конвектор. Биће искључено и грејање топле воде.

Трошкови таквог побољшања, узимајући у обзир додатну опрему, материјале и рад, могу бити прилично упоредиви са трошковима клима уређаја. Због тога ће у већини случајева бити сасвим разумно одбити рад у подељеном режиму, већ једноставно купити јединицу за климатизацију.

Зашто не дрво?

Комшије углавном користе пећи на дрва, али им ова опција у почетку није била по вољи. Сваке године је потребно извршити залихе горива, очистити котао, пратити његово сагоревање. Са струјом је све много једноставније - притиснули сте прекидач, загрејало се. Једини недостатак ове методе је висока цена електричне енергије. У време пуштања у рад система грејања, киловат-сат у Московској области коштао је 5,29 рубаља.

Наравно, желели смо да тако вредан ресурс искористимо што је могуће економичније, због чега смо се определили за топлотну пумпу ваздух-ваздух. Ово је најјефтинија верзија, ради скоро као клима уређај.

Систем грејања заснован на топлотној пумпи

Топлотна енергија коју производи топлотна пумпа може се користити на било који начин. По правилу, таква опрема се користи за загревање воде, која се затим користи за снабдевање топлом водом (кухиња, купатило, купатило) и за грејање.

Пракса показује да је боље користити подно грејање него грејање радијаторима. Поред чињенице да је ово мека топлота и да не захтева загревање воде на високу температуру, постоји и трећа, и важна у смислу економичности.

Што је нижа температура воде која се загрева, то је већа ефикасност било које топлотне пумпе.Ако за радијаторе воду треба загрејати на 50-55 степени, онда за топле подове - 30-35 степени. Чак и ако је температура улазне воде 1-2 степена, разлика у ефикасности ће бити око 30%.

Ваздух се често користи за загревање простора. Ово је посебно ефикасно у регионима где температуре не падају испод 0, а такође и ако се топлотна пумпа користи као додатни извор топлотне енергије.

За ово је најпогодније користити вентилатор конвекторе, али за њихову инсталацију ћете морати или да направите лажни плафон или жртвујете естетику. Ако постоји присилна вентилација, можете је користити за довод топлог ваздуха.

Сада топлотне пумпе нису толико распрострањене у ЗНД него у другим земљама. Још увек имамо јефтине традиционалне изворе топлоте као што су угаљ, гас и дрво. Али ситуација се стално мења и топлотне пумпе се све више користе за грејање домова и нестамбених зграда.

У овом чланку смо покушали да детаљно опишемо предности и недостатке различитих типова топлотних пумпи. Надамо се да вам је било од помоћи. Не заборавите да поделите објаву са својим пријатељима!

Предности или мане?

Пошто су се ови уређаји код нас појавили релативно недавно, многи Руси их и даље третирају са великим неповерењем. У САД, Европи и Јапану се користе дуго и успешно. Међутим, не може се рећи да је таква опрема апсолутна мистерија за нашу земљу, „терра инцогнита“.

У СССР-у су такође вршени експерименти у вези са таквим алтернативним изворима енергије. Међутим, ова технологија није широко прихваћена.

Стога је важно разумети зашто, и да ли има смисла заменити познате системе еколошким новитетима? Префикс "еко" у овом случају може значити и екологију и економију.

Предности

Прва и несумњива предност топлотних пумпи је значајна уштеда енергије. Да, њима је, за разлику од соларних колектора, потребан, али у много мањим количинама. На пример, електрични котао (или грејач) узима онолико енергије колико производи топлоту. Топлотна пумпа, напротив, троши минимум електричне енергије, а производи три до седам пута више топлоте. Опрема може да потроши 5 кВх, али генерише најмање 17 кВх топлоте. Висока ефикасност је најатрактивнији квалитет термо котлова.

1. Озбиљне уштеде енергије. Цене свих врста горива неумољиво расту, а топлотна пумпа ће вам омогућити да добијете више топлоте уз смањене трошкове енергије.
2. Могућност уградње у било коју област, јер ваздух, вода или земља могу постати извор топлоте. Посебно релевантна опрема за локације удаљене од гасовода.
3. Реверзибилност инсталације. Топлотне пумпе су универзалне. Зими пружају топлину, у врућем лету пружају прилику да обезбеде хладноћу у просторији. Међутим, немају сви модели ову функцију.
4. Трајност. Опрема која је правилно одржавана може несметано да ради 25-50 година. Замена компресора може бити потребна сваких 10-15 (максимално 20) година.
5. Могућност употребе у свим условима: где нема струје, уграђен је бензински или дизел мотор.
6. Уштеде на одржавању. Опрема за то не захтева велике трошкове.
7. Непрекидан рад на -15°.
8. Потпуна аутоматизација топлотне пумпе.
9. Безбедност за животну средину.
10. Бесплатан извор топлоте.

Поред предности, системи имају и слабости.

Недостаци

Ови укључују:

1. Цена топлотних пумпи и трошкови уређења геотермалног система. Штавише, опрема се неће одмах исплатити. Власници ће морати да чекају најмање 5 година. Изузетак су ваздушни уређаји који не захтевају додатна улагања.
2. Потреба за додавањем додатног извора топлоте у оним регионима где је температура често испод -20 °. Такав систем се назива двовалентним. Ако топлотна пумпа поквари, онда се прикључује генератор топлоте (гасни котао, електрични грејач).
3. Еколошка прихватљивост је и даље под знаком питања. Не постоји опасност за људе, али постоји за екосистем. На пример, микроорганизми - анаероби - живе у тлу. Са снажним хлађењем простора у близини цеви, суочавају се са непосредном смрћу.
4. Готово да је неопходно обезбедити трофазну електричну мрежу у кући. За исправан рад топлотне пумпе потребно је минимизирати падове напона који могу изазвати квар инсталације.

Употреба такве опреме је оптимална у системима у којима се користи расхладна течност ниске температуре, на пример, "топли под".

Да би разумели да ли се исплати куповина и уградња топлотне пумпе, власници ће морати да процене све предности и недостатке. Главни „противници“ су уштеда енергије (горива) и озбиљни трошкови куповине и монтаже. Значајни недостаци ХП-а укључују ниску ефикасност у хладној сезони, међутим, постоје модели који могу генерисати топлоту чак и на -35 °. Али за њих ћете морати да платите још више.

Да ли се исплати трошити новац на куповину и уградњу топлотне пумпе? Свако одлучује за себе. Једнократна инвестиција ће вам дати прилику да заувек заборавите на велике рачуне за грејање. Осим тога, у прилог опреме сведочи њена потпуна безбедност за станаре, а готово потпуна безбедност за животну средину.