Doriți să construiți încălzirea convectorului în casa dvs., unde utilizați o pompă de căldură aer-aer pentru încălzirea mediului de încălzire, ceea ce oferă economii semnificative în ceea ce privește costurile de încălzire? Sunt de acord că obținerea unei încălziri deplină într-o companie cu apă caldă este practic liberă - un eveniment foarte tentant.
Dar nu știți cum să construiți un astfel de sistem pentru a oferi o modalitate alternativă de a încălzi camerele și de a obține apă caldă pentru nevoile interne?
Vom ajuta la rezolvarea acestei probleme - articolul evidențiază principiul funcționării și dispozitivul pompei. Energie un astfel de sistem va trebui să cheltui doar pe compresor, iar cea mai mare parte a căldurii va fi luată doar de pe stradă din atmosferă, pentru care încă nu avem nevoie de bani.
Sunt luate în considerare avantajele introducerii sale în sistem și neajunsurile semnificative. O atenție deosebită este acordată selecției și calculului pompei.
Și pentru fanii de a face totul cu propriile mâini, oferim să construim o pompă similară pe cont propriu, folosind materialele disponibile. Pentru a vă ajuta să oferiți fotografii și recomandări video privind proiectarea și funcționarea pompei de căldură.
Caracteristica pompei de căldură aer-aer
Orice pompă de căldură se referă la echipamente din domeniul energiei alternative. Este nevoie de energia termică a maselor de aer în afara spațiului din încăpere, pentru a încălzi obiectele rezidențiale și nerezidențiale.
Nu utilizează combustibili combustibili.
În exterior, pompa de căldură aer-aer ( TN ) este similară cu un aparat de aer condiționat invertor, un sistem separat de o unitate exterioară și interioară.
Și în conformitate cu principiul acțiunii, este mai mult ca un frigider, dar acționează "opusul". Dar, spre deosebire de ambele, această pompă de căldură poate atât să răcească cât și să încălzească masele de aer din casă.
Pompa de căldură captează energia termică scăzută din atmosferă de pe stradă și încălzește aerul camerei la temperaturi confortabile.
Principiul funcționării și structurii interne
Fenomenul fizic de bază al termodinamicii este baza muncii unei pompe aer-aer - evaporarea lichidului răcește suprafața din care este împrăștiată. De exemplu, aburul peste o ceașcă de ceai fierbinte demonstrează același efect.
Un frigider obișnuit funcționează pe acest principiu. În interiorul acestuia sunt tuburi prin care agentul frigorific circulă sub presiune înaltă. Este nevoie de căldură din interiorul compartimentului de congelare, încălzindu-l ușor.
Apoi, căldura colectată este descărcată în aerul camerei printr-un schimbător de căldură (grilele din spatele frigiderului).
În timpul iernii, o pompă de căldură aer-aer încălzește aerul în cameră, iar în timpul verii se poate răci.
Și astfel, după ce lichidul de răcire sa răcit la temperaturi de funcționare, el este comprimat în compresor. Mai mult, în timpul ciclului de funcționare al freonului din interiorul sistemului, compresorul-condensator-vaporizator se deplasează constant din starea gazoasă în stare lichidă și înapoi.
Pompa de căldură a aerului funcționează exact în același mod. Numai căldura pe care o ia de pe stradă și nu dintr-un congelator închis. Chiar dacă este înghețat în exterior, există încă o mulțime de căldură în atmosferă.
Pentru producerea căldurii, pompa de căldură are nevoie doar de energia utilizată pentru a opera compresorul. Diagrama prezintă în detaliu procesul de transfer de căldură.
Pompa de căldură aer-aer constă din următoarele elemente:
- compresor;
- evaporator cu ventilator forțat;
- supapă de expansiune;
- tuburi de cupru pentru transferul de freon între stradă și casă;
- condensator cu ventilator pentru a furniza aer cald în cameră.
Primele trei elemente alcătuiesc unitatea externă, iar ultima se referă la interiorul pompei de căldură. Conductoarele termoizolante din cupru sunt proiectate pentru mișcarea continuă a agentului de răcire între aceste sisteme de împărțire a modulelor.
Mișcarea freonului în pompa de căldură are loc într-un cerc închis, drept urmare este constant comprimat și expandat
Algoritmul funcționării pompei de căldură aer-aer este după cum urmează:
- Aerul exterior este aspirat de ventilator în unitatea exterioară și condus prin nervurile evaporatorului extern. Freonul care circulă prin schimbătorul de căldură absoarbe energia termică pe care o conține, trecând într-o stare gazoasă.
- Apoi, gazul intră în condensator, unde este comprimat. Apoi este pompat peste conductele de cupru către unitatea interioară.
- Într-un condensator localizat în casă, gazul revine în lichid, transferând căldură spre aerul interior.
- Apoi, presiunea în exces este eliberată de supapa de expansiune, iar freonul lichidului este trimis din nou la vaporizatorul principal.
Temperatura freonului care intră în unitatea exterioară este întotdeauna mai mică decât temperatura ambiantă. Prin urmare, întotdeauna ia căldură din atmosferă.
Dar nivelul "răcirii" agentului de răcire în sistem este constant, iar temperatura exterioară fluctuează constant. Din acest motiv, cu înghețuri severe, TH își pierde eficiența.
Ciclul de deplasare a pompei de caldura aer-aer: 1. este comprimat de un compresor; 2. condenseaza intr-un schimbator de caldura, in timp ce elibereaza caldura; 3. ca un lichid intrat intr-un schimbator de caldura extern; 4. se evapora, capturand energia termica a mediului extern in timpul evaporarii; Returnează din nou la condensator.
Pentru a crește puterea pompei de căldură, suprafața condensatorului și a vaporizatorului sunt făcute cât mai mari posibil. Și pentru o funcționare neîntreruptă în timpul iernii, schimbătorul de căldură exterioară este echipat cu un sistem propriu de dezghețare.
Pro și contra pompei de căldură pentru aer
Fiecare sistem complex din punct de vedere tehnic are avantajele și dezavantajele sale. Broșurile sunt un lucru, dar, în realitate, proprietarii pompelor de căldură riscă să facă față anumitor probleme.
Este posibilă operarea pompei de căldură aer-aer pe tot parcursul anului. În timpul iernii, acesta oferă aer cald în camerele care urmează să fie tratate, iar vara eliberează fluxul de aer răcit. 
Pe fundalul altor pompe de căldură, aerul-aer atrage cu ușurință instalarea. Pentru construcția sa nu este nevoie de un puț sau un colector mare, așezat în sol sau în rezervor 
Sistemul aer-aer furnizează direct aerului tratat camerei, prin urmare partea sa internă este compactă și ocupă un spațiu minim. 
Dezavantajul acestui tip de pompă de căldură este incapacitatea de a încălzi apa. Ele sunt adecvate numai pentru încălzirea aerului.
Instalațiile de încălzire / răcire aer-aer sunt benefice din mai multe motive.
Principalele avantaje includ:
- Versatilitate. Sistemele permit încălzirea și răcirea încăperilor în funcție de scopul camerei, de nevoile și de sezonul climatic.
- Protecția mediului. Acestea oferă oportunitatea de a renunța complet la arderea gazelor naturale, a cărbunelui, a lemnului de foc etc., care alimentează mediul natural cu produse de ardere.
- Instalare ușoară. Asamblarea unui sistem de componente ale producției din fabrică nu este dificilă. Puteți construi personal o pompă de căldură din mijloace improvizate.
- Siguranța împotriva incendiilor. Procesul de obținere a căldurii nu este asociat cu utilizarea combustibilului. Chiar și încălcările din instalație nu vor provoca incendii.
- Economie. Acestea sunt atrase de un coeficient ridicat de transfer de căldură la costuri minime (acestea produc 4-5 kW de căldură pentru consumul de 1 kW de energie electrică). În plus, ei repară rapid.
- Preț accesibil. Costul sistemelor prefabricate vă permite să cumpărați o pompă de căldură pentru aproape toată lumea. Instalarea personală va fi aproape gratuită.
- Confort de funcționare. Cel mai complex dispozitiv tehnic din sistem este compresorul, a cărui întreținere este dificil să nu o faceți față. Cu caracteristica de sarcină pentru pompele de căldură, compresoarele rareori nu reușesc înainte de timpul promis de producător.
Pentru a organiza încălzirea într-o încăpere, este suficient să instalați un sistem separat, având un modul extern pe fațadă și un convector pe peretele interior. Pentru încălzirea mai multor încăperi va trebui să echipeze canalele de distribuție a aerului încălzit.
Pentru fiecare kilowatt de energie electrică consumată, pompa de căldură oferă până la cinci kilowați de energie termică
Tot controlul pompei de căldură aer-aer se realizează prin automatizarea încorporată. Acordați o atenție deosebită muncii și configurației acestui sistem nu este necesară. Va fi necesar doar să curățați regulat filtrele de aer și uneori să le schimbați.
Printre părțile negative ale pompelor de căldură se numără:
- cu toate acestea nesemnificativ, dar încă fundal zgomot;
- dependența directă a eficienței sistemului de temperatura exterioară;
- creșterea consumului de energie în timpul rece pe stradă;
- în permanență atârnând praful de aer datorită funcționării continue a ventilatorului și a convecției aerului în încăpere;
- dependența de alimentarea cu energie electrică (pentru o funcționare neîntreruptă va fi nevoie de un generator).
La temperaturi de până la -10 ° C, totul funcționează perfect, căldura ridicată de pe stradă este suficientă pentru a crea condiții confortabile în casă. Dar, cu răcire suplimentară, eficiența tăierii pompei scade.
În cazul în care cabana este construită într-o zonă cu un climat rece și înghețuri severe în timpul iernii, atunci nu se poate face fără un cazan sau șemineu suplimentar.
În climatul cald, o pompă de căldură cu sursă de aer poate face față cu ușurință sarcinilor atribuite pentru încălzirea unei case particulare, dar în caz de înghețuri grave o sursă suplimentară de căldură nu va interfera
Pentru aranjarea încălzirii aerului, astfel de sisteme sunt ideale. Pierderi minime de energie, efort de instalare și probleme de întreținere. Dar nu pot încălzi apa. Pentru a face acest lucru, va trebui să instalați un cazan sau să vă conectați la rețelele centralizate.
Pompele de căldură aer-aer reprezintă cea mai bună metodă de a încălzi o clădire construită din lemn sau CIP. Astfel de clădiri au pierderi reduse de căldură, capacitatea unei pompe de căldură răcite cu aer pentru încălzirea lor este abundentă.
În timpul verii, o pompă de căldură aer-aer poate fi utilizată pentru încălzirea apei din piscină.
Diferențe radicale de la aparatul de aer condiționat
În exterior, pompa de căldură aer-aer este similară cu un aparat de aer condiționat de uz casnic. Dar are propriile caracteristici și specificații de design distincte.
Primul dispozitiv este folosit ca sursă principală de încălzire, care funcționează pe tot parcursul anului. Și al doilea este mai bine conceput pentru a răci aerul în căldura verii.
Funcția principală a pompei de căldură este încălzită. Cu toate acestea, multe modele sunt, de asemenea, capabile de răcirea camerei de aer. În acest mod de funcționare, acestea sunt în mod semnificativ inferioare aerului condiționat pentru eficiență energetică. Este mai degrabă un caz extrem de folosit.
În aparență, aparatul de aer condiționat și pompa de căldură cu sursă de aer sunt similare, dar au scopuri și caracteristici de performanță complet diferite.
Pe de altă parte, multe instalații de climatizare invertoare pot încălzi aerul interior. În același timp, consumă mult mai multe pompe de căldură. Fiecare dispozitiv are un scop propriu.
Utilizarea pompei de căldură "aer-aer" este în primul rând o tranziție către surse regenerabile de energie.
Aceste sisteme sunt benefice din punct de vedere economic, în ciuda investiției inițiale mari a banilor. Reducerea plăților pentru încălzire plătește pentru toate costurile inițiale.
Selectarea și calculele pompei de căldură
O pompă de căldură aer-aer va fi eficientă numai dacă este selectată corect. Este necesar să se calculeze în avans puterea sa, în funcție de cvadratura casei. Și numai atunci uita-te la ceea ce prețurile diferitelor producători.
Calculul utilizează coeficientul de eficiență energetică SOR (raportul dintre puterea HP și energia consumată).
În "condiții de seră", adesea ajunge la 4-5 puncte, iar cele mai moderne modele sunt de până la 7-8. Cu toate acestea, atunci când temperatura pe stradă scade la -15-20 ° C, această cifră scade brusc la doar două.
Pompa de căldură produce o eficiență optimă de încălzire la -10 … + 10 grade Celsius, astfel încât să dureze până la ¾ de energie termică de pe stradă
La calcularea încălzirii aerului trebuie să se țină seama de:
- izolarea termică și izolarea clădirilor;
- zona de camere;
- numărul de locuitori în cabană;
- condițiile climatice generale ale zonei în care se află casa.
Pentru majoritatea locuințelor, pentru fiecare zece metri pătrați aveți nevoie de aproximativ 0, 7 kW de putere pompă de căldură. Dar totul este destul de arbitrar. În cazul în care plafoanele sunt mai mari de 2, 7 m sau pereții și ferestrele sunt insuficient izolate, va fi necesară o cantitate mai mare de căldură.
Există o mulțime de producători de pompe de căldură aer-aer în Asia și Europa.
Comentariile bune au sisteme de la Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic și Toshiba . Aproape toate modelele lor sunt adaptate condițiilor de funcționare interne și au o bună reputație.
Chiar și cu căderi de tensiune, acestea nu se rup, continuând să funcționeze corect după pornirea electricității.
Prețul pompelor de căldură din aerul circulant variază între 90 și 450 de mii de ruble. Aici, mult depinde nu numai de puterea unității, ci și de funcționalitatea suplimentară și de țara de fabricație.
Unele modele completează:
• filtre de curățare și dezinfecție a aerului;
• încălzitoare de rezervă;
• generatoare electrice;
• Module GSM pentru managementul sistemelor;
• ionizatoare și ozonatoare.
Practica arată că, în cazul înghețurilor sub -15 ° C în camere încălzite numai cu o pompă de aer cald, se răcește. Și fără confort suplimentar încălzitor în camere sincer nu miros.
Cu toate acestea, în regiunile sudice, unde înghețurile sunt rare, HP este destul de eficient și justifică banii cheltuiți cu interes prin economisirea energiei.
Realizat de la vechiul frigider
Este destul de dificil să asamblați o pompă de căldură aer-aer de la compresoare și condensatoare individuale cu mâinile lor fără cunoștințe tehnice de specialitate. Dar pentru o cameră mică sau o seră, puteți folosi vechiul frigider.
Cea mai simplă pompă de căldură de aer poate fi făcută din frigider prin extinderea unei canale de aer din acesta din stradă și prin atârnarea ventilatorului pe grila din spate a schimbătorului de căldură
Pentru aceasta, este necesar să faceți două găuri în ușa din față a frigiderului. Prin primul, aerul exterior va curge în congelator și prin cel de-al doilea aer inferior va ieși înapoi în stradă.
În acest caz, în timpul trecerii prin camera interioară, va da o parte din căldura pe care o conține pentru freon.
De asemenea, puteți instala pur și simplu răcitorul de lichid în perete cu o ușă deschisă spre exterior și un schimbător de căldură în spate - în cameră. Dar trebuie avut în vedere că puterea unui astfel de încălzitor va fi mică și consumă multă electricitate.
Aerul din cameră este încălzit de la schimbătorul de căldură din spatele frigiderului. Cu toate acestea, o astfel de pompă de căldură este capabilă să funcționeze numai la temperaturi externe, nu mai mici de plus plus cinci grade Celsius.
Acest aparat de acasă este proiectat pentru a fi utilizat exclusiv în interior.
Într-o cabană mare, sistemul de încălzire a aerului va trebui să fie suplimentat cu conducte de aer care distribuie aerul cald în mod uniform în incintă.
Instalarea unei pompe de căldură aer-aer este extrem de simplă. Este necesar să instalați blocurile externe și interne, apoi să le conectați unul cu altul printr-un circuit cu agent de răcire.
Prima parte a sistemului este instalată pe stradă: chiar pe fațadă, pe acoperiș sau lângă clădire. Al doilea în casă poate fi așezat pe tavan sau pe perete.
Unitatea exterioară se recomandă a fi montată la câțiva metri de intrarea în cabană și departe de ferestre, nu uitați de zgomotul produs de ventilator.
Iar interiorul este setat astfel încât fluxul de aer cald să se răspândească uniform în întreaga cameră.
Dacă pompa de căldură aer-aer intenționează să încălzească o casă cu mai multe încăperi pe etaje diferite, atunci va fi necesar să se echipeze un sistem de canale de ventilație cu aer forțat.
În acest caz, este mai bine să comandați proiectul de la un inginer competent, în caz contrar alimentarea pompei de combustibil ar putea să nu fie suficientă pentru toate încăperile.
Contorul și dispozitivul de siguranță trebuie să poată rezista la solicitările de vârf generate de pompa de căldură. Cu o lovitură rece în afara ferestrei, compresorul începe să consume electricitate de multe ori mai mult decât de obicei.
Cel mai bine este ca un astfel de încălzitor de aer să pună o linie separată de alimentare de la tabloul de distribuție.
O atenție deosebită trebuie acordată instalării tuburilor pentru freon. Chiar și cele mai mici chipsuri din interior pot deteriora echipamentul compresorului.
Aici, fără abilitățile de lipire de cupru nu se poate face. În general, încărcătura de agent frigorific ar trebui să fie încredințată unui profesionist pentru a evita problemele legate de scurgerile sale.
Instrucțiunile pas cu pas pentru realizarea unei pompe de căldură de la un frigider sunt descrise în acest articol.
Concluzii și video util pe această temă
Principiul funcționării sistemului de împărțire a căldurii aer-aer:
Pompă de căldură de aer în sistemul de încălzire al unei case cu două etaje:
Aer condiționat-invertor sau pompă de căldură aer - care este mai bine?
Pompele de căldură aer-aer sunt dispozitive foarte eficiente. Ele sunt ușor de întreținut, ușor de utilizat și economice.
O gama larga de astfel de sisteme se vinde acum, pentru orice locuinta puteti alege o instalatie de incalzire. Este necesar doar calcularea corectă a puterii sale, atunci ea va servi efectiv de mai mulți ani.
Ce credeți despre eficiența și fezabilitatea utilizării pompelor de căldură aer-aer? Împărtășiți opinia dvs., lăsați-vă feedback cu privire la utilizarea unităților și puneți întrebări. Formularul de comentarii este localizat mai jos.