Luft-til-luft varmepumpe: prinsipp for drift, enhet, valg og beregninger

Varmepumpeanordning

Driftsprinsippet har lenge vært kjent. Det er tre lukkede hermetiske kretser - intern, kompressor, ekstern.

Hovedkomponenter:

1. Varmesystem. Det er best å bruke gulvvarme. Et ekstra alternativ er varmtvannsforsyning.
2. Kondensator. Overfører energien som samles opp utenfor fra kjølemediet (vanligvis freon) til varmebæreren (vann) for oppvarming.
3. Fordamper. Velger termisk energi fra kjølevæsken (for eksempel etylenglykol) som sirkulerer i den eksterne kretsen.
4. Kompressor. Den pumper kjølemediet fra fordamperen, konverterer det fra gassform til flytende tilstand, øker trykket og avkjøler det i kondensatoren.
5. Ekspansjonsventil. Installert med en fordamper. Regulerer strømmen av kjølemiddel.
6. Ytre kontur. Den legges på bunnen av et reservoar eller senkes ned i brønner.
7. Pumper av en intern og ekstern kontur.
8. Automasjon.Styrer systemet i henhold til en forhåndsbestemt mengde romoppvarming og endringer i utetemperaturen.

Den ytre konturen i dammen nær bygget ser slik ut.

Oppsamleren er effektiv hele året. Om vinteren, på en dybde på mer enn 3 meter, er vanntemperaturen tilstrekkelig for oppvarming.

Etter fordamperen passerer kjølemediet gjennom kompressoren hvor trykket og temperaturen øker. Så i kondensatoren avgir den varme til varmesystemet.

Kuldemediet passerer deretter gjennom en åpning hvor trykket synker kraftig på grunn av ekspansjon. Ved overgang til gassform synker temperaturen på kjølemediet nesten øyeblikkelig. Denne prosessen kan merkes i praksis når du fyller en gasslighter fra en boks med flytende gass. En betydelig temperaturforskjell bidrar til effektiv absorpsjon av varme av kjølemediet fra den eksterne kretsen.

Det er også et åpent samlealternativ. Mulig når vannet er av god kvalitet. Da er ikke systemet og pumpen truet av silting, avsetning av hardhetssalter, akselerert korrosjon.

Slike varmegeneratorer fikk praktisk anvendelse først etter energikrisene på 70-tallet av forrige århundre.

Inntil da ble deres utvikling hemmet av den relative billigheten til energikilder - olje, gass, etc. I tillegg hindret teknologiens ufullkommenhet masseintroduksjonen av innovasjon.

Er DIY installasjon mulig?

Til tross for den tekniske kompleksiteten til varmepumper, kan de installeres uavhengig. For å være mer presis står du fritt til å gjøre alt det "skitne arbeidet" med egne hender: legging av tekniske rørledninger og strømnett, henging av innendørs og utendørs enheter.Passdokumentasjonen for hver spesifikk type varmepumpe inneholder omfattende informasjon om installasjonsforholdene til blokkene, helning, lengde og tillatte svinger på tekniske ruter.

Alt som gjenstår senere er å invitere en spesialist som vil sjekke riktig installasjon av systemet og sikre korrekt igangkjøring. Du kan ikke gjøre dette arbeidet selv: du trenger utstyr for rengjøring og avlufting av systemet, fylling av kjølemiddel - generelt er denne prosessen ganske teknologisk og kompleks.

Det skal understrekes at installasjonen av slike klimaanlegg ikke gjøres "on the fly". En detaljert foreløpig beregning er nødvendig, spesielt er det nødvendig å bestemme utstyrsklassen som er egnet for spesifikke klimatiske forhold og beregne tilstrekkelig kraft. Fjernvarme basert på varmepumper gir selvsagt enda større vanskeligheter med å prosjektere og koordinere arbeid med byggentreprenører.

Grunnleggende installasjonsregler

For en høykvalitets installasjon av en naturlig sirkulasjonsvarmer, må følgende viktige skritt tas:

1. Det er å foretrekke å plassere radiatorovner under vinduer i samme høyde.
2. Installer kjelen.
3. Installer ekspansjonstanken.
4. Koble de installerte elementene med rør.
5. Plasser kjølevæsken i varmesystemet og kontroller alle komponenter for lekkasjer.
6. Start kjelen og nyt varmen i hjemmet ditt.

Viktig informasjon fra installatører:

1. Kjelen skal installeres så lavt som mulig.
2. Rør skal legges med bakoverfall.
3. Det anbefales å unngå et stort antall viklinger i systemet.
4. Bruk rør med stor diameter.

Vi håper at vi har avslørt alle nyansene til et varmesystem uten pumpe som vil bidra til å varme opp hjemmet ditt.

For informasjon om installasjon av et varmesystem uten pumpe, se forklaringen av gravitasjonskretsen i følgende video:

Side 3

Sirkulasjonspumper er for tiden tilgjengelig som ekstrautstyr i væskevarmesystemer. De brukes til oppvarming av alle typer drivstoff.

I de fleste tilfeller øker installasjonen av en ekstra pumpe i det naturlige sirkulasjonssystemet bevegelseshastigheten og oppvarmingen av rommet betydelig. Selve enheten har ikke en spesielt kompleks design og er liten i størrelse.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot parametrene til den ekstra pumpen og systemet

Systemets holdbarhet og vedlikehold

Mange kan bli skremt bort av systemets levetid på 7-10 år oppgitt av produsenten. I praksis er dette tallet betydelig høyere, bare en varmepumpe kan miste ytelse over tid.

Dette skyldes først og fremst den gradvise lekkasje av kjølemediet til det ytre miljøet og dets forurensning med fuktighet og andre urenheter. I dette tilfellet er det gitt en ganske enkel vedlikeholdsprosedyre, som består i å rense kjølevæsken og fylle på konsentrasjonen.

Slitasje på mekaniske komponenter som en kompressor eller vifte er uunngåelig. En god varmepumpe gir imidlertid mulighet for modulær utskifting av dens bestanddeler. Holdbarheten til utstyret er helt bestemt av driftsbetingelsene og den tekniske perfeksjonen til systemet.Arbeid på grensen, periodisk ising av utendørsenheten og andre brudd på normal driftsmodus - dette er det som må utelukkes helt fra begynnelsen, slik at utstyret har tid til å betale for seg selv og samtidig bringe ønsket varme og komfort fra bruk til huset.

rmnt.ru

Fordeler og ulemper

Fordelene med å bruke en varmepumpe inkluderer:

1. Mulighet for bruk i avsidesliggende landsbyer der det ikke er gassrørledning.
2. Økonomisk forbruk av elektrisitet kun for drift av selve pumpen. Kostnadene er mye lavere enn ved bruk av elektriske apparater til romoppvarming. En varmepumpe bruker ikke mer energi enn et husholdningskjøleskap.
3. Evne til å bruke en dieselgenerator og solcellepaneler som energikilde. Det vil si at ved et nødstrømbrudd stopper ikke oppvarmingen av huset.
4. Systemets autonomi, som ikke trenger å legge til vann og kontrollere arbeidet.
5. Installasjonens miljøvennlighet. Under driften av pumpen dannes det ingen gasser, og det er ingen utslipp til atmosfæren.
6. Arbeidssikkerhet. Systemet overopphetes ikke.
7. Allsidighet. Du kan installere en varmepumpe for oppvarming og kjøling.
8. Driftsbestandighet. Kompressoren må skiftes en gang hvert 15. til 20. år.
9. Frigjøringen av lokalene, som var beregnet på fyrrom. I tillegg er det ikke nødvendig å kjøpe og lagre fast brensel.

Ulemper med varmepumper:

1. Installasjonen er dyr, selv om den betaler seg selv innen fem år;
2. I de nordlige regionene vil bruk av ekstra oppvarmingsenheter være nødvendig;
3. Jordinstallasjonen, selv om den er litt, bryter med økosystemet til nettstedet: det vil ikke fungere å bruke territoriet til en hage eller grønnsakshage, det vil være tomt.

Driften av varmesystemet fra en slik pumpe

Prinsippet for drift av selve installasjonen er beskrevet ovenfor. Som et resultat blir varmebæreren oppvarmet i den andre kretsen til varmeveksleren, som senere vil tjene som varmekilde for oppvarming av bygningen eller individuelle rom.

Det klassiske alternativet for å distribuere den oppvarmede kjølevæsken er å koble varmeveksleren med to separate linjer til fordelingsmanifolden og varmtvannsberederen. I sin tur kobles varmeovner, gulvvarme og annet utstyr til kammen. Slik distribusjon er nødvendig på grunn av de forskjellige driftsformene for varmtvann og varmesystemer.

Linjen med luft-til-vann varmepumper bestemmer kraften til installasjoner fra 2 til 120 kW, som lar deg velge utstyr for oppvarming og varmtvannsforsyning til et boligbygg i ethvert område.

Kaldluftmodus

Utformingen av varmepumper tillater ikke bare å varme opp huset om vinteren, men også å gi avkjølt luft på varme dager om sommeren. For å gjøre dette startes sirkulasjonen av kjølemediet i en omvendt syklus. Avkjøling av varmeenheter vil imidlertid ikke gi den ønskede effekten, siden den kalde luften som går ned ikke vil være i stand til å skape komfortable forhold gjennom hele volumet av rommet. Derfor, for å bruke luft-til-vann-enheten for klimaanlegg, kreves det en konvektor som blåses av en vifte.

I tillegg er det installert en 4-veis ventil, en andre strupeventil og 2 rørledninger i sirkulasjonskretsen.Når ventilen er byttet, lukkes ledningen i retning av "vinter"-gasspaken og åpner i retning av "sommer", og den avkjølte kjølevæsken tilføres konvektoren. Varmtvannsoppvarming vil også bli deaktivert.

Kostnaden for en slik forbedring, tatt i betraktning tilleggsutstyr, materialer og arbeid, kan være ganske sammenlignbare med kostnadene for et klimaanlegg. Derfor vil det i de fleste tilfeller være ganske rimelig å nekte å operere i delt modus, men bare kjøpe en klimaanlegg.

Hvorfor ikke tre?

Naboer bruker stort sett vedovner, men dette alternativet falt i utgangspunktet ikke i smak. Hvert år er det nødvendig å lage drivstoffforsyninger, rengjøre kjelen, overvåke forbrenningen. Med strøm er alt mye enklere - du trykket på vippebryteren, det ble varmt. Den eneste ulempen med denne metoden er den høye kostnaden for elektrisitet. På det tidspunktet varmesystemet ble lansert, kostet en kilowatt-time i Moskva-regionen 5,29 rubler.

Naturligvis ønsket vi å bruke en så verdifull ressurs så økonomisk som mulig, og derfor valgte vi en luft-til-luft varmepumpe. Dette er den billigste versjonen av den, den fungerer nesten som et klimaanlegg.

Varmepumpebasert varmesystem

Varmeenergien som produseres av varmepumpen kan brukes på alle måter. Som regel brukes slikt utstyr til oppvarming av vann, som deretter brukes til varmtvannsforsyning (kjøkken, bad, bad) og til oppvarming.

Praksis viser at det er bedre å bruke gulvvarme enn oppvarming med radiatorer. I tillegg til at dette er myk varme og ikke krever oppvarming av vann til høy temperatur, er det en tredje, og økonomisk viktig.

Jo lavere temperatur på vannet som skal varmes opp, desto høyere effektivitet har en varmepumpe.Hvis for radiatorer skal vannet varmes opp til 50-55 grader, så for varme gulv - 30-35 grader. Selv om innløpsvanntemperaturen er 1-2 grader, vil forskjellen i virkningsgrad være ca 30 %.

Luft brukes ofte til romoppvarming. Dette er spesielt effektivt i områder der temperaturen ikke faller under 0, og også hvis en varmepumpe brukes som en ekstra kilde til varmeenergi.

Det er mest praktisk å bruke viftekonvektorer for dette, men for installasjonen må du enten bygge et undertak eller ofre estetikk. Hvis det er tvungen ventilasjon, kan du bruke den til å tilføre varm luft.

Nå er ikke varmepumper så utbredt i CIS enn i andre land. Vi har fortsatt billige tradisjonelle varmekilder som kull, gass og ved. Men situasjonen er i stadig endring og varmepumper brukes i økende grad til oppvarming av boliger og yrkesbygg.

I denne artikkelen har vi forsøkt å beskrive i detalj fordeler og ulemper med ulike typer varmepumper. Vi håper det var nyttig for deg. Ikke glem å dele innlegget med vennene dine!

Fordeler eller ulemper?

Siden disse enhetene dukket opp hos oss relativt nylig, behandler mange russere dem fortsatt med stor mistillit. I USA, Europa og Japan har de blitt brukt i lang tid og med suksess. Det kan imidlertid ikke sies at slikt utstyr er et absolutt mysterium for landet vårt, "terra incognita".

I USSR ble det også utført eksperimenter med slike alternative energikilder. Imidlertid har denne teknologien ikke blitt tatt i bruk mye.

Derfor er det viktig å forstå hvorfor, og gir det mye mening å erstatte kjente systemer med en øko-nyhet? Prefikset "øko" kan i dette tilfellet bety både økologi og økonomi.

Fordeler

Den første og utvilsomme fordelen med varmepumper er betydelige energibesparelser. Ja, de, i motsetning til solfangere, trenger det, men i mye mindre mengder. For eksempel tar en elektrisk kjele (eller varmeovn) like mye energi som den produserer varme. En varmepumpe bruker tvert imot et minimum av strøm, og produserer tre til syv ganger mer varme. Utstyret kan forbruke 5 kWh, men det genererer minst 17 kWh varme. Høy effektivitet er den mest attraktive kvaliteten på termiske kjeler.

1. Alvorlige energibesparelser. Prisene på alle typer drivstoff stiger ubønnhørlig, og en varmepumpe vil tillate deg å få mer varme med reduserte energikostnader.
2. Mulighet for installasjon i ethvert område, siden luft, vann eller jord kan bli en varmekilde. Spesielt relevant utstyr for lokaliteter som ligger langt fra gassrørledningen.
3. Installasjonsreversibilitet. Varmepumper er universelle. Om vinteren gir de varme, om sommeren gir de en mulighet til å gi kjølighet til rommet. Det er imidlertid ikke alle modeller som har denne funksjonen.
4. Varighet. Utstyr som blir tatt godt vare på kan fungere problemfritt i 25-50 år. Kompressorbytte kan være nødvendig hvert 10.-15. (maksimalt 20) år.
5. Mulighet for bruk under alle forhold: der det ikke er strøm, er det installert en bensin- eller dieselmotor.
6. Besparelser på vedlikehold. Utstyret krever ikke store utgifter for det.
7. Uavbrutt drift ved -15°.
8. Full automatisering av varmepumpen.
9. Sikkerhet for miljøet.
10. Gratis varmekilde.

I tillegg til fordelene har systemene også svakheter.

Feil

Disse inkluderer:

1. Prisen på varmepumper og kostnadene ved å tilrettelegge et jordvarmeanlegg. Dessuten vil ikke utstyret lønne seg umiddelbart. Eiere må vente i minst 5 år. Unntaket er luftinnretninger som ikke krever ekstra investeringer.
2. Behovet for å legge til en ekstra varmekilde i de områdene der temperaturen ofte er under -20 °. Et slikt system kalles bivalent. Hvis varmepumpen svikter, er varmegeneratoren (gasskjele, elektrisk varmeapparat) tilkoblet.
3. Miljøvennlighet er fortsatt i tvil. Det er ingen trussel mot mennesker, men den eksisterer for økosystemet. For eksempel lever mikroorganismer - anaerobe - i jorda. Med en sterk avkjøling av plassen nær rørene står de overfor en snarlig død.
4. Nesten en nødvendighet for å sørge for et trefaset elektrisk nettverk i huset. For riktig drift av varmepumpen er det nødvendig å minimere spenningsfall som kan provosere sammenbrudd i installasjonen.

Bruken av slikt utstyr er optimal i systemer der lavtemperaturkjølevæske brukes, for eksempel et "varmt gulv".

For å forstå om det er verdt å kjøpe og installere en varmepumpe, må eierne vurdere alle fordeler og ulemper. De viktigste "motstanderne" er energibesparelser (drivstoff) og seriøse kjøps- og installasjonskostnader. De betydelige ulempene med HP inkluderer lav effektivitet i den kalde årstiden, men det er modeller som kan generere varme selv ved -35 °. Men du må betale enda mer for dem.

Er det verdt det å bruke penger på kjøp og installasjon av varmepumpe? Alle bestemmer selv. En engangsinvestering vil gi deg en sjanse til å glemme store varmeregninger for alltid. I tillegg vitner dens fullstendige sikkerhet for beboerne, og nesten fullstendig sikkerhet for miljøet, til fordel for utstyret.