Želite li u svom domu izgraditi konvektorsko grijanje, gdje se toplinska pumpa zrak-zrak koristi za zagrijavanje medija za grijanje, što osigurava značajne uštede u troškovima grijanja? Slažem se da dobivanje punopravni grijanje u tvrtki s toplom vodom je praktički besplatno - vrlo primamljiv događaj.
Ali ne znate kako izgraditi takav sustav kako biste osigurali alternativni način zagrijavanja prostorija i dobivanja tople vode za kućne potrebe?
Pomoći ćemo u rješavanju ovog problema - u članku se ističe načelo rada i uređaj pumpe. Energija takav sustav će morati potrošiti samo na kompresor, a većina topline će se uzeti samo iz ulice iz atmosfere, za koje još uvijek ne zahtijevaju novac.
Razmatraju se i prednosti njegovog uvođenja u sustav i značajni nedostaci. Posebna pozornost posvećena je odabiru i proračunu crpke.
A obožavateljima koji sve rade vlastitim rukama, nudimo samostalnu izgradnju slične pumpe, koristeći dostupne materijale. Kako bi se pružile fotografije i video preporuke o dizajnu i radu pumpe za toplinski zrak.
Karakteristika toplinske pumpe zrak-zrak
Svaka toplinska crpka odnosi se na opremu iz područja alternativne energije. Vodi toplinsku energiju zračnih masa izvana, iz okolnog prostora u prostoriji, kako bi se njime zagrijali stambeni i nestambeni objekti.
Ne koristi nikakvo gorivo.
Izvana, toplinska pumpa zrak-zrak ( TN ) slična je klima uređaju s inverterom, split sustavom od vanjske i unutarnje jedinice.
I prema načelu djelovanja, to je više kao hladnjak, samo on djeluje "obrnuto". Ali za razliku od njih, ova dizalica topline može se i ohladiti i zagrijati zračne mase u kući.
Toplinska crpka uzima nisko-stupanjsku toplinsku energiju iz atmosfere s ulice i zagrijava zrak u prostoriji na ugodne temperature.
Princip rada i unutarnja struktura
Temeljni fizikalni fenomen termodinamike temelj je rada pumpe zrak-zrak - isparavanje tekućine hladi površinu iz koje se raspršuje. Na primjer, parna otopina uz šalicu vrućeg čaja pokazuje isti učinak.
Na tom principu radi običan hladnjak. Unutar nje su cijevi kroz koje rashladno sredstvo cirkulira pod visokim tlakom. Uzima toplinu iz unutrašnjosti odjeljka za zamrzavanje, lagano grije.
Zatim se prikupljena toplina ispušta u zrak u prostoriji kroz izmjenjivač topline (rešetka iza hladnjaka).
Zimi, zrak-zrak toplinska pumpa zagrijava zrak u prostoriji, a ljeti se može ohladiti.
I tako da nakon što se rashladno sredstvo ohladi na radnu temperaturu, ono se komprimira u kompresoru. Štoviše, tijekom ciklusa rada freona unutar sustava, kompresor-kondenzator-isparivač neprestano se kreće iz plinovitog stanja u tekuće stanje i natrag.
Toplinska crpka za zrak funkcionira na isti način. Samo toplinu uzima s ulice, a ne iz zatvorenog zamrzivača. Čak i ako je vani zamrznuta, još uvijek ima mnogo topline u atmosferi.
Za proizvodnju topline toplinska pumpa treba samo potrošenu energiju za rad kompresora. Dijagram detaljno prikazuje proces prijenosa topline.
Toplinska pumpa zrak-zrak sastoji se od sljedećih elemenata:
- kompresor;
- isparivač s ventilatorom s prisilnim puhanjem;
- ekspanzijski ventil;
- bakrene cijevi za prijenos freona između ulice i kuće;
- kondenzator s ventilatorom za napajanje zagrijanog zraka u prostoriju.
Prva tri elementa čine vanjsku jedinicu, a posljednja se odnosi na unutarnju stranu toplinske pumpe. Toplinski izolirane cijevi od bakra namijenjene su kontinuiranom kretanju rashladne tekućine između tih sustava.
Kretanje freona u toplinskoj pumpi odvija se u zatvorenom krugu, zbog čega se stalno komprimira i proširuje
Algoritam rada toplinske pumpe zrak-zrak je sljedeći:
- Vanjski zrak uvlači ventilator u vanjsku jedinicu i prolazi kroz rebra vanjskog isparivača. Freon koji cirkulira kroz izmjenjivač topline apsorbira toplinsku energiju koju sadrži, prelazeći u plinovito stanje.
- Zatim plin ulazi u kondenzator, gdje se komprimira. Zatim se pumpa preko bakrenih cijevi u unutarnju jedinicu.
- U kondenzatoru koji se nalazi u kući, plin teče natrag u tekućinu, prenoseći toplinu u unutarnji zrak.
- Zatim se višak tlaka oslobađa ekspanzijskim ventilom i tekući freon se ponovno šalje u primarni isparivač.
Temperatura freona koji ulazi u vanjsku jedinicu je uvijek niža od temperature okoline. Stoga uvijek oduzima toplinu iz atmosfere.
Međutim, razina "hlađenja" rashladnog sredstva u sustavu je konstantna, a vanjska temperatura stalno varira. Iz tog razloga, s jakim mrazom, TH gubi svoju učinkovitost.
Ciklus kretanja toplinske pumpe topline nositelja topline: 1. kompresor se komprimira, 2. kondenzira u izmjenjivaču topline, dok se toplina ispušta; Ponovo se vraća u kondenzator.
Da bi se povećala snaga toplinske pumpe, površina kondenzatora i isparivača je što je moguće veća. A za neprekidan rad tijekom zimskog razdoblja, vanjski izmjenjivač topline opremljen je vlastitim sustavom odmrzavanja.
Za i protiv zraka toplinske pumpe
Svaki tehnički složen sustav ima svoje prednosti i nedostatke. Brošure su jedna stvar, ali u stvarnosti vlasnici toplinskih crpki riskiraju da se suoče s određenim problemima.
Moguće je upravljati toplinskom pumpom zrak-zrak tijekom cijele godine. U zimi isporučuje zagrijani zrak u prostorije koje treba obraditi, a ljeti oslobađa rashlađeni protok zraka. 
U pozadini drugih toplinskih crpki, zrak-zrak privlači s lakoćom ugradnje. Za njegovu izgradnju ne treba dobro ili veliki kolektor, položen u zemlju ili u rezervoar 
Sustav zrak-zrak izravno dovodi obrađeni zrak u prostoriju, pa je njegov unutarnji dio kompaktan i zauzima minimalan prostor. 
Nedostatak ove vrste toplinske pumpe je nemogućnost zagrijavanja vode. Prikladni su samo za grijanje zraka.
Instalacije grijanja / hlađenja zrak-zrak su korisne iz više razloga.
Glavne prednosti uključuju:
- Svestranost. Sustavi omogućuju grijanje i hlađenje prostorija ovisno o namjeni prostorije, potrebama i klimatskoj sezoni.
- Zaštita okoliša. Pružaju mogućnost potpunog napuštanja izgaranja prirodnog plina, ugljena, ogrjevnog drva, itd., Čime se prirodno okruženje stvara proizvodima izgaranja.
- Jednostavna instalacija. Sastavljanje sustava komponenti tvorničke proizvodnje nije teško. Možete osobno izgraditi toplinsku pumpu iz improviziranih sredstava.
- sigurnost od požara. Proces dobivanja topline nije povezan s korištenjem goriva. Čak i prekršaji u instalaciji neće moći izazvati požar.
- Ekonomija. Privlači ih visoki koeficijent prijenosa topline uz minimalne troškove (oni proizvode 4–5 kW topline za utrošenu 1 kW električne energije). Osim toga, brzo se isplati.
- Povoljna cijena. Trošak montažnih sustava omogućuje vam kupnju toplinske pumpe za gotovo svakoga. Osobno napravljena instalacija bit će gotovo besplatna.
- Praktičnost rada. Tehnički najsloženiji uređaj u sustavu je kompresor čije se održavanje teško ne može nositi. Kod opterećenja karakterističnog za toplinske pumpe, kompresori rijetko otkazuju prije vremena koje je proizvođač obećao.
Za organiziranje grijanja u jednoj prostoriji dovoljno je instalirati split sustav, nakon što je na fasadu obješen vanjski modul, a na unutarnjem zidu konvektor. Za grijanje nekoliko prostorija morat će se opremiti distribucijski kanali zagrijanog zraka.
Za svaki kilovat potrošene električne energije toplinska pumpa osigurava do pet kilovata toplinske energije
Sva kontrola toplinske pumpe zrak-zrak provodi se ugrađenom automatizacijom. Obratite posebnu pozornost na rad i konfiguraciju ovog sustava nije potrebno. Potrebno je redovito čistiti zračne filtre i ponekad ih mijenjati.
Od negativnih strana toplinskih crpki možemo spomenuti:
- iako beznačajna, ali još uvijek bučna pozadina;
- izravnu ovisnost učinkovitosti sustava o vanjskoj temperaturi;
- povećanje potrošnje energije tijekom hladnog vremena na ulici;
- neprestano visi u zraku zbog neprekidnog rada ventilatora i konvekcije zraka u prostoriji;
- ovisnost o napajanju (za neprekidni rad će biti potreban generator).
Na temperaturama izvan do -10 ° C, sve radi savršeno, toplina pokupljena s ulice dovoljna je za stvaranje ugodnih uvjeta u kući. Međutim, daljnjim hlađenjem smanjuje se učinkovitost rezanja crpke.
Ako je kućica izgrađena na području s hladnom klimom i jakim mrazom tijekom zime, onda se ne može bez dodatnog bojlera ili kamina.
U toplim klimatskim uvjetima, toplinska crpka iz izvora zraka može se lako nositi s dodijeljenim zadacima grijanja privatne kuće, ali u slučaju jakih mraza dodatni izvor topline neće ometati
Za uređenje grijanja zraka takvi sustavi su idealni. Minimalno trošenje energije, napori pri instalaciji i održavanje. Ali oni ne mogu zagrijati vodu. Da biste to učinili, morat ćete dodatno instalirati bojler ili se spojiti na centralizirane mreže.
Toplinske pumpe zrak-zrak najbolji su način zagrijavanja zgrade izgrađene od drva ili CIP-a. Takve zgrade imaju male toplinske gubitke, a kapacitet zrakom hlađene toplinske pumpe za njihovo grijanje je u izobilju.
Ljeti se toplinska crpka zrak-zrak može koristiti za zagrijavanje vode u bazenu.
Radikalne razlike od klima uređaja
Izvana, toplinska pumpa zrak-zrak slična je kućnom klimatizacijskom uređaju. Ali ona ima svoje karakteristične značajke dizajna i specifikacije.
Prvi uređaj koristi se kao glavni izvor grijanja tijekom cijele godine. A drugi je više osmišljen da hladi zrak tijekom ljetnih vrućina.
Glavna funkcija toplinske crpke je grijanje. Međutim, mnogi modeli su također sposobni za hlađenje zraka u prostoriji. No, u ovom načinu rada, oni su značajno lošiji od klima uređaja za energetsku učinkovitost. Riječ je o ekstremnom slučaju njihove uporabe.
Po izgledu, klima uređaj i toplinska crpka iz zraka su slični, ali imaju potpuno različite namjene i radne karakteristike.
S druge strane, mnogi inverterski klima uređaji mogu zagrijavati unutarnji zrak. Ali istovremeno troše mnogo više toplinske pumpe. Svaki uređaj ima svoju svrhu.
Korištenje toplinske pumpe zrak-zrak je prije svega prijelaz na obnovljive izvore energije.
Ti su sustavi ekonomski korisni, unatoč velikom početnom ulaganju novca. Smanjenje plaćanja za grijanje plaća sve početne troškove.
Odabir i izračun toplinske crpke
Toplinska pumpa zrak-zrak bit će učinkovita samo ako je ispravno odabrana. Potrebno je unaprijed izračunati njegovu snagu, ovisno o kvadraturi kuće. I tek onda pogledajte što različite cijene proizvođača.
U izračunu se koristi koeficijent energetske učinkovitosti SOR (omjer snage HP-a i utrošene energije).
Pod „stakleničkim uvjetima“ često doseže 4–5 bodova, a najsuvremeniji modeli su do 7–8. Međutim, kada temperatura na ulici padne na -15–20 ° C, ta brojka naglo pada na samo dvije.
Toplinska crpka proizvodi optimalnu učinkovitost grijanja na -10 … + 10 stupnjeva Celzija, tako da traje do ¾ toplinske energije iz ulice
Pri izračunu zračnog grijanja treba uzeti u obzir:
- toplinska izolacija i insolacija prostora;
- površina soba;
- broj stanovnika u kućici;
- opći klimatski uvjeti područja u kojem se kuća nalazi.
Za većinu domova, za svakih deset kvadratnih metara, potrebno je oko 0, 7 kW snage toplinske crpke. Ali ovdje je sve proizvoljno. Ako su stropovi viši od 2, 7 m ili su zidovi i prozori slabo izolirani, tada će biti potrebno više topline.
Postoji mnogo proizvođača toplinskih pumpi zrak-zrak u Aziji i Europi.
Dobre kritike imaju sustave Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic i Toshiba . Gotovo svi njihovi modeli prilagođeni su domaćim uvjetima rada i imaju dobar ugled.
Čak i sa padom napona, oni se ne prekidaju, nastavljaju ispravno raditi nakon uključivanja struje.
Cijena toplinskih crpki za zrak se kreće u rasponu od 90 do 450 tisuća rubalja. Ovdje mnogo toga ovisi ne samo o snazi jedinice, već io dodatnoj funkcionalnosti i zemlji proizvodnje.
Neki modeli nadopunjuju:
• filteri za čišćenje i dezinfekciju zraka;
• pomoćni grijači;
• električni generatori;
• GSM-moduli za upravljanje sustavom;
• ionizatori i ozonizatori.
Praksa pokazuje da kada je mraz ispod -15 ° C u prostorijama koje se griju samo s pumpom za toplinski zrak, postaje hladno. I bez dodatne udobnosti grijača u sobama iskreno ne miriše.
Međutim, u južnim regijama, gdje su takvi mrazevi rijetki, HP je prilično učinkovit i opravdava novac koji se troši s kamatom štedeći energiju.
Domaći iz starog hladnjaka
Vrlo je teško sastaviti toplinsku pumpu zrak-zrak iz pojedinačnih kompresora i kondenzatora vlastitim rukama bez specijaliziranog inženjerskog znanja. Ali za malu sobu ili staklenik možete koristiti stari hladnjak.
Najjednostavnija zračna toplinska pumpa može se izvesti iz hladnjaka tako da se u nju izvuče kanal za zrak, a ventilator na stražnjoj rešetki izmjenjivača topline.
Za to je potrebno napraviti dvije rupe na ulaznim vratima hladnjaka. Kroz prvi, vanjski zrak će ući u zamrzivač, a kroz drugi donji zrak - će se vratiti na ulicu.
U tom slučaju, tijekom prolaska kroz unutarnju komoru, on će dati dio topline koji sadrži freon.
Također možete jednostavno instalirati rashladnik u zidu s otvorenim vratima izvana, a izmjenjivač topline straga - u sobu. No, treba imati na umu da će snaga takvog grijača biti mala, a troši mnogo struje.
Zrak u prostoriji se grije iz izmjenjivača topline iza hladnjaka. Međutim, takva toplinska crpka može raditi samo pri vanjskim temperaturama koje nisu niže od pet Celzija.
Ovaj kućni aparat namijenjen je isključivo za uporabu u zatvorenim prostorima.
U velikoj kolibi sustav za grijanje zraka morat će se nadopuniti zračnim kanalima koji ravnomjerno raspoređuju topli zrak u svim prostorijama.
Ugradnja toplinske pumpe zrak-zrak je vrlo jednostavna. Neophodno je ugraditi vanjske i unutarnje blokove, a zatim ih međusobno spojiti pomoću kruga s rashladnim sredstvom.
Prvi dio sustava je instaliran na ulici: pravo na fasadi, krovu ili uz zgradu. Drugi u kući može se postaviti na strop ili zid.
Vanjskoj jedinici se preporučuje da se montira nekoliko metara od ulaza u kućicu i dalje od prozora, ne zaboravite buku koju proizvodi ventilator.
I unutrašnjost je postavljena tako da se protok toplog zraka iz nje ravnomjerno širi po prostoriji.
Ako toplinska pumpa zrak-zrak planira zagrijavati kuću s nekoliko soba na različitim katovima, tada će biti potrebno opremiti sustav ventilacijskih kanala s prisilnim zrakom.
U tom slučaju, bolje je naručiti projekt od kompetentnog inženjera, inače napajanje pumpe za gorivo možda neće biti dovoljno za sve prostorije.
Mjerač i sigurnosni uređaj moraju biti u stanju izdržati vršna opterećenja koja generira toplinska pumpa. S hladnim pucketanjem izvan prozora, kompresor počinje trošiti struju mnogo puta više nego inače.
Najbolje je za takav grijač zraka postaviti odvojeni dovodni vod iz razvodne ploče.
Posebnu pozornost treba posvetiti ugradnji cijevi za freon. Čak i najmanji čipovi iznutra mogu oštetiti opremu kompresora.
Ovdje, bez vještina lemljenja bakra ne može učiniti. Općenito, punjenje rashladnog sredstva treba povjeriti profesionalcu kako bi se izbjegli problemi s njegovim curenjem.
Detaljne upute za izradu toplinske crpke iz hladnjaka opisane su u ovom članku.
Zaključci i koristan video na temu
Princip rada sustava toplinske razdiobe zrak-zrak:
Zračna toplinska pumpa u sustavu grijanja dvoetažne kuće:
Klima-inverter ili zrak toplinske crpke - što je bolje?
Toplinske crpke zrak-zrak su visoko učinkoviti uređaji. Lako se održavaju, jednostavni su za uporabu i ekonomični.
Sada je u prodaji veliki raspon takvih sustava, za svaki dom možete odabrati instalaciju grijanja. Potrebno je samo ispravno izračunati njegovu snagu, a onda će učinkovito služiti dugi niz godina.
Što mislite o učinkovitosti i izvedivosti korištenja toplinske pumpe zrak-zrak? Podijelite svoje mišljenje, ostavite povratne informacije o korištenju jedinica i postavite pitanja. Obrazac za komentare nalazi se ispod.