Luft-til-luft varmepumpe: funktionsprincip, enhed, valg og beregninger

Varmepumpe anordning

Funktionsprincippet har længe været kendt. Der er tre lukkede hermetiske kredsløb - intern, kompressor, ekstern.

Hovedkomponenter:

1. Varmesystem. Det er bedst at bruge gulvvarme. En ekstra mulighed er varmtvandsforsyning.
2. Kondensator. Overfører energien opsamlet udenfor fra kølemidlet (normalt freon) til varmebæreren (vandet) til opvarmning.
3. Fordamper. Vælger termisk energi fra kølevæsken (for eksempel ethylenglycol), der cirkulerer i det eksterne kredsløb.
4. Kompressor. Det pumper kølemidlet fra fordamperen, omdanner det fra en gasformig tilstand til en flydende tilstand, øger trykket og afkøler det i kondensatoren.
5. Ekspansionsventil. Installeret med en fordamper. Regulerer strømmen af ​​kølemiddel.
6. Ydre kontur. Det lægges på bunden af ​​et reservoir eller sænkes ned i brønde.
7. Pumper med en intern og ekstern kontur.
8. Automatisering.Styrer systemet i henhold til en forudbestemt mængde rumopvarmning og ændringer i udendørstemperaturen.

Den ydre kontur i dammen nær bygningen ser sådan ud.

Opsamleren er effektiv hele året rundt. Om vinteren, i en dybde på mere end 3 meter, er vandtemperaturen tilstrækkelig til opvarmning.

Efter fordamperen passerer kølemidlet gennem kompressoren, hvor dets tryk og temperatur stiger. Så i kondensatoren afgiver den varme til varmesystemet.

Kølemidlet passerer derefter gennem en åbning, hvor trykket falder kraftigt på grund af ekspansion. Ved overgang til en gasformig tilstand falder kølemidlets temperatur næsten øjeblikkeligt. Denne proces kan mærkes i praksis, når man tanker en gaslighter fra en dåse med flydende gas. En betydelig temperaturforskel bidrager til en effektiv absorption af varme af kølemidlet fra det eksterne kredsløb.

Der er også en åben samler mulighed. Muligt når vandet er af god kvalitet. Så er systemet og pumpen ikke truet af tilslamning, aflejring af hårdhedssalte, accelereret korrosion.

Sådanne varmegeneratorer modtog først praktisk anvendelse efter energikriserne i 70'erne i det sidste århundrede.

Indtil da var deres udvikling hæmmet af den relative billighed af energikilder - olie, gas osv. Derudover hindrede teknologiens ufuldkommenhed masseintroduktionen af ​​innovation.

Er gør-det-selv-installation mulig?

På trods af varmepumpernes tekniske kompleksitet kan de installeres uafhængigt. For at være mere præcis er du fri til at udføre alt det "snavsede arbejde" med dine egne hænder: lægning af tekniske rørledninger og strømnetværk, ophængning af indendørs og udendørs enheder.Pasdokumentationen for hver specifik type varmepumpe indeholder omfattende information om blokkenes monteringsforhold, hældning, længde og tilladte sving af tekniske ruter.

Det eneste, der er tilbage senere, er at invitere en specialist, som vil kontrollere den korrekte installation af systemet og sikre dens korrekte idriftsættelse. Du kan ikke udføre dette arbejde selv: du har brug for udstyr til rengøring og afluftning af systemet, påfyldning af kølemiddel - generelt er denne proces ret teknologisk og kompleks.

Det skal understreges, at installationen af ​​sådanne klimaanlæg ikke sker "on the fly". En detaljeret foreløbig beregning er påkrævet, især er det nødvendigt at bestemme den klasse af udstyr, der er egnet til specifikke klimatiske forhold og beregne dens tilstrækkelige effekt. Fjernvarme baseret på varmepumper giver naturligvis endnu flere vanskeligheder med at projektere og koordinere arbejdet med entreprenører.

Grundlæggende installationsregler

For en højkvalitets installation af en naturlig cirkulationsvarmer skal følgende vigtige trin tages:

1. Det er at foretrække at placere radiatorvarmere under vinduer i samme højde.
2. Installer kedlen.
3. Installer ekspansionsbeholder.
4. Forbind de installerede elementer med rør.
5. Placer kølevæsken i varmesystemet og kontroller alle komponenter for utætheder.
6. Start kedlen og nyd varmen i dit hjem.

Vigtig information fra installatører:

1. Kedlen skal monteres så lavt som muligt.
2. Rør skal lægges med baglæns hældning.
3. Det anbefales at undgå et stort antal viklinger i systemet.
4. Brug rør med stor diameter.

Vi håber, at vi har afsløret alle nuancerne i et varmesystem uden en pumpe, der hjælper med at opvarme dit hjem.

For information om installation af et varmesystem uden pumpe, se forklaringen af ​​tyngdekraftskredsløbet i følgende video:

Side 3

Cirkulationspumper fås i øjeblikket som ekstraudstyr i væskevarmeanlæg. De bruges til opvarmning af alle typer brændstof.

I de fleste tilfælde øger installationen af ​​en ekstra pumpe i det naturlige cirkulationssystem markant bevægelseshastigheden og opvarmningen af ​​rummet. Selve enheden har ikke et særligt komplekst design og er lille i størrelsen.

Der skal lægges særlig vægt på parametrene for den ekstra pumpe og systemet

Systemets holdbarhed og vedligeholdelse

Mange kan blive skræmt væk af systemets levetid på 7-10 år oplyst af producenten. I praksis er dette tal væsentligt højere, bare en varmepumpe kan miste ydeevne over tid.

Dette skyldes primært den gradvise lækage af kølemidlet til det ydre miljø og dets forurening med fugt og andre urenheder. I dette tilfælde er der tilvejebragt en ret enkel vedligeholdelsesprocedure, som består i at rense kølevæsken og genopfylde dens koncentration.

Slitage på mekaniske komponenter såsom en kompressor eller ventilator er uundgåelig. En god varmepumpe giver dog mulighed for modulær udskiftning af dens bestanddele. Udstyrets holdbarhed er helt bestemt af betingelserne for dets drift og den tekniske perfektion af systemet.Arbejde ved grænsen, periodisk isdannelse af udendørsenheden og andre overtrædelser af den normale driftstilstand - det er det, der skal udelukkes fra begyndelsen, så udstyret har tid til fuldt ud at betale for sig selv og samtidig bringe det ønskede varme og komfort fra brug til huset.

rmnt.ru

Fordele og ulemper

Fordelene ved at bruge en varmepumpe omfatter:

1. Mulighed for anvendelse i fjerntliggende landsbyer, hvor der ikke er nogen gasledning.
2. Økonomisk forbrug af elektricitet kun til drift af selve pumpen. Omkostningerne er meget lavere end ved brug af elektriske apparater til rumopvarmning. En varmepumpe bruger ikke mere energi end et husholdningskøleskab.
3. Evne til at bruge en dieselgenerator og solpaneler som energikilde. Det vil sige, at i tilfælde af en nødstrømsudfald stopper opvarmningen af ​​huset ikke.
4. Systemets autonomi, hvor du ikke behøver at tilføje vand og kontrollere arbejdet.
5. Installationens miljøvenlighed. Under driften af ​​pumpen dannes der ingen gasser, og der er ingen emissioner til atmosfæren.
6. Arbejdssikkerhed. Systemet overophedes ikke.
7. Alsidighed. Du kan installere en varmepumpe til opvarmning og køling.
8. Holdbarhed af drift. Kompressoren skal udskiftes en gang hvert 15. til 20. år.
9. Frigivelsen af ​​lokalerne, som var beregnet til fyrrum. Derudover er der ingen grund til at købe og opbevare fast brændsel.

Ulemper ved varmepumper:

1. Installationen er dyr, selvom den betaler sig selv inden for fem år;
2. I de nordlige regioner vil brugen af ​​yderligere varmeanordninger være påkrævet;
3. Jordinstallationen, selvom den er lidt, krænker stedets økosystem: det vil ikke fungere at bruge territoriet til en have eller køkkenhave, det vil være tomt.

Driften af ​​varmesystemet fra en sådan pumpe

Princippet for driften af ​​selve installationen er beskrevet ovenfor. Som følge heraf opvarmes varmebæreren i varmevekslerens andet kredsløb, som senere vil tjene som varmekilde til opvarmning af bygningen eller individuelle rum.

Den klassiske mulighed for fordeling af den opvarmede kølevæske er at forbinde varmeveksleren med to separate ledninger til fordelingsmanifolden og vandvarmeren. Til gengæld er varmeapparater, gulvvarme og andet udstyr forbundet med kammen. En sådan fordeling er nødvendig på grund af de forskellige driftsformer for varmtvands- og varmesystemer.

Linjen af ​​luft-til-vand varmepumper bestemmer effekten af ​​installationer fra 2 til 120 kW, hvilket giver dig mulighed for at vælge udstyr til opvarmning og varmtvandsforsyning af en boligbygning af enhver størrelse.

Kold luft tilstand

Designet af varmepumper tillader ikke kun at opvarme huset om vinteren, men også at give afkølet luft på varme dage om sommeren. For at gøre dette startes cirkulationen af ​​kølemidlet i en omvendt cyklus. Køling af varmeanordninger vil dog ikke give den ønskede effekt, da den kolde luft, der falder ned, ikke vil være i stand til at skabe behagelige forhold i hele rummets rumfang. For at bruge luft-til-vand-enheden til aircondition kræves derfor en konvektor blæst af en ventilator.

Derudover er der yderligere installeret en 4-vejs ventil, en anden drosselventil og 2 rørledninger i cirkulationskredsløbet.Når ventilen skiftes, lukker ledningen i retning af "vinter"-gasspjældet og åbner i retning af "sommer", og den afkølede kølevæske tilføres konvektoren. Varmtvandsopvarmning vil også være deaktiveret.

Omkostningerne ved en sådan forbedring, under hensyntagen til yderligere udstyr, materialer og arbejde, kan være ret sammenlignelige med omkostningerne ved et klimaanlæg. Derfor vil det i de fleste tilfælde være ret rimeligt at nægte at fungere i split-tilstand, men blot købe et klimaanlæg.

Hvorfor ikke træ?

Naboer bruger for det meste brændeovne, men denne mulighed var oprindeligt ikke til deres smag. Hvert år er det nødvendigt at lave brændstofforsyninger, rense kedlen, overvåge dens forbrænding. Med elektricitet er alt meget enklere - du trykkede på vippekontakten, det blev varmt. Den eneste ulempe ved denne metode er de høje omkostninger ved elektricitet. På det tidspunkt, hvor varmesystemet blev lanceret, kostede en kilowatt-time i Moskva-regionen 5,29 rubler.

Vi ønskede naturligvis at bruge en så værdifuld ressource så økonomisk som muligt, og derfor valgte vi en luft-til-luft varmepumpe. Dette er den billigste version af den, den fungerer næsten som et klimaanlæg.

Varmepumpe baseret varmesystem

Varmeenergien produceret af varmepumpen kan bruges på enhver måde. Som regel bruges sådant udstyr til at opvarme vand, som derefter bruges til varmtvandsforsyning (køkken, badeværelse, bad) og til opvarmning.

Praksis viser, at det er bedre at bruge gulvvarme end opvarmning med radiatorer. Udover at der er tale om blød varme og ikke kræver opvarmning af vand til høj temperatur, er der en tredje, og økonomisk vigtig.

Jo lavere temperatur det vand, der skal opvarmes, er, jo højere effektivitet har enhver varmepumpe.Hvis vandet til radiatorer skal varmes op til 50-55 grader, så for varme gulve - 30-35 grader. Selvom indløbsvandets temperatur er 1-2 grader, vil forskellen i virkningsgrad være omkring 30 %.

Luft bruges ofte til rumopvarmning. Dette er især effektivt i områder, hvor temperaturen ikke falder under 0, og også hvis en varmepumpe bruges som en ekstra kilde til varmeenergi.

Det er mest bekvemt at bruge fan coil-enheder til dette, men til deres installation bliver du enten nødt til at bygge et falsk loft eller ofre æstetik. Hvis der er tvungen ventilation, kan du bruge den til at tilføre varm luft.

Nu er varmepumper ikke så udbredt i CIS end i andre lande. Vi har stadig billige traditionelle varmekilder som kul, gas og træ. Men situationen ændrer sig konstant, og varmepumper bruges i stigende grad til opvarmning af boliger og erhvervsejendomme.

I denne artikel forsøgte vi i detaljer at beskrive fordele og ulemper ved forskellige typer varmepumper. Vi håber, det var nyttigt for dig. Glem ikke at dele opslaget med dine venner!

Fordele eller ulemper?

Da disse enheder dukkede op hos os relativt for nylig, behandler mange russere dem stadig med stor mistillid. I USA, Europa og Japan har de været brugt i lang tid og med succes. Det kan dog ikke siges, at sådant udstyr er et absolut mysterium for vores land, "terra incognita".

I USSR blev der også udført eksperimenter med sådanne alternative energikilder. Denne teknologi er dog ikke blevet udbredt.

Derfor er det vigtigt at forstå hvorfor, og giver det meget mening at erstatte velkendte systemer med en øko-nyhed? Præfikset "øko" kan i dette tilfælde betyde både økologi og økonomi.

Fordele

Den første og utvivlsomme fordel ved varmepumper er betydelige energibesparelser. Ja, de har i modsætning til solfangere brug for det, men i meget mindre mængder. For eksempel optager en el-kedel (eller varmelegeme) lige så meget energi, som den producerer varme. En varmepumpe bruger derimod et minimum af strøm, og producerer tre til syv gange mere varme. Udstyret kan forbruge 5 kWh, men det genererer mindst 17 kWh varme. Høj effektivitet er den mest attraktive kvalitet af termiske kedler.

1. Alvorlige energibesparelser. Priserne på alle typer brændsel stiger ubønhørligt, og en varmepumpe vil give dig mulighed for at få mere varme med reducerede energiomkostninger.
2. Mulighed for installation i ethvert område, da luft, vand eller jord kan blive en varmekilde. Særligt relevant udstyr til steder beliggende langt fra gasrørledningen.
3. Installation reversibilitet. Varmepumper er universelle. Om vinteren giver de varme, i varm sommer giver de mulighed for at give kølighed til rummet. Det er dog ikke alle modeller, der har denne funktion.
4. Holdbarhed. Udstyr, der er ordentligt plejet, kan fungere problemfrit i 25-50 år. Udskiftning af kompressor kan være påkrævet hvert 10.-15. (maks. 20.) år.
5. Mulighed for brug under alle forhold: hvor der ikke er elektricitet, er en benzin- eller dieselmotor installeret.
6. Besparelser på vedligeholdelse. Udstyret kræver ikke store udgifter til det.
7. Uafbrudt drift ved -15°.
8. Fuld automatisering af varmepumpen.
9. Sikkerhed for miljøet.
10. Gratis varmekilde.

Ud over fordelene har systemerne også svagheder.

Fejl

Disse omfatter:

1. Prisen på varmepumper og omkostningerne ved at arrangere et jordvarmeanlæg. Desuden vil udstyret ikke betale sig umiddelbart. Ejere skal vente mindst 5 år. Undtagelsen er luftapparater, der ikke kræver yderligere investeringer.
2. Behovet for at tilføje en ekstra varmekilde i de områder, hvor temperaturen ofte er under -20 °. Sådan et system kaldes bivalent. Hvis varmepumpen svigter, er varmegeneratoren (gaskedel, elvarmer) tilsluttet.
3. Miljøvenlighed er stadig i tvivl. Der er ingen trussel mod mennesker, men den eksisterer for økosystemet. For eksempel lever mikroorganismer - anaerobe - i jorden. Med en kraftig afkøling af rummet nær rørene står de over for en overhængende død.
4. Næsten en nødvendighed for at sørge for et trefaset elektrisk netværk i huset. For korrekt drift af varmepumpen er det nødvendigt at minimere spændingsfald, der kan fremkalde et sammenbrud af installationen.

Brugen af ​​sådant udstyr er optimal i systemer, hvor der anvendes et lavtemperaturkølemiddel, for eksempel et "varmt gulv".

For at forstå, om køb og installation af en varmepumpe er umagen værd, skal ejerne vurdere alle fordele og ulemper. De vigtigste "modstandere" er energi- (brændstof)besparelser og seriøse indkøbs- og installationsomkostninger. De betydelige ulemper ved HP inkluderer lav effektivitet i den kolde årstid, men der er modeller, der kan generere varme selv ved -35 °. Men du skal betale endnu mere for dem.

Kan det betale sig at bruge penge på køb og installation af en varmepumpe? Enhver bestemmer selv. En engangsinvestering vil give dig en chance for at glemme alt om store varmeregninger for altid. Derudover vidner dens fuldstændige sikkerhed for beboerne og næsten fuldstændig sikkerhed for miljøet til fordel for udstyret.