Czy chcesz zbudować ogrzewanie konwektorowe w swoim domu, gdzie używasz pompy ciepła powietrze-powietrze do ogrzewania czynnika grzewczego, co zapewnia znaczne oszczędności kosztów ogrzewania? Zgadzam się, że uzyskanie pełnoprawnego ogrzewania w firmie z ciepłą wodą jest praktycznie bezpłatne - bardzo kuszące wydarzenie.
Ale nie wiesz, jak zbudować taki system, aby zapewnić alternatywny sposób ogrzewania pomieszczeń i uzyskania ciepłej wody na potrzeby domowe?
Pomożemy rozwiązać ten problem - artykuł podkreśla zasadę działania i urządzenie pompy. Energia, jaką taki system będzie musiał wydać tylko na sprężarkę, a większość ciepła będzie pobierana z ulicy z atmosfery, dla której nadal nie potrzebujemy pieniędzy.
Uwzględniono również zalety jego wprowadzenia do systemu i istotne wady. Szczególną uwagę zwrócono na wybór i obliczenie pompy.
A dla fanów robienia wszystkiego własnymi rękami, oferujemy zbudowanie podobnej pompy na własną rękę, przy użyciu dostępnych materiałów. Aby pomóc w przedstawianiu zdjęć i zaleceń wideo dotyczących konstrukcji i działania pompy powietrza grzewczego.
Charakterystyka pompy ciepła powietrze-powietrze
Każda pompa ciepła odnosi się do urządzeń z dziedziny energii alternatywnej. Odbiera energię cieplną mas powietrza na zewnątrz, z otaczającej przestrzeni w pomieszczeniu, w celu ogrzania za jej pomocą obiektów mieszkalnych i niemieszkalnych.
Nie używa żadnych paliw palnych.
Zewnętrznie pompa ciepła powietrze-powietrze ( TN ) jest podobna do klimatyzatora inwerterowego, systemu dzielonego z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej.
I zgodnie z zasadą działania jest bardziej jak lodówka, tylko działa „odwrotnie”. Ale w przeciwieństwie do obydwu, ta pompa ciepła może zarówno chłodzić, jak i podgrzewać masy powietrza w domu.
Pompa ciepła pobiera niską jakość energii cieplnej z atmosfery z ulicy i ogrzewa powietrze w pomieszczeniu do komfortowych temperatur.
Zasada działania i struktura wewnętrzna
Podstawowe zjawisko fizyczne termodynamiki jest podstawą pracy pompy powietrze-powietrze - ciecz parująca chłodzi powierzchnię, z której jest rozpraszana. Na przykład para nad filiżanką gorącej herbaty wykazuje ten sam efekt.
Na tej zasadzie działa zwykła lodówka. Wewnątrz znajdują się rury, przez które czynnik chłodniczy krąży pod wysokim ciśnieniem. Odbiera ciepło z wnętrza zamrażarki, podgrzewając je lekko.
Następnie zebrane ciepło jest odprowadzane do powietrza w pomieszczeniu przez wymiennik ciepła (krata za lodówką).
Zimą pompa ciepła powietrze-powietrze ogrzewa powietrze w pomieszczeniu, a latem może je ochłodzić.
Po ochłodzeniu chłodziwa do temperatury roboczej jest on sprężany w sprężarce. Ponadto, podczas cyklu pracy freonu wewnątrz układu, sprężarka-skraplacz-parownik stale przemieszcza się ze stanu gazowego do stanu ciekłego iz powrotem.
Powietrzna pompa ciepła działa dokładnie w ten sam sposób. Tylko ciepło pobierane z ulicy, a nie z zamkniętej zamrażarki. Nawet jeśli na zewnątrz jest mróz, w atmosferze nadal jest dużo ciepła.
W przypadku produkcji ciepła pompa ciepła potrzebuje tylko energii zużywanej do pracy sprężarki. Diagram przedstawia szczegółowo proces wymiany ciepła.
Pompa ciepła powietrze-powietrze składa się z następujących elementów:
- kompresor;
- parownik z wentylatorem z wymuszoną dmuchawą;
- zawór rozprężny;
- miedziane rury do przenoszenia freonu między ulicą a domem;
- skraplacz z wentylatorem do dostarczania ogrzanego powietrza do pomieszczenia.
Pierwsze trzy elementy tworzą jednostkę zewnętrzną, a ostatnia odnosi się do wnętrza pompy ciepła. Rury izolowane cieplnie z miedzi są zaprojektowane do ciągłego ruchu chłodziwa pomiędzy tymi podzespołami.
Ruch freonu w pompie ciepła występuje w zamkniętym kole, w wyniku czego jest on stale sprężany i rozszerzany
Algorytm działania pompy ciepła powietrze-powietrze jest następujący:
- Powietrze zewnętrzne jest zasysane przez wentylator do jednostki zewnętrznej i przechodzi przez żebra zewnętrznego parownika. Freon krążący w wymienniku ciepła pochłania zawartą w nim energię cieplną, przechodząc w stan gazowy.
- Następnie gaz wchodzi do skraplacza, gdzie jest sprężany. Następnie jest pompowany przez rury miedziane do jednostki wewnętrznej.
- W skraplaczu znajdującym się w domu gaz przepływa z powrotem do cieczy, przekazując ciepło do powietrza wewnętrznego.
- Następnie nadmiar ciśnienia jest odciążany przez zawór rozprężny, a płynny freon jest ponownie wysyłany do wyparki pierwotnej.
Temperatura freonu wchodzącego do jednostki zewnętrznej jest zawsze niższa niż temperatura otoczenia. Dlatego zawsze pobiera ciepło z atmosfery.
Ale poziom „chłodzenia” chłodziwa w systemie jest stały, a temperatura zewnętrzna stale się zmienia. Z tego powodu, przy silnych mrozach, TH traci swoją skuteczność.
Cykl ruchu pompy ciepła powietrze-powietrze z nośnikiem ciepła: 1. jest sprężany przez sprężarkę, 2. kondensuje się w wymienniku ciepła, wydzielając ciepło, 3. gdy ciecz wchodzi do zewnętrznego wymiennika ciepła, 4. odparowuje, wychwytując energię cieplną zewnętrznego medium podczas parowania, 5 Powraca ponownie do skraplacza.
Aby zwiększyć moc pompy ciepła, powierzchnia skraplacza i parownika jest tak duża, jak to możliwe. Aby zapewnić nieprzerwaną pracę w okresie zimowym, zewnętrzny wymiennik ciepła jest wyposażony we własny system odszraniania.
Plusy i minusy powietrznej pompy ciepła
Każdy złożony technicznie system ma swoje zalety i wady. Broszury to jedno, ale w rzeczywistości właściciele pomp ciepła narażeni są na pewne problemy.
Istnieje możliwość obsługi pompy ciepła powietrze-powietrze przez cały rok. Zimą dostarcza ogrzane powietrze do leczonych pomieszczeń, latem uwalnia chłodzony strumień powietrza. 
Na tle innych pomp ciepła, powietrze-powietrze przyciąga z łatwością instalacji. Do jego budowy nie potrzeba studni ani dużego kolektora, ułożonego w ziemi lub w zbiorniku 
System powietrze-powietrze bezpośrednio dostarcza oczyszczone powietrze do pomieszczenia, dlatego jego wewnętrzna część jest zwarta i zajmuje minimalną przestrzeń. 
Wadą tego typu pompy ciepła jest niemożność podgrzania wody. Nadają się tylko do ogrzewania powietrza.
Instalacje ogrzewania / chłodzenia powietrze-powietrze są korzystne z wielu powodów.
Główne zalety to:
- Wszechstronność. Systemy pozwalają ogrzewać i chłodzić pomieszczenia w zależności od przeznaczenia pomieszczenia, potrzeb i sezonu klimatycznego.
- Przyjazność dla środowiska. Dają możliwość całkowitego zaprzestania spalania gazu ziemnego, węgla, drewna opałowego itp., Zaśmiecając środowisko naturalne produktami spalania.
- Łatwa instalacja. Złożenie systemu komponentów produkcji fabrycznej nie jest trudne. Możesz osobiście zbudować pompę ciepła z improwizowanych środków.
- Ognioodporne. Proces uzyskiwania ciepła nie jest związany z wykorzystaniem paliwa. Nawet naruszenia w instalacji nie będą w stanie spowodować pożaru.
- Wydajność. Przyciągają je wysokie współczynniki przenikania ciepła przy minimalnych kosztach (wytwarzają 4–5 kW ciepła na zużytą 1 kW energii elektrycznej). Poza tym szybko się opłacają.
- Przystępna cena. Koszt systemów prefabrykowanych pozwala na zakup pompy ciepła dla prawie każdego. Osobiście wykonana instalacja będzie prawie bezpłatna.
- Wygoda obsługi. Najbardziej skomplikowanym technicznie urządzeniem w systemie jest sprężarka, której obsługa jest trudna do uniknięcia. Przy charakterystyce obciążenia dla pomp ciepła sprężarki rzadko ulegają awarii przed czasem obiecanym przez producenta.
Aby zorganizować ogrzewanie w jednym pomieszczeniu, wystarczy zainstalować system dzielony, po zawieszeniu zewnętrznego modułu na fasadzie i konwektora na ścianie wewnętrznej. Aby ogrzać kilka pomieszczeń, należy wyposażyć kanały dystrybucji ogrzanego powietrza.
Za każdy kilowat zużytej energii elektrycznej pompa ciepła dostarcza do pięciu kilowatów energii cieplnej
Cała kontrola pompy ciepła powietrze-powietrze odbywa się za pomocą wbudowanej automatyki. Zwróć szczególną uwagę na pracę i konfiguracja tego systemu nie jest konieczna. Konieczne będzie regularne czyszczenie filtrów powietrza i czasami ich zmiana.
Wśród negatywnych stron pomp ciepła możemy wymienić:
- aczkolwiek nieznaczne, ale wciąż hałasujące;
- bezpośrednia zależność wydajności systemu od temperatury zewnętrznej;
- wzrost zużycia energii podczas zimnej pogody na ulicy;
- stale wiszące w kurzu powietrza dzięki ciągłej pracy wentylatora i konwekcji powietrza w pomieszczeniu;
- zależność od zasilania (dla nieprzerwanej pracy wymagany będzie generator).
W temperaturach na zewnątrz do -10 ° C wszystko działa idealnie, ciepło odbierane z ulicy wystarczy, aby stworzyć komfortowe warunki w domu. Ale wraz z dalszym chłodzeniem zmniejsza się wydajność cięcia pompy.
Jeśli domek jest zbudowany w zimnym klimacie i mrozach zimą, nie można obejść się bez dodatkowego kotła lub kominka.
W ciepłym klimacie powietrzna pompa ciepła może z łatwością poradzić sobie z zadaniami ogrzewania domu prywatnego, ale w przypadku silnych mrozów dodatkowe źródło ciepła nie będzie przeszkadzać
Do układania ogrzewania powietrza takie systemy są idealne. Minimalne straty mocy, wysiłek instalacyjny i problemy z konserwacją. Ale nie mogą ogrzewać wody. Aby to zrobić, musisz dodatkowo zainstalować kocioł lub podłączyć do scentralizowanych sieci.
Pompy ciepła powietrze-powietrze są najlepszym sposobem na ogrzewanie budynku zbudowanego z drewna lub CIP. Takie budynki mają niskie straty ciepła, pojemność chłodzonej powietrzem pompy ciepła do ich ogrzewania jest duża.
W lecie pompa ciepła powietrze-powietrze może być wykorzystywana do podgrzewania wody w basenie.
Radykalne różnice w stosunku do klimatyzatora
Zewnętrznie pompa ciepła powietrze-powietrze jest podobna do klimatyzatora domowego. Ale ma swoje charakterystyczne cechy i specyfikacje.
Pierwsze urządzenie jest używane jako główne źródło ogrzewania, pracujące przez cały rok. A drugi jest przeznaczony do chłodzenia powietrza w letnim upale.
Główną funkcją pompy ciepła jest ogrzewanie. Jednak wiele modeli może również chłodzić powietrze w pomieszczeniu. Ale w tym trybie pracy są one znacznie gorsze od klimatyzatora pod względem efektywności energetycznej. To raczej ekstremalny przypadek ich użycia.
Z wyglądu klimatyzator i pompa ciepła ze źródłem powietrza są podobne, ale mają zupełnie inne cele i charakterystyki wydajności.
Z drugiej strony wiele klimatyzatorów inwerterowych może ogrzewać powietrze w pomieszczeniach. Ale jednocześnie zużywają znacznie więcej energii elektrycznej niż pompy ciepła. Każde urządzenie ma swój cel.
Zastosowanie pompy ciepła „powietrze-powietrze” jest przede wszystkim przejściem na odnawialne źródła energii.
Systemy te są korzystne ekonomicznie, pomimo dużej początkowej inwestycji pieniędzy. Obniżenie opłat za ogrzewanie płaci za wszystkie koszty początkowe.
Wybór i obliczenia pompy ciepła
Pompa ciepła powietrze-powietrze będzie skuteczna tylko wtedy, gdy zostanie prawidłowo wybrana. Konieczne jest wcześniejsze obliczenie jego mocy, w zależności od kwadratury domu. I dopiero wtedy sprawdź, jakie są różne ceny producentów.
Obliczenie wykorzystuje współczynnik efektywności energetycznej SOR (stosunek mocy HP do wydatkowanej energii).
W „warunkach szklarniowych” często osiąga 4–5 punktów, a najnowocześniejsze modele to nawet 7-8. Jednak gdy temperatura na ulicy spada do -15–20 ° C, liczba ta gwałtownie spada do zaledwie dwóch.
Pompa ciepła zapewnia optymalną wydajność ogrzewania w temperaturze -10 … + 10 stopni Celsjusza, więc pobiera do ¾ energii cieplnej z ulicy
Przy obliczaniu ogrzewania powietrza należy wziąć pod uwagę:
- izolacja termiczna i nasłonecznienie pomieszczeń;
- powierzchnia pokoi;
- liczba mieszkańców w domku;
- ogólne warunki klimatyczne obszaru, na którym stoi dom.
W przypadku większości domów na każde dziesięć metrów kwadratowych potrzeba około 0, 7 kW mocy pompy ciepła. Ale wszystko tutaj jest raczej arbitralne. Jeśli sufity są wyższe niż 2, 7 m lub ściany i okna są słabo zaizolowane, wymagane będzie więcej ciepła.
W Azji i Europie jest wielu producentów pomp ciepła powietrze-powietrze.
Dobre recenzje mają systemy Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic i Toshiba . Prawie wszystkie ich modele są dostosowane do domowych warunków pracy i cieszą się dobrą opinią.
Nawet przy spadkach napięcia nie pękają, kontynuując prawidłowe działanie po włączeniu elektryczności.
Cena pomp ciepła pracujących na powietrzu zmienia się w zakresie od 90 do 450 tysięcy rubli. Tutaj wiele zależy nie tylko od mocy jednostki, ale także od dodatkowej funkcjonalności i kraju produkcji.
Niektóre modele uzupełniają:
• filtry do czyszczenia i dezynfekcji powietrza;
• zapasowe grzejniki;
• generatory elektryczne;
• Moduły GSM do zarządzania systemem;
• jonizatory i ozonizatory.
Praktyka pokazuje, że gdy mrozy poniżej -15 ° C w pomieszczeniach ogrzewanych tylko za pomocą pompy powietrza grzewczego stają się chłodne. I bez dodatkowego komfortu ogrzewania w pokojach szczerze nie pachnie.
Jednak w regionach południowych, gdzie takie przymrozki są rzadkie, HP jest dość skuteczny i usprawiedliwia wydane z odsetkami oszczędności energii.
Domowe ze starej lodówki
Bardzo trudno jest zamontować pompę ciepła powietrze-powietrze z poszczególnych sprężarek i skraplaczy własnymi rękami bez specjalistycznej wiedzy inżynierskiej. Ale w małym pokoju lub szklarni można użyć starej lodówki.
Najprostszą powietrzną pompę ciepła można wyjąć z lodówki, przedłużając kanał powietrzny do niej z ulicy i zawieszając wentylator na tylnej kratce wymiennika ciepła
W tym celu konieczne jest wykonanie dwóch otworów w przednich drzwiach lodówki. Przez pierwsze powietrze zewnętrzne wpłynie do zamrażarki, a przez drugie dolne powietrze - zostanie wyprowadzone z powrotem na ulicę.
W tym przypadku, podczas przejścia przez wewnętrzną komorę, da ona część ciepła, jaką zawiera, freonowi.
Możesz także po prostu zainstalować agregat w ścianie z otwartymi drzwiami na zewnątrz i wymiennikiem ciepła z tyłu - do pomieszczenia. Należy jednak pamiętać, że moc takiego grzejnika będzie mała i zużywa dużo energii elektrycznej.
Powietrze w pomieszczeniu jest ogrzewane z wymiennika ciepła za lodówką. Jednakże taka pompa ciepła może pracować tylko w temperaturach zewnętrznych nie niższych niż plus pięć stopni Celsjusza.
To urządzenie gospodarstwa domowego jest przeznaczone wyłącznie do użytku w pomieszczeniach.
W dużym domku system ogrzewania powietrznego będzie musiał być uzupełniony o kanały powietrzne, które równomiernie rozprowadzają ciepłe powietrze po całym obiekcie.
Instalacja pompy ciepła powietrze-powietrze jest niezwykle prosta. Konieczne jest zainstalowanie zewnętrznych i wewnętrznych bloków, a następnie połączenie ich ze sobą obwodem z czynnikiem chłodzącym.
Pierwsza część systemu jest instalowana na ulicy: bezpośrednio na fasadzie, dachu lub obok budynku. Drugi w domu można umieścić na suficie lub ścianie.
Jednostkę zewnętrzną zaleca się zamontować kilka metrów od wejścia do domku i z dala od okien, nie zapomnij o hałasie wytwarzanym przez wentylator.
A wnętrze jest tak ustawione, że przepływ ciepłego powietrza z niego równomiernie rozciąga się po całym pomieszczeniu.
Jeśli pompa ciepła powietrze-powietrze planuje ogrzać dom z kilkoma pomieszczeniami na różnych piętrach, konieczne będzie wyposażenie systemu kanałów wentylacyjnych w wymuszone powietrze.
W takim przypadku lepiej jest zamówić projekt od kompetentnego inżyniera, w przeciwnym razie zasilanie pompy paliwowej może być niewystarczające dla wszystkich pomieszczeń.
Miernik i urządzenie zabezpieczające muszą być w stanie wytrzymać obciążenia szczytowe generowane przez pompę ciepła. Z zimną przystawką za oknem kompresor zaczyna zużywać energię elektryczną wiele razy więcej niż zwykle.
Najlepiej jest, aby taka nagrzewnica powietrza układała oddzielny przewód zasilający z rozdzielnicy.
Szczególną uwagę należy zwrócić na instalację rur do freonu. Nawet najmniejsze wióry wewnątrz mogą uszkodzić wyposażenie sprężarki.
Tutaj bez umiejętności lutowania miedź nie może. Ogólnie rzecz biorąc, ładunek czynnika chłodniczego należy powierzyć profesjonalistom, aby uniknąć problemów z jego wyciekami.
W tym artykule opisano instrukcje krok po kroku dotyczące wytwarzania pompy ciepła z lodówki.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Zasada działania systemu podziału ciepła powietrze-powietrze:
Powietrzna pompa ciepła w systemie grzewczym dwupiętrowego domu:
Inwerter klimatyzatora lub powietrze pompy ciepła - co jest lepsze?
Pompy ciepła powietrze-powietrze są bardzo wydajnymi urządzeniami. Są łatwe w utrzymaniu, łatwe w użyciu i ekonomiczne.
Ogromna gama takich systemów jest już w sprzedaży, w każdym domu można wybrać instalację grzewczą. Konieczne jest tylko prawidłowe obliczenie jego mocy, a następnie będzie ono skutecznie służyć przez wiele lat.
Co sądzisz o wydajności i wykonalności stosowania pomp ciepła powietrze-powietrze? Podziel się swoją opinią, zostaw opinię na temat korzystania z jednostek i zadawaj pytania. Formularz komentarza znajduje się poniżej.