Zasada działania pompy ciepła powietrze-powietrze, zalety i wady rozwiązania

Zarejestruj się Zaloguj się

Data publikacji: 11 marca 2019 r

Pompy ciepła powietrze-powietrze są najczęściej stosowane tam, gdzie nie ma możliwości wyposażenia podziemnego obwodu wymiennika ciepła. Przyczyną mogą być ograniczenia finansowe, brak wód gruntowych lub wolnej przestrzeni na terenie do poziomego montażu systemu, obecność stałych warstw na płytkiej głębokości i inne okoliczności. W takich przypadkach pompa ciepła powietrze-powietrze jest jedyną rozsądną alternatywą. Rozwiązanie jest odpowiednie dla osób, które chcą zbudować konstrukcję ciepłowniczą przyjazną środowisku, ale dysponują niewielką kwotą na realizację projektu.

Dlaczego nie drewno na opał?

Nasi sąsiedzi ogrzewają głównie piece opalane drewnem, ale ta opcja początkowo nie była przyjemna. Co roku konieczne jest uzupełnienie zapasów paliwa, czyszczenie kotła i monitorowanie jego spalania. Z elektrycznością wszystko jest znacznie prostsze - nacisnąłem przełącznik, zaczęło się ciepło. Jedyną wadą tej metody jest wysoki koszt energii elektrycznej. W momencie uruchomienia systemu grzewczego kilowatogodzina w regionie moskiewskim kosztowała 5,29 rubla.

Oczywiście chcieliśmy jak najbardziej ekonomicznie wykorzystać tak cenny surowiec, dlatego zdecydowaliśmy się na pompę ciepła powietrze-powietrze. To najtańsza opcja, działa prawie jak klimatyzator.

Rozmieszczenie systemu ogrzewania powietrznego

Ogrzewanie powietrzne lepiej nadaje się do stosowania z pompą ciepła niż tradycyjne systemy wodne z nieporęcznymi i drogimi grzejnikami, ponieważ nie wymaga podgrzewania czynnika grzewczego do bardzo wysokiej temperatury. Ogrzane powietrze rozprowadzane jest w pomieszczeniach mieszkalnych przez system kanałów. Eliminuje to dość znaczne straty ciepła, które są nieuniknione podczas transportu gorącej wody.

Do pompy ciepła powietrze-powietrze można zastosować różne typy kanałów powietrznych, najczęściej są to niezawodne konstrukcje wykonane ze stali ocynkowanej

Ogrzane powietrze z wymiennika ciepła dostaje się do filtra, a następnie do systemu kanałów powietrznych. Jednocześnie dodaje się do niego pewną ilość powietrza zewnętrznego. Zapewnia to nie tylko ogrzewanie pomieszczenia, ale także prawidłową wymianę powietrza.

Oczywiście do transportu ciepłego powietrza potrzebny jest wystarczająco mocny wentylator. Kanały powietrzne układane są zwykle wzdłuż ścian pomieszczeń, a ciepłe powietrze pochodzi z kratek nawiewnych, które zaleca się umieszczać w pobliżu okien. Dodatkowo system wyposażony jest w termostaty, które pozwalają na automatyczne sterowanie ogrzewaniem pomieszczeń.

Aby zainstalować system ogrzewania powietrznego, będziesz musiał zaopatrzyć się w:

• specjalne dmuchawy;
• zestaw kratek zasilających;
• taśma wzmocniona aluminium;
• zestaw elementów złącznych;
• narzędzie do pracy ze stalą ocynkowaną.

Do transportu gorącego powietrza z powodzeniem stosuje się zarówno sztywne, jak i elastyczne kanały powietrzne. W przypadku konstrukcji sztywnych potrzebne będą dodatkowe zagięcia, aby zmienić kierunek przepływu powietrza pod wymaganym kątem (stopnie).

Jeśli planujesz zainstalować ogrzewanie powietrzne nawet na etapie budowy domu, możesz ukryć kanały powietrzne w ścianie lub pod sufitem podwieszanym. W przeciwnym razie pokryte są specjalnymi elementami dekoracyjnymi.

Najlepiej jest zainstalować system kanałów powietrznych na etapie budowy domu. Następnie można je wbudować bezpośrednio w ściany. Jeśli decyzja zostanie podjęta później, kanały wentylacyjne układa się wzdłuż ścian i ukrywa za pomocą ozdobnych kratek.

Parametry pracy sprzętu

Silne mrozy w rejonie Moskwy są rzadkie, doświadczenie pokazuje, że temperatura rzadko spada poniżej -25 ℃. Obliczono, że w takich warunkach pompa wytwarzająca 15 kW ciepła wystarczy dla domu o dostępnej powierzchni. Budżet systemu kosztował nas około 150000 rubli.

Sprawność pomp powietrza zmienia się również w zależności od warunków zewnętrznych. W naszym przypadku okazało się, że przy zużyciu 1 kilowatogodziny energii elektrycznej system wyprodukował 2-2,5 kW ciepła. To minimum. Jeśli na zewnątrz panuje lekka odwilż z temperaturą nieco powyżej zera, wydziela 3,5 kW ciepła.

Dom jest równomiernie ogrzewany ciepłym powietrzem, nie ma grzejników ani ciepłych podłóg. Dzięki rekuperatorowi do systemu stale dostarczane jest świeże powietrze z zewnątrz.

Zadaniem rekuperatora jest dodatkowo oszczędzanie ciepła. Z jego pomocą powietrze wychodzące z ulicy jest ogrzewane przez to, które jest wyrzucane siłą z domu, np. Z łazienek. Żądaną temperaturę pomieszczenia ustawia się na pilocie.

Sterowanie automatyczne, w nocy temperatura jest obniżana dla większego komfortu.

Korzyści z używania

Wysoką sprawność pompy ciepła powietrze-powietrze uzyskuje się poprzez stworzenie najmniejszej różnicy między temperaturą powietrza, z którego pobierane jest ciepło, a temperaturą w systemie grzewczym. Najłatwiej spełnić ten warunek na obszarze o klimacie umiarkowanym i łagodnych zimach. Na północnych szerokościach geograficznych z niskimi temperaturami skuteczność takiego sprzętu spada.

Rozwiązanie ma wiele zalet. Zalety ogrzewania domu pompami ciepła powietrze-powietrze:

• prosta konstrukcja systemu, wygodna instalacja i obsługa. Nie ma potrzeby wiercenia studni, układania komunikacji, przydzielania oddzielnego pomieszczenia na sprzęt;
• nadaje się do każdego klimatu;
• urządzenie można zainstalować w budowanym budynku z działającym standardowym systemem ogrzewania. Rozwiązanie oszczędza pieniądze na układaniu dodatkowej komunikacji. Instalacja wymaga drobnych dostosowań do istniejącej konstrukcji;
• instalacja jest tańsza w porównaniu do rozwiązania z innymi typami pomp ciepła;
• długa żywotność;
• krótki okres zwrotu;
• zużycie energii jest poniżej średniej;
• sprzęt działa w trybie autonomicznym, ma kompaktowe wymiary, nie powoduje hałasu;
• obieg pompy ciepła powietrze-powietrze pozwala na wykorzystanie jej latem do chłodzenia pomieszczenia. Dzięki wysokowydajnym filtrom powietrza w domu z łatwością zapewniony jest komfortowy mikroklimat.

Rozprowadzenie ciepła do pomieszczeń

Każdy pokój potrzebuje własnej ilości ciepła. Na przykład w pokojach narożnych zawsze potrzeba więcej, ponieważ mają dwie zimne ściany. Rozwiązaliśmy problem dystrybucji za pomocą zasuw.

W innych miejscach przepływ regulują zawory na kratach. Stoją nie tylko w suficie, ale także w podłodze. Jest to bardzo ważne dla równomiernego ogrzewania i komfortu - każdy wie, że ciepłe powietrze unosi się w górę. Czerpnia powietrza do wywiewu z lokalu jest ułożona w podobny sposób - jest wytwarzana zarówno z sufitu, jak iz podłogi.

Wspomniano już, jak powietrze jest usuwane z łazienek: na ulicę przez rekuperator, dzięki czemu zapachy nie rozprzestrzeniają się po całym domu.

Jak działa pompa ciepła powietrze-powietrze

System opiera się na tej samej zasadzie, która ma zastosowanie do pompowni geotermalnych. Główna różnica polega na tym, że ciepło nie jest pobierane z gleby lub środowiska wodnego, ale z zewnętrznej przestrzeni powietrznej. W tym przypadku budynek jest ogrzewany poprzez ogrzewanie powietrza wewnątrz lokalu.

Pompa ciepła do ogrzewania domu powietrze-powietrze ma stosunkowo prostą konstrukcję. Aby z niego skorzystać, nie trzeba wiercić studni i układać konturu pod ziemią.Jednostka została zaprojektowana z jednostkami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Zewnętrzna część systemu nazywana jest wyparną i jest montowana tak, aby przylegała do budynku od strony ulicy.

Zasada działania urządzenia jest dość prosta. Jednostka zewnętrzna pobiera ciepło z otaczających mas powietrza, które następnie podgrzewa czynnik chłodniczy. Zaczyna wrzeć i przekształcić się w gaz. Następnie kompresor ściska substancję, zwiększając jej temperaturę. Ciepło kierowane jest do wnętrza skraplacza znajdującego się w budynku. Obwód działa w sposób ciągły i jest sterowany przez automatykę. Proces zatrzymuje się tylko wtedy, gdy system zdoła zapewnić zadaną temperaturę w pomieszczeniu.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące obsługi sprzętu, możesz poprosić o wyjaśnienia pracowników instalujących system. Opowiedzą bardziej szczegółowo, jak działa pompa ciepła, wyjaśnią zasady obsługi sprzętu.

Zewnętrzna część

Jednostka zewnętrzna pompy ciepła znajduje się za przepuszczającymi powietrze żaluzjami. Jest wystarczająco duży i wygląda jak klimatyzator przemysłowy. Zimą korpus pompy zamarza i jest pokryty gęstą warstwą śniegu. Jest to proces przewidziany w jego pracy - zgodnie z wewnętrznymi algorytmami sprzęt regularnie przechodzi do rozmrażania i całkowitego rozmrażania. Potem wszystko się powtarza.

Czy można to zrobić samemu

Pomimo technicznej złożoności pomp ciepła można je instalować niezależnie. Mówiąc dokładniej, własnymi rękami możesz swobodnie wykonywać wszystkie „brudne prace”: układanie rurociągów technicznych i sieci zasilających, podwieszanie jednostek wewnętrznych i zewnętrznych. Dokumentacja paszportowa dla każdego konkretnego typu pompy ciepła zawiera wyczerpujące informacje o warunkach montażu bloków, nachyleniu, długości i dopuszczalnych łukach tras technicznych.

Pozostaje już tylko zaprosić specjalistę, który sprawdzi poprawność montażu systemu i zapewni jego prawidłowe uruchomienie. Tych prac nie można wykonać samodzielnie: do czyszczenia i odpowietrzania instalacji, ładowania czynnika chłodniczego potrzebny jest sprzęt - generalnie proces ten jest dość technologiczny i złożony.

Należy podkreślić, że montaż takich systemów klimatyzacji nie odbywa się „z dnia na dzień”. Wymagane są szczegółowe obliczenia wstępne, w szczególności konieczne jest określenie klasy sprzętu odpowiedniego do określonych warunków klimatycznych i obliczenie jego wystarczającej mocy. Oczywiście ogrzewanie miejskie oparte na pompach ciepła powoduje jeszcze większe trudności w projektowaniu i koordynacji prac z wykonawcami robót budowlanych.

Wnioski na podstawie wyników użytkowania

Cały system wentylacji i ogrzewania pod klucz kosztował około 280000 rubli. Tutaj trzeba wziąć pod uwagę, że prace wykonaliśmy we własnym zakresie, a przy zakupie sprzętu i materiałów maksymalnie wykorzystano talenty „wybijania” rabatów.

Wielu nie wierzy, że w naszych szerokościach geograficznych można ogrzewać powietrze ogrzewane energią elektryczną. Z własnego doświadczenia możemy powiedzieć, że to prawda. Takie systemy działają, a nawet oszczędzają pieniądze. Średnia miesięczna kwota na ogrzewanie w naszym kraju to 6000-8000 rubli. Z doświadczenia sąsiadów posiadających domy o podobnej wielkości wiemy, że płacą oni zarówno 20 000, jak i 25 000 rubli miesięcznie. Okazuje się, że wszystkie nasze koszty instalacji pompy ciepła powietrze-powietrze zwrócą się w pełni za około 2 lata.

Jak oblicza się moc sprzętu

Niewielka ilość ciepła jest obecna w przestrzeni powietrznej nawet wtedy, gdy temperatura spadła do -20 stopni Celsjusza. Ważne jest, aby nadawał się do ogrzewania domu przy użyciu projektu samodzielnego. Aby obliczyć wymagane parametry, zwykle stosuje się specjalne oprogramowanie. Można używać systemów online, które mają pola do określania wartości liczbowych.W nich możesz określić powierzchnię pomieszczenia i wysokość sufitów. Czasami można ustawić zakres temperatur specyficzny dla regionu.

Pompa ciepła może pracować nawet podczas silnych mrozów, ale będzie pracować z mniejszą wydajnością. Korzystny dla systemu jest zakres temperatur od -10 do +10 stopni Celsjusza. Aby nie pomylić się przy wyborze pompy, warto wziąć pod uwagę czynniki:

• objętość czynnika chłodniczego;
• całkowita powierzchnia cewek w blokach zewnętrznych i wewnętrznych;
• planowana wielkość wymiany ciepła.

Ponieważ system ma stosunkowo prostą konstrukcję, może go zainstalować nawet mistrz z niewielkim doświadczeniem w obsłudze urządzeń. Ale wskazane jest powierzenie obliczeń specjalistom. Co najmniej należy się z nimi skonsultować. Eksperci pomogą określić niezbędne współczynniki, obliczyć pompę ciepła powietrze-powietrze z uwzględnieniem wszystkich czynników. W centralnej Rosji na dom o powierzchni 100 metrów kwadratowych wystarczy jednostka o mocy 5 kilowatów.