Luft-till-luft värmepump: funktionsprincip, enhet, val och beräkningar

Värmepumpsanordning

Funktionsprincipen har länge varit känd. Det finns tre slutna hermetiska kretsar - intern, kompressor, extern.

Huvudkomponenter:

1. Värmesystem. Det är bäst att använda golvvärme. Ett ytterligare alternativ är varmvattenförsörjning.
2. Kondensator. Överför energin som samlas upp utanför från köldmediet (oftast freon) till värmebäraren (vatten) för uppvärmning.
3. Förångare. Väljer termisk energi från kylvätskan (till exempel etylenglykol) som cirkulerar i den externa kretsen.
4. Kompressor. Den pumpar köldmediet från förångaren, omvandlar det från gasformigt till flytande tillstånd, ökar trycket och kyler det i kondensorn.
5. Expansionsventil. Installerad med förångare. Reglerar flödet av köldmedium.
6. Ytterkontur. Den läggs på botten av en reservoar eller sänks ner i brunnar.
7. Pumpar av en intern och extern kontur.
8. Automatisering.Styr systemet enligt en förutbestämd mängd rumsuppvärmning och förändringar i utomhustemperaturen.

Den yttre konturen i dammen nära byggnaden ser ut så här.

Samlaren är effektiv året runt. På vintern, på ett djup av mer än 3 meter, är vattentemperaturen tillräcklig för uppvärmning.

Efter förångaren passerar köldmediet genom kompressorn där dess tryck och temperatur ökar. Sedan i kondensorn avger den värme till värmesystemet.

Köldmediet passerar sedan genom en öppning där trycket sjunker kraftigt på grund av expansion. Vid övergång till ett gasformigt tillstånd sjunker temperaturen på kylmediet nästan omedelbart. Denna process kan kännas i praktiken när man tankar en gaständare från en dunk med flytande gas. En betydande temperaturskillnad bidrar till en effektiv absorption av värme av köldmediet från den externa kretsen.

Det finns också ett alternativ för öppen samlare. Möjligt när vattnet är av bra kvalitet. Då hotas inte systemet och pumpen av nedslamning, avsättning av hårdhetssalter, accelererad korrosion.

Sådana värmegeneratorer fick praktisk tillämpning först efter energikriserna på 70-talet av förra seklet.

Fram till dess hämmades deras utveckling av den relativa billigheten av energikällor - olja, gas, etc. Dessutom hindrade teknologins ofullkomlighet massintroduktionen av innovation.

Är DIY-installation möjlig?

Trots den tekniska komplexiteten hos värmepumpar kan de installeras oberoende. För att vara mer exakt är du fri att göra allt "smutsigt arbete" med dina egna händer: lägga tekniska rörledningar och kraftnät, hänga inomhus- och utomhusenheter.Passdokumentationen för varje specifik typ av värmepump innehåller omfattande information om installationsförhållandena för blocken, lutning, längd och tillåtna kurvor på tekniska vägar.

Allt som återstår senare är att bjuda in en specialist som kontrollerar korrekt installation av systemet och säkerställer dess korrekta driftsättning. Dessa arbeten kan inte utföras själv: utrustning krävs för rengöring och avluftning av systemet, laddning av kylmedel - i allmänhet är denna process ganska teknisk och komplex.

Det bör betonas att installationen av sådana luftkonditioneringssystem inte görs "i farten". En detaljerad preliminär beräkning krävs, i synnerhet är det nödvändigt att bestämma vilken klass av utrustning som är lämplig för specifika klimatförhållanden och beräkna dess tillräckliga kraft. Fjärrvärme baserad på värmepumpar medför förstås ännu svårare att utforma och samordna arbetet med byggentreprenörer.

Grundläggande installationsregler

För en högkvalitativ installation av en naturlig cirkulationsvärmare måste följande viktiga steg vidtas:

1. Det är att föredra att placera radiatorvärmare under fönster på samma höjd.
2. Installera pannan.
3. Installera expansionskärl.
4. Anslut de installerade elementen med rör.
5. Placera kylvätskan i värmesystemet och kontrollera alla komponenter för läckor.
6. Starta pannan och njut av värmen i ditt hem.

Viktig information från installatörer:

1. Pannan ska installeras så lågt som möjligt.
2. Rör ska läggas med bakåtlutning.
3. Det rekommenderas att undvika ett stort antal lindningar i systemet.
4. Använd rör med stor diameter.

Vi hoppas att vi har avslöjat alla nyanser av ett värmesystem utan en pump som hjälper till att värma ditt hem.

För information om installation av ett värmesystem utan pump, se förklaringen av gravitationskretsen i följande video:

Sida 3

Cirkulationspumpar finns för närvarande som tillval i vätskevärmesystem. De används för uppvärmning av alla typer av bränsle.

I de flesta fall ökar installationen av en extra pump i det naturliga cirkulationssystemet avsevärt rörelsehastigheten och uppvärmningen av rummet. Själva enheten har inte en särskilt komplex design och är liten i storleken.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt parametrarna för den extra pumpen och systemet

Systemets hållbarhet och underhåll

Många kan skrämmas bort av systemets livslängd på 7-10 år som deklarerats av tillverkaren. I praktiken är denna siffra betydligt högre, bara en värmepump kan tappa prestanda över tid.

Detta beror främst på det gradvisa läckaget av köldmediet till den yttre miljön och dess förorening med fukt och andra föroreningar. I det här fallet tillhandahålls en ganska enkel underhållsprocedur, som består i att rengöra kylvätskan och fylla på dess koncentration.

Slitage på mekaniska komponenter som en kompressor eller fläkt är oundvikligt. En bra värmepump ger dock möjlighet till modulärt utbyte av dess beståndsdelar. Utrustningens hållbarhet bestäms helt av villkoren för dess drift och systemets tekniska perfektion.Arbeta vid gränsen, periodisk nedisning av utomhusenheten och andra överträdelser av det normala driftläget - det här är vad som måste uteslutas från början så att utrustningen har tid att betala för sig själv och samtidigt ta med den önskade värme och komfort från användning till huset.

rmnt.ru

Fördelar och nackdelar

Fördelarna med att använda en värmepump inkluderar:

1. Möjlighet till användning i avlägsna byar där det inte finns någon gasledning.
2. Ekonomisk förbrukning av el endast för driften av själva pumpen. Kostnaderna är mycket lägre än när man använder elektriska apparater för uppvärmning. En värmepump förbrukar inte mer energi än ett hushållskylskåp.
3. Möjlighet att använda en dieselgenerator och solpaneler som energikälla. Det vill säga, vid ett akut strömavbrott kommer inte uppvärmningen av huset att sluta.
4. Systemets autonomi, där du inte behöver lägga till vatten och kontrollera arbetet.
5. Installationens miljövänlighet. Under driften av pumpen bildas inga gaser och det finns inga utsläpp till atmosfären.
6. Arbetssäkerhet. Systemet överhettas inte.
7. Mångsidighet. Du kan installera en värmepump för värme och kyla.
8. Driftens hållbarhet. Kompressorn behöver bytas en gång vart 15:e till 20:e år.
9. Frisläppandet av lokalen, som var avsedd för pannrummet. Dessutom finns det inget behov av att köpa och lagra fasta bränslen.

Nackdelar med värmepumpar:

1. Installationen är dyr, även om den betalar sig inom fem år;
2. I de norra regionerna kommer användningen av ytterligare uppvärmningsanordningar att krävas;
3. Jordinstallationen, även om den är något, bryter mot webbplatsens ekosystem: det kommer inte att fungera att använda territoriet för en trädgård eller grönsaksträdgård, det kommer att vara tomt.

Driften av värmesystemet från en sådan pump

Principen för driften av själva installationen har beskrivits ovan. Som ett resultat värms värmebäraren i värmeväxlarens andra krets, som senare kommer att fungera som en värmekälla för uppvärmning av byggnaden eller enskilda rum.

Det klassiska alternativet för att distribuera den uppvärmda kylvätskan är att ansluta värmeväxlaren med två separata ledningar till fördelningsgrenröret och varmvattenberedaren. I sin tur kopplas värmare, golvvärme och annan utrustning till kammen. Sådan distribution är nödvändig på grund av de olika driftsätten för varmvatten och värmesystem.

Linjen med luft-till-vatten värmepumpar bestämmer kraften hos installationer från 2 till 120 kW, vilket gör att du kan välja utrustning för uppvärmning och varmvattenförsörjning av ett bostadshus av vilken storlek som helst.

Kallluftläge

Utformningen av värmepumpar tillåter inte bara att värma huset på vintern, utan också att ge kyld luft på varma dagar på sommaren. För att göra detta startas cirkulationen av köldmediet i en omvänd cykel. Kylningen av värmeanordningar kommer dock inte att ge den önskade effekten, eftersom den kalla luften som sjunker ner inte kommer att kunna skapa bekväma förhållanden i hela rummets volym. För att kunna använda luft-till-vatten-enheten för luftkonditionering krävs därför en konvektor som blåses av en fläkt.

Dessutom är en 4-vägsventil, en andra strypventil och 2 rörledningar installerade i cirkulationskretsen.När ventilen kopplas om stänger ledningen i riktning mot "vinter"-gasreglaget och öppnar i riktning mot "sommar" och den kylda kylvätskan tillförs konvektorn. Varmvattenuppvärmning kommer också att stängas av.

Kostnaden för en sådan förbättring, med hänsyn till ytterligare utrustning, material och arbete, kan vara ganska jämförbar med kostnaden för en luftkonditionering. Därför kommer det i de flesta fall att vara ganska rimligt att vägra att fungera i delat läge, utan helt enkelt köpa en luftkonditioneringsenhet.

Varför inte trä?

Grannar använder mestadels braskaminer, men det här alternativet var till en början inte till deras smak. Varje år är det nödvändigt att göra bränsletillförsel, rengöra pannan, övervaka dess förbränning. Med elektricitet är allt mycket enklare - du tryckte på vippknappen, det blev varmt. Den enda nackdelen med denna metod är den höga kostnaden för el. Vid den tidpunkt då värmesystemet lanserades kostade en kilowattimme i Moskva-regionen 5,29 rubel.

Naturligtvis ville vi använda en så värdefull resurs så ekonomiskt som möjligt, varför vi valde en luft-luftvärmepump. Det här är den billigaste versionen av den, den fungerar nästan som en luftkonditionering.

Värmepumpsbaserat värmesystem

Värmeenergin som produceras av värmepumpen kan användas på vilket sätt som helst. Som regel används sådan utrustning för att värma vatten, som sedan används för varmvattenförsörjning (kök, badrum, bad) och för uppvärmning.

Praxis visar att det är bättre att använda golvvärme än att värma med radiatorer. Förutom att detta är mjuk värme och inte kräver uppvärmning av vatten till hög temperatur, finns det en tredje, och viktig ur ekonomin.

Ju lägre temperatur vattnet som ska värmas upp, desto högre verkningsgrad har en eventuell värmepump.Om för radiatorer vattnet ska värmas upp till 50-55 grader, sedan för varma golv - 30-35 grader. Även om inloppsvattnets temperatur är 1-2 grader blir skillnaden i verkningsgrad ca 30 %.

Luft används ofta för uppvärmning av rum. Detta är särskilt effektivt i regioner där temperaturen inte sjunker under 0, och även om en värmepump används som en extra källa för värmeenergi.

Det är mest bekvämt att använda fläktkonvektorer för detta, men för installationen måste du antingen bygga ett undertak eller offra estetik. Om det finns forcerad ventilation kan du använda den för att tillföra varm luft.

Nu är värmepumpar inte så utbredda i OSS än i andra länder. Vi har fortfarande billiga traditionella värmekällor som kol, gas och ved. Men situationen förändras hela tiden och värmepumpar används i allt högre grad för att värma upp hus och lokaler.

I den här artikeln försökte vi i detalj beskriva för- och nackdelar med olika typer av värmepumpar. Vi hoppas att det var till hjälp för dig. Glöm inte att dela inlägget med dina vänner!

Fördelar eller nackdelar?

Eftersom dessa enheter dök upp hos oss relativt nyligen, behandlar många ryssar dem fortfarande med stor misstro. I USA, Europa och Japan har de använts under lång tid och framgångsrikt. Det kan dock inte sägas att sådan utrustning är ett absolut mysterium för vårt land, "terra incognita".

I Sovjetunionen genomfördes även experiment med sådana alternativa energikällor. Denna teknik har dock inte blivit allmänt antagen.

Därför är det viktigt att förstå varför, och är det vettigt att ersätta välbekanta system med en eko-nyhet? Prefixet "eko" kan i detta fall betyda både ekologi och ekonomi.

Fördelar

Den första och otvivelaktiga fördelen med värmepumpar är betydande energibesparingar. Ja, de, till skillnad från solfångare, behöver det, men i mycket mindre kvantiteter. Till exempel tar en elpanna (eller värmare) in lika mycket energi som den producerar värme. En värmepump, tvärtom, förbrukar ett minimum av el, och producerar tre till sju gånger mer värme. Utrustningen kan förbruka 5 kWh, men den genererar minst 17 kWh värme. Hög effektivitet är den mest attraktiva kvaliteten på värmepannor.

1. Allvarliga energibesparingar. Priserna på alla typer av bränsle stiger obönhörligt och en värmepump gör att du kan få mer värme med minskade energikostnader.
2. Möjlighet till installation i vilket område som helst, eftersom luft, vatten eller jord kan bli en värmekälla. Särskilt relevant utrustning för platser belägna långt från gasledningen.
3. Installationsreversibilitet. Värmepumpar är universella. På vintern ger de värme, på varma sommar ger de en möjlighet att ge svalka till rummet. Men inte alla modeller har denna funktion.
4. Varaktighet. Utrustning som är ordentligt skött kan fungera smidigt i 25-50 år. Kompressorbyte kan behövas vart 10-15 (högst 20) år.
5. Möjlighet till användning under alla förhållanden: där det inte finns någon elektricitet, är en bensin- eller dieselmotor installerad.
6. Besparingar på underhåll. Utrustningen kräver inga stora utgifter för den.
7. Oavbruten drift vid -15°.
8. Helautomatisering av värmepumpen.
9. Säkerhet för miljön.
10. Gratis värmekälla.

Förutom fördelarna har systemen också svagheter.

Brister

Dessa inkluderar:

1. Priset på värmepumpar och kostnaden för att ordna ett jordvärmesystem. Dessutom kommer utrustningen inte att löna sig direkt. Ägare måste vänta i minst 5 år. Undantaget är luftapparater som inte kräver ytterligare investeringar.
2. Behovet av att lägga till en extra värmekälla i de regioner där temperaturen ofta är under -20 °. Ett sådant system kallas bivalent. Om värmepumpen misslyckas, är värmegeneratorn (gaspanna, elvärmare) ansluten.
3. Miljövänlighet är fortfarande ifrågasatt. Det finns inget hot mot människor, men det finns för ekosystemet. Till exempel lever mikroorganismer - anaerober - i jorden. Med en kraftig nedkylning av utrymmet nära rören står de inför en nära förestående död.
4. Nästan en nödvändighet för att tillhandahålla ett trefas elektriskt nätverk i huset. För korrekt drift av värmepumpen är det nödvändigt att minimera spänningsfall som kan framkalla ett haveri i installationen.

Användningen av sådan utrustning är optimal i system där en lågtemperaturkylvätska används, till exempel ett "varmt golv".

För att förstå om det är tillrådligt att köpa och installera en värmepump måste ägarna utvärdera alla för- och nackdelar. De främsta "motståndarna" är energibesparingar (bränsle) och seriösa inköps- och installationskostnader. De betydande nackdelarna med HP inkluderar låg effektivitet under den kalla årstiden, men det finns modeller som kan generera värme även vid -35 °. Men du kommer att få betala ännu mer för dem.

Är det värt det att lägga pengar på inköp och installation av en värmepump? Var och en bestämmer själv. En engångsinvestering ger dig en chans att glömma stora värmeräkningar för alltid. Dessutom vittnar dess fullständiga säkerhet för invånarna, och nästan fullständig säkerhet för miljön, till förmån för utrustningen.