Pompa de căldură aer-apă: o privire de ansamblu asupra tehnologiei de proiectare „bricolaj”

O pompă modernă de căldură aer-apă este un dispozitiv extrem de util. Chiar dacă temperatura exterioară se apropie de zero, poate încălzi cu succes încăperi destul de mari. Dacă pompele de căldură de tip „sol-apă” sau „apă-apă” sunt mai ușor de instalat într-o casă privată cu un teren spațios, atunci modelul „aer-apă” poate fi instalat cu ușurință în mediul urban clădiri, atât rezidențiale, cât și birouri.

  • 2 Avantajele și dezavantajele unei astfel de încălziri
  • 3 Algoritm pentru asamblarea unei unități de casă
  • 4 Câteva cuvinte despre calculele puterii
  • 5 Tehnologie de întreținere corectă

Ce vrei să știi?

Puteți spune că, deoarece pompele de căldură sunt atât de eficiente, de ce sunt atât de slab utilizate. Întregul punct constă în costul ridicat al echipamentelor și instalării. Din acest motiv simplu, mulți refuză această soluție și aleg, să zicem, cazane electrice sau pe cărbune. Cu toate acestea, nu merită să aruncați această opțiune din mai multe motive, pe care le vom menționa cu siguranță în acest articol. Pompele de căldură, odată instalate, devin foarte economice pe măsură ce utilizează energia solului. Pompa sursă de masă este de 3 în 1. Combină nu numai un cazan de încălzire și un sistem de apă caldă menajeră, ci și un aparat de aer condiționat. Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestui echipament și să luăm în considerare toate punctele forte și punctele slabe ale acestuia.

Partea exterioară

Unitatea exterioară a pompei de căldură se află în spatele jaluzelelor transparente la aer. Este suficient de mare și arată ca un aparat de aer condiționat industrial. Iarna, corpul pompei îngheață și este acoperit cu un strat dens de zăpadă. Acesta este un proces prevăzut în activitatea sa - conform algoritmilor săi interni, echipamentul merge în mod regulat la dezghețare și se dezgheță complet. După aceea, totul se repetă.

Principiul unității

Principiul de funcționare al unei pompe de căldură pentru încălzire se bazează pe utilizarea diferenței de potențial a energiei termice. De aceea, astfel de echipamente pot fi utilizate în orice mediu. Principalul lucru este că temperatura sa este de cel puțin 1 grad Celsius.

Avem un agent de răcire care se mișcă prin conductă, unde, de fapt, se încălzește cu 2-5 grade. După aceea, lichidul de răcire intră în schimbătorul de căldură (circuitul intern), unde eliberează energia colectată. În acest moment, există un agent frigorific în circuitul extern, care are un punct de fierbere scăzut. În consecință, se transformă în gaz. Pe măsură ce intră în compresor, gazul este comprimat, drept urmare temperatura acestuia devine și mai mare. Apoi, gazul se duce la condensator, unde își pierde căldura, dându-l sistemului de încălzire. Agentul frigorific devine lichid și revine în circuitul extern.

principiul de funcționare al unei pompe de căldură pentru încălzire

Pompa de căldură sursă la sol: cu cât este mai mică puterea, cu atât instalarea este mai ieftină.

Costul investiției este direct proporțional cu capacitatea termică a instalației. Prin urmare, în ciuda faptului că factorul de eficiență al pompei pentru apele subterane nu scade odată cu venirea înghețului sever, merită luată în considerare utilizarea unei pompe de căldură într-un sistem bivalent.

Cel mai simplu mod este să-l echipați cu un încălzitor electric instantaneu de apă (de regulă, acesta este oferit ca echipament suplimentar - pentru instalarea în carcasa pompei de căldură). Apoi se determină punctul de bivalență și se determină puterea de căldură necesară a pompei pentru aceasta.

Dacă pompa poate încălzi o casă situată în zona climatică III și se presupune că un încălzitor electric o poate deplasa sub temperatura aerului exterior de -10 grade Celsius, atunci puterea sa termică poate fi cu 25% mai mică decât sarcina de căldură proiectată.Costul fabricării unui schimbător de căldură la sol va fi mai mic cu aceeași cantitate.

În acest exemplu, în loc de o putere de 10,9 kW, 8,2 kW sunt suficiente. Și, în acest sens, aria schimbătorului de căldură orizontal poate avea 410 m2 în loc de 545 m2, iar adâncimea celui vertical este de 164 m în loc de 218 metri. În afară de prețul mai mic, avantajul este, prin urmare, și mai puțin spațiu necesar.

Pe scurt despre tipurile de pompe de căldură

Mai multe modele populare de pompe geotermale sunt cunoscute astăzi. Dar, în orice caz, principiul lor de funcționare poate fi comparat cu activitatea echipamentelor frigorifice. De aceea, indiferent de tip, pompa poate fi folosită ca aer condiționat vara. Deci, pompele de căldură sunt clasificate în funcție de unde pot extrage căldura din:

  • De la pamant;
  • Din rezervor;
  • De nicaieri.

Primul tip este cel mai de preferat în regiunile reci. Faptul este că temperatura aerului scade adesea la -20 și sub (de exemplu, Federația Rusă), dar adâncimea înghețului solului este de obicei nesemnificativă. În ceea ce privește rezervoarele, acestea nu sunt peste tot și nu este foarte recomandabil să le folosiți. În orice caz, este mai bine să alegeți o pompă de căldură sursă pentru sol pentru încălzirea locuinței. Am examinat puțin principiul de funcționare al unității, așa că mergem mai departe.

pompa de căldură pentru încălzirea locuinței principiul de funcționare

Pompa de caldura Cooper & Hunter NORDIC PREMIUM (Invertor)

Descrierea seriei NORDIC PREMIUM


  • Clasa A ++

  • corp mărit pentru o productivitate mai mare și o eficiență sporită;
  • display LED elegant, invizibil când dispozitivul este oprit;
  • Controlată de tehnologia de control continuă, viteza ventilatorului este reglabilă în intervalul 1% -100% de la viteza minimă la maximă;
  • intervalul de temperatură de funcționare: de la + 18 ° C la + 48 ° C pentru răcire, de la -23 ° C la + 24 ° C pentru încălzire.

listă de prețuri pentru pompele de căldură din seria NORDIC PREMIUM din Sankt Petersburg

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-S09FTXN-PS (PW)până la 252.643,000,56 (0,06-1,45)0,59 (0,14-1,55) 61275 str. - (PS - Argint)

64575 str. - (PW - alb)

CH-S12FTXN-PS (PW)până la 353,523,900,77 (0,06-1,56)0,80 (0,1-1,65) 62250 RUB - (PS - Argint)

67800 str. - (PW - alb)

CH-S18FTXN-PS (PW)până la 555,305,601,19 (0,10-2,46)1,19 (0,20-2,30)
CH-S24FTXN-PS (PW)până la 706,606,801,50 (0,10-2,80)1,45 (0,21-2,50)

„Apa subterană”: cum să o așezați cel mai bine?

Obținerea căldurii de la sol este considerată cea mai potrivită și rațională. Acest lucru se datorează faptului că practic nu există fluctuații de temperatură la o adâncime de 5 metri. Un fluid special este folosit ca purtător de căldură. Se numește în mod obișnuit saramură. Este complet ecologic.

În ceea ce privește metoda de plasare, adică orizontală și verticală. Primul tip se caracterizează prin faptul că țevile din plastic, reprezentând conturul exterior, sunt așezate orizontal pe pătrat. Acest lucru este foarte problematic, deoarece lucrările de așezare trebuie efectuate pe o suprafață de 25-50 de metri pătrați. În cazul puțurilor verticale, puțurile verticale sunt forate cu o adâncime de 50-150 metri. Cu cât sunt amplasate sondele, cu atât mai eficientă va funcționa pompa de căldură geotermală. Am luat deja în considerare principiul funcționării și acum vom vorbi despre detalii importante.

Pompe de căldură mobile Cooper & Hunter

Aparat de aer condiționat mobil, Nivel redus de zgomot, Protecție împotriva incendiilor, 5 niveluri de acoperire de protecție "V-protect",

Descrierea seriei MOBILE

  • „Plasma rece” - o nouă generație de tehnologie totală de purificare a aerului;
  • Proiectare specială pentru instalații profesionale;
  • Creșterea resurselor de muncă;
  • Nivel redus de zgomot;
  • Cea mai mare eficiență energetică clasa A;
  • Design laconic compact;
  • Afișarea orei curente a zilei pe telecomandă;
  • Design compact de înaltă tehnologie

listă de prețuri pentru pompe de căldură mobile Cooper & Hunter

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-M09K6Spână la 252,642,6438900
CH-M12K6Bpână la 353,523,5255500
CH-M12K7Spână la 353,523,5255500
CH-M10K7Bpână la 302,932,9348500
CH-M10K7Spână la 302,932,9348500

Puteți cumpăra un aparat de aer condiționat cu pompă de căldură Cooper și Hunter în biroul nostru din Sankt Petersburg. Prețurile pentru aparatele de aer condiționat cu pompă de căldură Cooper și Hunter sunt enumerate mai sus. De asemenea, este posibil să achiziționați o instalație de climatizare cu pompă de căldură Cooper și Hunter cu instalare.

Pompa de căldură „Apă-apă”: principiu de funcționare

De asemenea, nu aruncați imediat posibilitatea utilizării energiei cinetice a apei. Faptul este că, la adâncimi mari, temperatura rămâne destul de ridicată și variază în intervale mici, dacă se întâmplă acest lucru. Puteți merge în mai multe moduri și puteți utiliza:

  • Deschideți corpuri de apă, cum ar fi râurile și lacurile.
  • Apele subterane (bine, bine).
  • Apă uzată din cicluri industriale (alimentare cu apă de retur).

Din punct de vedere economic și tehnic, cel mai simplu mod este să configurați funcționarea unei pompe geotermale într-un rezervor deschis. În același timp, nu există diferențe structurale semnificative între pompele „sol-apă” și „apă-apă”. În acest din urmă caz, conductele cufundate într-un rezervor deschis sunt furnizate cu o sarcină. În ceea ce privește utilizarea apei subterane, proiectarea și instalarea sunt mai complexe. Este necesar să se aloce un puț separat pentru evacuarea apei.

Principiul de funcționare al pompei de căldură aer-apă

Acest tip de pompă este considerat unul dintre cele mai puțin eficiente din mai multe motive. În primul rând, în sezonul rece, temperatura maselor de aer scade semnificativ. În cele din urmă, acest lucru duce la o scădere a puterii pompei. Este posibil să nu poată face față încălzirii unei case mari. În al doilea rând, designul este mai complex și mai puțin fiabil. Cu toate acestea, costurile de instalare și întreținere sunt semnificativ reduse. Acest lucru se datorează faptului că nu aveți nevoie de un rezervor, o fântână și nu trebuie să săpați tranșee pentru țevi la cabana dvs. de vară.

Sistemul este plasat pe acoperișul clădirii sau într-un alt loc adecvat. Este demn de remarcat faptul că acest design are un plus semnificativ. Constă în posibilitatea utilizării gazelor de eșapament, aer care părăsește din nou încăperea. Acest lucru poate compensa capacitatea insuficientă a echipamentului în timpul iernii.

pompa de căldură apă apă principiu de funcționare

Concluzii bazate pe rezultatele utilizării

Întregul sistem de ventilație și încălzire la cheie a costat aproximativ 280.000 de ruble. Aici este necesar să se țină seama de faptul că lucrarea a fost efectuată pe cont propriu, iar la achiziționarea de echipamente și materiale, talentele de reducere a „reducerii” au fost folosite la maximum.

Mulți nu cred că în latitudinile noastre este posibil să încălzim aerul încălzit de electricitate. Din propria noastră experiență, putem spune că acest lucru este real. Astfel de sisteme funcționează și chiar economisesc bani. Suma medie lunară pentru încălzire în țara noastră este de 6000-8000 de ruble. Din experiența vecinilor cu case de dimensiuni similare, știm că aceștia plătesc atât 20.000, cât și 25.000 de ruble pe lună. Se pare că toate costurile noastre pentru instalarea unei pompe de căldură aer-aer se vor achita complet în aproximativ 2 ani.

Pompe aer-aer și multe altele

Astfel de instalații sunt chiar mai puțin frecvente decât „Air-Water”, din mai multe motive. După cum probabil ați ghicit, în cazul nostru, aerul este folosit ca purtător de căldură, care se încălzește dintr-o masă de aer mai caldă din mediu. Există un număr mare de dezavantaje ale unui astfel de sistem, variind de la productivitate scăzută la costuri ridicate.O pompă de căldură aer-aer, principiul pe care îl cunoașteți, nu este rea doar în regiunile calde.

Există și puncte forte aici. În primul rând, costul redus al lichidului de răcire. Sunt șanse să nu vă confruntați cu o scurgere a liniei de aer. În al doilea rând, eficacitatea unei astfel de soluții este extrem de ridicată în perioada primăvară-toamnă. Iarna, este impracticabil să folosiți o pompă de căldură cu aer, principiul de funcționare pe care l-am luat în considerare.

Avantajele și dezavantajele unei astfel de încălziri

O pompă modernă de căldură aer-apă este eficientă și vă permite să economisiți semnificativ la încălzire, deoarece:

  • aerul poate fi numit cea mai accesibilă și mai ieftină resursă regenerabilă;
  • costul instalării unei astfel de unități va fi mai ieftin decât instalarea altor tipuri de pompe de căldură (apă subterană, apă-apă etc.), iar întregul proces este mai ușor și mai rapid;
  • încălzirea poate fi efectuată chiar și la temperaturi exterioare negative;
  • dispozitivul funcționează aproape în tăcere;
  • asigură un schimb de aer eficient în interiorul camerei;
  • instalarea poate fi controlată în modul automat.

Într-adevăr, atunci când construiți o pompă de căldură cu aer, nu este nevoie să forați puțuri sau să efectuați excavări la scară largă, nu este necesar să construiți un schimbător de căldură pentru circuitul extern etc. Veți avea nevoie de două canale mici prin care să treacă aerul. să fie preluat și apoi returnat afară. Pentru aceasta, două conducte izolate mici sunt așezate în pământ. Există, de asemenea, modele care nu au nevoie de astfel de conducte.

O pompă de căldură aer-apă va necesita un ventilator mare pentru a furniza aer evaporatorului. Paletele ventilatorului trebuie acoperite cu un grătar

Există câteva dezavantaje ale acestui design, dar acestea ar trebui luate în considerare. Deși se crede că o pompă de căldură cu aer poate funcționa eficient pe tot parcursul anului, este mai bine să o folosiți în zone cu ierni blânde și calde. Nu este recomandat să porniți o astfel de pompă de căldură la temperaturi sub -7 grade. În același timp, eficiența sistemului în timpul iernii va fi mai mică decât primăvara sau toamna. Deși producătorii susțin că modelele industriale ale acestui tip de pompă de căldură pot funcționa destul de cu succes chiar și la -25 Celsius. Într-o zonă cu un climat dur, cea mai profitabilă opțiune poate fi o combinație între o pompă de căldură și un cazan de încălzire tradițional, care se aprinde numai atunci când se instalează vreme rece severă.

Desigur, orice pompă de căldură necesită electricitate pentru a funcționa. Pentru fiecare kilowatt de energie electrică consumat, dispozitivul vă permite să obțineți 3-4 kW de energie naturală. Prin urmare, în cele din urmă, utilizarea unei pompe de căldură pentru încălzire este profitabilă din punct de vedere economic în comparație cu costul încălzirii cu gaz, motorină, combustibil solid sau încălzirea cu un cazan electric. Cu toate acestea, nu trebuie să uitați de dependența sistemului de disponibilitatea electricității.

Pompa de caldura de casa

Studiile au arătat că perioada de recuperare a echipamentului depinde direct de zona încălzită. Dacă vorbim despre o casă de 400 de metri pătrați, atunci aceasta este de aproximativ 2-2,5 ani. Dar pentru cei care au o carcasă mai mică, este foarte posibil să folosiți pompe de casă. Se poate părea că este dificil să faci astfel de echipamente, dar de fapt nu este așa. Este suficient să cumpărați componentele necesare și puteți continua instalarea.

Primul pas este achiziționarea unui compresor. O puteți lua pe cea de pe aparatul de aer condiționat. Montați-l în același mod pe peretele clădirii. În plus, este nevoie de un condensator. Îl poți construi singur sau îl poți cumpăra. Dacă mergeți cu prima metodă, veți avea nevoie de o bobină de cupru cu o grosime de cel puțin 1 mm, aceasta este plasată în carcasă. Poate fi un rezervor de o dimensiune adecvată. După instalare, rezervorul este sudat și se realizează conexiunile filetate necesare.

principiul de funcționare al unei pompe de căldură aer apă

Pompa de caldura Cooper & Hunter VERITAS

Nou pentru 2020! „CH 7-SKY Technology” - un sistem complex de filtrare bazat pe șapte filtre cu spectru larg, „CH SMART-ION Filter” - o nouă generație de tehnologie totală de purificare a aerului, design exclusiv al unității interioare, operație de răcire până la - 24 ° C pentru căldură până la -15 ° C. Funcția "+ 8 ° C". Echipament premium de economisire a energiei GENERATON IV (control sporit al calității asamblării și materialelor), iluminare din spate cu telecomandă pentru utilizare convenabilă pe întuneric. Modul Wi-Fi pentru control prin smartphone / tabletă. Software avansat care optimizează funcționarea aparatului de aer condiționat pe o gamă largă de viteze ale compresorului

Descrierea seriei VERITAS

  • Invertor clasa A ++;
  • „CH 7-SKY Technology” - un sistem complex de filtrare bazat pe șapte filtre cu un spectru larg de acțiune;
  • "CH SMART-ION Filter" - o tehnologie totală de purificare a aerului de nouă generație;
  • Gama de temperatură a funcționării eficiente de la -15 ° C la + 24 ° C pentru căldură, de la -15 ° C la + 48 ° C pentru frig;
  • Set complet de economisire a energiei premium "GENERATON V" (control sporit al calității asamblării și materialelor);
  • Autocurățarea unității interioare;
  • Jaluzele cu unghi larg care acoperă întregul volum al camerei.

listă de prețuri pentru pompele de căldură din seria VERITAS din Sankt Petersburg

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-S07FTXQpână la 202,22,30,610,637350
CH-S09FTXQpână la 252,62,80,720,7342375
CH-S12FTXQpână la 353,53,60,970,9544925
CH-S18FTXQpână la 5555,31,431,3863375
CH-S24FTXQpână la 706,77,251,881,9592400

Ultima parte a lucrării

În orice caz, în etapa finală, va trebui să angajați un specialist. Este o persoană cu cunoștințe care trebuie să lipească țevile de cupru, să pompeze freonul și, de asemenea, să pornească compresorul pentru prima dată. După asamblarea întregii structuri, aceasta este conectată la sistemul de încălzire intern. Circuitul exterior este instalat ultima dată, iar caracteristicile sale depind de tipul de pompă de căldură utilizată.

Nu treceți cu vederea un punct atât de important ca înlocuirea cablurilor învechite sau deteriorate din casă. Experții recomandă instalarea unui contor cu o capacitate de cel puțin 40 amperi, care ar trebui să fie destul de suficient pentru funcționarea unei pompe de căldură. Nu va fi de prisos să observăm că, în unele cazuri, un astfel de echipament nu respectă așteptările. Acest lucru se datorează, în special, calculelor termodinamice inexacte. Pentru a nu se întâmpla ca ați cheltuit mulți bani pe încălzire, iar iarna a trebuit să instalați un cazan pe cărbune, contactați organizațiile de încredere cu recenzii pozitive.

faceți-o singur pompă de căldură

Scheme de circulație a lichidului de răcire

La acționarea unei pompe de căldură (HP), sunt utilizate trei circuite închise prin care circulă diverse lichide / gaze - agenți de transfer de căldură. Fiecare dintre ele își îndeplinește propriile funcții.

Principiul de funcționare al unei pompe de căldură.

Buclă pentru preluarea potențialului sursei de energie

Când se preia căldura aerului, se folosește suflarea artificială a carcasei evaporatorului cu fluxuri de aer de la ventilatoare.

Un ciclu închis al unui fluid de transfer de căldură pentru transferul de căldură într-un mediu apos sau pământ este efectuat prin conducte care conectează bobina evaporatorului la un colector încastrat în fundul rezervorului sau îngropat în pământ la o distanță care depășește înghețarea sol pe vreme rece severă.

Lichidele antigel pe bază de soluții apoase diluate de alcool sunt utilizate ca purtător de căldură. Sunt denumite în mod obișnuit „antigel” sau „saramură”. Sub influența unei temperaturi mai ridicate (≥ + 3 ° C), acestea se ridică la evaporator, îi transferă căldura și, după răcire (≈-3 ° C), sunt direcționate înapoi către sursa de energie prin gravitație, asigurând o circulație continuă.

Contur interior

Prin el circulă un agent frigorific pe bază de freon, care „ridică” căldura la un nivel superior. Sub influența temperaturii, trece secvențial într-o stare gazoasă și lichidă.

Conturul interior include:

  • un evaporator care preia energie din saramură și o transferă în freon, care fierbe în același timp și devine un gaz rarefiat;
  • un compresor care comprimă gazul la presiune ridicată. În același timp, temperatura freonului crește brusc;
  • un condensator în care gazul fierbinte își transferă energia la lichidul de răcire al circuitului de ieșire și el însuși se răcește, trecând într-o stare lichidă;
  • clapeta de accelerație (supapă de expansiune), care reduce freonul datorită căderii de presiune la starea aburului saturat pentru intrarea în evaporator. Pe măsură ce agentul frigorific curge prin orificiul îngust, presiunea mediului de încălzire scade la valoarea inițială.

Circuit de ieșire

Apa circulă aici. Este încălzit într-o bobină de condensare pentru utilizare într-un sistem convențional de încălzire cu lichid.Cu această metodă, temperatura sa ajunge la aproximativ 35 ° C, ceea ce îl face adecvat pentru utilizare în sistemul „Podea caldă” cu linii lungi care permit ca energia generată să fie transmisă în mod uniform către întregul volum al camerei.

Utilizarea numai a radiatoarelor de încălzire, care creează un schimb de căldură mai redus cu spațiul camerelor, nu este atât de eficientă.

Siguranța și respectul față de mediu mai presus de toate

Încălzirea cu pompele descrise în acest articol este una dintre cele mai ecologice metode. Acest lucru se datorează în principal reducerii emisiilor de dioxid de carbon în atmosferă, precum și conservării resurselor de energie neregenerabile. Apropo, în cazul nostru, se utilizează resurse regenerabile, deci nu este nevoie să vă fie teamă că căldura se va termina brusc. Datorită utilizării unei substanțe care fierbe la temperaturi scăzute, a devenit posibil să realizăm ciclul termodinamic invers și, cu mai puțină energie, să obținem o cantitate suficientă de căldură în casă. În ceea ce privește siguranța la incendiu, atunci totul este clar. Nu există nicio posibilitate de scurgere de gaz sau păcură, explozie, nu există locuri periculoase pentru depozitarea materialelor inflamabile și multe altele. În acest sens, pompele de căldură sunt foarte bune.

Parametrii de funcționare a echipamentului

Îngheturile severe din regiunea Moscovei sunt rare, experiența a arătat că temperatura scade rar sub -25 ℃. S-a calculat că în astfel de condiții o pompă care produce 15 kW de căldură va fi suficientă pentru casa zonei disponibile. Bugetul sistemului ne-a costat aproximativ 150.000 de ruble.

Eficiența pompelor de aer se modifică, de asemenea, în funcție de condițiile externe. În cazul nostru, sa dovedit că, cu consumul de 1 kilowatt-oră de energie electrică, sistemul a produs 2-2,5 kW de căldură. Este minim. Dacă în exterior există o ușoară dezghețare cu o temperatură ușor peste zero, atunci acesta dă 3.5 kW de căldură.

Casa este încălzită uniform de aerul cald, nu există calorifere sau podele calde. Aerul proaspăt din exterior este adăugat în mod constant la sistem prin recuperator.

Sarcina recuperatorului este de a economisi suplimentar căldură. Cu ajutorul său, aerul care vine de pe stradă este încălzit de cel care este aruncat cu forța din casă, de exemplu, din băi. Temperatura camerei dorită este setată pe telecomandă.

Control automat, pe timp de noapte temperatura este redusă pentru un confort mai mare.

iwarm-ro.techinfus.com

Încălzire

Cazane

Radiatoare