Überblick über das Luft-Luft-Wärmepumpensystem: „Klimaanlage zum Heizen“

Unter den Optionen für eine alternative Heizung wird die Wärmepumpe Luft zu Luft als die effizienteste und kostengünstigste angesehen. Für ein solches System sind keine komplizierten Arbeiten erforderlich, um den Boden auszugraben oder spezielle Brunnen im Freien zu bohren oder teure Heizkörper mit herkömmlicher Warmwasserbereitung im Haus zu installieren. Falls gewünscht und mit etwas Geschick kann eine solche Wärmepumpe unabhängig durchgeführt werden, wodurch ein Betrag eingespart wird, der ein paar tausend Dollar entspricht.

Wie funktioniert eine Luftwärmepumpe?

Für eine Person, die neu in Physik und Thermodynamik ist, mag die Idee einer Luftwärmepumpe absurd erscheinen. Ist es bei Außentemperaturen deutlich unter Null wirklich möglich, die Luft im Haus auf ein akzeptables Maß zu erwärmen? Dies ist wirklich möglich, weshalb Industriemodelle einer Vielzahl von Wärmepumpen seit mehr als einem Jahrzehnt recht erfolgreich verkauft werden. Der Hauptnachteil von Werksmodellen ist der sehr hohe Preis.

Alle Objekte, die eine Person umgeben, enthalten eine bestimmte Menge an Wärmeenergie. Selbst bei 20 Grad Frost in der Luft gibt es ein geringes Wärmepotential. Eine Luftwärmepumpe sammelt diese verbrauchte Energie, konzentriert sie im übertragenen Sinne und erwärmt dann den Wärmeträger. In unserem Fall werden wiederum die im Haus zirkulierenden Luftströme zum Heizen verwendet.

Ein wichtiges Element eines solchen Systems ist das Kältemittel, d. H. Eine Substanz mit einer sehr niedrigen Siede- und Verdampfungstemperatur. Am häufigsten wird Freongas in dieser Qualität verwendet, genau wie in einem Kühlschrank oder einer normalen Klimaanlage. Wenn in diesen Geräten das Kältemittel Wärme abführt und an die Umgebung abgibt, sammelt es in der Wärmepumpe die in der Luft enthaltene Wärme und überträgt sie an das Haus.

Der Zyklus der Umwandlung von Wärmeenergie mit niedrigem Potential in Energie mit hohem Potential kann wie folgt beschrieben werden:

1. Der Lüfter pumpt mit dem Verdampfer Außenluft in die Kammer.
2. Das Kältemittel im Verdampfer erwärmt sich und geht in einen gasförmigen Zustand über.
3. In Form von Gas tritt das Kältemittel in den Kompressor ein und erwärmt sich zusätzlich, wenn es hohem Druck ausgesetzt wird.
4. Anschließend wird das Kältemittel in den Kondensator überführt, wo es die aufgenommene Energie verliert und wieder in den flüssigen Zustand zurückkehrt.
5. Die entstehende Wärme wird zur Beheizung des Hauses genutzt.
6. Das flüssige Kältemittel wird in den Verdampfer zurückgeführt.

Um den Wirkungsgrad des Gerätes zu erhöhen, wird empfohlen, eine spezielle Drosselklappe zwischen Kondensator und Verdampfer zu verwenden. Dieser Zyklus, das inverse Carnot-Prinzip genannt, wiederholt sich immer wieder.Um den Prozess zu automatisieren, ist eine automatische Steuereinheit in der Schaltung enthalten.

Dieses Diagramm zeigt das Funktionsprinzip der Luft-Luft-Wärmepumpe. Die Energie mit niedrigem Potential der Außenluft wird in Wärmeenergie mit hohem Potential umgewandelt

Wie heizt man ein Haus mit Luft?

Interessante Erfahrungen mit der Verwendung einer Luft-Luft-Wärmepumpe werden im folgenden Video vorgestellt:

Um das Haus mit Hilfe von Luft effektiv zu heizen, müssen drei Arbeitsschritte ausgeführt werden:

1. Stellen Sie sicher, dass die für den Betrieb der Wärmepumpe erforderliche Außenluft angesaugt wird.
2. Bauen Sie einzelne Teile der Wärmepumpe in einem Gerät zusammen.
3. Erstellen Sie zu Hause eine Luftheizung.

Um den Luftstrom im Freien zu gewährleisten, wird ein leistungsstarker Lüfter verwendet. Es kann direkt an der Wand des Gebäudes oder in einiger Entfernung installiert werden, wobei ein geeigneter Platz im Innenhof eines Privathauses ausgewählt wird. Es wird empfohlen, den Lüfter an einem offenen Ort mit gutem Luftstrom aufzustellen. Luft wird durch spezielle Rohrleitungen in das Haus gelangen. Wenn der Lüfter im Hof ​​installiert ist, müssen Sie zwei Rohrleitungen verlegen: für den Lufteinlass von außen und für den umgekehrten Luftstrom. In der Regel werden Rohre in einem in den Boden gegrabenen Graben verlegt (gleichzeitig müssen sie isoliert werden) oder direkt durch die Wand geführt werden.

Die Luft-Luft-Wärmepumpeneinheit für den Außenbereich kann an einem geeigneten Ort mit gutem Luftstrom aufgestellt werden: in der Nähe der Hauswand oder sogar auf dem Dach

Wie mache ich eine solche Montage selbst?

Typischerweise bestehen Luft-Luft-Wärmepumpen aus einer Reihe von Vorrichtungen, wie z. B. einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Kondensator. Für die Herstellung des Verdampfers können Sie einen großen Kunststofftank verwenden, das empfohlene Fassungsvermögen beträgt 100-120 Liter. In diesen Tank wird eine Spule aus einem Kupferrohr eingeführt, durch die das Kältemittel zirkuliert. Verwenden Sie zur Herstellung einer Spule eine geeignete Flasche, meistens eine Gasflasche. Das Rohr ist auf einen Zylinder gewickelt, und um den richtigen Schritt zwischen den Windungen der Spule aufrechtzuerhalten, wird eine Aluminium-Lochschiene verwendet. Außerdem müssen Sie in einem Kunststoffbehälter Löcher für die Zufuhr und Entfernung von Außenluft bohren. Die Verdampferwendel kann leicht in eine kleinere Kapazität passen, hierfür müssen jedoch mehr Windungen mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt werden, was die Arbeit erheblich erschwert und die Qualität beeinträchtigt.

Für den Kondensator wird eine weitere Kupferspule benötigt. Dieses Element besteht normalerweise aus einem Metalltank, der geschnitten und dann gebraut werden muss. Im Inneren befindet sich auch eine Kupferspule für Kältemittel, und es werden Löcher hergestellt, durch die die Innenluft ein- und austritt. Die Arbeiten werden mit einem Schweißgerät ausgeführt.

Eines der wichtigsten Elemente des Systems ist ein Kompressor. Es ist ziemlich problematisch, dieses Element selbst herzustellen, daher werden normalerweise Industriemodelle verwendet. Die Budgetoption zur Lösung des Problems besteht darin, den funktionierenden Kompressor aus dem beschädigten Split-System zu entfernen. Typischerweise ist die Leistung solcher Kompressoren perfekt für hausgemachte Wärmepumpen, und die verbleibende Ressource reicht für viele Jahre Betrieb aus.

Nachdem alle Elemente fertig sind, sollten Sie:

1. Verbinde sie miteinander.
2. Füllen Sie das System mit Kältemittel.
3. Schließen Sie den Verdampfer an das Außenluftansaugsystem an.
4. Schließen Sie den Kondensator zu Hause an das Heizsystem an.

Die Kältemittelfüllung ist eine schwierige und verantwortungsvolle Arbeitsphase. Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist es besser, einen erfahrenen Kältemeister einzuladen. Er füllt nicht nur den Freon mit der Wärmepumpe, sondern hilft auch bei der Überprüfung der Qualität des Geräts.

Anordnung eines Luftheizungssystems

Die Luftheizung eignet sich besser für die Verwendung mit einer Wärmepumpe als herkömmliche Wassersysteme mit sperrigen und teuren Heizkörpern, da in diesem Fall das Kühlmittel nicht auf eine sehr hohe Temperatur erwärmt werden muss. Die erwärmte Luft wird im Wohnzimmer über ein Kanalsystem verteilt. Dadurch wird ein erheblicher Wärmeverlust vermieden, der beim Transport von heißem Wasser unvermeidlich ist.

Für die Luft-Luft-Wärmepumpe können verschiedene Arten von Luftkanälen verwendet werden. Meist handelt es sich dabei um zuverlässige verzinkte Stahlkonstruktionen

Erwärmte Luft vom Wärmetauscher tritt in den Filter und dann in das Kanalsystem ein. Gleichzeitig wird eine bestimmte Menge Außenluft eingemischt. Dies gewährleistet nicht nur die Raumheizung, sondern auch den richtigen Luftaustausch.

Um warme Luft zu transportieren, benötigen Sie natürlich einen ausreichend starken Lüfter. Luftkanäle werden normalerweise entlang der Wände von Räumen verlegt, und warme Luft kommt von den Versorgungsgittern, die in der Nähe der Fenster angebracht werden sollten. Darüber hinaus ist das System mit Thermostaten ausgestattet, mit denen Sie die Heizung der Räumlichkeiten im Automatikmodus einstellen können.

Zur Montage Luftheizsystem müssen sich eindecken:

• spezielle Luftkanäle;
• eine Reihe von Versorgungsgittern;
• verstärktes Aluminiumband;
• eine Reihe von Befestigungselementen;
• Werkzeug zum Arbeiten mit verzinktem Stahl.

Sowohl starre als auch flexible Kanäle wurden erfolgreich zum Transport von heißer Luft eingesetzt. Bei starren Strukturen sind zusätzliche Biegungen erforderlich, um die Richtung des Luftstroms im erforderlichen Winkel (45 oder 90 Grad) zu entfalten.

Wenn Sie bereits beim Bau eines Hauses eine Luftheizung installieren möchten, können Sie die Luftkanäle in der Wand oder unter der Zwischendecke verstecken. Ansonsten sind sie mit speziellen dekorativen Elementen versehen.

Es ist am besten, das Kanalsystem beim Bau eines Hauses zu montieren. Dann können sie direkt in die Wände eingebaut werden. Wenn die Entscheidung später getroffen wird, werden Luftkanäle entlang der Wände platziert und mit dekorativen Gittern verdeckt.