Επισκόπηση συστήματος αντλίας θερμότητας αέρα-αέρα: «κλιματισμός για θέρμανση»

Μεταξύ των επιλογών για εναλλακτική θέρμανση, ο αέρας-αντλία θερμότητας θεωρείται ο πιο αποδοτικός και λιγότερο ακριβός. Για ένα τέτοιο σύστημα, δεν απαιτείται περίπλοκη εργασία για την εκσκαφή του εδάφους ή για την εξόρυξη ειδικών πηγαδιών έξω ή για την εγκατάσταση ακριβών θερμαντικών σωμάτων παραδοσιακής θέρμανσης νερού μέσα στο σπίτι. Εάν είναι επιθυμητό, ​​και με κάποια ικανότητα, μια τέτοια αντλία θερμότητας μπορεί να γίνει ανεξάρτητα, εξοικονομώντας ένα ποσό που ισοδυναμεί με μερικές χιλιάδες δολάρια.

Πώς λειτουργεί μια αντλία θερμότητας αέρα;

Για ένα νέο άτομο στη φυσική και τη θερμοδυναμική, η ιδέα μιας αντλίας θερμότητας αέρα μπορεί να φαίνεται παράλογη. Είναι πραγματικά δυνατό σε εξωτερική θερμοκρασία σημαντικά κάτω από το μηδέν να θερμανθεί ο αέρας στο σπίτι σε αποδεκτό επίπεδο; Αυτό είναι πραγματικά δυνατό, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα βιομηχανικά μοντέλα των πιο διαφορετικών αντλιών θερμότητας έχουν πωληθεί με επιτυχία για περισσότερο από μια δεκαετία. Το κύριο μειονέκτημα των εργοστασιακών μοντέλων είναι η πολύ υψηλή τιμή.

Όλα τα αντικείμενα που περιβάλλουν ένα άτομο περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα θερμικής ενέργειας. Ακόμα και στους 20 βαθμούς παγετού στον αέρα υπάρχει χαμηλή δυναμική θερμική ενέργεια. Μια αντλία θερμότητας αέρα συλλέγει αυτήν τη διασκορπισμένη ενέργεια και, μιλώντας εικονικά, τη συγκεντρώνει και στη συνέχεια θερμαίνει το φορέα θερμότητας. Στην περίπτωσή μας, πάλι, οι ροές αέρα που κυκλοφορούν μέσα στο σπίτι θα χρησιμοποιηθούν για θέρμανση.

Ένα σημαντικό στοιχείο ενός τέτοιου συστήματος είναι το ψυκτικό, δηλαδή μια ουσία με πολύ χαμηλή θερμοκρασία βρασμού και εξάτμισης. Τις περισσότερες φορές, το αέριο Freon χρησιμοποιείται σε αυτήν την ποιότητα, όπως στο ψυγείο ή σε ένα συνηθισμένο κλιματιστικό. Αλλά αν σε αυτές τις συσκευές το ψυκτικό αφαιρεί τη θερμότητα και τη μεταφέρει στο περιβάλλον, τότε στην αντλία θερμότητας συλλέγει τη θερμότητα που περιέχεται στον αέρα και τη μεταφέρει στο σπίτι.

Ο κύκλος μετατροπής θερμικής ενέργειας χαμηλού δυναμικού σε ενέργεια υψηλού δυναμικού μπορεί να περιγραφεί ως εξής:

1. Ο ανεμιστήρας αντλεί εξωτερικό αέρα στον θάλαμο με τον εξατμιστή.
2. Το ψυκτικό μέσα στον εξατμιστή θερμαίνεται και πηγαίνει σε αέρια κατάσταση.
3. Με τη μορφή αερίου, το ψυκτικό εισέρχεται στον συμπιεστή και θερμαίνεται επιπλέον, εκτίθεται σε υψηλή πίεση.
4. Στη συνέχεια, το ψυκτικό μεταφέρεται στον συμπυκνωτή, όπου χάνει την ληφθείσα ενέργεια και επιστρέφει ξανά στην υγρή κατάσταση.
5. Η προκύπτουσα θερμότητα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του σπιτιού.
6. Το υγρό ψυκτικό επιστρέφεται στον εξατμιστή.

Για να αυξήσετε την απόδοση της συσκευής, συνιστάται η χρήση ειδικής βαλβίδας πεταλούδας μεταξύ του συμπυκνωτή και του εξατμιστή. Αυτός ο κύκλος, που ονομάζεται αντίστροφη αρχή Carnot, επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά.Για να αυτοματοποιηθεί η διαδικασία, μια αυτόματη μονάδα ελέγχου περιλαμβάνεται στο κύκλωμα.

Αυτό το διάγραμμα απεικονίζει την αρχή λειτουργίας της αντλίας θερμότητας αέρα-αέρα. Η χαμηλή δυναμική ενέργεια του εξωτερικού αέρα μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια με υψηλό δυναμικό

Πώς να θερμάνετε ένα σπίτι με αέρα;

Η ενδιαφέρουσα εμπειρία στη χρήση αντλίας θερμότητας αέρα-αέρα παρουσιάζεται στο ακόλουθο βίντεο:

Για να θερμάνετε αποτελεσματικά το σπίτι με τη βοήθεια αέρα, είναι απαραίτητο να εκτελέσετε τρία στάδια εργασίας:

1. Βεβαιωθείτε ότι έχει τραβηχτεί ο εξωτερικός αέρας που είναι απαραίτητος για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας.
2. Συναρμολογήστε μεμονωμένα μέρη της αντλίας θερμότητας σε μία μόνο συσκευή.
3. Δημιουργήστε ένα σύστημα θέρμανσης αέρα στο σπίτι.

Ένας ισχυρός ανεμιστήρας χρησιμοποιείται για την παροχή εξωτερικού αέρα. Μπορεί να εγκατασταθεί απευθείας στον τοίχο του κτηρίου ή σε κάποια απόσταση, επιλέγοντας ένα κατάλληλο μέρος στην αυλή μιας ιδιωτικής κατοικίας. Συνιστάται να τοποθετείτε τον ανεμιστήρα σε ανοιχτό χώρο με καλή ροή αέρα. Ο αέρας θα εισέλθει στο σπίτι μέσω ειδικών αγωγών. Εάν ο ανεμιστήρας είναι εγκατεστημένος στην αυλή, τότε θα πρέπει να πραγματοποιήσετε δύο αγωγούς: για είσοδο αέρα από το εξωτερικό και για αντίστροφη ροή αέρα. Συνήθως, οι σωλήνες τοποθετούνται σε μια τάφρο που σκάβεται στο έδαφος (ταυτόχρονα πρέπει να μονωθούν), ή αφήνονται απευθείας μέσω του τοίχου.

Η εξωτερική αντλία θερμότητας αέρα-αέρα μπορεί να τοποθετηθεί σε κατάλληλο μέρος με καλή ροή αέρα: κοντά στον τοίχο του σπιτιού ή ακόμα και στην οροφή του

Πώς να φτιάξετε μια τέτοια συναρμολόγηση μόνοι σας;

Συνήθως, οι αντλίες θερμότητας αέρα-αέρα αποτελούνται από έναν αριθμό συσκευών, όπως έναν εξατμιστή, έναν συμπιεστή και έναν συμπυκνωτή. Για την κατασκευή του εξατμιστή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μεγάλη πλαστική δεξαμενή, η συνιστώμενη χωρητικότητα είναι 100-120 λίτρα. Ένα πηνίο από χαλκό σωλήνα εισάγεται μέσα σε αυτήν τη δεξαμενή, μέσω της οποίας κυκλοφορεί το ψυκτικό. Για να φτιάξετε ένα πηνίο, χρησιμοποιήστε έναν κατάλληλο κύλινδρο, συνήθως έναν κύλινδρο αερίου. Ο σωλήνας τυλίγεται σε κύλινδρο και για να διατηρηθεί το σωστό βήμα μεταξύ των στροφών του πηνίου, χρησιμοποιείται διάτρητη ράγα αλουμινίου. Επιπλέον, σε ένα πλαστικό δοχείο, πρέπει να κάνετε οπές για την τροφοδοσία και την αφαίρεση εξωτερικού αέρα. Το πηνίο εξατμιστή μπορεί εύκολα να χωρέσει σε μικρότερη χωρητικότητα, ωστόσο, για αυτό θα χρειαστεί να κάνετε περισσότερες στροφές μικρότερης διαμέτρου, γεγονός που περιπλέκει πολύ την εργασία και επηρεάζει αρνητικά την ποιότητά του.

Ένα άλλο πηνίο χαλκού θα χρειαστεί για τον πυκνωτή. Αυτό το στοιχείο είναι συνήθως κατασκευασμένο από μεταλλική δεξαμενή, η οποία πρέπει να κοπεί και στη συνέχεια να παρασκευαστεί. Ένα χάλκινο πηνίο για το ψυκτικό εισάγεται επίσης μέσα και γίνονται οπές μέσω των οποίων ο εσωτερικός αέρας θα ρέει και εκκενώνεται. Η εργασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια μηχανή συγκόλλησης.

Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του συστήματος είναι ένας συμπιεστής. Για να φτιάξετε αυτό το στοιχείο είναι αρκετά προβληματικό, ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συνήθως βιομηχανικά μοντέλα. Η επιλογή προϋπολογισμού για την επίλυση του προβλήματος είναι να αφαιρέσετε τον συμπιεστή που λειτουργεί από το κατεστραμμένο σύστημα split. Συνήθως, η ισχύς τέτοιων συμπιεστών είναι ιδανική για οικιακές αντλίες θερμότητας και ο υπόλοιπος πόρος είναι αρκετός για πολλά χρόνια λειτουργίας.

Αφού όλα τα στοιχεία είναι έτοιμα, θα πρέπει:

1. Συνδέστε τα μαζί.
2. Γεμίστε το σύστημα με ψυκτικό.
3. Συνδέστε τον εξατμιστή στο εξωτερικό σύστημα εισαγωγής αέρα.
4. Συνδέστε το συμπυκνωτή στο σύστημα θέρμανσης του σπιτιού.

Το φορτίο ψυκτικού είναι ένα δύσκολο και υπεύθυνο στάδιο εργασίας. Για να ολοκληρώσετε αυτήν την εργασία, είναι καλύτερο να προσκαλέσετε έναν έμπειρο πλοίαρχο ψύξης. Δεν θα γεμίσει μόνο το freon με την αντλία θερμότητας, αλλά και θα βοηθήσει στον έλεγχο της ποιότητας της συσκευής.

Ρύθμιση συστήματος θέρμανσης αέρα

Η θέρμανση αέρα είναι πιο κατάλληλη για χρήση με αντλία θερμότητας από τα παραδοσιακά συστήματα νερού με ογκώδη και ακριβά καλοριφέρ, καθώς σε αυτήν την περίπτωση δεν χρειάζεται να θερμάνετε το ψυκτικό σε πολύ υψηλή θερμοκρασία. Ο θερμαινόμενος αέρας διανέμεται στο σαλόνι μέσω συστήματος αγωγών. Αυτό εξαλείφει αρκετά σημαντική απώλεια θερμότητας, η οποία είναι αναπόφευκτη κατά τη μεταφορά ζεστού νερού.

Για την αντλία θερμότητας αέρα-αέρα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι τύποι αεραγωγών, συνήθως αυτές είναι αξιόπιστες γαλβανισμένες χαλύβδινες κατασκευές

Ο θερμαινόμενος αέρας από τον εναλλάκτη θερμότητας εισέρχεται στο φίλτρο και στη συνέχεια στο σύστημα αγωγών. Συγχρόνως, αναμιγνύεται μια συγκεκριμένη ποσότητα εξωτερικού αέρα. Αυτό εξασφαλίζει όχι μόνο τη θέρμανση του δωματίου, αλλά και τη σωστή ανταλλαγή αέρα.

Φυσικά, για τη μεταφορά ζεστού αέρα, χρειάζεστε έναν αρκετά ισχυρό ανεμιστήρα. Οι αεραγωγοί συνήθως τοποθετούνται κατά μήκος των τοίχων των δωματίων και ο ζεστός αέρας προέρχεται από τις γρίλιες τροφοδοσίας, οι οποίες πρέπει να τοποθετούνται κοντά στα παράθυρα. Επιπλέον, το σύστημα είναι εξοπλισμένο με θερμοστάτες που σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη θέρμανση των δωματίων σε αυτόματη λειτουργία.

Για τοποθέτηση σύστημα θέρμανσης αέρα πρέπει να αποθηκεύσετε:

• ειδικοί αγωγοί αέρα
• ένα σύνολο γρίλιων εφοδιασμού ·
• ενισχυμένη ταινία αλουμινίου.
• ένα σετ συνδετήρων.
• εργαλείο για εργασία με γαλβανισμένο χάλυβα.

Τόσο οι άκαμπτοι όσο και οι εύκαμπτοι αγωγοί έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για τη μεταφορά ζεστού αέρα. Για άκαμπτες κατασκευές, θα χρειαστούν πρόσθετες στροφές για την ανάπτυξη της κατεύθυνσης της ροής αέρα στην απαιτούμενη γωνία (45 ή 90 μοίρες).

Εάν σκοπεύετε να εγκαταστήσετε θέρμανση αέρα ακόμη και στο στάδιο της οικοδόμησης ενός σπιτιού, μπορείτε να κρύψετε τους αεραγωγούς στον τοίχο ή κάτω από την ψευδοροφή. Διαφορετικά, καλύπτονται με ειδικά διακοσμητικά στοιχεία.

Είναι καλύτερο να τοποθετήσετε το σύστημα αγωγών στο στάδιο της οικοδόμησης ενός σπιτιού. Στη συνέχεια μπορούν να ενσωματωθούν στους τοίχους. Εάν η απόφαση ληφθεί αργότερα, οι αγωγοί αέρα τοποθετούνται κατά μήκος των τοίχων και τους κρύβουν με διακοσμητικές γρίλιες.