Pompe à chaleur air / eau: une revue de la technologie d'auto-conception

Une pompe à chaleur air / eau moderne est un appareil extrêmement utile. Même si la température extérieure approche de zéro, elle peut être utilisée pour chauffer avec succès des pièces assez grandes. Si les pompes à chaleur de type "eau souterraine" ou "eau-eau" sont plus faciles à installer dans une maison privée avec un terrain spacieux, alors le modèle "air-eau" est installé sans problème dans les bâtiments urbains, à la fois résidentiels et de bureaux.

Comment fonctionne ce système?

Le monde qui nous entoure est plein d'énergie, il vous suffit de le collecter et de l'utiliser correctement. Pour cela, des pompes à chaleur air-eau sont conçues. Avec leur aide, il est possible de collecter de l'énergie à faible potentiel de l'environnement et de la convertir en chaleur à haut potentiel, ce qui peut chauffer la maison très efficacement. Les experts appellent ce processus le principe inverse de Carnot, sur la base duquel les unités de réfrigération fonctionnent.

Avec l'aide d'un ventilateur puissant, l'air ordinaire est pris de l'extérieur. Il entre en contact avec l'évaporateur, à l'intérieur duquel circule un réfrigérant le long du serpentin. Lorsqu'il est chauffé, le réfrigérant s'évapore et entre dans le compresseur. Ici, il est comprimé et chauffé à une température d'environ 75 degrés et sous pression pénètre dans le condenseur. Là, le réfrigérant se condense et devient liquide, dégageant de la chaleur dans le système de chauffage domestique. Le fluide frigorigène liquide pénètre dans l'évaporateur, où il se réchauffe sous l'influence de l'air extérieur, etc. Le cycle «chauffage-évaporation-compression-condensation» se répète encore et encore.

L'unité extérieure de la pompe à chaleur air-eau est placée sur le site, choisissant à cet effet près de la maison un endroit avec une bonne circulation d'air

Il est recommandé d'utiliser tous les types de pompes à chaleur non pas avec des radiateurs traditionnels, mais avec les types de chauffage qui ne nécessitent pas de chauffage. liquide de refroidissement à des températures élevées. Ils comprennent "plancher chaud», chauffage par air, radiateurs grande surface, etc.

Avantages et inconvénients d'un tel chauffage

Une pompe à chaleur air / eau moderne est efficace et peut réduire considérablement le chauffage, car:

• l'air peut être qualifié de ressource renouvelable la plus abordable et la moins chère;
• le coût d'installation d'une telle unité sera moins cher que l'installation d'autres types de pompe à chaleur (sol-eau, eau-eau, etc.), et l'ensemble du processus est plus simple et plus rapide;
• le chauffage peut être effectué même à une température extérieure négative;
• l'appareil fonctionne presque silencieusement;
• un échange d'air intérieur efficace est fourni;
• le contrôle de l'installation peut être effectué automatiquement.

En effet, lors de la construction d'une pompe à chaleur à air, il n'est pas nécessaire de forer des puits ou de réaliser des excavations à grande échelle, il n'est pas nécessaire de construire un échangeur de chaleur pour le circuit externe, etc. Deux petits canaux seront nécessaires à travers lesquels l'air sera aspiré puis renvoyé vers l'extérieur. Pour cela, deux petits isolé le pipeline. Il existe des modèles qui n'ont pas besoin de tels pipelines.

Pour une pompe à chaleur air-eau, vous aurez besoin d'un grand ventilateur qui fournira des flux d'air à l'évaporateur. Les pales du ventilateur doivent être recouvertes de grill.

Les inconvénients de cette conception sont peu nombreux, mais ils doivent être pris en compte. Bien que l'on pense qu'une pompe à chaleur à air peut fonctionner efficacement toute l'année, il est toujours préférable de l'utiliser dans des zones aux hivers doux et chauds. Il n'est pas recommandé d'allumer une telle pompe à chaleur à des températures inférieures à -7 degrés. Dans le même temps, l'efficacité du système en hiver sera inférieure à celle du printemps ou de l'automne. Bien que les fabricants affirment que les modèles industriels de pompes à chaleur de ce type peuvent très bien fonctionner à -25 degrés Celsius. Dans une zone au climat rigoureux, la combinaison d'une pompe à chaleur et d'une chaudière traditionnelle, qui ne s'allume qu'en cas de froid intense, peut être l'option la plus rentable.

Bien sûr, pour le fonctionnement de n'importe quelle pompe à chaleur, l'électricité est nécessaire. Pour chaque kilowatt d'électricité dépensé, l'appareil vous permet d'obtenir 3-4 kW d'énergie naturelle. Par conséquent, en fin de compte, l'utilisation d'une pompe à chaleur pour le chauffage est rentable par rapport au coût du chauffage au gaz, au diesel, au combustible solide ou au chauffage avec une chaudière électrique. Cependant, il ne faut pas oublier la dépendance du système à la disponibilité de l'électricité.

Algorithme pour assembler une unité maison

Presque tous les éléments d'une pompe à chaleur à air peuvent être fabriqués indépendamment. Il est recommandé de retirer le compresseur d'un système split traditionnel. En règle générale, un tel appareil a des caractéristiques appropriées et fonctionne assez silencieusement. En plus du compresseur, un certain nombre de matériaux seront nécessaires:

• réservoir métallique en acier inoxydable d'un volume de 100 l ou plus;
• baril en plastique à col large;
• tuyaux en cuivre de différents diamètres (épaisseur de paroi de tuyau - au moins 1 mm);
• jeu de raccords et adaptateurs;
• électrodes
• robinet de vidange;
• ventilateur d'air DU-15;
• soupape de sécurité;
• manomètres;
• dispositifs de commande automatique;
• supports pour fixer les éléments du système;
• fréon et autres

Remarque! Lorsque le compresseur est allumé, un courant suffisamment important sera nécessaire, par conséquent, la charge nominale recommandée du compteur électrique dans la maison doit être d'au moins 40A.

Pour fabriquer une pompe à chaleur à air, vous devez:

1. Faites le plein de compresseur et de supports de montage mural appropriés. Pour fabriquer une pompe à chaleur de 9 kW, vous avez besoin d'un compresseur de 7,2 kW.
2. Pour fabriquer une bobine à partir d'un tube en cuivre en enroulant uniformément le tube autour du cylindre du diamètre souhaité.
3. Pour fabriquer un condensateur, découpez dans un demi réservoir en acier en 100 litres, insérez une bobine de cuivre à l'intérieur.
4. Préparez le réservoir et installez les raccords à vis. Pour installer le condensateur fini, vous aurez également besoin de supports.
5. Coupez le baril en plastique pour faire un évaporateur.
6. Insérez une bobine de cuivre de ¾ pouce du tuyau dans l'évaporateur.
7. Pour monter l'évaporateur sur le mur, vous avez besoin d'un autre ensemble de supports en forme de L.
8. Connectez les éléments dans un système commun.
9. Invitez un maître en réfrigération qui vérifiera la qualité de fabrication et pompera le réfrigérant dans le système.

Après cela, il est nécessaire d'assurer l'admission d'air extérieur et son évacuation pour le contact avec l'évaporateur, ainsi que de connecter l'appareil au système de chauffage de la maison.

Pour fabriquer une bobine à partir d'un tube en cuivre pour une pompe à chaleur air-eau, vous pouvez prendre un cylindre d'un diamètre approprié sous le fréon ou le gaz et enrouler soigneusement le tube dessus

Le compresseur de la pompe à chaleur air-eau peut être retiré du système divisé, en s'assurant qu'il a une puissance suffisante. Un réservoir métallique convient à la fabrication d'un condensateur

Les principes de base du fonctionnement d'une pompe à chaleur à air sont présentés dans le matériel vidéo en utilisant un modèle industriel comme exemple:

Veuillez noter que s'il est décidé d'utiliser la pompe à chaleur en parallèle avec la chaudière, il est recommandé d'utiliser contourne.

Quelques mots sur les calculs de puissance

Avant de commencer à travailler sur la création de la pompe, vous devez déterminer sa puissance. Ne fabriquez pas l'unité «avec une marge», car cela entraînerait des coûts de matériel complètement inutiles. Le manque d'énergie affectera l'efficacité du système, auquel cas la maison sera trop froide.

Pour des calculs détaillés de la puissance de la pompe à chaleur, les spécialistes utilisent des programmes spéciaux qui vous permettent de déterminer d'autres paramètres, par exemple, la surface d'une bobine de cuivre, etc. Dans les champs spéciaux, vous devez saisir des données sur:

• la région dans laquelle les locaux sont situés;
• superficie totale d'une maison privée;
• la hauteur des plafonds dans les chambres;
• degré d'isolation du bâtiment.

Sur la base de ces données, le programme donnera la capacité calculée de la pompe à chaleur. Bien sûr, plus le bâtiment est isolé, moins il faudra de chaleur pour le chauffer, il est donc recommandé de résoudre le problème de l'isolation thermique avant le début de l'installation. Pour vous, nous fournissons des données indicatives pour référence générale.

Dépendance estimée de la capacité de chauffage requise de VT par rapport à la zone de la maison avec de bonnes propriétés d'isolation thermique

Technologie de maintenance appropriée

Le fonctionnement des pompes à chaleur est régulé automatiquement, ce système ne nécessite donc aucun entretien quotidien particulier. Néanmoins, il est recommandé d'inspecter périodiquement, au moins une fois par an, tous les éléments du système pour identifier les éventuels problèmes et les prévenir. Le propriétaire de la pompe à chaleur doit:

1. Vérifiez l'état de tous les filtres disponibles et nettoyez-les.
2. Surveillez la température de l'huile dans le compresseur (elle doit être chaude).
3. Retirez les débris emprisonnés dans l'échangeur de chaleur extérieur.
4. Retirez la poussière et la saleté des capteurs de température.
5. Vérifiez le câblage et les lignes de connexion.
6. Inspectez les tuyaux, les tuyaux et leurs connexions, révélant des fuites.
7. Si nécessaire, lubrifiez les points appropriés sur le moteur et le ventilateur.

En règle générale, le compresseur est équipé d'un système de chauffage au mazout. Avant de démarrer la pompe, vous devez la laisser allumée pendant quelques heures afin que l'huile ait le temps de se réchauffer. Sans cette précaution, l'équipement peut tomber en panne très rapidement.