Présentation du système de pompe à chaleur air / air: «climatisation pour chauffage»

Parmi les options de chauffage alternatif, la pompe à chaleur air / air est considérée comme la plus efficace et la moins coûteuse. Pour un tel système, aucun travail compliqué n'est nécessaire pour creuser le sol ou forer des puits spéciaux à l'extérieur, ou pour installer des radiateurs coûteux de chauffage traditionnel à l'intérieur de la maison. Si vous le souhaitez, et avec une certaine habileté, une telle pompe à chaleur peut être effectuée indépendamment, économisant un montant équivalent à quelques milliers de dollars.

Comment fonctionne une pompe à chaleur à air?

Pour une personne nouvelle en physique et en thermodynamique, l'idée d'une pompe à chaleur à air peut sembler absurde. Est-il vraiment possible à une température extérieure nettement inférieure à zéro de chauffer l'air de la maison à un niveau acceptable? C'est en effet possible, c'est pourquoi les modèles industriels d'une grande variété de pompes à chaleur sont vendus avec succès depuis plus d'une décennie. Le principal inconvénient des modèles d'usine est le prix très élevé.

Tous les objets entourant une personne contiennent une certaine quantité d'énergie thermique. Même à 20 degrés de givre dans l'air, l'énergie thermique potentielle est faible. Une pompe à chaleur à air récupère cette énergie dissipée et, au sens figuré, la concentre, puis chauffe le caloporteur. Dans notre cas, encore une fois, les flux d'air circulant à l'intérieur de la maison seront utilisés pour le chauffage.

Un élément important d'un tel système est le réfrigérant, c'est-à-dire une substance avec une température d'ébullition et d'évaporation très basse. Le plus souvent, le gaz fréon est utilisé à ce titre, comme dans un réfrigérateur ou un climatiseur conventionnel. Mais si, dans ces appareils, le réfrigérant élimine la chaleur et la transfère à l'environnement, alors dans la pompe à chaleur, il recueille la chaleur contenue dans l'air et la transfère à la maison.

Le cycle de conversion de l'énergie thermique à faible potentiel en énergie à haut potentiel peut être décrit comme suit:

1. Le ventilateur pompe l'air extérieur dans la chambre avec l'évaporateur.
2. Le réfrigérant à l'intérieur de l'évaporateur se réchauffe et passe à l'état gazeux.
3. Sous forme de gaz, le réfrigérant pénètre dans le compresseur et est en outre chauffé, exposé à une pression élevée.
4. Ensuite, le réfrigérant est transféré au condenseur, où il perd l'énergie reçue et revient à l'état liquide.
5. La chaleur qui en résulte est utilisée pour chauffer la maison.
6. Le réfrigérant liquide est renvoyé à l'évaporateur.

Pour augmenter l'efficacité de l'appareil, il est recommandé d'utiliser un papillon spécial entre le condenseur et l'évaporateur. Ce cycle, appelé principe inverse de Carnot, se répète encore et encore.Pour automatiser le processus, une unité de contrôle automatique est incluse dans le circuit.

Ce diagramme illustre le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur air / air. La faible énergie potentielle de l'air extérieur est convertie en énergie thermique à fort potentiel

Comment chauffer une maison avec de l'air?

Une expérience intéressante dans l'utilisation d'une pompe à chaleur air-air est présentée dans la vidéo suivante:

Pour chauffer efficacement la maison à l'aide de l'air, il est nécessaire d'effectuer trois étapes de travail:

1. Assurez-vous que l'air extérieur nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur est aspiré.
2. Assemblez les différentes pièces de la pompe à chaleur dans un seul appareil.
3. Créez un système de chauffage à air chez vous.

Pour assurer la circulation de l'air extérieur, un puissant ventilateur est utilisé. Il peut être installé directement contre le mur du bâtiment ou à une certaine distance, en choisissant un endroit approprié dans la cour d'une maison privée. Il est recommandé de placer le ventilateur dans un espace ouvert avec une bonne circulation d'air. L'air entrera dans la maison par des pipelines spéciaux. Si le ventilateur est installé dans la cour, vous devrez effectuer deux conduites: pour l'entrée d'air de l'extérieur et pour le flux d'air inversé. En règle générale, les tuyaux sont posés dans une tranchée creusée dans le sol (en même temps, ils doivent être isolés), ou ils sont laissés directement à travers le mur.

L'unité extérieure de la pompe à chaleur air / air peut être placée dans un endroit approprié avec un bon flux d'air: près du mur de la maison ou même sur son toit

Comment réaliser soi-même un tel assemblage?

En règle générale, les pompes à chaleur air-air se composent d'un certain nombre d'appareils, tels qu'un évaporateur, un compresseur et un condenseur. Pour la fabrication de l'évaporateur, vous pouvez utiliser un grand réservoir en plastique, la capacité recommandée est de 100 à 120 litres. Un serpentin d'un tuyau en cuivre est inséré à l'intérieur de ce réservoir, à travers lequel le réfrigérant circulera. Pour fabriquer une bobine, utilisez une bouteille appropriée, le plus souvent c'est une bouteille de gaz. Le tuyau est enroulé sur un cylindre, et afin de maintenir le pas correct entre les tours de la bobine, un rail perforé en aluminium est utilisé. De plus, dans un récipient en plastique, vous devez faire des trous pour fournir et évacuer l'air extérieur. Le serpentin d'évaporateur peut facilement s'adapter à une plus petite capacité, cependant, pour cela, il sera nécessaire de faire plus de tours d'un diamètre plus petit, ce qui complique considérablement le travail et affecte négativement sa qualité.

Une autre bobine de cuivre sera nécessaire pour le condensateur. Cet élément est généralement constitué d'un réservoir en métal, qui devra être découpé puis brassé. Un serpentin en cuivre pour le réfrigérant est également inséré à l'intérieur et des trous sont pratiqués à travers lesquels l'air intérieur entrera et se déchargera. Le travail est effectué à l'aide d'une machine à souder.

L'un des éléments les plus importants du système est un compresseur. Pour fabriquer cet élément vous-même est assez problématique, par conséquent, les modèles industriels sont généralement utilisés. L'option budgétaire pour résoudre le problème consiste à retirer le compresseur qui fonctionne du système divisé endommagé. En règle générale, la puissance de ces compresseurs est parfaite pour les pompes à chaleur auto-fabriquées et la ressource restante est suffisante pour de nombreuses années de fonctionnement.

Une fois tous les éléments prêts, vous devez:

1. Connectez-les ensemble.
2. Remplissez le système de réfrigérant.
3. Connectez l'évaporateur au système d'admission d'air extérieur.
4. Connectez le condenseur au système de chauffage de la maison.

La charge de réfrigérant est une étape de travail difficile et responsable. Pour accomplir cette tâche, il est préférable d'inviter un maître en réfrigération expérimenté. Il remplira non seulement le fréon avec la pompe à chaleur, mais aidera également à vérifier la qualité de l'appareil.

Agencement d'un système de chauffage à air

Le chauffage à air est mieux adapté pour une utilisation avec une pompe à chaleur que les systèmes à eau traditionnels avec des radiateurs encombrants et coûteux, car dans ce cas, il n'est pas nécessaire de chauffer le liquide de refroidissement à une température très élevée. L'air chauffé est distribué dans le salon par un système de conduits. Cela élimine les pertes de chaleur assez importantes, ce qui est inévitable lors du transport de l'eau chaude.

Pour la pompe à chaleur air / air, différents types de conduits d'air peuvent être utilisés, le plus souvent des structures en acier galvanisé fiables

L'air chauffé de l'échangeur de chaleur entre dans le filtre, puis dans le système de conduits. En même temps, une certaine quantité d'air extérieur y est mélangée. Cela garantit non seulement le chauffage de la pièce, mais également l'échange d'air correct.

Bien sûr, pour transporter de l'air chaud, vous avez besoin d'un ventilateur suffisamment puissant. Les conduits d'air sont généralement posés le long des murs des pièces, et l'air chaud provient des grilles d'alimentation, qu'il est conseillé de placer près des fenêtres. De plus, le système est équipé de thermostats qui vous permettent de régler le chauffage des pièces en mode automatique.

Pour le montage système de chauffage à air doivent s'approvisionner:

• conduits d'air spéciaux;
• un ensemble de grilles d'alimentation;
• ruban d'aluminium renforcé;
• un ensemble de fixations;
• outil pour travailler avec de l'acier galvanisé.

Des conduits rigides et flexibles ont été utilisés avec succès pour transporter de l'air chaud. Pour les structures rigides, des coudes supplémentaires seront nécessaires pour déployer la direction du flux d'air à l'angle requis (45 ou 90 degrés).

Si vous prévoyez d'installer un chauffage à air même au stade de la construction d'une maison, vous pouvez cacher les conduits d'air dans le mur ou sous le faux plafond. Sinon, ils sont recouverts d'éléments décoratifs spéciaux.

Il est préférable de monter le système de conduits au stade de la construction d'une maison. Ensuite, ils peuvent être construits directement dans les murs. Si la décision est prise plus tard, des conduits d'air sont placés le long des murs et les cachent avec des grilles décoratives.