Pregled sustava toplinske pumpe zrak-zrak: „klima uređaj za grijanje“

Među mogućnostima alternativnog grijanja, toplinska crpka zrak na zrak smatra se najučinkovitijom i najjeftinijom. Za takav sustav nisu potrebni komplicirani radovi na iskopu tla ili izbušenju posebnih bušotina vani ili ugradnji skupih radijatora tradicionalnog grijanja vode unutar kuće. Po želji i uz određenu vještinu, takvu toplinsku pumpu možete napraviti samostalno, uštedevši iznos koji odgovara par tisuća dolara.

Kako djeluje zračna toplinska pumpa?

Osobi koja je nova fizika i termodinamika ideja o zračnoj toplinskoj pumpi može se činiti apsurdnom. Je li zaista moguće na vanjskoj temperaturi značajno ispod nule zagrijati zrak u kući na prihvatljivu razinu? To je stvarno moguće, zato se industrijski modeli najrazličitijih toplinskih pumpi prilično uspješno prodaju više od desetljeća. Glavni nedostatak tvorničkih modela je vrlo visoka cijena.

Svi predmeti koji okružuju osobu sadrže određenu količinu toplinske energije. Čak i pri 20 stupnjeva mraza u zraku postoji mala potencijalna toplinska energija. Zračna toplinska pumpa sakuplja tu raspršenu energiju i, figurativno rečeno, koncentrira je, zatim zagrijavajući nosač topline. U našem slučaju će se opet za grijanje koristiti tokovi zraka koji kruže unutar kuće.

Važan element takvog sustava je rashladno sredstvo, tj. Tvar s vrlo niskom temperaturom ključanja i isparavanja. Najčešće se freon plin koristi u toj kvaliteti, isti kao u hladnjaku ili običnom klima uređaju. Ali ako u tim uređajima rashladno sredstvo uklanja toplinu i prenosi je u okoliš, tada u toplinskoj pumpi skuplja toplinu koja se nalazi u zraku i prenosi je u kuću.

Ciklus pretvaranja nisko-potencijalne toplinske energije u visoko-potencijalnu energiju može se opisati kako slijedi:

1. Ventilator pumpa vanjski zrak u komoru s isparivačem.
2. Rashladno sredstvo unutar isparivača zagrijava se i prelazi u plinovito stanje.
3. U obliku plina, rashladno sredstvo ulazi u kompresor i dodatno se zagrijava, izloženo je visokom tlaku.
4. Zatim se rashladno sredstvo prenosi u kondenzator, gdje gubi primljenu energiju i vraća se u tekuće stanje.
5. Dobivena toplina koristi se za zagrijavanje kuće.
6. Tekuće rashladno sredstvo se vraća u isparivač.

Da biste povećali učinkovitost uređaja, preporučuje se korištenje posebnog leptirastog ventila između kondenzatora i isparivača. Ovaj ciklus, nazvan inverzni Carnotov princip, ponavlja se iznova i iznova.Da bi se proces automatizirao, u krug je uključena automatska upravljačka jedinica.

Ovaj dijagram prikazuje princip rada toplinske pumpe zrak-zrak. Energija niskog potencijala vanjskog zraka pretvara se u toplinsku energiju visokog potencijala

Kako zagrijati kuću zrakom?

Zanimljivo iskustvo korištenja toplinske pumpe zrak-zrak predstavljeno je u sljedećem videu:

Za učinkovito zagrijavanje kuće uz pomoć zraka potrebno je izvršiti tri faze rada:

1. Osigurajte da se uvuče vanjski zrak potreban za rad toplinske crpke.
2. Skupite pojedinačne dijelove toplinske pumpe u jednom uređaju.
3. Izradite sustav grijanja zraka kod kuće.

Snažni ventilator koristi se za opskrbu vanjskim zrakom. Može se postaviti izravno na zid zgrade ili na neke udaljenosti odabirom prikladnog mjesta u dvorištu privatne kuće. Preporučuje se postavljanje ventilatora na otvoreni prostor s dobrim protokom zraka. Zrak će ući u kuću kroz posebne cjevovode. Ako je ventilator instaliran u dvorištu, tada ćete trebati provesti dva cjevovoda: za dovod zraka izvana i za povratni protok zraka. Obično se cijevi polažu u rov ukopan u zemlju (istodobno ih treba izolirati) ili se puštaju izravno kroz zid.

Vanjska toplinska crpka zrak-zrak može se postaviti na prikladno mjesto s dobrim protokom zraka: blizu zida kuće ili čak na krovu

Kako sami napraviti takav sklop?

Obično se toplinske pumpe zrak-zrak sastoje od niza uređaja, poput isparivača, kompresora i kondenzatora. Za proizvodnju isparivača možete koristiti veliki plastični spremnik, preporučeni kapacitet je 100-120 litara. Unutar ovog spremnika umetnut je zavojnica iz bakrene cijevi, kroz koju će cirkulirati rashladno sredstvo. Za izradu zavojnice koristite prikladan cilindar, najčešće je to plinski cilindar. Cijev je namotana na cilindar, a kako bi se održao ispravan korak između zavoja zavojnice koristi se aluminijska perforirana šina. Osim toga, u plastičnoj posudi morate napraviti rupe za dovod i uklanjanje vanjskog zraka. Zavojnica isparivača lako se može uklopiti u manji kapacitet, međutim, za to će biti potrebno napraviti više zavoja manjeg promjera, što uvelike otežava rad i nepovoljno utječe na njegovu kvalitetu.

Za kondenzator će biti potrebna još jedna bakrena zavojnica. Ovaj je element obično izrađen od metalnog spremnika, koji će se morati rezati, a zatim kuhati. Unutar je ubačena i bakrena zavojnica za rashladno sredstvo i napravljene su rupe kroz koje će unutarnji zrak teći i ispustiti. Rad se provodi pomoću aparata za zavarivanje.

Jedan od najvažnijih elemenata sustava je kompresor. Da biste sami napravili ovaj element prilično je problematično, stoga se obično koriste industrijski modeli. Proračunska opcija za rješenje problema je uklanjanje radnog kompresora iz oštećenog split sustava. Obično je snaga takvih kompresora savršena za kućne toplinske pumpe, a preostali resurs dovoljan je za dugogodišnji rad.

Nakon što su svi elementi spremni:

1. Spojite ih zajedno.
2. Napunite sustav rashladnim sredstvom.
3. Spojite isparivač na vanjski sustav usisa zraka.
4. Kondenzator spojite na sustav grijanja kuće.

Naplata rashladnog sredstva je teška i odgovorna faza rada. Za izvršavanje ovog zadatka bolje je pozvati iskusnog majstora za hlađenje. On neće samo napuniti freon toplinskom pumpom, nego će također pomoći u provjeri kvalitete uređaja.

Raspored sustava grijanja zrakom

Grijanje zraka pogodnije je za korištenje s toplinskom pumpom od tradicionalnih vodnih sustava s glomaznim i skupim radijatorima, jer u ovom slučaju nema potrebe za zagrijavanjem rashladne tekućine na vrlo visoku temperaturu. Grijani zrak distribuira se u dnevnoj sobi putem sustava kanala. Time se eliminiraju prilično značajni gubici topline, što je neizbježno prilikom transporta tople vode.

Za toplinsku pumpu zrak-zrak mogu se koristiti različite vrste zračnih kanala, najčešće su to pouzdane pocinčane čelične konstrukcije

Grijani zrak iz izmjenjivača topline ulazi u filter, a potom u sustav kanala. Istodobno se s njom miješa i određena količina vanjskog zraka. To osigurava ne samo zagrijavanje prostorije, već i ispravnu izmjenu zraka.

Naravno, za transport toplog zraka potreban vam je dovoljno moćan ventilator. Zračni kanali obično se postavljaju duž zidova prostorija, a topli zrak dolazi iz opskrbnih rešetki, koje je preporučljivo smjestiti u blizini prozora. Osim toga, sustav je opremljen termostatima koji vam omogućuju regulaciju grijanja prostorija u automatskom načinu rada.

Za montažu sustav grijanja zraka moraju se skladištiti:

• posebni kanali za zrak;
• set opskrbnih rešetki;
• ojačana aluminijska traka;
• skup učvršćivača;
• alat za rad s pocinčanim čelikom.

Kruti i fleksibilni kanali uspješno se koriste za transport vrućeg zraka. Za krute građevine bit će potrebna dodatna zavoja za pokretanje smjera strujanja zraka pod potrebnim kutom (45 ili 90 stupnjeva).

Ako planirate instalirati grijanje zraka čak i u fazi izgradnje kuće, možete sakriti zračne kanale u zidu ili ispod lažnog stropa. Inače su prekriveni posebnim ukrasnim elementima.

Najbolje je montirati kanalski sustav u fazi izgradnje kuće. Tada se mogu ugraditi pravo u zidove. Ako se odluka donese kasnije, zračni kanali se postavljaju duž zidova i skrivaju ih ukrasnim rešetkama.