סקירה כללית על משאבת חום אוויר-אוויר: "מיזוג אוויר לחימום"
בין האפשרויות לחימום אלטרנטיבי, משאבת החום אוויר לאוויר נחשבת ליעילה והפחות יקרה. עבור מערכת כזו לא נדרשת עבודה מסובכת לחפירת האדמה או לקידוח בארות מיוחדות בחוץ, או להתקנת רדיאטורים יקרים של חימום מים מסורתי בתוך הבית. אם תרצה, ובמיומנות מסוימת, ניתן לבצע משאבת חום כזו באופן עצמאי, ולחסוך סכום השווה לכמה אלפי דולרים.
תוֹכֶן
כיצד פועלת משאבת חום אוויר?
לאדם חדש בפיזיקה ותרמודינמיקה, הרעיון של משאבת חום אוויר עשוי להיראות מופרך. האם באמת אפשרי בטמפרטורת חוץ באופן משמעותי מתחת לאפס לחמם את האוויר בבית לרמה מקובלת? זה באמת אפשרי, וזו הסיבה שדגמים תעשייתיים של מגוון רחב של משאבות חום נמכרים בהצלחה די כבר יותר מעשור. החיסרון העיקרי של דגמי המפעל הוא המחיר הגבוה מאוד.
כל העצמים המקיפים את האדם מכילים כמות מסוימת של אנרגיה תרמית. אפילו ב 20 מעלות כפור באוויר יש אנרגיה תרמית פוטנציאלית נמוכה. משאבת חום אוויר אוספת את האנרגיה המפוזרת הזו ובאופן פיגורטיבי היא מרכזת אותה ואז מחממת את מנשא החום. במקרה שלנו, שוב, זרימות אוויר המסתובבות בתוך הבית ישמשו לחימום.
מרכיב חשוב במערכת כזו הוא נוזל הקירור, כלומר חומר בעל טמפרטורת רתיחה מאוד גבוהה של אידוי. לרוב משתמשים בגז של פרייון באיכות זו, זהה למקרר או במזגן רגיל. אבל אם במכשירים אלה קירור מסיר חום ומעביר אותו לסביבה, אז במשאבת החום הוא אוסף את החום הכלול באוויר ומעביר אותו לבית.
ניתן לתאר את מחזור המרת האנרגיה התרמית בעלת פוטנציאל נמוך לאנרגיה בעלת פוטנציאל גבוה:
- המאוורר שואב אוויר חיצוני לתא עם המאייד.
- הקירור שבתוך המאייד מתחמם ונכנס למצב גזי.
- בצורה של גז הקירור נכנס למדחס ומתחמם כאשר הוא חשוף ללחץ גבוה.
- ואז הקרר מועבר לקבל, שם הוא מאבד את האנרגיה שהתקבלה וחוזר שוב למצב הנוזל.
- החום שנוצר משמש לחימום הבית.
- נוזל הקירור הנוזל מוחזר למאייד.
כדי להגביר את היעילות של המכשיר, מומלץ להשתמש במסתם מצערת מיוחד בין הקבל למאייד. מחזור זה, המכונה עקרון קרנו ההפוך, חוזר על עצמו שוב ושוב.כדי להפוך את התהליך לאוטומטי, כלול יחידת בקרה אוטומטית במעגל.
תרשים זה ממחיש את עקרון הפעולה של משאבת החום אוויר-אוויר. האנרגיה הפוטנציאלית הנמוכה של אוויר החוץ מומרת לאנרגיית חום בעלת פוטנציאל גבוה
איך לחמם בית באוויר?
החוויה המעניינת בשימוש במשאבת חום אוויר-אוויר מוצגת בסרטון הבא:
כדי לחמם את הבית ביעילות בעזרת אוויר, יש צורך לבצע שלושה שלבי עבודה:
- ודא שאוויר החוץ הנדרש להפעלת משאבת החום נמשך.
- הרכיב חלקים בודדים של משאבת החום במכשיר יחיד.
- צור מערכת חימום אוויר בבית.
כדי להבטיח את זרימת האוויר החיצוני, נעשה שימוש במאוורר חזק. ניתן להתקין אותו ישירות על קיר הבניין או במרחק מסוים, תוך בחירת מקום מתאים בחצר בית פרטי. מומלץ למקם את המאוורר בחלל פתוח עם זרימת אוויר טובה. אוויר ייכנס לבית דרך צינורות מיוחדים. אם המאוורר מותקן בחצר, תצטרך לבצע שני צינורות: לכניסת אוויר מבחוץ ולזרימת אוויר הפוכה. בדרך כלל, צינורות מונחים בתעלה שנחפרה באדמה (באותו זמן הם צריכים להיות מבודדים), או שהם נותנים ישירות דרך הקיר.
ניתן להציב את היחידה החיצונית של משאבת החום האוויר-לאוויר במקום מתאים עם זרימת אוויר טובה: ליד קיר הבית או אפילו על גגו.
איך להכין עצרת כזו בעצמך?
בדרך כלל משאבות חום אוויר-לאוויר מורכבות ממספר מכשירים, כגון מאייד, מדחס וקבל. לייצור המאייד ניתן להשתמש במיכל פלסטיק גדול, הקיבולת המומלצת היא 100-120 ליטר. בתוך מיכל זה מוחדר סליל מצינור נחושת, דרכו יסתנן קירור. כדי לייצר סליל, השתמשו בצילינדר מתאים, לרוב זהו גליל גז. הצינור מתפתל על צילינדר, וכדי לשמור על הצעד הנכון בין סיבובי הסליל, משתמשים במעקה מחורר אלומיניום. בנוסף, במיכל פלסטיק עליכם ליצור חורים לאספקה והוצאת אוויר חיצוני. סליל המאייד יכול להתאים בקלות ליכולת קטנה יותר, עם זאת, לשם כך יהיה צורך לבצע סיבובים נוספים בקוטר קטן יותר, מה שמסבך את העבודה בצורה משמעותית ומשפיע לרעה על איכותה.
סליל נחושת נוסף יהיה צורך לקבלים. אלמנט זה עשוי בדרך כלל ממכל מתכת, אותו יהיה צורך לחתוך ואז לחלוט. סליל נחושת לקרר המקיר מוכנס גם פנימה ויוצרים חורים שדרכם יזרום האוויר המקורה ויפקע. העבודה מתבצעת באמצעות מכונת ריתוך.
אחד האלמנטים החשובים במערכת הוא מדחס. כדי להפוך את האלמנט הזה בעצמך הוא די בעייתי, לכן בדרך כלל משתמשים במודלים תעשייתיים. אפשרות התקציב לפיתרון הבעיה היא הסרת המדחס הפועל ממערכת הפיצול הפגועה. בדרך כלל, כוחם של מדחסים כאלה מושלם עבור משאבות חום תוצרת בית, והמשאב הנותר מספיק לשנים רבות של פעולה.
לאחר שכל האלמנטים מוכנים, עליכם:
- חבר אותם זה לזה.
- מלאו את המערכת עם נוזל קירור.
- חבר את המאייד למערכת צריכת האוויר החיצונית.
- חבר את הקבל למערכת החימום של הבית.
מטען קירור הוא שלב עבודה קשה ואחראי. כדי לבצע משימה זו עדיף להזמין מאסטר קירור מנוסה. הוא לא רק ימלא את הפריון במשאבת החום, אלא גם יעזור לבדוק את איכות המכשיר.
סידור מערכת חימום אוויר
חימום אוויר מתאים יותר לשימוש עם משאבת חום מאשר מערכות מים מסורתיות עם רדיאטורים מגושמים ויקרים, מכיוון שבמקרה זה אין צורך לחמם את נוזל הקירור לטמפרטורה גבוהה מאוד. אוויר מחומם מופץ בסלון דרך מערכת תעלות. זה מבטל אובדן חום משמעותי למדי, שהוא בלתי נמנע בעת הובלת מים חמים.
ניתן להשתמש בסוגים שונים של תעלות אוויר עבור משאבת החום האוויר-לאוויר, לרוב מדובר במבני פלדה מגולוונת אמינים.
אוויר מחומם ממחלף החום נכנס למסנן ואז למערכת הצינורות. במקביל, מעורבבת לתוכו כמות מסוימת של אוויר חיצוני. זה מבטיח לא רק את חימום החדר, אלא גם את החלפת האוויר הנכונה.
כמובן, כדי להעביר אוויר חם, אתה צריך מאוורר חזק מספיק. תעלות אוויר מונחות בדרך כלל לאורך קירות החדרים, ואוויר חם מגיע מסורגי האספקה, אותם יש להציב בסמוך לחלונות. בנוסף, המערכת מצוידת בתרמוסטטים המאפשרים לכם לווסת את חימום החדרים במצב אוטומטי.
להתקנה מערכת חימום אוויר צריך להצטייד:
- תעלות אוויר מיוחדות;
- סט סורגי אספקה;
- סרט אלומיניום מחוזק;
- סט מחברים;
- כלי לעבודה עם פלדה מגולוונת.
תעלות קשיחות וגמישות כאחד שימשו בהצלחה להובלת אוויר חם. עבור מבנים קשיחים, יהיה צורך בכיפופים נוספים לפריסת כיוון זרימת האוויר בזווית הנדרשת (45 או 90 מעלות).
אם אתם מתכננים להתקין חימום אוויר גם בשלב בניית בית, תוכלו להסתיר את תעלות האוויר בקיר או מתחת לתקרה השגויה. אחרת, הם מכוסים באלמנטים דקורטיביים מיוחדים.
עדיף להעלות את מערכת התעלות בשלב בניית בית. ואז אפשר לבנות אותם ממש בתוך הקירות. אם ההחלטה תתקבל מאוחר יותר, תעלות אוויר מונחות לאורך הקירות ומסתירות אותן בעזרת סורגי נוי.
