Prezentare generală a sistemului pompei de căldură aer-aer: „aer condiționat pentru încălzire”

Printre opțiunile pentru încălzirea alternativă, pompa de căldură aer-aer este considerată cea mai eficientă și cea mai puțin costisitoare. Pentru un astfel de sistem, nu este necesară nicio lucrare complicată pentru a excava solul sau a găuri puțuri speciale în exterior sau pentru a instala calorifere costisitoare de încălzire tradițională a apei în interiorul casei. Dacă doriți, și cu o anumită abilitate, o astfel de pompă de căldură poate fi făcută independent, economisind o sumă echivalentă cu câteva mii de dolari.

Cum funcționează o pompă de căldură cu aer?

Pentru o persoană nouă în fizică și termodinamică, ideea unei pompe de căldură cu aer poate părea absurdă. Este într-adevăr posibil, la temperatura exterioară, semnificativ sub zero, încălzirea aerului din casă la un nivel acceptabil? Acest lucru este cu adevărat posibil, motiv pentru care modelele industriale ale celor mai diverse pompe de căldură s-au vândut cu succes de mai bine de un deceniu. Principalul dezavantaj al modelelor din fabrică este prețul foarte ridicat.

Toate obiectele din jurul unei persoane conțin o anumită cantitate de energie termică. Chiar și la 20 de grade de îngheț în aer există o energie termică potențială scăzută. O pompă de căldură cu aer colectează această energie disipată și, figurat vorbind, o concentrează, apoi încălzește purtătorul de căldură. În cazul nostru, din nou, fluxurile de aer care circulă în interiorul casei vor fi utilizate pentru încălzire.

Un element important al unui astfel de sistem este agentul frigorific, adică o substanță cu o temperatură foarte mică de fierbere și evaporare. Cel mai adesea, gazul Freon este utilizat în această calitate, la fel ca la frigider sau la un aparat de aer condiționat obișnuit. Dar dacă în aceste dispozitive, agentul frigorific îndepărtează căldura și îl transferă în mediu, atunci în pompa de căldură colectează căldura conținută în aer și o transferă în casă.

Ciclul de conversie a energiei termice cu potențial scăzut în energie cu potențial ridicat poate fi descris după cum urmează:

1. Ventilatorul pompează aerul exterior în cameră cu ajutorul evaporatorului.
2. Refrigerantul din interiorul evaporatorului se încălzește și trece într-o stare gazoasă.
3. Sub formă de gaz, agentul frigorific intră în compresor și este încălzit suplimentar, expus la presiune ridicată.
4. Apoi, agentul frigorific este transferat în condensator, unde pierde energia primită și revine din nou la starea lichidă.
5. Căldura rezultată este folosită pentru încălzirea casei.
6. Agentul frigorific lichid este returnat la evaporator.

Pentru a crește eficiența dispozitivului, se recomandă utilizarea unei supape de accelerație specială între condensator și evaporator. Acest ciclu, numit principiul Carnot invers, se repetă din nou și din nou.Pentru automatizarea procesului, o unitate de control automată este inclusă în circuit.

Această diagramă ilustrează principiul funcționării pompei de căldură aer-aer. Energia de potențial scăzută a aerului exterior este transformată în energie termică cu potențial ridicat

Cum să încălzești o casă cu aer?

Experiența interesantă în utilizarea unei pompe de căldură aer-aer este prezentată în următorul videoclip:

Pentru a încălzi eficient casa cu ajutorul aerului, este necesar să efectuați trei etape de lucru:

1. Asigurați-vă că aerul exterior necesar pentru funcționarea pompei de căldură este atras.
2. Asamblați părți individuale ale pompei de căldură într-un singur dispozitiv.
3. Creați un sistem de încălzire a aerului acasă.

Un ventilator puternic este folosit pentru a furniza aer exterior. Poate fi instalat direct pe peretele clădirii sau la o anumită distanță, alegând un loc potrivit în curtea unei case private. Se recomandă să amplasați ventilatorul într-un spațiu deschis, cu un flux de aer bun. Aerul va intra în casă prin conducte speciale. Dacă ventilatorul este instalat în curte, atunci va trebui să efectuați două conducte: pentru admisia aerului din exterior și pentru fluxul de aer invers. În mod obișnuit, țevile sunt așezate într-un șanț săpat în pământ (în același timp trebuie izolate) sau sunt lăsate direct prin perete.

Unitatea de pompare de căldură aer-aer exterior poate fi amplasată într-un loc adecvat, cu un flux de aer bun: lângă peretele casei sau chiar pe acoperișul său

Cum să faci singur o astfel de asamblare?

De obicei, pompele de căldură aer-aer constau dintr-un număr de dispozitive, cum ar fi un evaporator, un compresor și un condensator. Pentru fabricarea evaporatorului, puteți utiliza un rezervor mare de plastic, capacitatea recomandată este de 100-120 litri. În interiorul acestui rezervor este introdusă o bobină dintr-o conductă de cupru, prin care va circula agentul frigorific. Pentru a face o bobină, utilizați un cilindru potrivit, cel mai adesea este un cilindru pe gaz. Țeva este înfășurată pe un cilindru și, pentru a menține pasul corect între virajele bobinei, se folosește o șină perforată din aluminiu. În plus, într-un recipient de plastic, trebuie să faceți găuri pentru alimentarea și eliminarea aerului exterior. Bobina de evaporator se poate încadra cu ușurință într-o capacitate mai mică, totuși, pentru aceasta va fi necesar să se facă mai multe viraje cu un diametru mai mic, ceea ce complică semnificativ lucrarea și afectează în mod negativ calitatea acesteia.

O altă bobină de cupru va fi necesară pentru condensator. Acest element este de obicei format dintr-un rezervor metalic, care va trebui tăiat și apoi fabricat. În interior se introduce o bobină de cupru pentru agentul frigorific și se realizează găuri prin care va curge și se va descărca aerul interior. Lucrările se efectuează cu ajutorul unei mașini de sudare.

Unul dintre cele mai importante elemente ale sistemului este un compresor. Pentru a face acest element singur este destul de problematic, de aceea sunt utilizate de obicei modele industriale. Opțiunea bugetară pentru rezolvarea problemei este scoaterea compresorului funcțional din sistemul despărțit deteriorat. De obicei, puterea unor astfel de compresoare este perfectă pentru pompele de căldură de casă, iar resursa rămasă este suficientă pentru mulți ani de funcționare.

După ce toate elementele sunt gata, ar trebui să:

1. Conectați-le împreună.
2. Umpleți sistemul cu agent frigorific.
3. Conectați evaporatorul la sistemul de admisie a aerului exterior.
4. Conectați condensatorul la sistemul de încălzire al casei.

Taxa frigorifică este o etapă dificilă și responsabilă a muncii. Pentru a îndeplini această sarcină, este mai bine să invitați un maestru frigorific cu experiență. El nu numai că va umple freonul cu pompa de căldură, dar va ajuta și la verificarea calității dispozitivului.

Amenajarea unui sistem de încălzire cu aer

Încălzirea cu aer este mai potrivită pentru utilizarea cu o pompă de căldură decât sistemele tradiționale de apă cu radiatoare voluminoase și scumpe, deoarece în acest caz nu este necesară încălzirea lichidului de răcire la o temperatură foarte ridicată. Aerul încălzit este distribuit în camera de zi printr-un sistem de conducte. Aceasta elimină pierderile de căldură destul de importante, ceea ce este inevitabil atunci când transportăm apă caldă.

Pentru pompa de căldură aer-aer pot fi utilizate diferite tipuri de conducte de aer, cel mai adesea acestea sunt structuri de oțel galvanizat fiabile

Aerul încălzit de la schimbătorul de căldură intră în filtru, apoi în sistemul de conducte. În același timp, o anumită cantitate de aer exterior este amestecată cu acesta. Aceasta asigură nu numai încălzirea camerei, ci și schimbul corect de aer.

Desigur, pentru a transporta aer cald, aveți nevoie de un ventilator suficient de puternic. Conductele de aer sunt de obicei așezate de-a lungul pereților camerelor, iar aerul cald provine de la grilele de alimentare, care este recomandabil să fie amplasate lângă ferestre. În plus, sistemul este echipat cu termostate care vă permit să reglați încălzirea încăperilor în regim automat.

Pentru montare sistem de încălzire cu aer trebuie să se aprovizioneze:

• conducte speciale de aer;
• un set de grile de alimentare;
• bandă armată din aluminiu;
• un set de elemente de fixare;
• unealtă pentru lucrul cu oțel zincat.

Atât conductele rigide, cât și cele flexibile au fost utilizate cu succes pentru transportul aerului cald. Pentru structurile rigide, vor fi necesare curburi suplimentare pentru a implementa direcția de curgere a aerului în unghiul necesar (45 sau 90 de grade).

Dacă intenționați să instalați încălzirea cu aer chiar în faza construirii unei case, puteți ascunde conductele de aer în perete sau sub tavanul fals. În caz contrar, acestea sunt acoperite cu elemente decorative speciale.

Cel mai bine este să montați sistemul de conducte în stadiul construirii unei case. Apoi pot fi construite chiar în pereți. Dacă decizia este luată mai târziu, conductele de aer sunt plasate de-a lungul pereților și le ascund cu grile decorative.