Топлотна пумпа ваздух-вода: преглед технологије само-дизајна

Модерна топлотна пумпа зрак-вода је изузетно користан уређај. Чак и ако се спољна температура приближи нули, то се може користити за успешно грејање прилично великих просторија. Ако је топлотне пумпе типа "земља-вода" или "вода-вода" лакше инсталирати у приватној кући са пространом парцелом, онда се модел ваздух-вода инсталира без проблема у градским зградама, како стамбеним тако и канцеларијским.

Како функционише овај систем?

Свет око нас је пун енергије, само га требате сакупљати и правилно користити. За то су дизајниране топлотне пумпе ваздух-вода. Уз њихову помоћ могуће је сакупљати ниско-потенцијалну енергију из окружења и претварати је у топлоту високог потенцијала, која може веома ефикасно загревати дом. Стручњаци овај поступак зову обрнути Царнотов принцип, на основу којег раде расхладне јединице.

Уз помоћ моћног вентилатора, извана се увлачи обичан ваздух. Он контактира испаривач, унутар којег се налази расхладно средство које циркулише дуж завојнице. Када се загрева, расхладно средство испарава и улази у компресор. Овде се компримова и загрева до температуре од око 75 степени и под притиском улази у кондензатор. Тамо расхладно средство кондензује и постаје течно, одајући топлоту систему грејања у кући. Течни расхладни флуид улази у испаривач, где се загрева под утицајем спољног ваздуха, итд. Циклус „грејање-испаравање-компресија-кондензација“ се понавља изнова и изнова.

Вањска јединица топлотне пумпе ваздух-вода поставља се на градилишту, бирајући у ту сврху место са добром циркулацијом ваздуха у близини куће

Препоручује се употреба свих врста топлотних пумпи не са традиционалним радијаторима, већ са оним врстама грејања за које није потребно грејање расхладна течност до високих температура. То укључује "топли под», грејање ваздухом, радијатори велике површине итд.

Предности и недостаци таквог грејања

Модерна топлотна пумпа зрак-вода је ефикасна и може значајно уштедјети на гријању, јер:

• ваздух се може назвати најповољнијим и најјефтинијим обновљивим ресурсом;
• трошкови инсталације такве јединице биће јефтинији од инсталирања других врста топлотних пумпи (земља-вода, вода-вода итд.), а цео процес је једноставнији и бржи;
• грејање се може извршити чак и на негативној спољној температури;
• уређај ради готово нечујно;
• обезбеђена је ефикасна размена ваздуха у затвореном;
• контрола инсталације може се извршити аутоматски.

Заиста, приликом конструкције ваздушне топлотне пумпе не треба бушити бушотине или вршити велике ископине, нема потребе за конструкцијом измјењивача топлине за вањски круг, итд. Потребна су два мала канала кроз која ће се улазити и вратити ван. За то, две мале изолована гасовод. Постоје модели којима такви цевоводи нису потребни.

За топлотну пумпу ваздух-вода требат ће вам велики вентилатор који ће доводити протоке зрака до испаривача. Оштрице вентилатора морају бити покривене решетком.

Недостаци овог дизајна су мали, али их треба узети у обзир. Иако се верује да ваздушна топлотна пумпа може ефикасно радити током целе године, ипак је боље користити је у подручјима са благим и топлим зимама. Не препоручује се укључивање такве топлотне пумпе на температурама нижим од -7 степени. Истовремено, ефикасност система зими ће бити мања него у пролеће или јесен. Иако произвођачи тврде да индустријски модели топлотних пумпи овог типа могу прилично успешно да раде на -25 Целзијуса. У области са оштром климом, комбинација топлотне пумпе и традиционалног котла, који се укључује само када наступи јака хладноћа, може бити најисплативија опција.

Наравно, за рад било које топлотне пумпе потребна је струја. За сваки потрошени киловат електричне енергије уређај вам омогућава да добијете 3-4 кВ природне енергије. Стога је, на крају, употреба топлотне пумпе за грејање исплативија у поређењу са трошковима грејања на гас, дизел, чврсто гориво или грејања електричним котлом. Међутим, не треба заборавити на зависност система од доступности електричне енергије.

Алгоритам за састављање домаће јединице

Скоро сви елементи ваздушне топлотне пумпе могу се направити независно. Препоручује се уклањање компресора из конвенционалног сплит система. У правилу, такав уређај има погодне карактеристике и делује прилично тихо. Поред компресора, биће потребан и читав низ материјала:

• метални резервоар од нерђајућег челика запремине 100 л или више;
• пластична бурад са широким вратом;
• бакрене цеви разних пречника (дебљина стијенке цеви - најмање 1 мм);
• сет спојница и адаптера;
• електроде
• одводни вентил;
• душилица за ваздух ДУ-15;
• сигурносни вентил;
• манометри;
• уређаји за аутоматско управљање;
• носачи за уградњу елемената система;
• фреон и други

Белешка! Када се компресор укључи, потребна ће бити довољно велика струја, стога препоручено називно оптерећење електричног бројила у кући треба бити најмање 40А.

Да бисте направили ваздушну топлотну пумпу, морате:

1. Накупите на одговарајућим носачима за компресор и зид. Да бисте направили 9 кВ топлотну пумпу, потребан вам је компресор од 7,2 кВ.
2. Да бисте направили завојницу од бакарне цеви тако што ћете је равномерно омотати око цилиндра жељеног пречника.
3. Да бисте направили кондензатор, исеците напола челични резервоар на 100 литара, убаците бакарну завојницу унутра.
4. Нарежите резервоар и инсталирајте вијке. Да бисте инсталирали готов кондензатор, требат ће вам и носачи.
5. Одрежите пластичну соду да бисте направили испаривач.
6. Уметните бакрену завојницу од ¾ инча од цијеви у испаривач.
7. За постављање испаривача на зид, потребан вам је још један сет носача у облику слова Л.
8. Повежите елементе у заједнички систем.
9. Позовите мајстора за хлађење који провјерава квалитет уградње и пумпа расхладно средство у систем.

Након тога потребно је осигурати довод спољног ваздуха и његово испуштање ради контакта са испаривачем, као и повезивање уређаја на систем грејања куће.

Да бисте направили завојницу од бакрене цеви за топлотну пумпу ваздух-вода, можете узети цилиндар одговарајућег пречника испод фреона или гаса и пажљиво намотати цев преко ње

Компресор топлотне пумпе ваздух-вода може се уклонити из сплит система, осигуравајући да има довољну снагу. Метални резервоар погодан је за производњу кондензатора

Основни принципи рада ваздушне топлотне пумпе приказани су у видео материјалу користећи индустријски модел као пример:

Имајте на уму да ако се одлучите за коришћење топлотне пумпе паралелно са котлом, препоручује се употреба заобићи.

Неколико речи о прорачуну снаге

Пре него што започнете рад на стварању пумпе, требало би да одредите њену снагу. Не правите јединицу „са маржом“, јер ће то довести до потпуно непотребних материјалних трошкова. Недостатак електричне енергије утицаће на ефикасност система, у том случају ће кућа бити превише хладна.

За детаљне прорачуне снаге топлотне пумпе, стручњаци користе посебне програме који вам омогућавају да одредите друге параметре, на пример, површину бакрене завојнице итд. Народни занатлије то раде лакше - користе мрежне калкулаторе који су инсталирани на неким специјализованим локацијама. У посебна поља треба да унесете податке о:

• регион у коме се налазе просторије;
• укупна површина приватне куће;
• висина плафона у собама;
• степен изолације зграде.

На основу тих података програм ће дати израчунату снагу топлотне пумпе. Наравно, што је зграда квалитетнија изолована, то ће бити потребно мање топлоте да би се загревала, па се препоручује да се проблем топлотне изолације реши пре него што инсталација почне. За вас пружамо индикативне податке за општу употребу.

Процењена зависност потребног капацитета грејања топлотних пумпи од површине куће са добрим својствима топлотне изолације

Технологија правилног одржавања

Рад топлотних пумпи се аутоматски регулише, па овај систем не захтева посебну дневну негу. Ипак, препоручује се периодично, барем једном годишње, прегледати све елементе система како би се идентификовали могући проблеми и спречили. Власник топлотне пумпе треба:

1. Проверите стање свих доступних филтера и очистите их.
2. Пратите температуру уља у компресору (треба бити топло).
3. Уклоните нечистоће заробљене у спољном измењивачу топлоте.
4. Уклоните прашину и прљавштину са сензора температуре.
5. Проверите стање ожичења и прикључне водове.
6. Прегледајте црева и цеви и њихове спојеве, откривајући цурења.
7. Ако је потребно, подмажите одговарајуће тачке на мотору и вентилатору.

Компресор је обично опремљен системом за гријање на уље. Пре пуштања пумпе треба је оставити укључену неколико сати да би уље имало времена да се загреје. Без ове мере предострожности опрема може брзо да испадне.