Преглед система топлотних пумпи зрак-зрак: „клима уређај за гријање“

Међу опцијама алтернативног грејања, топлотна пумпа ваздух-ваздух сматра се најефикаснијом и најјефтинијом. За такав систем нису потребни компликовани радови да се ископи тло или избуше посебни бунари напољу или се поставе скупи радијатори традиционалног грејања воде унутар куће. По жељи и уз одређену вештину, таква топлотна пумпа се може извршити самостално, штедећи износ који одговара пар хиљада долара.

Како функционише ваздушна топлотна пумпа?

Особи која је нова за физику и термодинамику идеја о ваздушној топлотној пумпи може се чинити апсурдном. Да ли је заиста могуће на спољној температури значајно испод нуле загрејати ваздух у кући на прихватљив ниво? То је заиста могуће, због чега се индустријски модели широког спектра топлотних пумпи прилично успешно продају већ више од деценије. Главни недостатак фабричких модела је веома висока цена.

Сви предмети који окружују човека садрже одређену количину топлотне енергије. Чак и при 20 степени мраза у ваздуху постоји мала потенцијална топлотна енергија. Зрачна топлотна пумпа сакупља ову распршену енергију и, фигуративно речено, концентрише је, затим загревајући носач топлоте. У нашем случају поново ће се за грејање користити токови ваздуха који круже унутар куће.

Важан елемент таквог система је расхладно средство, тј. Твар са врло ниском температуром кључања и испаравања. Најчешће се фреон гас користи у овом квалитету, исти као у фрижидеру или обичном клима уређају. Али ако у овим уређајима расхладно средство уклања топлину и преноси је у околину, онда у топлотној пумпи скупља топлину која се налази у ваздуху и преноси је у кућу.

Циклус претварања ниско-потенцијалне топлотне енергије у енергију високог потенцијала може се описати на следећи начин:

1. Вентилатор пумпа спољни ваздух у комору помоћу испаривача.
2. Расхладно средство унутар испаривача се загрева и прелази у гасовито стање.
3. У облику гаса, расхладно средство улази у компресор и додатно се загрева, изложено високом притиску.
4. Затим се расхладно средство преноси у кондензатор, где губи примљену енергију и враћа се у течно стање.
5. Добијена топлота користи се за грејање куће.
6. Течни расхладни флуид се враћа у испаривач.

Да бисте повећали ефикасност уређаја, препоручује се коришћење посебног лептирастог вентила између кондензатора и испаривача. Овај циклус, назван инверзни Царнотов принцип, понавља се изнова и изнова.Да би се процес аутоматизовао, у круг је укључена и аутоматска контролна јединица.

Овај дијаграм илуструје принцип рада топлотне пумпе зрак-ваздух. Енергија ниског потенцијала спољног ваздуха претвара се у топлотну енергију са високим потенцијалом

Како загрејати кућу ваздухом?

Занимљиво искуство у коришћењу топлотне пумпе ваздух-ваздух представљено је у следећем видеу:

За ефикасно загревање куће уз помоћ ваздуха, потребно је извршити три фазе рада:

1. Осигурајте да се увуче спољни ваздух неопходан за рад топлотне пумпе.
2. Саставите појединачне делове топлотне пумпе у једном уређају.
3. Креирајте систем грејања ваздуха код куће.

Снажни вентилатор користи се за снабдевање спољним ваздухом. Може се поставити директно уз зид зграде или на неко растојање, одабиром погодног места у дворишту приватне куће. Препоручује се постављање вентилатора на отворен простор са добрим протоком ваздуха. Ваздух ће ући у кућу кроз посебне цевоводе. Ако је вентилатор постављен у дворишту, тада ћете требати да проведете два цевовода: за довод ваздуха споља и за повратни проток ваздуха. Обично се цеви постављају у ров укопан у земљу (истовремено их треба изоловати) или се пуштају директно кроз зид.

Вањска топлотна пумпа зрак-зрак може бити постављена на погодном мјесту са добрим протоком зрака: близу зида куће или чак на крову

Како сами направити такав склоп?

Обично се топлотне пумпе ваздух-ваздух састоје од више уређаја, као што су испаривач, компресор и кондензатор. За производњу испаривача можете користити велики пластични резервоар, препоручена запремина је 100-120 литара. Унутар овог резервоара убачен је завојница из бакрене цеви, кроз коју ће циркулирати расхладно средство. За прављење завојнице користите одговарајући цилиндар, најчешће је то цилиндар са гасом. Цев је намотана на цилиндар, а да би се одржао исправан корак између завоја завојнице користи се алуминијумска перфорирана шина. Поред тога, у пластичној посуди морате направити рупе за довод и уклањање спољног ваздуха. Завојница испаривача лако се може уклопити у мањи капацитет, међутим, за то ће бити потребно направити више завоја мањег пречника, што знатно отежава рад и негативно утиче на његов квалитет.

За кондензатор ће бити потребна још једна бакрена завојница. Овај елемент се обично прави од металног резервоара, који ће се морати исећи, а затим и савити. Унутра је убачена и бакрена завојница за расхладно средство и направљене су рупе кроз које ће унутрашњи ваздух тећи и празнити се. Рад се изводи помоћу апарата за заваривање.

Један од најважнијих елемената система је компресор. Да бисте сами направили овај елемент прилично је проблематично, па се обично користе индустријски модели. Буџетска опција за решавање проблема је уклањање радног компресора из оштећеног сплит система. Обично је снага таквих компресора савршена за самосталне топлотне пумпе, а преостали ресурс је довољан за дугогодишњи рад.

Након што су сви елементи спремни:

1. Повежите их заједно.
2. Напуните систем расхладним средством.
3. Спојите испаривач на спољни систем за усис ваздуха.
4. Кондензатор прикључите на систем грејања куће.

Наплата расхладног средства је тешка и одговорна фаза рада. Да бисте испунили овај задатак, боље је позвати искусног мајстора за хлађење. Он не само да пуни фреон топлотном пумпом, већ ће такође помоћи у провери квалитета уређаја.

Распоред система за ваздушно грејање

Грејање ваздуха је погодније за употребу са топлотном пумпом од традиционалних водоводних система са гломазним и скупим радијаторима, јер у овом случају нема потребе за загревањем расхладне течности на веома високу температуру. Гријани зрак се дистрибуира у дневној соби путем система канала. На тај начин се елиминишу прилично значајни губици топлоте, што је неизбежно приликом транспорта топле воде.

За топлотну пумпу ваздух-ваздух могу се користити разне врсте ваздушних канала, најчешће су то поуздано поцинковане челичне конструкције

Загрејани ваздух из измењивача топлоте улази у филтер, а потом у систем канала. Истовремено се са њом меша и одређена количина спољног ваздуха. Ово осигурава не само загревање просторије, већ и правилну размену ваздуха.

Наравно, за транспорт топлог ваздуха потребан вам је довољно моћан вентилатор. Канали за ваздух обично се постављају дуж зидова просторија, а топао ваздух долази из доводних решетки, које би требало да буду постављене близу прозора. Поред тога, систем је опремљен са термостатима који вам омогућавају регулисање грејања просторија у аутоматском режиму.

За монтажу ваздушни систем грејања морају да се залихе:

• посебни канали за ваздух;
• сет решетки за снабдевање;
• ојачана алуминијумска трака;
• сет затварача;
• алат за рад са поцинкованим челиком.

И крути и флексибилни канали успешно се користе за транспорт врућег ваздуха. За круте конструкције потребне су додатне савијање за постављање правца протока ваздуха под потребним углом (45 или 90 степени).

Ако планирате да инсталирате грејање ваздухом чак и у фази изградње куће, ваздушне канале можете сакрити у зиду или испод лажног плафона. Иначе су прекривени посебним украсним елементима.

Најбоље је монтирати систем канала у фази изградње куће. Тада се могу уградити право у зидове. Ако се одлука донесе касније, зрачни канали се постављају дуж зидова и скривају их украсним решеткама.