Термопомпа въздух-въздух: принцип, конструкция, избор и изчисление

Структура на термопомпа

Принципът на действие е отдавна известен. Има три затворени херметични вериги - вътрешна, компресорна и външна.

Основните компоненти са:

1. Отоплителна система. Оптимално е да се приложи подово отопление. Допълнително захранване с топла вода.
2. Кондензатор. Предава енергията, събрана отвън от хладилния агент (обикновено фреон), към отоплителната среда (вода).
3. Изпарител. Взема топлинна енергия от топлоносителя (напр. етиленгликол), който циркулира във външния кръг.
4. Компресор. Изпомпва хладилния агент от изпарителя, като го превръща от газообразно в течно състояние, повишава налягането и го охлажда в кондензатора.
5. Разширителен клапан. Монтиран на изпарителя. Управлява потока на хладилния агент.
6. Външна верига. Монтират се на дъното на езерото или се потапят в кладенци.
7. Помпи за вътрешна и външна верига.
8. Автоматизация. Управлява системата в зависимост от зададената стойност за отопление на помещенията и промените във външната температура.

Външният кръг в езерото в близост до сградата изглежда така.

Колекторът е ефективен през цялата година. През зимата при дълбочина над 3 метра температурата на водата е достатъчна за отопление.

След изпарителя хладилният агент преминава през компресора, където налягането и температурата му се повишават. След това в кондензатора той отдава топлина на отоплителната система.

След това хладилният агент преминава през дросела, където налягането рязко спада поради разширяването. При преминаването му в газообразно състояние температурата на хладилния агент спада драстично почти веднага. Този процес може да се изпита на практика, когато се зарежда газова запалка от кутия с втечнен газ. Значителната температурна разлика допринася за ефективното поглъщане на топлина от хладилния агент от външния кръг.

Има опция за отворен колектор. Това е възможно, когато качеството на водата е добро. Тогава системата и помпата не са изложени на риск от замърсяване, отлагане на соли на твърдостта и ускорена корозия.

Такива топлинни генератори стават практически приложими едва след енергийната криза през 70-те години на миналия век.

Дотогава развитието им е било възпрепятствано от относителната евтиния на енергийните източници - петрол, газ и др. Освен това неадекватните технологии възпрепятстват масовото внедряване на иновациите.

Могат ли термопомпите да се монтират собственоръчно?

Въпреки техническата сложност на термопомпите, те могат да бъдат инсталирани самостоятелно. По-конкретно, можете да свършите цялата "черна работа" със собствените си ръце: полагане на технически тръбопроводи и захранващи мрежи, окачване на вътрешни и външни тела. Документацията за всеки конкретен тип термопомпа съдържа изчерпателна информация за условията на монтаж на устройствата, наклона, дължината и допустимите завои на техническите трасета.

След това остава само да повикате специалист, който да провери правилното инсталиране на системата и да гарантира, че правилно въвеждане в експлоатация. Не можете да го направите сами: необходимо е оборудване за почистване и обезвъздушаване на системата, за зареждане на хладилния агент - като цяло процесът е доста технологичен и сложен.

Необходимо е да се подчертае, че инсталирането на такива климатични системи не се извършва "изведнъж". Това изисква подробно предварително изчисление, по-специално е необходимо да се определи подходящият клас на оборудването за конкретните климатични условия и да се изчисли неговият достатъчен капацитет. Разбира се, централното отопление, базирано на термопомпи, е още по-сложно за проектиране и координиране със строителните предприемачи.

Основни правила за инсталиране

Следните важни точки трябва да се спазват, за да се инсталира висококачествен термопомпен отоплител с естествена циркулация:

1. За предпочитане е да поставите радиаторите под прозорците на една и съща височина.
2. Монтирайте котела.
3. Монтирайте разширителния съд.
4. Свържете монтираните елементи с тръби.
5. Поставете нагревателя в отоплителната система и проверете всички компоненти за течове.
6. Стартирайте котела и се насладете на топлината в дома си.

Важна информация от инсталаторите:

1. Котелът трябва да се монтира възможно най-ниско.
2. Тръбите трябва да се полагат с наклон към гърба.
3. Препоръчително е да избягвате голям брой обвивки в системата.
4. Използвайте тръби с голям диаметър.

Надяваме се, че сме разкрили всички нюанси на безпомпената отоплителна система за отопление на вашия дом.

За информация относно инсталирането на отоплителна система без помпа вижте обяснението на гравитационния кръг в следващото видео:

Страница 3

Циркулационните помпи вече се предлагат като аксесоари за отоплителни системи с течна отоплителна среда. Те се използват за отопление с всички видове горива.

В повечето случаи инсталирането на допълнителна помпа в системата за естествена циркулация значително увеличава скоростта на движение и отопление на помещението. Самото устройство не е особено сложно и е с малки размери.

Особено внимание трябва да се обърне на параметрите на допълнителната помпа и на системата

Дълготрайност и поддръжка на системата

Много хора може да бъдат обезкуражени от факта, че производителят на системата твърди, че животът на системата е 7-10 години. На практика тази стойност е много по-висока, само че термопомпата може да загуби капацитета си с течение на времето.

Това се дължи главно на факта, че хладилният агент постепенно изтича в околната среда и се замърсява с влага и други примеси. В този случай има сравнително проста процедура за поддръжка, състояща се от почистване на охлаждащата течност и допълване на нейната концентрация.

Износването на механичните компоненти, като например компресора или вентилатора, е неизбежно. Добрата термопомпа обаче позволява модулна подмяна на компонентите. Дълготрайността на устройството се определя изцяло от условията на експлоатация и техническото съвършенство на системата. Използването на термопомпа, периодичното обледеняване на външното тяло и други смущения в нормалната работа трябва да се избягват от самото начало, за да се гарантира, че тя се изплаща и носи желаната топлина и комфорт в дома.

rmnt.ru

Предимства и недостатъци

Предимствата на използването на термопомпа са следните

1. Възможност за използване в отдалечени селища, където няма газопровод.
2. Икономично използване на електрическа енергия само за работата на самата помпа. Разходите са значително по-ниски, отколкото при използването на електрически уреди за отопление. Термопомпата не консумира повече енергия от домашния хладилник.
3. Възможност за използване на дизелов генератор и слънчеви панели като източник на енергия. Това означава, че в случай на прекъсване на електрозахранването отоплението на къщата няма да спре.
4. Автономност на системата, която не се нуждае от зареждане и контрол.
5. Екологичен монтаж. По време на работа на помпата не се отделят газове и няма емисии в атмосферата.
6. Безопасна работа. Системата не прегрява.
7. Универсалност. Може да се инсталира термопомпа за отопление и охлаждане.
8. Дълъг живот и дълъг експлоатационен период. Компресорът се нуждае от подмяна на всеки 15 до 20 години.
9. Освобождаване на помещението, което е било предназначено за котелно помещение. Освен това не е необходимо да се закупува и съхранява твърдо гориво.

Недостатъци на термопомпите:

1. Инсталацията е скъпа, но се изплаща в рамките на пет години;
2. В северните райони ще се наложи използването на допълнителни отоплителни уреди;
3. Топлинната помпа със земен източник ще наруши екосистемата на мястото, макар и слабо: няма да е възможно да се използва площта за градина или зеленчукова градина и тя ще бъде празна.

Работа на отоплителната система от такава помпа

Принципът на работа на самата система е описан по-горе. Резултатът е отоплителната среда във втория кръг на топлообменника, която след това служи като източник на топлина за отопление на сградата или на отделни помещения.

Класическият начин за разпределение на нагрятата среда е да се свърже топлообменникът в две отделни линии към разпределителния колектор и нагревателя за гореща вода. Отоплителните тела, подовото отопление и другото оборудване на свой ред са свързани към нагревателната серпентина. Това разпределение е необходимо поради различните режими на работа на системите за топла вода и отопление.

Гамата термопомпи въздух-вода предлага мощности от 2 до 120 kW, така че можете да изберете подходящото оборудване за отопление и битова гореща вода във всеки дом.

Режим на подаване на студен въздух

Термопомпите са проектирани не само да отопляват къщата през зимата, но и да осигуряват хладен въздух в горещите дни през лятото. За тази цел циркулацията на хладилния агент се стартира в обратна посока. Охлаждането на радиаторите обаче няма да доведе до желания ефект, тъй като студеният въздух, който тече надолу, няма да създаде комфортни условия в цялото помещение. Следователно, за да се използва инсталация въздух-вода за климатизация, е необходим конвектор с вентилатор.

Освен това към циркулационния кръг се добавят 4-пътен клапан, втори бътерфлай клапан и 2 тръбопровода. С превключването на вентила се затваря линията в посока "зима" и се отваря в посока "лято", а охладената отоплителна среда се подава към конвектора. Отоплението на топлата вода също ще бъде изключено.

Разходите за подобна модернизация, включително допълнително оборудване, материали и труд, могат да бъдат сравними с разходите за климатик. Ето защо в повечето случаи е разумно да се откажете от работа в разделен режим и просто да закупите климатик.

Защо не дърво?

Съседите ни отопляват печките си предимно с дърва, но на мен този вариант не ми хареса от самото начало. Всяка година трябва да правим запаси от гориво, да почистваме котела и да следим изгарянето му. С електричеството всичко е много по-лесно - просто натискате превключвателя и отоплението се включва. Единственият недостатък на този начин е високата цена на електроенергията. По време на пускането на отоплителната система един киловатчас в Московска област е струвал 5,29 рубли.

Естествено, искахме да използваме този ценен ресурс възможно най-икономично, затова се спряхме на термопомпата въздух-въздух. Това е най-евтината версия, която работи почти като климатик.

Отоплителна система, базирана на термопомпа

Топлинната енергия, генерирана от термопомпа, може да се използва по много начини. По правило това оборудване се използва за загряване на вода, която се използва за снабдяване с гореща вода (кухня, баня, вана) и за отопление.

Опитът показва, че е по-добре да се използва подово отопление, отколкото радиаторно отопление. Освен факта, че това е мека топлина и не изисква нагряване до висока температура, има и трети, не по-малко важен от икономическа гледна точка фактор.

Колкото по-ниска е температурата на загряваната вода, толкова по-висока е ефективността на всяка термопомпа. Ако става въпрос за радиатори, водата трябва да се затопли до 50-55 градуса, а за топли подове - до 30-35 градуса. Дори ако температурата на входящата вода е 1-2 градуса, разликата в ефективността ще бъде около 30%.

Нерядко въздухът се използва за отопление на помещенията. Това е особено ефективно в региони, където температурите не падат под 0 градуса, и при използване на термопомпа като допълнителен източник на топлина.

Фанкойлите са най-удобният начин за постигане на тази цел, но те или трябва да се монтират в окачен таван, или да се жертва естетиката. Ако има наличен приточен въздух, той може да се използва и за осигуряване на топъл въздух.

Понастоящем термопомпите не са толкова широко разпространени в ОНД, колкото в други страни. Конвенционалните източници на топлина като въглища, газ и дърва все още са евтини. Ситуацията обаче непрекъснато се променя и термопомпите все повече се използват за отопление на жилища и нежилищни сгради.

В тази статия сме се опитали да опишем подробно предимствата и недостатъците на различните видове термопомпи. Надяваме се, че е била полезна за вас. Не забравяйте да споделите тази публикация с приятели!

Предимства или недостатъци?

Тъй като тези устройства се появиха в Русия сравнително скоро, много руснаци все още гледат на тях с голямо недоверие. В САЩ, Европа и Япония те се използват успешно от дълго време. Въпреки това не можем да кажем, че подобно оборудване е абсолютна загадка за нашата страна, "terra incognita".

Експерименти с такива алтернативни източници на енергия са провеждани и в СССР. Но тази технология не е широко разпространена

Ето защо е важно да разберем защо и дали има смисъл да се заменят обичайните системи с еконовини? В този случай префиксът "еко" може да означава както екология, така и икономика.

Предимства

Първото и несъмнено предимство на термопомпите е значителното спестяване на енергия. Да, за разлика от слънчевите колектори, те се нуждаят от нея, но в много по-малки количества. Например един електрически котел (или нагревател) използва толкова енергия, колкото произвежда топлина. От друга страна, термопомпата използва минимално количество електроенергия и произвежда от три до седем пъти повече топлина. Оборудването може да консумира 5 kWh, но произвежда поне 17 kWh топлина. Високата ефективност е най-привлекателното качество на топлинните котли.

1. Значителна икономия на енергия. Цените на всички горива се покачват неумолимо, а термопомпата ще ви позволи да получите повече топлина при намалени разходи за енергия.
2. Възможност за монтаж във всяка област, тъй като източникът на топлина може да бъде въздух вода или земя. Оборудването е особено подходящо за обекти, разположени далеч от газопреносната мрежа.
3. Възможност за обръщане на инсталацията. Термопомпите са многофункционални. През зимата те осигуряват топлина, а през горещото лято позволяват охлаждане на помещението. Не всички модели обаче са оборудвани с тази функция.
4. Издръжливост. Оборудването, за което се полагат подходящи грижи, може да работи без прекъсване 25-50 години. Може да се наложи компресорът да се сменя на всеки 10 до 15 (максимум 20) години.
5. Всички видове употреба: когато няма електричество, се монтира бензинов или дизелов двигател.
6. Спестяване на средства за поддръжка. Оборудването няма да изисква големи разходи.
7. Безпроблемна работа при температура от -15 °.
8. Пълна автоматизация на термопомпата.
9. Безопасност за околната среда.
10. Свободният източник на топлина.

Наред с плюсовете, системите имат и слаби страни.

Недостатъци.

Те включват:

1. Цена на термопомпите и разходи за изграждане на геотермална система. И оборудването няма да се изплати веднага. Собствениците ще трябва да изчакат поне 5 години. Изключение правят агрегатите с въздушно охлаждане, които не изискват допълнителни инвестиции.
2. Необходимостта от добавяне на допълнителен източник на топлина в региони, където температурите често са под -20°. Това се нарича двувалентна система. Ако термопомпата откаже, се свързва генератор на топлина (газов котел, електрически нагревател).
3. Екологичността обаче е под въпрос. За човека няма заплаха, но тя съществува за екосистемата. Например, в земята живеят микроорганизми - анаероби. Ако пространството в близост до тръбите се охлади твърде много, те са застрашени от неминуема смърт.
4. Почти задължително е в къщата да се осигури трифазна електрическа мрежа. За да работи термопомпата правилно, колебанията на напрежението, които могат да предизвикат повреда на инсталацията, трябва да бъдат сведени до минимум.

Оптималното използване на такова оборудване е в системи, в които топлоносителят е нискотемпературен, напр. подово отопление.

За да разберат дали покупката и инсталирането на термопомпа си заслужава, собствениците трябва да оценят плюсовете и минусите. Основните "противници" са икономията на енергия (гориво) и сериозните разходи за закупуване и монтаж. Основните недостатъци са ниската ефективност през студените сезони, но има модели, които могат да генерират топлина дори при -35°. Но за тях ще трябва да платите още повече.

Струва ли си да се харчат пари за закупуване и инсталиране на VT? Това зависи от всеки. Еднократната инвестиция ще ви даде възможност завинаги да забравите за високите сметки за отопление. Освен това фактът, че оборудването е безопасно за пътниците и почти напълно екологично, също говори в полза на оборудването.