Přehled systému tepelného čerpadla vzduch-vzduch: „klimatizace pro vytápění“

Mezi alternativy pro alternativní vytápění je vzduch mezi tepelným čerpadlem a vzduchem považován za nejúčinnější a nejméně nákladný. U takového systému není třeba vykořisťovat půdu nebo vyvrtávat speciální studny venku nebo instalovat drahé radiátory tradičního ohřevu vody uvnitř domu. V případě potřeby a s určitými dovednostmi může být takové tepelné čerpadlo provedeno nezávisle, což ušetří částku odpovídající několika tisícům dolarů.

Jak funguje tepelné čerpadlo vzduchu?

Pro člověka nového ve fyzice a termodynamice se může zdát myšlenka vzduchového tepelného čerpadla absurdní. Je skutečně možné při venkovní teplotě výrazně pod nulou zahřát vzduch v domě na přijatelnou úroveň? To je skutečně možné, a proto se průmyslové modely celé řady tepelných čerpadel prodávají docela úspěšně po více než deset let. Hlavní nevýhodou továrních modelů je velmi vysoká cena.

Všechny objekty obklopující osobu obsahují určité množství tepelné energie. I při 20 stupních mrazu ve vzduchu je nízká potenciální tepelná energie. Vzduchové tepelné čerpadlo shromažďuje tuto rozptýlenou energii a obrazně řečeno ji koncentruje a poté zahřívá nosič tepla. V našem případě budou opět vytápěny vzduchem cirkulujícím uvnitř domu.

Důležitým prvkem takového systému je chladivo, tj. Látka s velmi nízkou teplotou varu a odpařování. Nejčastěji se v této kapacitě používá plyn Freon, stejný jako v lednici nebo konvenčním klimatizačním zařízení. Pokud však v těchto zařízeních chladivo odvádí teplo a přenáší ho do okolního prostředí, pak v tepelném čerpadle shromažďuje teplo obsažené ve vzduchu a přenáší ho do domu.

Cyklus přeměny tepelné energie s nízkým potenciálem na energii s vysokým potenciálem lze popsat takto:

1. Ventilátor čerpá vnější vzduch do komory pomocí výparníku.
2. Chladivo uvnitř výparníku se zahřívá a přechází do plynného stavu.
3. Ve formě plynu chladivo vstupuje do kompresoru a je navíc zahříváno, vystaveno vysokému tlaku.
4. Potom se chladivo převede do kondenzátoru, kde ztratí přijatou energii a znovu se vrátí do kapalného stavu.
5. Výsledné teplo se používá k vytápění domu.
6. Kapalné chladivo se vrací do výparníku.

Pro zvýšení účinnosti zařízení se doporučuje použít mezi škrticí ventil a výparník speciální škrticí ventil. Tento cyklus, nazývaný inverzní Carnotův princip, se opakuje znovu a znovu.K automatizaci procesu je v obvodu zahrnuta automatická řídicí jednotka.

Tento diagram ilustruje princip činnosti tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Nízká potenciální energie venkovního vzduchu je přeměněna na tepelnou energii s vysokým potenciálem

Jak vytápět dům vzduchem?

Zajímavé zkušenosti s používáním tepelného čerpadla vzduch-vzduch jsou uvedeny v následujícím videu:

Pro efektivní vytápění domu pomocí vzduchu je nutné provést tři etapy práce:

1. Zajistěte, aby byl nasáván venkovní vzduch potřebný pro provoz tepelného čerpadla.
2. Jednotlivé části tepelného čerpadla sestavte do jednoho zařízení.
3. Vytvořte systém vytápění vzduchu doma.

K zajištění venkovního vzduchu se používá výkonný ventilátor. Může být instalován přímo proti zdi budovy nebo v určité vzdálenosti výběrem vhodného místa na nádvoří soukromého domu. Doporučuje se umístit ventilátor do otevřeného prostoru s dobrým prouděním vzduchu. Vzduch vstoupí do domu pomocí speciálních potrubí. Pokud je ventilátor nainstalován ve dvoře, budete muset vést dvě potrubí: pro přívod vzduchu z vnějšku a pro zpětný tok vzduchu. Trubky se obvykle pokládají do vykopaných příkopů v zemi (současně musí být izolovány) nebo jsou nechány přímo skrz zeď.

Jednotka venkovního tepelného čerpadla vzduch-vzduch může být umístěna na vhodném místě s dobrým prouděním vzduchu: blízko zdi domu nebo dokonce na jeho střeše

Jak vyrobit takové shromáždění sami?

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch se obvykle skládají z řady zařízení, jako je například výparník, kompresor a kondenzátor. Pro výrobu výparníku můžete použít velkou plastovou nádrž, doporučená kapacita je 100-120 litrů. Uvnitř této nádrže je vložena cívka z měděné trubky, skrz kterou cirkuluje chladivo. Pro výrobu cívky použijte vhodný válec, nejčastěji je to plynový válec. Trubka je navinuta na válec a pro udržení správného kroku mezi závity cívky je použita hliníková děrovaná kolejnice. Kromě toho musíte v plastovém kontejneru vytvořit otvory pro přívod a odvádění venkovního vzduchu. Výparníková cívka se snadno vejde do menší kapacity, z tohoto důvodu bude nutné provést více zatáček s menším průměrem, což výrazně komplikuje práci a nepříznivě ovlivňuje její kvalitu.

Pro kondenzátor bude potřeba další měděná cívka. Tento prvek je obvykle vyroben z kovové nádrže, která bude muset být řezána a poté vařena. Uvnitř je také vložena měděná cívka pro chladivo a jsou vytvořeny otvory, kterými proudí a vypouští vnitřní vzduch. Práce se provádí pomocí svařovacího stroje.

Jedním z nejdůležitějších prvků systému je kompresor. Učinit tento prvek sami je docela problematické, proto se obvykle používají průmyslové modely. Rozpočtovou možností řešení problému je odebrání pracovního kompresoru z poškozeného split systému. Typicky je výkon takových kompresorů ideální pro domácí tepelná čerpadla a zbývající zdroje jsou dostatečné pro mnoho let provozu.

Jakmile jsou všechny prvky připraveny, měli byste:

1. Spojte je dohromady.
2. Naplňte systém chladivem.
3. Připojte výparník k systému sání venkovního vzduchu.
4. Připojte kondenzátor k topnému systému domu.

Náplň chladiva je obtížná a odpovědná fáze práce. Pro splnění tohoto úkolu je lepší pozvat zkušeného mistra chlazení. Nejenže naplní freon tepelným čerpadlem, ale také pomůže zkontrolovat kvalitu zařízení.

Uspořádání vzduchového topného systému

Ohřev vzduchu je vhodnější pro použití s ​​tepelným čerpadlem než tradiční vodní systémy s objemnými a drahými radiátory, protože v tomto případě není nutné ohřívat chladivo na velmi vysokou teplotu. Vyhřívaný vzduch je distribuován v obývacím pokoji potrubím. To eliminuje docela významné tepelné ztráty, což je nevyhnutelné při přepravě horké vody.

Pro tepelné čerpadlo vzduch-vzduch lze použít různé typy vzduchovodů, nejčastěji se jedná o spolehlivé pozinkované ocelové konstrukce

Zahřátý vzduch z tepelného výměníku vstupuje do filtru a poté do potrubního systému. Současně se do něj mísí určité množství venkovního vzduchu. To zajišťuje nejen vytápění místnosti, ale také správnou výměnu vzduchu.

K přepravě teplého vzduchu samozřejmě potřebujete dostatečně výkonný ventilátor. Vzduchovody jsou obvykle pokládány podél stěn místností a teplý vzduch pochází z přívodních mřížek, které by měly být umístěny poblíž oken. Kromě toho je systém vybaven termostaty, které vám umožňují regulovat vytápění místností v automatickém režimu.

Pro montáž systém vytápění vzduchu musí se zásobit:

• speciální vzduchovody;
• sada přívodních mřížek;
• zesílená hliníková páska;
• sada spojovacích prvků;
• nástroj pro práci s galvanizovanou ocelí.

Pro dopravu horkého vzduchu byly úspěšně použity pevné i ohebné kanály. U tuhých konstrukcí budou nutné další ohyby k rozvinutí směru proudění vzduchu v požadovaném úhlu (45 nebo 90 stupňů).

Pokud plánujete instalovat ohřev vzduchu i ve fázi výstavby domu, můžete skrýt vzduchové potrubí ve zdi nebo pod falešným stropem. Jinak jsou pokryty speciálními dekorativními prvky.

Nejlepší je namontovat potrubní systém ve fázi výstavby domu. Pak mohou být zabudovány přímo do zdí. Pokud se rozhodne později, vzduchové kanály se umístí podél stěn a zakryjí je ozdobnými mřížkami.