Cum se realizează o pompă de căldură aer-apă: diagrame ale dispozitivelor și auto-asamblare

Astăzi, tema încălzirii așa-numitului sector privat este extrem de relevantă. După cum arată practica, nu există întotdeauna o conductă de gaz acolo, astfel încât oamenii sunt obligați să caute surse alternative de căldură. Să vorbim în acest articol despre ce este o pompă de căldură geotermală la sol sau, așa cum se numește în viața de zi cu zi, o pompă de căldură. Principiul de funcționare al acestei unități nu este cunoscut de toată lumea, la fel ca și designul său. Cu aceste momente vom încerca să ne dăm seama.

principiul de funcționare al pompei de căldură

Ce vrei să știi?

Puteți spune că, deoarece pompele de căldură sunt atât de eficiente, de ce sunt atât de slab utilizate. Aspectul principal este costul ridicat al echipamentelor și instalării. Din acest motiv simplu, mulți refuză această soluție și aleg, să zicem, cazane electrice sau pe cărbune. Cu toate acestea, nu merită să aruncați această opțiune din mai multe motive, pe care le vom menționa cu siguranță în acest articol. Pompele de căldură, odată instalate, devin foarte economice pe măsură ce utilizează energia solului. Pompa sursă la sol este de 3 în 1. Combină nu numai un cazan de încălzire și un sistem de apă caldă menajeră, ci și un aparat de aer condiționat. Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestui echipament și să luăm în considerare toate punctele forte și punctele slabe ale acestuia.

Principiul unității

Principiul de funcționare al unei pompe de căldură pentru încălzire se bazează pe utilizarea diferenței de potențial a energiei termice. De aceea, astfel de echipamente pot fi utilizate în orice mediu. Principalul lucru este că temperatura sa este de cel puțin 1 grad Celsius.

Avem un agent de răcire care se mișcă prin conductă, unde, de fapt, se încălzește cu 2-5 grade. După aceea, lichidul de răcire intră în schimbătorul de căldură (circuitul intern), unde degajă energia colectată. În acest moment, există un agent frigorific în circuitul extern, care are un punct de fierbere scăzut. În consecință, se transformă în gaz. Pe măsură ce intră în compresor, gazul este comprimat, drept urmare temperatura acestuia devine și mai mare. Apoi, gazul se duce la condensator, unde își pierde căldura, dându-l sistemului de încălzire. Agentul frigorific devine lichid și revine în circuitul extern.

principiul de funcționare al unei pompe de căldură pentru încălzire

Pe scurt despre tipurile de pompe de căldură

Mai multe modele populare de pompe geotermale sunt cunoscute astăzi. Dar, în orice caz, principiul lor de funcționare poate fi comparat cu activitatea echipamentelor frigorifice. De aceea, indiferent de tip, pompa poate fi folosită ca aer condiționat vara. Deci, pompele de căldură sunt clasificate în funcție de unde pot extrage căldura din:

  • De la pamant;
  • Din rezervor;
  • De nicaieri.

Primul tip este cel mai de preferat în regiunile reci. Faptul este că temperatura aerului scade adesea la -20 și sub (de exemplu, Federația Rusă), dar adâncimea înghețului solului este de obicei nesemnificativă. În ceea ce privește rezervoarele, acestea nu sunt peste tot și nu este foarte recomandabil să le folosiți. În orice caz, este mai bine să alegeți o pompă de căldură sursă pentru sol pentru încălzirea locuinței. Am examinat puțin principiul de funcționare al unității, așa că mergem mai departe.

Pompa de căldură Cooper & Hunter ARCTIC Inverter

A cumpăra o pompă de căldură aer-aer montată pe perete din seria ARCTIC Inverter înseamnă asigurarea încălzirii casei pentru sezonul estival și sosirile regulate de iarnă.

Seria ARCTIC Inverter WiFi Long Distance - funcționează la căldură până la -25 ° C - pompa de căldură de uz casnic. Adaptat pentru a lucra la căldură în țările din nord.

Schimbător de căldură cu două rânduri mărit. Un algoritm special de lucru care asigură o funcționare stabilă și eficientă la temperaturi negative în exterior.

Sistem inteligent de dezghețare - începutul și sfârșitul procesului de dezghețare are loc în funcție de senzorii de temperatură.

Descrierea seriei ARCTIC Inverter

  • clasa A +++,
  • intervalul de temperatură al lucrărilor eficiente de la - 15 ° С la + 48 ° С pentru răcire, de la -25 ° С la + 24 ° С pentru încălzire,
  • compresor invertor folosind tehnologia DAIKIN,
  • funcționare neîntreruptă în intervalul 96V-260V,
  • transformator inovator de dimensiuni mici,
  • set complet premium GENERATION IV,
  • Tehnologie de analiză a zgomotului - funcționare aproape silențioasă
  • Tehnologia G-matrix - funcționare lină și stabilă la frecvențe ultra-joase,
  • Filtru cu plasma rece
  • funcția „+ 8 ° C”. Modul Wi-Fi pentru control prin smartphone / tabletă.

Manualul seriei ARCTIC

Manual de utilizare pentru pompe de căldură seria Cooper & Hunter ARCTIC (.pdf 1,8 MB). Tipărește pentru tine și salvează.

listă de prețuri pentru pompele de căldură din seria ARCTIC din Sankt Petersburg

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-S09FTXLA-NGpână la 252,60 (0,44-3,26)2,80 (0,44-4,20)0,59 (0,20-1,35)0,61 (0,20-1,45)51245
CH-S12FTXLA-NGpână la 353,50 (0,60-4,05)3,67 (0,60-5,25)0,80 (0,22-1,45)0,80 (0,22-1,45)54725
CH-S18FTXLA-NGpână la 555,13 (1,05-6,50)5,275 (1,00-7,00)1,28 (0,36-2,50)1,28 (0,36-2,50)82715
CH-S24FTXLA-NGpână la 706,70 (1,50-7,00)7,25 (1,20-7,80)1,56 (0,35-2,50)1,56 (0,35-2,50)9426

„Apa subterană”: cum să o așezați cel mai bine?

Obținerea căldurii de la sol este considerată cea mai potrivită și rațională. Acest lucru se datorează faptului că practic nu există fluctuații de temperatură la o adâncime de 5 metri. Un fluid special este folosit ca purtător de căldură. Se numește în mod obișnuit saramură. Este complet ecologic.

În ceea ce privește metoda de plasare, adică orizontală și verticală. Primul tip se caracterizează prin faptul că țevile din plastic, reprezentând conturul exterior, sunt așezate orizontal pe pătrat. Acest lucru este foarte problematic, deoarece lucrările de așezare trebuie efectuate pe o suprafață de 25-50 de metri pătrați. În cazul puțurilor verticale, puțurile verticale sunt forate cu o adâncime de 50-150 metri. Cu cât sunt amplasate sondele, cu atât mai eficientă va funcționa pompa de căldură geotermală. Am luat deja în considerare principiul funcționării și acum vom vorbi despre detalii importante.

Pompă de căldură Cooper & Hunter VIP Inverter linie pilot

Cumpărarea unei pompe de căldură aer-aer montate pe perete din seria VIP Inverter înseamnă asigurarea încălzirii locuinței pentru cei mai pretențioși clienți - design rafinat, funcționare super silențioasă, funcționare pe tot parcursul anului.

Seria VIP Inverter WiFi Long Distance - funcționează pentru căldură până la -30 ° C - pompa de căldură de uz casnic. Adaptat pentru a lucra la căldură în țările din nord.

Echipament premium, design elegant și compact, carcasă din aluminiu șampanie, control al debitului de aer orizontal (130 °) și vertical (180 °) cu un design unic al jaluzelelor.

Descrierea seriei VIP Inverter

  • clasa A +++,
  • o pompă de căldură de uz casnic cu o gamă unică de funcționare de la -30C la + 54C,
  • compresor cu două trepte invertor care utilizează tehnologia DAIKIN,
  • set complet premium GENERATION IV,
  • design elegant și compact,
  • filtru de plasma rece,
  • Tehnologie de analiză a zgomotului - funcționare aproape silențioasă a ext. blocuri de la 18 dB,
  • Tehnologia G-matrix - funcționare lină și stabilă la frecvențe ultra-joase,
  • Modul Wi-Fi pentru control
  • telecomanda funcționează prin canal radio

Manualul seriei VIP

Manual de utilizare pentru pompa de căldură seria Cooper & Hunter VIP (.pdf 3,6 MB). Tipărește pentru tine și salvează.

listă de prețuri pentru pompele de căldură din seria VIP din Sankt Petersburg

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-S09FTXHV-Bpână la 252,60 (0,38-4,40)3,00 (0,38-5,10)0,52 (0,17-1,38)0,53 (0,12-1,75)123450
CH-S12FTXHV-Bpână la 353,50 (0,39-4,80)3,70 (0,40-5,70)0,76 (0,08-1,5)0,75 (0,08-1,6)125365
CH-S18FTXHV-Bpână la 555,30 (0,85-6,77)5,30 (0,75-7,32)1,40 (0,2-2,0)1,35 (0,2-2,4)134255

Pompa de căldură „Apă-apă”: principiu de funcționare

De asemenea, nu aruncați imediat posibilitatea utilizării energiei cinetice a apei. Faptul este că, la adâncimi mari, temperatura rămâne destul de ridicată și variază în intervale mici, dacă se întâmplă acest lucru. Puteți merge în mai multe moduri și puteți utiliza:

  • Deschideți corpuri de apă, cum ar fi râurile și lacurile.
  • Apele subterane (bine, bine).
  • Apă uzată din cicluri industriale (alimentare cu apă de retur).

Din punct de vedere economic și tehnic, cel mai simplu mod este să configurați funcționarea unei pompe geotermale într-un rezervor deschis. În același timp, nu există diferențe structurale semnificative între pompele „sol-apă” și „apă-apă”. În acest din urmă caz, conductele cufundate într-un rezervor deschis sunt furnizate cu o sarcină. În ceea ce privește utilizarea apei subterane, proiectarea și instalarea sunt mai complexe.Este necesar să se aloce un puț separat pentru evacuarea apei.

Principiul de funcționare al pompei de căldură aer-apă

Acest tip de pompă este considerat unul dintre cele mai puțin eficiente din mai multe motive. În primul rând, în sezonul rece, temperatura maselor de aer scade semnificativ. În cele din urmă, acest lucru duce la o scădere a puterii pompei. Este posibil să nu poată face față încălzirii unei case mari. În al doilea rând, designul este mai complex și mai puțin fiabil. Cu toate acestea, costurile de instalare și întreținere sunt semnificativ reduse. Acest lucru se datorează faptului că nu aveți nevoie de un rezervor, o fântână și nu trebuie să săpați tranșee pentru țevi la cabana dvs. de vară.

Sistemul este plasat pe acoperișul clădirii sau într-un alt loc adecvat. Este demn de remarcat faptul că acest design are un plus semnificativ. Constă în posibilitatea utilizării gazelor de eșapament, aer care părăsește din nou încăperea. Acest lucru poate compensa capacitatea insuficientă a echipamentului în timpul iernii.

pompa de căldură apă apă principiu de funcționare

Pompe aer-aer și multe altele

Astfel de instalații sunt chiar mai puțin frecvente decât „Air-Water”, din mai multe motive. După cum probabil ați ghicit, în cazul nostru, aerul este folosit ca purtător de căldură, care este încălzit dintr-o masă de aer mai caldă din mediu. Există un număr mare de dezavantaje ale unui astfel de sistem, variind de la productivitate scăzută la costuri ridicate.O pompă de căldură aer-aer, principiul pe care îl cunoașteți, nu este rea doar în regiunile calde.

Există și puncte forte aici. În primul rând, costul redus al lichidului de răcire. Sunt șanse să nu întâlniți o scurgere a liniei de aer. În al doilea rând, eficacitatea unei astfel de soluții este extrem de ridicată în perioada primăvară-toamnă. În timpul iernii, nu este practic să folosiți o pompă de căldură cu aer, principiul de funcționare pe care l-am luat în considerare.

Principalele soiuri, principiile lor de lucru

Toate pompele de căldură diferă unele de altele în ceea ce privește sursa de energie. Principalele clase de dispozitive: sol-apă, apă-apă, aer-apă și aer-aer.

Foto 4

Primul cuvânt indică o sursă de căldură, dar al doilea înseamnă ce se transformă în dispozitiv.

De exemplu, în cazul unui dispozitiv subteran căldura este extrasă din pământ și apoi este transformată în apă fierbinte, care este folosit ca încălzitor în sistemul de încălzire. Mai jos vom analiza mai detaliat tipurile de pompe de căldură pentru încălzire.

Panza freatica

Instalații de apă subterană extrageți căldura direct din sol folosind turbine sau colectoare speciale... În acest caz, pământul este folosit ca sursă, care încălzește freonul. Încălzește apa din rezervorul condensatorului. În acest caz, freonul este răcit și curge înapoi la intrarea pompei, iar apa încălzită este utilizată ca purtător de căldură în sistemul principal de încălzire.

Ciclul de încălzire a lichidului continuă atâta timp cât pompa primește energie electrică din rețea. Cea mai costisitoare, din punct de vedere economic, este metoda sol-apă, deoarece pentru instalarea de turbine și colectoare va trebui să forați puțuri adânci sau să schimbați locația solului pe un teren mare.

Apă-apă

Conform caracteristicilor lor tehnice, pompele apă-apă foarte asemănătoare cu dispozitivele de apă subterană cu singura diferență că, în acest caz, nu pământul, ci apa este folosită ca sursă primară de căldură. Sursa poate fi utilizată atât apele subterane, cât și din diverse rezervoare.

Foto 5

Foto 2. Instalarea unei structuri pentru o pompă de căldură apă-apă: țevi speciale sunt scufundate în rezervor.

Dispozitive din clasa apă-apă mult mai ieftin pompe de tipul apei subterane, deoarece nu trebuie să foreze puțuri adânci pentru a le instala.

Referinţă. Prin urmare, pentru a acționa pompa de apă, este suficient să scufundați mai multe țevi în cel mai apropiat corp de apă nu este nevoie să găuriți puțuri pentru ca acesta să funcționeze.

Aer în apă

Unități din clasa aer-apă obțineți căldură direct din mediu. Astfel de dispozitive nu au nevoie de un colector extern mare pentru a colecta căldura, iar aerul obișnuit de stradă este folosit pentru a încălzi freonul. După încălzire, freonul degajă căldură apei, după care apa fierbinte pătrunde în sistemul de încălzire prin conducte. Dispozitivele de acest tip sunt destul de ieftine.deoarece pompa nu are nevoie de un colector scump pentru a funcționa.

Aer

O instalație aer-aer primește, de asemenea, căldură direct din mediu și, de asemenea, pentru funcționarea sa nu este necesar un colector extern... După contactul cu aer cald, freonul se încălzește, apoi freonul încălzește aerul din pompă. Apoi, acest aer este aruncat în cameră, care duce la o creștere locală a temperaturii. Dispozitivele de acest tip sunt, de asemenea, destul de ieftine, deoarece nu necesită instalarea unui colector scump pentru funcționarea lor.

Fotografia 6

Foto 3. Principiul de funcționare al pompei de căldură aer-aer. Radiatoarele de încălzire primesc un agent de răcire cu o temperatură de 35 de grade.

Pompa de caldura de casa

Studiile au arătat că perioada de recuperare a echipamentului depinde direct de zona încălzită. Dacă vorbim despre o casă de 400 de metri pătrați, atunci aceasta este de aproximativ 2-2,5 ani. Dar pentru cei care au o carcasă mai mică, este foarte posibil să folosiți pompe de casă. Se poate părea că este dificil să faci astfel de echipamente, dar de fapt este oarecum diferit. Este suficient să cumpărați componentele necesare și puteți continua instalarea.

Primul pas este achiziționarea unui compresor. O puteți lua pe cea de pe aparatul de aer condiționat. Montați-l în același mod pe peretele clădirii. În plus, este nevoie de un condensator. Îl poți construi singur sau îl poți cumpăra. Dacă mergeți cu prima metodă, veți avea nevoie de o bobină de cupru cu o grosime de cel puțin 1 mm, aceasta este plasată în carcasă. Poate fi un rezervor de o dimensiune adecvată. După instalare, rezervorul este sudat și se realizează conexiunile filetate necesare.

principiul de funcționare al unei pompe de căldură aer apă

Calcul pentru sisteme de încălzire, tabel

Indicatorul principal care arată puterea unui anumit dispozitiv de încălzire este parametru CBT (în literatura engleză, este cunoscut sub abrevierea POLIŢIST). CBT - factorul de conversie a căldurii, care se calculează împărțind puterea totală a dispozitivului la cantitatea de energie electrică consumată pe unitate de timp. De exemplu, unele pompe X consumă 2 kWh energie electrică și generează în același timp 5 kWh energie termică - în acest caz, valoarea CBT = 5/2 = 2,5.

Factorul de conversie al majorității dispozitivelor se află în interior de la 3 la 7, dar cu cât CBT este mai mare, cu atât va costa mai scump dispozitivul. De asemenea, trebuie amintit că valoarea CBT depinde de temperatura ambiantă - dacă este prea scăzută, atunci valoarea CBT va începe vizează 1 (de fapt, numai electricitatea este utilizată pentru încălzirea lichidului de răcire, iar căldura externă nu va lua parte la încălzirea clădirii).

Fotografia 7

Foto 4. Tabel cu calculul capacității pompei de căldură aer-apă de la producătorul Sapun.

Utilizarea acestei pompe sau a acelei pompe trebuie justificată din punct de vedere tehnic. Pentru a cumpăra un dispozitiv, se calculează mai întâi pierderea de căldură a clădirii. Pentru aceasta, se folosește următoarea formulă: CT = (OZ * MTP * KS) / 860. Aceasta înseamnă:

  • Cantitatea de căldură (unități - kWh).
  • OZ - volumul total al clădirii.
  • CPI - diferența maximă de temperatură. Pentru a determina acest indicator, temperatura interioară trebuie scăzută din temperatura exterioară. De exemplu, doriți să fie temperatura interioară în timpul iernii 20 ° C, întrucât pe stradă va fi lângă semn -10 ° C - în acest caz MTP = 20 - (-10) = 30.
  • KS - un factor special de corecție care ține cont de tipul de pereți. Pentru lemn - indicatorul KS este 3-4 unități, pentru ziduri de cărămidă - 2—3, pentru cărămidă în două straturi - 1—2, pentru cărămidă în 2 straturi cu izolație - 0,5—1.
  • Numărul 860 - factorul de corecție prin care se împarte totalul pentru a converti kilocalorii în kilowați-oră.

Atenţie! Acest formula - aproximativă, deoarece regimul de temperatură al unei clădiri depinde în mare măsură de caracteristicile sale de proiectare. Prin urmare, atunci când cumpără, inginerii recomandă cumpărarea unei pompe de încălzire „cu o marjă”.

Ultima parte a lucrării

În orice caz, în etapa finală, va trebui să angajați un specialist. Este o persoană cu cunoștințe care trebuie să lipească țevile de cupru, să pompeze freonul și, de asemenea, să pornească compresorul pentru prima dată. După asamblarea întregii structuri, aceasta este conectată la sistemul de încălzire intern. Circuitul exterior este instalat ultima dată, iar caracteristicile sale depind de tipul de pompă de căldură utilizată.

Nu treceți cu vederea un punct atât de important ca înlocuirea cablurilor învechite sau deteriorate din casă. Experții recomandă instalarea unui contor cu o capacitate de cel puțin 40 amperi, care ar trebui să fie destul de suficient pentru funcționarea unei pompe de căldură. Nu va fi de prisos să observăm că, în unele cazuri, un astfel de echipament nu respectă așteptările. Acest lucru se datorează, în special, calculelor termodinamice inexacte. Pentru a nu se întâmpla să cheltuiți mulți bani pe încălzire, iar iarna a trebuit să instalați un cazan pe cărbune, contactați organizațiile de încredere cu recenzii pozitive.

faceți-o singur pompă de căldură

Pompa de caldura Cooper & Hunter NORDIC EVO (Invertor)

A cumpăra un invertor montat pe perete pompă de căldură aer-aer înseamnă a asigura încălzirea casei pentru sezonul estival - primăvară - vară - toamnă.

Tehnologia unică CH 7-SKY oferă șapte etape de purificare a aerului.

Nivel redus de zgomot 19 dB. Control continuu al ventilatorului - tehnologie unică de reglare lină a vitezei ventilatorului unității interioare într-o gamă largă de la 1 la 100%. Adaptat pentru a lucra la căldură în țările din nord. Set din fabrică de încălzitor al carterului compresor și rezervor al unității exterioare. Algoritmi inteligenți pentru funcționarea compresorului și controlul dezghețului.

Serie NORDIC EVO - lucrați la căldură până la -23 ° C - control ușor și confortabil cu o telecomandă iluminată din spate, pentru o utilizare convenabilă pe întuneric.

Descrierea seriei NORDIC EVO


  • Clasa A ++

  • corp mărit pentru o productivitate mai mare și o eficiență sporită;
  • display LED elegant, invizibil când dispozitivul este oprit;
  • Controlată de tehnologia de comandă continuă, viteza ventilatorului este reglabilă în intervalul 1% -100% de la viteza minimă la maximă;
  • intervalul de temperatură de funcționare: de la + 18 ° C la + 48 ° C pentru răcire, de la -23 ° C la + 24 ° C pentru încălzire.

Manual pentru seria NORDIC EVO

Instrucțiuni de utilizare pentru pompele de căldură seria Cooper & Hunter Nordic EVO (.pdf 1,8 MB). Tipărește pentru tine și salvează.

listă de prețuri pentru pompele de căldură din seria NORDIC EVO din Sankt Petersburg

ModelSuprafața camerei, m2Productivitate, kWConsum de energie electrică, kWPreț, frecați
rececăldurărececăldură
CH-S09FTXN-E2wfpână la 252.5 (0,78-2,90)2.8 (0.73-3,30)0,580,6551900
CH-S12FTXN-E2wfpână la 353,4 (1,30-3,90)3,6 (0,80-4,20)0,790,855425
CH-S18FTXN-E2wfpână la 555,13 (1,00-6,70)5,27 (1,10-6,80)1,191,13883775
CH-S24FTXN-E2wfpână la 706,45 (1,40-7,00)6,60 (1,50-7,90)1,51,44595550

Siguranța și respectul față de mediu mai presus de toate

Încălzirea cu pompele descrise în acest articol este una dintre cele mai ecologice metode. Acest lucru se datorează în principal reducerii emisiilor de dioxid de carbon în atmosferă, precum și conservării resurselor de energie neregenerabile. Apropo, în cazul nostru, se utilizează resurse regenerabile, deci nu este nevoie să vă fie teamă că căldura se va termina brusc. Datorită utilizării unei substanțe care fierbe la temperaturi scăzute, a devenit posibil să realizăm ciclul termodinamic invers și, cu mai puțină energie, să obținem o cantitate suficientă de căldură în casă. În ceea ce privește siguranța la incendiu, atunci totul este clar. Nu există nicio posibilitate de scurgere de gaz sau păcură, explozie, nu există locuri periculoase pentru depozitarea materialelor inflamabile și multe altele. În acest sens, pompele de căldură sunt foarte bune.

Cazane

Cuptoare

Ferestre din plastic