Преглед на системата за термопомпа въздух-въздух: „климатик за отопление“

Преглед на системата за термопомпа въздух-въздух: „климатик за отопление“

Сред вариантите за алтернативно отопление, термопомпата въздух на въздух се счита за най-ефективната и най-евтината. За такава система не се изисква сложна работа за изкопаване на почвата или пробиване на специални кладенци навън или за инсталиране на скъпи радиатори на традиционното отопление на водата вътре в къщата. По желание и с известно умение такава термопомпа може да се направи независимо, спестявайки сума, еквивалентна на няколко хиляди долара.

Как работи въздушната термопомпа?

На човек, нов за физиката и термодинамиката, идеята за въздушна термопомпа може да изглежда абсурдна. Възможно ли е наистина при външна температура значително под нулата да се загрява въздухът в къщата до приемливо ниво? Това наистина е възможно, поради което индустриалните модели на голямо разнообразие от термопомпи се продават доста успешно повече от десетилетие. Основният недостатък на фабричните модели е много високата цена.

Термопомпа въздух-въздух

Всички обекти около човека съдържат определено количество топлинна енергия. Дори при 20 градуса студ във въздуха има ниска потенциална топлинна енергия. Въздушна термопомпа събира тази разсеяна енергия и, образно казано, я концентрира, след което загрява топлоносителя. В нашия случай отново въздушните потоци, които циркулират вътре в къщата, ще се използват за отопление.

Важен елемент на такава система е хладилният агент, т.е. вещество с много ниска температура на кипене и изпаряване. Най-често фреонният газ се използва в това си качество, същото като в хладилник или конвенционален климатик. Но ако в тези устройства хладилният агент отстранява топлината и я пренася в околната среда, тогава в термопомпата тя събира топлината, съдържаща се във въздуха, и я пренася в къщата.

Цикълът на преобразуване на ниско-потенциална топлинна енергия във високо-потенциална енергия може да бъде описан, както следва:

  1. Вентилаторът изпомпва външен въздух в камерата с изпарителя.
  2. Хладилният агент вътре в изпарителя се загрява и преминава в газообразно състояние.
  3. Под формата на газ хладилният агент влиза в компресора и се нагрява допълнително, излага се на високо налягане.
  4. Тогава хладилният агент се прехвърля в кондензатора, където той губи получената енергия и отново се връща в течно състояние.
  5. Получената топлина се използва за отопление на къщата.
  6. Течният хладилен агент се връща в изпарителя.

За да увеличите ефективността на устройството, се препоръчва използването на специален дроселен клапан между кондензатора и изпарителя. Този цикъл, наречен обратния принцип на Карно, се повтаря отново и отново.За автоматизиране на процеса, във веригата е включен автоматичен контролен блок.

Диаграма на работа термопомпа въздух-въздух

Тази диаграма илюстрира принципа на работа на термопомпата въздух-въздух. Ниско потенциалната енергия на външния въздух се преобразува в топлинна енергия с висок потенциал

Как да отоплявате къща с въздух?

Интересен опит в използването на термопомпа въздух-въздух е представен в следното видео:

За ефективно отопление на къщата с помощта на въздух е необходимо да се извършат три етапа на работа:

  1. Уверете се, че външният въздух, необходим за работата на термопомпата, се изтегля.
  2. Сглобете отделни части на термопомпата в едно устройство.
  3. Създайте система за въздушно отопление у дома.

За да се осигури потокът на външния въздух, се използва мощен вентилатор. Може да се монтира директно до стената на сградата или на известно разстояние, като се избере подходящо място в двора на частна къща. Препоръчва се вентилаторът да се поставя на открито пространство с добър въздушен поток. Въздухът ще влезе в къщата чрез специални тръбопроводи. Ако вентилаторът е инсталиран в двора, тогава ще трябва да проведете два тръбопровода: за всмукване на въздух отвън и за обратен въздушен поток. Обикновено тръбите се полагат в изкоп, изкопан в земята (в същото време те трябва да бъдат изолирани) или се пускат директно през стената.

Външен термопомпен агрегат въздух-въздух

Външното тяло на термопомпата въздух-въздух може да бъде поставено на подходящо място с добър въздушен поток: близо до стената на къщата или дори на нейния покрив

Как сами да направите такъв монтаж?

Обикновено термопомпите въздух-въздух се състоят от редица устройства, като изпарител, компресор и кондензатор. За производството на изпарителя можете да използвате голям пластмасов резервоар, препоръчителният капацитет е 100-120 литра. В този резервоар е поставена намотка от медна тръба, през която ще циркулира хладилен агент. За да направите намотка, използвайте подходящ цилиндър, най-често това е газов цилиндър. Тръбата се навива на цилиндър и за да се поддържа правилната стъпка между завоите на намотката, се използва алуминиева перфорирана релса. Освен това в пластмасов контейнер трябва да направите дупки за подаване и отвеждане на външен въздух. Изпарителната бобина може лесно да се побере в по-малък капацитет, но за това ще е необходимо да се направят повече завои с по-малък диаметър, което значително усложнява работата и се отразява неблагоприятно на нейното качество.

За кондензатора ще е необходима друга медна намотка. Този елемент обикновено е направен от метален резервоар, който ще трябва да бъде нарязан и след това варен. Вътре също се вкарва медна намотка за хладилен агент и се правят дупки, през които вътрешният въздух на помещението ще влиза и изпуска. Работата се извършва с помощта на заваръчна машина.

Един от най-важните елементи на системата е компресор. За да направите сами този елемент е доста проблематично, затова обикновено се използват индустриални модели. Бюджетният вариант за решаване на проблема е да премахнете работещия компресор от повредената сплит система. Обикновено мощността на такива компресори е идеална за самостоятелно направени термопомпи, а останалият ресурс е достатъчен за много години работа.

След като всички елементи са готови, трябва да:

  1. Свържете ги заедно.
  2. Напълнете системата с хладилен агент.
  3. Свържете изпарителя към външната система за всмукване на въздух.
  4. Свържете кондензатора към отоплителната система на къщата.

Зареждането с хладилен агент е труден и отговорен етап от работата. За да изпълните тази задача, е по-добре да поканите опитен майстор за охлаждане. Той не само ще напълни фреона с термопомпата, но и ще помогне да се провери качеството на устройството.

Подреждане на система за въздушно отопление

Въздушното отопление е по-подходящо за използване с термопомпа, отколкото традиционните водни системи с обемисти и скъпи радиатори, тъй като в този случай няма нужда да загрявате охлаждащата течност до много висока температура. Отопленият въздух се разпределя в хола чрез система от канали. Това елиминира доста значителни топлинни загуби, което е неизбежно при транспортиране на топла вода.

Видове въздуховоди за термопомпа въздух-въздух

За термопомпата въздух-въздух могат да се използват различни видове въздуховоди, най-често това са надеждни поцинковани стоманени конструкции

Загрятият въздух от топлообменника влиза във филтъра и след това в каналната система. В същото време с него се смесва определено количество външен въздух. Това гарантира не само загряване на помещението, но и правилен обмен на въздух.

Разбира се, за да транспортирате топъл въздух, се нуждаете от достатъчно мощен вентилатор. Въздушните канали обикновено се полагат по стените на помещенията, а топъл въздух идва от решетките за подаване, които е препоръчително да се поставят в близост до прозорците. В допълнение, системата е оборудвана с термостати, които ви позволяват да регулирате отоплението на помещенията в автоматичен режим.

За монтаж въздушна отоплителна система трябва да се запасите:

  • специални въздуховоди;
  • комплект захранващи решетки;
  • подсилена алуминиева лента;
  • комплект крепежни елементи;
  • инструмент за работа с поцинкована стомана.

Както твърдите, така и гъвкавите канали се използват успешно за транспортиране на горещ въздух. За твърди конструкции ще са необходими допълнителни завои, които да разположат посоката на въздушния поток под необходимия ъгъл (45 или 90 градуса).

Канали за термопомпа въздух-въздух

Ако планирате да инсталирате въздушно отопление дори на етапа на изграждане на къща, можете да скриете въздуховодите в стената или под фалшивия таван. В противен случай те са покрити със специални декоративни елементи.

Най-добре е да монтирате каналната система на етапа на изграждане на къща. Тогава те могат да бъдат вградени право в стените. Ако решението бъде взето по-късно, въздушните канали се поставят по стените и ги скриват с декоративни решетки.

 

 

Препоръчваме ви да прочетете:

Как да поправите душ маркуч "Направи си сам"