Încălzirea casei cu aer condiționat: pompe de căldură

Conținutul articolului

• Clasa de echipamente adecvate
• Scopul aplicatiei
• Probleme cu pompa de căldură
• O varietate de configurații: sisteme split, monoblocuri, acoperișuri
• Comunicare inginerească
• Aparate de aer condiționat
• rezumat

Limitările în alegerea resurselor energetice nu sunt rare în ziua de azi, în special în domeniile dezvoltării „tinere”. Dacă nu există alte surse de energie în plus față de electricitate la instalație, aparatele de aer condiționat nu vor fi doar o modalitate excelentă de răcire a locuințelor în timpul verii, dar vor asigura și încălzire economică de înaltă calitate și pe timp rece..

Clasa de echipamente adecvate

Nu toate aparatele de aer condiționat sunt adecvate pentru utilizare ca aparate de încălzire. Există un grup separat de tehnologie climatică numită pompe de căldură. Pe scurt, diferența cheie între astfel de echipamente este capacitatea de a inversa direcția agentului frigorific în circuitele de evaporare și compresor. Astfel, în modul de vară, instalația scoate căldura în exces din atmosfera camerei și o aruncă afară, în timp ce în timpul iernii totul se întâmplă conform schemei inversă.

Principiul funcționării pompei de căldură aer-aer în modurile de iarnă și de vară

Aerul este încălzit de o pompă de căldură nu prin transformarea energiei electrice în căldură (ca în cele mai simple aparate de aer condiționat cu funcție de încălzire), ci prin pomparea căldurii de la un mediu la altul. De aici provine numele echipamentului: chiar și pe vreme de ger, aerul conține o anumită cantitate de căldură, care poate fi îndepărtată și direcționată în interiorul clădirii pentru a menține un climat confortabil. Dar acest principiu funcționează numai în anumite condiții, limitarea principală este diferența de temperatură dintre stradă și încăpere, precum și limitele de temperatură la care lichidul de răcire de lucru, lichidul de răcire, se poate evapora și condensa..

Dispozitiv pompă de căldură cu aer

Prin proiectare, pompele de căldură sunt dispozitive destul de complexe. Pe de o parte, pachetul include o serie de dispozitive care asigură circulația inversă a circuitului de încălzire sub controlul automatizării. Aceasta este o supapă cu patru căi, o supapă de expansiune special concepută și un sistem mai complex de canale prin care circulă agentul frigorific. Pe de altă parte, o pompă de căldură reală este în mod necesar dotată cu dispozitive care ajută principalele unități de pompă să funcționeze în condiții extreme. Toate echipamentele auxiliare din limba de marketing se numesc „trusă de iarnă”, care includ:

• încălzitor ulei compresor;
• calorifere de design special, rezistente la condens și îngheț;
• dispozitive de recuperare care alimentează fluxul de ventilație de evacuare către schimbătorul de căldură extern;
• sistem de injecție refrigerant încălzit;
• marca specială de agent frigorific.

Scopul aplicatiei

Principalul criteriu de evaluare pentru pompele de căldură este factorul de eficiență termică, altfel numit COP. Această valoare este de fapt destul de dificil de determinat, depinde atât de gradul de perfecțiune termodinamică – eficiența reală a mașinii, luând în considerare toate lanțurile de transformare, cât și de puterea sursei de energie cu potențial scăzut. Acești doi factori tind să se schimbe, în principal în funcție de diferența de temperatură curentă, adică dinamica schimbării COP în diferite condiții de operare este de interes real. Cu alte cuvinte, performanța unui model individual de pompă de căldură este considerată în conformitate cu regimul termic dominant și nu în funcție de cea mai rece perioadă de cinci zile. Economiile obținute în urma instalației în perioada de diferențe moderate de temperatură ar trebui să acopere costurile de exploatare a convecției și a surselor radiante în îngheț sever atunci când pompa de căldură nu poate funcționa..

Pompele de căldură nu sunt concepute numai pentru uz casnic. Ei fac o treabă excelentă de răcire puternică în spații limitate: congelatoare sau compartimente pentru calculator. În țările occidentale, se dezvoltă în mod activ practica de a devia o cameră separată la subsol sub o cameră frigorifică, cu transferul ulterior de căldură către exterior sau în fluxul de ventilație în timpul iernii. Acestea sunt așa-numitele sisteme de alimentare cu căldură bivalente, un alt caz particular este furnizarea de aer către un schimbător de căldură extern, trecut printr-un schimbător de căldură la sol sau un colector solar uscat..

Probleme cu pompa de căldură

Sistemele de încălzire bazate pe pompe de căldură cu aer se caracterizează printr-o complexitate ridicată a proiectării: este necesar să se determine nu numai volumul suficient de flux de energie pentru a reîncărca pierderile de căldură, ci și modul de funcționare eficient, numărul și locația nodurilor sistemului de încălzire. În același timp, numărul de unități și costul echipamentelor implicate ar trebui, desigur, să fie minim..

De obicei, rezultatul erorilor în calculul și instalarea sistemelor de încălzire a aerului este apariția zonelor reci în cameră, precum și condensarea umidității pe geamuri care nu are perdea termică. Locațiile unităților interioare trebuie determinate în conformitate cu diagramele de distribuție a temperaturii și debitului furnizate de producător pentru modurile de încălzire standard. Această sarcină este deosebit de dificil de îndeplinit, având în vedere că introducerea fiecărei noi surse de încălzire necesită diferite variații:

• instalarea unei unități externe suplimentare;
• punerea liniei freon la blocul extern;
• garnituri de canal de aer.

Din această cauză, configurația finală a sistemului de încălzire trebuie aleasă o singură dată, adesea cu mult înainte de începerea lucrărilor de amenajare a casei. Toate acestea datorită caracterului extrem de scăzut al pompelor de căldură pentru modernizare și lipsei unei rezerve de putere semnificative. Este extrem de important să puteți determina în ce cazuri este mai convenabil și mai rentabil să folosiți dispozitive tradiționale de încălzire decât un aparat de aer condiționat inverter. Nu în ultimul rând, ar trebui să vă gândiți la resursa de funcționare a pompei de căldură: cea mai eficientă funcționare a acesteia va fi la valori COP peste 2–2,3.

O varietate de configurații: sisteme split, monoblocuri, acoperișuri

Pentru toată incomoditatea sa, pompele de căldură au suficiente configurații pentru a alege cea mai convenabilă plasare a echipamentelor. Sistemele multisplit își datorează aspectul dorinței de a păstra aspectul clădirilor, precum și de a oferi un nivel mai înalt de organizare tehnologică. Diferența fundamentală între astfel de sisteme este prezența unui divizor și a unui dispozitiv de control automat al puterii într-un interval suficient de mare.

Următorul pas în această direcție a fost făcut atunci când sistemele VRF cu mai multe zone au intrat pe piață și, ca un caz particular, sistemele VRV. În uz civil, astfel de sisteme sunt destinate utilizării colective, permit conectarea simultană a câtorva zeci de unități interioare la o instalație stradală, în timp ce lungimea liniei freonului poate ajunge la sute de metri, iar diferența de înălțime între elementele sistemului poate fi de până la 12 etaje..

Pompa de caldura VRV

Singura limitare strictă a pompelor de căldură este nevoia de a găsi un evaporator extern în exterior, toate celelalte modificări de configurare sunt la latitudinea tehnologului. Acest lucru a făcut posibilă acțiunea în direcția opusă, evitând utilizarea liniilor freon sau minimizând lungimea acestora. Pompele de căldură compacte pentru încălzirea locală sunt destul de ieftine și nu necesită conducte de conectare sau conducte de aer. Invertoarele Monoblock încorporate într-un perete sau fereastră, precum și pe acoperișuri, ale căror blocuri sunt situate pe laturile opuse ale acoperișului se suprapun la o distanță minimă, vă permit să distribuiți căldura eficient pe întreaga suprafață utilizabilă cât mai uniform..

Comunicare inginerească

Evident, cele mai potrivite locuri pentru instalarea surselor de căldură în cazul pompelor de căldură sunt pereții exteriori și etajele superioare sub un acoperiș plat sau o mansardă rece. Cu toate acestea, cu o dimensiune semnificativă a clădirii, spațiile sale centrale rămân fără încălzire activă, ceea ce nu este întotdeauna convenabil. Această problemă poate fi rezolvată datorită dirijării corecte a liniilor cu freoni sau a organizării încălzirii cu aer, sursa de căldură în care este o pompă de căldură atmosferică.

În ultimul caz, este mai bine să plasați unitatea exterioară într-o mică anexă tehnică, situată de obicei la nivelul solului, ceea ce face mai ușoară conectarea la un schimbător de căldură la sol sau pe acoperiș pentru a vă conecta la câmpul sistemului solar. Unitatea interioară este amplasată în interiorul clădirii, conectată la exterior printr-un pasaj în peretele închis. Aerul încălzit este transportat către consumatori printr-un sistem închis de canale de aer:

• presiunea constantă a aerului este menținută în circuitul de alimentare, al cărui volum al debitului pentru fiecare ramură este reglat de amortizoare de canal;
• orificiile de intrare a conductelor de evacuare sunt amplasate în puncte diametral opuse locurilor în care este instalată alimentarea caldă, prin care se colectează aerul parțial răcit și este furnizat unității exterioare, asigurând astfel un ciclu de recuperare.

Posibilitatea de control complet asupra ventilației implică economii semnificative. În același timp, complexitatea și costurile ridicate ale conductelor de aer sunt compensate de costul relativ scăzut al instalației: o unitate este întotdeauna mai ieftină decât câteva mai mici cu aceeași putere totală.

Când un sistem de pompe de căldură include, de asemenea, unități interioare cu un sistem de conducte de cupru, costul comunicațiilor crește, dar crește și confortul utilizării sistemului. Pe de o parte, este posibil să se stabilească cabluri complexe de linii freon chiar și cu o grosime mică de partiții și pardoseli. Pe de altă parte, uneori, o soluție mai eficientă este organizarea de circuite închise în care circulă agentul frigorific, pentru conectarea paralelă suplimentară a unităților interioare la acestea – pentru aceasta sunt concepute sistemele cu mai multe zone..

Aparate de aer condiționat

O categorie separată de pompe de căldură, care include avantajele încălzirii cu recuperare a aerului și eficiența circuitului invertorului, sunt aparatele de aer condiționat. Conceptul de plasare ascunsă a unităților interioare nu este în sine nou, dar pompele de căldură de acest tip au devenit relativ recente pentru o gamă largă de cumpărători..

Principala diferență între această configurație este zgomotul aproape complet în prezența unităților interioare care vă permit să setați modul de operare de încălzire cu flexibilitate și acuratețe ridicate. Singura limitare pentru instalarea pompelor de căldură a canalului este reprezentată de structurile de construcție, care trebuie să conțină atât cavități suficient de largi pentru așezarea canalelor și o nișă impresionantă pentru instalarea corpului principal al unității. În același timp, liniile de freon pot fi așezate în paralel cu conductele de aer.

Blocul intern al unei pompe de căldură cu conductă îndeplinește funcția nu numai de încălzire a fluxului de aer, ci și de distribuție a acesteia la consumatorii individuali, filtrare și preparare. Un circuit de recuperare poate fi de asemenea prezent, dar de obicei acest dispozitiv este realizat sub forma unui front-end. În plus față de numeroase oportunități de control și configurare, locația ascunsă a unității interioare poate fi pur și simplu convenabilă și nu va afecta interiorul camerei..

rezumat

Pompele de căldură cu aer nu trebuie să fie considerate încă principala și unica sursă de încălzire, mai ales dacă în perioada de încălzire este posibilă scăderea temperaturii prelungite sub -5 …- 10 ° C. Instalațiile capabile să funcționeze în condiții de temperatură mai extreme există, dar se încadrează într-o categorie de preț mult mai mare, cu o perioadă mai mare de rambursare.

Și totuși, în intervalul de temperatură mediu, astfel de dispozitive demonstrează o eficiență cu adevărat ridicată: pentru a reîncărca pierderile de căldură, au nevoie de doar un sfert din echivalentul lor energetic. Cu o durată de viață a unui astfel de echipament de peste 20-30 de ani, reușește să-și plătească singur de mai multe ori, astfel încât o tranziție în timp util la sisteme moderne de încălzire cu eficiență energetică va ajuta la economisirea în viitor, când prețul energiei va fi mult mai mare decât în ​​prezent.

Intrări similare:

1. Încălzirea unei case cu o pompă de căldură aer-aer Conținutul articolului Cum funcționează și punctele slabe Economie și domeniu de aplicare a pompei de căldură Sisteme de încălzire centralizate și distanțate Este posibil să o faci singur Durabilitatea și întreținerea...
2. Cum puteți economisi bani la aer condiționat cu un schimbător de căldură Conținutul articolului Colector Canal Radiator sau placă Rotativ Recuperarea elementului Peltier Lichid Recuperator de bricolaj Opțiunea 1. Lamelar Opțiunea a doua. Tubular Cum se reduc costurile de încălzire dacă casa este...
3. Pompe de căldură Se dovedește că există astfel de tehnologii moderne de economisire a energiei, care pot fi utilizate cu succes pentru încălzirea unei case sau cabane individuale, precum și pentru încălzirea apei și...
4. Schimb de aer în apartament: unde să instalați corect aparatul de aer condiționat Conținutul articolului Schimbul optim de aer în cameră este o garanție a siguranței umane Circulația aerului în timpul funcționării aparatului de aer condiționat Cerințe pentru amplasarea unității interioare a aparatului de...

Citește mai mult  Master class: prevenirea anuală a încălzitorilor de apă cu gaz