Návrh a konstrukce tepelného čerpadla vzduch-voda vlastníma rukama

Nuance pro plánovanou údržbu tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu

Aby tepelné čerpadlo sloužilo po celou dobu své plánované životnosti, je nutné čas od času provést jednoduchou údržbu. Plán údržby zahrnuje:

• Včasné čištění venkovní jednotky čerpadla. To se týká především základny ventilátoru a výměníku tepla.
• Běžná kontrola těsnosti oběhového systému chladiva.
• Výměna oleje v kompresorové jednotce a mazání pohyblivých částí ventilátoru.
• Zkontrolujte napájecí kabely.

To nevyžaduje mnoho úsilí, ale udrží to tepelné čerpadlo v perfektním stavu po dlouhou dobu.

Majitelé tepelných čerpadel se zdrojem tepla vzduch prozradili deníku FORUMHOUSE, kolik je tento typ vytápění v zimě stojí a zda své volby litují.

Neustálý růst cen energií nutí majitele venkovských domů přemýšlet o tom, jak snížit náklady na vytápění. Jednou z možností je postavit izolovaný dům s minimálními tepelnými ztrátami. Druhou možností je instalace nízkoteplotního topného systému. Třetí možností je ohřev teplonosné kapaliny pomocí tepelného čerpadla vzduch-voda. Na první pohled se zdá, že se jedná o nepřiměřeně drahé řešení a že vzduchové tepelné čerpadlo nebude v zimě pracovat efektivně. Ověřme si, zda tomu tak je, na příkladu uživatelů portálu FORUMHOUSE, kteří mají v domě instalována tepelná čerpadla.

• Vytápění tepelným čerpadlem vzduch-voda v zimě - mýtus nebo realita
• Kolik tepla vyrobí tepelné čerpadlo vzduch-voda při teplotách pod bodem mrazu
• Závěry a doporučení

To je zajímavé: Solární panel vlastníma rukama - jak na to podomácku vyrobený panel

Provedení ze staré lednice

Z jednotlivých kompresorů a kondenzátorů vlastníma rukama sestavit tepelné čerpadlo vzduch-vzduch bez odborných technických znalostí je dost obtížné. Pro malou místnost nebo skleník však můžete použít starou lednici.

Nejjednodušší tepelné čerpadlo vzduch-vzduch lze vyrobit z chladničky tak, že do ní z ulice natáhnete vzduchové potrubí a na zadní mřížku výměníku tepla zavěsíte ventilátor.

Za tímto účelem je třeba udělat dva otvory v předních dveřích chladničky. První z nich přivádí do mrazničky vzduch zvenčí, zatímco druhý odvádí vzduch zpět na ulici.

Při průchodu vnitřní komorou tak odevzdá freonu část tepla, které obsahuje.

Chladicí zařízení je také možné jednoduše zabudovat do stěny s dveřmi otevřenými ven a s výměníkem tepla v zadní části do místnosti. Je však třeba vzít v úvahu, že výkon takového ohřívače bude malý a spotřebuje hodně elektřiny.

Vzduch v místnosti je ohříván výměníkem tepla v zadní části chladničky. Takové tepelné čerpadlo však může pracovat pouze při venkovní teplotě nejméně pět stupňů Celsia.

Tento domácí spotřebič je určen výhradně pro vnitřní použití.

Ve velkém domku musí být vzduchové vytápění doplněno rozvody, které rovnoměrně rozvádějí teplý vzduch po místnostech.

Instalace tepelného čerpadla vzduch-vzduch je velmi jednoduchá. Vnější a vnitřní jednotky musí být nainstalovány a poté vzájemně propojeny okruhem topného média.

První část systému se instaluje venku: přímo na fasádu, na střechu nebo vedle budovy. Druhá část v domě může být umístěna na stropě nebo na stěně.

Venkovní jednotka by měla být nainstalována několik metrů od vchodu do chaty a mimo dosah oken, přičemž je třeba nezapomínat na hluk, který ventilátor vydává.

Vnitřní jednotka je instalována tak, aby se proud teplého vzduchu z ní rovnoměrně šířil do celé místnosti.

Pokud se plánuje vytápění domu s několika místnostmi v různých podlažích pomocí tepelného čerpadla vzduch-vzduch, je nutné vybavit systém větracích kanálů nuceným vyfukováním.

V tomto případě je nejlepší nechat si systém navrhnout kompetentním inženýrem, jinak by výkon tepelného čerpadla nemusel být pro všechny místnosti dostatečný.

Elektroměr a ochranné zařízení musí být schopné odolat špičkovému zatížení způsobenému tepelným čerpadlem. Při náhlém poklesu teploty za oknem spotřebuje kompresor několikanásobně více elektřiny než obvykle.

Pro ohřívač vzduchu, jako je tento, je nejlepší vést samostatné přívodní vedení z rozvodné desky.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat instalaci freonových trubek. I sebemenší tříska uvnitř může poškodit zařízení kompresoru.

Znalost pájení mědi je zde nutností. Naplnění chladivem by mělo být svěřeno odborníkovi, aby se předešlo problémům s únikem chladiva.

Co je to tepelné čerpadlo pro vytápění rodinného domu? Jak to funguje?

Speciální zařízení, které je schopno odebírat teplo z okolního prostředí, se nazývá tepelné čerpadlo.

Tato zařízení se používají jako primární nebo doplňkový způsob vytápění místností. Některá zařízení fungují také jako pasivní chladicí zařízení - v tomto případě se čerpadlo používá jak pro letní chlazení, tak pro zimní vytápění.

Jako palivo se používá energie z okolí. Tento ohřívač získává teplo ze vzduchu, vody, podzemní vody atd., a proto se řadí mezi obnovitelné zdroje energie.

Důležité: Tato čerpadla vyžadují připojení k elektrické síti. Všechna tepelná čerpadla se skládají z výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzního ventilu. V závislosti na zdroji tepla se rozlišují ohřívače vody, ohřívače vzduchu a další jednotky.

princip fungování je velmi podobný jako u chladničky (pouze chladnička vypouští horký vzduch a čerpadlo absorbuje teplo).

V závislosti na zdroji tepla se rozlišují ohřívače vody, ohřívače vzduchu a další zařízení. Princip fungování je velmi podobný jako u chladničky (pouze chladnička vypouští horký vzduch a čerpadlo absorbuje teplo).

Všechna tepelná čerpadla se skládají z výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzního ventilu. V závislosti na zdroji tepla se rozlišují ohřívače vody, ohřívače vzduchu a další jednotky. Princip fungování je velmi podobný jako u chladničky (pouze chladnička vypouští horký vzduch a čerpadlo teplo pohlcuje).

Většina jednotek pracuje při kladných i záporných teplotách, ale účinnost jednotky je přímo závislá na okolních podmínkách (tj. čím vyšší je okolní teplota, tím výkonnější je jednotka). Obecně zařízení funguje následovně:

1. Tepelné čerpadlo přichází do styku s okolními podmínkami. Jednotka obvykle odebírá teplo ze země, vzduchu nebo vody (v závislosti na typu jednotky).
2. Uvnitř jednotky je instalován speciální výparník naplněný chladivem.
3. Při kontaktu s vnějším prostředím chladivo vře a odpařuje se.
4. Chladivo pak vstupuje do kompresoru ve formě páry.
5. Tam se stlačí - tím se výrazně zvýší jeho teplota.
6. Ohřátý plyn pak vstupuje do topného systému, kde ohřívá hlavní topné médium, které se používá k vytápění místností.
7. Chladivo se postupně ochlazuje. Nakonec se změní zpět na kapalinu.
8. Poté kapalné chladivo vstupuje do speciálního ventilu, který výrazně snižuje jeho teplotu.
9. Na konci chladivo opět vstupuje do výparníku a cyklus ohřevu se opakuje.

Obrázek 1. Princip činnosti tepelného čerpadla země-voda. Modrá barva znázorňuje studené teplonosné médium a červená barva teplonosné médium.

Výhody:

• Šetrnost k životnímu prostředí. Jedná se o obnovitelný zdroj energie, který svými emisemi neznečišťuje ovzduší (zatímco při používání zemního plynu vznikají škodlivé skleníkové plyny a elektřina se často vyrábí spalováním uhlí, které rovněž znečišťuje ovzduší).
• Dobrá alternativa k plynu. Tepelné čerpadlo je ideální pro vytápění prostor v případech, kdy je z toho či onoho důvodu obtížné použít plyn (např. když je dům daleko od všech hlavních inženýrských sítí). V porovnání s plynovým vytápěním je výhodné i to, že k instalaci takového zařízení není třeba povolení od státu (pokud však vrtáte hlubokou studnu, musíte si ho vyžádat).
• Jedná se o levný doplňkový zdroj tepla. Čerpadlo je ideální jako levný pomocný zdroj tepla (optimální je použití plynu v zimě a čerpadla na jaře a na podzim).

Nevýhody:

1. Tepelná omezení v případě použití vodních čerpadel. Všechna tepelná čerpadla fungují dobře při kladných teplotách, zatímco při záporných teplotách mnohá čerpadla přestávají pracovat. Důvodem je především to, že voda zamrzá, takže ji nelze použít jako zdroj tepla.
2. U zařízení, která používají vodu jako zdroj tepla, se mohou vyskytnout problémy. Pokud se k vytápění používá voda, je nutné najít stabilní zdroj vody. Obvykle je k tomuto účelu nutné provést vrt, což může vést k vyšším nákladům na instalaci zařízení.

Pozor! Čerpadla jsou obvykle 5 až 10krát dražší než plynové kotle, a proto se použití těchto zařízení nemusí v některých případech vyplatit (je nutné počkat několik let, než se čerpadlo vyplatí).

Varianty vnějších okruhů tepelných čerpadel

Vnějším okruhem může být potrubí výměníku tepla, které nasává teplo ze studnynebo na zemi či ve vodě. Každá z těchto možností má své vlastnosti, výhody a nevýhody, a to jak při instalaci, tak při provozu. Proto se jimi zabývejme podrobněji.

Zdroj tepla - vrt

Pro využití takového zdroje tepla je nutné vyvrtat studnu (jeden hluboký nebo několik mělkých vrtů) nebo využít stávající studnu. Odhaduje se, že z jednoho metru vrtu lze získat 50-60 wattů tepelné energie. Pro 1 kW výkonu tepelného čerpadla je tedy zapotřebí přibližně 20 metrů vrtu.

Externí okruh tepelného čerpadla ve vrtu

Výhoda: Vrt nezabírá na pozemku mnoho místa a vyznačuje se vysokým tepelným výkonem.

Nevýhoda: Vrt - zejména hluboký - musí být proveden speciálním strojem nebo strojním zařízením.

Zdrojem tepla je půda na pozemku.

V tomto případě je nutné položit vnější potrubí v hloubce, která je větší než maximální hloubka promrzání v dané oblasti. Existují dvě možnosti pokládky: odstranit veškerou zeminu v určité oblasti a položit potrubí cik-cak a poté vše zasypat zeminou, nebo můžete potrubí položit do výkopů vykopaných pro tento účel.

Tepelné čerpadlo země-voda

Pro tepelné čerpadlo o výkonu 1 kW může být v závislosti na hloubce uložení, hustotě a obsahu vody v půdě zapotřebí okruh o délce 35-50 m. Minimální vzdálenost mezi trubkami je 0,8 m.

Nevýhody tohoto typu vnějšího obrysu

• jeho umístění vyžaduje dostatečně velkou plochu, na které později nelze vysazovat stromy nebo keře, ale pouze trávník, květiny nebo letničky;
• Velké množství výkopových prací.

Vnější obrys ve vodě

Další možností externí smyčky je položení potrubí na dno nejbližšího vodního útvaru, pokud je v blízkosti domu. Jezírko musí být dostatečně hluboké, aby v zimě nezamrzlo na dně. Na jeden běžný metr takového vnějšího okruhu lze vyrobit maximálně přibližně 30 W tepelné energie (minimálně 30 metrů potrubí na 1 kW výkonu tepelného čerpadla). Aby trubka položená na dně neplavala, umístí se na ni závaží o hmotnosti přibližně 5 kg na běžný metr.

Vnější okruh tepelného čerpadla v jezírku

Výhoda: Není třeba vrtat studnu ani vykopávat velkou plochu.

Výhodou tohoto vnějšího okruhu je, že ne vždy je možné mít v blízkosti domu vhodnou vodní plochu.

Princip a schéma činnosti tepelného čerpadla, typy

Princip

Konstrukce každého tepelného čerpadla se skládá ze dvou částí: vnější (odebírá teplo z vnějších zdrojů) a vnitřní (odvádí odebrané teplo přímo do topného systému místnosti). Vnější obnovitelné zdroje tepla jsou například teplo ze země, vzduchu nebo podzemní vody. Tato konstrukce může výrazně snížit náklady na vytápění nebo chlazení rodinného domu, protože přibližně 75 % energie se vyrábí díky volným zdrojům.

Schéma operace

Topný systém se skládá z výparníku, kondenzátoru, vypouštěcího ventilu, který snižuje tlak v systému, a kompresoru, který tlak zvyšuje. Každá z těchto jednotek je vzájemně propojena uzavřeným okruhem potrubí, v němž je chladivo. Chladivo je v prvních cyklech v kapalném stavu a v následujících cyklech v plynném stavu. Tato látka má nízký bod varu, a proto se může v případě pozemního typu zařízení při dosažení pozemní teploty přeměnit na plyn. Plyn pak vstupuje do kompresoru, kde je prudce stlačen, což vede k rychlému ohřevu. Horká pára pak vstupuje do vnitřního prostoru tepelného čerpadla a využívá se zde přímo k vytápění místností nebo k ohřevu vody. Chladivo se poté ochladí, zkondenzuje a vrátí se do kapalného stavu. Kapalné médium pak proudí přes expanzní ventil do suterénu a opakuje cyklus ohřevu.

Princip chlazení v takovém zařízení je podobný jako u vytápění, ale místo radiátorů se používají fan-coily. Kompresor v tomto případě nefunguje. Studený vzduch proudí ze studny přímo do klimatizačního systému.

Typy tepelných čerpadel

Jaké jsou různé typy tepelných čerpadel? Zařízení se rozlišují podle vnějšího zdroje tepla, který se v systému používá. Mezi domácími verzemi existují 3 typy.

Zemní nebo zemní ("země-vzduch", "země-voda")

Použití zemního tepelného čerpadla jako zdroje tepla zajistí ekologickou čistotu a bezpečnost. Náklady na takové zařízení jsou vysoké, ale jeho funkčnost je obrovská. Není nutná častá údržba a je zajištěna dlouhá životnost.

Zemní tepelná čerpadla mohou být dvojího typu: s vertikální nebo horizontální instalací potrubí. Metoda vertikální instalace je dražší, protože vyžaduje hluboký vrt v rozmezí 50 až 200 metrů. Při horizontální pokládce se potrubí pokládá do hloubky přibližně jednoho metru. Celková plocha potrubí musí být 1,5 až 2krát větší než plocha vytápěných prostor, aby bylo možné odebrat potřebné množství tepla.

Vodní čerpadlo (voda-vzduch, voda-voda)

Pro jižní oblasti s teplým podnebím jsou vhodné vodní instalace. V nádržích prohřátých sluncem je teplota vody v určité hloubce relativně stabilní. Hadice je vhodné položit na samé dno, kde je vyšší teplota. K zajištění podvodních trubek se používá závaží.

Vzduch ("vzduch-voda", vzduch-vzduch)

V zařízení vzduch-voda je zdrojem energie vzduch z vnějšího prostředí, který vstupuje do tepelného výměníku výparníku, kde se nachází kapalné chladivo. Teplota chladiva je vždy nižší než teplota vzduchu vstupujícího do systému, takže látka okamžitě vře a stává se horkou párou.

Kromě klasických modelů jsou žádané také kombinované verze. Tato tepelná čerpadla jsou doplněna plynovým nebo elektrickým topením. V případě špatných klimatických podmínek se výkon topného zařízení sníží a zařízení se přepne na alternativní způsob vytápění. To je důležité zejména u jednotek vzduch-voda nebo vzduch-vzduch, protože u těchto typů dochází ke ztrátě účinnosti.

V oblastech s dlouhými a chladnými zimami jsou nejspolehlivější geotermální (zemní) tepelná čerpadla. Vzduchová tepelná čerpadla jsou vhodná pro oblasti s mírným jižním podnebím. Také při instalaci zařízení pro zemní energii je třeba brát v úvahu půdní podmínky. Účinnost tepelného čerpadla je v jílovité půdě mnohem vyšší než v písčité. Kromě toho je důležitá hloubka uložení potrubí - v chladnějších obdobích musí být potrubí položeno hlouběji, než je úroveň promrzání země.

Co je tepelné čerpadlo a jak funguje?

Termín tepelné čerpadlo označuje soubor určitých zařízení. Hlavním úkolem tohoto zařízení je shromažďovat tepelnou energii a dopravovat ji ke spotřebiteli. Zdrojem této energie může být jakékoli těleso nebo prostředí, které má teplotu +1º nebo vyšší.

Zdrojů nízkoteplotního tepla je v našem prostředí více než dost. Patří sem průmyslový odpad z továren, tepelných a jaderných elektráren, odpadní vody atd. Tepelná čerpadla pro vytápění domů vyžadují tři samoregenerační přírodní zdroje - vzduch, vodu a zeminu.

Tepelná čerpadla "čerpají" energii z procesů pravidelně probíhajících v prostředí. Procesy se nikdy nezastaví - proto jsou tyto zdroje podle lidských měřítek považovány za nevyčerpatelné.

Uvedené tři potenciální zdroje energie jsou přímo spojeny se sluncem, které pohání vzduch pomocí větru a dodává tepelnou energii zemi tím, že ji ohřívá. Volba zdroje tepla je rozhodujícím kritériem, podle kterého se systémy tepelných čerpadel rozdělují do kategorií.

Princip činnosti tepelných čerpadel je založen na schopnosti těles nebo médií přenášet tepelnou energii na jiné těleso nebo médium. Příjemci a dodavatelé energie v systémech tepelných čerpadel obvykle pracují ve dvojicích.

Takto se rozlišují následující typy tepelných čerpadel:

• Vzduch - voda.
• Země - voda.
• Voda - vzduch.
• Voda - voda.
• Země - vzduch.
• Voda je voda
• vzduch - vzduch.

První slovo přitom označuje typ média, z něhož systém odebírá nízkoteplotní teplo. Druhý údaj označuje typ média, kterému je tato tepelná energie předávána. V tepelných čerpadlech je tedy voda vodou, teplo se odebírá z vodního prostředí a jako teplonosné médium se používá kapalina.

Tepelná čerpadla jsou svou konstrukcí systémy s kompresí páry. Získávají teplo z přírodních zdrojů, zpracovávají ho a dopravují ke spotřebiteli (+).

Moderní tepelná čerpadla využívají tři hlavní zdroje tepelné energie. Jedná se o půdu, vodu a vzduch. Nejjednodušší z těchto možností je vzduchové tepelné čerpadlo. Obliba těchto systémů je dána jejich poměrně jednoduchou konstrukcí a snadnou instalací.

Navzdory této oblibě však mají tyto typy poměrně nízkou účinnost. Kromě toho je účinnost nestabilní a závisí na sezónních teplotních výkyvech.

S klesající teplotou jejich výkon výrazně klesá. Tyto varianty tepelných čerpadel lze považovat za doplněk k dostupnému základnímu zdroji tepelné energie.

Varianty zařízení využívající zemní zdroj tepla jsou považovány za účinnější. Půda nejen přijímá a uchovává tepelnou energii ze slunce, ale je také neustále zahřívána energií zemského jádra.

To znamená, že půda je jakýmsi akumulátorem tepla, jehož kapacita je prakticky neomezená. A teplota půdy, zejména v určité hloubce, je stálá a kolísá v nepatrných mezích.

Rozsah použití energie vyrobené tepelnými čerpadly:

Důležitým faktorem pro stabilní a efektivní provoz tohoto typu energetického zařízení je konstantní teplota zdroje. Systémy, kde je vodní prostředí hlavním zdrojem tepelné energie, mají podobné vlastnosti. Kolektor těchto čerpadel je umístěn buď ve vrtu, kde končí ve vodonosné vrstvě, nebo ve vodní nádrži.

Průměrná roční teplota těchto zdrojů, jako je půda a voda, se pohybuje mezi +7 °C a +12 °C. Tato teplota je dostatečná pro zajištění efektivního provozu systému.

Nejúčinnější tepelná čerpadla jsou ta, která získávají tepelnou energii ze zdrojů se stabilní teplotou, tj. z vody a země.

Tepelné čerpadlo z klimatizace

Moderní splitové systémy, zejména invertorové, úspěšně plní funkce stejného tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Jejich problémem je, že jejich účinnost klesá s venkovní teplotou, nezachrání je ani tzv. zimní sada.

Domácí řemeslníci k tomu přistoupili jinak: z klimatizace sestavili domácí tepelné čerpadlo, které odebírá teplo tekoucí vody ze studny. Ve skutečnosti se zde z klimatizace používá pouze kompresor, někdy vnitřní jednotka, která hraje roli fancoilu.

Kompresor lze většinou zakoupit samostatně. Bude pro něj nutné vyrobit výměník tepla pro ohřev vody (kondenzátor). Měděná trubka o délce 35 m a tloušťce stěny 1-1,2 mm se navíjí na trubku nebo válec o průměru 350-400 mm a vytváří cívku. Cívky se poté upevní na místo pomocí perforovaného rohu a celá konstrukce se umístí do ocelové nádoby s vodovodními přípojkami.

Kompresor z děleného systému je připojen ke spodnímu vstupu do kondenzátoru a regulační ventil je připojen k hornímu vstupu. Výparník je vyroben stejným způsobem a postačí k němu běžný plastový sud. Mimochodem, místo podomácku vyrobených kapacitních výměníků tepla můžete použít továrně vyráběné deskové výměníky tepla, ale nebude to levné.

Samotná montáž čerpadla není příliš složitá, ale je důležité vědět, jak správně a kvalitně pájet spoje měděných trubek. Budete také potřebovat údržbáře, který systém naplní freonem - nechcete přece záměrně kupovat další zařízení.

Dalším krokem je seřízení a uvedení tepelného čerpadla do provozu, které ne vždy probíhá dobře. Možná se budete muset hodně snažit, abyste to zvládli.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda - fakta

O tomto typu tepelného čerpadla se vedou rozsáhlé diskuse. Uživatelé se dělí na dva tábory. Někteří se domnívají, že pro vytápění domu není nic lepšího. Jiní se domnívají, že vzhledem k vysokým nákladům na tepelná čerpadla (TH) a drsným klimatickým podmínkám v mnoha oblastech Ruské federace se počáteční investice nevyplatí. Výhodnější je uložit peníze do banky a z přijatých úroků vytápět dům elektřinou. Pravda je jako vždy uprostřed. Do budoucna si řekneme, že tento článek bude hovořit pouze o tepelných čerpadlech "vzduch-voda". Nejprve trocha teorie.

Tepelné čerpadlo je "stroj", který odebírá teplo z nízkoenergetického zdroje a přenáší ho do domu.

Zdroje tepla pro tepelné čerpadlo:

• vzduch;
• voda;
• země.

Tepelné čerpadlo v zásadě funguje.

Důležité: Tepelné čerpadlo nevyrábí teplo. Přečerpává teplo z vnějšího prostředí do spotřebiče, ale k tomu, aby tepelné čerpadlo fungovalo, je zapotřebí elektřina. Účinnost tepelného čerpadla se vyjadřuje poměrem množství čerpaného tepla a tepla spotřebovaného z elektrické sítě. Tato hodnota se nazývá COP (koeficient výkonu). Pokud je v technických specifikacích tepelného čerpadla uvedeno, že COP = 3, znamená to, že tepelné čerpadlo přečerpá třikrát více tepla, než "odebere" elektřiny.

Zdá se, že je to tady - řešení všech problémů - podmíněně řečeno, po spotřebování 1 kW elektřiny během jedné hodiny získáme 3 kWh tepla pro topný systém. Vzhledem k tomu, že se jedná o tepelná čerpadla vzduch-voda s externí jednotkou instalovanou mimo dům, bude se transformační poměr v průběhu topné sezóny měnit v závislosti na venkovní teplotě. Při silných mrazech (-25-30 °C a méně) klesá COP ohřívače vzduchu na jedna.

To brání obyvatelům předměstí instalovat tepelná čerpadla vzduch-voda - zařízení, která využívají čerpané teplo k ohřevu kapalné teplonosné látky. Lidé se domnívají, že pro naše podmínky - nikoli jižní oblasti země - jsou nejvhodnější geotermální tepelná čerpadla se zakopaným zemním výměníkem - systémem vodorovně nebo svisle položených trubek.

Je to pravda?

Často se setkávám s mýtem, že tepelné čerpadlo vzduch-voda je v chladném počasí neúčinné, ale geotermální TH je tak akorát. Porovnejte poměr přeměny tepla zařízení na jaře. Geotermální okruh je po zimě vyčerpán. Je dobré, když se teplota pohybuje kolem 0 stupňů. Vzduch je ale už tak dost teplý. Potřeba tepla klesá, ale v létě se neztrácí, protože teplá voda je potřeba po celý rok. Geotermální TČ jsou vynikající pro oblasti s drsnými zimami a dlouhými topnými obdobími. Pro Jižní federální okruh a Moskevskou oblast vykazuje TH vzduch-voda průměrnou roční SOR srovnatelnou s geotermální.

Teploty -20 až -25 °C a nižší nejsou v Moskevské oblasti časté a netrvají déle než několik dní. Průměrná zimní teplota v Moskevské oblasti se pohybuje mezi 7 °C a 12 °C s častým táním, které vede k nárůstu na -3 °C a 0 °C. Proto většina topné sezóny v Moskevské oblasti trvá jen několik dní. Po většinu topné sezóny proto budou ohřívače vzduchu pracovat s COP blížícím se třem jednotkám.

Princip činnosti

Veškerý prostor kolem nás je energie - stačí jen vědět, jak ji využít. Tepelné čerpadlo vyžaduje okolní teplotu vyšší než 1 °C. Za zmínku stojí, že i půda pod sněhem nebo v určité hloubce si v zimě uchovává teplo. Fungování geotermálního nebo jiného tepelného čerpadla je založeno na přenosu tepla ze zdroje pomocí topného média do topného okruhu domu.

Schéma fungování spotřebiče bod po bodu:

• Teplonosné médium (voda, podzemní voda, vzduch) naplní potrubí pod ním a ohřívá ho;
• teplonosná látka se pak dopravuje do výměníku tepla (výparníku) a předává teplo do vnitřního okruhu;
• Vnější okruh obsahuje chladivo - kapalinu s nízkým bodem varu a nízkým tlakem. Například freon, voda s alkoholem, směs glykolu. Ve výparníku se tato látka zahřívá a mění se v plyn;
• chladicí plyn je posílán do kompresoru, kde je stlačen pod vysokým tlakem a ohříván;
• horký plyn vstupuje do kondenzátoru, kde se jeho tepelná energie předává do domu;
• Cyklus je ukončen přeměnou chladiva na kapalinu, která se v důsledku ztráty tepla vrací zpět do systému.

Stejný princip se používá u chladniček, takže tepelná čerpadla pro domácnost lze použít jako klimatizační zařízení pro chlazení místností. Zjednodušeně řečeno, tepelné čerpadlo je chladnička s opačným účinkem: místo chladu se vyrábí teplo.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

Instalace a provoz tepelného čerpadla AIR-WATER

Vzduch jako zdroj nízkoteplotní tepelné energie

Teoreticky lze vzduch využít jako zdroj nízkoteplotní tepelné energie bez ohledu na jeho teplotu. V praxi jsou tepelná čerpadla vzduch-voda účinná při teplotách vzduchu až -15 °C. Dnes jsou již v prodeji čerpadla pracující při teplotě -25 C, ale jejich cena je zatím příliš vysoká, což činí tento typ tepelných zařízení nedostupným pro běžného spotřebitele.

Ve své nejprimitivnější podobě si lze tepelné čerpadlo vzduch-voda představit jako klimatizaci, která slouží k ochlazování prostředí a odvádění "přebytečného" tepla do vytápěného prostoru.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda nevyžaduje hloubení jam nebo vrtání studní, pokládání potrubí na dno rybníků ani instalaci vertikálních kolektorů, které jsou nutné u tepelných čerpadel voda-voda nebo země-voda. Snadno se používá a přitom poskytuje levné teplo pro vytápění domu.

Stejně jako klimatizační systémy mohou být tepelná čerpadla tohoto typu vyrobena ve 2 provedeních:

• Jako dělený systém sestávající ze 2 jednotek propojených inženýrskými sítěmi.
• Jako monoblok

Monobloková jednotka je obvykle jedna jednotka instalovaná uvnitř nebo vně domu. Při instalaci v interiéru musí zůstat volný kanál pro přívod vzduchu. Výhodnější je venkovní instalace, protože umožňuje přemístění kompresoru jako zdroje hluku mimo budovu.

Mnoho výrobců dnes vyrábí tepelná čerpadla vzduch-voda ve formě monobloků. To je pohodlné a praktické, protože umožňuje volný pohyb čerpadla a jeho instalaci bez složité instalace a zapojování. Jedinou nevýhodou je nízký výkon tohoto typu čerpadel: od 3 do 16 kW.

Dělený systém je rozdělen na dvě jednotky, z nichž jedna obsahuje kondenzátor a automatický řídicí systém. Ten je instalován v interiéru. Druhý (vnější) blok obsahuje kompresor. Ekonomická proveditelnost instalace tepelných čerpadel vzduch-voda

Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou účinná při kladných venkovních teplotách. Široké uplatnění našly v jižních oblastech naší země: na Kubáni, ve Stavropolském kraji atd., kde jsou silné mrazy vzácné a v zimě teplota zřídka klesá pod nulu.

To neznamená, že tepelná čerpadla tohoto typu nelze použít v jiných oblastech naší země s drsnějšími klimatickými podmínkami. Vůbec ne. Jednoduše řečeno, účinnost čerpadla vzduch-voda klesá s klesající teplotou vzduchu a zároveň rostou náklady na elektřinu potřebnou k provozu čerpadla.

Proto by vhodnost provozu tepelného čerpadla při teplotách pod bodem mrazu, stejně jako výběr zařízení podle požadovaného výkonu, měli provádět kvalifikovaní tepelní technici.

V současné době se doporučuje používat tepelné čerpadlo vzduch-voda k vytápění a ohřevu vody, když je okolní teplota nad nulou, a při mrazech používat kotel nebo jiný zdroj tepla.

Dalším předpokladem pro použití tepelného čerpadla k vytápění domu je vysoká tepelná účinnost konstrukce bez tepelných ztrát způsobených špatnou izolací a průvanem.

Z vypouštěných středních trubek

Tento způsob vytápění lze použít nejen v létě, ale i v zimě. Místo instalace vakuové trubice by nemělo být ve stínu a mělo by směřovat na jih. Přehřívání není povoleno a cirkulace kapaliny musí probíhat shora dolů.

Budete potřebovat následující nástroje:

• Klíč.
• Šroubováky.
• Svářečka plastových trubek.
• Cvičení.

Začněte konstrukcí rámu a umístěte jej na zamýšlené místo instalace, nejlépe na střechu, a poté jej zajistěte např. kotevními šrouby. Poté připojte teplotní čidlo, odvzdušňovací ventil. Připojte vodovodní potrubí a použijte materiály odolné vůči teplotám pod bodem mrazu.

Začněte sestavovat topné těleso, vezměte měděnou trubičku, obalte ji hliníkovým plechem a vložte ji do skleněné vakuové trubice. Na dno trubky nasaďte upevňovací kelímek a gumovou prachovku. Upevněte kovový konec v mosazném kondenzátoru (na trubičce může být lepkavý tuk, neutírejte ho).

Zavřete upevňovací misku a stejným způsobem namontujte ostatní prvky. Nainstalujte montážní blok a připojte k němu napájecí zdroj 220 V. Připojte teplotní čidlo, odvzdušňovací ventil, i když jsou vodotěsné, je lepší nainstalovat ochrannou obrazovku, pak připojte regulátor, převezme kontrolu nad systémem, a to je celý proces instalace solárního kotle vlastníma rukama. Naprogramujte systém na požadované parametry a spusťte jej.

Závěr a užitečné video na toto téma

Princip fungování děleného tepelného systému vzduch-vzduch:

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch v systému vytápění dvoupodlažního domu:

Invertorová klimatizace nebo tepelné čerpadlo vzduch-vzduch - co je lepší?

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch jsou vysoce účinná zařízení. Snadno se udržují, jsou uživatelsky přívětivé a úsporné.

V současné době je v prodeji obrovská nabídka těchto systémů, můžete si vybrat topný systém pro každou domácnost. Je pouze nutné vypočítat jeho kapacitu a pak bude efektivně sloužit po mnoho let.

A co si myslíte o účinnosti a vhodnosti použití tepelných čerpadel "vzduch-vzduch"? Podělte se o svůj názor, zanechte zpětnou vazbu k používání jednotek a pokládejte otázky. Formulář pro připomínky je uveden níže.