Havadan havaya ısı pompası: çalışma prensibi, tasarım, seçim ve hesaplamalar

Soğutucuyu ısıtmak için havadan havaya ısı pompasının kullanıldığı ve ısıtma maliyetlerinde önemli tasarruf sağlayan evinize konvektörlü ısıtma kurmak ister misiniz? Sıcak suyu olan bir şirkette neredeyse ücretsiz olarak tam teşekküllü ısıtma almanın çok cazip bir girişim olduğunu kabul edin.

Ancak odaları alternatif bir şekilde ısıtmak ve ev ihtiyaçları için sıcak su elde etmek için böyle bir sistemi nasıl kuracağınızı bilmiyor musunuz?

Bu sorunu çözmenize yardımcı olacağız - makale, pompanın çalışma prensibini ve tasarımını kapsamaktadır. Böyle bir sistemin yalnızca kompresörün çalışması için enerji harcaması gerekecek ve ısının ana hacmi, henüz bizden para ödememizin istenmediği atmosferden sokaktan alınacaktır.

Sisteme uygulanmasının avantajları ve önemli dezavantajları da dikkate alınmıştır. Pompanın seçimine ve hesaplanmasına özellikle dikkat edilir.

Ve her şeyi kendi elleriyle yapmayı sevenler için, mevcut malzemeleri kullanarak böyle bir pompayı kendiniz inşa etmenizi öneririz. Yardımcı olmak için hava ısı pompasının tasarımı ve çalıştırılmasına ilişkin fotoğraf malzemeleri ve video önerileri sunuyoruz.

Havadan havaya ısı pompasının özellikleri

Herhangi bir ısı pompası küredeki ekipmana aittir alternatif enerji. Konut ve konut dışı nesneleri ısıtmak için sokaktaki hava kütlelerinin termal enerjisini iç mekandaki çevreden alır.

Herhangi bir yanıcı yakıt kullanmaz.

Harici ısı pompası (TN) havadan havaya invertör klimaya benzer, Bölme sistemi dış ve iç bloktan.

Ve çalışma prensibine göre daha çok buzdolabını andırıyor, ancak "tam tersi" davranıyor. Ancak her ikisinden farklı olarak bu ısı pompası, evdeki hava kütlelerini hem soğutma hem de ısıtma yeteneğine sahiptir.

Isı pompası dış atmosferden düşük dereceli termal enerji alır ve bununla oda havasını konforlu sıcaklıklara ısıtır

Çalışma prensibi ve iç yapı

Havadan havaya HP'nin çalışması, termodinamiğin basit bir fiziksel olgusuna dayanır; bir sıvı buharlaştığında, dağıldığı yüzeyi soğutur. Örneğin bir fincan sıcak çayın üzerindeki buhar aynı etkiyi gösterir.

Normal bir buzdolabı bu prensiple çalışır. İçinde soğutucu akışkanın yüksek basınç altında dolaştığı tüpler bulunur. Dondurucunun içinden ısıyı alarak biraz daha sıcak hale gelir.

Daha sonra toplanan ısı, bir ısı eşanjörü (buzdolabının arkasındaki ızgara) aracılığıyla odanın havasına verilir.

Havadan havaya ısı pompası kışın oda havasını ısıtır, yazın ise soğutabilir

Soğutucu akışkanın çalışma sıcaklığına kadar soğuması için bir kompresörde sıkıştırılır. Ayrıca sistemin içindeki freon çalışma döngüsü sırasında kompresör-kondenser-evaporatör sürekli olarak gaz halinden sıvıya ve geriye doğru değişir.

Hava kaynaklı ısı pompası tam olarak aynı şekilde çalışır. Isıyı kapalı bir dondurucudan değil, yalnızca sokaktan alır. Dışarısı buz gibi olsa bile atmosferde hala çok fazla termal enerji var.

Isı üretmek için bir ısı pompasının yalnızca kompresörü çalıştırmak için harcanan enerjiye ihtiyacı vardır. Diyagram ısı transfer sürecini ayrıntılı olarak göstermektedir

Havadan havaya ısı pompası aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• kompresör;
• basınçlı hava fanlı evaporatör;
• genişleme subabı;
• sokak ile ev arasında freon pompalamak için bakır borular;
• odaya ısıtılmış hava sağlayan fanlı kondenser.

İlk üç eleman dış üniteyi oluşturur ve sonuncusu ısı pompasının iç kısmına aittir. Isı yalıtımlı bakır borular, soğutucunun bu bölünmüş sistem modülleri arasında sürekli hareketi için tasarlanmıştır.

Freonun ısı pompasındaki hareketi bir kısır döngü içinde meydana gelir ve bunun sonucunda sürekli olarak daralır ve genişler.

Havadan havaya ısı pompasının çalışma algoritması aşağıdaki gibidir:

1. Dış hava, bir fan aracılığıyla dış ünitenin içine çekilir ve harici evaporatörün kanatçıklarından geçirilir. Isı eşanjöründe dolaşan Freon, gaz haline geçerken içindeki mevcut termal enerjiyi emer.
2. Gaz daha sonra sıkıştırıldığı yoğunlaştırıcıya girer. Daha sonra bakır borular vasıtasıyla iç üniteye pompalanır.
3. Evde bulunan bir kondenserde gaz tekrar sıvıya dönüşerek ısıyı iç mekan havasına aktarır.
4. Daha sonra aşırı basınç genleşme valfi aracılığıyla serbest bırakılır ve sıvı freon tekrar birincil buharlaştırıcıya gönderilir.

Dış üniteye giren freonun sıcaklığı her zaman ortam sıcaklığından düşüktür. Bu nedenle ısıyı daima atmosferden alır.

Ancak sistemdeki soğutucunun "soğuma" seviyesi sabittir ve dış sıcaklık sürekli dalgalanır.Bu nedenle şiddetli donlarda TN etkinliğini kaybeder.

Havadan havaya ısı pompasının soğutucusunun hareket döngüsü: 1. bir kompresör tarafından sıkıştırılır, 2. ısı eşanjöründe yoğunlaşarak ısı verir, 3. harici ısı eşanjörüne şu şekilde girer: bir sıvının, 4. orada buharlaşır, buharlaşma sırasında dış ortamın termal enerjisini yakalar, 5. tekrar kapasitöre geri döner

Isı pompasının gücünü arttırmak için kondenser ve evaporatörün yüzeyleri mümkün olduğu kadar geniş yapılır. Kışın kesintisiz çalışma için harici ısı eşanjörü kendi buz çözme sistemiyle donatılmıştır.

Hava ısı pompasının artıları ve eksileri

Teknik açıdan karmaşık olan her sistemin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Reklam broşürleri bir şeydir, ancak gerçekte ısı pompası sahipleri bazı sorunlarla karşılaşma riskiyle karşı karşıyadır.

Havadan havaya ısıtma/soğutma üniteleri birçok nedenden dolayı faydalıdır.

Başlıca avantajları şunlardır:

• Çok yönlülük. Sistemler odanın amacına, ihtiyaçlarına ve iklim mevsimine bağlı olarak odaları ısıtma ve soğutmanıza olanak sağlar.
• Çevre dostu. Yanma ürünleriyle doğal çevreyi kirleten doğalgaz, kömür, yakacak odun vb. yanmaların tamamen durdurulmasını mümkün kılarlar.
• Kurulumu kolay. Fabrikada üretilen bileşenlerden bir sistem kurmak zor değildir. Mevcut malzemeleri kullanarak kendiniz bir ısı pompası oluşturabilirsiniz.
• Yangın Güvenliği. Isı üretme süreci yakıt kullanımını gerektirmez. Tesisatın işleyişindeki aksamalar bile yangına yol açmayacaktır.
• Ekonomik. Minimum maliyetle yüksek ısı transfer katsayıları nedeniyle caziptirler (tüketilen 1 kW elektrik için 4-5 kW ısı üretirler). Ayrıca kendilerinin masrafını da hızlı bir şekilde ödüyorlar.
• Uygun fiyat. Fabrikada üretilen sistemlerin maliyeti neredeyse herkesin bir ısı pompası satın almasına olanak tanır. Kendi kendine yapılan kurulum neredeyse ücretsiz olacaktır.
• Kullanım kolaylığı. Sistemdeki teknik açıdan en karmaşık cihaz, bakımı zor olan kompresördür. Isı pompalarının tipik yükünde kompresörler nadiren üreticinin vaat ettiği süreden önce arızalanır.

Bir odada ısıtmayı organize etmek yeterlidir bölünmüş bir sistem kurun, cepheye harici bir modül ve iç duvara bir konvektör asmak. Birkaç odayı ısıtmak için ısıtılmış hava dağıtım kanalları kurmanız gerekecektir.

Isı pompası, tüketilen her kilovat elektrik için beş kilovata kadar termal enerji üretir.

Havadan havaya ısı pompasının tüm kontrolü yerleşik otomasyonla gerçekleştirilir. Bu sistemin çalışmasına ve konfigürasyonuna özel bir dikkat göstermenize gerek kalmayacak. Hava filtrelerini yalnızca düzenli olarak temizlemeniz ve ara sıra değiştirmeniz gerekecektir.

Isı pompalarının olumsuz yönleri arasında şunlar yer almaktadır:

• önemsiz de olsa ama yine de arka plan gürültüsü;
• sistem verimliliğinin dış sıcaklığa doğrudan bağımlılığı;
• dışarısı soğuduğunda güç tüketiminde artış;
• fanın sürekli çalışması ve odadaki hava taşınımı nedeniyle havada sürekli asılı toz;
• güç kaynağına bağımlılık (kesintisiz çalışma için bir jeneratör gerekli olacaktır).

-10°C'ye kadar düşen dış sıcaklıklarda her şey mükemmel çalışıyor; sokaktan alınan ısı, evde konforlu koşullar yaratmaya yetiyor. Ancak daha fazla soğutmayla kesme pompasının verimliliği azalır.

Yazlık, soğuk iklime ve kışın şiddetli donlara sahip bir bölgede inşa edilmişse, ek bir kazan veya şömine olmadan yapamazsınız.

Sıcak iklimlerde, hava kaynaklı bir ısı pompası özel bir evin ısıtma görevleriyle sorunsuz bir şekilde baş eder, ancak şiddetli donlarda ek bir ısı kaynağı zarar görmez

İçin hava ısıtma düzeni Bu tür sistemler idealdir. Minimum enerji tüketimi, kurulum zahmeti ve bakım sorunları. Ancak suyu ısıtamazlar. Bunu yapmak için ek olarak bir kazan kurmanız veya merkezi ağlara bağlanmanız gerekecektir.

Havadan havaya ısı pompaları, ahşap veya SIP'den yapılmış binaları ısıtmanın en uygun yoludur. Bu tür binaların ısı kayıpları düşüktür ve bunları ısıtmak için hava ısı pompası kapasitesi oldukça fazladır.

Yaz aylarında havuz suyunu ısıtmak için havadan havaya ısı pompası kullanılabilir.

Klimadan temel farklar

Dışarıdan, havadan havaya ısı pompası ev tipi klimaya benzer. Ancak kendine özgü tasarım özellikleri ve teknik özellikleri vardır.

İlk cihaz, yıl boyunca çalışan ana ısıtma kaynağı olarak kullanılır. İkincisi ise daha çok yaz sıcağında havayı soğutmaya yöneliktir.

Isı pompasının ana işlevi ısıtmadır. Ancak birçok model aynı zamanda iç ortam havasını da soğutma özelliğine sahiptir. Ancak bu çalışma modunda, enerji verimliliği açısından klimadan önemli ölçüde daha düşüktürler. Bu onların kullanımının aşırı bir örneğidir.

Görünüşe göre klima ve hava ısıtıcısı benzerdir ancak tamamen farklı amaçlara ve performans özelliklerine sahiptir.

Öte yandan birçok invertör klimalar iç mekan havasını ısıtabilir. Ancak ısı pompalarından çok daha fazla elektrik tüketiyorlar. Her cihazın kendi amacı vardır.

Havadan havaya HP'nin kullanımı öncelikle yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiştir.

Bu sistemler, başlangıçta büyük miktarda para yatırımına rağmen uygun maliyetlidir. Isıtma faturalarındaki azalma tüm başlangıç ​​masraflarını karşılar.

Isı pompasının seçimi ve hesaplamaları

Havadan havaya ısı pompası yalnızca doğru seçildiğinde etkili olacaktır. Evin metrekaresine göre gücünü önceden hesaplamak gerekiyor. Ve ancak o zaman farklı üreticilerin fiyatlarına bakın.

Hesaplamalarda enerji verimliliği katsayısı COP (HP gücünün harcanan enerjiye oranı) kullanılır.

"Sera koşullarında" genellikle 4-5 puana ulaşır ve en modern modeller 7-8'e ulaşır. Ancak dış hava sıcaklığı -15–20°C'ye düştüğünde bu rakam aniden ikiye düşüyor.

Isı pompası -10...+10 santigrat derece dış sıcaklıklarda optimum ısıtma performansı üretir, böylece ısı enerjisinin ¾'üne kadarını sokaktan alır.

Şu tarihte: hava ısıtmanın hesaplanması dikkate alınmalıdır:

• binaların ısı yalıtımı ve izolasyonu;
• odaların alanı;
• kır evinde yaşayan insan sayısı;
• evin bulunduğu bölgenin genel iklim koşulları.

Çoğu evde her on metrekare için yaklaşık 0,7 kW ısı pompası gücüne ihtiyaç vardır. Ancak buradaki her şey oldukça keyfi. Tavanlar 2,7 m'den yüksekse veya duvarlar ve pencereler zayıf yalıtımlıysa daha fazla ısı gerekli olacaktır.

Hem Asya'da hem de Avrupa'da birçok havadan havaya ısı pompası üreticisi bulunmaktadır.

Sistemler hakkında iyi değerlendirmeler var Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Taşıyıcı, Aertec, Panasonic'in Ve Toshiba. Modellerinin neredeyse tamamı evsel çalışma koşullarına uyarlanmış ve kendilerini iyi kanıtlamışlardır.

Gerilim dalgalanmalarında bile elektriği açtıktan sonra bozulmazlar ve düzgün çalışmaya devam ederler.

Çalışan hava ısı pompalarının fiyatı 90 ila 450 bin ruble arasında değişiyor. Burada çoğu şey yalnızca ünitenin gücüne değil, aynı zamanda ek işlevsellik ve üretim ülkesine de bağlıdır.

Seçilen modeller şunları tamamlar:

• hava temizleme ve dezenfeksiyon için filtreler;
• yedek ısıtıcılar;
• elektrik jeneratörleri;
• Sistem yönetimi için GSM modülleri;
• iyonlaştırıcılar ve ozonlayıcılar.

Uygulama, -15 ° C'nin altındaki donlarda, yalnızca ısı-hava pompasıyla ısıtılan odaların soğuduğunu göstermektedir. Ve ek bir ısıtıcı olmadan, odalar açıkçası rahat kokmuyor.

Bununla birlikte, bu tür donların nadir olduğu güney bölgelerinde, HP oldukça etkilidir ve enerji kaynaklarından tasarruf ederek harcanan parayı fazlasıyla haklı çıkarır.

Eski bir buzdolabından ev yapımı

Özel mühendislik bilgisi olmadan, havadan havaya ısı pompasını ayrı kompresörlerden ve kondenserlerden monte etmek oldukça zordur. Ancak küçük bir oda veya sera için eski bir buzdolabını kullanabilirsiniz.

En basit hava ısı pompası, sokaktan bir hava kanalını uzatarak ve fanı ısı eşanjörünün arka ızgarasına asarak bir buzdolabından yapılabilir.

Bunu yapmak için buzdolabının ön kapısında iki delik açmanız gerekir. Birincisinden sokak havası dondurucuya girecek, ikinci alttan ise sokağa geri verilecek.

Aynı zamanda iç bölmeden geçerken içindeki mevcut ısının bir kısmını freona verecektir.

Ayrıca, soğutma makinesini, kapısı dışarıya açık olacak şekilde duvara ve ısı eşanjörünü de arka odaya girecek şekilde kolayca monte edebilirsiniz. Ancak böyle bir ısıtıcının gücünün küçük olacağı ve çok fazla elektrik tükettiği dikkate alınmalıdır.

Odadaki hava, buzdolabının arkasında bulunan bir ısı eşanjörü tarafından ısıtılır. Ancak böyle bir ısı pompası yalnızca artı beş santigrattan düşük olmayan dış sıcaklıklarda çalışabilir.

Bu ev aletleri yalnızca iç mekanda kullanıma yöneliktir.

Büyük bir kır evinde, hava ısıtma sisteminin, sıcak havayı tüm odalara eşit şekilde dağıtan hava kanalları ile desteklenmesi gerekecektir.

Havadan havaya ısı pompasının kurulumu son derece basittir. Dış ve iç blokları takmak ve ardından bunları soğutuculu bir devre ile birbirine bağlamak gerekir.

Sistemin ilk kısmı dış mekana kurulur: doğrudan cepheye, çatıya veya binanın yanına. Evdeki ikincisi tavana veya duvara yerleştirilebilir.

Dış ünitenin yazlık girişinden birkaç metre uzağa ve pencerelerden uzağa kurulması tavsiye edilir, fanın çıkardığı gürültüyü unutmayınız.

Ve iç kısım, ondan gelen sıcak hava akışının odaya eşit şekilde yayılması için kurulur.

Havadan havaya ısı pompası kullanarak farklı katlarda birkaç odalı bir evi ısıtmayı planlıyorsanız, bir cebri havalandırma kanalı sistemi kurmanız gerekecektir.

Bu durumda projeyi yetkili bir mühendisten sipariş etmek daha iyidir, aksi takdirde ısıtıcının gücü tüm tesisler için yeterli olmayabilir.

Elektrik sayacı ve koruyucu cihaz, ısı pompasının ürettiği pik yüklere dayanabilmelidir. Dışarıda ani bir soğukluk meydana geldiğinde kompresör normalden kat kat daha fazla elektrik tüketmeye başlar.

Böyle bir hava ısıtıcısı için dağıtım panelinden ayrı bir besleme hattı döşemek en iyisidir.

Freon boruların montajına özellikle dikkat edilmelidir. İçerisindeki en ufak talaş bile kompresör ekipmanlarına zarar verebilir.

Burada bakır lehimleme becerileri olmadan yapamazsınız. Genel olarak, daha sonra soğutucu sızıntısı sorunlarının önlenmesi için soğutucu akışkanın yeniden doldurulması bir uzmana emanet edilmelidir.

Buzdolabından ısı pompası yapmak için adım adım talimatlar şu şekilde açıklanmaktadır: Bu makale.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Havadan havaya termal split sistemin çalışma prensibi:

İki katlı bir evin ısıtma sisteminde hava ısı pompası:

Inverter klima veya hava ısı pompası - hangisi daha iyi?

Havadan havaya ısı pompaları yüksek verimli cihazlardır. Bakımı kolay, kullanımı kolay ve ekonomiktirler.

Artık satışta çok çeşitli benzer sistemler var, herhangi bir ev için bir ısıtma tesisatı seçebilirsiniz. Sadece gücünü doğru hesaplamanız gerekiyor, o zaman uzun yıllar etkili bir şekilde hizmet edecektir.

Havadan havaya ısı pompalarının kullanımının verimliliği ve uygulanabilirliği hakkında ne düşünüyorsunuz? Fikrinizi paylaşın, ünitelerin kullanımına ilişkin geri bildirim bırakın ve sorular sorun. Yorum formu aşağıda yer almaktadır.