Ogrzewanie domu pompą ciepła powietrze-powietrze

Treść artykułu

• Jak to działa i słabości
• Oszczędności i zakres pompy ciepła
• Scentralizowane i rozstawione systemy grzewcze
• Czy można to zrobić samodzielnie
• Trwałość i konserwacja systemu

Ogrzewanie domu powietrzem to technologia, która wyklucza pośredników w przekazywaniu ciepła. Przy zastosowaniu pompy ciepła wydajność systemu wzrasta 2-3 krotnie, ale czy takie układy można zastosować w realiach rosyjskiego klimatu? Dzisiaj porozmawiamy o pompach powietrza i urządzeniu systemów grzewczych z ich wykorzystaniem..

Jak to działa i słabości

Powietrzne pompy ciepła mogą służyć zarówno jako najprostszy sposób lokalnego ogrzewania, jak i stanowić rdzeń scentralizowanego systemu grzewczego. Ich główną zaletą jest całkowita niezależność od innych mediów w domu, z wyjątkiem być może sieci elektrycznej. Dzięki temu montaż systemu ogrzewania powietrznego jest możliwy na każdym etapie budowy, a nawet po jej ostatecznym zakończeniu..

Czynnik chłodniczy wykonuje większość pracy wewnątrz pomp ciepła. Substancja ta ma bardzo niską temperaturę wrzenia, aż do -30 ° C. Podczas parowania ciecz pochłania energię, podczas kondensacji oddaje ją do środowiska zewnętrznego. Opary czynnika chłodniczego nie mogą naturalnie skraplać się, w tym celu włączana jest sprężarka, zwiększająca ciśnienie i „ściskając” temperaturę. Tym samym powietrze zewnętrzne jest przechłodzone np. Od -5 do -15 ° C, a pozostała delta 10 ° C wraca do wnętrza domu w postaci ciepła użytkowego.

Urządzenie z pompą ciepła powietrze-powietrze: 1 – powietrze zewnętrzne; 2 – zewnętrzny wymiennik ciepła; 3 – blok zewnętrzny; 4 – sprężarka; 5 – jednostka wewnętrzna; 6 – ciepłe powietrze wewnętrzne; 7 – wewnętrzny wymiennik ciepła; 8 – zawór termostatyczny

Oczywiście nie wszystko jest tak różowe, jak opisują producenci urządzeń grzewczych. Rzeczywistą skuteczność systemu ograniczają dwa czynniki:

1. Temperatura wrzenia czynnika chłodniczego określa granicę, przy której pompa ciepła jest w zasadzie zdolna do pracy. Większość urządzeń jest w stanie generować przy temperaturach zewnętrznych od -5 do -15 ° C, najdroższe (Zubadan) działają do -25 ° C. W złożonych systemach grzewczych opartych na pompach ciepła, w jednostce zewnętrznej można zastosować dodatkowy parownik.
2. Współczynnik konwersji (COP) określa stosunek mocy cieplnej do przyłożonej mocy elektrycznej. Rzeczywista wartość współczynnika jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy temperatur powietrza wewnątrz i na zewnątrz budynku. Tak więc w przypadku silnych mrozów wydajność HP jest znacznie niższa.

Oszczędności i zakres pompy ciepła

Każda technologia, która jest w stanie wydobyć dodatkowe waty energii oprócz zużytej energii, już oznacza znaczne oszczędności. Jedyne pytanie dotyczy kosztu sprzętu i czasu, za który zwróci się sam.

Nie jest to trudne do obliczenia: weź obliczone wskaźniki strat ciepła w domu, podziel przez średnią wartość COP, biorąc pod uwagę średnią temperaturę powietrza zewnętrznego w sezonie grzewczym i pomnóż otrzymaną wartość mocy przez koszt rodzaju nośnika energii, który mógłby być użyty przy innym typie ogrzewania.

Kosztem około 3500-4000 rubli za każdy m² powierzchni ogrzewanej powietrzne pompy ciepła mają okres zwrotu około 20-30 lat, czyli dwukrotnie dłuższy niż gwarantowany okres użytkowania sprzętu. Należy jednak zawsze uwzględniać stały wzrost cen energii i potencjał rozwoju nowych, bardziej wydajnych czynników chłodniczych..

Są jednak sytuacje, w których oszczędności wynikające z zainstalowania pompy ciepła są odczuwalne od razu. Na przykład, jeśli koszt dostarczenia gazu ziemnego na miejsce wynosi około 700-800 tysięcy rubli, zakup alternatywnego urządzenia grzewczego zapewni oszczędności w całym okresie użytkowania dosłownie od pierwszego dnia użytkowania. Można argumentować, że kocioł gazowy można z powodzeniem zastąpić elektrycznym, ale moc zainstalowana sieci miejskiej nie zawsze jest wystarczająca do uzupełnienia strat ciepła w domu..

Ważne jest również zrozumienie różnicy między ogrzewaniem pierwotnym i wtórnym. Powietrzne pompy ciepła, zaprojektowane do pracy przy dodatnich temperaturach zewnętrznych, kosztują 2–2,5 razy mniej, a oszczędności i komfort użytkowania poza sezonem są większe niż.

Scentralizowane i rozstawione systemy grzewcze

Rolę pompy ciepła powietrze-powietrze w zastosowaniach domowych można ograniczyć albo do ogrzewania pojedynczych pomieszczeń, gdy nie ma sensu „napędzać” głównej jednostki grzewczej, albo do całkowitego przezbrojenia kotłowni. W tym drugim przypadku kocioł elektryczny lub gazowy staje się rezerwowym źródłem ciepła, pomagając pompie ciepła radzić sobie z ekstremalnie niskimi temperaturami lub przerwami w dostawie prądu..

Bardziej rozważne wydaje się lokalne zastosowanie pompy ciepła. Po co ogrodzić złożony system ogrzewania, skoro lokalne urządzenia grzewcze zapewniają elastyczną kontrolę klimatu, a awaria jednego z nich nie schłodzi całego budynku? Istnieje jednak wiele argumentów przeciwko takiemu podejściu:

1. Bardzo trudno jest skierować ogrzane powietrze na wybraną trasę. Powstaje wiele zimnych stref, a osiągnięcie stałego komfortowego trybu termicznego wymaga czasu.
2. Ogólna wydajność kilku jednostek jest zawsze niższa niż w przypadku instalacji jednej mocniejszej.
3. Liczne jednostki zewnętrzne zepsują wygląd elewacji, a wewnętrzne zaburzą wnętrze lokalu..
4. Istnieją ograniczenia w czasie trwania drogi technicznej łączącej jednostkę zewnętrzną z jednostką wewnętrzną, co utrudnia ogrzanie pomieszczeń w centrum dużego budynku.

Scentralizowana nagrzewnica oparta na pompie ciepła powietrze-powietrze wymaga ułożenia sieci kanałów powietrznych, co jest szczególnie trudne w przypadku monolitycznych stropów i ścian. Ale są też zalety takiego systemu:

1. Masz pełną kontrolę nad temperaturą i wilgotnością w swoim domu.
2. Istnieje możliwość oczyszczenia i dezynfekcji powietrza.
3. Pełna kontrola nad dopływem i wywiewem wentylacji pozwala ograniczyć straty ciepła związane z wymianą powietrza lub zastosowaniem rekuperatorów.
4. Utrzymanie jednego urządzenia wymaga mniej czasu, wysiłku i pieniędzy.
5. Łatwiej jest zorganizować pracę w trybach ekstremalnych dla jednej jednostki zewnętrznej. Na przykład sensowne jest włączenie dodatkowego ogrzewania jednostki zewnętrznej przy wysokich ujemnych temperaturach, aż do pobliskiego ognia. Alternatywnie można ustawić system przygotowania powietrza na gruntowym wymienniku ciepła.

Czy można to zrobić samodzielnie

Pomimo technicznej złożoności pomp ciepła można je instalować niezależnie. Dokładniej, własnymi rękami możesz swobodnie wykonywać wszystkie „brudne prace”: układanie rurociągów technicznych i sieci energetycznych, zawieszanie jednostek wewnętrznych i zewnętrznych. Dokumentacja paszportowa dla każdego konkretnego typu pompy ciepła zawiera wyczerpujące informacje o warunkach montażu bloków, nachyleniu, długości i dopuszczalnych łukach tras technicznych.

Pozostaje jeszcze tylko zaprosić specjalistę, który sprawdzi poprawność instalacji systemu i zapewni jego prawidłowe uruchomienie. Tych prac nie można wykonać samemu: do czyszczenia i odpowietrzania układu, ładowania czynnika chłodniczego potrzebny jest sprzęt – generalnie proces ten jest dość technologiczny i złożony.

Należy podkreślić, że montaż takich systemów klimatyzacji nie odbywa się „z dnia na dzień”. Wymagane są szczegółowe obliczenia wstępne, w szczególności konieczne jest określenie klasy sprzętu odpowiedniego do określonych warunków klimatycznych i obliczenie jego wystarczającej mocy. Oczywiście ogrzewanie miejskie oparte na pompach ciepła stwarza jeszcze większe trudności w projektowaniu i koordynacji prac z wykonawcami robót budowlanych..

Trwałość i konserwacja systemu

Wielu może przestraszyć deklarowany przez producenta okres eksploatacji systemu wynoszący 7-10 lat. W praktyce liczba ta jest znacznie wyższa, tylko pompa ciepła może z czasem stracić wydajność..

Wynika to przede wszystkim ze stopniowego wycieku czynnika chłodniczego do środowiska zewnętrznego i jego zanieczyszczenia wilgocią i innymi zanieczyszczeniami. W takim przypadku zapewniona jest dość prosta procedura konserwacji, która polega na oczyszczeniu chłodziwa i uzupełnieniu jego stężenia.

Zużycie mechaniczne, takie jak sprężarka lub wentylator, jest nieuniknione. Jednak dobra pompa ciepła pozwala na modułową wymianę jej części składowych. O trwałości sprzętu w całości decydują warunki jego eksploatacji oraz techniczna doskonałość systemu. Praca na granicy, okresowe oblodzenie jednostki zewnętrznej i inne naruszenia normalnego trybu pracy – to należy wykluczyć od samego początku, aby sprzęt miał czas na pełne opłacenie się i jednocześnie przynieść pożądane ciepło i komfort użytkowania do domu.

Powiązane Wpisy:

1. Ogrzewanie domu pompą ciepła. Jak to działa i ile to kosztuje Treść artykułu Pompy ciepła i geotermalne klimatyzatory Energia cieplna o niskim potencjale. Zasada działania Nowoczesne pompy ciepła Sześć najważniejszych pytań dotyczących pomp ciepła Co to jest system geotermalny w prywatnym domu...
2. Ogrzewanie domu klimatyzacją: pompy ciepła Treść artykułu Odpowiednia klasa sprzętu Szereg zastosowań Problemy z pompą ciepła Różnorodność konfiguracji: systemy split, monobloki, rooftopy Komunikacja inżynierska Klimatyzatory kanałowe Podsumowanie Ograniczenia w doborze źródeł energii nie są dziś rzadkością,...
3. Powietrze w systemie grzewczym prywatnego domu Treść artykułu Skąd się bierze powietrze i jakie są tego konsekwencje Określenie miejsca gromadzenia się gazów Problem kontrklonów Automatyczne zawory odpowietrzające Wypuszczanie powietrza z grzejników Jak uniknąć korków Nawet małe kieszenie...
4. Nowoczesne narzędzie konstrukcyjne – pompa do betonu Treść artykułu Rodzaje i zasada działania pomp do betonu Stacjonarna pompa do betonu Pompy do betonu Ważnym elementem pompy do betonu jest zasuwa (zasuwa) Wysięgnik do betonu Jaką mieszankę betonową może...