Vykurovanie domu tepelným čerpadlom vzduch-vzduch

Obsah článku

• Ako to funguje a slabé stránky
• Úspory a rozsah tepelného čerpadla
• Centrálne a rozmiestnené vykurovacie systémy
• Je to možné urobiť sami
• Trvanlivosť a údržba systému

Vykurovanie domu vzduchom je technológia, ktorá vylučuje sprostredkovateľov prenosu tepla. Pri použití tepelného čerpadla sa účinnosť systému zvýši 2 až 3-krát, ale sú také systémy použiteľné v realite ruskej klímy? Dnes budeme hovoriť o vzduchových čerpadlách a zariadení vykurovacích systémov s ich využitím..

Ako to funguje a slabé stránky

Vzduchové tepelné čerpadlá môžu slúžiť ako najjednoduchší spôsob lokálneho vykurovania a môžu byť tiež jadrom centralizovaného vykurovacieho systému. Ich hlavnou výhodou je úplná nezávislosť od iných verejných služieb s výnimkou elektrickej siete. Inštalácia systému na ohrev vzduchu je teda možná v ktorejkoľvek fáze výstavby a dokonca aj po jej konečnom dokončení..

Chladivo vykonáva väčšinu práce vo vnútri tepelných čerpadiel. Táto látka má veľmi nízku teplotu varu až do -30 ° C. Počas odparovania kvapalina absorbuje energiu, pri kondenzácii ju uvoľňuje do vonkajšieho prostredia. Výpary chladiva nemôžu prirodzene kondenzovať, preto je zapnutý kompresor, ktorý zvyšuje tlak a „vytláča“ teplotu. Vonkajší vzduch je teda podchladený napríklad od -5 do -15 ° C a zvyšná delta 10 ° C sa vracia do domu vo forme užitočného tepla..

Zariadenie tepelného čerpadla vzduch-vzduch: 1 – vonkajší vzduch; 2 – vonkajší výmenník tepla; 3 – vonkajší blok; 4 – kompresor; 5 – vnútorná jednotka; 6 – teplý vnútorný vzduch; 7 – vnútorný výmenník tepla; 8 – termostatický ventil

Všetko samozrejme nie je také ružové, ako opisujú výrobcovia vykurovacích zariadení. Skutočná účinnosť systému je obmedzená dvoma faktormi:

1. Bod varu chladiva definuje hranicu, pri ktorej je tepelné čerpadlo v zásade schopné prevádzky. Väčšina zariadení je schopná generovať pri vonkajších teplotách od -5 do -15 ° C, najdrahšie (Zubadan) pracujú až do -25 ° C. V zložitých vykurovacích systémoch založených na tepelných čerpadlách sa môže vo vonkajšej jednotke použiť ďalší výparník.
2. Prepočítavací faktor (COP) definuje pomer tepelného výkonu k použitej elektrickej energii. Skutočná hodnota koeficientu je nepriamo úmerná rozdielu teplôt vzduchu vnútri budovy a vonku. Pri silnom mraze je teda výkonnosť HP výrazne nižšia..

Úspory a rozsah tepelného čerpadla

Akákoľvek technológia, ktorá dokáže okrem spotrebovanej energie extrahovať ďalšie watty energie, už znamená značné úspory. Jedinou otázkou sú náklady na vybavenie a čas, za ktorý zaplatí.

Nie je ťažké vypočítať: vezmite vypočítané ukazovatele tepelných strát doma, vydelte ich priemernou hodnotou COP, vezmite do úvahy priemernú teplotu vonkajšieho vzduchu počas vykurovacieho obdobia a vynásobte výslednú hodnotu energie nákladmi na typ energetického nosiča, ktorý by sa mohol použiť s iným typom vykurovania.

Za cenu asi 3500 – 4000 rubľov za každý m² vykurovanej oblasti, tepelné tepelné čerpadlá vzduchu majú dobu návratnosti asi 20-30 rokov, čo je dvakrát zaručená životnosť zariadenia. Vždy by sa však malo brať ohľad na neustále zvyšovanie cien energie a potenciál na vývoj nových, účinnejších chladív..

Existujú však situácie, keď okamžite pocítite úspory pri inštalácii tepelného čerpadla. Napríklad, ak náklady na dodávku zemného plynu na miesto sú asi 700 – 800 tisíc rubľov, nákup alternatívnej vykurovacej jednotky poskytne celoživotné úspory doslova od prvého dňa používania. Možno tvrdiť, že plynový kotol možno úspešne nahradiť elektrickým, ale inštalovaná kapacita mestskej siete nie je vždy dostatočná na doplnenie tepelných strát domu..

Je tiež dôležité pochopiť rozdiel medzi primárnym a sekundárnym vykurovaním. Vzduchové tepelné čerpadlá, navrhnuté tak, aby pracovali pri pozitívnych vonkajších teplotách, boli 2 až 2,5-krát nižšie a úspory a pohodlie pri ich používaní v mimosezóne sú viac ako len.

Centrálne a rozmiestnené vykurovacie systémy

Úloha tepelného čerpadla vzduch-vzduch v domácich aplikáciách sa môže zredukovať buď na vykurovanie jednotlivých miestností, keď nemá osobitný zmysel pri „jazde“ hlavnej vykurovacej jednotky, alebo na úplné dodatočné vybavenie kotolne. V druhom prípade sa z elektrického alebo plynového kotla stane záložný zdroj tepla, ktorý pomáha tepelnému čerpadlu vyrovnať sa s extrémne nízkymi teplotami alebo výpadkami energie..

Zdá sa, že miestne použitie tepelného čerpadla je rozvážnejšie. Prečo oplotiť komplexný vykurovací systém, ak miestne vykurovacie zariadenia poskytujú flexibilnú reguláciu klímy a rozdelenie jedného z nich nevychladí celú budovu? Proti tomuto prístupu však existuje niekoľko argumentov:

1. Je veľmi ťažké nasmerovať zohriaty vzduch na požadovanú trasu. Vytvorí sa veľa chladných zón a dosiahnutie trvalého pohodlného tepelného režimu si vyžaduje čas.
2. Celková účinnosť niekoľkých jednotiek je vždy nižšia ako pri inštalácii jedného výkonnejšieho zariadenia.
3. Početné vonkajšie bloky poškodia vzhľad fasády a vnútorné bloky narušia interiér priestorov..
4. Existujú obmedzenia týkajúce sa trvania technickej trasy spájajúcej vonkajšiu jednotku s vnútornou jednotkou, čo sťažuje vyhrievanie miestností v strede veľkej budovy..

Centrálny ohrievač založený na tepelnom čerpadle vzduch-vzduch vyžaduje položenie siete vzduchových potrubí, čo je obzvlášť ťažké dosiahnuť pomocou monolitického typu stropov a stien. Takýto systém má však aj výhody:

1. Máte úplnú kontrolu nad teplotou a vlhkosťou v domácnosti.
2. Existuje možnosť čistenia a dezinfekcie vzduchu.
3. Plná kontrola nad prítokom a odvodom vzduchu pomáha znižovať tepelné straty spojené s výmenou vzduchu alebo používať rekuperátory.
4. Údržba jednej jednotky vyžaduje menej času, úsilia a peňazí.
5. Je jednoduchšie organizovať prácu v extrémnych režimoch pre jednu externú jednotku. Napríklad má zmysel zapnúť ďalšie ohrievanie vonkajšej jednotky pri vysokých negatívnych teplotách až po oheň v blízkosti. Alebo môžete nastaviť systém úpravy vzduchu na pôdnom výmenníku tepla.

Je to možné urobiť sami

Napriek technickej zložitosti tepelných čerpadiel ich možno inštalovať nezávisle. Presnejšie povedané, vlastnými rukami môžete vykonávať všetky „špinavé práce“: pokládku technických potrubí a sietí napájania, pripojenie vnútorných a vonkajších jednotiek. Pasová dokumentácia pre každý špecifický typ tepelného čerpadla obsahuje komplexné informácie o podmienkach na inštaláciu blokov, sklone, dĺžke a povolených ohyboch technických trás..

Potom zostáva pozvať odborníka, ktorý skontroluje správnu inštaláciu systému a zabezpečí jeho správne uvedenie do prevádzky. Tieto práce nemôžete vykonať sami: na čistenie a odvzdušnenie systému, plnenie chladiva je potrebné vybavenie – vo všeobecnosti je tento proces technologický a komplexný.

Malo by sa zdôrazniť, že inštalácia takýchto klimatizačných systémov sa neuskutočňuje „hneď od netopiera“. Vyžaduje sa podrobný predbežný výpočet, najmä je potrebné určiť triedu zariadenia vhodného pre konkrétne klimatické podmienky a vypočítať jeho dostatočný výkon. Diaľkové vykurovanie založené na tepelných čerpadlách samozrejme spôsobuje ešte väčšie ťažkosti pri navrhovaní a koordinácii práce s dodávateľmi stavby..

Trvanlivosť a údržba systému

Mnohé môžu byť vystrašené životnosťou systému 7-10 rokov, vyhlásenou výrobcom. V praxi je toto číslo výrazne vyššie, len tepelné čerpadlo môže časom stratiť výkon..

Je to predovšetkým v dôsledku postupného úniku chladiva do vonkajšieho prostredia a jeho kontaminácie vlhkosťou a inými nečistotami. V tomto prípade je poskytnutý pomerne jednoduchý postup údržby, ktorý spočíva v vyčistení chladiacej kvapaliny a doplnení jej koncentrácie.

Nevyhnutné je mechanické opotrebenie, napríklad kompresor alebo ventilátor. Dobré tepelné čerpadlo však umožňuje modulárnu výmenu jeho súčastí. Životnosť zariadenia je úplne určená jeho prevádzkovými podmienkami a technickou dokonalosťou systému. Práca na hranici, pravidelná námraza vonkajšej jednotky a iné porušenia normálneho prevádzkového režimu – to je to, čo treba vylúčiť od samého začiatku, aby zariadenie malo čas na plné zaplatenie a zároveň prinieslo požadované teplo a pohodlie z používania do domu..