Chcete ve svém domě vybudovat konvektorové topení, kde k ohřevu topného média používáte tepelné čerpadlo vzduch-vzduch, které přináší výrazné úspory nákladů na vytápění? Souhlasíte, že získání plnohodnotného vytápění ve společnosti s teplou vodou je prakticky zdarma - velmi lákavá událost.
Ale nevíte, jak vybudovat takový systém, aby byl vytvořen alternativní způsob, jak vytápět místnosti a dostat teplou vodu pro domácí potřeby?
Pomůžeme se touto problematikou zabývat - článek upozorňuje na princip provozu a zařízení čerpadla. Energie, kterou takový systém bude muset vynaložit pouze na kompresor, a převážná část tepla bude odvezena jen z ulice z atmosféry, pro kterou stále nepotřebujeme peníze.
Rovněž se zvažují výhody jeho zavedení do systému a významné nevýhody. Zvláštní pozornost je věnována výběru a výpočtu čerpadla.
A fanouškům, kteří dělají všechno vlastníma rukama, nabízíme, aby si podobné čerpadlo postavili sami, s využitím dostupných materiálů. Pomoci poskytnout fotografie a video doporučení pro návrh a provoz tepelného čerpadla.
Charakteristika tepelného čerpadla vzduch-vzduch
Každé tepelné čerpadlo označuje zařízení z oblasti alternativní energie. Využívá tepelnou energii vzdušných hmot venku, z okolního prostoru v místnosti, aby s ní vytápěla obytné a nebytové objekty.
Nepoužívá žádná hořlavá paliva.
Externě, tepelné čerpadlo vzduch-vzduch ( TN ) je podobné invertorovému klimatizačnímu zařízení, rozdělenému systému z venkovní a vnitřní jednotky.
A podle principu jednání je to spíše jako lednice, jen to, že působí „opačně“. Ale na rozdíl od obou těchto tepelných čerpadel může chladit a ohřívat vzduchové hmoty v domě.
Tepelné čerpadlo odebírá z atmosféry nízkoenergetickou tepelnou energii z ulice a ohřívá vzduch v místnosti na příjemné teploty.
Princip činnosti a vnitřní struktury
Základní fyzikální jev termodynamiky je základem práce čerpadla vzduch-vzduch - kapalina odpařující chladí povrch, ze kterého je rozptýlena. Například pára nad šálkem horkého čaje vykazuje stejný účinek.
Na tomto principu pracuje běžná lednička. Uvnitř jsou trubky, kterými chladivo cirkuluje pod vysokým tlakem. Teplo z vnitřku mrazničky se mírně zahřívá.
Nasbírané teplo se pak odvádí do vzduchu místnosti přes výměník tepla (mřížka za chladničkou).
V zimě tepelné čerpadlo vzduch-vzduch ohřívá vzduch v místnosti a v létě ho může ochladit.
A tak, že po ochlazení chladicí kapaliny na provozní teploty, je stlačený v kompresoru. Navíc během provozního cyklu freonu uvnitř systému se kompresor-kondenzátor-výparník neustále pohybuje z plynného stavu do kapalného stavu a zpět.
Vzduchové tepelné čerpadlo funguje přesně stejným způsobem. Pouze teplo, které bere z ulice, a ne z uzavřené mrazničky. I když venku mrzne, v atmosféře je stále hodně tepla.
Pro výrobu tepla potřebuje tepelné čerpadlo pouze energii vynaloženou na provoz kompresoru. Diagram ukazuje detailně proces přenosu tepla.
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch se skládá z následujících prvků:
- kompresor;
- výparník s nuceným ventilátorem;
- expanzní ventil;
- měděné trubky pro přenos freonu mezi ulicí a domem;
- kondenzátor s ventilátorem pro přívod ohřátého vzduchu do místnosti.
První tři prvky tvoří vnější jednotku a poslední se týká vnitřku tepelného čerpadla. Tepelně izolované trubky z mědi jsou určeny pro plynulý pohyb chladicího média mezi těmito systémy dělení modulů.
K pohybu freonu v tepelném čerpadle dochází v uzavřeném kruhu, v důsledku čehož je neustále stlačován a expandován
Algoritmus provozu tepelného čerpadla vzduch-vzduch je následující:
- Vnější vzduch je nasáván ventilátorem do venkovní jednotky a je veden přes žebra vnějšího výparníku. Freon cirkulující přes výměník tepla absorbuje tepelnou energii, kterou obsahuje, a přechází do plynného stavu.
- Dále plyn vstupuje do kondenzátoru, kde je stlačován. A pak se čerpá přes měděné trubky do vnitřní jednotky.
- V kondenzátoru, který se nachází v domě, proudí plyn zpět do kapaliny a odvádí teplo do vnitřního vzduchu.
- Pak je přetlak uvolněn expanzním ventilem a kapalný freon je opět odeslán do primárního výparníku.
Teplota freonu vstupujícího do venkovní jednotky je vždy nižší než okolní teplota. Proto vždy odvádí teplo z atmosféry.
Úroveň „chlazení“ chladicí kapaliny v systému je však konstantní a venkovní teplota neustále kolísá. Z tohoto důvodu ztrácí TH při silných mrazech účinnost.
Cyklus pohybu tepelného čerpadla vzduch-vzduch tepelného nosiče: 1. je stlačován kompresorem 2. kondenzuje v tepelném výměníku, přičemž vydává teplo; Znovu se vrátí do kondenzátoru.
Pro zvýšení výkonu tepelného čerpadla je povrch kondenzátoru a výparníku co nejširší. Pro nepřetržitý provoz v zimním období je venkovní výměník tepla vybaven vlastním systémem odmrazování.
Výhody a nevýhody vzduchového tepelného čerpadla
Každý technicky složitý systém má své výhody a nevýhody. Brožury jsou jedna věc, ale ve skutečnosti vlastníci tepelných čerpadel riskují určité problémy.
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch je možné provozovat celoročně. V zimě dodává teplý vzduch do místností, které mají být ošetřeny, v létě uvolňuje chlazený vzduch. 
Na pozadí jiných tepelných čerpadel přitahuje vzduch-vzduch snadnou instalaci. Pro svou konstrukci nepotřebuje studnu nebo velký kolektor, položený v zemi nebo v nádrži 
Systém vzduch-vzduch přímo přivádí upravený vzduch do místnosti, proto je jeho vnitřní část kompaktní a zabírá minimální prostor. 
Nevýhodou tohoto typu tepelného čerpadla je neschopnost ohřívat vodu. Jsou vhodné pouze pro ohřev vzduchu.
Tepelná / vzduchová zařízení vzduch-vzduch jsou výhodná z mnoha důvodů.
Mezi hlavní výhody patří:
- Všestrannost. Systémy umožňují vytápění a chlazení místností v závislosti na účelu místnosti, potřebách a klimatickém období.
- Ekologická šetrnost. Dávají možnost zcela upustit od spalování zemního plynu, uhlí, palivového dříví atd., Které odplavují přírodní prostředí spalinami.
- Snadná instalace. Montáž systému komponentů výrobní výroby není složitá. Tepelné čerpadlo můžete osobně postavit z improvizovaných prostředků.
- Ohnivzdorné. Proces získávání tepla není spojen s použitím paliva. Dokonce i narušení instalace nebude schopno způsobit požár.
- Účinnost. Jsou přitahovány vysokým koeficientem přenosu tepla při minimálních nákladech (produkují 4–5 kW tepla pro spotřebované 1 kW elektřiny). Kromě toho se rychle vyplatí.
- Cenově dostupná cena. Náklady na prefabrikované systémy vám umožní zakoupit tepelné čerpadlo pro téměř všechny. Osobní instalace bude téměř zdarma.
- Pohodlí obsluhy. Nej technicky nejkomplexnějším zařízením v systému je kompresor, jehož údržba je obtížná. U zátěžových charakteristik tepelných čerpadel kompresory zřídka selhávají před časem, který slíbil výrobce.
Pro uspořádání vytápění v jedné místnosti stačí nainstalovat rozdělený systém, který by na fasádu zavěsil externí modul a na vnitřní stěně konvektor. Pro vytápění několika místností bude nutné vybavit distribuční kanály ohřátého vzduchu.
Pro každé kilowatt spotřebované elektřiny poskytuje tepelné čerpadlo až pět kilowattů tepelné energie
Veškeré řízení tepelného čerpadla vzduch-vzduch se provádí vestavěnou automatizací. Zvláštní pozornost věnujte práci a konfiguraci tohoto systému není nutné. Bude nutné pravidelně čistit vzduchové filtry a někdy je měnit.
Z negativních stran tepelných čerpadel můžeme zmínit:
- i když nevýznamné, ale stále hlučné pozadí;
- přímá závislost účinnosti systému na vnější teplotě;
- zvýšení spotřeby energie při chladném počasí na ulici;
- nepřetržitě visí ve vzduchu prach díky nepřetržitému provozu ventilátoru a proudění vzduchu v místnosti;
- závislost na napájení (pro nepřetržitý provoz bude vyžadovat generátor).
Při teplotách mimo -10 ° C vše funguje perfektně, teplo z ulice je dostačující k vytvoření pohodlných podmínek v domě. S dalším chlazením se však snižuje účinnost řezání čerpadla.
Pokud je chata postavena v oblasti s chladným podnebím a silnými mrazy v zimě, pak se nedá dělat bez přídavného kotle nebo ohniště.
V teplých klimatických podmínkách může tepelné čerpadlo vzduchového zdroje snadno zvládnout přiřazené úkoly vytápění soukromého domu, ale v případě silných mrazů nebude další zdroj tepla rušit
Pro zajištění ohřevu vzduchu jsou tyto systémy ideální. Minimální plýtvání energií, úsilí při instalaci a údržbě. Ale nemohou vodu ohřívat. K tomu budete muset dodatečně nainstalovat kotel nebo se připojit k centralizovaným sítím.
Tepelná čerpadla vzduch-vzduch jsou nejlepším způsobem, jak vytápět budovu vyrobenou ze dřeva nebo CIP. Tyto budovy mají nízké tepelné ztráty, kapacita vzduchem chlazeného tepelného čerpadla pro jejich vytápění je dostatečná.
V létě lze použít tepelné čerpadlo vzduch-vzduch k ohřevu vody v bazénu.
Radikální rozdíly od klimatizace
Externě je tepelné čerpadlo vzduch-vzduch podobné domácímu klimatizačnímu zařízení. Ale má své vlastní charakteristické rysy designu a specifikace.
První zařízení se používá jako hlavní zdroj vytápění, celoročně. A druhá je určena pro chlazení vzduchu v letním vedru.
Hlavní funkcí tepelného čerpadla je vytápění. Nicméně, mnoho modelů je také schopno chladit vzduch v místnosti. V tomto režimu provozu jsou však výrazně nižší než u klimatizačního zařízení pro energetickou účinnost. Jedná se spíše o extrémní případ jejich použití.
Klimatizační zařízení a tepelné čerpadlo vzduchového zdroje jsou podobné, ale mají zcela jiné účely a výkonové charakteristiky.
Na druhou stranu, mnoho klimatizačních jednotek může vytápět vnitřní vzduch. Současně však spotřebovávají elektřinu mnohem více tepelných čerpadel. Každé zařízení má svůj vlastní účel.
Využití tepelného čerpadla „vzduch-vzduch“ je především přechodem na obnovitelné zdroje energie.
Tyto systémy jsou ekonomicky výhodné i přes velké počáteční investice peněz. Snížení plateb za vytápění platí za všechny počáteční náklady.
Výběr a výpočty tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch bude účinné pouze v případě, že je správně zvoleno. Je třeba předem spočítat jeho sílu, v závislosti na kvadratuře domu. A teprve pak se podívejte na to, co různé ceny výrobců.
Výpočet využívá koeficient energetické účinnosti SOR (poměr výkonu HP k vynaložené energii).
Za „skleníkových podmínek“ často dosahuje 4–5 bodů a nejmodernější modely jsou až 7-8. Když však teplota na ulici klesne na -15–20 ° C, toto číslo prudce klesne na pouhé dvě.
Tepelné čerpadlo zajišťuje optimální účinnost ohřevu -10 … + 10 stupňů Celsia, takže z ulice trvá až 3/4 tepelné energie
Při výpočtu ohřevu vzduchu je třeba vzít v úvahu:
- tepelná izolace a izolace prostor;
- prostor pokojů;
- počet obyvatel v chatě;
- obecných klimatických podmínek oblasti, kde dům stojí.
Pro většinu domácností potřebujete za každých deset metrů čtverečních asi 0, 7 kW výkonu tepelného čerpadla. Ale všechno tady je spíše svévolné. Pokud jsou stropy vyšší než 2, 7 m nebo stěny a okna jsou špatně izolovány, bude zapotřebí více tepla.
Existuje mnoho výrobců tepelných čerpadel vzduch-vzduch v Asii a Evropě.
Dobré recenze mají systémy od společností Daikin, Dimplex, Hitachi, Vaillant, Mitsubishi, Fujitsu, Carrier, Aertec, Panasonic a Toshiba . Téměř všechny jejich modely jsou přizpůsobeny domácím provozním podmínkám a mají dobrou pověst.
Dokonce i při poklesu napětí se nerozbijí a po zapnutí elektřiny budou i nadále pracovat správně.
Cena provozovaných tepelných čerpadel se pohybuje v rozmezí od 90 do 450 tisíc rublů. Zde mnoho závisí nejen na výkonu jednotky, ale také na další funkčnosti a zemi výroby.
Některé modely doplňují:
• filtry na čištění a dezinfekci vzduchu;
• záložní ohřívače;
• elektrické generátory;
• GSM moduly pro správu systému;
• ionizátory a ozonizátory.
Praxe ukazuje, že při mrazech pod -15 ° C v místnostech vytápěných pouze tepelným čerpadlem se chladí. A bez dodatečného komfortu topení v místnostech upřímně necítí.
Avšak v jižních oblastech, kde jsou takovéto mrazy vzácné, je HP poměrně efektivní a ospravedlňuje peníze vynaložené se zájmem šetřením energie.
Domácí ze staré lednice
Je velmi obtížné sestavit tepelné čerpadlo vzduch-vzduch z jednotlivých kompresorů a kondenzátorů vlastníma rukama bez specializovaných technických znalostí. Ale pro malou místnost nebo skleník můžete použít starou ledničku.
Nejjednodušší vzduchové tepelné čerpadlo může být vyrobeno z chladničky rozšířením vzduchového kanálu z ulice a zavěšením ventilátoru na zadní mřížku výměníku tepla.
K tomu je nutné provést dva otvory v předních dveřích chladničky. Prvním vzduchem bude proudit do mrazničky a přes druhý nižší vzduch bude vystupovat zpět na ulici.
V tomto případě bude během průchodu vnitřní komorou dávat část tepla, kterou obsahuje freonu.
Můžete také jednoduše nainstalovat chladič do zdi s otevřenými dveřmi ven a výměníkem tepla v zadní části - do místnosti. Je však třeba mít na paměti, že výkon takového ohřívače bude malý a spotřebovává spoustu elektřiny.
Vzduch v místnosti se ohřívá z výměníku tepla za chladničkou. Takové tepelné čerpadlo však může pracovat pouze při vnějších teplotách, které nejsou nižší než plus pět stupňů Celsia.
Tento domácí spotřebič je určen výhradně pro použití v interiéru.
Ve velké chatě musí být systém vzduchového vytápění doplněn vzduchovými kanály, které rovnoměrně rozvádějí teplý vzduch v celém areálu.
Instalace tepelného čerpadla vzduch-vzduch je velmi jednoduchá. Je nutné instalovat vnější a vnitřní bloky a pak je propojit obvodem s chladivem.
První část systému je instalována na ulici: přímo na fasádě, střeše nebo vedle budovy. Druhý v domě lze umístit na strop nebo na stěnu.
Venkovní jednotka se doporučuje namontovat několik metrů od vchodu do chaty a od oken, nezapomeňte na hluk z ventilátoru.
A vnitřek je nastaven tak, aby se proud teplého vzduchu z ní rovnoměrně rozprostřel po celé místnosti.
Pokud tepelné čerpadlo vzduch-vzduch plánuje vytápění domu s několika místnostmi na různých podlažích, pak bude nutné vybavit systém větracích kanálů nuceným vzduchem.
V tomto případě je vhodnější objednat projekt od kvalifikovaného technika, jinak nemusí být napájení palivového čerpadla dostačující pro všechny prostory.
Měřič a bezpečnostní zařízení musí být schopny odolat špičkovému zatížení generovanému tepelným čerpadlem. S chladným přichycením za oknem kompresor začne spotřebovávat elektřinu mnohokrát více než obvykle.
Pro tento ohřívač vzduchu je nejlepší položit oddělené napájecí vedení z rozváděče.
Zvláštní pozornost je třeba věnovat instalaci trubek pro freon. I ty nejmenší čipy mohou poškodit kompresorové zařízení.
Zde, bez dovedností pájení mědi nemůže dělat. Obecně by měla být náplň chladiva svěřena odborníkům, aby se předešlo problémům s únikem chladiva.
V tomto článku jsou popsány podrobné pokyny pro výrobu tepelného čerpadla z chladničky.
Závěry a užitečné video na toto téma
Princip fungování systému rozvodu tepla vzduch-vzduch:
Vzduchové tepelné čerpadlo v topném systému dvoupatrového domu:
Vzduch-měnič nebo vzduch tepelného čerpadla - což je lepší?
Tepelná čerpadla vzduch-vzduch jsou vysoce účinná zařízení. Jsou snadno udržovatelné, snadno ovladatelné a hospodárné.
Velký rozsah takových systémů je nyní v prodeji, pro každou domácnost si můžete vybrat topnou instalaci. Je pouze nutné správně vypočítat jeho sílu, pak bude účinně sloužit po mnoho let.
Co si myslíte o účinnosti a proveditelnosti použití tepelných čerpadel vzduch-vzduch? Podělte se o svůj názor, zanechte zpětnou vazbu na používání jednotek a kladete otázky. Formulář komentáře se nachází níže.