Vytápění domu klimatizací: tepelná čerpadla

Obsah článku

• Třída vhodného vybavení
• Oblast působnosti
• Problémy s tepelným čerpadlem
• Různé konfigurace: split systémy, monobloky, střechy
• Inženýrská komunikace
• Potrubní klimatizace
• souhrn

Omezení výběru energetických zdrojů nejsou v současné době neobvyklá, zejména v oblastech „mladého“ vývoje. Pokud kromě elektřiny v zařízení nebudou existovat žádné jiné zdroje energie, budou klimatizační jednotky nejen skvělým způsobem, jak v létě chladit bydlení, ale také poskytují vysoce kvalitní a hospodárné vytápění v chladném počasí..

Třída vhodného vybavení

Ne všechny klimatizace jsou vhodné pro použití jako topná zařízení. Existuje samostatná skupina klimatických technologií zvaných tepelná čerpadla. Stručně řečeno, klíčovým rozdílem mezi takovým zařízením je schopnost invertovat směr chladiva v obvodech výparníku a kompresoru. V letním režimu tedy instalace odvádí přebytečné teplo z atmosféry místnosti a odvádí jej ven, zatímco v zimě se všechno děje podle reverzního schématu.

Princip fungování tepelného čerpadla vzduch-vzduch v zimním a letním režimu

Vzduch je ohříván tepelným čerpadlem nikoli přeměnou elektrické energie na teplo (jako v nejjednodušších klimatizačních zařízeních s funkcí ohřevu), ale čerpáním tepla z jednoho média na druhé. Odtud pochází název zařízení: i v mrazivém počasí vzduch obsahuje určité množství tepla, které může být odstraněno a nasměrováno uvnitř budovy, aby se zachovalo příjemné klima. Tento princip však funguje pouze za určitých podmínek, hlavním omezením je teplotní rozdíl mezi ulicí a místností, jakož i teplotní limity, při nichž se může pracovní chladivo, chladivo, odpařovat a kondenzovat..

Tepelné čerpadlo vzduchu

Tepelná čerpadla jsou konstrukčně velmi složitá zařízení. Na jedné straně balíček zahrnuje řadu zařízení, která zajišťují reverzní cirkulaci topného okruhu pod kontrolou automatizace. Jedná se o čtyřcestný ventil, speciálně navržený expanzní ventil a složitější systém kanálů, kterými cirkuluje chladivo. Na druhé straně skutečné tepelné čerpadlo je nezbytně vybaveno zařízeními, která pomáhají hlavním čerpadlovým agregátům pracovat v extrémních podmínkách. Veškeré pomocné vybavení v jazyce marketingu se nazývá „zimní sada“, zahrnuje:

• ohřívač olejového kompresoru;
• radiátory speciálního provedení, odolné proti kondenzaci a mrazu;
• rekuperační zařízení dodávající proud odvětrávaného vzduchu do externího výměníku tepla;
• vyhřívaný systém vstřikování chladiva;
• speciální značka chladiva.

Oblast působnosti

Hlavním kritériem hodnocení tepelných čerpadel je koeficient tepelné účinnosti, jinak nazývaný COP. Tuto hodnotu je ve skutečnosti poměrně obtížné určit, záleží jak na stupni termodynamické dokonalosti – skutečné účinnosti stroje, s přihlédnutím ke všem transformačním řetězcům, tak na výkonu zdroje s nízkým potenciálem energie. Tyto dva faktory mají tendenci se měnit, hlavně v závislosti na aktuálním teplotním rozdílu, to znamená, že dynamika změny COP za různých provozních podmínek je skutečně zajímavá. Jinými slovy, výkonnost individuálního modelu tepelného čerpadla se považuje za dominantní teplotní režim, nikoli podle nejchladnějšího pětidenního období. Úspory získané instalací během období mírných teplotních rozdílů by měly pokrýt náklady na provozování konvekčních a sálavých zdrojů při silném mrazu, když tepelné čerpadlo nemůže fungovat..

Tepelná čerpadla nejsou určena pouze pro domácí použití. Skvěle vykonávají silné chlazení v uzavřených prostorech: mrazničky nebo počítačové oddíly. V západních zemích se aktivně rozvíjí praxe odklonění samostatné suterénní místnosti pod chladničku s následným přenosem tepla v létě v létě nebo v zimě na větrání. Jedná se o tzv. Bivalentní systémy dodávající teplo, dalším konkrétním případem je dodávka vzduchu do externího tepelného výměníku, procházejícího zemním tepelným výměníkem nebo suchým solárním kolektorem..

Problémy s tepelným čerpadlem

Topné systémy založené na vzduchových tepelných čerpadlech se vyznačují vysokou konstrukční složitostí: je nutné určit nejen dostatečný objem přítoku energie pro doplnění tepelných ztrát, ale také efektivní režim provozu, počet a umístění uzlů topného systému. Současně by počet jednotek a náklady na použité vybavení měly být samozřejmě minimální..

Výsledkem chyb ve výpočtu a instalaci vzduchových topných systémů je obvykle výskyt chladných zón v místnosti a kondenzace vlhkosti na zasklení, které nemá tepelnou clonu. Umístění vnitřních jednotek musí být stanoveno podle diagramů rozložení teploty a průtoku poskytnutých výrobcem pro standardní režimy vytápění. Tento úkol je zvláště obtížné splnit, vzhledem k tomu, že zavedení každého nového zdroje vytápění vyžaduje různé varianty:

• instalace další externí jednotky;
• položení freonové linky na externí blok;
• těsnění vzduchových kanálů.

Z tohoto důvodu musí být konečná konfigurace topného systému zvolena jednou, často dlouho před zahájením domácích prací. To vše díky extrémně nízké vhodnosti tepelných čerpadel pro modernizaci a nedostatku významné energetické rezervy. Je nesmírně důležité být schopen určit, v jakých případech je vhodnější a výhodnější používat tradiční topná zařízení než invertorová klimatizace. V neposlední řadě byste měli přemýšlet o provozním zdroji tepelného čerpadla: jeho nejefektivnější provoz bude na hodnotách COP nad 2–2,3..

Různé konfigurace: split systémy, monobloky, střechy

Tepelná čerpadla mají dostatečnou konfiguraci pro výběr nejvhodnějšího umístění zařízení. Multisplitové systémy vděčí za svůj vzhled touze zachovat vzhled budov a poskytnout vyšší úroveň technologické organizace. Základním rozdílem mezi takovými systémy je přítomnost splitteru a zařízení pro automatické řízení výkonu v dostatečně vysokém rozsahu.

Další krok v tomto směru byl učiněn, když na trh vstoupily vícezónové systémy VRF, a zejména systémy VRV. V civilním použití jsou takové systémy zaměřeny na kolektivní použití, umožňují současné připojení několika desítek vnitřních jednotek k jedné instalaci na ulici, zatímco délka freonové linky může dosáhnout stovky metrů a výškový rozdíl mezi prvky systému může být až 12 pater.

Tepelné čerpadlo VRV

Jediným přísným omezením pro tepelná čerpadla je potřeba najít externí výparník na čerstvém vzduchu, všechny další změny v konfiguraci jsou na uvážení technologa. To umožnilo jednat v opačném směru, vyhnout se použití freonových linek nebo minimalizovat jejich délku. Kompaktní tepelná čerpadla pro místní vytápění jsou poměrně levná a nevyžadují uspořádání spojovacích trubek nebo vzduchovodů. Monoblokové měniče zabudované do stěny nebo okna, jakož i střechy, jejichž bloky jsou umístěny na protilehlých stranách střešní krytiny v minimální vzdálenosti, vám umožňují efektivně distribuovat teplo po celé využitelné ploše co nejrovnoměrněji.

Inženýrská komunikace

Nejvhodnějšími místy pro instalaci zdrojů tepla v případě tepelných čerpadel jsou samozřejmě vnější stěny a horní patra pod plochou střechou nebo studeným podkrovím. Při značné velikosti budovy však její centrální prostory zůstávají bez aktivního vytápění, což není vždy vhodné. Tento problém může být vyřešen správným směrováním freonových linek nebo organizací ohřevu vzduchu, zdroje tepla, ve kterém je atmosférické tepelné čerpadlo.

V druhém případě je lepší umístit vnější jednotku do malé technické přílohy, obvykle umístěné na úrovni terénu, což usnadňuje připojení k zemnímu tepelnému výměníku nebo na střechu – připojení k poli sluneční soustavy. Vnitřní jednotka je umístěna uvnitř budovy a je napojena na vnější stranu průchodem v obvodové zdi. Ohřátý vzduch je přepravován k zákazníkům prostřednictvím uzavřeného systému vzduchových kanálů:

• v napájecím obvodu je udržován konstantní tlak vzduchu, jehož objem je pro každou větev regulován tlumiči kanálů;
• přívody výfukových kanálů jsou umístěny v místech diametrálně protilehlých k místům, kde je instalován přívod tepla, skrz které se částečně ochlazený vzduch z místnosti shromažďuje a přivádí do venkovní jednotky, čímž zajišťuje rekuperační cyklus.

Samotná možnost úplné kontroly nad ventilací znamená značné úspory. Současně je vysoká složitost a náklady na vzduchovody kompenzovány relativně nízkými náklady na instalaci: jedna jednotka je vždy levnější než několik menších se stejným celkovým výkonem.

Pokud systém tepelného čerpadla zahrnuje také vnitřní jednotky s měděným potrubním systémem, náklady na komunikaci se zvyšují, ale zvyšuje se také komfort používání systému. Na jedné straně je možné pokládat komplexní vedení freonových vedení i při malé tloušťce příček a podlah. Na druhé straně, někdy účinnějším řešením je uspořádání uzavřených okruhů, ve kterých cirkuluje chladivo, pro další paralelní připojení vnitřních jednotek k nim – to je to, k čemu jsou vícezónové systémy určeny..

Potrubní klimatizace

Samostatná kategorie tepelných čerpadel, která zahrnuje výhody rekuperačního ohřevu vzduchu a účinnost invertorového obvodu, jsou klimatizační jednotky s potrubím. Koncept skrytého rozmístění vnitřních jednotek není sám o sobě nový, ale tepelná čerpadla tohoto typu se poměrně nedávno stala dostupná širokému okruhu kupujících..

Hlavním rozdílem mezi touto konfigurací je téměř úplná tichost v přítomnosti vnitřních jednotek, které vám umožňují nastavit režim vytápění s vysokou flexibilitou a přesností. Jediným omezením pro instalaci kanálových tepelných čerpadel jsou stavební konstrukce, které musí obsahovat jak dostatečně široké dutiny pro pokládání kanálů, tak působivé místo pro instalaci těla hlavní jednotky. Současně však lze položit freonové vedení paralelně se vzduchovými kanály.

Vnitřní jednotka tepelného čerpadla s potrubím vykonává funkci nejen ohřevu proudu vzduchu, ale také jeho distribuci jednotlivým spotřebitelům, filtraci a přípravě. Může být také přítomen rekuperační obvod, ale obvykle je toto zařízení vyrobeno ve formě přílohy. Kromě velkého množství příležitostí pro ovládání a konfiguraci může být skryté umístění vnitřní jednotky jednoduše pohodlné a neovlivní interiér místnosti..

souhrn

Tepelná čerpadla vzduchu dosud nemusí být považována za hlavní a jediný zdroj vytápění, zejména pokud jsou během topného období možné dlouhodobé poklesy teploty pod -5 …- 10 ° C. Zařízení schopná provozu v extrémnějších teplotních podmínkách existují, ale spadají do mnohem vyšší cenové kategorie s delší dobou návratnosti.

A přesto taková zařízení vykazují ve středním teplotním rozmezí skutečně vysokou účinnost: k doplnění tepelných ztrát potřebují pouze čtvrtinu svého energetického ekvivalentu. Při životnosti takového zařízení nad 20–30 let se mu několikrát vyplatí, takže včasný přechod k moderním energeticky účinným topným systémům pomůže v budoucnu ušetřit, když cena energie bude mnohem vyšší než dnes.

Podobné záznamy:

1. Tepelná čerpadla Ukázalo se, že existují takové moderní energeticky úsporné technologie, které lze úspěšně použít pro vytápění jednotlivého domu nebo chaty, pro ohřev vody a dokonce i pro instalaci teplé podlahy. Mluvíme o...
2. Infračervené topení a vytápění prostor – nové v sezónním vytápění Obsah článku Infračervené topení – historie Princip činnosti a druhy infračervených ohřívačů Jak infračervené záření ovlivňuje člověka Infračervené topení – jak je vybrat V tomto článku: Historie infračerveného vytápění princip činnosti...
3. Cirkulační čerpadla pro topné systémy Obsah článku Tepelná čerpadla – historie Zařízení a princip činnosti Druhy oběhových čerpadel Tepelná čerpadla – jak je vybrat Výběr místa a instalace oběhového čerpadla V tomto článku: Historie oběhových čerpadel...
4. Cenově dostupné elektrické topení pomocí tepelného čerpadla Electrolux Viking Obyvatelé zemí s horkým podnebím nemohou přemýšlet o tom, jak vytápět dům nebo byt. O Rusku to nemůžete říct! Mnoho majitelů se obává výběru nejúspornější a nejvýhodnější možnosti vytápění. zkontroloval tepelné...

Přečtěte si více  Jak připojit lustr ke spínači