تصميم وتطبيق مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء

ميزات الأنابيب

بالإضافة إلى التثبيت الصحيح لمضخة الدوران نفسها ، من الضروري وضع عدد من العناصر الأخرى بشكل صحيح وتلبية المتطلبات التكنولوجية. يسمى:

• أثناء تدفق سائل التبريد ، ولكن يتم تثبيت مصفاة أمام المضخة ؛
• صمام الإغلاق مثبت على كلا الجانبين ؛
• تتطلب النماذج عالية الطاقة بطانات التخميد الاهتزازية (اختيارية للمضخات منخفضة الطاقة) ؛
• في حالة وجود مضختين أو أكثر من مضخات الدوران ، فإن كل وصلة ضغط تكون مزودة بصمام فحص وجهاز إضافي مماثل ؛
• لا يوجد ضغط وتحميل ضغط والتواء في نهايات خط الأنابيب.

هناك طريقتان لتثبيت الأجهزة من أجل التداول الفعال في النظام:

• تقسيم منفصل
• مباشرة في نظام التدفئة.

الخيار الثاني هو الأكثر تفضيلاً. هناك طريقتان للتنفيذ. أولاً ، يتم إدخال مضخة الدوران ببساطة في خط الإمداد.

والثاني هو استخدام قطعة U متصلة في مكانين بالأنبوب الرئيسي. في منتصف هذا الإصدار ، يتم تثبيت مضخة دورانية. يتميز هذا التنفيذ بوجود تجاوز.

في حالة الانقطاع المتكرر للتيار الكهربائي عن طريق النظام المركزي ، يضمن هذا التصميم استمرار تشغيل النظام. على الرغم من أنها أقل كفاءة.

مزايا وعيوب المضخات الحرارية

يعتمد مبدأ تشغيل المضخات الحرارية ، بعبارات بسيطة ، على تجميع الطاقة الحرارية منخفضة الدرجة ونقلها إلى أنظمة التدفئة والمناخ ، وكذلك إلى أنظمة معالجة المياه ، ولكن عند درجة حرارة أعلى. يمكن إعطاء مثال بسيط على شكل أسطوانة غاز - عندما يتم ملؤها بالغاز ، يسخن الضاغط بسبب انضغاطه. وإذا أطلقت غازًا من الأسطوانة ، فستبرد الأسطوانة - حاول إطلاق الغاز بحدة من ولاعة قابلة لإعادة الملء لفهم جوهر هذه الظاهرة.

وهكذا ، فإن المضخات الحرارية ، كما كانت ، تأخذ الطاقة الحرارية من الفضاء المحيط - فهي في الأرض وفي الماء وحتى في الهواء. حتى لو كانت درجة حرارة الهواء سالبة ، فلا تزال هناك حرارة بداخله.يوجد أيضًا في أي مسطحات مائية لا تتجمد حتى القاع ، وكذلك في الطبقات العميقة من التربة التي لا يمكن أيضًا أن تتجمد بعمق - ما لم تكن ، بالطبع ، التربة الصقيعية.

تحتوي المضخات الحرارية على جهاز معقد نوعًا ما ، كما ترون من خلال محاولة تفكيك الثلاجة أو مكيفات الهواء. هذه الوحدات المنزلية المألوفة لدينا تشبه إلى حد ما المضخات المذكورة أعلاه ، إلا أنها تعمل في الاتجاه المعاكس - فهي تأخذ الحرارة من المبنى وترسلها إلى الخارج. إذا وضعت يدك على المبرد الخلفي للثلاجة ، فسنلاحظ أنها دافئة. وهذه الحرارة ليست سوى الطاقة المأخوذة من الفواكه والخضروات والحليب والشوربات والنقانق وغيرها من المنتجات الموجودة في الحجرة.

تعمل مكيفات الهواء والأنظمة المنقسمة بطريقة مماثلة - الحرارة التي تولدها الوحدات الخارجية هي طاقة حرارية يتم تجميعها شيئًا فشيئًا في الغرف المبردة.

مبدأ تشغيل المضخة الحرارية هو عكس مبدأ عمل الثلاجة. يجمع الحرارة من الهواء أو الماء أو التربة من نفس الحبوب ، وبعد ذلك يعيد توجيهها إلى المستهلكين - وهي أنظمة التدفئة ، ومراكم الحرارة ، وأنظمة التدفئة تحت الأرضية ، وسخانات المياه. يبدو أنه لا شيء يمنعنا من تسخين المبرد أو الماء بعنصر تسخين عادي - الأمر أسهل بهذه الطريقة. لكن دعونا نقارن إنتاجية المضخات الحرارية وعناصر التسخين التقليدية:

عند اختيار المضخة الحرارية ، فإن أهم شيء هو توفر مصدر طاقة طبيعي معين.

• عنصر التسخين التقليدي - لإنتاج 1 كيلو واط من الحرارة ، يستهلك 1 كيلو واط من الكهرباء (باستثناء الأخطاء ؛
• مضخة حرارية - تستهلك 200 واط فقط من الكهرباء لإنتاج 1 كيلو وات من الحرارة.

لا ، لا توجد كفاءة تساوي 500٪ هنا - قوانين الفيزياء لا تتزعزع.إنها فقط قوانين الديناميكا الحرارية التي تعمل هنا. المضخة ، كما كانت ، تجمع الطاقة من الفضاء ، "تثخن" وترسلها إلى المستهلكين. وبالمثل ، يمكننا جمع قطرات المطر من خلال علبة سقي كبيرة ، والحصول على تيار صلب من الماء عند الخروج.

لقد قدمنا ​​بالفعل العديد من المقارنات التي تسمح لنا بفهم جوهر المضخات الحرارية بدون صيغ مبهمة ذات متغيرات وثوابت. دعنا الآن نلقي نظرة على مزاياها:

• توفير الطاقة - إذا كان التدفئة الكهربائية القياسية تبلغ 100 متر مربع. م ستؤدي إلى تكاليف تتراوح بين 20 و 30 ألف روبل شهريًا (اعتمادًا على درجة حرارة الهواء بالخارج) ، ثم سيقلل نظام التدفئة بمضخة حرارية التكاليف إلى 3-5 آلاف روبل مقبولة - توافق ، هذا بالفعل بالفعل تماما مدخرات قوية. وهذا بدون حيل وبدون خداع وبدون حيل تسويقية.
• رعاية البيئة - الفحم والطاقة النووية والطاقة الكهرومائية تضر الطبيعة. لذلك ، يقلل استهلاك الكهرباء المخفض من كمية الانبعاثات الضارة ؛
• مجموعة واسعة من الاستخدامات - يمكن استخدام الطاقة الناتجة لتدفئة المنزل وتحضير الماء الساخن.

هناك أيضًا عيوب:

• التكلفة العالية للمضخات الحرارية - يفرض هذا العيب قيودًا على استخدامها ؛
• الحاجة إلى الصيانة الدورية - عليك أن تدفع ثمنها ؛
• صعوبة التثبيت - وهذا ينطبق إلى حد كبير على المضخات الحرارية ذات الدوائر المغلقة ؛
• عدم قبول الناس - القليل منا يوافق على الاستثمار في هذه المعدات من أجل تقليل العبء على البيئة.لكن بعض الأشخاص الذين يعيشون بعيدًا عن أنابيب الغاز ويضطرون إلى تدفئة منازلهم بمصادر حرارة بديلة يوافقون على إنفاق الأموال على شراء مضخة حرارية وخفض فواتير الكهرباء الشهرية ؛
• الاعتماد على التيار الكهربائي - إذا توقف الإمداد بالكهرباء ، فسيتم تجميد الجهاز على الفور. سيتم حفظ الموقف عن طريق تركيب مجمع حراري أو مصدر طاقة احتياطي.

كما ترى ، فإن بعض العيوب خطيرة للغاية.

يمكن أن تعمل مولدات البنزين والديزل كمصادر طاقة احتياطية لمضخات الحرارة.

كيف يتم حساب قوة المعدات؟

توجد كمية صغيرة من الحرارة في المجال الجوي حتى عندما تنخفض درجة الحرارة إلى -20 درجة مئوية

من المهم أن تكون مناسبة للتدفئة المنزلية بتصميم مستقل. لحساب المعلمات المطلوبة ، عادة ما يتم استخدام برامج خاصة

يمكنك استخدام الأنظمة عبر الإنترنت التي تحتوي على حقول لتحديد القيم الرقمية. يمكنهم تحديد مساحة الغرفة وارتفاع الأسقف. في بعض الأحيان يُسمح بضبط نطاق درجة الحرارة المميز للمنطقة.

المضخة الحرارية قادرة على العمل حتى في الصقيع الشديد ، لكنها ستعمل بكفاءة أقل. يناسب النظام نطاق درجة الحرارة من -10 إلى +10 درجة مئوية. لكي لا نخطئ عند اختيار المضخة ، يجدر النظر في العوامل التالية:

• حجم المبرد
• مساحة السطح الإجمالية للملفات في الوحدتين الخارجية والداخلية ؛
• الحجم المخطط لانتقال الحرارة.

نظرًا لأن النظام يتميز بتصميم بسيط نسبيًا ، يمكن حتى لمن لديه خبرة قليلة في التعامل مع المعدات تثبيته. لكن يُنصح بتكليف المتخصصين بالحسابات. على الأقل ، يجب استشارتهم. سيساعد الخبراء في تحديد المعاملات المطلوبة ، وحساب المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء ، مع مراعاة جميع العوامل. في وسط روسيا ، تكفي وحدة 5 كيلووات لمنزل مساحته 100 متر مربع.

تركيب مضخة من ثلاجة قديمة

هناك طريقتان لعمل مضخة حرارية من ثلاجة قديمة.

في الحالة الأولى ، يجب وضع الثلاجة داخل الغرفة ، وفي الخارج يلزم وضع مجاري هواء وتقطيعها في الباب الأمامي. يدخل الهواء العلوي الفريزر ويبرد الهواء ويترك الثلاجة عبر قناة الهواء السفلية. يتم تسخين الغرفة بواسطة مبادل حراري يقع على الجدار الخلفي.

وفقًا للطريقة الثانية ، فإن صنع مضخة حرارية بيديك أمر بسيط للغاية. للقيام بذلك ، تحتاج إلى ثلاجة قديمة ، فقط يجب أن تكون مدمجة خارج الغرفة المدفأة.

يمكن أن يعمل هذا السخان في درجات حرارة خارجية تصل إلى 5 درجة مئوية تحت الصفر.

كيف تدفئ المنزل بالهواء؟

لقد حاولوا استخدام حرارة الهواء المحيط لتدفئة الفضاء لفترة طويلة ، ولكن تم تطبيق هذه الفكرة بشكل أكثر فاعلية ، بفضل اكتشافات العلماء في مجال الديناميكا الحرارية ودراسة خصائص السوائل والغازات. بفضل هذه الاكتشافات تم اختراع المضخة الحرارية ، وعلى وجه الخصوص تنوعها - نظام الهواء إلى الهواء.

أثناء تشغيل الجهاز ، يتم استخدام الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل الضاغط وأجهزة التحكم والحماية وغيرها من الأجهزة. يعتمد وجود الأجهزة على طراز الجهاز.

في المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء ، بالإضافة إلى أدوات التحكم والأتمتة المثبتة على أنواع أخرى من الأجهزة ، يتم تركيب صمام انعكاسي يسمح للجهاز بتشغيل المضخة في وضع التدفئة أو تكييف الهواء بناءً على طلب المالك.

عند اتخاذ قرار بتدفئة منزل بهذا الجهاز ، من الضروري تحديد المعايير التي يجب اتباعها عند اختيار جهاز معين.

عند اختيار جهاز ، ضع في اعتبارك:

1. طاقة تسخين الوحدة.

توضح هذه القيمة مقدار الطاقة الحرارية التي ينتجها هذا الجهاز لكل وحدة زمنية.

1. قدرة تبريد الوحدة.

تظهر هذه القيمة في حجم المباني التي يستطيع الجهاز توفير تكييف الهواء.

1. الطاقة الكهربائية المستهلكة للوحدة.

تحدد هذه القيمة مقدار الطاقة الكهربائية التي يستخدمها الجهاز لكل وحدة زمنية.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء تتكون من وحدات خارجية وداخلية ، فإن هذه الأجزاء من الجهاز تخضع لمتطلبات منفصلة تميز خصائصها ، مثل:

• للوحدة الخارجية:
• الأبعاد الكلية ووزن عنصر النظام - تحديد طريقة ومكان التثبيت.
• مستوى الضوضاء هو خاصية تحدد أيضًا مكان وطريقة التثبيت.
• درجة الحرارة المحيطة - تحدد معلمات تشغيل نموذج معين والقدرة على العمل في مناطق مختلفة من البلد.
• يحدد الحد الأقصى لطول خطوط الأنابيب المتصلة موقع تركيب هذه الوحدة.
• الفرق المسموح به بين علامتي الارتفاع للوحدتين الخارجية والداخلية.
• إمكانية ربط عدة وحدات بنظام مشترك.
• للوحدة الداخلية:
• الأبعاد الكلية ووزن الكتلة.
• سرعة المروحة.
• كتلة مستوى الضوضاء.
• أداء التثبيت.
• الخصائص الكهربائية (القدرة ، الجهد).
• نوع ومادة العزل الحراري.
• خصائص فلاتر الهواء المركبة.

بعد دراسة معايير الاختيار وقررت تثبيت مضخة حرارية كمصدر حرارة ، يمكنك البدء في اختيار طراز معين.

صنع مضخة تسخين من الماء إلى الماء بيديك

الوحدة الموصوفة عبارة عن تصميم باهظ الثمن ، ولسوء الحظ ، لا يستطيع الجميع تحمل مثل هذا الاستحواذ ، بل والأكثر من ذلك - دفع رسوم لمرة واحدة ، وحتى مع مراعاة أعمال التثبيت.

مثل العديد من الأنظمة الأخرى ، يمكن صنع مضخة مياه للتدفئة بشكل مستقل. علاوة على ذلك ، يمكنك توفير الكثير باستخدام بعض المكونات المستخدمة التي يسهل شراؤها.

يعد إنشاء مضخة حرارية إجراءً شاقًا للغاية ، ويجب أن تبدأ بالتحقق من أن الأسلاك الكهربائية مناسبة للأحمال المتوقعة. هذا صحيح بشكل خاص في المباني القديمة.

لنبدأ!

1. الخطوة الأولى هي شراء ضاغط. الجهاز من التكييف مناسب تمامًا ، وشرائه من المتاجر أو الشركات المتخصصة ليس بالأمر الصعب. سيتم تثبيته على الحائط باستخدام حامل مقاس L-300.
2. كمكثف ، فإن الخزان الذي يبلغ حجمه حوالي 120 لترًا ، المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مناسب لنا.يتم تثبيت ملف في وعاء مقطوع إلى النصف ، ويمكن تصنيعه من أنبوب نحاسي بأقطار صغيرة. يمكنك أيضًا استخدام أنبوب من الثلاجة. تأكد من أن سمك جدار الملف لا يقل عن 1 مم ، وذلك لتجنب الهشاشة المفرطة.
3. للحصول على ملف مضخة محلي الصنع من أنبوب نحاسي ، نقوم بلفه على أسطوانة ، مع الحفاظ على المسافة المطلوبة بين المنعطفات. لإصلاح شكل معين ، يمكنك استخدام زاوية مثقبة من الألومنيوم ، حيث سيكون من الممكن تثبيت لفات الملف في الأخاديد. بالإضافة إلى ذلك ، سيساعد هذا في إنشاء خطوة حلزونية موحدة.
4. عندما يكون الملف جاهزًا ومركبًا داخل الخزان ، يتم لحام نصفي الأخير معًا مرة أخرى.
5. يمكن صنع مبخر منزلي الصنع لمضخة حرارية من زجاجة بلاستيكية ، بحجم حوالي 70 لترًا. يجب تثبيت ملف مصنوع من أنبوب بقطر 20 مم بالداخل.
6. كل شيء جاهز ، يمكنك تجميع النظام معًا ، أنابيب اللحام ، ثم ضخ الفريون.
7. يجب ألا تحاول بأي حال من الأحوال إكمال المرحلة الأخيرة بنفسك ، دون امتلاك المهارات اللازمة أو التعليم المناسب. لا يمكن أن يؤدي ذلك إلى إتلاف الجهاز فحسب ، بل قد يتسبب أيضًا في حدوث صدمة.

مبدأ تشغيل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء

يشبه المبدأ العام لتشغيل HP في كثير من النواحي ذلك المستخدم في مكيف الهواء ، في وضع "تدفئة الفضاء" ، مع الاختلاف الوحيد. المضخة الحرارية "شحذ" للتدفئة ، ومكيف الهواء لغرف التبريد. أثناء التشغيل ، يتم استخدام طاقة الهواء منخفضة الإمكانات. ونتيجة لذلك ، تم تخفيض استهلاك الكهرباء بأكثر من 3 مرات.ومبدأ تشغيل وحدة ضخ الحرارة من الهواء إلى الهواء ، دون الخوض في التفاصيل الفنية ، كما يلي:

• يحتفظ الهواء ، حتى في درجات الحرارة السلبية ، بكمية معينة من الطاقة الحرارية. يحدث هذا حتى تصل قراءات درجة الحرارة إلى الصفر المطلق. معظم طرز HP قادرة على استخراج الحرارة عندما تصل درجة الحرارة إلى -15 درجة مئوية. أطلقت العديد من الشركات المصنعة المعروفة محطات لا تزال تعمل عند -25 درجة مئوية وحتى -32 درجة مئوية.
• يحدث امتصاص الحرارة المنخفضة بسبب تبخر الفريون المنتشر عبر الدائرة الداخلية لـ HP. لهذا الغرض ، يتم استخدام مبخر - وحدة يتم فيها تهيئة الظروف المثلى لتحويل مادة التبريد من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. في نفس الوقت ، وفقًا للقوانين الفيزيائية ، يتم امتصاص كمية كبيرة من الحرارة.
• الوحدة التالية الموجودة في نظام التدفئة من الهواء إلى الهواء هي الضاغط. هنا يتم توفير المبرد في الحالة الغازية. يتراكم الضغط في الحجرة ، مما يؤدي إلى تسخين حاد وكبير للفريون. من خلال الفوهة ، يتم حقن المبرد في المكثف. يتميز ضاغط مضخة الحرارة بتصميم حلزوني ، مما يجعل من السهل البدء في درجات حرارة منخفضة.
• في الوحدة الداخلية ، الموجودة مباشرة في الغرفة ، يوجد مكثف يقوم في نفس الوقت بوظيفة المبادل الحراري. يتكثف الفريون الغازي المسخن عن قصد على جدران الوحدة ، بينما يعطي طاقة حرارية. توزع HP الحرارة المتلقاة بطريقة مشابهة لنظام الانقسام.
  يسمح بتوزيع قناة الهواء الساخن. هذا الحل عملي بشكل خاص عند تدفئة المباني السكنية الكبيرة والمستودعات والمباني الصناعية.

يرتبط مبدأ تشغيل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء وكفاءتها ارتباطًا مباشرًا بدرجة الحرارة المحيطة. كلما زاد برودة "خارج النافذة" ، انخفض أداء المحطة. يتوقف تشغيل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء عند درجة حرارة -25 درجة مئوية تحت الصفر (في معظم الموديلات) تمامًا. للتعويض عن نقص الحرارة ، يتم تركيب غلاية احتياطية. الاستخدام المتزامن لعنصر التسخين الكهربائي هو الأمثل.

تتكون المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء من وحدتين خارجية وداخلية. يذكرنا التصميم من نواح كثيرة بنظام الانقسام ويتم تثبيته بطريقة مماثلة. الوحدة الداخلية مثبتة على الحائط أو بالسقف. يتم ضبط الإعدادات باستخدام جهاز التحكم عن بعد.

ما هو الفرق بين مضخة حرارة الهواء إلى الهواء ومكيف الهواء

تعمل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء مثل مكيف الهواء ، ولكن لها اختلافات كبيرة من حيث التصميم والأداء

على الرغم من وجود تشابه خارجي ، إلا أن الاختلافات في الواقع ، إذا كنت تهتم بالخصائص التقنية ، مهمة:

• الإنتاجية - مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء للتدفئة المنزلية ، تعمل بكفاءة قدر الإمكان لتدفئة الغرفة. بعض الطرز قادرة على تبريد الهواء. أثناء تكييف الهواء ، تكون كفاءة الطاقة أقل بكثير من مكيفات الهواء التقليدية.
• اقتصادية - حتى مكيفات الهواء العاكس تستهلك كهرباء أثناء التشغيل أكثر مما هو مطلوب للتدفئة بمضخة تسخين هواء إلى هواء. عند التبديل إلى وضع التدفئة ، تزداد تكلفة الكهرباء بشكل أكبر.
  بالنسبة لـ HP ، يتم تحديد معامل كفاءة الطاقة وفقًا لـ COP.متوسط ​​مؤشرات المحطات 3-5 وحدات. تكلفة الكهرباء في هذه الحالة هي 1 كيلوواط لكل 3-5 كيلو واط من الحرارة المستلمة.
• نطاق التطبيق - تستخدم مكيفات الهواء للتهوية والتدفئة الإضافية للمباني ، بشرط ألا تقل درجة الحرارة المحيطة عن +5 درجة مئوية. تستخدم المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء كمصدر رئيسي للتدفئة على مدار العام في خطوط العرض الوسطى. مع تعديل معين ، يمكن استخدامها لتبريد الغرف.

أثبتت الخبرة العالمية في استخدام المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء بشكل مقنع أن استخدام مصادر الطاقة المتجددة ليس ممكنًا فحسب ، بل إنه فعال من حيث التكلفة أيضًا ، على الرغم من الحاجة إلى الاستثمار الأولي.

الأصناف الرئيسية ، مبادئ عملها

تختلف جميع مضخات الحرارة عن بعضها البعض من حيث مصدر الطاقة. الفئات الرئيسية للأجهزة هي: المياه الجوفية والماء والهواء والماء والهواء.

تشير الكلمة الأولى إلى مصدر الحرارة ، والثانية تشير إلى ما يتحول إليه الجهاز.

على سبيل المثال ، في حالة جهاز المياه الجوفية ، يتم استخلاص الحرارة من الأرض ، ثم يتم تحويلها إلى ماء ساخن ، يستخدم كمسخن في نظام التدفئة. أدناه سننظر في أنواع المضخات الحرارية للتدفئة بمزيد من التفصيل.

مياه جوفية

تستخرج منشآت المياه الجوفية الحرارة مباشرة من الأرض باستخدام توربينات خاصة أو مجمعات. في هذه الحالة ، يتم استخدام الأرض كمصدر لتسخين الفريون. يسخن الماء في خزان المكثف.في هذه الحالة ، يتم تبريد الفريون وإعادته إلى مدخل المضخة ، ويتم استخدام الماء الساخن كحامل حرارة في نظام التدفئة الرئيسي.

تستمر دورة التسخين السائل طالما تتلقى المضخة الكهرباء من الشبكة. الطريقة الأكثر تكلفة ، من الناحية الاقتصادية ، هي طريقة المياه الجوفية ، لأنه لتركيب التوربينات والمجمعات ، سيكون من الضروري حفر آبار عميقة أو تغيير موقع التربة على قطعة أرض كبيرة.

المياه المياه

من حيث خصائصها التقنية ، فإن مضخات الماء إلى الماء تشبه إلى حد بعيد أجهزة الأرض إلى الماء ، مع الاختلاف الوحيد في هذه الحالة ، لا يتم استخدام الماء كمصدر أساسي للحرارة. كمصدر ، يمكن استخدام كل من المياه الجوفية والخزانات المختلفة.

الصورة 2. تركيب هيكل لمضخة تسخين الماء إلى الماء: أنابيب خاصة مغمورة في خزان.

تعتبر أجهزة الماء إلى الماء أرخص بكثير من مضخات الأرض إلى الماء ، لأنها لا تتطلب حفر آبار عميقة.

المرجعي. يكفي لتشغيل مضخة مياه غمر عدة أنابيب في أقرب مسطح مائي ، فلا داعي لحفر آبار لتشغيلها.

سوف تكون مهتمًا أيضًا بـ:

هواء إلى ماء

تستقبل وحدات الهواء إلى الماء الحرارة مباشرة من البيئة. لا تحتاج هذه الأجهزة إلى مجمّع خارجي كبير لتجميع الحرارة ، ويستخدم هواء الشارع العادي لتسخين الفريون. بعد التسخين ، يطلق الفريون الحرارة على الماء ، وبعد ذلك يدخل الماء الساخن إلى نظام التسخين عبر الأنابيب. تعتبر الأجهزة من هذا النوع رخيصة جدًا ، حيث لا توجد حاجة إلى مجمع باهظ الثمن لتشغيل المضخة.

هواء

تستقبل وحدة الهواء إلى الهواء أيضًا الحرارة مباشرة من البيئة ، كما أنها لا تتطلب مجمّعًا خارجيًا لتشغيلها. بعد ملامسة الهواء الدافئ ، يتم تسخين الفريون ، ثم يقوم الفريون بتسخين الهواء في المضخة. ثم يتم إلقاء هذا الهواء في الغرفة ، مما يؤدي إلى ارتفاع محلي في درجة الحرارة. الأجهزة من هذا النوع رخيصة أيضًا ، لأنها لا تتطلب تركيب مجمع باهظ الثمن.

الصورة 3. مبدأ تشغيل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء. يدخل المبرد بدرجة حرارة 35 درجة إلى مشعات التدفئة.

نظام تدفئة بمضخات حرارية

يتم استخدام تدفئة الهواء في الحياة اليومية في المناطق المحلية أو في جميع أنحاء المنزل. عند إعادة تجهيز غرفة المرجل ، ستصبح الغلايات الكهربائية والغازية مصدرًا إضافيًا للحرارة ، والتي ستكون مفيدة في حالة حدوث انخفاض كبير في درجة الحرارة الخارجية - في هذه الحالة ، ستساعد كفاءة قطرات HP والتدفئة الاحتياطية على التأقلم مع الحمل على النظام.

من الأنسب استخدام المضخة الحرارية كمعدات محلية ذات أهمية محلية ، فلا داعي لشراء وتركيب وحدات ضخمة الحجم ، حيث يتم توفير الحرارة من خلال نظام مرن مع التحكم في الحرارة ، ولن يؤدي تعطل جهاز واحد إلى تعطيل الجهاز بالكامل النظام.

المخطط المحلي له أيضًا عيوب:

1. صعوبات في اتجاه واضح لتدفق الهواء الساخن. لا يمكن تحقيق الاتجاهية بدون نظام مجاري الهواء ، وليس من المنطقي دائمًا سحب خطوط أنابيب إضافية.
2. كفاءة غلاية التسخين القوية أعلى من الأداء المشترك لجميع المضخات الحرارية ، والعديد من الوحدات الخارجية ستزيد من تحميل الواجهة.
3. الحد الأقصى لطول المسار بين الوحدتين الخارجية والداخلية محدود. يتم تحديد المعلمات في ورقة بيانات الأجهزة ويمكن أن تصبح عقبة أمام إنشاء شبكة تدفئة محلية لمكتب داخل مبنى صغير.

إذا تم ترتيب إمداد مركزي باستخدام مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء ، فسيتم شراء وحدة قوية واحدة ، ويتم وضع مجرى هواء مركزي مع منافذ لكل غرفة ساخنة. من الضروري عمل ثقوب في الجدران لمجاري الهواء ، بالإضافة إلى أن التيارات الدافئة التي يتم توفيرها من السقف تثير الغبار - ولكن هذه هي العيوب الوحيدة للشبكة.

المزيد من الإيجابيات:

• التحكم في مؤشرات درجة حرارة التدفئة في جميع غرف المنزل ؛
• توافر تكامل معدات إضافية - المرشحات والمرطبات ؛
• مع انخفاض الكفاءة الحرارية ، يتم استكمال الشبكة بجهاز استرداد ، مما يقلل من تسرب الحرارة ؛
• جهاز واحد قوي هو أكثر ربحية بكثير للمحافظة عليه.

من أجل عدم مواجهة مشكلة تجميد الوحدات الخارجية ، يوصى بإنشاء نظام تحضير هواء يعتمد على مبادل حراري للتربة - سيؤدي ذلك إلى تبسيط تشغيل المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء عند انخفاض درجة الحرارة.

مجموعة من العناصر لتشكيل تسخين الهواء

لتجميع النظام ، يلزم وجود وحدة خارجية ووحدة داخلية ودائرة نقل غاز التبريد. ستكون المروحة مفيدة أيضًا ، والتي ستجبر الهواء على القنوات. مجاري الهواء ومعدات التهوية مفيدة فقط عند تشكيل شبكة مركزية ؛ الكتل والدائرة كافية للتدفئة المحلية.

تم تركيب الوحدة الداخلية بالداخل ، ويتم إخراج الوحدة الخارجية من المبنى.يُسمح بتركيب الوحدة الخارجية على مسافة معينة من الوحدة الداخلية - يشار إلى حجم الإزالة في ورقة البيانات. بالنسبة للوحدة الداخلية ، يتم تعليقها بطريقة توفر الحرارة للمنطقة المحلية ، مع مراعاة كفاءة توزيع التدفق.

أين يستخدم نظام تسخين الهواء؟

تعتمد منطقة الاستخدام على نوع الشبكة. تُستخدم مخططات التدفق المباشر مع تجديد الهواء المستمر في الغرفة في الورش الصناعية حيث يوجد خطر تراكم الجزيئات المتفجرة أو القابلة للاشتعال. تعتبر التدفئة المحلية أكثر ربحية للاستخدام في المكاتب والمباني الخاصة.

النظام مفيد لأصحاب المنازل ، بشرط أن تحدث الانقطاعات مع المبردات الأخرى. على سبيل المثال ، يبدأ تركيب التدفئة بالغاز من 7000 دولار (450.000 روبل) بالإضافة إلى الحصول على تصاريح وفحوصات منتظمة ومضخة حرارية من الهواء إلى الهواء من 1000 دولار (65000 روبل) ويمكن أن تعمل للتدفئة والتبريد من اليوم الأول من عملية. لن تتطلب الشبكة المركزية تصاريح ، يكفي حساب طول خطوط الأنابيب وقوة الوحدة بشكل صحيح - سيتقاضى الخبراء 150 دولارًا (10000 روبل) لصياغة المشروع.

اختيار وحسابات مضخة الحرارة

لن تكون المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء فعالة إلا إذا تم اختيارها بشكل صحيح. من الضروري حساب قوتها مسبقًا ، اعتمادًا على تربيع المنزل. وعندها فقط انظر إلى أسعار الشركات المصنعة المختلفة.

في الحسابات ، يتم استخدام معامل كفاءة الطاقة COP (نسبة قدرة HP إلى الطاقة المستهلكة).

في ظل "ظروف الاحتباس الحراري" تصل غالبًا إلى 4-5 نقاط ، وفي معظم الموديلات الحديثة تصل إلى 7-8. ومع ذلك ، عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية إلى -15-20 درجة مئوية ، ينخفض ​​هذا الرقم بشكل حاد إلى درجتين فقط.

توفر المضخة الحرارية أداء تدفئة مثاليًا في درجات حرارة خارجية تصل إلى -10 ... +10 درجات مئوية ، لذلك فهي تستهلك ما يصل إلى من الطاقة الحرارية من الشارع

عند حساب تسخين الهواء ، من الضروري مراعاة:

• العزل الحراري وتشمس المباني ؛
• مساحة الغرف
• عدد الأشخاص الذين يعيشون في الكوخ ؛
• الظروف المناخية العامة للمنطقة التي يوجد فيها المنزل.

بالنسبة لمعظم المنازل ، يلزم حوالي 0.7 كيلو وات من طاقة المضخة الحرارية لكل عشرة أمتار مربعة. لكن كل شيء هنا مشروط إلى حد ما. إذا كانت الأسقف أعلى من 2.7 متر أو كانت الجدران والنوافذ معزولة بشكل سيئ ، فستكون هناك حاجة إلى مزيد من الحرارة.

هناك العديد من الشركات المصنعة للمضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء في آسيا وأوروبا.

تشتمل التقييمات الجيدة على أنظمة من Daikin و Dimplex و Hitachi و Vaillant و Mitsubishi و Fujitsu و Carrier و Aertec و Panasonic و Toshiba. تم تكييف جميع نماذجهم تقريبًا مع ظروف التشغيل المحلية وقد أثبتت نفسها جيدًا.

حتى مع انخفاض الجهد ، فإنها لا تنكسر ، وتستمر في العمل بشكل صحيح بعد تشغيل الكهرباء.

يتراوح سعر تشغيل مضخات تسخين الهواء من 90 إلى 450 ألف روبل. هنا ، لا يعتمد الكثير على قوة الوحدة فحسب ، بل يعتمد أيضًا على الوظائف الإضافية وبلد التصنيع.

النماذج الفردية تكمل:

• مرشحات تنقية الهواء وتطهيره. • سخانات احتياطية. • مولدات كهربائية. • وحدات GSM لإدارة النظام. • المؤينات والأوزون.

تدل الممارسة على أنه في الصقيع الذي يقل عن -15 درجة مئوية ، يصبح باردًا في الغرف التي يتم تسخينها فقط بواسطة مضخة تسخين الهواء. وبدون وجود سخان إضافي لا تشم رائحة الراحة في الغرف بصراحة.

ومع ذلك ، في المناطق الجنوبية ، حيث تندر مثل هذه الصقيع ، تعتبر HP فعالة للغاية وهي أكثر من تبرر الأموال التي يتم إنفاقها بسبب توفير الطاقة.

الاستنتاجات على أساس نتائج الاستخدام

يكلف نظام التهوية والتدفئة بالكامل حوالي 280.000 روبل. هنا يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن العمل قد تم بمفردنا ، وعند شراء المعدات والمواد ، تم استخدام مواهب التخفيضات "الضائعة" إلى أقصى حد.

لا يعتقد الكثيرون أنه في خطوط العرض لدينا من الممكن تسخين الهواء المسخن بالكهرباء. من تجربتنا الخاصة يمكننا القول أنها حقيقية. تعمل هذه الأنظمة وتوفر المال. متوسط ​​المبلغ الشهري للتدفئة هو 6000-8000 روبل. من تجربة الجيران الذين لديهم منازل من نفس الحجم ، نعلم أنهم يدفعون 20000 و 25000 روبل شهريًا. اتضح أن جميع نفقاتنا الخاصة بتركيب مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء ستؤتي ثمارها بالكامل في غضون عامين تقريبًا.