Maja kütmine kliimaseadmega: soojuspumbad

Energiaressursside valiku piirangud ei ole tänapäeval haruldased, eriti „noore” arengu valdkondades. Kui rajatises pole peale elektri ka muid energiaallikaid, pole kliimaseadmed mitte ainult suurepärane võimalus suvel kodu jahutada, vaid pakuvad ka külma ilmaga kvaliteetset ja ökonoomset kütmist..

Sobiv varustusklass

Kõik kliimaseadmed ei sobi kütteseadmetena kasutamiseks. On olemas eraldi kliimatehnoloogia rühm, mida nimetatakse soojuspumpadeks. Lühidalt öeldes on selliste seadmete peamiseks erinevuseks võime ümber pöörata jahutusaine suunda aurusti ja kompressori ahelates. Seega võtab suverežiimis paigaldus ruumi atmosfäärist liigse soojuse ja laseb selle tänavale, talvel toimub kõik aga vastupidise skeemi järgi.

Õhk-õhk soojuspumba tööpõhimõte talvisel ja suvisel režiimil

Õhku soojendab soojuspump mitte elektrienergia muundamise tõttu soojusenergiaks (nagu lihtsamates küttefunktsiooniga kliimaseadmetes), vaid soojuse kandumise tõttu ühest keskkonnast teise. Sealt pärineb seadme nimi: isegi pakaselise ilmaga sisaldab õhk teatud kogust soojust, mida saab mugava kliima säilitamiseks hoone sisse viia ja suunata. Kuid selline põhimõte töötab ainult teatud tingimustel, peamine piirang on tänava ja ruumi temperatuuri erinevus, samuti temperatuuripiirid, mille juures töötav jahutusvedelik, jahutusvedelik, võib aurustuda ja kondenseeruda..

Õhksoojuspumba seade

Kujunduslikult on soojuspumbad üsna keerulised seadmed. Ühest küljest sisaldab pakett mitmeid seadmeid, mis pakuvad automaatika kontrolli all küttekontuuri vastupidist ringlust. See on neljasuunaline ventiil, spetsiaalselt ette nähtud paisuventiil ja keerukam kanalite süsteem, mille kaudu külmutusagens ringleb. Teisest küljest on tõeline soojuspump tingimata varustatud seadmetega, mis aitavad põhipumbaüksustel töötada ekstreemsetes tingimustes. Kõiki turunduse keeles pakutavaid lisaseadmeid nimetatakse “talvekomplektiks”, see sisaldab:

• kompressori õlikütteseade;
• erikujundusega radiaatorid, vastupidavad kondensatsioonile ja külmumisele;
• rekuperatsiooniseadmed, mis varustavad välise soojusvaheti väljatõmbeventilatsiooni;
• kuumutatud külmutusagensi sissepritsesüsteem;
• külmutusagensi erimärk.

Kohaldamisala

Soojuspumpade peamine hindamiskriteerium on soojusliku kasuteguri tegur, mida muidu nimetatakse COP. Seda väärtust on tegelikult üsna raske kindlaks teha, see sõltub nii termodünaamilise täiuslikkuse astmest – masina tegelikust tõhususest, võttes arvesse kõiki teisendusahelaid, kui ka vähese potentsiaaliga energiaallika võimsusest. Need kaks tegurit kipuvad muutuma, peamiselt sõltuvalt hetke temperatuurierinevusest, see tähendab, et COP muutuse dünaamika erinevates töötingimustes pakub tõelist huvi. Teisisõnu, individuaalse soojuspumba mudeli jõudlust peetakse vastavalt valitsevale soojusrežiimile, mitte kõige külmema viiepäevase perioodi järgi. Mõõdukate temperatuurierinevuste perioodil paigaldamisest saadav kokkuhoid peaks katma konvektsiooni ja kiirgusallikate käitamise kulud tugeva külma korral, kui soojuspump ei saa töötada..

Soojuspumbad pole mõeldud ainult koduseks kasutamiseks. Nad teevad suurepärast tööd tugeva jahutamise korraldamisel kinnistes ruumides: sügavkülmikute või arvutiosadega. Lääneriikides on aktiivselt arenenud praktika suunata külmkapitoa alla eraldi keldriruum koos sellele järgneva soojuse edasiandmisega suvel väljapoole või talvel ventilatsioonivoolu. Need on nn kahevalentsed soojusvarustussüsteemid, teine ​​erijuhtum on õhu tarnimine välisele soojusvahetile, mis juhitakse läbi maasoojusvaheti või kuiva päikesekollektori..

Soojuspumba probleemid

Õhksoojuspumpadel põhinevaid küttesüsteeme iseloomustab kõrge konstruktsiooniline keerukus: on vaja kindlaks määrata mitte ainult soojuskadude täiendamiseks piisav sissevoolu energia maht, vaid ka efektiivne töörežiim, küttesüsteemi sõlmede arv ja asukoht. Samal ajal peaksid ühikute arv ja sellega seotud seadmete maksumus muidugi olema minimaalsed..

Tavaliselt on õhkküttesüsteemide arvutamisel ja paigaldamisel esinevate vigade tulemus ruumis külmade tsoonide ilmumine, samuti niiskuse kondenseerumine klaasidele, millel puudub termiline kardin. Siseüksuste asukohad tuleb kindlaks määrata vastavalt temperatuuri ja vooluhulga jaotusskeemidele, mille tootja on esitanud standardsete kütterežiimide jaoks. Seda ülesannet on eriti raske täita, arvestades, et iga uue kütteallika kasutuselevõtt nõuab erinevaid variatsioone:

• täiendava välise üksuse paigaldamine;
• freoonijoone paigaldamine välisele plokile;
• õhukanali tihendid.

Seetõttu tuleb küttesüsteemi lõplik konfiguratsioon valida üks kord, sageli ammu enne kodu sisustamist. See kõik on tingitud soojuspumpade äärmiselt madalast sobivusest moderniseerimiseks ja märkimisväärse võimsusvaru puudumisest. Äärmiselt oluline on osata kindlaks teha, millistel juhtudel on mugavam ja tulusam kasutada traditsioonilisi kütteseadmeid kui inverter-kliimaseadmeid. Ja viimane, kuid mitte vähem tähtis, tuleks mõelda ka soojuspumba tööeale: selle kõige tõhusam töötamine toimub COP väärtustel üle 2–2,3.

Erinevad konfiguratsioonid: split-süsteemid, monoblokid, katused

Kogu oma ebamugavuse jaoks on soojuspumpadel piisavalt konfiguratsioone, et valida kõige mugavam seadmete paigutus. Multisplit süsteemid võlgnevad oma välimuse soovile säilitada hoonete välimus, samuti pakkuda kõrgemat tehnoloogilist korraldust. Põhiline erinevus selliste süsteemide vahel on jaoturi ja automaatse võimsuse juhtimisseadme olemasolu piisavalt kõrgel alal.

Järgmine samm selles suunas tehti siis, kui turule tulid mitmetsoonilised VRF-süsteemid ja konkreetsel juhul VRV-süsteemid. Tsiviilkasutuses on sellised süsteemid suunatud kollektiivseks kasutamiseks, need võimaldavad ühe tänavapaigaldusega samaaegselt ühendada mitukümmend siseüksust, samal ajal kui freooniliini pikkus võib ulatuda sadadesse meetritesse ja süsteemi elementide kõrguste erinevus võib olla kuni 12 korrust.

Soojuspump VRV

Soojuspumpade ainus range piirang on vajadus leida välimine aurusti vabas õhus, kõik muud konfiguratsioonimuudatused on tehnikute otsustada. See võimaldas tegutseda vastupidises suunas, vältides freooniliinide kasutamist või minimeerides nende pikkust. Kohalikud kütmiseks mõeldud kompaktsed soojuspumbad on üsna odavad ja ei vaja torustiku või õhukanalite ühendamist. Seina või akna sisseehitatud monobloki muundurid, aga ka katused, mille klotsid asuvad katuse vastaskülgedel kattuvad minimaalsest kaugusest, võimaldavad teil soojust tõhusalt jaotada kogu kasutatavale pinnale võimalikult ühtlaselt..

Insenerikommunikatsioon

Ilmselt on soojuspumpade puhul soojusallikate paigaldamiseks kõige sobivamad kohad välisseinad ja ülemised põrandad lamekatuse või külma pööningu all. Märkimisväärse suurusega hoone korral jäävad selle kesksed ruumid aktiivse kütteta, mis pole alati mugav. Selle probleemi saab lahendada freooniliinide korrektse suunamisega või õhkkütte korraldamisega, mille soojusallikaks on atmosfäärisoojuspump.

Viimasel juhul on parem paigutada välimoodul väikesesse tehnilisse lisasse, mis asub tavaliselt maapinnal, mis hõlbustab maapealse soojusvahetiga ühendamist või katusel – päikesesüsteemi väljaga ühenduse loomiseks. Sisemoodul asub hoone sees, ühendatud välisseinaga läbi piirdeseinas oleva kanali. Kuumutatud õhk transporditakse tarbijateni õhukanalite suletud süsteemi kaudu:

• toiteahelas hoitakse pidevat õhurõhku, mille vooluhulka piki iga haru reguleeritakse kanalisummutitega;
• väljalaskekanalite sisselaskeavad asuvad punktides, mis on diameetriliselt vastupidised soojavarustuse paigaldamise kohtadele, mille kaudu osaliselt jahtunud ruumiõhk kogutakse ja väljastatakse välisseadmesse, pakkudes seeläbi rekuperatsioonitsüklit.

Ventilatsiooni täieliku kontrolli täielik võimalus tähendab märkimisväärset kokkuhoidu. Samal ajal tasandavad õhukanalite suurt keerukust ja maksumust suhteliselt madalad paigalduskulud: üks seade on alati odavam kui mitu väiksemat, võrdse koguvõimsusega.

Kui soojuspumba süsteem sisaldab ka vasktorustussüsteemiga siseseadmeid, siis kommunikatsioonide maksumus suureneb, kuid suureneb ka süsteemi kasutamise mugavus. Ühest küljest on võimalik freooniliinide keerulist juhtmestikku paigaldada isegi väikese vaheseinte ja lagede paksusega. Teisest küljest on mõnikord tõhusam lahendus suletud ahelate korraldamine, milles külmutusagens tsirkuleerib, siseruumide ühikute edasiseks paralleelseks ühendamiseks nendega – selleks on mõeldud mitmetsoonilisi süsteeme..

Kanaliga kliimaseadmed

Eraldi soojuspumpade kategooria, mis hõlmab õhku rekuperatiivse kuumutamise eeliseid ja inverterkontuuri efektiivsust, on kanalikonditsioneerid. Siseruumides kasutatavate üksuste varjatud paigutuse kontseptsioon pole iseenesest uus, kuid seda tüüpi soojuspumbad on suhteliselt hiljuti muutunud kättesaadavaks suurele hulgale ostjatele..

Selle konfiguratsiooni peamine erinevus on siseruumides kasutatavate üksuste peaaegu täielik müratus, mis võimaldavad teil reguleerida kütte töörežiimi suure paindlikkuse ja täpsusega. Kanalisoojuspumpade paigaldamise ainsaks piiranguks on hoonekonstruktsioonid, mis peavad sisaldama nii piisavalt laiaid õõnsusi kanalite paigaldamiseks kui ka muljetavaldav nišš põhiseadme korpuse paigaldamiseks. Kuid samal ajal saab freoonijooni panna paralleelselt õhukanalitega.

Kanalisoojuspumba sisemine plokk ei täida mitte ainult õhuvoolu kuumutamist, vaid ka selle jaotust üksikutele tarbijatele, filtreerimist ja ettevalmistamist. Võib esineda ka rekuperatsiooniring, kuid tavaliselt on see seade valmistatud esiosa kujul. Lisaks laiadele juhtimis- ja konfiguratsioonivõimalustele võib sisemooduli peidetud asukoht olla lihtsalt mugav ega mõjuta mingil moel ruumi sisemust..

Kokkuvõte

Õhksoojuspumpasid ei pea veel pidama peamiseks ja ainsaks kütteallikaks, eriti kui kütteperioodil on võimalik pikaajaline temperatuuri langus alla -5 …- 10 ° C. Rajatised, mis on võimelised töötama ekstreemsemates temperatuuritingimustes, on olemas, kuid kuuluvad pikema tasuvusajaga palju kõrgemasse hinnakategooriasse.

Ja veel, keskmise temperatuuri vahemikus näitavad sellised seadmed tõesti suurt efektiivsust: soojuskao täiendamiseks vajavad nad vaid veerandi oma energia ekvivalendist. Selliste seadmete kasutusiga üle 20-30 aasta suudab see mitu korda ise maksta, nii et õigeaegne üleminek moodsatele energiatõhusatele küttesüsteemidele aitab tulevikus säästa, kui energia hind tõuseb tänapäeval palju kõrgemaks.