A ház fűtése légkondicionálóval: hőszivattyúk

A cikk tartalma

• Megfelelő felszerelési osztály
• Hatály
• Hőszivattyúval kapcsolatos problémák
• Különféle konfigurációk: split rendszerek, monoblokkok, háztetők
• Mérnöki kommunikáció
• Csatorna légkondicionálók
• összefoglalás

Az energiaforrások megválasztásának korlátozásai manapság nem ritkák, különösen a „fiatal” fejlődés területén. Ha a létesítményen kívül az energia mellett más energiaforrás is található, akkor a klímaberendezések nemcsak kiválóan alkalmasak a ház nyári hűtésére, hanem hideg időben is kiváló minőségű és gazdaságos fűtést biztosítanak..

Megfelelő felszerelési osztály

Nem minden légkondicionáló alkalmas fűtőkészülékként való felhasználásra. Van egy külön csoport az éghajlati technológiának, az úgynevezett hőszivattyúknak. Röviden: az ilyen berendezések közötti legfontosabb különbség az, hogy megfordíthatjuk a hűtőközeg irányát a párologtató és a kompresszor áramkörében. Így nyári üzemmódban a telepítés eltávolítja a fölösleges hőt a helyiség légköréből, és azt kívülről lerakja, míg télen minden fordított séma szerint történik.

A levegő-levegő hőszivattyú működésének elve téli és nyári üzemmódban

A levegőt hőszivattyúval melegítik nem az elektromos energia hővé történő átalakításával (mint a fűtési funkcióval rendelkező legegyszerűbb klímaberendezésekben), hanem az, hogy hőt pumpálnak az egyik közegből a másikba. Erről származik a berendezés neve: még fagyos időben is a levegő bizonyos mennyiségű hőt tartalmaz, amelyet eltávolíthat és irányíthat az épületbe a kényelmes éghajlat fenntartása érdekében. De ez az elv csak bizonyos feltételek mellett működik, a fő korlátozás az utca és a szoba közötti hőmérsékleti különbség, valamint az a hőmérsékleti határérték, amelynél a működő hűtőfolyadék, a hűtőfolyadék elpárologhat és kondenzálhat..

Levegő hőszivattyú berendezés

Tervezésük szerint a hőszivattyúk meglehetősen összetett eszközök. Egyrészt a csomag számos olyan eszközt tartalmaz, amelyek biztosítják a fűtési kör fordított áramlását az automatizálás irányítása alatt. Ez egy négyutas szelep, egy speciálisan kialakított tágulási szelep és egy összetettebb csatornarendszer, amelyen keresztül a hűtőközeg kering. Másrészt a valódi hőszivattyút szükségszerűen olyan eszközökkel kell felszerelni, amelyek elősegítik a fő szivattyúegységek szélsőséges körülmények közötti működését. Az összes kiegészítő eszközt, a marketing nyelvén, „téli készletnek” nevezzük, ideértve:

• kompresszor olajmelegítő;
• speciális kialakítású, kondenzációnak és fagynak ellenálló radiátorok;
• regeneráló készülékek, amelyek elszívó szellőzést biztosítanak a külső hőcserélőhöz;
• fűtött hűtőközeg-befecskendező rendszer;
• speciális márkanévű hűtőközeg.

Hatály

A hőszivattyúk fő értékelési kritériuma a hőhatás-együttható, más néven COP. Ezt az értéket valójában meglehetősen nehéz meghatározni, ez egyaránt függ a termodinamikai tökéletesség fokától – a gép tényleges hatékonyságától, figyelembe véve az összes átalakítási láncot, és az alacsony potenciálú energiaforrás teljesítményétől. Ez a két tényező hajlamos változni, főleg az aktuális hőmérsékleti különbségtől függően, vagyis a COP változásának dinamikája különböző működési körülmények között valódi érdeklődés. Más szavakkal, az egyedi hőszivattyú-modell teljesítményét a domináns hőszabályozásnak, és nem a leghidegebb ötnapos időszaknak megfelelően kell figyelembe venni. A mérsékelt hőmérsékleti különbségek során a telepítésből származó megtakarításoknak fedezniük kell a konvekciós és a sugárzó források üzemeltetésének költségeit súlyos fagy esetén, amikor a hőszivattyú nem képes működni..

A hőszivattyúkat nemcsak háztartási használatra tervezték. Kiváló munkát végeznek erős hűtés mellett zárt térben: fagyasztók vagy számítógépes rekeszek. A nyugati országokban aktívan fejleszti azt a gyakorlatot, hogy egy külön alagsort különítsenek el egy hűtőszekrény alatt, és ezt követően hőt nyújtsanak ki nyáron kívülre vagy télen a szellőztetéshez. Ezek az úgynevezett kétértékű hőellátó rendszerek, egy másik különös eset a külső hőcserélőnek a talaj hőcserélőn vagy egy száraz napkollektoron keresztüli levegőellátása..

Hőszivattyúval kapcsolatos problémák

A levegő hőszivattyúkon alapuló fűtőrendszereket nagy tervezési bonyolultság jellemzi: nemcsak a hőveszteség pótlásához szükséges elegendő energiamennyiség meghatározását, hanem a hatékony működési módot, a fűtési rendszer csomópontjainak számát és elhelyezkedését is meg kell határozni. Ugyanakkor az egységek számának és az érintett berendezések költségének természetesen minimálisnak kell lennie..

A légfűtési rendszerek kiszámításában és telepítésében előforduló hibák eredményeként általában a hideg zónák jelennek meg a helyiségben, valamint a nedvességkondenzáció az üvegezésen, amelyen nincs hőfüggöny. A beltéri egységek elhelyezkedését a gyártó által a szokásos fűtési módokhoz megadott hőmérsékleti és áramlási sebesség eloszlási diagramok alapján kell meghatározni. Ezt a feladatot különösen nehéz elvégezni, mivel az új hőforrások bevezetése különböző variációkban igényel:

• kiegészítő külső egység telepítése;
• a freonvonal elhelyezését a külső blokkhoz;
• légcsatorna tömítések.

Emiatt a fűtési rendszer végső konfigurációját egyszer kell megválasztani, gyakran jóval a háztartási berendezés megkezdése előtt. Ennek oka a hőszivattyúk rendkívül alacsony alkalmassága a modernizációra és a jelentős energiatartalék hiánya. Rendkívül fontos annak meghatározása, hogy milyen esetekben kényelmesebb és jövedelmezőbb a hagyományos fűtőberendezések használata, mint egy inverteres légkondicionálóval. Végül, de nem utolsósorban, gondolkodjon a hőszivattyú működési erőforrásán: a leghatékonyabb működése a 2–2,3 feletti COP értékeknél lesz..

Különféle konfigurációk: split rendszerek, monoblokkok, háztetők

A hőszivattyúk kellemetlensége miatt elegendő konfigurációval rendelkeznek a legmegfelelőbb felszerelés kiválasztásához. A multisplit rendszerek a megjelenésükhöz köszönhetők az épületek megjelenésének megőrzése, valamint a magasabb szintű technológiai szervezet biztosításának. Az ilyen rendszerek közötti alapvető különbség egy osztó és egy automatikus teljesítményszabályozó eszköz jelenléte kellően nagy tartományban.

A következő lépés ebben az irányban megtörtént, amikor a többzónás VRF rendszerek beléptek a piacra, és adott esetben a VRV rendszerek. Polgári felhasználás esetén az ilyen rendszerek kollektív felhasználásra irányulnak, lehetővé teszik több tucat beltéri egység egyidejű csatlakoztatását egy utcai létesítményhez, míg a freonvonal hossza elérheti a több száz métert, és a rendszer elemek közötti magasságkülönbség akár 12 emelet is lehet.

Hőszivattyú VRV

A hőszivattyúkra csak az a szigorú korlátozás vonatkozik, hogy külső elpárologtatót kell találni a szabadban, az összes többi konfigurációs változtatást a technikus döntheti el. Ez lehetővé tette az ellenkező irányba történő fellépést, elkerülve a freonvonalak használatát vagy minimalizálva azok hosszát. A helyi fűtésre szolgáló kompakt hőszivattyúk meglehetősen olcsók és nem igényelnek csatlakozó csöveket vagy légcsatornákat. A falba vagy ablakba beépített monoblokk-inverterek, valamint a háztetők, amelyek tömbjei a tető másik oldalán helyezkednek el, minimális távolságban átfedik egymást, lehetővé teszik a hőnek a lehető legszorgalmasabban elosztását a teljes felhasználható területen..

Mérnöki kommunikáció

Nyilvánvaló, hogy a hőszivattyúk esetében a legmegfelelőbb hely a hőforrások beszerelésére a külső falak és a felső padló, lapos tető vagy hideg tetőtér alatt. Ugyanakkor az épület jelentős mérete mellett központi helyiségei aktív fűtés nélkül maradnak, ami nem mindig kényelmes. Ez a probléma megoldható a freonvonalak helyes irányításával vagy a légfűtés szervezésével, amelynek hőforrása egy légköri hőszivattyú.

Ez utóbbi esetben jobb a külső egységet egy kisméretű műszaki mellékletbe helyezni, általában a talajszinten, amely megkönnyíti a földi hőcserélőhöz való csatlakozást, vagy a tetőn – a napenergia rendszer mezőjéhez történő csatlakoztatást. A beltéri egység az épület belsejében helyezkedik el, és a külső fal egy járatán keresztül van csatlakoztatva. A fűtött levegőt egy zárt légcsatornán keresztül szállítják a fogyasztókhoz:

• az ellátóáramkörben állandó légnyomást tartanak fenn, amelynek áramlási térfogatát minden ágon csatornacsillapítók szabályozzák;
• a kipufogócsövek bemeneti nyílásai a melegellátás beépítési helyeivel szemben átmenetileg ellentétes pontokban vannak elhelyezve, amelyeken keresztül a részben lehűtött helyiség levegőjét összegyűjtik és a kültéri egységhez továbbítják, ezáltal rekuperációs ciklust biztosítva.

A szellőztetés teljes ellenőrzésének lehetősége jelentős megtakarításokat jelent. Ugyanakkor a légcsatornák magas bonyolultságát és költségeit ellensúlyozza a telepítés viszonylag alacsony költsége: egy egység mindig olcsóbb, mint több kisebb, egyenlő teljes teljesítményű egységnél.

Ha a hőszivattyúrendszerbe beletartoznak a rézcsövekkel ellátott beltéri egységek is, akkor a kommunikáció költsége növekszik, de a rendszer kényelme is nő. Egyrészt lehetőség van a freonvonalak komplex huzalozására még a válaszfalak és a padló kis vastagsága mellett. Másrészt, sokkal hatékonyabb megoldás a zárt körök szervezése, amelyekben a hűtőközeg kering, a beltéri egységek további párhuzamos csatlakoztatása céljából – erre tervezték a többzónás rendszereket..

Csatorna légkondicionálók

A hőszivattyúk külön kategóriája, amely magában foglalja a rekuperatív fűtés előnyeit és az inverter áramkörének hatékonyságát, a légcsatornák. A beltéri egységek rejtett elhelyezésének fogalma önmagában nem új, ám az ilyen típusú hőszivattyúk viszonylag nemrégiben váltak elérhetővé a vásárlók széles köre számára..

A konfiguráció közötti fő különbség a szinte teljes zajmentesség beltéri egységek jelenlétében, amelyek lehetővé teszik a fűtési üzemmód nagy rugalmasságú és pontosságú beállítását. A csatorna hőszivattyúk beszerelésének egyetlen korlátozását az épületszerkezetek mutatják, amelyeknek mind a csatornák elhelyezéséhez elég széles üregeket, mind a főegység beépítésének lenyűgöző rést kell tartalmazniuk. Ugyanakkor a freonvonalakat a légcsatornákkal párhuzamosan lehet fektetni.

A légcsatorna hőszivattyújának belső blokkja nem csupán a légáram melegítését, hanem az egyéni fogyasztók számára történő elosztását, a szűrést és az előkészítést is ellátja. Rendelési áramkör is jelen lehet, de általában ezt az eszközt előlap formájában készítik. A bőséges ellenőrzési és konfigurációs lehetőségek mellett a beltéri egység rejtett helye egyszerűen kényelmes is lehet, és semmilyen módon nem befolyásolja a szoba belsejét..

összefoglalás

A levegő hőszivattyúkat még nem kell a fő és egyetlen fűtési forrásnak tekinteni, különösen akkor, ha a fűtési időszak alatt hosszabb hőmérséklet -5 …- 10 ° C alá esik. Léteznek olyan szélsőséges hőmérsékleti körülmények között működő berendezések, amelyek sokkal magasabb árkategóriába esnek, hosszabb megtérülési idővel.

És mégis, a középhőmérsékleti tartományban ezek az eszközök igazán nagy hatékonyságot mutatnak: a hőveszteség pótlásához energiaegyenértéküknek csak egynegyedére van szükségük. Az ilyen berendezések 20-30 éves élettartamával többször is képes fizetni magáért, így a modern energiahatékony fűtési rendszerekre történő időben történő áttérés segít megtakarítani a jövőben, amikor az energia ára jelentősen magasabb, mint a mai nap..