Pompa panas udara-ke-udara: prinsip operasi, perangkat, pemilihan, dan perhitungan

Perangkat pompa panas

Prinsip operasi telah lama dikenal. Ada tiga sirkuit kedap udara tertutup - internal, kompresor, eksternal.

Komponen utama:

1. Sistem pemanas. Yang terbaik adalah menggunakan pemanas di bawah lantai. Pilihan tambahan adalah pasokan air panas.
2. kapasitor. Mentransfer energi yang dikumpulkan di luar dari refrigeran (biasanya freon) ke pembawa panas (air) untuk pemanasan.
3. Evaporator. Memilih energi panas dari pendingin (misalnya, etilen glikol) yang beredar di sirkuit eksternal.
4. Kompresor. Ini memompa refrigeran dari evaporator, mengubahnya dari keadaan gas ke keadaan cair, meningkatkan tekanan dan mendinginkannya di kondensor.
5. katup ekspansi. Dipasang dengan evaporator. Mengatur aliran refrigeran.
6. Kontur luar. Itu diletakkan di dasar reservoir atau diturunkan ke sumur.
7. Pompa kontur internal dan eksternal.
8. Otomatisasi.Mengontrol sistem sesuai dengan jumlah pemanasan ruang yang telah ditentukan dan perubahan suhu luar ruangan.

Kontur luar di kolam dekat bangunan terlihat seperti ini.

Kolektor efektif sepanjang tahun. Di musim dingin, pada kedalaman lebih dari 3 meter, suhu air cukup untuk pemanasan.

Setelah evaporator, refrigeran melewati kompresor di mana tekanan dan suhunya meningkat. Kemudian di kondensor mengeluarkan panas ke sistem pemanas.

Refrigeran kemudian melewati lubang di mana tekanan turun tajam karena ekspansi. Setelah transisi ke keadaan gas, suhu refrigeran menurun hampir seketika. Proses ini dapat dirasakan dalam praktiknya saat mengisi bahan bakar pemantik gas dari sekaleng gas cair. Perbedaan suhu yang signifikan berkontribusi pada penyerapan panas yang efisien oleh refrigeran dari sirkuit eksternal.

Ada juga opsi kolektor terbuka. Mungkin jika kualitas airnya bagus. Kemudian sistem dan pompa tidak terancam oleh pendangkalan, pengendapan garam kekerasan, korosi yang dipercepat.

Generator panas seperti itu menerima aplikasi praktis hanya setelah krisis energi tahun 70-an abad terakhir.

Sampai saat itu, perkembangannya terhambat oleh relatif murahnya sumber energi - minyak, gas, dll. Selain itu, ketidaksempurnaan teknologi menghambat pengenalan inovasi secara massal.

Apakah instalasi DIY mungkin?

Terlepas dari kerumitan teknis pompa panas, mereka dapat dipasang secara independen. Lebih tepatnya, Anda bebas melakukan semua "pekerjaan kotor" dengan tangan Anda sendiri: memasang pipa teknis dan jaringan listrik, menggantung unit dalam dan luar ruangan.Dokumentasi paspor untuk setiap jenis pompa panas tertentu berisi informasi lengkap tentang kondisi pemasangan balok, kemiringan, panjang, dan tikungan rute teknis yang diizinkan.

Yang tersisa nanti adalah mengundang spesialis yang akan memeriksa pemasangan sistem yang benar dan memastikan komisioningnya yang benar. Anda tidak dapat melakukan pekerjaan ini sendiri: Anda memerlukan peralatan untuk pembersihan dan deaerasi sistem, pengisian refrigeran - secara umum, proses ini cukup teknologi dan kompleks.

Perlu ditekankan bahwa pemasangan sistem pendingin udara semacam itu tidak dilakukan "on the fly". Diperlukan perhitungan awal yang terperinci, khususnya, perlu untuk menentukan kelas peralatan yang cocok untuk kondisi iklim tertentu dan menghitung daya yang cukup. Tentu saja, pemanasan distrik berdasarkan pompa panas menyebabkan lebih banyak kesulitan dalam merancang dan mengoordinasikan pekerjaan dengan kontraktor bangunan.

Aturan instalasi dasar

Untuk pemasangan pemanas sirkulasi alami berkualitas tinggi, langkah-langkah penting berikut harus diambil:

1. Lebih baik menempatkan pemanas radiator di bawah jendela pada ketinggian yang sama.
2. Pasang ketel.
3. Pasang tangki ekspansi.
4. Hubungkan elemen yang dipasang dengan pipa.
5. Tempatkan cairan pendingin di sistem pemanas dan periksa semua komponen dari kebocoran.
6. Nyalakan ketel dan nikmati kehangatan rumah Anda.

Informasi penting dari installer:

1. Ketel harus dipasang serendah mungkin.
2. Pipa harus diletakkan dengan kemiringan ke belakang.
3. Disarankan untuk menghindari sejumlah besar belitan dalam sistem.
4. Gunakan pipa berdiameter besar.

Kami berharap kami telah mengungkapkan semua nuansa sistem pemanas tanpa pompa yang akan membantu memanaskan rumah Anda.

Untuk informasi pemasangan sistem pemanas tanpa pompa, lihat penjelasan rangkaian gravitasi di video berikut:

halaman 3

Pompa sirkulasi saat ini tersedia sebagai opsi dalam sistem pemanas fluida. Mereka digunakan untuk memanaskan semua jenis bahan bakar.

Dalam kebanyakan kasus, pemasangan pompa tambahan dalam sistem sirkulasi alami secara signifikan meningkatkan kecepatan pergerakan dan pemanasan ruangan. Perangkat itu sendiri tidak memiliki desain yang sangat rumit dan berukuran kecil.

Perhatian khusus harus diberikan pada parameter pompa dan sistem tambahan

Daya tahan dan pemeliharaan sistem

Banyak yang bisa ditakuti dengan masa pakai sistem 7-10 tahun yang dinyatakan oleh pabrikan. Dalam praktiknya, angka ini jauh lebih tinggi, hanya pompa panas yang dapat kehilangan kinerja seiring waktu.

Ini terutama disebabkan oleh kebocoran refrigeran secara bertahap ke lingkungan eksternal dan kontaminasinya dengan uap air dan kotoran lainnya. Dalam hal ini, prosedur perawatan yang cukup sederhana disediakan, yang terdiri dari pembersihan cairan pendingin dan pengisian kembali konsentrasinya.

Keausan pada komponen mekanis seperti kompresor atau kipas tidak dapat dihindari. Namun, pompa panas yang baik menyediakan kemungkinan penggantian modular dari bagian-bagian penyusunnya. Daya tahan peralatan sepenuhnya ditentukan oleh kondisi operasinya dan kesempurnaan teknis sistem.Bekerja pada batas, icing berkala pada unit luar ruangan dan pelanggaran lain dari mode operasi normal - inilah yang perlu dikecualikan sejak awal sehingga peralatan memiliki waktu untuk membayar sendiri dan pada saat yang sama membawa yang diinginkan kehangatan dan kenyamanan dari penggunaan ke rumah.

rmnt.ru

Pro dan kontra

Manfaat menggunakan pompa panas meliputi:

1. Kemungkinan aplikasi di desa-desa terpencil di mana tidak ada pipa gas.
2. Konsumsi listrik yang irit hanya untuk pengoperasian pompa itu sendiri. Biayanya jauh lebih rendah daripada saat menggunakan peralatan listrik untuk pemanas ruangan. Sebuah pompa panas mengkonsumsi energi tidak lebih dari kulkas rumah tangga.
3. Kemampuan untuk menggunakan generator diesel dan panel surya sebagai sumber energi. Artinya, jika terjadi pemadaman listrik darurat, pemanasan rumah tidak akan berhenti.
4. Otonomi sistem, di mana Anda tidak perlu menambahkan air dan mengontrol pekerjaan.
5. Keramahan lingkungan dari instalasi. Selama pengoperasian pompa, tidak ada gas yang terbentuk, dan tidak ada emisi ke atmosfer.
6. Keselamatan kerja. Sistem tidak terlalu panas.
7. Keserbagunaan. Anda dapat memasang pompa panas untuk pemanasan dan pendinginan.
8. Daya tahan operasi. Kompresor membutuhkan penggantian setiap 15 sampai 20 tahun sekali.
9. Pelepasan tempat, yang dimaksudkan untuk ruang ketel. Selain itu, tidak perlu membeli dan menyimpan bahan bakar padat.

Kerugian dari pompa panas:

1. Pemasangannya mahal, meskipun membayar sendiri dalam waktu lima tahun;
2. Di wilayah utara, penggunaan perangkat pemanas tambahan akan diperlukan;
3. Instalasi tanah, meskipun sedikit, melanggar ekosistem situs: tidak akan berfungsi untuk menggunakan wilayah untuk kebun atau kebun sayur, itu akan kosong.

Pengoperasian sistem pemanas dari pompa semacam itu

Prinsip pengoperasian instalasi itu sendiri telah dijelaskan di atas. Akibatnya, pembawa panas dipanaskan di sirkuit kedua penukar panas, yang nantinya akan berfungsi sebagai sumber panas untuk memanaskan bangunan atau kamar individu.

Opsi klasik untuk mendistribusikan pendingin yang dipanaskan adalah menghubungkan penukar panas dengan dua jalur terpisah ke manifold distribusi dan pemanas air. Pada gilirannya, pemanas, pemanas di bawah lantai, dan peralatan lainnya terhubung ke sisir. Distribusi semacam itu diperlukan karena mode operasi air panas dan sistem pemanas yang berbeda.

Garis pompa panas udara-ke-air menentukan kekuatan instalasi dari 2 hingga 120 kW, yang memungkinkan Anda memilih peralatan untuk pemanas dan pasokan air panas dari bangunan tempat tinggal dengan ukuran berapa pun.

Mode udara dingin

Desain pompa panas memungkinkan tidak hanya untuk memanaskan rumah di musim dingin, tetapi juga untuk menyediakan udara dingin pada hari-hari panas di musim panas. Untuk melakukan ini, sirkulasi refrigeran dimulai dalam siklus terbalik. Namun, pendinginan alat pemanas tidak akan memberikan efek yang diinginkan, karena udara dingin yang turun tidak akan dapat menciptakan kondisi yang nyaman di seluruh volume ruangan. Oleh karena itu, untuk menggunakan unit udara-ke-air untuk AC, diperlukan konvektor yang ditiup oleh kipas.

Selain itu, katup 4 arah, katup throttle kedua, dan 2 saluran pipa juga dipasang di sirkuit sirkulasi.Ketika katup diaktifkan, saluran ditutup ke arah throttle "musim dingin" dan terbuka ke arah "musim panas", dan pendingin yang didinginkan disuplai ke konvektor. Pemanas air panas juga akan dinonaktifkan.

Biaya peningkatan seperti itu, dengan mempertimbangkan peralatan, bahan, dan pekerjaan tambahan, bisa sangat sebanding dengan biaya AC. Oleh karena itu, dalam banyak kasus, akan cukup masuk akal untuk menolak beroperasi dalam mode split, tetapi cukup membeli unit AC.

Kenapa bukan kayu?

Tetangga kebanyakan menggunakan tungku berbahan bakar kayu, tetapi opsi ini awalnya tidak sesuai dengan keinginan mereka. Setiap tahun perlu membuat pasokan bahan bakar, membersihkan boiler, memantau pembakarannya. Dengan listrik, semuanya jauh lebih sederhana - Anda menekan sakelar sakelar, itu menjadi hangat. Satu-satunya kelemahan dari metode ini adalah biaya listrik yang tinggi. Pada saat sistem pemanas diluncurkan, satu kilowatt-jam di Wilayah Moskow berharga 5,29 rubel.

Secara alami, kami ingin menggunakan sumber daya yang begitu berharga seekonomis mungkin, itulah sebabnya kami memilih pompa panas udara-ke-udara. Ini adalah versi termurah, bekerja hampir seperti AC.

Sistem pemanas berbasis pompa panas

Energi panas yang dihasilkan oleh pompa panas dapat digunakan dengan cara apa pun. Biasanya, peralatan tersebut digunakan untuk memanaskan air, yang kemudian digunakan untuk pasokan air panas (dapur, kamar mandi, bak mandi) dan untuk pemanasan.

Praktik menunjukkan bahwa lebih baik menggunakan pemanas di bawah lantai daripada memanaskan dengan radiator. Selain fakta bahwa ini adalah panas lunak dan tidak memerlukan air pemanas hingga suhu tinggi, ada yang ketiga, dan penting dalam hal ekonomi.

Semakin rendah suhu air yang akan dipanaskan, semakin tinggi efisiensi pompa kalor.Jika untuk radiator air harus dihangatkan hingga 50-55 derajat, maka untuk lantai yang hangat - 30-35 derajat. Bahkan jika suhu air masuk 1-2 derajat, perbedaan efisiensi akan menjadi sekitar 30%.

Udara sering digunakan untuk pemanas ruangan. Ini sangat efektif di daerah di mana suhu tidak turun di bawah 0, dan juga jika pompa panas digunakan sebagai sumber energi panas tambahan.

Paling nyaman menggunakan unit koil kipas untuk ini, tetapi untuk pemasangannya Anda harus membangun langit-langit palsu atau mengorbankan estetika. Jika ada ventilasi paksa, Anda dapat menggunakannya untuk memasok udara hangat.

Sekarang pompa panas tidak begitu tersebar luas di CIS daripada di negara lain. Kami masih memiliki sumber panas tradisional yang murah seperti batu bara, gas dan kayu. Tetapi situasinya terus berubah dan pompa panas semakin banyak digunakan untuk memanaskan rumah dan bangunan non-perumahan.

Pada artikel ini, kami mencoba menjelaskan secara rinci pro dan kontra dari berbagai jenis pompa panas. Kami harap ini membantu Anda. Jangan lupa untuk membagikan pos ke teman-teman Anda!

Keuntungan atau kerugian?

Karena perangkat ini muncul bersama kami relatif baru-baru ini, banyak orang Rusia masih memperlakukannya dengan sangat tidak percaya. Di AS, Eropa dan Jepang mereka telah digunakan untuk waktu yang lama dan berhasil. Namun, tidak dapat dikatakan bahwa peralatan tersebut adalah misteri mutlak bagi negara kita, "terra incognita".

Di Uni Soviet, eksperimen juga dilakukan mengenai sumber energi alternatif tersebut. Namun, teknologi ini belum diadopsi secara luas.

Oleh karena itu, penting untuk memahami mengapa, dan apakah masuk akal untuk mengganti sistem yang sudah dikenal dengan hal baru yang ramah lingkungan? Awalan "eco" dalam hal ini dapat berarti ekologi dan ekonomi.

Keuntungan

Keuntungan pertama dan tidak diragukan dari pompa panas adalah penghematan energi yang signifikan. Ya, mereka, tidak seperti kolektor surya, membutuhkannya, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Misalnya, ketel listrik (atau pemanas) mengambil energi sebanyak yang dihasilkannya panas. Sebuah pompa panas, sebaliknya, menghabiskan listrik minimal, dan menghasilkan panas tiga sampai tujuh kali lebih banyak. Peralatan dapat mengkonsumsi 5 kWh, tetapi menghasilkan setidaknya 17 kWh panas. Efisiensi tinggi adalah kualitas boiler termal yang paling menarik.

1. Penghematan energi yang serius. Harga untuk semua jenis bahan bakar naik tak terelakkan, dan pompa panas akan memungkinkan Anda mendapatkan lebih banyak panas dengan mengurangi biaya energi.
2. Kemungkinan pemasangan di area mana pun, karena udara, air, atau tanah dapat menjadi sumber panas. Peralatan yang sangat relevan untuk lokasi yang terletak jauh dari pipa gas.
3. Reversibilitas instalasi. Pompa panas bersifat universal. Di musim dingin mereka memberikan kehangatan, di musim panas mereka memberikan kesempatan untuk memberikan kesejukan ke ruangan. Namun, tidak semua model memiliki fitur ini.
4. Daya tahan. Peralatan yang dirawat dengan baik dapat beroperasi dengan lancar selama 25-50 tahun. Penggantian kompresor mungkin diperlukan setiap 10-15 (maksimal 20) tahun.
5. Kemungkinan penggunaan dalam kondisi apa pun: di mana tidak ada listrik, mesin bensin atau diesel dipasang.
6. Penghematan perawatan. Peralatannya tidak membutuhkan biaya yang besar untuk itu.
7. Pengoperasian tanpa gangguan pada -15°.
8. Otomatisasi penuh dari pompa panas.
9. Keamanan untuk lingkungan.
10. Sumber panas gratis.

Selain kelebihan, sistem juga memiliki kelemahan.

Kekurangan

Ini termasuk:

1. Harga pompa panas dan biaya pengaturan sistem panas bumi. Selain itu, peralatan tidak akan langsung terbayar. Pemilik harus menunggu setidaknya 5 tahun. Pengecualian adalah perangkat udara yang tidak memerlukan investasi tambahan.
2. Kebutuhan untuk menambahkan sumber panas tambahan di daerah yang suhunya sering di bawah -20 °. Sistem seperti ini disebut bivalen. Jika pompa panas gagal, maka generator panas (ketel gas, pemanas listrik) terhubung.
3. Keramahan lingkungan masih dipertanyakan. Tidak ada ancaman bagi manusia, tetapi ada untuk ekosistem. Misalnya, mikroorganisme - anaerob - hidup di tanah. Dengan pendinginan yang kuat dari ruang di dekat pipa, mereka menghadapi kematian yang akan segera terjadi.
4. Hampir menjadi kebutuhan untuk menyediakan jaringan listrik tiga fasa di rumah. Untuk pengoperasian pompa panas yang benar, perlu untuk meminimalkan penurunan tegangan yang dapat memicu kerusakan instalasi.

Penggunaan peralatan tersebut optimal dalam sistem di mana pendingin suhu rendah digunakan, misalnya, "lantai hangat".

Untuk memahami apakah disarankan untuk membeli dan memasang pompa panas, pemilik harus mengevaluasi semua pro dan kontra. "Lawan" utama adalah penghematan energi (bahan bakar) dan biaya pembelian dan pemasangan yang serius. Kerugian signifikan dari HP termasuk efisiensi rendah di musim dingin, namun, ada model yang dapat menghasilkan panas bahkan pada -35 °. Tetapi Anda harus membayar lebih untuk mereka.

Apakah layak menghabiskan uang untuk pembelian dan pemasangan pompa panas? Setiap orang memutuskan untuk dirinya sendiri. Investasi satu kali akan memberi Anda kesempatan untuk melupakan tagihan pemanas besar selamanya. Selain itu, keamanannya yang lengkap untuk penghuni, dan keamanan yang hampir lengkap untuk lingkungan, mendukung peralatan tersebut.