Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt không khí, ưu nhược điểm của giải pháp

Đăng ký đăng nhập

Ngày xuất bản: 11 tháng 3, 2019

Máy bơm nhiệt không khí thường được sử dụng nhất ở những nơi không thể trang bị mạch trao đổi nhiệt dưới lòng đất. Lý do cho điều này có thể là do hạn chế về tài chính, thiếu nước ngầm hoặc không gian trống trên địa điểm để lắp đặt hệ thống theo chiều ngang, sự hiện diện của các lớp rắn ở độ sâu nông và các trường hợp khác. Trong những trường hợp này, máy bơm nhiệt không khí là giải pháp thay thế hợp lý duy nhất. Giải pháp phù hợp cho những người muốn xây dựng một cấu trúc sưởi ấm thân thiện với môi trường, nhưng có một số tiền nhỏ để thực hiện dự án.

Tại sao không phải là củi?

Hàng xóm của chúng tôi chủ yếu làm nóng bếp đốt củi, nhưng lựa chọn này ban đầu không dễ chịu. Hàng năm, cần phải dự trữ nhiên liệu, làm sạch lò hơi và theo dõi quá trình đốt cháy của nó. Có điện, mọi thứ đơn giản hơn rất nhiều - Tôi nhấn công tắc bật tắt, máy bắt đầu nóng. Nhược điểm duy nhất của phương pháp này là chi phí điện năng cao. Vào thời điểm khởi động hệ thống sưởi, một kilowatt giờ ở vùng Moscow có giá 5,29 rúp.

Đương nhiên, chúng tôi muốn sử dụng một cách kinh tế tài nguyên quý giá như vậy một cách tiết kiệm nhất có thể, vì vậy chúng tôi đã quyết định sử dụng một máy bơm nhiệt không khí. Đây là lựa chọn rẻ nhất, nó hoạt động gần giống như máy điều hòa không khí.

Bố trí hệ thống sưởi ấm không khí

Hệ thống sưởi bằng không khí phù hợp hơn để sử dụng với máy bơm nhiệt so với các hệ thống nước truyền thống với bộ tản nhiệt cồng kềnh và đắt tiền, vì nó không yêu cầu làm nóng môi trường sưởi đến nhiệt độ quá cao. Không khí được làm nóng được phân phối trong khu vực sinh hoạt thông qua hệ thống ống dẫn. Điều này giúp loại bỏ sự thất thoát nhiệt khá lớn không thể tránh khỏi khi vận chuyển nước nóng.

Nhiều loại ống dẫn khí khác nhau có thể được sử dụng cho máy bơm nhiệt không khí, thông thường đây là những cấu trúc đáng tin cậy được làm bằng thép mạ kẽm

Không khí được làm nóng từ bộ trao đổi nhiệt đi vào bộ lọc và sau đó đi vào hệ thống ống dẫn khí. Đồng thời, một lượng không khí bên ngoài được bổ sung vào đó. Điều này không chỉ đảm bảo sưởi ấm cho căn phòng mà còn đảm bảo quá trình trao đổi không khí hiệu quả.

Tất nhiên, một chiếc quạt đủ mạnh là cần thiết để vận chuyển không khí ấm. Các ống dẫn khí thường được đặt dọc theo các bức tường của các phòng và không khí ấm đến từ các tấm lưới cung cấp, nên đặt gần cửa sổ. Ngoài ra, hệ thống còn được trang bị bộ điều nhiệt cho phép tự động kiểm soát việc sưởi ấm không gian.

Để lắp đặt hệ thống sưởi ấm không khí, bạn sẽ phải dự trữ:

  • máy thổi đặc biệt;
  • một bộ lưới cung cấp;
  • băng gia cố bằng nhôm;
  • một bộ dây buộc;
  • công cụ làm việc với thép mạ kẽm.

Cả hai ống dẫn khí cứng và linh hoạt đều được sử dụng thành công để vận chuyển không khí nóng. Đối với các kết cấu cứng, sẽ cần thêm các đoạn uốn cong để chuyển hướng của luồng không khí ở góc (độ) cần thiết.

Nếu bạn định lắp đặt hệ thống sưởi không khí ngay cả ở giai đoạn xây nhà, bạn có thể giấu các ống dẫn khí trong tường hoặc dưới trần giả. Nếu không, chúng được bao phủ bởi các yếu tố trang trí đặc biệt.

Tốt nhất nên lắp đặt hệ thống ống gió ở giai đoạn xây nhà. Sau đó, chúng có thể được xây dựng trực tiếp vào các bức tường. Nếu quyết định được thực hiện muộn hơn, các ống dẫn khí được đặt dọc theo các bức tường và ẩn bằng các tấm lưới trang trí.

Thông số vận hành thiết bị

Rất hiếm khi xảy ra băng giá nghiêm trọng ở khu vực Moscow, kinh nghiệm cho thấy nhiệt độ hiếm khi xuống dưới -25 ℃. Người ta đã tính toán rằng trong điều kiện như vậy, một máy bơm tạo ra 15 kW nhiệt sẽ đủ cho ngôi nhà có diện tích sẵn có. Ngân sách hệ thống tiêu tốn của chúng tôi khoảng 150.000 rúp.

Hiệu quả của máy bơm không khí cũng thay đổi tùy thuộc vào điều kiện bên ngoài. Trong trường hợp của chúng tôi, hóa ra với việc tiêu thụ 1 kilowatt giờ điện, hệ thống đã tạo ra 2-2,5 kW nhiệt. Đó là mức tối thiểu. Nếu có một ánh sáng tan băng bên ngoài với nhiệt độ trên không một chút, thì nó tỏa ra nhiệt lượng 3,5 kW.

Ngôi nhà được sưởi ấm đều bởi không khí ấm áp, không có bộ tản nhiệt hoặc sàn nhà ấm áp. Không khí trong lành bên ngoài liên tục được bổ sung vào hệ thống thông qua bộ thu hồi.

Nhiệm vụ của bộ thu hồi nhiệt là bổ sung tiết kiệm nhiệt. Với sự trợ giúp của nó, không khí từ đường phố được làm nóng bởi không khí bị cưỡng bức thải ra khỏi nhà, chẳng hạn như từ phòng tắm. Nhiệt độ phòng mong muốn được đặt trên điều khiển từ xa.

Điều khiển tự động, vào ban đêm, nhiệt độ được giảm xuống để tạo sự thoải mái hơn.

Lợi ích của việc sử dụng

Hiệu suất cao của máy bơm nhiệt không khí đạt được bằng cách tạo ra sự chênh lệch nhỏ nhất giữa nhiệt độ của không khí mà nhiệt từ đó được lấy nhiệt và nhiệt độ trong hệ thống sưởi. Cách dễ nhất để thực hiện điều kiện này là ở khu vực có khí hậu ôn hòa và mùa đông ôn hòa. Ở các vĩ độ phía bắc với nhiệt độ thấp, hiệu quả của các thiết bị đó giảm.

Giải pháp này có rất nhiều ưu điểm. Ưu điểm của việc sưởi ấm ngôi nhà bằng máy bơm nhiệt không khí:

  • thiết kế hệ thống đơn giản, cài đặt và vận hành thuận tiện. Không cần khoan giếng, đặt thông tin liên lạc, bố trí phòng riêng cho thiết bị;
  • phù hợp với mọi khí hậu;
  • thiết bị có thể được lắp đặt trong một tòa nhà được xây dựng với hệ thống sưởi tiêu chuẩn đang hoạt động. Giải pháp tiết kiệm tiền cho việc bố trí các liên lạc bổ sung. Cài đặt yêu cầu điều chỉnh nhỏ đối với cấu trúc hiện có;
  • lắp đặt rẻ hơn khi so sánh giải pháp với các loại máy bơm nhiệt khác;
  • tuổi thọ lâu dài;
  • thời gian hoàn vốn ngắn;
  • tiêu thụ năng lượng dưới mức trung bình;
  • thiết bị hoạt động theo phương thức tự hành, có kích thước nhỏ gọn, không gây ô nhiễm tiếng ồn;
  • mạch bơm nhiệt không khí cho phép nó được sử dụng vào mùa hè để làm mát không gian. Với bộ lọc không khí hiệu quả cao, một vi khí hậu thoải mái được đảm bảo dễ dàng bên trong ngôi nhà.

Phân phối nhiệt cho các phòng

Mỗi phòng cần một lượng nhiệt riêng. Ví dụ, trong các phòng ở góc, nó luôn được yêu cầu nhiều hơn, vì chúng có hai bức tường lạnh. Chúng tôi đã giải quyết vấn đề phân phối với sự trợ giúp của van cổng.

Ở những nơi khác, dòng chảy được điều chỉnh bởi các van trên lưới. Chúng không chỉ đứng trên trần nhà, mà còn ở dưới sàn nhà. Điều này rất quan trọng để sưởi ấm đồng đều và tạo sự thoải mái - mọi người đều biết rằng không khí ấm sẽ tăng lên. Cửa hút không khí cho khí thải từ cơ sở được bố trí theo cách tương tự - nó được tạo ra cả từ trần nhà và sàn nhà.

Nó đã được đề cập đến làm thế nào không khí được loại bỏ từ các phòng tắm: ra đường thông qua thiết bị thu hồi, do đó sự lan truyền mùi hôi trong nhà không xảy ra.

Cách hoạt động của máy bơm nhiệt không khí

Hệ thống dựa trên nguyên tắc tương tự áp dụng cho các đơn vị bơm địa nhiệt. Sự khác biệt chính là nhiệt không được lấy từ môi trường đất hoặc nước, mà từ không gian bên ngoài không khí. Trong trường hợp này, tòa nhà được sưởi ấm bằng cách làm nóng không khí bên trong khuôn viên.

Máy bơm nhiệt để sưởi ấm không khí trong nhà có thiết kế tương đối đơn giản. Để sử dụng nó, bạn không cần phải khoan giếng và đặt đường bao dưới đất.Dàn lạnh được thiết kế gồm dàn lạnh và dàn nóng. Phần bên ngoài của hệ thống được gọi là bay hơi và được gắn sao cho tiếp giáp với tòa nhà từ đường phố.

Nguyên lý hoạt động của đơn vị khá đơn giản. Dàn nóng lấy nhiệt từ các khối không khí xung quanh, sau đó sẽ làm nóng chất làm lạnh. Nó bắt đầu sôi và biến đổi thành khí. Sau đó máy nén sẽ nén môi chất, làm tăng nhiệt độ của nó. Nhiệt được dẫn đến bên trong của bình ngưng đặt trong tòa nhà. Mạch hoạt động vĩnh viễn và được điều khiển bằng tự động hóa. Quá trình chỉ dừng lại khi hệ thống quản lý để cung cấp nhiệt độ cài đặt trong phòng.

Mọi thắc mắc về quá trình vận hành thiết bị bạn có thể hỏi công nhân lắp đặt hệ thống để được giải đáp rõ ràng. Họ sẽ cho bạn biết chi tiết hơn về cách thức hoạt động của máy bơm nhiệt, giúp bạn hiểu rõ về các quy tắc vận hành thiết bị.

Phần ngoài

Dàn nóng của máy bơm nhiệt được đặt phía sau các cửa gió trong suốt. Nó đủ lớn và trông giống như một máy điều hòa không khí công nghiệp. Vào mùa đông, thân máy bơm bị đóng băng và được bao phủ bởi một lớp áo tuyết dày đặc. Đây là một quá trình được cung cấp cho công việc của nó - theo các thuật toán nội bộ của nó, thiết bị thường xuyên đi để rã đông và tan băng hoàn toàn. Sau đó, mọi thứ được lặp lại.

Có thể tự làm được không?

Bất chấp sự phức tạp về mặt kỹ thuật của máy bơm nhiệt, chúng có thể được lắp đặt độc lập. Nói chính xác hơn, bằng chính đôi tay của mình, bạn có thể tự do thực hiện tất cả những “công việc bẩn thỉu”: đặt đường ống kỹ thuật và mạng lưới cấp điện, treo dàn lạnh và dàn nóng. Tài liệu hộ chiếu cho từng loại máy bơm nhiệt cụ thể chứa thông tin toàn diện về điều kiện lắp đặt các khối, độ dốc, chiều dài và các khúc cua cho phép của các tuyến đường kỹ thuật.

Tất cả những gì còn lại sau đó là mời một chuyên gia, người sẽ kiểm tra tính chính xác của việc cài đặt hệ thống và đảm bảo việc vận hành chính xác của hệ thống. Bạn không thể thực hiện những công việc này: cần có thiết bị để làm sạch và khử khí trong hệ thống, nạp chất làm lạnh - nói chung, quá trình này khá công nghệ và phức tạp.

Cần nhấn mạnh rằng việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí như vậy không phải là thực hiện "một sớm một chiều". Cần phải tính toán chi tiết sơ bộ, đặc biệt, cần xác định loại thiết bị phù hợp với điều kiện khí hậu cụ thể và tính toán đủ công suất của nó. Tất nhiên, việc sưởi ấm khu vực dựa trên máy bơm nhiệt càng gây ra nhiều khó khăn hơn trong việc thiết kế và phối hợp công việc với các nhà thầu xây dựng.

Kết luận dựa trên kết quả sử dụng

Toàn bộ hệ thống thông gió và sưởi ấm bằng chìa khóa trao tay có giá khoảng 280.000 rúp. Ở đây cần phải tính đến rằng công việc được thực hiện bởi chính chúng tôi, và khi mua thiết bị và vật liệu, các tài năng giảm giá "hạ gục" được sử dụng tối đa.

Nhiều người không tin rằng ở các vĩ độ của chúng ta có thể đốt nóng không khí bằng điện. Từ kinh nghiệm của chúng tôi, chúng tôi có thể nói rằng điều này là có thật. Hệ thống như vậy hoạt động và thậm chí tiết kiệm tiền. Số tiền trung bình hàng tháng để sưởi ấm ở nước ta là 6000-8000 rúp. Từ kinh nghiệm của những người hàng xóm có nhà có diện tích tương tự, chúng tôi biết rằng họ phải trả cả 20.000 và 25.000 rúp mỗi tháng. Nó chỉ ra rằng tất cả các chi phí của chúng tôi để lắp đặt một máy bơm nhiệt không khí sẽ được thanh toán hoàn toàn trong khoảng 2 năm.

Cách tính công suất của thiết bị

Một lượng nhiệt nhỏ hiện diện trong vùng trời ngay cả khi nhiệt độ đã giảm xuống -20 độ C. Điều quan trọng là nó phải phù hợp để sưởi ấm một ngôi nhà bằng cách sử dụng thiết kế độc lập. Để tính toán các thông số cần thiết, phần mềm đặc biệt thường được sử dụng. Bạn có thể sử dụng các hệ thống trực tuyến có các trường để chỉ định các giá trị số.Trong chúng, bạn có thể chỉ định diện tích của căn phòng và chiều cao của trần nhà. Đôi khi nó được phép đặt phạm vi nhiệt độ cụ thể cho khu vực.

Máy bơm nhiệt có thể hoạt động ngay cả khi có sương giá nghiêm trọng, nhưng nó sẽ hoạt động với hiệu suất kém hơn. Khoảng nhiệt độ từ -10 đến +10 độ C thuận lợi cho hệ thống. Để không bị nhầm lẫn khi chọn máy bơm, cần quan tâm đến các yếu tố:

  • khối lượng môi chất lạnh;
  • tổng diện tích bề mặt của các cuộn dây trong khối bên ngoài và bên trong;
  • khối lượng truyền nhiệt kế hoạch.

Vì hệ thống có thiết kế tương đối đơn giản, ngay cả một bậc thầy có ít kinh nghiệm trong việc xử lý thiết bị cũng có thể lắp đặt nó. Nhưng nên giao việc tính toán cho các bác sĩ chuyên khoa. Ít nhất, họ nên được tham khảo ý kiến. Các chuyên gia sẽ giúp xác định các hệ số cần thiết, tính toán máy bơm nhiệt không khí có tính đến tất cả các yếu tố. Ở miền trung nước Nga, một tổ máy có công suất 5 kilowatt là đủ cho một ngôi nhà có diện tích 100 mét vuông.

iwarm-vi.techinfus.com

Sự nóng lên

Nồi hơi

Bộ tản nhiệt