A hőszivattyúk típusai:mik ezek, hogyan működnek, és melyik a legjobb az Ön számára?
A kényelmes környezet alapvető szerepet játszik napjaink eltöltésében, ennek egyik módja a klímaberendezések és a hőszivattyúk. Mindannyian nagyon jól ismerjük a klímaberendezéseket, de a legtöbb ember nem tudja, hogy a légkondicionáló is egy bizonyos típusú hőszivattyú, és sok más rendszer is használható ugyanarra a célra a ház fűtésére vagy hűtésére. P>
A jelenlegi időkben egyszerűen nem nélkülözhetjük a megfelelő fűtést és hűtést. Lakó- vagy kereskedelmi épületek tervezésekor alapvető követelmény a hőmérséklet-szabályozásra gondolni. Sajnos ennek van egy árnyoldala is, mivel ezek a követelmények hatalmas energialábnyommal járhatnak. Míg egyes klímaberendezések energiaigényesek lehetnek, a fűtésnek és a hűtésnek különböző formái vannak, amelyek hasznosak lehetnek egy energiahatékony otthon kialakításában.
Nézzük meg, melyek ezek a hőszivattyúk egyéb típusai, hogyan működnek, és hogyan választhatja ki az igényeinek megfelelőt.
Mik azok a hőszivattyúk?
Egyszerűen fogalmazva, a hőszivattyú egy olyan eszköz, amely a hő egyik helyről a másikra történő átvitelére szolgál. Fűtési és hűtési célokra egyaránt használható. Vagy felveszi a hőt belülről, és kifújja kívülről (hűtés), vagy felveheti a hőt kívülről, és befecskendezheti (fűtés).
Mostantól ez a funkció többféleképpen is elérhető; menjünk végig ezen részletesen:
A hőszivattyúk hatásfoka sokkal magasabb, mint az elektromos ellenállású fűtőké. De van egy fogás. Ez a hatékonyság csökken, ha a hőmérséklet gradiens vagy a kültéri és a beltéri hőmérséklet közötti különbség nőni kezd.
A „hőszivattyú” kifejezés használata a legtöbb embert megzavarhatja abban, hogy ezek az eszközök csak beltéri helyiséget fűtenek, hűteni nem. De amint azt korábban meghatároztuk, mindkét munkát el tudják végezni, gyakran egyetlen készüléken keresztül. Ez a klímaberendezések esetében „fordítószelep” használatával érhető el. Ezzel a mechanizmussal a kondenzátor és az elpárologtató tekercsek felcserélhetők, azaz a kondenzátor válhat párologtatóvá, az elpárologtató pedig a kondenzátor, ha szükséges.
Hogyan működnek a hőszivattyúk?
A hőszivattyú működése az, hogy egy hűtőközegként ismert folyadékot mozgat az elpárologtató, a kondenzátor, a kompresszor és az expanziós szelep különböző komponenseiben. A hűtőközeg az elsődleges közeg, amelyen keresztül a hőt eltávolítják vagy hozzáadják a helyiségben. Képes hőt felvenni a környezetéből és lehűteni, ha más alkatrészekkel, például párologtatóval vagy kondenzátorral kombinálják. A következő ciklusban megvizsgáljuk, hogyan lehet hőszivattyút használni egy tér hűtésére. Ugyanez a folyamat megfordítható a fűtési elrendezéshez.
A hűtőközeget egy expanziós szelepen vezetik át, amely a korábban folyékony hűtőközeget gázzá alakítja. A tágulás során a hűtőközeg lehűl. Ezután az elpárologtatóban lévő tekercssorozaton vezetik át, amelyeket ventilátorral fújnak át. Így hideg levegő jut be a helyiségbe, a hőt pedig a hűtőközeg veszi fel, amely forró gázzá alakul.
Ezután átvezetik a kompresszoron, ahol összenyomják és magas hőmérsékletű, nagynyomású gázzá alakítják. A hűtőközeget egy tekercshálózaton keresztül vezetik be a kondenzátorba, és ventilátorok fújják át, hogy eltávolítsák a tárolt hőt és kilökjék a külső légkörbe. A hűtőközeget, amely jelenleg folyékony, ugyanazon a folyamaton ismét körbejárják, hogy továbbra is hideg levegőt kapjanak.
Hogyan működik a hőszivattyú hűtés üzemmódban?
A folyékony hűtőközeget a beltéri hőcserélőn (elpárologtatón) keresztül pumpálják, és a helyiség belsejéből levegőt fújnak át rajta. A hűtőközeg elnyeli a hőenergiát, és a keletkező hideg levegőt visszafújják a házba. A hűtőközeg ezután gáz formába párolog.
A gáznemű hűtőközeget ezután a kompresszorba küldik, amely nyomás alá helyezi azt. A gáznemű hűtőközeg nyomás alá helyezése felmelegíti. A forró, gáz halmazállapotú hűtőközeget ezután a kültéri hőcserélőbe (kondenzátorba) küldik. A kültéri egység ventilátora a külső levegőt fújja a tekercs fölé. A hűtőközeg átadja hőjét a külső levegőnek, mivel a külső levegő hidegebb, mint a hűtőközeg. Ahogy a hűtőközeg lehűl, visszacsapódik folyadékká.
A folyékony hűtőközeg a beltéri egység tágulási szelepéhez kerül, amely csökkenti annak nyomását, hogy tovább hűtse azt. A hideg, folyékony hűtőközeg készen áll a visszaszivattyúzásra az elpárologtató tekercsbe, és a ciklus újrakezdődhet.
Hogyan működik a hőszivattyú fűtés üzemmódban?
Hűtés üzemmódban nincs jelentős különbség a klíma és a hőszivattyú között. Fűtés üzemmódban azonban a hőszivattyú legjellegzetesebb tulajdonsága lép működésbe:az irányváltó szelep. Az irányváltó szelep megfordítja a hűtőközeg áramlását, így a hőszivattyú energiát bocsát ki a lakásba. Így a kültéri egység tekercse az elpárologtató, a beltéri egység tekercse pedig a kondenzátor szerepét tölti be.
Az általános folyamat ugyanaz marad. Először a folyékony hűtőközeget szivattyúzzák át a kültéri hőcserélőn (elpárologtatón), és a külső levegőt fújják át rajta. Ezután, miután a hűtőközeg elnyeli a hőenergiát, a keletkező hideg levegőt kifújják. A folyékony hűtőközeg ezután gázzá párolog.
A gáznemű hűtőközeg áthalad a kompresszoron, amely nyomás alá helyezi, hogy felmelegítse. A gáznemű hűtőközeget ezután a beltéri hőcserélőbe (kondenzátorba) küldik. A beltéri ventilátor hideg, belső levegőt fúj a gáznemű hűtőközeg fölé. Mivel a beltéri levegő hidegebb, mint a gáznemű hűtőközeg, a hűtőközeg hőt veszít a beltéri levegő felé. A keletkező forró levegőt befújják a házba.
Eközben a hűtőközeg folyadékká kondenzálódik, majd az expanziós szelephez szivattyúzzák, nyomásmentesítve, hogy tovább hűljön. Végül a hideg, folyékony hűtőközeget a kültéri tekercsbe (elpárologtatóba) pumpálják, így a ciklus újrakezdődhet.
1. Hőszivattyú típusa:Levegő-levegő hőszivattyúk
Nyilvánvaló, hogy a levegő-levegő hőszivattyúk úgy működnek, hogy levegőt használnak hűtőbordának és hőforrásnak. Az ilyen rendszerek gyakori példái a lakossági és kereskedelmi klímaberendezések. Ezek a rendszerek reverzibilisek is, ami azt jelenti, hogy fűtésre vagy hűtésre is használhatók.
A levegő-levegő hőszivattyúk energiahatékony légkondicionáló rendszerek, olcsóbb telepítéssel és előzetes költségekkel, mint más hőszivattyús rendszerek. Elegendő fűtést és hűtést tudnak biztosítani az éghajlati övezetekben, így az ország nagy részén használhatók.
Van azonban egy hátránya ezeknek a hőszivattyúknak. Hatékonyságuk csökken a beltéri és a kültéri hőmérséklet közötti hőmérsékletkülönbség növekedésével. Extrém hidegben vagy extrém melegben a levegő-levegő hőszivattyúk bizonyos nehézségekkel szembesülhetnek a kívánt működésben. Fagyos éghajlaton ez különösen problémát jelenthet, és akadályozza a légkondicionáló működését. Egyes hőszivattyúk fagyvédelmi funkciója azonban jelentősen segíthet alacsony költséggel megóvni a csövek befagyását extrém hidegben.
Számos különböző típusú levegő-levegő hőszivattyú létezik. Lássuk mindegyiket az alábbiakban:
a) Mini-split hőszivattyú (csatorna nélküli hőszivattyú)
A mini split hőszivattyúk gyorsan növekvő népszerűségnek örvendenek a lakossági és a kereskedelmi fogyasztók körében, köszönhetően egyszerű telepítésüknek, rugalmasságuknak és energiahatékonyságuknak. Valójában még energiahatékonyabbá tehetők, ha intelligens AC vezérlővel párosítják őket. Az ilyen típusú hőszivattyúk nem igényelnek kiterjedt csatornahálózatot vagy szellőzőnyílásokat, és alkalmasak olyan utólagos felszerelésekre, ahol a régebbi szerkezeteket modern klímarendszerrel kell felszerelni.
Ezek a rendszerek két részből állnak, egy beltéri egységből és egy kültéri egységből. A kültéri egységben található a kondenzátor, amely kivezeti a nem kívánt hőt a szabadba, míg a beltéri egység hideg vagy meleg levegőt enged be a helyiségbe.
A mini split kültéri egység több beltéri egység táplálására is használható, így úgynevezett többzónás mini-split jön létre. Ezzel a módszerrel az egyes egységek egymástól függetlenül vezérelhetők az úgynevezett „zónákban”.
Fagyásvédelmi (FP) mód a Cielo Breez Smart AC vezérlésben
A fagyvédelmi mód egyedülálló és innovatív funkció azok számára, akik rendkívül hideg éghajlaton élnek otthonukat. A fagyvédelem segítségével kényelmes hőmérsékletet tarthat fenn a beltéri helyiségben akkor is, ha nincs használatban.
A légkondicionáló alacsony teljesítményű fűtési üzemmódban tud működni, így biztosítva, hogy a helyiségben ne legyen elviselhetetlenül és fagyos hideg. Ez a mód akkor ideális, ha nem tartózkodik a helyen, de nem akarja, hogy lefagyjon vagy nagyon lehűljön
b) Kipufogó levegő hőszivattyú
A levegő-levegő hőszivattyúk kevésbé ismert változata az elszívott levegő hőszivattyú, amely külön folyamatból származó elszívott levegőt használ fel és abból vonja ki a hőt. Az ilyen típusú hőszivattyúkkal szemben támasztott követelmény, hogy a kipufogórendszer közelében legyen elhelyezve, állandó áramlással és egyenletes hőmérséklettel.
2. Hőszivattyú típusa:Víz alatti/földalatti hőszivattyúk
Amint azt fentebb tárgyaltuk, a levegő-levegő hőszivattyúk hátránya a környezetben megfigyelhető hőmérséklet-ingadozás. A különböző típusú hőszivattyúk közül a föld alatti vagy víz alatti hőszivattyúk kiküszöbölik ezt a problémát, mivel a talaj hőmérséklete egész évben közel állandó. Ezért a föld alatti vagy víz alatti hőszivattyúk hatékony hideg vagy meleg levegőt biztosítanak egész évben. Ezen túlmenően a hőszivattyú hatásfoka ennél a típusnál jóval nagyobb, mint a többi típusnál, alacsony energiafogyasztásuk miatt.
a) Vízforrású hőszivattyúk
A víz alatti hőszivattyúk vízforrást használnak hőcserélő közegként. De természetesen előfeltétel, hogy vízforrás legyen a közelben. Ezek a hőszivattyúk reverzibilis hőszivattyúként is működhetnek, hőt vesznek fel a vízből, hogy felmelegítsék a belső környezetet, és a belülről felvett hőt a víztestbe engedik át.
Ezt a víztest alá helyezett tekercsek vagy hurkok sorozatával érik el. A hűtőközeget, bizonyos esetekben magát a vizet, szivattyúzzák át ezeken a hőcserélőkön, majd az otthonba vezetik, hogy fűtést vagy hűtést biztosítsanak.
Ahogy korábban említettük, a víz alatti hőmérséklet egész évben stabil marad, és a vízforrású hőszivattyúk extrém éghajlaton is jól használhatók teljesítménycsökkenés nélkül.
Annak ellenére, hogy a víz alatti rendszerek nem igényelnek alapos előkészítést a talaj kiásásával (mint a geotermikus rendszerek esetében), kezdetben még mindig költségigényesek a levegő-levegő rendszerekhez képest.
A víz alatti rendszerekben további különbségek tehetők, nevezetesen nyílt hurkú és zárt hurkú rendszerek. A zárt hurkú rendszerben hűtőközeg van, amelyet folyamatosan újrahasznosítanak a csőhálózaton keresztül. A hűtőközeget nem kell újra és újra utántölteni. A nyílt hurkú rendszerek viszont a vizet a vízforrásból veszik fel, és szivattyúzzák a lakásba. Ezt a vizet ezután visszaengedik a vízforrásba. A hálózaton nem szállítanak folyamatosan azonos mennyiségű vizet. A vízforrású hőszivattyú tehát a megfelelő választás a víztestek közelében lévő vidéki otthonok számára.
b) Földi hőszivattyúk
Geotermikus hőszivattyúként is ismert, ezek a rendszerek a talaj hőjét használják víz helyett a belső tér fűtésére vagy hűtésére. A talaj egész évben szinte állandó hőmérsékletű hőforrás, és függhet a fűtési és hűtési igényektől. A víz alatti hőszivattyúkhoz hasonlóan a hűtőközeget a föld alá helyezett tekercseken és hurkon keresztül vezetik át. Ezt a hűtőközeget ezután a lakásba pumpálják, ahol hőcsere történik.
Ez nyáron azt jelenti, hogy a hűtőközeg hideg hűtőközeget szállít a lakásba, ahol hőt vesz fel a belső térből és felmelegszik, miközben a ház lehűl. Ennek a fordítottja igaz télen, amikor a hűtőközeg hőt bocsát ki a helyiségbe, miközben lehűti magát.
A föld alatti csövek számos konfigurációban lefektethetők. Vízszintes hurkokban helyezhetők el a talaj alatt, vagy függőlegesen fúrhatók nagyobb mélységig csövekben. Ezek az U-alakú csövek alul vannak összekötve, így egy összefüggő hálózatot alkotnak.
3. Hőszivattyú típusa:Hibrid hőszivattyúk
Nagyon hideg éghajlaton a hőszivattyú meghibásodhat a külső hőmérséklet és a kívánt beltéri hőmérséklet közötti hatalmas hőmérsékletkülönbség miatt. Ez különösen igaz a levegő-levegő rendszerekre, amelyek fagyponthoz közeli hőmérsékleten leállhatnak, így kemencéket kell használni, ami többletköltséget jelent.
Sőt, bár a geotermikus és víz alatti hőszivattyúk szélesebb hőmérsékleti tartományban is működhetnek, jobb a hűtésük, mint a fűtés.
A probléma leküzdésére használhat hibrid hőszivattyúkat. Ezek a rendszerek két különböző típusú hőszivattyú kombinációi, amelyek mindegyike különböző éghajlati viszonyoknak és követelményeknek felel meg. Ilyen elrendezésre példa a napenergiával működő hőszivattyúk. Napenergiát használnak energiaforrásként további fűtési rendszerek táplálására, vagy közvetlenül felhasználhatók fűtésre a napenergia hasznosításával.
Dióhéjban – melyik típusú hőszivattyú a legjobb az Ön számára?
Bármelyik rendszert is választja a különböző típusú hőszivattyúk közül, mindenképpen teljes képet kapjon arról, hogy melyik éghajlati zónában tartózkodik, pénztárcájáról, igényeiről és természetesen a hőszivattyú elhelyezkedéséről. Ha egy régi, meglévő épületet utólag szerel fel, akkor jobban járna egy mini split hőszivattyúval. De ha egy nagy víztömeg közelében él egy vidéki területen, érdemes lehet egy geotermikus vagy víz alatti hőszivattyút megnézni.
A személyes preferenciákon és a földrajzi korlátokon kívül fontos figyelemmel kísérni a telepítési és üzemeltetési költségeket. Amint arról korábban szó esett, a geotermikus rendszer telepítése költséges lesz, de az üzemeltetési költségek rendkívül alacsonyak lehetnek a légcsatorna nélküli hőszivattyúhoz képest. Másrészről azonban a légcsatorna nélküli rendszert sokkal olcsóbb lesz megvásárolni és telepíteni, minimális telepítési idővel.
Ha úgy gondolja, hogy mindent meg kell tennie a nagyszerűség elérése érdekében, akkor a Cielo Breez intelligens AC vezérlők jelentik az úti célt. Ezek az ultramodern intelligens eszközök intelligens funkciókat építenek be légcsatorna nélküli hőszivattyúiba vagy légkondicionálóiba. Élvezze az intelligens HVAC-ipar találékonyságát a Cielo Breez segítségével, amely tükrözi a komfortot, az irányítást és a kényelmet a légkondicionálóban.