Comment fabriquer une pompe à chaleur air/eau : schémas d'appareils et auto-assemblage

Pompe à chaleur à faire soi-même pour le chauffage domestique: appareil, principe de fonctionnement, schémas

Sélection du type de pompe à chaleur

L'indicateur principal de ce système de chauffage est la puissance. Tout d'abord, les coûts financiers pour l'achat d'équipements et le choix de l'une ou l'autre source de chaleur à basse température dépendront de la puissance. Plus la puissance du système de pompe à chaleur est élevée, plus le coût des composants est élevé.

Il s'agit tout d'abord de la puissance du compresseur, de la profondeur des puits pour les sondes géothermiques ou encore de la surface pour accueillir un collecteur horizontal. Des calculs thermodynamiques corrects sont une sorte de garantie que le système fonctionnera efficacement.

S'il y a un réservoir près de la zone personnelle, le choix le plus rentable et le plus productif sera une pompe à chaleur eau-eau

Vous devez d'abord étudier la zone prévue pour l'installation de la pompe. La condition idéale serait la présence d'un réservoir dans cette zone. L'utilisation de l'option eau-eau réduira considérablement la quantité d'excavation.

L'utilisation de la chaleur de la terre, au contraire, implique un grand nombre de travaux liés à l'excavation. Les systèmes qui utilisent l'eau comme source de chaleur de faible qualité sont considérés comme les plus efficaces.

Le dispositif d'une pompe à chaleur qui extrait l'énergie thermique du sol implique une quantité impressionnante de travaux de terrassement. Le collecteur est posé sous le niveau de gel saisonnier

Il existe deux façons d'utiliser l'énergie thermique du sol. La première consiste à forer des puits d'un diamètre de 100 à 168 mm. La profondeur de ces puits, en fonction des paramètres du système, peut atteindre 100 m ou plus.

Des sondes spéciales sont placées dans ces puits. La deuxième méthode utilise un collecteur de tuyaux. Un tel collecteur est placé sous terre dans un plan horizontal. Cette option nécessite une surface assez grande.

Pour la pose du collecteur, les zones avec un sol humide sont considérées comme idéales. Naturellement, le forage de puits coûtera plus cher qu'un réservoir horizontal. Cependant, tous les sites ne disposent pas d'espace libre. Pour un kW de puissance de pompe à chaleur, il faut entre 30 et 50 m² de surface.

La construction pour l'apport d'énergie thermique avec un puits profond peut s'avérer un peu moins chère que de creuser une fosse

Mais un avantage significatif réside dans les importantes économies d'espace, ce qui est important pour les propriétaires de petites parcelles.En cas de présence d'un horizon d'eau souterraine élevé sur le site, des échangeurs de chaleur peuvent être disposés dans deux puits situés à une distance d'environ 15 m l'un de l'autre

En cas de présence d'un horizon d'eau souterraine élevé sur le site, des échangeurs de chaleur peuvent être disposés dans deux puits situés à une distance d'environ 15 m l'un de l'autre.

L'extraction d'énergie thermique dans de tels systèmes en pompant les eaux souterraines dans un circuit fermé, dont certaines parties sont situées dans des puits. Un tel système nécessite l'installation d'un filtre et un nettoyage périodique de l'échangeur de chaleur.

Le schéma de pompe à chaleur le plus simple et le moins cher est basé sur l'extraction de l'énergie thermique de l'air. Une fois qu'il est devenu la base de la construction de réfrigérateurs, les climatiseurs ultérieurs ont été développés selon ses principes.

Le système de pompe à chaleur le plus simple tire son énergie de la masse d'air. En été il participe au chauffage, en hiver à la climatisation. L'inconvénient du système est que, dans une version indépendante, une unité avec une puissance insuffisante

L'efficacité des différents types de cet équipement n'est pas la même. Les pompes qui utilisent de l'air ont les performances les plus faibles. De plus, ces indicateurs dépendent directement des conditions météorologiques.

Les variétés de pompes à chaleur au sol ont des performances stables. Le coefficient d'efficacité de ces systèmes varie entre 2,8 et 3,3. Les systèmes eau-eau sont les plus efficaces. Ceci est principalement dû à la stabilité de la température de la source.

Il convient de noter que plus le collecteur de la pompe est situé profondément dans le réservoir, plus la température sera stable. Pour obtenir une puissance de système de 10 kW, environ 300 mètres de canalisation sont nécessaires.

Le principal paramètre caractérisant le rendement d'une pompe à chaleur est son facteur de conversion. Plus le facteur de conversion est élevé, plus la pompe à chaleur est considérée comme efficace.

Le facteur de conversion d'une pompe à chaleur s'exprime par le rapport entre le flux de chaleur et la puissance électrique dépensée pour le fonctionnement du compresseur

Principe d'opération

Tout l'espace qui nous entoure est de l'énergie - il suffit de savoir comment l'utiliser. Pour une pompe à chaleur, la température ambiante doit être supérieure à 1C°. Ici, il faut dire que même la terre en hiver sous la neige ou à une certaine profondeur retient la chaleur. Le travail d'une géothermie ou de toute autre pompe à chaleur repose sur le transport de la chaleur de sa source à l'aide d'un caloporteur vers le circuit de chauffage de la maison.

Schéma de fonctionnement de l'appareil par points :

  • le caloporteur (eau, sol, air) remplit le pipeline sous le sol et le chauffe;
  • puis le liquide de refroidissement est transporté vers l'échangeur de chaleur (évaporateur) avec transfert de chaleur ultérieur vers le circuit interne ;
  • le circuit externe contient le réfrigérant, un liquide à bas point d'ébullition sous basse pression. Par exemple, fréon, eau avec alcool, mélange de glycol. A l'intérieur de l'évaporateur, cette substance est chauffée et devient un gaz ;
  • le fluide frigorigène gazeux est envoyé au compresseur, comprimé sous haute pression et chauffé ;
  • le gaz chaud entre dans le condenseur et là, son énergie thermique est transférée à la maison ;
  • le cycle se termine par la conversion du réfrigérant en liquide et celui-ci, en raison de la perte de chaleur, retourne dans le système.

Le même principe est utilisé pour les réfrigérateurs, de sorte que les pompes à chaleur domestiques peuvent être utilisées comme climatiseurs pour refroidir une pièce.En termes simples, une pompe à chaleur est une sorte de réfrigérateur avec l'effet inverse : au lieu de froid, de la chaleur est générée.

Caractéristiques d'installation de HP du système air-air

L'installation d'une pompe à chaleur air-air rappelle un peu l'installation d'un système split. L'appareil comporte deux blocs - externe et interne, interconnectés par un circuit à travers lequel circule le réfrigérant.

Unité de pompe à chaleur extérieure ou extérieure, montée à l'extérieur. Certains modèles sont installés dans un boîtier de protection spécial. La station est si légère que son installation est autorisée même sur le toit d'un bâtiment. Il est recommandé d'installer la pompe à chaleur air-air à environ 2-3 m de l'entrée des pièces d'habitation.

L'unité intérieure est placée de manière à ce que les flux d'air chauffé se répandent dans toute la pièce aussi efficacement que possible. L'installation au mur et au plafond est autorisée.

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Le chauffage à air centralisé de la maison avec une thermopompe air-air, avec résidence permanente, nécessite l'utilisation d'un système d'injection d'air pulsé. La longueur des canaux aériens et leur emplacement sont soigneusement calculés lors de la préparation de la documentation du projet.

L'installation d'une pompe à chaleur est un processus technologique complexe, par conséquent, les travaux sont effectués par des équipes d'installation spécialisées disposant de la licence appropriée.

Avantages et inconvénients des pompes à chaleur air-air

Les commentaires de vrais propriétaires sur les pompes à chaleur air-air permettent d'obtenir une image précise de l'efficacité énergétique de l'utilisation de méthodes de chauffage alternatives, ainsi que d'avoir une idée des avantages et des inconvénients existants.

Chauffer une maison avec une pompe à chaleur air-air présente les avantages suivants :

  • Économies de coûts - même avec des coûts initiaux importants, la pompe à chaleur s'amortit après 3 à 6 ans de fonctionnement. Étant donné que l'équipement est conçu pour 30 à 50 ans de service, les avantages sont évidents. Le coût de l'électricité, pendant toute la saison de chauffage, est 3 à 5 fois inférieur à celui d'une chaudière électrique.

Indépendance totale des carburants traditionnels. Le principal avantage du chauffage air-air est la production d'énergie thermique, sans l'utilisation de gaz, de combustibles solides et liquides, etc. Si vous installez des panneaux solaires, vous pouvez refuser l'électricité extérieure.

Respect de l'environnement - pendant le fonctionnement, des sources renouvelables d'énergie thermique sont utilisées, il n'y a pas d'émissions nocives.

Bien sûr, les pompes à chaleur ont leurs faiblesses, que les fabricants tentent de corriger de temps en temps. Ceux-ci inclus:

  • La dépendance de l'efficacité à la température extérieure - les fabricants améliorent constamment les systèmes. L'équipement moderne est capable de fonctionner à -15 -25°C. L'efficacité à basse température est sensiblement réduite, ce qui limite l'utilisation de modules pour le chauffage des locaux dans les conditions du Nord.

Coûts matériels importants pour l'achat et l'installation d'une pompe à chaleur. Le principal inconvénient de l'air HP - air, en raison duquel les stations ne sont pas largement utilisées dans des conditions domestiques.

Les perspectives d'utilisation des pompes à chaleur air-air sont plutôt optimistes. Relativement récemment, plusieurs grands fabricants ont annoncé le développement de modules capables de fonctionner à des températures aussi basses que -32°C.Un accent constant est mis sur la réduction du coût des produits pour les rendre abordables pour les consommateurs de la classe moyenne, en améliorant les performances (les COP moyens pour les modèles modernes sont de 5 à 8 unités).

3 L'unité la plus simple

L'appareil fait maison le moins cher sera une pompe à chaleur d'un climatiseur. Il est conseillé d'acheter un modèle équipé d'une vanne d'inversion. Grâce à cela, le climatiseur peut fonctionner pour le chauffage. Sinon, il faudra modifier le circuit frigorifique

De plus, lors du choix d'un climatiseur, vous devez faire attention à l'indice de performance à froid de l'unité.

L'algorithme de fabrication de la pompe à chaleur la plus simple a la forme suivante :

Le boîtier supérieur de l'appareil est retiré et la chambre d'échange de chaleur externe est démontée

A ce stade, il faut veiller à ne pas endommager les tuyaux de réfrigérant.
Ensuite, vous devez retirer la roue extérieure de l'arbre.
Le réservoir est en métal. Sa longueur doit correspondre à la taille de la chambre d'échange de chaleur et sa largeur sera supérieure de 100 à 150 mm.
Pour éviter que le radiateur ne gèle, il est nécessaire d'augmenter sa surface. Pour ce faire, des plaques supplémentaires en aluminium ou en cuivre sont installées le long des bords, en fonction du matériau de la chambre d'échange de chaleur.
Le radiateur amélioré est installé dans le réservoir, qui doit ensuite être fermé avec un couvercle scellé.
Au stade final, les tuyaux pour la sélection et l'alimentation en liquide de refroidissement sont connectés aux raccords, les pompes de circulation sont connectées

Après cela, il reste à remplir le récipient et à vérifier s'il y a des fuites.

Pour ce faire, des plaques supplémentaires en aluminium ou en cuivre sont installées le long des bords, en fonction du matériau de la chambre d'échange de chaleur.
Le radiateur amélioré est installé dans le réservoir, qui doit ensuite être fermé avec un couvercle scellé.
Au stade final, les tuyaux pour la sélection et l'alimentation en liquide de refroidissement sont connectés aux raccords, les pompes de circulation sont connectées. Après cela, il reste à remplir le récipient et à vérifier s'il y a des fuites.

Technologie de montage

Le montage de ce type d'équipement s'effectue en plusieurs étapes :

  • un projet est en cours d'élaboration ;
  • les communications du collecteur sont assemblées ;
  • une pompe à chaleur est installée dans le système ;
  • l'équipement est installé à l'intérieur de la maison;
  • liquide de refroidissement est en cours de remplissage.

Ensuite, nous verrons comment installer une pompe à chaleur clé en main de vos propres mains, étape par étape.

Comment faire un projet

Avant de procéder à l'assemblage de communications de ce type, bien sûr, tous les calculs nécessaires doivent être effectués. Le travail de la partie externe du système doit être entièrement coordonné avec le travail de la partie interne. Les calculs sont effectués en fonction du type d'équipement sélectionné. Pour les collecteurs horizontaux, elles s'effectuent comme suit :

  • La quantité d'antigel nécessaire est déterminée. Dans ce cas, la formule Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t) est utilisée, où Qo est la puissance thermique de la source, t est la différence de température entre les lignes d'alimentation et de retour. Le paramètre Qo est calculé comme la différence entre la puissance de la pompe et la puissance électrique utilisée pour chauffer le réfrigérant.
  • La longueur de collecteur requise est déterminée. La formule de calcul dans ce cas ressemble à ceci : L = Qo / q, où q est l'évacuation spécifique de la chaleur. La valeur de ce dernier indicateur dépend du type de sol du site. Pour l'argile, par exemple, c'est 20 W par rm, pour le sable - 10 W, etc.
  • La surface nécessaire à la pose du collecteur est déterminée.Dans ce cas, le calcul est effectué selon la formule A = L da, où da est l'étape de pose du tuyau.

La puissance de la pompe à chaleur est déterminée approximativement au taux de 70 W de chaleur pour 1 m2 avec une hauteur sous plafond de 2,7 m.Les tuyaux collecteurs sont généralement posés à une distance de 0,8 m les uns des autres ou un peu plus.

Comment assembler une pompe à chaleur

Ce type d'équipement est assez cher. La conception d'une pompe à chaleur est relativement simple. Par conséquent, vous pouvez essayer de le fabriquer vous-même. Cette procédure se déroule comme ceci :

  • Un compresseur est acheté (l'équipement d'un climatiseur convient).
  • Le boîtier du condensateur est fabriqué. Pour ce faire, une cuve en inox de 100 litres est coupée en deux.
  • Une bobine est en cours de fabrication. Une bouteille de gaz ou d'oxygène est enveloppée d'un tube de cuivre provenant du réfrigérateur. Ce dernier peut être fixé avec des coins perforés en aluminium.
  • La bobine est installée dans le corps, après quoi ce dernier est scellé.
  • Un évaporateur est fabriqué à partir d'un bidon en plastique de 80 litres. Une bobine d'un tuyau de ¾ de pouce y est montée.
  • Des conduites d'eau sont connectées à l'évaporateur pour fournir et vidanger l'eau.
  • Le système est rempli de réfrigérant. Cette opération doit être confiée à un spécialiste. Avec des actions ineptes, vous pouvez non seulement ruiner l'équipement assemblé, mais aussi vous blesser.

Installation des communications du collecteur

La technologie d'installation du circuit externe du système de chauffage dépend également de son type. Pour un collecteur vertical, des puits sont forés à une profondeur de 20 à 100 m. Sous un puits horizontal, des tranchées sont percées à une profondeur de 1,5 m. À l'étape suivante, des tuyaux sont posés. Les arbres ne doivent pas pousser près du collecteur horizontal, car leurs racines peuvent endommager le réseau.Pour le montage de ces derniers, des tuyaux en polyéthylène basse pression peuvent être utilisés.

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Installation d'équipement

Comment fabriquer une pompe à chaleur air/eau : schémas d'appareils et auto-assemblage

Cette opération s'effectue de la manière habituelle. C'est-à-dire que des radiateurs de chauffage sont installés dans les locaux, des lignes sont posées et elles sont connectées à la chaudière. Un vase d'expansion, un filtre et une pompe de circulation sur le by-pass sont montés sur le tuyau de retour. Vous pouvez également monter et raccorder un système "plancher chaud" à la pompe à chaleur. Au stade final, le type de liquide de refroidissement sélectionné est versé dans les circuits externes et internes.

Comme vous pouvez le voir, vous pouvez monter vous-même la pompe à chaleur et le collecteur. Technologiquement, la procédure n'est pas particulièrement compliquée. Cependant, contrairement à d'autres types d'équipements similaires, le montage d'un tel système, même de type horizontal, est une opération physiquement assez laborieuse. Il est pratiquement impossible de forer soi-même des puits pour le forage vertical sans équipement spécial. Par conséquent, il est possible d'effectuer des calculs et de travailler pour l'assemblage du système cela vaut toujours la peine d'embaucher des professionnels. Aujourd'hui, il existe des entreprises sur le marché qui installent des équipements tels qu'une thermopompe clé en main.

Le principe de fonctionnement de la pompe air-eau

Comme déjà mentionné, la principale source d'énergie thermique pour les installations de ce type est l'air atmosphérique. La base fondamentale du fonctionnement des pompes à air est la propriété physique des liquides à absorber et à libérer de la chaleur lors de la transition de phase d'un état liquide à un état gazeux, et vice versa. À la suite du changement d'état, la température est libérée. Le système fonctionne sur le principe d'un réfrigérateur à l'envers.

Pour utiliser efficacement ces propriétés du liquide, un fluide frigorigène à bas point d'ébullition (fréon, fréon) circule en circuit fermé dont la conception comprend :

  • compresseur à entraînement électrique ;
  • évaporateur soufflé par ventilateur ;
  • soupape d'étranglement (expansion);
  • Echangeur de chaleur à plaques;
  • des tubes de circulation en cuivre ou en métal-plastique reliant les principaux éléments du circuit.

Le mouvement du réfrigérant le long du circuit est effectué grâce à la pression développée par le compresseur. Pour réduire les pertes de chaleur, les tuyaux sont recouverts d'une couche calorifuge en caoutchouc artificiel ou en mousse de polyéthylène avec un revêtement protecteur métallisé. En tant que réfrigérant, on utilise du fréon ou du fréon, qui peut bouillir à une température négative et ne gèle pas jusqu'à -40 ° C.

L'ensemble du processus de travail consiste en les cycles successifs suivants:

  1. Le radiateur de l'évaporateur contient un réfrigérant liquide plus froid que l'air extérieur. Pendant le soufflage actif du radiateur, l'énergie thermique de l'air à faible potentiel est transférée au fréon, qui bout et passe à l'état gazeux. Dans le même temps, sa température augmente.
  2. Le gaz chauffé entre dans le compresseur, où il se réchauffe encore plus pendant le processus de compression.
  3. Dans un état comprimé et chauffé, la vapeur de réfrigérant est introduite dans un échangeur de chaleur à plaques, où le caloporteur du système de chauffage circule à travers le deuxième circuit. Étant donné que la température du liquide de refroidissement est bien inférieure à celle du gaz chauffé, le fréon se condense activement sur les plaques de l'échangeur de chaleur, dégageant de la chaleur au système de chauffage.
  4. Le mélange vapeur-liquide refroidi pénètre dans le papillon des gaz, ce qui permet uniquement au réfrigérant liquide refroidi à basse pression de passer à l'évaporateur.Ensuite, tout le cycle est répété.

Pour augmenter l'efficacité du transfert de chaleur du tube, des ailettes en spirale sont enroulées sur l'évaporateur. Le calcul du système de chauffage, le choix des pompes de circulation et autres équipements doivent tenir compte de la résistance hydraulique et du coefficient de transfert thermique de l'échangeur à plaques de l'installation.

Présentation vidéo de l'appareil système et de son fonctionnement

h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">Pompes à chaleur Inverter

La présence d'un onduleur dans le cadre de l'installation permet un démarrage en douceur de l'équipement et une régulation automatique des modes en fonction de la température extérieure. Ceci maximise l'efficacité de la pompe à chaleur en :

  • réalisation de l'efficacité au niveau de 95-98%;
  • réduire la consommation d'énergie de 20 à 25 % ;
  • minimisation des charges sur le réseau électrique ;
  • augmenter la durée de vie de l'installation.

En conséquence, la température intérieure est maintenue de manière stable au même niveau, quels que soient les changements météorologiques. Dans le même temps, la présence d'un onduleur complété d'une unité de commande automatisée assurera non seulement le chauffage en hiver, mais également l'apport d'air refroidi en été par temps chaud.

Dans le même temps, il convient de tenir compte du fait que la présence d'équipements supplémentaires entraîne toujours une augmentation de son coût et une augmentation de la période de récupération.

Comment fonctionne une géounité thermique ?

L'algorithme de fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique est basé sur le transfert de chaleur d'une source à faible potentiel d'énergie thermique vers un caloporteur. La terre joue ici le rôle de radiateur en été et est une source active de chaleur en hiver.

Les différences de température au sol contribuent à améliorer l'efficacité globale du système et à réduire les coûts d'exploitation réels.

Comment fabriquer une pompe à chaleur air/eau : schémas d'appareils et auto-assemblage
Le fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique repose sur un phénomène tel que l'inertie thermique. La température de la terre à une profondeur de 6 mètres et moins correspond presque exactement à la température annuelle moyenne de l'air dans la région et change très peu tout au long de l'année civile

En pratique, le liquide de refroidissement de fonctionnement pénètre dans la canalisation située dans le sol et s'y réchauffe de plusieurs degrés. Ensuite, la composition passe dans l'unité d'échange de chaleur (ou évaporateur) et transfère l'énergie thermique accumulée au circuit interne du système.

Comment fabriquer une pompe à chaleur air/eau : schémas d'appareils et auto-assemblage
Le principe de fonctionnement des installations géothermiques est similaire au fonctionnement des systèmes de réfrigération. C'est pourquoi certains types de pompes à chaleur en été sont utilisés avec succès comme climatiseurs et avec leur aide, ils refroidissent l'air dans les locaux résidentiels.

Le réfrigérant fonctionnant dans le circuit externe est chauffé dans l'évaporateur, converti en gaz et entre dans le compresseur. Là, il se contracte sous l'influence de la haute pression et devient encore plus chaud.

Le gaz chaud passe dans le dispositif de condensation et cède de l'énergie thermique au fluide caloporteur du système interne responsable du chauffage de la maison. À la fin du processus, le réfrigérant qui a perdu de la chaleur revient au point de départ à l'état liquide.

Avantages et inconvénients de la technologie

Les avantages les plus importants de TN sont :

  1. Rentabilité : pour chaque kilowatt d'électricité consommé, la PAC produit de 3 à 5 kW de chaleur. C'est-à-dire que nous parlons d'un chauffage presque gratuit.
  2. Respect de l'environnement et sécurité : le fonctionnement de HP n'est pas associé à la formation et à la libération dans l'atmosphère de substances dangereuses pour l'environnement, et l'absence de flamme rend cette technologie absolument sûre.
  3. Facilité de fonctionnement : contrairement aux chaudières à gaz et à combustible solide, la PAC n'a pas besoin d'être nettoyée de la suie et de la suie. Vous n'avez pas non plus besoin de construire et d'entretenir une cheminée.

Un inconvénient important de cette technologie est le coût élevé de l'équipement et des travaux d'installation.

Faisons un calcul simple. Pour un 120 m². m aura besoin d'un HP d'une capacité de 120x0,1 = 12 kW (à raison de 100 W pour 1 m²). Le modèle Diplomat de Thermia avec cette performance coûte environ 6,8 milliers d'euros. Le modèle DUO du même constructeur coûtera un peu moins cher, mais son coût ne peut être qualifié de démocratique : environ 5,9 milliers d'euros.

Modèle pompe à chaleur Thermia Diplomat

Pompe à chaleur Thermia Diplomate

Même par rapport au type de chauffage traditionnel le plus cher - électrique (4 roubles pour 1 kWh, 3 mois - travail à pleine charge, 3 mois - avec la moitié), l'amortissement prendra plus de 4 ans, et cela sans tenir compte compte le coût d'installation du circuit extérieur. En réalité, le HP ne fonctionne pas toujours avec les performances calculées, respectivement, et la période de récupération peut être plus longue.

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Pompe à chaleur air/eau pour la maison

Une caractéristique des systèmes air-eau est la forte dépendance des températures du liquide de refroidissement dans le système de chauffage à la température de la source - l'air extérieur. L'efficacité de ces équipements change constamment à la fois en fonction des saisons et des conditions météorologiques. Cela montre une différence significative entre les systèmes aérothermiques et les complexes géothermiques, dont le fonctionnement est stable pendant toute la durée de vie et ne dépend pas des conditions extérieures.

De plus, les pompes à chaleur air-eau sont capables à la fois de chauffer et de refroidir l'air intérieur, ce qui les rend très demandées dans les régions où les hivers sont relativement froids et les étés chauds. En général, l'utilisation de tels systèmes est plus efficace dans les zones relativement chaudes, et pour les régions du nord, des moyens de chauffage supplémentaires sont nécessaires (généralement des radiateurs électriques sont utilisés).

Comment fonctionnent les pompes à chaleur air/eau ?

La pompe à chaleur air/eau est basée sur le principe de Carnot. Dans un langage plus compréhensible, la conception d'un réfrigérateur au fréon est utilisée. Le fluide frigorigène (fréon) circule dans un système fermé en passant successivement par les étapes :

  • évaporation accompagnée d'un fort refroidissement
  • chauffage par la chaleur de l'air extérieur entrant
  • forte compression, à laquelle sa température devient élevée
  • condensation liquide
  • passage à travers le papillon des gaz avec forte chute de pression et évaporation

Pour une circulation normale du réfrigérant, il est nécessaire d'avoir deux compartiments - un évaporateur et un condenseur. Dans le premier, la température est basse (négative), l'énergie thermique de l'air ambiant est utilisée pour le chauffage. Le deuxième compartiment est utilisé pour condenser le réfrigérant et transférer l'énergie thermique au caloporteur du système de chauffage.

Comment fabriquer une pompe à chaleur air/eau : schémas d'appareils et auto-assemblage

Le rôle de l'air entrant est de transférer la chaleur vers l'évaporateur, où la température est très basse et doit être augmentée pour la prochaine compression. L'énergie thermique de l'air est disponible même à des températures négatives et est stockée jusqu'à ce que la température tombe au zéro absolu.Les sources d'énergie thermique à faible potentiel permettent d'obtenir un rendement élevé du système, mais lorsque la température extérieure descend à -20°C ou -25°C, le système s'arrête et nécessite le raccordement d'une source de chauffage supplémentaire.

Avantages et inconvénients

Les avantages des pompes à chaleur air/eau sont :

  • installation facile, pas d'excavation
  • La source d'énergie thermique - l'air - est disponible partout, elle est disponible et entièrement gratuite. Le système ne nécessite qu'une alimentation électrique pour l'équipement de circulation, le compresseur et le ventilateur
  • la pompe à chaleur peut être structurellement combinée avec la ventilation, ce qui augmentera considérablement l'efficacité des deux systèmes
  • le système de chauffage est respectueux de l'environnement et d'un fonctionnement sûr
  • le fonctionnement du système est presque silencieux, il peut être contrôlé par des systèmes d'automatisation

Les inconvénients d'une pompe à chaleur air/eau sont :

  • application limitée. Les modèles domestiques de HP nécessitent la connexion de systèmes de chauffage supplémentaires déjà à -7 ° C, les conceptions industrielles sont capables de maintenir des températures jusqu'à -25 ° C, ce qui est trop bas pour la plupart des régions de Russie
  • la dépendance de l'efficacité du système à la température extérieure rend le système instable et nécessite une reconfiguration constante des modes de fonctionnement
  • les ventilateurs, compresseurs et autres appareils nécessitent une alimentation électrique stable

Lors de la planification de l'utilisation d'un tel système de chauffage et d'eau chaude, ces caractéristiques doivent être prises en compte.

Calcul de la capacité de l'installation

La procédure de calcul de la puissance de l'installation se résume à déterminer la surface de la maison à chauffer, à calculer la quantité d'énergie thermique requise et à sélectionner les équipements correspondant aux valeurs obtenues. Cela n'a aucun sens de présenter une méthodologie de calcul détaillée, car elle est extrêmement complexe et nécessite la connaissance de nombreux paramètres, coefficients et autres valeurs. De plus, une expérience dans l'exécution de tels calculs est nécessaire, sinon le résultat sera complètement erroné.

Pour résoudre le problème, il est recommandé d'utiliser une calculatrice en ligne trouvée sur le net. Son utilisation est simple, il vous suffit de remplacer vos données dans les fenêtres et d'obtenir une réponse. En cas de doute, le calcul peut être dupliqué sur une autre ressource afin d'obtenir des données équilibrées.

Résultats

Sans aucun doute, le coût d'une pompe à chaleur à partir d'un climatiseur est plusieurs fois inférieur aux options d'usine prêtes à l'emploi, même celles fabriquées en Chine. Mais il y a beaucoup de nuances ici: vous devez prendre soin de la source et de la quantité de chaleur fournie, calculer correctement la longueur des échangeurs de chaleur (bobines), installer l'automatisation, fournir une puissance garantie, etc. Mais si vous êtes en mesure de résoudre ces problèmes, cela est sans aucun doute bénéfique. Laissez-moi vous donner un conseil : la première année, il est très souhaitable d'avoir un chauffage d'appoint, et il est préférable d'effectuer des tests et des essais en été afin d'avoir le temps de finaliser l'unité avant le début de la saison de chauffage.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo présentera le principe de fonctionnement et les fonctionnalités de l'appareil:

En conséquence, nous pouvons conclure qu'une pompe à chaleur eau-eau est considérée comme un équipement efficace et respectueux de l'environnement conçu pour chauffer des maisons jusqu'à 150 mètres carrés.L'aménagement d'une zone plus vaste peut déjà nécessiter des études d'ingénierie assez complexes.

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Conclusions et vidéo utile sur le sujet

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