Appareil de bricolage et fabrication d'une pompe à chaleur air/eau

Nuances de l'entretien programmé des pompes à chaleur à air

Pour que la pompe à chaleur puisse remplir toute sa durée de vie, il est nécessaire de temps en temps d'effectuer des manipulations simples pour son entretien. Le plan d'actions comprend :

• Nettoyage en temps opportun de l'unité extérieure de la pompe.Cela concerne principalement la base du ventilateur et l'échangeur de chaleur.
• Test d'étanchéité programmé du système de circulation de réfrigérant.
• Changer l'huile du groupe compresseur et lubrifier les pièces mobiles du ventilateur.
• Vérification des câbles d'alimentation.

Vous n'avez pas besoin de déployer beaucoup d'efforts pour effectuer ces actions, mais elles vous permettront de maintenir la pompe à chaleur en parfait état pendant longtemps.

Les propriétaires de pompes à chaleur aérothermiques ont indiqué à FORUMHOUSE combien leur coûtait ce type de chauffage en hiver et s'ils regrettaient leur choix

La hausse constante des prix de l'énergie amène les propriétaires de biens immobiliers de banlieue à réfléchir à la manière de réduire les coûts de chauffage. Une option consiste à construire une maison isolée avec une perte de chaleur minimale. La deuxième étape consiste à installer un système de chauffage à basse température. La troisième consiste à chauffer le liquide de refroidissement avec une pompe à chaleur air-eau. À première vue, il semble qu'il s'agisse d'une solution déraisonnablement coûteuse et la pompe à chaleur à air fonctionnera de manière inefficace en hiver. Vérifions si cela est vrai en utilisant l'exemple des utilisateurs de FORUMHOUSE qui ont installé des pompes à chaleur dans leur maison.

• Chauffer en hiver avec une pompe à chaleur air/eau - mythe ou réalité
• Quelle quantité de chaleur une pompe à chaleur air/eau produit-elle à des températures inférieures à zéro ?
• Conclusions et Recommendations

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Fait maison à partir d'un vieux réfrigérateur

Il est assez difficile d'assembler de vos propres mains une pompe à chaleur air-air à partir de compresseurs et de condenseurs individuels sans connaissances techniques spécialisées. Mais pour une petite pièce ou une serre, vous pouvez utiliser un vieux réfrigérateur.

La pompe à chaleur à air la plus simple peut être fabriquée à partir d'un réfrigérateur en y prolongeant un conduit d'air depuis la rue et en accrochant un ventilateur à la grille arrière de l'échangeur de chaleur

Pour ce faire, vous devez faire deux trous dans la porte avant du réfrigérateur. Par le premier, l'air de la rue entrera dans le congélateur, et par le second inférieur, il sera ramené dans la rue.

En même temps, lors du passage dans la chambre intérieure, il va céder une partie de la chaleur qu'il contient au fréon.

Il est également possible d'encastrer simplement la machine frigorifique dans le mur avec la porte ouverte vers l'extérieur, et l'échangeur de chaleur à l'arrière dans la pièce. Mais il ne faut pas oublier que la puissance d'un tel appareil de chauffage sera faible et qu'il consommera beaucoup d'électricité.

L'air de la pièce est chauffé par un échangeur de chaleur situé à l'arrière du réfrigérateur. Cependant, une telle pompe à chaleur ne peut fonctionner qu'à des températures extérieures non inférieures à plus cinq degrés Celsius.

Cet appareil est conçu pour une utilisation en intérieur uniquement.

Dans un grand chalet, le système de chauffage à air devra être complété par des conduits d'air qui répartissent l'air chaud uniformément dans toutes les pièces.

L'installation d'une pompe à chaleur air-air est extrêmement simple. Il est nécessaire d'installer les unités externes et internes, puis de les connecter les unes aux autres avec un circuit avec un liquide de refroidissement.

La première partie du système est installée à l'extérieur : directement sur la façade, le toit ou à côté du bâtiment. Le second dans la maison peut être placé au plafond ou au mur.

Il est recommandé de monter l'unité extérieure à quelques mètres de l'entrée du chalet et loin des fenêtres, sans oublier le bruit produit par le ventilateur.

Et l'intérieur est installé de manière à ce que le flux d'air chaud qui en provient soit réparti uniformément dans toute la pièce.

S'il est prévu de chauffer une maison de plusieurs pièces à différents étages avec une pompe à chaleur air-air, vous devrez alors équiper un système de gaines de ventilation à injection forcée.

Dans ce cas, il est préférable de commander un projet à un ingénieur compétent, sinon la puissance de la pompe à chaleur risque de ne pas suffire pour tous les locaux.

Le compteur électrique et le dispositif de protection doivent pouvoir supporter les pointes de charge générées par la pompe à chaleur. Avec une forte vague de froid à l'extérieur de la fenêtre, le compresseur commence à consommer de l'électricité plusieurs fois plus que d'habitude.

Il est préférable de poser une ligne d'alimentation séparée du tableau de distribution pour un tel aérotherme.

Une attention particulière doit être portée à l'installation de tuyaux pour le fréon. Même les plus petits copeaux à l'intérieur peuvent endommager l'équipement du compresseur

Ici, vous ne pouvez pas vous passer des compétences en soudure au cuivre. Le remplissage en fluide frigorigène doit généralement être confié à un professionnel afin d'éviter par la suite des problèmes de fuites.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur pour chauffer une maison privée ? Comment ça marche?

Un appareil spécial capable d'extraire la chaleur de l'environnement s'appelle une pompe à chaleur.

Ces appareils sont utilisés comme méthode principale ou supplémentaire de chauffage des locaux. Certains appareils fonctionnent également pour le refroidissement passif du bâtiment - tandis que la pompe est utilisée à la fois pour le refroidissement en été et le chauffage en hiver.

L'énergie de l'environnement est utilisée comme combustible. Un tel appareil de chauffage extrait la chaleur de l'air, de l'eau, des eaux souterraines, etc., cet appareil est donc classé comme source d'énergie renouvelable.

Important! Ces pompes nécessitent une connexion électrique pour fonctionner.La composition de tous les appareils thermiques comprend un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur. Selon la source de chaleur, on distingue l'eau, l'air et d'autres appareils.

Le principe de fonctionnement est très similaire au principe du réfrigérateur (seul le réfrigérateur rejette de l'air chaud et la pompe absorbe la chaleur)

Selon la source de chaleur, on distingue l'eau, l'air et d'autres appareils. Le principe de fonctionnement est très similaire au principe du réfrigérateur (seul le réfrigérateur rejette de l'air chaud et la pompe absorbe la chaleur)

La composition de tous les appareils thermiques comprend un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur. Selon la source de chaleur, on distingue l'eau, l'air et d'autres appareils. Le principe de fonctionnement est très similaire à celui d'un réfrigérateur (seul le réfrigérateur émet de l'air chaud et la pompe absorbe la chaleur).

La plupart des appareils fonctionnent à la fois à des températures positives et négatives, cependant, l'efficacité de l'appareil dépend directement des conditions extérieures (c'est-à-dire que plus la température ambiante est élevée, plus l'appareil sera puissant). En général, l'appareil fonctionne comme suit :

1. La pompe à chaleur entre en contact avec les conditions environnantes. Typiquement, l'appareil extrait la chaleur de la terre, de l'air ou de l'eau (selon le type d'appareil).
2. Un évaporateur spécial est installé à l'intérieur de l'appareil, qui est rempli de réfrigérant.
3. Au contact de l'environnement, le réfrigérant bout et s'évapore.
4. Après cela, le réfrigérant sous forme de vapeur entre dans le compresseur.
5. Là, il rétrécit - à cause de cela, sa température augmente sérieusement.
6. Après cela, le gaz chauffé entre dans le système de chauffage, ce qui entraîne le chauffage du liquide de refroidissement principal, qui est utilisé pour le chauffage des locaux.
7. Le réfrigérant refroidit petit à petit. À la fin, il redevient liquide.
8. Ensuite, le réfrigérant liquide pénètre dans une vanne spéciale, ce qui abaisse considérablement sa température.
9. À la fin, le réfrigérant entre à nouveau dans l'évaporateur, après quoi le cycle de chauffage est répété.

Photo 1. Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur sol-eau. Le bleu indique le froid, le rouge indique le chaud.

Avantages :

• Respect de l'environnement. Ces appareils sont des sources d'énergie renouvelables qui ne polluent pas l'atmosphère avec leurs émissions (alors que le gaz naturel produit des gaz à effet de serre nocifs et que l'électricité est souvent utilisée pour brûler du charbon, qui pollue également l'air).
• Bonne alternative au gaz. Une pompe à chaleur est idéale pour le chauffage des locaux dans les cas où l'utilisation du gaz est difficile pour une raison ou une autre (par exemple, lorsque la maison est éloignée de tous les principaux services publics). La pompe se compare également favorablement au chauffage au gaz dans la mesure où l'installation d'un tel appareil ne nécessite pas d'autorisation de l'État (mais lors du forage d'un puits profond, vous devez toujours l'obtenir).
• Source de chaleur supplémentaire peu coûteuse. La pompe est idéale comme source d'énergie auxiliaire bon marché (la meilleure option est d'utiliser du gaz en hiver et une pompe au printemps et en automne).

Défauts:

1. Restrictions thermiques en cas d'utilisation de pompes à eau.Tous les dispositifs thermiques fonctionnent bien à des températures positives, alors qu'en cas de fonctionnement à des températures négatives, de nombreuses pompes cessent de fonctionner. Cela est principalement dû au fait que l'eau gèle, ce qui rend impossible son utilisation comme source de chaleur.
2. Il peut y avoir des problèmes avec les appareils qui utilisent l'eau comme source de chaleur. Si l'eau est utilisée pour le chauffage, une source stable devra être trouvée. Le plus souvent, un puits doit être foré pour cela, ce qui peut augmenter les coûts d'installation de l'appareil.

Attention! Les pompes coûtent généralement 5 à 10 fois plus qu'une chaudière à gaz, par conséquent, l'utilisation de tels dispositifs afin d'économiser de l'argent dans certains cas peut être peu pratique (pour que la pompe soit rentable, vous devrez attendre plusieurs années)

Options de circuit externe de pompe à chaleur

Le circuit externe peut être une conduite d'échangeur de chaleur qui la chaleur d'un puits, sol ou réservoir. Chacune de ces options a ses propres caractéristiques, avantages et inconvénients, tant lors de l'installation que lors de l'exploitation. Par conséquent, nous les examinerons plus en détail.

Source d'énergie thermique - puits

Pour utiliser une telle source de chaleur, il est nécessaire de forer un puits (un puits profond ou plusieurs puits peu profonds) ou d'en utiliser un existant. On pense que 50 à 60 W d'énergie thermique peuvent être obtenus à partir d'un mètre linéaire d'un puits. Ainsi, pour 1 kW de puissance de pompe à chaleur, il faudra environ 20 m de puits.

Circuit externe de la pompe à chaleur dans le puits

Avantage: le puits ne prend pas beaucoup de place sur le site et se caractérise par un transfert de chaleur élevé.

Inconvénient : un puits, surtout profond, doit être foré à l'aide de mécanismes ou de machines spéciales.

Source de chaleur - sol sur le site

Dans ce cas, la conduite extérieure du circuit doit être posée à une profondeur supérieure à la profondeur maximale de congélation dans la zone. Dans ce cas, il peut y avoir deux options pour la pose : enlevez tout le sol dans une certaine zone et posez le tuyau sous forme de zigzags, puis remplissez le tout de terre, ou vous pouvez poser le tuyau dans des tranchées creusées à cet effet.

Pompe à chaleur "eau souterraine"

Pour 1 kW de puissance de pompe à chaleur, selon la profondeur de pose, la densité et la teneur en eau du sol, 35 à 50 m de circuit peuvent être nécessaires. La distance minimale entre les tuyaux du circuit est de 0,8 m.

Inconvénients de ce type de contour extérieur :

• pour son placement, une surface suffisamment grande est requise, sur laquelle il ne sera plus possible de planter des arbres ou des arbustes, mais seulement une pelouse, des fleurs ou des plantes annuelles;
• une grande quantité de travaux de terrassement.

Boucle extérieure dans l'eau

Une autre option pour le contour externe est que le tuyau soit posé au fond du réservoir le plus proche, s'il se trouve près de la maison. Dans ce cas, le réservoir doit être suffisamment profond pour ne pas geler au fond en hiver. A partir d'un mètre linéaire d'un tel circuit externe, un maximum d'environ 30 W d'énergie thermique peut être obtenu (au moins 30 m de tuyau pour 1 kW de puissance de pompe à chaleur). Pour s'assurer que le pipeline posé sur le fond ne flotte pas, une charge est placée dessus - environ 5 kg par mètre linéaire.

Circuit externe de la pompe à chaleur dans le réservoir

Avantage : pas besoin de forer un puits ou d'effectuer des travaux de terrassement sur une grande surface.

Le principal inconvénient d'un tel circuit externe est qu'il n'y a pas toujours de réservoir adapté à proximité de la maison.

Le principe et le schéma de fonctionnement d'une pompe à chaleur, types

Principe

La conception de toute pompe à chaleur prévoit 2 parties : externe (absorbe la chaleur de sources externes) et interne (transfère la chaleur prélevée directement au système de chauffage de la pièce). Les sources renouvelables externes d'énergie thermique sont, par exemple, la chaleur de la terre, de l'air ou des eaux souterraines. Cette conception vous permet de réduire considérablement les coûts de chauffage ou de refroidissement d'une maison privée, car environ 75% de l'énergie est générée grâce à des sources gratuites.

Plan de travail

La composition de l'installation de chauffage comprend : évaporateur ; condensateur; une soupape de décharge qui abaisse la pression dans le système ; compresseur surpresseur. Chacun de ces nœuds est relié l'un à l'autre par un circuit fermé du pipeline, à l'intérieur duquel se trouve le réfrigérant. Le réfrigérant dans les premiers cycles est à l'état liquide, dans le suivant - à l'état gazeux. Cette substance a un point d'ébullition bas, par conséquent, avec l'option d'un équipement de type terre, elle est capable de se transformer en gaz, atteignant le niveau de température du sol. Ensuite, le gaz entre dans le compresseur, où il y a une forte compression, ce qui entraîne un échauffement rapide. Après cela, la vapeur chaude pénètre à l'intérieur de la pompe à chaleur et est déjà utilisée ici directement pour le chauffage des locaux ou pour chauffer l'eau. Le réfrigérant se refroidit ensuite, se condense et se reliquide. À travers le détendeur, la substance liquide s'écoule dans la partie souterraine pour répéter le cycle de chauffage.

Le principe de refroidissement d'une telle installation est similaire au principe de chauffage, mais pas de radiateurs, mais des ventilo-convecteurs sont utilisés. Le compresseur ne fonctionne pas dans ce cas.L'air froid du puits entre directement dans le système de climatisation.

Types de pompes à chaleur

Quels sont les types de pompes à chaleur ? L'équipement se distingue par une source externe d'énergie thermique qui est utilisée dans le système. Parmi les options de ménage, il existe 3 types.

Sol ou terre ("sol-air", "sol-eau")

L'utilisation d'une pompe à chaleur en terre comme source d'énergie thermique assurera l'éco-propreté et la sécurité. Le coût d'un tel équipement est élevé, mais sa fonctionnalité est énorme. Aucun entretien fréquent n'est requis et une longue durée de vie est assurée.

Les pompes à chaleur géothermiques peuvent être de deux types : avec installation verticale ou horizontale des canalisations. La méthode de pose verticale est plus coûteuse car le forage de puits profonds est nécessaire dans une plage de 50 à 200 mètres. Avec une disposition horizontale, les tuyaux sont posés à une profondeur d'environ un mètre. Afin d'assurer la collecte de la quantité d'énergie thermique requise, la surface totale des canalisations doit dépasser de 1,5 à 2 fois la surface des locaux chauffés.

Pompe à eau ("eau-air", "eau-eau")

Pour les régions du sud au climat chaud, les installations d'eau conviennent. Dans les masses d'eau chauffées par le soleil, la température de l'eau à une certaine profondeur est relativement stable. Il est préférable de poser les tuyaux dans le sol même du fond, là où la température est plus élevée. Un poids est utilisé pour fixer les canalisations sous-marines.

Air (air-eau, air-air)

Dans une unité de type air, la source d'énergie est l'air de l'environnement extérieur, qui pénètre dans l'échangeur de chaleur de l'évaporateur, où se trouve le réfrigérant liquide.La température du réfrigérant est toujours inférieure à la température de l'air entrant dans le système, de sorte que la substance bout instantanément et devient une vapeur chaude.

En plus des modèles classiques, des options d'installation combinées sont demandées. Ces pompes à chaleur sont complétées par un chauffage au gaz ou électrique. En cas de mauvaises conditions climatiques, les performances de l'appareil de chauffage diminuent et l'appareil bascule sur une option de chauffage alternative. Un tel ajout est particulièrement pertinent pour les équipements air-eau ou air-air, car ce sont ces types qui ont tendance à réduire l'efficacité.

Pour les régions où les hivers sont longs et froids, il est plus fiable d'utiliser des pompes à chaleur géothermiques (au sol). Les pompes à chaleur à air conviennent aux régions au climat méridional doux. De plus, lors de l'installation d'équipements utilisant l'énergie du sol, les caractéristiques du sol doivent être prises en compte. La productivité de la pompe à chaleur sera beaucoup plus élevée en sol argileux qu'en sol sableux. De plus, la profondeur des canalisations est importante, les canalisations doivent être posées plus profondément que le niveau de congélation du sol pendant les périodes froides.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur et comment ça marche ?

Le terme pompe à chaleur désigne un ensemble d'équipements spécifiques. La fonction principale de cet équipement est la collecte de l'énergie thermique et son transport jusqu'au consommateur. La source d'une telle énergie peut être n'importe quel corps ou milieu avec une température de +1º et plus degrés.

Il y a plus qu'assez de sources de chaleur à basse température dans notre environnement.Il s'agit de déchets industriels provenant d'entreprises, de centrales thermiques et nucléaires, d'eaux usées, etc. Pour le fonctionnement des pompes à chaleur dans le domaine du chauffage domestique, trois sources naturelles à récupération indépendante sont nécessaires - l'air, l'eau, la terre.

Les pompes à chaleur « tirent » l'énergie des processus qui se produisent régulièrement dans l'environnement. Le flux des processus ne s'arrête jamais, c'est pourquoi les sources sont reconnues comme inépuisables selon des critères humains.

Les trois fournisseurs d'énergie potentiels répertoriés sont directement liés à l'énergie du soleil qui, en chauffant, met en mouvement l'air et le vent et transfère l'énergie thermique à la terre. C'est le choix de la source qui est le critère principal selon lequel les systèmes de pompes à chaleur sont classés.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur repose sur la capacité des corps ou des milieux à transférer de l'énergie thermique à un autre corps ou environnement. Les destinataires et les fournisseurs d'énergie dans les systèmes de pompes à chaleur travaillent généralement par paires.

Il existe donc les types de pompes à chaleur suivants :

• L'air est de l'eau.
• La terre est de l'eau.
• L'eau est de l'air.
• L'eau est de l'eau.
• La terre est air.
• L'eau l'eau
• L'air est l'air.

Dans ce cas, le premier mot définit le type de fluide à partir duquel le système prélève de la chaleur à basse température. Le second indique le type de support auquel cette énergie thermique est transférée. Ainsi, dans les pompes à chaleur, l'eau est de l'eau, la chaleur est prélevée dans le milieu aquatique et le liquide est utilisé comme caloporteur.

Les pompes à chaleur par type de conception sont des installations de compression de vapeur. Ils extraient la chaleur de sources naturelles, la traitent et la transportent vers les consommateurs (+)

Les pompes à chaleur modernes utilisent trois principales sources d'énergie thermique. Ce sont le sol, l'eau et l'air.La plus simple de ces options est une pompe à chaleur à air. La popularité de tels systèmes est associée à leur conception plutôt simple et à leur facilité d'installation.

Cependant, malgré une telle popularité, ces variétés ont une productivité plutôt faible. De plus, l'efficacité est instable et dépend des fluctuations de température saisonnières.

Avec une baisse de température, leurs performances chutent considérablement. De telles variantes de pompes à chaleur peuvent être considérées comme un complément à la principale source d'énergie thermique existante.

Les options d'équipement qui utilisent la chaleur du sol sont considérées comme plus efficaces. Le sol reçoit et accumule de l'énergie thermique non seulement du Soleil, il est constamment chauffé par l'énergie du noyau terrestre.

C'est-à-dire que le sol est une sorte d'accumulateur de chaleur dont la puissance est pratiquement illimitée. De plus, la température du sol, surtout à une certaine profondeur, est constante et fluctue dans des limites insignifiantes.

Périmètre de l'énergie générée par les pompes à chaleur :

La constance de la température de la source est un facteur important dans le fonctionnement stable et efficace de ce type d'équipement électrique. Les systèmes dans lesquels le milieu aquatique est la principale source d'énergie thermique ont des caractéristiques similaires. Le collecteur de telles pompes est situé soit dans le puits, où il se trouve dans l'aquifère, soit dans le réservoir.

La température annuelle moyenne des sources telles que le sol et l'eau varie de +7º à + 12º C. Cette température est tout à fait suffisante pour assurer le fonctionnement efficace du système.

Les plus efficaces sont les pompes à chaleur qui extraient l'énergie thermique de sources avec des indicateurs de température stables, c'est-à-dire. de l'eau et du sol

Pompe à chaleur du climatiseur

Les systèmes split modernes, en particulier de type onduleur, remplissent avec succès les fonctions de la même pompe à chaleur air-air. Leur problème est que l'efficacité du travail diminue avec la température extérieure, et même le soi-disant ensemble d'hiver ne sauve pas.

Les artisans à domicile ont abordé le problème différemment: ils ont assemblé une pompe à chaleur artisanale à partir d'un climatiseur, qui récupère la chaleur de l'eau courante d'un puits. En fait, seul un compresseur est utilisé à partir du climatiseur, parfois une unité intérieure qui joue le rôle d'un ventilo-convecteur.

Dans l'ensemble, le compresseur peut être acheté séparément. Il faudra faire un échangeur de chaleur pour chauffer l'eau (condenseur). Un tube de cuivre d'une épaisseur de paroi de 1 à 1,2 mm et d'une longueur de 35 m est enroulé pour donner la forme d'une bobine sur un tuyau d'un diamètre de 350 à 400 mm ou d'un cylindre. Après cela, les tours sont fixés avec un coin perforé, puis toute la structure est placée dans un conteneur en acier avec des conduites d'eau.

Le compresseur du système divisé est connecté à l'entrée inférieure du condenseur et la vanne de régulation est connectée à la partie supérieure. L'évaporateur est fabriqué de la même manière, un baril en plastique ordinaire fera l'affaire. Soit dit en passant, au lieu d'échangeurs de chaleur capacitifs faits maison, vous pouvez utiliser des échangeurs de chaleur à plaques d'usine, mais ce ne sera pas bon marché.

L'assemblage de la pompe elle-même n'est pas trop compliqué, mais ici, il est important de pouvoir souder correctement et efficacement les connexions des tubes en cuivre. De plus, pour ravitailler le système en fréon, vous aurez besoin des services d'un maître, vous n'achèterez pas spécifiquement d'équipement supplémentaire

Vient ensuite l'étape d'installation et de démarrage de la pompe à chaleur, qui ne se passe pas toujours bien. Vous devrez peut-être beaucoup bricoler pour obtenir le résultat.

Pompe à chaleur air/eau - les faits réels

Ce type d'équipement thermique suscite de nombreuses controverses. Les utilisateurs sont divisés en deux camps. Certains pensent que, pour chauffer une maison, rien de mieux n'a été inventé. D'autres pensent qu'en raison du coût élevé des pompes à chaleur (HP) et des conditions climatiques difficiles dans de nombreuses régions de la Fédération de Russie, l'investissement initial ne sera pas récupéré. Il est plus rentable de mettre de l'argent à la banque et, sur les intérêts reçus, de chauffer la maison à l'électricité. Comme toujours, la vérité est au milieu. Pour l'avenir, nous dirons que, dans l'article, nous ne parlerons que des pompes à chaleur air-eau. Tout d'abord, un peu de théorie.

Une pompe à chaleur est une « machine » qui prend la chaleur d'une source de faible qualité et la transporte dans la maison.

Sources de chaleur pour une pompe à chaleur :

• air;
• l'eau;
• Terre.

Schéma de principe de la pompe à chaleur.

Point important : La pompe à chaleur ne produit pas de chaleur. Il pompe la chaleur de l'environnement extérieur vers le consommateur, mais pour que la pompe à chaleur fonctionne, il faut de l'électricité. L'efficacité de la pompe à chaleur s'exprime par le rapport entre l'énergie thermique pompée et l'énergie consommée du réseau électrique. Cette valeur est appelée coefficient de transformation thermique COP (coefficient de performance). Si les caractéristiques techniques de la pompe à chaleur indiquent que COP = 3, alors cela signifie que la PAC pompe trois fois plus de chaleur qu'elle ne « consomme » d'électricité.

Il semble que la voici - la solution à tous les problèmes - relativement parlant, après avoir dépensé 1 kW d'électricité en une heure, nous recevrons 3 kilowattheures de chaleur pour le système de chauffage pendant ce temps. En fait, parce quenous parlons de pompes à chaleur aérothermiques avec une unité extérieure installée à l'extérieur de la maison, le rapport de transformation pour la saison de chauffage variera en fonction de la température extérieure. En cas de fortes gelées (-25 - -30 ° C et moins), le COP de la bouche d'aération tombe à un.

Cela empêche les habitants des banlieues d'installer des pompes à chaleur air-eau - des équipements dans lesquels la chaleur pompée est utilisée pour chauffer le fluide caloporteur. Les gens pensent que pour nos conditions - pas les régions du sud du pays, les pompes à chaleur géothermiques avec un échangeur de chaleur enterré dans le sol - un système de tuyaux posés horizontalement ou verticalement sont les mieux adaptés.

Est-ce vrai?

Je tombe souvent sur le mythe selon lequel une pompe à chaleur air-eau est inefficace par temps froid, mais une PAC géothermique n'est que cela. Comparez le coefficient de transformation thermique de l'équipement au printemps. Le circuit géothermique s'épuise après l'hiver. Eh bien, si la température est d'environ 0 degrés. Mais l'air est déjà assez chaud. Le besoin de chaleur diminue, mais ne disparaît pas en été, car. l'eau chaude est nécessaire toute l'année. Les pompes à chaleur géothermiques sont idéales pour les régions aux hivers rigoureux et à la longue saison de chauffage. Pour le District Fédéral Sud et la Région de Moscou, la PAC air-eau présente un COP annuel moyen comparable à celui d'une géothermie.

Les températures de -20 à -25 °C et moins dans la région de Moscou sont rares et ne durent que quelques jours. En moyenne, les hivers dans la région de Moscou sont caractérisés par -7 - -12 ° C et des dégels fréquents avec des températures atteignant -3 - 0 degrés.Ainsi, pendant la majeure partie de la saison de chauffage, une pompe à chaleur air fonctionnera avec un COP proche de trois unités.

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.

Pompe à chaleur air/eau

Installation et fonctionnement de la pompe à chaleur AIR-EAU

L'air comme source d'énergie thermique à basse température

Théoriquement, l'air peut être utilisé comme source d'énergie thermique à basse température, quelle que soit sa température. En pratique, les pompes à chaleur air/eau sont efficaces à une température de l'air d'au moins -15 C. A ce jour, il existe déjà sur le marché des pompes qui fonctionnent à une température de -25 C, mais jusqu'à présent leur coût est trop élevé , ce qui rend ce type d'équipement de génie thermique inaccessible au grand public.

Dans sa forme la plus primitive, une pompe à chaleur air-eau peut être considérée comme un climatiseur utilisé pour refroidir l'environnement et évacuer la chaleur "excédentaire" dans une pièce chauffée.

Dans le même temps, une pompe à chaleur air/eau ne nécessite pas de creuser des fosses ou de forer des puits, de poser des canalisations au fond des réservoirs ou d'installer des collecteurs verticaux nécessaires pour permettre aux pompes à chaleur eau/eau ou sol/eau de fonctionner. Il est facile à utiliser et vous permet en même temps d'obtenir une chaleur peu coûteuse pour chauffer votre maison.

Outre les systèmes de climatisation, les pompes à chaleur de ce type peuvent être réalisées selon 2 schémas d'implantation :

• Sous la forme d'un système divisé composé de 2 blocs reliés par des communications
• sous forme de monobloc

En règle générale, un monobloc est un appareil unique assemblé dans un boîtier et installé à l'intérieur ou à l'extérieur de la maison. Pour une installation intérieure, il est nécessaire de prévoir un canal libre pour l'admission d'air. Dans le même temps, une installation à l'extérieur est préférable : elle permet de déplacer le compresseur comme source de bruit à l'extérieur de la pièce.

A ce jour, de nombreux constructeurs proposent des pompes à chaleur air/eau sous forme de monoblocs.Il est pratique et pratique, vous permet de déplacer librement la pompe et de l'installer sans installation ni connexion compliquées. Le seul inconvénient est la faible puissance des pompes de ce type : de 3 à 16 kW.

Le système divisé est divisé en deux blocs, dont l'un comprend un condenseur et un système de contrôle automatique. Il est installé à l'intérieur. La deuxième unité (extérieure) comprend un compresseur. Sa faisabilité économique d'installer des pompes à chaleur air/eau

Les pompes à chaleur air/eau sont efficaces à des températures extérieures positives. Ils ont trouvé une large application dans les régions du sud de notre pays: dans le Kouban, dans le territoire de Stavropol, etc. où les fortes gelées sont rares, et en hiver la température descend rarement en dessous de zéro.

Cela ne signifie pas du tout que dans d'autres régions de notre pays, avec des conditions climatiques plus sévères, les pompes à chaleur de ce type ne peuvent pas être utilisées. Pas du tout. C'est juste que l'efficacité d'une pompe air-eau diminue à mesure que la température de l'air baisse, avec une augmentation du coût de l'électricité nécessaire pour faire fonctionner la pompe.

Par conséquent, l'opportunité de faire fonctionner une pompe à chaleur à une température de l'air négative, ainsi que la sélection de l'équipement en fonction de la puissance requise, doivent être effectuées par des chauffagistes qualifiés.

À ce jour, la meilleure option consiste à utiliser une pompe à chaleur air/eau pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude à des températures ambiantes positives et à activer une chaudière ou une autre source d'énergie thermique lorsque le gel s'installe.

Une autre condition pour utiliser une pompe à chaleur pour chauffer une maison est le rendement thermique élevé du bâtiment, l'absence de déperditions de chaleur associées à une isolation thermique et des courants d'air de mauvaise qualité.

À partir de tubes avec un milieu raréfié

Cette méthode de chauffage du liquide peut être utilisée non seulement en été, mais aussi en hiver, c'est l'une des plus difficiles. L'emplacement d'installation du dispositif à tube à vide ne doit pas être ombragé, dirigé vers le sud. La surchauffe n'est pas autorisée, la circulation du liquide doit se faire de haut en bas.

Vous aurez besoin des outils suivants :

• Clé.
• Tournevis.
• Appareil pour souder des tuyaux en plastique.
• Perceuse.

Tout d'abord, construisez un cadre et placez-le à l'emplacement d'installation prévu, la meilleure option est le toit, puis fixez-le, par exemple, avec des boulons d'ancrage. Connectez ensuite le capteur de température, sortie d'air. Raccordez le conduit d'eau en utilisant des matériaux résistants aux températures de congélation.

Procédons à l'installation de l'élément chauffant, prenons un tuyau en cuivre et enveloppons-le d'une feuille d'aluminium, insérons-le dans un tuyau à vide en verre. Mettez une coupelle de fixation et une botte en caoutchouc sur le fond du tube. Fixez l'extrémité métallique dans un condenseur en laiton (vous pouvez voir de la graisse collante sur le tube, ne l'essuyez pas).

Fermez le bol de fixation, installez les éléments restants de la même manière. Installez le bloc de montage et alimentez-le en 220 V.Connectez-y un capteur de température, une sortie d'air, bien qu'ils résistent à l'humidité, il est préférable d'installer un écran de protection pour eux, puis nous connectons le contrôleur, avec son aide le système est contrôlé, c'est tout le processus d'installation d'un solaire chaudière de vos propres mains. Programmez le système pour les paramètres requis et démarrez-le.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le principe de fonctionnement du système split thermique air-air :

Pompe à chaleur aérothermique dans le système de chauffage d'une maison à deux étages :

Climatiseur à onduleur ou pompe à chaleur à air - quel est le meilleur?

Les pompes à chaleur air-air sont des appareils très efficaces. Ils sont faciles à entretenir, pratiques à utiliser et économiques.

Il existe actuellement une vaste gamme de systèmes de ce type. Pour chaque maison, vous pouvez choisir une installation de chauffage. Il suffit de calculer correctement sa puissance, puis il servira efficacement pendant de nombreuses années.

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