Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur air-air, avantages et inconvénients de la solution

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Date de publication: 11 mars 2019

Les pompes à chaleur air-air sont le plus souvent utilisées là où il est impossible d'équiper un circuit d'échangeur de chaleur souterrain. Cela peut être dû à des contraintes financières, au manque d'eau souterraine ou d'espace libre sur le site pour l'installation horizontale du système, à la présence de couches solides à faible profondeur et à d'autres circonstances. Dans ces cas, une pompe à chaleur air-air est la seule alternative raisonnable. La solution convient aux personnes qui souhaitent construire une structure de chauffage respectueuse de l'environnement, mais qui disposent d'une petite somme d'argent pour mettre en œuvre le projet.

Pourquoi pas du bois de chauffage?

Nos voisins chauffent principalement des poêles à bois, mais cette option n'était pas agréable au départ. Chaque année, il est nécessaire de faire le plein de combustible, de nettoyer la chaudière et de surveiller sa combustion. Avec l'électricité, tout est beaucoup plus simple - j'ai appuyé sur l'interrupteur à bascule, le chauffage a commencé. Le seul inconvénient de cette méthode est le coût élevé de l'électricité. Au moment du démarrage du système de chauffage, un kilowattheure dans la région de Moscou coûtait 5,29 roubles.

Naturellement, nous voulions utiliser une ressource aussi précieuse de la manière la plus économique possible, nous nous sommes donc installés sur une pompe à chaleur air-air. C'est l'option la moins chère, cela fonctionne presque comme un climatiseur.

Disposition d'un système de chauffage de l'air

Le chauffage de l'air est mieux adapté pour une utilisation avec une pompe à chaleur que les systèmes d'eau traditionnels avec des radiateurs encombrants et coûteux, car il ne nécessite pas de chauffer le fluide de chauffage à une température très élevée. L'air chauffé est distribué dans la pièce à vivre via le système de conduits. Cela élimine les pertes de chaleur assez importantes qui sont inévitables lors du transport d'eau chaude.

Différents types de conduits d'air peuvent être utilisés pour une pompe à chaleur air-air, le plus souvent il s'agit de structures fiables en acier galvanisé

L'air chauffé de l'échangeur de chaleur entre dans le filtre, puis dans le système de conduits d'air. En même temps, une certaine quantité d'air extérieur y est ajoutée. Cela garantit non seulement le chauffage de la pièce, mais également un échange d'air correct.

Bien entendu, un ventilateur suffisamment puissant est nécessaire pour transporter l'air chaud. Les conduits d'air sont généralement posés le long des murs des pièces et l'air chaud provient de grilles d'alimentation, qu'il est conseillé de placer près des fenêtres. De plus, le système est équipé de thermostats qui permettent le contrôle automatique du chauffage des locaux.

Pour installer un système de chauffage à air, vous devrez vous approvisionner en:

  • souffleurs spéciaux;
  • un ensemble de grilles d'alimentation;
  • ruban renforcé en aluminium;
  • un ensemble d'attaches;
  • outil pour travailler avec de l'acier galvanisé.

Les conduits d'air rigides et flexibles sont utilisés avec succès pour transporter l'air chaud. Pour les structures rigides, des coudes supplémentaires seront nécessaires pour faire tourner la direction du flux d'air à l'angle requis (degrés).

Si vous envisagez d'installer un chauffage à air même au stade de la construction d'une maison, vous pouvez masquer les conduits d'air dans le mur ou sous le faux plafond. Sinon, ils sont recouverts d'éléments décoratifs spéciaux.

Il est préférable d'installer le système de conduits d'air au stade de la construction d'une maison. Ensuite, ils peuvent être construits directement dans les murs. Si la décision est prise plus tard, les conduits d'air sont placés le long des murs et cachés par des grilles décoratives.

Paramètres de fonctionnement de l'équipement

Les gelées sévères dans la région de Moscou sont rares, l'expérience a montré que la température descend rarement en dessous de -25 ℃. Il a été calculé que dans de telles conditions, une pompe produisant 15 kW de chaleur suffirait pour la maison de la surface disponible. Le budget du système nous a coûté environ 150 000 roubles.

L'efficacité des pompes à air change également en fonction des conditions extérieures. Dans notre cas, il s'est avéré qu'avec la consommation de 1 kilowattheure d'électricité, le système produisait 2 à 2,5 kW de chaleur. C'est minimum. S'il y a un léger dégel à l'extérieur avec une température légèrement supérieure à zéro, cela dégage 3,5 kW de chaleur.

La maison est uniformément réchauffée par l'air chaud, il n'y a pas de radiateurs ou de sols chauds. De l'air frais extérieur est constamment ajouté au système via le récupérateur.

La tâche du récupérateur est d'économiser en plus de la chaleur. Avec son aide, l'air provenant de la rue est chauffé par celui qui est jeté de force hors de la maison, par exemple, des salles de bain. La température ambiante souhaitée est réglée sur la télécommande.

Contrôle automatique, la nuit la température est réduite pour plus de confort.

Avantages de l'utilisation

Le rendement élevé d'une pompe à chaleur air-air est obtenu en créant la plus petite différence entre la température de l'air d'où provient la chaleur et la température dans le système de chauffage. Le moyen le plus simple de remplir cette condition est dans une région au climat tempéré et aux hivers doux. Dans les latitudes nordiques à basses températures, l'efficacité de ces équipements diminue.

La solution présente de nombreux avantages. Avantages de chauffer une maison avec des pompes à chaleur air-air:

  • conception de système simple, installation et fonctionnement pratiques. Il n'est pas nécessaire de forer des puits, d'établir des communications, d'attribuer une salle séparée pour l'équipement;
  • convient à tout climat;
  • l'équipement peut être installé dans un bâtiment construit avec un système de chauffage standard en fonctionnement. La solution permet d'économiser de l'argent sur la mise en place de communications supplémentaires. L'installation nécessite des ajustements mineurs à la structure existante;
  • l'installation est moins chère lorsqu'on compare la solution avec d'autres types de pompes à chaleur;
  • longue durée de vie;
  • courte période de récupération;
  • la consommation d'énergie est inférieure à la moyenne;
  • l'équipement fonctionne en mode autonome, a des dimensions compactes, ne crée pas de nuisances sonores;
  • le circuit pompe à chaleur air-air lui permet d'être utilisé en été pour rafraîchir l'espace. Avec des filtres à air à haute efficacité, un microclimat confortable est facilement assuré à l'intérieur de la maison.

Distribution de chaleur dans les pièces

Chaque pièce a besoin de sa propre quantité de chaleur. Par exemple, dans les pièces d'angle, il en faut toujours plus, car elles ont deux murs froids. Nous avons résolu le problème de distribution à l'aide de vannes à guillotine.

Ailleurs, le débit est régulé par des vannes sur les grilles. Ils se tiennent non seulement dans le plafond, mais également dans le sol. Ceci est très important pour un chauffage et un confort uniformes - tout le monde sait que l'air chaud monte. La prise d'air pour l'évacuation des locaux est disposée de la même manière - elle est produite à la fois par le plafond et par le sol.

Il a déjà été mentionné comment l'air est évacué des salles de bain: dans la rue à travers le récupérateur, de sorte que la propagation des odeurs dans toute la maison ne se produit pas.

Comment fonctionne une pompe à chaleur air-air

Le système est basé sur le même principe que celui qui s'applique aux unités de pompage géothermique. La principale différence est que la chaleur ne provient pas du sol ou de l’eau, mais de l’espace aérien extérieur. Dans ce cas, le bâtiment est chauffé en chauffant l'air à l'intérieur des locaux.

Une pompe à chaleur pour chauffer une maison air-air a une conception relativement simple. Pour l'utiliser, vous n'avez pas besoin de forer des puits et de poser le contour sous terre.L'unité est conçue avec des unités intérieures et extérieures. La partie extérieure du système est appelée évaporative et est montée de manière à être adjacente au bâtiment depuis la rue.

Le principe de fonctionnement de l'unité est assez simple. L'unité extérieure extrait la chaleur des masses d'air environnantes, qui chauffe ensuite le réfrigérant. Il commence à bouillir et à se transformer en gaz. Le compresseur comprime alors la substance, augmentant sa température. La chaleur est dirigée vers l'intérieur du condenseur situé dans le bâtiment. Le circuit fonctionne en permanence et est contrôlé par automatisation. Le processus s'arrête uniquement lorsque le système parvient à fournir la température réglée dans la pièce.

Si vous avez des questions sur le fonctionnement de l'équipement, vous pouvez demander des éclaircissements aux travailleurs qui installent le système. Ils vous expliqueront plus en détail le fonctionnement de la pompe à chaleur, vous éclaireront sur les règles de fonctionnement des équipements.

Partie extérieure

L'unité extérieure de la pompe à chaleur est située derrière les volets transparents à l'air. Il est assez grand et ressemble à un climatiseur industriel. En hiver, le corps de la pompe gèle et est recouvert d'une couche de neige dense. Il s'agit d'un processus prévu dans son travail - selon ses algorithmes internes, l'équipement se dégivre régulièrement et se dégèle complètement. Après cela, tout est répété.

Est-il possible de le faire vous-même

Malgré la complexité technique des pompes à chaleur, elles peuvent être installées indépendamment. Pour être plus précis, de vos propres mains, vous êtes libre d'effectuer tous les "sales travaux": pose de canalisations techniques et de réseaux d'alimentation électrique, suspension d'unités intérieures et extérieures. La documentation du passeport pour chaque type spécifique de pompe à chaleur contient des informations complètes sur les conditions d'installation des blocs, la pente, la longueur et les virages autorisés des itinéraires techniques.

Il ne reste plus qu'à inviter un spécialiste qui vérifiera l'exactitude de l'installation du système et s'assurera de sa bonne mise en service. Ces travaux ne peuvent pas être effectués par vous-même: un équipement est nécessaire pour nettoyer et désaérer le système, charger le réfrigérant - en général, ce processus est assez technologique et complexe.

Il convient de souligner que l'installation de tels systèmes de climatisation ne se fait pas «du jour au lendemain». Un calcul préliminaire détaillé est nécessaire, en particulier, il est nécessaire de déterminer la classe d'équipement adaptée aux conditions climatiques spécifiques et de calculer sa puissance suffisante. Bien entendu, le chauffage urbain basé sur des pompes à chaleur pose encore plus de difficultés dans la conception et la coordination des travaux avec les entrepreneurs en construction.

Conclusions basées sur les résultats d'utilisation

L'ensemble du système de ventilation et de chauffage clé en main coûte environ 280000 roubles. Ici, il est nécessaire de prendre en compte le fait que le travail a été effectué par nos propres moyens et que lors de l'achat d'équipements et de matériaux, les talents de remises «knock-out» ont été utilisés au maximum.

Beaucoup ne croient pas que sous nos latitudes, il soit possible de chauffer l'air chauffé à l'électricité. D'après notre propre expérience, nous pouvons dire que c'est réel. De tels systèmes fonctionnent et permettent même d'économiser de l'argent. Le montant mensuel moyen du chauffage dans notre pays est de 6000 à 8000 roubles. D'après l'expérience des voisins possédant des maisons de taille similaire, nous savons qu'ils paient à la fois 20 000 et 25 000 roubles par mois. Il s'avère que tous nos coûts d'installation d'une thermopompe air-air seront entièrement amortis dans environ 2 ans.

Comment se fait le calcul de la puissance de l'équipement

Une petite quantité de chaleur est présente dans l'espace aérien même lorsque la température est descendue à -20 degrés Celsius. Il est important qu'il soit adapté pour chauffer une maison en utilisant une conception autonome. Pour calculer les paramètres requis, un logiciel spécial est généralement utilisé. Vous pouvez utiliser des systèmes en ligne qui comportent des champs pour spécifier des valeurs numériques.En eux, vous pouvez spécifier la surface de la pièce et la hauteur des plafonds. Parfois, il est permis de régler la plage de température spécifique à la région.

La pompe à chaleur est capable de fonctionner même en cas de fortes gelées, mais elle fonctionnera avec moins d'efficacité. La plage de température de -10 à +10 degrés Celsius est favorable pour le système. Afin de ne pas se tromper lors du choix d'une pompe, il convient de prendre en compte les facteurs:

  • volume de réfrigérant;
  • la surface totale des bobines dans les blocs externes et internes;
  • volume prévu de transfert de chaleur.

Étant donné que le système a une conception relativement simple, même un maître avec peu d'expérience en matière de manutention peut l'installer. Mais il convient de confier les calculs à des spécialistes. Au minimum, ils devraient être consultés. Les experts aideront à déterminer les coefficients nécessaires, à calculer la pompe à chaleur air-air en tenant compte de tous les facteurs. Dans le centre de la Russie, une unité d'une capacité de 5 kilowatts suffit pour une maison d'une superficie de 100 mètres carrés.

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