Varmepumper til boligopvarmning: typer og driftsprincip

Alternative opvarmningsmuligheder inkluderer den voksende popularitet af varmepumper. De høje omkostninger til udstyr og installation af en sådan konstruktion tillader ikke nogle ejere af private huse at minimere varmeomkostningerne. De bør bestemt overveje at lave en varmepumpe med deres egne hænder.

Enhed og driftsprincip

Næsten ethvert medium, der omgiver os, har en vis mængde termisk energi, forudsat at dens temperatur overstiger 1° CHvorfor ikke bruge noget af denne energi til at varme dit eget hjem? Dette gøres ved hjælp af en varmepumpe.

Princippet for drift af en varmepumpe baseret på varmeoverførsel fra en kilde med et lavt potentiale af termisk energi til en varmebærer, der har en højere temperatur, er baseret. I praksis ser det sådan ud:

1. Kølevæsken kommer ind i rørledningen, der fx er placeret i jorden og opvarmes adskillige grader.
2. Derefter kommer varmebæreren ind i varmeveksleren (eller fordamperen) og overfører den indsamlede varmeenergi til det indre kredsløb.
3. Kølemediet (et stof med et lavt kogepunkt, som er under lavt tryk), som er placeret i det ydre kredsløb, opvarmes i fordamperen og omdannes til gas.
4. Derefter kommer det gasformige kølemiddel ind i kompressoren, hvor det komprimeres under højt tryk. Samtidig bliver kølemidlets temperatur endnu højere.
5. Varm gas kommer ind i kondensatoren, hvor den overfører termisk energi til kølevæsken i husets interne varmesystem.
6. Herefter returneres kølemediet, der har mistet varmen, til systemet i flydende tilstand.

Driften af ​​køleenheder er baseret på det samme princip, derfor kan nogle typer varmepumper om sommeren ganske vellykket bruges som klimaanlæg, dvs. til afkøling af rummet.

Varmepumpen giver dig mulighed for at varme huset ved hjælp af lavpotentialet termisk energi i miljøet

Video: enhed og betjening af termiske enheder

Typer af enheder

En klar idé om mulighederne for konstruktion af varmepumper er deres klassificering i henhold til typen af ​​kølevæske på konstruktionens ydre og indvendige konturer. Enheden kan modtage energi fra:

• jord;
• vand (krop af vand eller kilde);
• luft.

Inde i huset kan den modtagne termiske energi bruges i varmesystemet såvel som til opvarmning af vand eller til aircondition. Derfor er der flere typer varmepumper, afhængigt af kombinationen af ​​disse elementer og funktioner.

Grundvandsanlæg

At få varme fra jorden betragtes som en af ​​de mest effektive til denne type alternativ opvarmningda jordtemperaturen allerede ca. fem meter fra overfladen forbliver ganske konstant, er den lidt modtagelig for ændringer i vejrforhold.

En geotermisk varmepumpe bruger specielle varmeledende sonder

Som kølevæske på det eksterne kredsløb bruges en særlig væske, som normalt kaldes saltvand. Det er en miljøvenlig forbindelse.

Den ydre kontur af jord-vandvarmepumpen er lavet af plastrør. Du kan placere dem i jorden vandret eller lodret. I det første tilfælde skal du muligvis arbejde på et stort område, fra 25 til 50 kvadratmeter. m pr. kilowatt pumpeeffekt. De områder, der er forbeholdt den vandrette opsamler, kan ikke bruges til landbrugsformål. Her er det kun tilladt at opdele græsplænen eller udplantning af årlige blomsterplanter.

Til konstruktion af et lodret reservoir er der behov for et antal brønde med en dybde på 50-150 meter. Da jordens temperatur på denne dybde er højere og mere stabil, betragtes en sådan geotermisk varmepumpe som mere effektiv. I dette tilfælde bruges specielle dybdesonder til at overføre varme.

Vand-til-vand-pumpe

Varme kan være et lige så effektivt valg. pump vand vand, da vandtemperaturen ved store dybder forbliver ret høj og konstant. Som kilde til lavpotentialet termisk energi kan bruges:

• åbne reservoirer (søer, floder);
• grundvand (brønde, brønde);
• spildevand fra industrielle teknologiske cyklusser (omvendt vandforsyning).

Der er ingen grundlæggende forskelle i design af jord-vand eller vand-vand varmepumper. De mindst omkostninger kræver konstruktion af en varmepumpe, der bruger energien i et åbent reservoir: rør med et kølemiddel skal leveres med last og nedsænkes i vand. Brug af grundvandspotentialet kræver et mere komplekst design. En ekstra brønd kan være nødvendig for at udlede vandet, der passerer gennem varmeveksleren.

Brug af en vand-vand varmepumpe i en åben dam kan være meget fordelagtigt.

Universal mulighed "luft-vand"

Af effektivitet varmepumpe luftvand dårligere end andre modeller, fordi det i den kolde sæson er kraftigt reduceret. Til installationen kræver det imidlertid ikke komplekst arbejde med udgravning eller konstruktion af dybe brønde. Det er kun nødvendigt at vælge og installere passende udstyr, f.eks. Direkte på husets tag.

Luft-vand-varmepumpen kan installeres uden omfattende installation

Den utvivlsomme fordel ved dette design er evnen til at genbruge varme, der efterlader lokalerne opvarmet af varmepumpen med udblæsningsluft eller vand, såvel som røg, gas osv. For at kompensere for den manglende effekt af luftvarmepumpen om vinteren, bør alternative opvarmningsmuligheder overvejes.

Den mindst dyre mulighed kan være en luft-til-luft varmepumpe, hvis konstruktion ikke kræver kompliceret arbejde for at skabe et traditionelt vandvarmesystem i rum.

Læs mere om denne type varmepumpe i vores artikel:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html.

Fordele og ulemper ved systemet

Installation af en varmepumpe derhjemme og dets optagelse i varmesystemet eller oprettelsen af ​​en fuldgyldig varmestation vil løse en række presseproblemer og har følgende fordele:

• det er et autonomt varmesystem, hvis eneste centraliserede element er forbindelsen til elnettet;
• denne metode kan spare dyre energibærere betydeligt, som traditionelt bruges til opvarmning og reducerer brugesomkostningerne markant.Den gennemsnitlige varmeomdannelseskoefficient er 3,5 - 4,5. Fra 1 kW elektricitet genererer pumpen fra 3 til 7 kW varme. Disse er de højeste priser blandt alle typer kedler, der kører på ethvert brændstof;
• systemet er sikkert for menneskers sundhed og for miljøet. Det hjælper med at redde planetens ikke-vedvarende energiressourcer;
• brandsikkerhed og ikke-antændelighed på dele. Denne kedel overophedes ikke, eksploderer ikke, brænder ikke, afgiver ikke kulilte;
• en pumpe kan producere både varme og kulde, hvilket giver det nødvendige mikroklima i huset samt opvarmning af vand til husholdningsbehov;
• holdbarhed - I henhold til erfaringerne fra de europæiske beboere er udstyrets levetid 20-50 år;
• komfort og lydløs betjening. Systemet styres af automatisering;
• installation af pumpen kræver ikke godkendelser, som er nødvendige under installation, for eksempel af gasudstyr.

I Norge og Sverige opvarmes 95% af alle hjem med varmepumper.

Fordelene ved et sådant system er meget større end ulemperne

Ulemperne inkluderer:

• de relativt høje installationsomkostninger og selve pumpen afhænger tilbagebetalingen af ​​et sådant system af intensiteten af ​​dets drift;
• behovet for at tiltrække specialister og bruge specielt boring og andet udstyr til at udstyre en geotermisk pumpe med et lodret kredsløb, hvis dybde kan nå 200 m.

Sådan fremstilles en DIY varmepumpe

Det er rentabelt og praktisk at bruge varmepumper til at varme dit hjem. Erfaringen viser, at i private huse med et beboelsesareal på mere end 400 kvadratmeter. m et sådant design vil betale sig inden for et par års drift, på trods af de høje omkostninger. Ejere af huse med mere beskedne størrelser udvikler og installerer varmepumper af deres eget design. Her er nogle retningslinjer for oprettelse af disse nyttige enheder:

• Først skal du passe på køb af en kompressor, for eksempel designet til aircondition. Normalt er det fastgjort til væggen.
• en anden vigtig del af designet - kondensatoren - kan udføres uafhængigt. For at gøre dette skal du lave en spole af et kobberrør (mindst 1 mm tyk), som er placeret i et metal- eller plastikhus. En beholder med passende størrelse er velegnet som hus. Efter at spolen er installeret svejses tankens halvdele og monterer de nødvendige gevindforbindelser. Fordamperen monteres normalt også på væggen. For at fremstille en spole af høj kvalitet kan du vikle et kobber VVS-rør omkring et objekt med en passende diameter, en gascylinder er meget velegnet. For at sikre, at afstanden mellem svingene er den samme, skal du bruge et perforeret aluminiumshjørne, hvorpå spiralerne i spolen er fastgjort.
• endelig installation af dette udstyr: lodning af et kobberrør, injektion af freon osv. - bør kun udføres af en kvalificeret specialist. Ufuldstændige handlinger kan skade udstyret, derudover er de forbundet med en stor sandsynlighed for personskade.
• derefter er designet forbundet til det interne varmesystem i huset.
• derefter er det eksterne kredsløb installeret og tilsluttet, funktionerne i denne proces afhænger af typen af ​​varmepumpe.

Før varmepumpen startes, skader det ikke at diagnosticere husets ledningsnet og målerens tilstand. Gammelt og forældet udstyr skal udskiftes. Acceptabel effektmåler er mindst 40 ampere.

Desværre imødekommer ikke hver varmepumpe til opvarmning af hus ejerne. Oftest skyldes dette manglen på korrekte termodynamiske beregninger. Resultatet er et system med utilstrækkelig strøm, eller omkostningerne ved alt for kraftigt udstyr stiger urimeligt. For at vælge et system med en passende kapacitet er det nødvendigt at tage hensyn til bygningens varmetab samt mange andre egenskaber. Sådanne beregninger skal overlades til en konstruktør.

Omkostningseffektivitet og gennemførlighed ved brug af varmepumper

For at opnå betydelige besparelser på opvarmningsbudgettet i mange år er det nødvendigt at bruge betydelige midler på design- og installationsfasen. Tilbagebetaling af et sådant varmesystem er forsinket i tid, det afhænger af driftsbetingelserne.

Energi hentet fra miljøet kræver ikke betaling og slutter ikke der.

Hvis gulvet og væggene er korrekt isoleret i huset, fungerer varmepumpen så effektivt som muligt. Varmetab må ikke overstige 100 watt pr. Kvadrat. måler.

Det følgende er en sammenligning af opvarmningsomkostninger ved anvendelse af forskellige energikilder.

For at spare på opvarmning skal du bruge en betydelig mængde på at installere en varmepumpe

Det er meget fordelagtigt at inkludere pumpen i et system til gulvvarme eller vægge, hvor driftstemperaturen er ca. 40 grader. En indikator på besparelser kan betragtes som fraværet af overophedning af varmekredsen og frysning af kølevæsken, når pumpen er slukket, hvilket gør det muligt at øge systemets pålidelighed og reducere risikoen for en ulykke og hyppigheden af ​​forebyggende og reparationsarbejde.

Omkostningerne ved installation af et sådant system afhænger af flere faktorer:

• området med husets opvarmede lokaler;
• en række pumpe design;
• varmesystemer og rør lagt i huset;
• indikatorer for varmetab.

Til et lille hus på 130 kvadratmeter. m når du installerer en pumpe med et jordvarmeindtag, vil udstyrets omkostninger være 450.000 sider, og installationen trækker 300.000 p.

Luft-vandpumpe koster 300 00 r. Installationen vil være 80 000 r. Dette er den billigste mulighed.

Omkostningerne ved installation starter fra 450 tusind rubler.

De maksimale omkostninger kræves til dybboring med et lavt frysepunkt og for et stort område af huset, for eksempel 400 kvadratmeter. m. Udstyr koster 800.000 p., og installation - 360.000 p. Omkostninger inkluderer alt design og udgravning, jordarbejder og alle elementer i pumpe og varmesystem.

Materiale opdateret 03.03.2018