Топлотне пумпе за грејање у кући: врсте и принцип рада

Алтернативне могућности грејања укључују растућу популарност топлотних пумпи. Високи трошкови опреме и уградња таквог дизајна не дозвољавају неким власницима приватних кућа да смање трошкове грејања. Они би дефинитивно требали размислити о томе да направите себи топлотну пумпу.

Уређај и принцип рада

Скоро сваки медијум који нас окружује има одређену количину топлотне енергије, под условом да њена температура прелази 1° ЦЗашто не бисте користили нешто од ове енергије за грејање сопственог дома? То се ради помоћу топлотне пумпе.

Основан је принцип рада топлотне пумпе који се заснива на преносу топлоте из извора са ниским потенцијалом топлотне енергије у топлотни носач који има вишу температуру. У пракси то изгледа овако:

1. Расхладна течност улази у цевовод, који се налази, на пример, у земљи, и загрева се неколико степени.
2. Тада топлотни носач улази у измењивач топлоте (или испаривач) и преноси прикупљену топлотну енергију у унутрашњи круг.
3. Расхладно средство (супстанца са ниском тачком кључања, која је под ниским притиском), а која се налази у спољњем кругу, загрева се у испаривачу и претвара се у гас.
4. Тада гасовити расхладни медиј улази у компресор, где се компримира под високим притиском. Истовремено, температура расхладног средства постаје још виша.
5. Врући гас улази у кондензатор, где топлотну енергију преноси до расхладне течности кућног система за грејање.
6. Након тога, расхладно средство које је изгубило топлоту враћа се у систем у течном стању.

Рад расхладних јединица заснован је на истом принципу, тако да се неке врсте топлотних пумпи љети могу прилично успјешно користити као клима уређаји, односно за хлађење просторије.

Топлотна пумпа омогућава гријање куће користећи ниско-потенцијалну топлотну енергију околиша

Видео: уређај и рад термичких јединица

Врсте јединица

Јасна идеја опција дизајна топлотних пумпи је њихова класификација према врсти расхладног средства на спољној и унутрашњој контури конструкције. Уређај може примити енергију из:

• земља;
• вода (водено тело или извор);
• ваздух.

Унутар куће примљена топлотна енергија може се користити у систему грејања, као и за загревање воде или за климатизацију. Због тога постоји неколико врста топлотних пумпи, зависно од комбинације ових елемената и функција.

Систем подземних вода

Добијање топлоте из земље сматра се једним од најефикаснијих за ову врсту алтернативно грејањепошто већ на око пет метара од површине температура тла остаје прилично константна, мало је подложна променама временских услова.

Геотермална топлотна пумпа користи посебне сонде за провођење топлоте

Као расхладна течност у спољњем кругу користи се посебна течност, која се обично назива слани раствор. То је еколошки прихватљиво једињење.

Спољна контура топлотне пумпе земља-вода направљена је од пластичних цеви. Можете их поставити у земљу водоравно или вертикално. У првом случају ћете можда требати да радите на великој површини, од 25 до 50 квадратних метара. м по киловату снаге пумпе. Површине резервиране за хоризонтални сакупљач не могу се користити у пољопривредне сврхе. Овде је дозвољено само пропадање травњака или садња једногодишњих цватњих биљака.

За изградњу вертикалног резервоара биће потребан одређени број бунара дубине 50-150 метара. Пошто је температура тла на овој дубини виша и стабилнија, таква геотермална топлотна пумпа сматра се ефикаснијом. У овом случају се користе посебне сонде за дубину за пренос топлоте.

Пумпа од воде до воде

Топлина може бити једнако ефикасан избор. пумпа воду за воду, јер на великим дубинама температура воде остаје прилично висока и константна. Као извор ниске потенцијалне топлотне енергије могу се користити:

• отворени резервоари (језера, реке);
• подземне воде (бунари, бунари);
• отпадне воде индустријских технолошких циклуса (обрнуто водоснабдевање).

Нема фундаменталних разлика у дизајну топлотних пумпи земља-вода или вода-вода. Најмањи трошак захтеваће изградњу топлотне пумпе која користи енергију отвореног резервоара: цеви са расхладном течношћу морају бити снабдевене теретом и уроњене у воду. Коришћење потенцијала подземних вода захтеват ће сложенији дизајн. За испуштање воде која пролази кроз измјењивач топлоте може бити потребан додатни бунар.

Употреба топлотне пумпе вода-вода у отвореном базену може бити веома корисна.

Универзална опција "ваздух-вода"

По ефикасности топлотна пумпа ваздух воде инфериорни су од других модела, јер у хладној сезони његова снага је значајно смањена. Међутим, за његово постављање није потребан сложени ископ или изградња дубоких бунара. Потребно је само одабрати и инсталирати одговарајућу опрему, на пример, директно на кров куће.

Топлотна пумпа ваздух-вода може да се инсталира без опсежних инсталационих радова

Несумњива предност овог дизајна је могућност поновне употребе топлоте која напушта просторије гријане топлотном пумпом испушним ваздухом или водом, као и димом, гасом итд. Да би се надокнадио недостатак снаге ваздушне топлотне пумпе зими, треба размотрити алтернативне могућности грејања.

Најмање скупа опција може бити топлотна пумпа ваздух / ваздух, чија конструкција не захтева компликоване радове за стварање традиционалног система грејања воде у собама.

Прочитајте више о овој врсти топлотне пумпе у нашем чланку:хттпс://аффиццхн.цом/отопление/алт_отопление/тепловој-насос-воздук-воздук.хтмл.

Предности и недостаци система

Инсталација топлотне пумпе код куће и њено укључивање у систем грејања или стварање пуноправне грејне станице решиће бројне хитне проблеме и има следеће предности:

• то је аутономни систем грејања, чији је једини централизовани елемент прикључак на електроенергетску мрежу;
• ова метода може значајно уштедети на скупим енергетским носачима, који се традиционално користе за грејање и значајно смањују трошкове комуналних услуга.Просечни коефицијент конверзије топлоте је 3,5 - 4,5. Са 1 кВ електричне енергије, пумпа производи 3 до 7 кВ топлоте. Ово су највише стопе међу свим врстама котлова на било које гориво;
• систем је сигуран за здравље људи и животну средину. Помаже у уштеди необновљивих извора енергије на планети;
• пожарна сигурност и незапаљивост дијелова. Овај котао се не прегрева, не експлодира, не сагорева, не емитује угљен моноксид;
• једна пумпа може произвести и топлоту и хладноћу, пружајући потребну микроклиму у кући, као и грејање воде за кућне потребе;
• трајност - према искуству европских становника, радни век опреме је 20-50 година;
• удобност и тихи рад. Системом се управља аутоматизацијом;
• Уградња пумпе не захтева одобрења која су потребна током инсталације, на пример, гасне опреме.

У Норвешкој и Шведској 95% свих домова греју топлотним пумпама.

Предности таквог система су много веће од недостатака

Недостаци укључују:

• релативно високи трошкови уградње и саме пумпе, повраћај таквог система зависи од интензитета његовог рада;
• потреба за привлачењем стручњака и коришћењем специјалне опреме за бушење и друге опреме за опремање геотермалне пумпе вертикалним кругом, чија дубина може достићи 200 м.

Како направити ДИИ топлотну пумпу

Коришћење топлотних пумпи за грејање вашег дома је исплативо и практично. Искуство показује да су у приватним кућама стамбене површине веће од 400 квадратних метара. м, такав дизајн ће се исплатити у року од неколико година рада, упркос високим трошковима. Власници кућа скромнијих димензија успешно развијају и уграђују топлотне пумпе сопственог дизајна. Ево неких смерница за креирање ових корисних уређаја:

• Прво се морате побринути за куповину компресора, на пример, дизајнираног за климатизацију. Обично је фиксиран на зид.
• још један важан део дизајна - кондензатор - може се обавити независно. Да бисте то учинили, треба да направите завојницу од бакрене цеви (дебљине најмање 1 мм) која се поставља у металну или пластичну футролу. Резервоар одговарајуће величине је погодан као кућиште. Након што је завојница инсталирана, половине резервоара су заварене и монтирају потребне навојне спојеве. Испаривач се обично поставља и на зид. Да бисте направили висококвалитетни завојницу, можете да окачите бакарну водоводну цев око објекта одговарајућег пречника, прилично је погодан гасни цилиндар. Да бисте осигурали да је растојање између завоја исто, користите перфорирани алуминијски угао на који су фиксиране завојнице.
• коначну инсталацију ове опреме: лемљење бакарне цеви, убризгавање фреона итд. - треба да изводи само квалификован стручњак. Непримјерене радње могу оштетити опрему, осим тога повезане су са великом вјероватноћом личних повреда.
• након тога дизајн је повезан са унутрашњим системом грејања куће.
• затим се уграђује и повезује спољни круг, карактеристике овог процеса зависе од врсте топлотне пумпе.

Пре покретања топлотне пумпе, неће наштетити дијагностицирању стања ожичења и бројила куће. Стара и застарела опрема мора се заменити. Прихватљиви мјерач снаге је најмање 40 ампера.

Нажалост, није свака топлотна пумпа за грејање кућа испунила очекивања власника. Најчешће је то последица недостатка исправних термодинамичких прорачуна. Резултат је систем са недовољном снагом или трошкови претјерано моћне опреме неразумно расту. Да бисте одабрали систем одговарајућег капацитета, потребно је узети у обзир губитак топлоте зграде, као и многе друге карактеристике. Такве калкулације треба поверити инжењеру пројектанта.

Исплативост и изводљивост употребе топлотних пумпи

Да би се постигле значајне уштеде на буџету за грејање дуги низ година, потребно је потрошити значајна средства у фази пројектовања и уградње. Отплата таквог система грејања касни у времену, то зависи од радних услова.

Енергија узета из окружења не захтева плаћање и ту не завршава.

Ако су под и зидови правилно изолирани у кући, тада ће топлотна пумпа радити што је могуће ефикасније. Губитак топлине не би требао бити већи од 100 вати по 1 квадратном. метар.

Испод је поређење трошкова грејања при коришћењу различитих извора енергије.

Да бисте уштедјели на гријању, морате потрошити велику количину на инсталирању топлотне пумпе

Веома је корисно укључити пумпу у систем подног грејања или зидова, где је радна температура приближно 40 степени. Као показатељ уштеде може се сматрати одсуство прегревања круга грејања и замрзавање расхладне течности када је пумпа искључена, што побољшава поузданост система и смањује ризик од незгоде и учесталост превентивних и поправних радова.

Трошкови инсталације таквог система зависе од неколико фактора:

• површина грејних просторија куће;
• разноликост дизајна пумпи;
• систем грејања и цеви постављене у кући;
• индикатори губитка топлоте

За малу кућу од 130 квадратних метара. м када инсталирате пумпу са доводом топлотне површине земље, цена опреме биће 450 000 п., а инсталација ће повући 300 000 п.

Пумпа ваздух-вода коштат ће 300 00 р., Уградња ће бити 80 000 р. Ово је најјефтинија опција.

Цена инсталација почиње од 450 хиљада рубаља.

Максимални трошкови биће потребни за дубинско бушење са ниском тачком смрзавања и за велику површину куће, на пример, 400 квадратних метара. м. Опрема ће коштати 800 000 п., а уградња - 360 000 п. Трошкови укључују све пројектовање и ископавање, земљане радове и све елементе пумпе и грејног система.

Материјал ажуриран 03.03.2018