Das Funktionsprinzip und die Beschreibung von Wärmepumpen für die Wohnungsheizung

Wärmepumpen gelten als die besten unter allen alternativen Heizsystemen im Haushalt. Sie unterscheiden sich nicht nur im Design, sondern auch in der Effizienz. Um das beste Modell auszuwählen, sollte man daher das Funktionsprinzip von Wärmepumpen zum Heizen eines Hauses verstehen.

So funktionieren Wärmepumpen

Betriebsdiagramm der Wärmepumpe
Betriebsdiagramm der Wärmepumpe

Um den Betrieb einer Wärmepumpe besser zu verstehen, können Sie ihre häufigste Anwendung betrachten - in herkömmlichen Kühlschränken. Grundsätzlich unterscheiden sich Luftwärmepumpen zum Heizen geringfügig von diesen. Der Unterschied liegt in der Aufnahme von Wärmeenergie, nicht von Kälte.

Wie eine Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses funktioniert, können Sie nach Berücksichtigung des allgemeinen Betriebsschemas herausfinden. Zur Wärmeerzeugung verfügt die Struktur über einen internen Kreislauf, durch den das Kältemittel strömt. Es wird über einen Wärmetauscher an die Heizungsrohre des Hauses angeschlossen. Die Aufnahme von Wärme von einer externen Quelle erfolgt aufgrund eines zusätzlichen Kreislaufs. Überlegen Sie, wie das Heizen mit einer Wärmepumpe funktioniert:

  1. Das Kältemittel befindet sich in gasförmigem Zustand. Er erhält Wärmeenergie von einem externen Kreislauf. In diesem Fall reicht es aus, wenn die Gastemperatur auf + 10 ° C ansteigt.
  2. Erhöhen des Drucks des Kältemittels, um es in einen flüssigen Zustand zu überführen. Dazu müssen Luftwärmepumpen zur Beheizung eines Hauses über einen Kompressor verfügen. In diesem Fall steigt die Temperatur der Flüssigkeit auf + 65 ° C.
  3. Mit Hilfe eines Wärmetauschers wird Wärme an das Heizsystem im Haus abgegeben.
  4. Drosselklappe und Tropfer reduzieren den Druck und bewirken dadurch einen umgekehrten Übergang des Kältemittels vom flüssigen in den gasförmigen Zustand, um den Vorgang zu wiederholen.

Ist das Heizen Ihres Hauses mit einer Wärmepumpe effizient? In vielen Fällen wird dieses System als Zusatzsystem installiert, um die Kosten der Hauptwärmeversorgung zu reduzieren. Einer der Nachteile ist die Unfähigkeit, Wärmepumpen zum Heizen eines Hauses mit normaler Effizienz und Zuverlässigkeit mit eigenen Händen herzustellen. Für die Herstellung müssen Sie komplexe Berechnungen durchführen und die richtigen Materialien auswählen. Sie können eine Analogie zu Haushaltskühlschränken ziehen - fast niemand stellt sie selbst her und bevorzugt zuverlässige Fabrikmodelle.

Fast alle Bewertungen von Wärmepumpen für die Hausheizung weisen auf die direkte Abhängigkeit der Wärmequelle vom Primärkreis von der Effizienz des Geräts hin.

Arten von Wärmepumpen zum Heizen

Arten der Wärmeversorgung mit Wärmepumpen
Arten der Wärmeversorgung mit Wärmepumpen

Die wichtigste Aufgabe bei der Planung der Beheizung eines Hauses mit einer Wärmepumpe ist die Wahl eines Mediums zur Erwärmung des Kühlmittels im Primärkreislauf. Es gibt mehrere Arten von Heizgeräten dieser Art, die sich an unterschiedliche Heizmedien anpassen können.

Die wichtigste Bedingung ist die Umgebungstemperatur. Da es in der Praxis nicht möglich ist, Wärmepumpen zum Heizen mit eigenen Händen herzustellen, berücksichtigen wir die Auswahlkriterien für Werksmodelle:

  • Umgebungstemperatur... Es sollte mindestens + 6-8 ° C betragen. Andernfalls sinkt der Wirkungsgrad der Luftwärmepumpe zum Heizen auf Null;
  • Auswahl des Heizmediums für den Primärkreis... Es kann Wasser, Erde oder Luft sein. Es ist wichtig, dass die erste Bedingung erfüllt ist;
  • Richtige Organisation der Heizung mit einer Wärmepumpe - Einbauort der Heizung... Die beste Möglichkeit wäre, das System in einem beheizten, trockenen Raum zu installieren. Auf diese Weise können zusätzliche Wärmeverluste vermieden werden. Gleichzeitig muss jedoch die Zufuhr des Kühlmittels zum Wärmetauscher des Primärkreislaufs sichergestellt werden.

Aufgrund des ersten Punktes sind Luftwärmepumpen zum Heizen eines Hauses wirkungslos. Ausnahmen sind Modelle mit innovativen Wärmeübertragungssystemen. Ihre Kosten bleiben jedoch hoch.

Selbst moderne Modelle von Luftwärmepumpen für die Hausheizung können das Kühlmittel nicht richtig aufheizen, wenn die Außentemperatur auf -15 ° C sinkt.

Erdwärmepumpe

Funktionsprinzip einer Erdwärmepumpe
Funktionsprinzip einer Erdwärmepumpe

Bewertungen von Wärmepumpen für Erdwärme haben die positivsten Empfehlungen in Bezug auf Betrieb und Effizienz. Ihr Primärkreis befindet sich im Boden, was eine Reihe von Vorteilen bietet.

Nachteilig ist die aufwendige Einrichtung dieser Art der Wärmeversorgung. Im Gegensatz zu selbstgebauten Luftwärmepumpen zum Heizen ist die Installation des Primärkreises aufwendig. Es gibt zwei Möglichkeiten, die externe Leitung zu finden:

  • Horizontal... Die Rohre befinden sich unterhalb des Gefrierpunkts des Bodens. Damit das System richtig funktioniert, muss der Abstand zwischen den Linien mindestens 15 cm betragen;
  • Vertikal... Um Rohrleitungen zu installieren, werden Brunnen bis zu einer Tiefe von 50 m gebohrt. Bewertungen von Wärmepumpen zum Heizen eines Hauses sprechen von der hohen Zuverlässigkeit der Ausrüstung unabhängig von der Außentemperatur.

Vor der Auswahl der Ausrüstung müssen die Eigenschaften des Bodens - der Gefriergrad und die Zusammensetzung - analysiert werden. Der Betrieb einer Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses hängt direkt vom Erwärmungsgrad des Kühlmittels im Primärkreislauf ab. Daher sollte die Bodentemperatur mindestens + 7 ° C betragen.

Sie können eine Wärmepumpe mit geringer Leistung zum Heizen selbst herstellen. Verwenden Sie dazu einen Kompressor aus dem Kühlschrank. Aber das Rohrleitungssystem und das Pumpen von Freon in den Kreislauf dürfen nur Fachleuten anvertraut werden.

Luft-Luft-Heizsystem

Diagramm der Luftwärmepumpe
Diagramm der Luftwärmepumpe

Luftwärmepumpen arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip, um ein Haus mit Wärme zu versorgen. Der Unterschied liegt in der Nutzung der Außenluft als primäres Heizmedium.

Einer der Nachteile dieses Geräts ist die Unfähigkeit, zu Hause an die Warmwasserbereitung anzuschließen. Die Wärmeübertragung vom komprimierten Kältemittel in der Luftwärmepumpe zur Wärmeversorgung erfolgt direkt in den Raum. Alternativ kann ein Chiller-Francoil-System nach dem gleichen Prinzip installiert werden. Die Kosten sind jedoch sehr hoch - der Kauf mit einer Leistung von 24 kW kostet mindestens 900 Tausend Rubel.

Warum wird das Heizen Ihres Hauses mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe immer beliebter? Dies kann durch eine Reihe von Gründen erklärt werden:

  • Einfache Installation. In Bezug auf die Arbeitsintensität unterscheidet es sich nicht von der Installation einer Split-Klimaanlage;
  • Die Arbeit einer Wärmepumpe zum Heizen des Hauses und zum Kühlen;
  • Weniger Schleifen führen zu einer erhöhten Systemzuverlässigkeit.
Wärmepumpe mit Einspritzleitung
Wärmepumpe mit Einspritzleitung

Aber ist es möglich, diese Heizung auch in Regionen mit niedrigen Temperaturen im Winter zu betreiben? Dazu muss mit einer Wärmepumpe mit einem Zusatzmodul - einer Einspritzleitung - geheizt werden.

Es fügt automatisch Kältemittel hinzu, damit der Hauptkreislauf ordnungsgemäß funktioniert. Somit wird der optimale Betrieb des Gerätes auch dann erreicht, wenn die Außenluft auf -15 °C reduziert wird.

Bei Bewertungen von Luftwärmepumpen wird dem Standort des Innengeräts im Haus besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Es sollte heiße Luft durch den Raum blasen.

Wasser-Wasser-Pumpe zur Heizungsversorgung

Wärmepumpe Wasser-zu-Wasser
Wärmepumpe Wasser-zu-Wasser

Für Regionen mit warmen Wintern empfiehlt sich der Einbau von Pumpen, bei denen ein Reservoir als Primärkreislauf verwendet wird. Es ist wichtig, dass die Temperatur darin nicht unter + 7 ° C fällt.

Der Hauptvorteil dieses Systems ist die schnelle Montage und Demontage des flexiblen Rohrleitungssystems. Dazu ist es notwendig, das Material für die Herstellung von Autobahnen im Voraus zu überdenken. Die beste Option ist die Verwendung von vernetzten Polyethylenrohren mit einer zusätzlichen luftdichten Schicht.

Solche Systeme werden verwendet, um das Haus in einer Zeit zu heizen, in der die Außentemperatur nicht unter -7 ° C fällt. Außerdem werden Wasser/Wasser-Wärmepumpen zur Kühlung der Luft im Sommer oder zur Warmwasserbereitung eingesetzt.

Bei der Installation der externen Schaltung ist darauf zu achten, dass die Leitungen nicht geknickt werden. Andernfalls wird die Bewegung des Kühlmittels gestoppt.

Wärmepumpenbewertungen

Die Kenntnis von realen Schätzungen des Wärmepumpenbetriebs ist eines der vorhandenen Instrumente, um die Machbarkeit des Kaufs und der Installation zu bestimmen. Einige der negativen Bewertungen über Wärmepumpen zum Heizen von Häusern sind auf Installations- und Bedienungsfehler zurückzuführen:

  • Nach langer Analyse der Angebote auf dem Markt haben wir uns für die Anschaffung einer Wärmepumpe für unser Haus entschieden. Wir haben uns für ein vertikales Boden-Luft-System entschieden. Nach der Analyse des Bodens vor Ort stellte sich heraus, dass wir einen hohen Wasserstand haben. Für eine Wärmepumpe ist dies sogar noch besser - statt 30 m Die Tiefe des Brunnens wurde 12 gemacht Die Anlage funktioniert bereits seit dem zweiten Jahr einwandfrei;
  • Bei dem Projekt, das Sommerhaus mit Hilfe einer Wärmepumpe zu beheizen, rechneten sie damit, Wasser in Rohren auf bis zu + 70 ° C zu erhitzen. Tatsächlich stieg es nicht über + 50 ° . Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die Amortisationszeit etwa 15 Jahre betrug. Jetzt, nach dem ersten Monat der Arbeit, hat sich die Situation etwas verbessert. Sie benötigen jedoch noch zusätzliche Heizung - Gas oder mit einem Festbrennstoffkessel. Denken Sie über die Auswahl und Installation nach.

Sollten Sie eine Wärmepumpe zum Heizen eines Privathauses installieren? Wenn es die Finanzen zulassen, auf jeden Fall ja. Zuerst müssen Sie jedoch das richtige Gerätemodell und einen Auftragnehmer für die Installation auswählen.

Zur Überprüfung wird empfohlen, sich ein Video über die installierte Wasser-Luft-Wärmepumpe anzusehen:

ihousetop.decorexpro.com/de/
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