Lämpöpumpun toimintaperiaate talon lämmittämiseen

Lämpöenergian muuntamiseen, siirtämiseen ja muuntamiseen käytetään erityistä laitetta, joka muistuttaa ilmastointilaitetta tai jääkaappia. Lämpöpumppua ei käytetä lämmitykseen - se kuljettaa vain enemmän lämpöä kuin verkosta saa. Laitteen avulla voit pumpata maaperän, ilman tai veden energiaa lämmitysyhteyksiin.

Toimintaperiaate ja muotoilu

Lämpöpumppu koostuu freonipiiristä, jossa on kompressori, paisuntaventtiili, lämmönvaihtimet (lauhdutin, höyrystin) ja kupariputkesta. Kokoonpanot sidotaan yhteen liittimillä ja automaattisilla osilla.

Yksikön toimintaperiaate perustuu heikkolaatuisen lämmön valintaan:

• vesi (+2 - +7 astetta);
• ilma (-25 - +35 astetta);
• maaperä (-5 - +5 astetta).

Lämmönvarojen ottamisen aikana alkuperäinen väliaine jäähdytetään, ja sisäisen piirin kylmäaine alkaa kiehua ja muuttuu höyryksi. Kaasu puristuu kompressorilla ja menettää äkillisesti tilavuuden samalla kun lämpötila ja paine kasvavat. Lämmitetyn freonin toiminta on siirtää lämpöresursseja lämpöjohtoon. Lämpöpumput toimivat suljetun piirin periaatteella ja käyttävät vain energiaa lämmittämättä suoraan jäähdytysnestettä.

Yksikön avulla voit saada 3-5 kW lämpöä 1 kW käytetyistä energialähteistä.

Lämpöpumppujen lajikkeet

Lämpöpumput omakotitalon lämmitykseen luokitellaan useiden kriteerien mukaan. Voimansiirtotyypistä riippuen:

• Pakkaus - koostuu kompressorista, lauhduttimesta, höyrystimestä ja laajentimesta. Laitteet toimivat lämmönsiirtimen puristussyklin ja laajenemissyklin periaatteella lisälämmityksellä.
• Absorptio - toimi absorboivan aineen ja freonin perusteella. Absorptiolaite on tehokas ja uuden sukupolven pumppu.

Lämmönlähteen mukaan voit valita laitteen:

• ilma - poimii lämpöresurssit ilmakehästä;
• geoterminen - ottaa energiaa vedestä tai maaperästä;
• toissijainen - toimii veden tai ilman sekundäärilämmöllä.

Toissijaiset lämpölaitteet voivat ottaa energiaa viemäristä.

Lämpöpumppulaite eroaa myös ympäristön suhteen energian saannin ja muuntamisen, ominaisuuksien ja toimintatapojen suhteen.

Pohjavesijärjestelmä

Laitteiden avulla voit vastaanottaa lämpöä maan suolista ympäri vuoden. Seuraavat muutokset voidaan valita geotermisen piirin tyypin mukaan:

• Vaakasuora - järjestelmä putkien muodossa, jotka sijaitsevat maaperän jäätymisen alapuolella, 1,5-2 m: n syvyydessä. Lämpötila-alue koko vuoden ajan saavuttaa + 3 ... + 15 astetta, joten lämpöä voidaan saada milloin tahansa .
• Pystysuora - säiliö näyttää porausreiältä 50-200 m syvälle. Sisällä on erityisiä antureita, jotka ottavat lämpöä vakiolämpötilagradientista.

Pystysuoran muodon järjestämisessä on otettava huomioon maaperän geologinen koostumus. Sivustolle, jossa vaakasuora muoto sijaitsee, et voi rakentaa taloja, asentaa laattoja.

Vesi-vesi-järjestelmä

Huoneen lämmittämiseen on käytettävä pohjaveden energiaa, jonka lämpötila on tasainen +7 ja yli asteen. Tekniikka tarjoaa veden syöttämisen keskipakopumpulla erityiselle asemalle. Lämpöenergia siirtyy pakkasnesteeseen laitteen alaosassa.Tämä vaihtoehto on sallittu sivustoissa:

• ilman pohjavettä tai niiden esiintymisen vähimmäistaso;
• kaivoilla, joissa vesimerkki ei laske;
• vähäinen suolakoostumus ja saastuminen;
• varustettu viemärikaivolla, joka pystyy vastaanottamaan 2200 litraa jätevettä tunnissa.

Paras vaihtoehto vesi-vesilaitteille on joki tai muu vesistö.

Järjestelmä "vesi-ilma"

Lämpöpumput eivät lämmitä huoneiden ilmaa, vaan itse lämmönsiirtoainetta. Sitä voidaan käyttää lämmitykseen, käyttöveden valmistukseen. Järjestelmällä on useita etuja:

• asennettu ilman ulkoisen muodon poraamista;
• se on luotettava ja kestävä;
• tehokas syksyllä ja keväällä.

Pumppujen haittoja ovat:

• COP: n alentaminen, kun lämpötila saavuttaa +1,2 astetta;
• käyttämällä käänteistä sulatusta ulkoyksikössä.

Asemat eivät ole ainoat keinot lämmön tuottamiseksi. Ne toimivat yhdessä lämmityskattilan kanssa.

Ilma-ilma-järjestelmä

Ilma-ilma-laitteet vastaanottavat lämpöenergiaa kadun ilmamassoista. Ulkopuolelta ne muistuttavat ilmastointilaitteita, mutta ne voivat toimia alhaisissa lämpötiloissa. Kylmä ilma lämmitetään lauhduttimessa. TN: n etuja ovat:

• kustannukset, jotka ovat verrattavissa ilmastointilaitteen hintaan;
• nopea asennus;
• ei lämmönsiirtimien vuotoriskiä.

Järjestelmien haittoja:

• kyky toimia vain -20 asteen lämpötiloissa;
• tarve asentaa erityinen lohko jokaisen huoneen sisälle;
• olosuhteiden puute kuuman veden saamiseksi.

Ilma-ilma-lämmityslaitteita voidaan käyttää kesämökin tai maalaistalon lämmittämiseen.

Järjestelmän valintaperusteet

Ennen lämpöpumpun ostamista sinun on harkittava:

• Järjestelmän asennuskustannukset. VT: n liittämiseksi Moskovaan sinun on asetettava vaakasuora muoto. Kaivetaan kaivo (10 tuhatta ruplaa / vuoro kaivinkoneen vuokraamiseksi), sitten valmistellaan työtä (5 tuhatta ruplaa). Kaivon hinta on 1000 ruplaa / lm, ottaen huomioon anturin asennus ja putkisto. Jotta järjestelmä toimisi normaalisti, tarvitaan 350 m piiriä tai 350 tuhatta ruplaa.
• Energiankulutus. 9 kW: n lämpöpumppu kuluttaa sähköä 2,7 kW / h, mikä on halvempaa kuin vastaava sähkökattila.
• Palautus. Vaihtoehtoinen lämmitys maksaa asennuskustannukset ja sähkönkulutus huomioon ottaen kolmen vuoden kuluttua.
• Asuinpaikan alueen ilmasto-olosuhteet. TH ovat tehottomia alueilla, joilla on pakkaset talvet. He eivät pysty ottamaan tarvittavaa määrää lämpöä maaperästä, ilmasta tai vedestä.
• Laitteen virta. 10x10-neliöisen yksikerroksisen talon omistajan on tehtävä laskelmat seuraavien seikkojen perusteella: suurin negatiivinen lämpötila (-20 astetta); lämpötilaerot ulkona ja huoneessa (20 - -20 = 40); seinien lämpöhäviöt (tiili - 13,5 kW). Viimeiseen vähimmäistehon indikaattoriin on lisättävä noin 50%.
• Säiliön tilavuus. Kolmen pumpun käynnistyksen yhteydessä tarvitaan 30 litraa vettä, 5 käynnistystä - 20 litraa.

Varusteita valittaessa otetaan huomioon talon kunto ja sen alueen ominaisuudet, jossa se sijaitsee.

Hyödyt ja haitat

Lämmitysyhteydellä lämpöpumpulla on useita etuja:

• energiansäästö: kun kulutus on 1 kW / h, saadaan 4 kW / h lämpöä;
• vähentää järjestelmän korjauskustannuksia;
• monipuolisuus - sopii asennettavaksi alueille, joissa ei ole kaasuputkia, voimajohtoja, koska toimii ilmassa, maaperässä tai vedessä;
• järjestelmän täydellinen automatisointi - Pitkän poissaolon aikana omistaja voi asettaa vakiolämpötilan +10 astetta;
• ympäristöturvallisuus - ei tuota oksideja, happoja ja bentsoehappoyhdisteitä;
• ei hätätilanteita - jäähdytysneste ja järjestelmän osat eivät kuumene kriittisiin lämpötiloihin;
• kyky toimia jopa -15 asteen lämpötiloissa;
• palautuvuus - yksiköt jäähdyttävät taloa kesällä poistamalla huoneista lämmön ja ohjaamalla sen varmuuskopiointiin;
• pitkäaikainen käyttö: Ilman kunnostusta pumppua käytetään 25-50 vuotta, kompressorin varaosa vikaantuu 15-20 vuoden välein.

Lämpöpumppujen käytön haittoja ovat:

• taloudelliset kustannukset geotermisen järjestelmän järjestämisestä;
• järjestelmän pitkäaikainen (5-10 vuotta) takaisinmaksu;
• tarve käyttää lisälämmitystä kylmillä alueilla.

Lattialämmitysjärjestelmissä on sallittua käyttää puhallinkäämiä, jotka siirtävät lämpöä tai kylmää veteen. Jos sinulla on vanha koti, tarvitset lämmityksen uudistamista.

Suosittuja lämpöpumppujen valmistajia

Lämpöpumppuja tuottavat pääasiassa aasialaiset yritykset. Daikin, Mitsubishi Electric ja Hitach toimittivat ensimmäisenä Euroopan markkinoille. Laitteita tuottavat myös valmistajat Etelä-Koreasta (LG ja Samsung), Kiinasta (Midea ja Gree).

Eurooppalaisilla tuotemerkeillä Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus on myös ATW-muunnoksia.

DIY-lämpöpumppu

Lämpöpumppu on mahdollista tehdä itse vain pienen talon lämmitykseen.

1. Osta vanha jääkaappi ja pura se poistamalla automaatio.
2. Tee lauhdutin 100 litran terässäiliöstä, joka on leikattu kahtia. Kuparikäämi, jonka seinät ovat 1 mm paksut, sijoitetaan säiliöön.
3. Tee kela kiertämällä kupariputki kaasu- tai happisylinterin ympärille tarkkailemalla samaa etäisyyttä kierrosten välillä.
4. Kiinnitä käännökset pujottamalla lanka alumiinikulmien reikien läpi.
5. Hitsaa säiliön osat.
6. Tee höyrystin 60-80 litran muoviastiasta. Se on varustettu kelalla ja kierteellä viemäri- ja syöttöputkille.
7. Asenna laite huoneeseen ja vie siihen kaksi ilmakanavaa, leikattu etupuolelle.
8. Juotetut kupariputket, pumppu freonissa.
9. Tee käynnistys ja kytke rakenne lämmitykseen.

Ilmaa syötetään ylemmän kanavan kautta pakastimeen, jäähdytetään ja syötetään koteloon. Lämmityksen jälkeen takaseinässä olevalla lämmönvaihtimella ilmamassat tulevat huoneeseen.

Työn tuloksena saadaan järjestelmä, jossa on suljettu silmukka. Kylmäaine kiertää siinä, kuluttaa ja kuljettaa energiaa höyrystimestä lauhduttimeen. Vastaanotetulla lämpöenergialla on pieni teho, joten sen lisäksi on liitettävä lämpimän lattian tai matalan inertian tyyppiset lämpöpatterit.

Poistoveden lämpötila on enintään 50-60 astetta.

Kaavio

Kaksiarvoinen lämmitysjärjestelmä auttaa säästämään laitteen itsenäisessä valmistuksessa ja asennuksessa. Siihen sisältyy lämpöpumpun tehon laskeminen minimilämpötilan perusteella. Yksikkö ei toimi täydellä kapasiteetilla koko vuoden.

Nanot ovat tässä tapauksessa passiivinen yksikkö, johon kaasu- tai kiinteän polttoaineen kattila on kytketty. Ohitus on kytketty jälkimmäiseen.

Lämpöpumpun modifikaatiot ovat tehokkaita, mutta kalliita laitteita. Pitkällä takaisinmaksuaikalla ne ovat ainoa vaihtoehto alueilla, joilla ei ole kaasua.