Prinsippet om drift av en varmepumpe for oppvarming av et hus

For transformasjon, overføring og konvertering av varmeenergi brukes en spesiell enhet som ligner et klimaanlegg eller kjøleskap. Varmepumpen brukes ikke til oppvarming - den transporterer bare mer varme enn den mottar fra nettverket. Ved hjelp av enheten kan du pumpe jordens, luftens eller vannets energi til varmekommunikasjon.

Arbeidsprinsipp og design

Varmepumpen består av en freon-krets med en kompressor, en ekspansjonsventil, varmevekslere (kondensator, fordamper) og en kobberrørledning. Enhetene er bundet sammen ved hjelp av beslag og automatiske deler.

Prinsippet om drift av enheten er basert på valg av lavkvalitetsvarme:

• vann (fra +2 til +7 grader);
• luft (fra -25 til +35 grader);
• jord (fra -5 til +5 grader).

Under prosessen med å ta varmeressurser blir det opprinnelige mediet avkjølt, og kjølemediet i den interne kretsen begynner å koke og forvandles til damp. Gassen komprimeres av kompressoren og mister plutselig volum samtidig som temperatur og trykk økes. Handlingen til det oppvarmede freon er å overføre varmekilder til oppvarmingsledningen. Varmepumper bruker et lukket kretsprinsipp og bruker bare energi uten direkte oppvarming av kjølevæsken.

Enheten lar deg få 3-5 kW varme fra 1 kW brukte energiressurser.

Varianter av varmepumper

Varmepumper for oppvarming av et privat hus er klassifisert i henhold til flere kriterier. Avhengig av type kraftoverføring:

• Kompresjon - består av en kompressor, kondensator, fordamper og ekspander. Utstyret fungerer på prinsippet om en syklus med kompresjon og utvidelse av varmebæreren med videre oppvarming.
• Absorpsjon - operer på basis av en absorberende og freon. Absorpsjonsinnretningen er effektiv og er en ny generasjons pumpe.

I henhold til varmekilden kan du velge enheten:

• luft - trekker ut termiske ressurser fra atmosfæren;
• geotermisk - tar energi fra vann eller jord;
• sekundær - fungerer med sekundær varme av vann eller luft.

Sekundære varmeenheter kan ta energi fra kloakk.

Varmepumpeapparatet er også forskjellig når det gjelder miljø for inntak og transformasjon av energi, funksjoner og driftsmetoder.

Grunnvannssystem

Enhetene lar deg motta varme fra jordens tarm hele året. Følgende modifikasjoner kan velges i henhold til typen geotermisk krets:

• Horisontalt - et system i form av rør som ligger under frysing av jorda, på en dybde på 1,5-2 m. Temperaturregimet gjennom året når + 3 ... + 15 grader, slik at varme kan oppnås når som helst .
• Vertikal - reservoaret ser ut som et borehull på 50-200 m dypt. Inne er det spesielle sonder som tar varme fra en konstant temperaturgradient.

Når du arrangerer en vertikal kontur, må jordens geologiske sammensetning tas i betraktning. På stedet der den horisontale konturen ligger, kan du ikke bygge hus, legge fliser.

Vann-til-vann-system

For å varme opp rommet må du bruke grunnvannsenergien med en konstant temperatur på +7 og over grader. Teknologien sørger for tilførsel av vann med en sentrifugalpumpe til en spesiell stasjon. Termisk energi overføres til frostvæske ved den nedre kretsen på enheten.Dette alternativet er tillatt på nettsteder:

• uten grunnvann eller med et minimumsnivå av deres forekomst;
• med brønner der vannmerket ikke synker;
• med minimal saltsammensetning og forurensning;
• utstyrt med en dreneringsbrønn som kan motta fra 2200 liter avløpsvann i timen.

Det beste alternativet for vann-til-vann-utstyr er et område nær en elv eller annen vannmasse.

System "vann-luft"

Varmepumper varmer ikke luften inne i rommene, men selve varmebæreren. Den kan brukes til oppvarming, varmtvannsberedning. Systemet har en rekke fordeler:

• installert uten å bore en ekstern kontur;
• den er pålitelig og holdbar;
• effektiv om høsten og våren.

Ulempene med pumper inkluderer:

• reduksjon i COP når temperaturen når +1,2 grader;
• ved å bruke revers for avriming av utendørsanlegget.

Stasjoner er ikke det eneste middelet for å generere varme. De fungerer sammen med en varmekjele.

Luft-til-luft-system

Luft-til-luft-enheter mottar varmeenergi fra gateluftmassene. Utad ligner de på klimaanlegg, men de kan fungere ved lave temperaturer. Kald luft varmes opp i en kondensator. Fordelene med TN inkluderer:

• kostnad som kan sammenlignes med prisen på et klimaanlegg;
• rask installasjon;
• ingen fare for lekkasje av varmebærere.

Blant ulempene med systemene:

• evnen til å operere bare ved temperaturer opp til -20 grader;
• behovet for å installere en spesiell blokk inne i hvert rom;
• mangel på forhold for å skaffe varmt vann.

Luft-til-luft-oppvarmingsutstyr kan brukes til å varme opp en sommerhus eller et landsted.

Systemvalgskriterier

Før du kjøper en varmepumpe, må du vurdere:

• Systemoppsettkostnader. For å koble til en VT i Moskva, må du legge en horisontal kontur. Det graves en grop (10 tusen rubler / skift for leie av en gravemaskin), deretter utføres forberedelser for arbeid (5 tusen rubler). Brønnen koster 1000 rubler / lm, med tanke på installasjon og rørføring av sonden. For at systemet skal fungere normalt, vil det være behov for 350 m av kretsen eller 350 tusen rubler.
• Energiforbruk. En 9 kW varmepumpe bruker 2,7 kW / t strøm, noe som er billigere enn en lignende elektrisk kjele.
• Tilbakebetaling. Alternativ oppvarming, tatt i betraktning installasjonskostnader og strømforbruk, vil lønne seg etter 3 år.
• Klimatiske forhold i bostedsregionen. TH er ineffektive i områder med frostvintre. De vil ikke kunne ta den nødvendige mengden varme fra jord, luft eller vann.
• Enhetens strøm. Eieren av et enetasjes hus med 10x10 firkanter må gjøre beregninger basert på: den maksimale negative temperaturen (-20 grader); temperaturforskjeller utenfor og i rommet (20 - -20 = 40); varmetap av vegger (murstein - 13,5 kW). Til den siste indikatoren for minimumseffekt, må du legge til ca 50%.
• Lagringstank kapasitet. Med 3 starter av pumpen, trengs 30 liter vann, med 5 starter - 20 liter.

Når du velger utstyr, tas husets tilstand og funksjonene i området der det ligger i betraktning.

Fordeler og ulemper

Varmekommunikasjon med en varmepumpe har en rekke fordeler:

• energisparing: ved et forbruk på 1 kW / t oppnås 4 kW / t varme;
• redusere kostnadene for å reparere systemet;
• allsidighet - egnet for installasjon i områder uten gassledninger, kraftledninger, fordi vil operere på luft, jord eller vann;
• full automatisering av systemet - i tilfelle et langt fravær kan eieren stille et konstant temperaturregime på +10 grader;
• miljøsikkerhet - produserer ikke oksider, syrer og benzosyreforbindelser;
• ingen nødsituasjoner - kjølevæsken og systemkomponentene varmes ikke opp til kritiske temperaturer;
• evnen til å operere ved temperaturer opp til -15 grader;
• reversibilitet - enhetene kjøler huset om sommeren, fjerner varmen fra rommene og leder det til sikkerhetskopimiljøet;
• langvarig bruk: uten større reparasjoner, brukes pumpen i 25-50 år, kompressorens reservedel svikter hvert 15-20 år.

Ulempene med å bruke varmepumper inkluderer:

• økonomiske kostnader for organisering av et geotermisk system;
• langsiktig (5-10 år) tilbakebetaling av systemet;
• behovet for å bruke tilleggsoppvarming i kalde områder.

I gulvvarmesystemer er det tillatt å bruke viftspoleenheter som overfører varme eller kulde til luft fra vann. Hvis du har et gammelt hjem, trenger du ombygging av oppvarming.

Populære produsenter av varmepumper

Varmepumper produseres hovedsakelig av selskaper fra Asia. Daikin, Mitsubishi Electric og Hitach var de første som leverte det europeiske markedet. Utstyret er også produsert av produsenter fra Sør-Korea (LG og Samsung), Kina (Midea og Gree).

Europeiske merker Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus har også ATW-modifikasjoner.

DIY varmepumpe

Det er mulig å lage en varmepumpe bare for oppvarming av et lite hus.

1. Kjøp et gammelt kjøleskap og demonter det ved å fjerne automatiseringen.
2. Lag en kondensator fra en 100 L ståltank kuttet i to. En kobberspiral med 1 mm tykke vegger er plassert i tanken.
3. Lag en spole ved å vikle et kobberrør rundt en gass- eller oksygenflaske, og observer samme avstand mellom svingene.
4. Fest svingene ved å tre ledningen gjennom hullene i aluminiumshjørnene.
5. Sveis deler av tanken.
6. Lag en fordamper fra en 60-80 liters plastbeholder. Den er utstyrt med en spole og en tråd for avløps- og tilførselsrørene.
7. Installer utstyret i rommet og ta med 2 luftkanaler til det, kuttet i frontrammen.
8. Loddet kobberrør, pump inn freon.
9. Start en start og koble strukturen til oppvarmingen.

Luft vil bli tilført gjennom den øvre kanalen til fryseren, avkjølt og tilført huset. Etter oppvarming av en varmeveksler på bakveggen, kommer luftmasser inn i rommet.

Som et resultat av arbeidet oppnås et system med lukket sløyfe. Kjølevæske sirkulerer i det, tar og transporterer energi fra fordamperen til kondensatoren. Den mottatte varmeenergien har liten effekt, derfor er det nødvendig å i tillegg koble et varmt gulv eller radiatorer med lav inerti.

Utløpsvannstemperaturen vil ikke være mer enn 50-60 grader.

Ordning

En toverdig oppvarmingsordning vil bidra til å spare på uavhengig produksjon av enheten og installasjonen. Det innebærer å beregne kraften til varmepumpen basert på minimumstemperaturen. Enheten vil ikke fungere med full kapasitet gjennom hele året.

Nanos er i dette tilfellet en passiv enhet som en gass eller kjele med fast drivstoff er koblet til. Bypass er koblet til sistnevnte.

Modifikasjoner på termisk pumpe er effektivt, men dyrt utstyr. Med en lang tilbakebetalingsperiode vil de være det eneste alternativet i områder uten gassforsyning.