Топлинска пумпа со сопствени раце за загревање на куќата

Топлинската пумпа (ТН) е иновативно, ефикасно, еколошко и буџетско решение за производство на топлина за потребите на топла вода и за греење. Принципот на неговото работење е едноставен. Уредот зема топлина од природни медиуми (воздух, земја, вода) и се храни во системот за греење (ОС) и системот за топла вода.

Внатрешната течност за ладење (амонијак или друго средство за ладење) зема енергија од околината и го транспортира до испарувачот. Во него ладилното средство од течноста се претвора во гас со испарување. Во следната фаза, волуменот на гасовит течноста за ладење е намален и, следствено, неговата температура се зголемува.

Топла течноста за ладење циркулира во кондензаторот, топлината од која влегува во системот за греење дома. Експанзиониот вентил овозможува повторно ладење на ладилникот и започнува нов топлински циклус, што создава исклучително ефикасен систем за снабдување со топлина.

Дијаграми за поврзување на изворот на греење и ефикасност

Ефикасноста на таквата пумпа се одредува со споредување на количината на енергија произведена од уредот и количината на потрошената електрична енергија за сопствени потреби. Прво, зависи од температурата на надворешниот воздух. Во режим на греење перформансите на системот се намалуваат, кога надворешната температура паѓа. Во ладна клима на најниски можни температури, таков систем бара дополнително загревање на греење, кога сам не може да обезбеди доволно топлина за одржување на температурата на санитарниот воздух во просторијата.

Постојат различни извори на топлина за системи за греење:

• Воздух;
• Почва;
• Подземни води.

Едноставни пресметки покажуваат дека ако котел е високо ефективни за природен гас може да работи со ефикасност од 93%, ТЦ "воздух-воздух" - 180%, а VT "земјата - вода" може да биде до 400% ефикасност.

Водоотпорни топлински пумпи

Пумпи од вода до вода ја претвораат енергијата добиена од природни извори на вода до внатрешно греење. Хидротермалните системи користат подземна вода за потребите на:

• греење на зградата;
• ладење на зградата;
• Топланата за домашна потрошувачка;
• грејна вода за базени.

Пумпите заземаат топлинска енергија од подземни води со помош на бушотини, системи за одводнување и други системи за вода. Примената енергија преку системот за пренос на топлина се дава на вода која циркулира во системот за греење на куќата. Охладената вода се враќа во аквифер хоризонтот преку депонирачки бунар. Ефективноста на хидротермалните системи со вода THs е обезбедена од непроменливоста на температурата на подземните води во текот на годината, обично на ниво од 8-13.

Ваквите состојби создаваат стабилен систем за греење со високи перформанси и го прават тоа независно од надворешни временски услови. Затоа, пумпите од вода до вода се најефикасни и имаат гарантиран постојан коефициент на продуктивност (COP). Коефициентот COP покажува степен на топлинска енергија (kW) до потрошената електрична моќност VT (kW) за сопствени потреби за да се обезбеди греење на зградата.

Кога температурата е во опсег од 8-13 C и температурата на протокот на течноста за ладење е 35 C, коефициентот COP = 5 ÷ 7. Во овој случај, за секој киловат електрична енергија потрошени за управување со VT, добиваме слободна енергија од 5 ÷ 7 kW, доволен за одржување на санитарниот термички режим во просторија со површина од околу 60 m².

Индустријата произведува широк спектар на пумпи за вода-вода, кои успешно се користат во системите за греење и климатизација за еднокреветни и мулти-семејства куќи на мали спратови, како и хотели, училишта, административни згради и индустриски објекти. Ограничувањето во примената на овој тип ТН може да биде достапноста на дозволите за поставување на бунарот.

Примена на геотермални системи за снабдување со топлина

Користењето на енергијата на геотермалната енергија (блиска површина) е уште една ефикасна насока на пумпите. Под земјата се поставува цевководен систем долг околу 100 метри, кој ја акумулира топлината на почвата. Состојбата на почвата одредува колку геотермални системи потребно е да се обезбеди греење оптоварување дома. Во случај на големи површини, алтернативата може да се искористи топлина од блиските подземни резервоари од централно греење или снабдување со вода.

Колото за топлинска пумпа функционира совршено во текот на летото во режим на климатизација. По собирањето топлина од земјата, оваа енергија ја одзема пумпата и се внесува во внатрешниот систем за греење. Геотермалните пумпи бараат повеќе инвестиции во инсталацијата отколку воздушни пумпи, но обезбедуваат постојана грејна моќ, бидејќи почвата има постојани температури во текот на целата година. Така, гарантирано е континуирано производство на енергија.

Како да инсталирате геотермален систем? Инсталација на геотермален систем може оди во неколку правци:

1. Цевките за разменувачи на топлина се лоцирани хоризонтално, имаат должина на ровот од стотици метри. Ваквата шема бара значителна количина на ископување и води до нарушување на околниот пејзаж. Покрај тоа, во иднина оваа парцела ќе биде проблематична за користење за повеќегодишни зелени насади.
2. Цевките на разменувачот на топлина се лоцирани вертикално, јамки до 10 метри. Најдолго време и скапа опција.
3. Цевките на разменувачот на топлина се наоѓаат под водата на резервоарот, кој се наоѓа во близина на куќата. Најевтина опција.

Предности:

1. Континуирана модулација на компресорот за преглед на контролирани перформанси.
2. Намалена потрошувачка на енергија и трошоци во споредба со конвенционалните топлински пумпи.
3. Висока енергетска ефикасност.
4. Подолг работен век поради постапката на меки стартувања.
5. Температура на греење до 60 ° C
6. COP > 7.
7. Значително пониски работни трошоци благодарение на интелигентниот циклус на ладење.

Покрај значителни заштеди на трошоците, геотермалниот систем има и некои дополнителни предности. Топлината се ослободува на пониска температура од принуден воздух, и работи континуирано, така што системот е постабилен, нема големи температурни разлики.

Геотермалните системи се добро прилагодени за автоматизација со истоварување на капацитетот за греење. Кога собната температура одговара на параметрите поставени од страна на потрошувачот, прекумерната топлина ќе се пренасочи кон други задачи за размена на енергија, на пример, за греење на топла вода. Вообичаениот период на созревање на повеќето геотермални системи е 5-10 години, што може да се спореди со периодот на надоместување на сончевата енергија.

Системи за поделба на воздухот

За овој тип на пумпа, изворот е енергија од надворешниот воздух. Главната предност на воздушните надземни во споредба со геотермалната и водата се трошоците за мали инсталации, бидејќи не е потребно изведување на градежни работи, монтажа и длабоко вода за поставување на топлински цевки.

Air VTs се надворешни и внатрешни инсталации, направени моноблок или сплит-системи. За моноблочни воздушни пумпи, пластичниот разменувач на топлина се наоѓа во надворешната единица, и енергија се доставува до внатрешната единица преку добро изолирани топлински цевки. Со посебна топлинска пумпа, разменувачот на топлина се наоѓа во внатрешната единица, така што енергијата се транспортира навнатре преку ладилното средство.

Едно ограничување: VT со извор на воздух ја губат ефикасноста во постудено време и престанат да работат кога температурата паѓа под -20 степени, така што за региони со просечна температура на ладен воздух не повисока од -10 C, таквите системи се најпогодни.

Пресметка на колото за снабдување со топлина

Првото нешто што треба да направите е да го пресметате топлинскиот баланс на куќата пред да ја инсталирате топлинската пумпа. Ова ќе овозможи утврди пренос на топлина потребни за да се обезбеди потребна удобна температура. При пресметувањето на пумпата треба да се земат предвид следниве податоци:

• целта на зградата;
• нејзината вкупна површина;
• број на подови, површина на секој од нив;
• висина на таванот;
• саканата (потребна) собна температура;
• ѕидови (материјал, дебелина на слој);
• видот и вкупната површина на застаклување;
• Присуство на систем за вентилација и неговите карактеристики;
• побарувачката за топла вода, бројот на поени;
• грејачи и нивниот тип;
• присуство / отсуство на земјиште / вода во близина;
• присуство / отсуство на ограничувања на електричната енергија.

Можете брзо да ги пресметате енергетските потреби на куќата со формулата:

P = V x C x T,

каде V е волуменот на куќиштето во m 3;

C е градежен фактор C = 0,75 ако куќата е многу добро изолирана (RT2005) C од 0,9 до 1,3 кога куќата е слабо изолирана C = 1,6;

T е разликата помеѓу потребната температура во куќата и најниската надворешна температура во студениот период од годината за географската област на локацијата на зградата.

Пример: Насловна 200 метри висина 2, 5 m, позиционирани во областа Москва, на внатрешна температура од 20 C, температурата на надворешниот воздух - 16 C P = 200 × 2 × 5 0 9 x (20 - (-16) ) = 16200 W

За оваа куќа е потребна 16 kW, потребна е топлинска пумпа со капацитет од 16 kW до 20 kW .

Производство на топлинска пумпа за потребите на домаќинствата

Топлинската пумпа за греење на куќата со свои раце е профитабилна и погодна. Статистика велат дека TH за куќа со површина од 200 m² ќе се исплати во првите три години, и ова не е граница, со оглед на растечката цена на горивото и електричната енергија. Овие трошоци може да ги намалите ако има занаетчии во куќата кои можат да ја соберат пумпата од импровизирани материјали. За да го направите ова, ќе ви требаат:

1. Моќен компресор, на пример, дизајниран за климатизација. Ако куќата не е така, можете да ги собереш во работилниците за поправка на фрижидери и климатизери. За него, прво треба да се подготви планината на погодно место (обично на ѕидот на куќата).
2. Кондензаторот, може да се направи сам. Направете калем од бакарна цевка со дебелина на ѕидот од најмалку 1 мм, кој се става во соодветно метално заварено тело. Инсталирајте ги потребните славини и врски на неа. Исто така се поставува на ѕидот, веднаш до компресорот. Со цел калемот да се направи квалитативно, бакарна цевка е намотана, на пример, на цилиндар за гас, а меѓуврската е фиксирана со агол од алуминиум. Конечната инсталација на кондензаторот (лепење на бакарна цевка, вбризгување на фреон итн.) Најдобро е да му се довери на професионалец, за да не се оштети VT и да не се повреди за време на монтажата или работењето.
3. Испарувач - сад за конверзија на течното ладилно средство во состојба на пареа. Како резултат на пареа влегува во компресорот, кој го пумпа под притисок во кондензаторот.
4. Гас вентил. Треба да се купат, земајќи ги предвид параметрите на пумпата.
5. Поврзувачките цевки елементи на колото зависат од типот на избраната инсталација.
6. Проверете ја хидрауличната густина на гасоводните системи со притискање (воздух или вода).
7. Проверете ја сигурноста на опремата за електрична енергија дома.

Предности и недостатоци на изворот на топлинска енергија

Предности на топлинските пумпи:

• Совршено електрично греење: генерирање 4 kW на топлина при потрошувачка од 1 kW за сопствените потреби на растението.
• Независност од скапи горива (гас, јаглен, мазут).
• Ефективна енергетска рамнотежа во комплет со грејни тела на подот и ѕидот.
• Окупираат мал простор во куќата или подрумот.
• Ниски трошоци за одржување.
• Интегрира добро во "паметната куќа" систем.

Недостатоци:

• Економската ефикасност по практичните испитувања во старите куќи не секогаш одговара на опремата што ја прогласува производителот.
• Високи барања за системот за греење.
• Достапност на резервоар за батерии во колото.
• Температурата на изворот на топлина е константна само за подземните води.
• Многу модели содржат ладилно средство, кое ја уништува климата.