Principen för drift av en värmepump för uppvärmning av ett hus

En speciell anordning som liknar en luftkonditionering eller kylskåp används för att transformera, överföra och omvandla värmeenergi. Värmepumpen används inte för uppvärmning - den överför bara mer värme än den får från nätverket. Med hjälp av enheten är det möjligt att pumpa energin från jord, luft eller vatten till värmekommunikation.

Princip för drift och design

Värmepumpen består av en freonkrets med en kompressor, en expansionsventil, värmeväxlare (kondensor, förångare) och ett kopparrör. Noderna kopplas samman med beslag och automatiska delar.

Enhetsprincipen baseras på valet av lågklassig värme:

• vatten (från +2 till +7 grader);
• luft (från -25 till +35 grader);
• jord (från -5 till +5 grader).

I processen för provtagning av värmeresurser kyls det initiala mediet och kylmediet i den inre kretsen börjar koka och förvandlas till ånga. Gasen komprimeras av kompressorn och förlorar dramatiskt volymen, medan temperaturen och trycket pumpas upp. Åtgärden med förvärmd freon är att överföra värmeresurser till värmepaketet. Värmepumpar arbetar på ett stängt sätt och använder endast energi utan direkt uppvärmning av kylvätskan.

Enheten låter dig få 3-5 kW värme från 1 kW använt energi.

Variationer av värmepumpar

Värmepumpar för uppvärmning av ett privat hus klassificeras enligt flera kriterier. Beroende på typ av energiöverföring:

• Kompression - består av en kompressor, kondensor, förångare och expander. Utrustningen fungerar enligt principen om en kompressionscykel och expansion av kylvätskan med ytterligare uppvärmning.
• Absorption - fungera på basis av absorberande och freon. Absorptionsenheten är mycket effektiv och är en ny generation av pump.

Enligt värmekällan kan du hämta enheten:

• luft - extraherar värme från atmosfären;
• geotermisk - tar energi från vatten eller jord;
• sekundär - fungerar med den sekundära värmen i vatten eller luft.

Sekundära värmeenheter kan ta energi från avloppsvatten.

Värmepumpapparaten skiljer sig också i miljön för intag och transformering av energi, funktioner och driftsmetoder.

Grundvattensystem

Med enheter kan du få värme från tarmarna på jorden året runt. Beroende på typen av geotermisk kontur kan följande ändringar väljas:

• Horisontellt - ett system i form av rör som ligger under frysningen av marken, på ett djup av 1,5-2 m. Temperaturregimen under året når + 3 ... + 15 grader, så värme kan erhållas när som helst.
• Vertikal - samlaren ser ut som en brunn 50-200 m djup. Inuti finns specialprober som tar bort värmen från en konstant temperaturgradient.

Vid arrangering av den vertikala konturen måste jordens geologiska sammansättning beaktas. På platsen där den horisontella konturen ligger kan du inte bygga hus eller lägga plattor.

Vatten-till-vatten-system

För att värma rummet måste du använda energin från grundvatten med en konstant temperatur på +7 och högre grader. Tekniken tillhandahåller tillförsel av vatten med en centrifugalpump till en speciell station. Termisk energi överförs till frostskyddsvätska av enhetens nedre krets. Det här alternativet är tillåtet i områden:

• utan grundvatten eller med en lägsta nivå av deras förekomst;
• med brunnar där vattenmärket inte tappar;
• med minimal saltkomposition och förorening;
• utrustad med en dräneringsbrunn, som kan ta emot från 2200 liter avloppsvatten per timme.

Det bästa alternativet för vatten-till-vatten-utrustning är området nära en flod eller annan vattenmassa.

Vatten-till-luftsystem

Värmepumpar värmer inte luften inuti rummen utan själva kylvätskan. Det kan användas för uppvärmning, beredning av varmt vatten. Systemet har flera fördelar:

• installerad utan att borra den externa kretsen;
• skiljer sig i tillförlitlighet och hållbarhet;
• effektiv under hösten och våren.

Nackdelarna med pumpar är:

• sänkning av COP när temperaturen når +1,2 grader;
• användning av bakåt för avfrostning av utomhusenheten.

Stationer är inte det enda sättet att generera värme. De fungerar tillsammans med en värmepanna.

Luft-till-luftsystem

Luft-till-luft-enheter tar emot värmeenergi från gatuluftmassor. Utåt liknar de luftkonditioneringsapparater, men kan arbeta vid låga temperaturer. Kall luft värms i kondensorn. Fördelarna med VT inkluderar:

• ett pris som är jämförbart med priset på ett luftkonditioneringsapparat;
• snabb installation;
• ingen risk för läckage av värmebärare.

Bland nackdelarna med systemen:

• förmågan att arbeta endast vid temperaturer upp till -20 grader;
• behovet av att installera en speciell enhet i varje rum;
• brist på förhållanden för varmt vatten.

Termisk utrustning "luft-till-luft" kan användas för att ytterligare värma en stuga eller ett hus på landet.

Systemvalskriterier

Innan du köper en värmepump måste du tänka på:

• Kostnaden för att ordna systemet. För att ansluta VT i Moskva måste du lägga en horisontell kontur. En grop grävs (10 tusen rubel / skift för att hyra en grävmaskin), sedan görs förberedelser för arbete (5 tusen rubel). En brunn kostar 1000 rubel / mp, med hänsyn till installationen och bindningen av sonden. För att systemet ska fungera ordentligt behöver du 350 m krets eller 350 tusen rubel.
• Energiförbrukning. En 9 kW VT förbrukar 2,7 kWh el, vilket är billigare än en liknande elpanna.
• Hämnd. Alternativ uppvärmning, med beaktande av installationskostnader och elförbrukning, kommer att betala sig efter 3 år.
• Klimatförhållanden i regionen. VT: er är ineffektiva i områden med frostiga vintrar. De kommer inte att kunna hämta rätt mängd värme från marken, luften eller vattnet.
• Enhetens ström. Ägaren till ett envåningshus med 10x10 torg bör göra beräkningar baserade på: den maximala negativa temperaturen (-20 grader); temperaturskillnader på gatan och i rummet (20 - -20 = 40); värmeförlust av väggar (tegel - 13,5 kW). Cirka 50% bör läggas till den sista minsta effektindikatorn.
• Lagringstankens kapacitet. Med tre startar av pumpen behövs 30 liter vatten, med 5 startar - 20 liter.

Vid val av utrustning beaktas husets skick och funktionerna i det område där det ligger.

Fördelar och nackdelar

Uppvärmningskommunikation med en värmepump har flera fördelar:

• energibesparing: vid en flödeshastighet av 1 kW / h erhålls 4 kW / h värme;
• minskning av systemreparationskostnader;
• universalitet - lämplig för installation i regioner utan gasledningar, kraftledningar, som kommer att fungera från luft, jord eller vatten;
• full automatisering av systemet - vid långvarig frånvaro kan ägaren ställa in ett konstant temperaturregime på +10 grader;
• miljösäkerhet - producerar inte oxider, syror och benso-föreningar;
• inga nödsituationer - kylvätska och systemkomponenter värms inte upp till kritiska temperaturer;
• förmågan att arbeta vid temperaturer upp till -15 grader;
• vändbarhet - installationer kyler huset på sommaren, tar bort värme från rummen och leder det till en reservmiljö;
• långvarig användning: utan större reparationer används pumpen i 25-50 år, kompressordelen misslyckas en gång var 15-20 år.

Nackdelarna med att använda värmepumpar inkluderar:

• finansiella kostnader för att organisera ett geotermiskt system;
• lång (5-10 år) återbetalning av systemet;
• behovet av ytterligare uppvärmning i kalla regioner.

I golvvärmesystem är det tillåtet att använda fläktspolenheter som överför värme eller kyla till luft från vatten. Om du har gamla bostäder behöver du en ombyggnad av värme.

Populära tillverkare av värmepumpar

Värmepumpar tillverkas främst av företag från Asien. De första som lanserade europeiska produkter var Daikin, Mitsubishi Electric och Hitach. Utrustningen tillverkas också av tillverkare från Sydkorea (LG och Samsung), Kina (Midea och Gree).

Europeiska märkena Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus har också ATW-modifieringar.

DIY värmepump

Att göra en värmepump själv är bara möjligt för att värma ett litet hus.

1. Köp ett gammalt kylskåp och demontera det genom att ta bort automatiseringen.
2. Gör en kondensor från en 100 L stålbehållare, skär i hälften. En kopparspole med väggar 1 mm tjocka placeras i tanken.
3. För att skapa en spiral genom att linda in ett kopparrör på en gas- eller syrecylinder med samma avstånd mellan svängarna.
4. Lås spolarna genom att tråda tråden genom hålen i aluminiumhörnen.
5. Svets tankdelar.
6. Gör en förångare från en 60-80 liters plastbehållare. Den installerar en spiral och tråd för dränerings- och matarrör.
7. Installera utrustningen i rummet och ta med två luftkanaler som är skurna i det främre ramen.
8. Löd kopparrör, pump freon.
9. Gör en start och anslut strukturen till värme.

Luft kommer att tillföras genom den övre kanalen till frysen, svalna och matas in i huset. Efter att ha värmt upp med en värmeväxlare på bakväggen kommer luftmassorna in i rummet.

Som ett resultat av arbetet erhålls ett system med en sluten slinga. Kylmedel cirkulerar i det och tar och transporterar energi från förångaren till kondensorn. Den mottagna värmeenergin har en liten effekt, därför är det nödvändigt att ansluta ett varmt golv eller radiatorer av låg tröghetstyp.

Utloppsvattentemperaturen är högst 50-60 grader.

Schema

Att spara på den oberoende tillverkningen av enheten och dess installation kommer att hjälpa det tvåvärda systemet i värmesystemet. Det handlar om att beräkna kraften hos VT baserat på minimitemperaturen. Under året fungerar installationen inte med full kapacitet.

Nanos är i detta fall en passiv enhet, till vilken en gas- eller fast bränslepanna är ansluten. Bypasset är anslutet till det senare.

Termisk modifiering av pumpar är en effektiv men dyr utrustning. Med en lång återbetalningsperiod kommer de att vara det enda alternativet i områden utan gasförsörjning.