Jak wykonać pompę ciepła powietrze-woda: schematy urządzeń i samodzielny montaż

Wybór typu pompy ciepła

Głównym wskaźnikiem tego systemu grzewczego jest moc. Przede wszystkim od mocy będą zależeć koszty finansowe zakupu sprzętu i wyboru jednego lub drugiego źródła ciepła niskotemperaturowego. Im wyższa moc systemu pompy ciepła, tym większy koszt komponentów.

Przede wszystkim dotyczy to mocy kompresora, głębokości odwiertów na sondy geotermalne, czy miejsca na umieszczenie kolektora poziomego. Prawidłowe obliczenia termodynamiczne są rodzajem gwarancji, że system będzie działał sprawnie.

Jeśli w pobliżu obszaru osobistego znajduje się zbiornik, najbardziej opłacalnym i produktywnym wyborem będzie pompa ciepła typu woda-woda

Najpierw musisz przestudiować obszar planowany do instalacji pompy. Idealnym warunkiem byłaby obecność zbiornika na tym terenie. Korzystanie z opcji woda-woda znacznie zmniejszy ilość prac wykopaliskowych.

Natomiast wykorzystanie ciepła ziemi wiąże się z dużą liczbą prac związanych z wykopaliskami. Za najbardziej wydajne uważane są systemy wykorzystujące wodę jako ciepło niskiej jakości.

Urządzenie pompy ciepła czerpiące energię cieplną z gruntu wymaga imponującej ilości robót ziemnych. Kolektor jest ułożony poniżej poziomu sezonowego zamarzania

Istnieją dwa sposoby wykorzystania energii cieplnej gleby. Pierwsza polega na wierceniu studni o średnicy 100-168 mm. Głębokość takich studni, w zależności od parametrów systemu, może sięgać 100 m lub więcej.

W tych studzienkach umieszcza się specjalne sondy. Druga metoda wykorzystuje kolektor rur. Taki kolektor jest umieszczony pod ziemią w płaszczyźnie poziomej. Ta opcja wymaga dość dużego obszaru.

Do układania kolektora za idealne uważane są obszary o mokrej glebie. Oczywiście wiercenie studni będzie kosztować więcej niż zbiornik poziomy. Jednak nie każda witryna ma wolne miejsce. Na 1 kW mocy pompy ciepła potrzeba od 30 do 50 m² powierzchni.

Konstrukcja do poboru energii cieplnej przez jedną studnię głębinową może okazać się nieco tańsza niż kopanie dołu

Ale duży plus to znaczna oszczędność miejsca, co jest ważne dla właścicieli małych działek.W przypadku występowania na terenie wysoko położonego poziomu wód gruntowych wymienniki ciepła można rozmieścić w dwóch studniach znajdujących się w odległości około 15 m od siebie

W przypadku występowania na terenie wysoko położonego poziomu wód gruntowych wymienniki ciepła można rozmieścić w dwóch studniach znajdujących się w odległości około 15 m od siebie.

Pozyskiwanie energii cieplnej w takich systemach poprzez pompowanie wód gruntowych w obiegu zamkniętym, których części znajdują się w studniach. Taki system wymaga zainstalowania filtra i okresowego czyszczenia wymiennika ciepła.

Najprostszy i najtańszy schemat pompy ciepła oparty jest na pozyskiwaniu energii cieplnej z powietrza. Kiedyś stał się podstawą konstrukcji lodówek, później zgodnie z jej założeniami opracowywano klimatyzatory.

Najprostszy system pompy ciepła pozyskuje energię z masy powietrza. Latem zajmuje się ogrzewaniem, zimą klimatyzacją. Wadą systemu jest to, że w wersji niezależnej jednostka o niewystarczającej mocy

Skuteczność różnych typów tego sprzętu nie jest taka sama. Pompy wykorzystujące powietrze mają najniższą wydajność. Ponadto wskaźniki te są bezpośrednio zależne od warunków pogodowych.

Gruntowe odmiany pomp ciepła mają stabilną wydajność. Współczynnik efektywności tych systemów waha się w granicach 2,8 -3,3. Najbardziej wydajne są systemy typu woda-woda. Wynika to przede wszystkim ze stabilności temperatury źródła.

Należy zauważyć, że im głębiej w zbiorniku znajduje się kolektor pompy, tym stabilniejsza będzie temperatura. Do uzyskania mocy systemu 10 kW potrzeba około 300 metrów rurociągu.

Głównym parametrem charakteryzującym sprawność pompy ciepła jest jej współczynnik konwersji. Im wyższy współczynnik konwersji, tym bardziej wydajna pompa ciepła jest brana pod uwagę.

Współczynnik konwersji pompy ciepła wyraża się stosunkiem przepływu ciepła do mocy elektrycznej zużytej na pracę sprężarki

Zasada działania

Cała przestrzeń wokół nas to energia – wystarczy wiedzieć, jak z niej korzystać. W przypadku pompy ciepła temperatura otoczenia musi być wyższa niż 1°C. Tutaj należy powiedzieć, że nawet ziemia zimą pod śniegiem lub na pewnej głębokości zatrzymuje ciepło. Praca geotermalnej lub innej pompy ciepła opiera się na transporcie ciepła ze źródła za pomocą nośnika ciepła do obiegu grzewczego domu.

Schemat działania urządzenia według punktów:

• nośnik ciepła (woda, gleba, powietrze) wypełnia rurociąg pod ziemią i ogrzewa go;
• następnie płyn chłodzący jest transportowany do wymiennika ciepła (parownika) z późniejszym transferem ciepła do obiegu wewnętrznego;
• obwód zewnętrzny zawiera czynnik chłodniczy, ciecz o niskiej temperaturze wrzenia pod niskim ciśnieniem. Na przykład freon, woda z alkoholem, mieszanina glikolu. Wewnątrz parownika substancja ta jest podgrzewana i staje się gazem;
• gazowy czynnik chłodniczy jest przesyłany do sprężarki, sprężany pod wysokim ciśnieniem i podgrzewany;
• gorący gaz dostaje się do skraplacza i tam jego energia cieplna jest przekazywana do domu;
• cykl kończy się przekształceniem czynnika chłodniczego w ciecz, który w wyniku utraty ciepła wraca z powrotem do układu.

Ta sama zasada jest stosowana w przypadku lodówek, więc domowe pompy ciepła mogą służyć jako klimatyzatory do chłodzenia pomieszczenia.Mówiąc najprościej, pompa ciepła jest rodzajem lodówki z odwrotnym efektem: zamiast zimna generowane jest ciepło.

Cechy instalacji HP systemu powietrze-powietrze

Instalacja pompy ciepła powietrze-powietrze przypomina nieco instalację systemu dzielonego. Urządzenie ma dwa bloki - zewnętrzny i wewnętrzny, połączone ze sobą obwodem, przez który krąży czynnik chłodniczy.

Jednostka zewnętrzna lub zewnętrzna pompa ciepła, montowana na zewnątrz. Niektóre modele są instalowane w specjalnej obudowie ochronnej. Stacja jest na tyle lekka, że ​​dopuszcza się jej montaż nawet na dachu budynku. Zaleca się montaż pompy ciepła powietrze-powietrze w odległości ok. 2-3 m od wejścia do pomieszczeń mieszkalnych.

Jednostka wewnętrzna jest umieszczona w taki sposób, aby strumienie ogrzanego powietrza były jak najefektywniej rozprowadzane po całym pomieszczeniu. Dozwolony jest montaż na ścianie i suficie.

Scentralizowane ogrzewanie powietrzne domu pompą ciepła powietrze-powietrze, z miejscem stałego zamieszkania, wymaga zastosowania systemu wymuszonego wtrysku powietrza. Długość kanałów powietrznych i ich lokalizacja są dokładnie obliczane podczas przygotowywania dokumentacji projektowej.

Montaż pompy ciepła jest złożonym procesem technologicznym, dlatego prace wykonywane są przez wyspecjalizowane ekipy montażowe posiadające odpowiednią licencję.

Zalety i wady pomp ciepła powietrze-powietrze

Informacje zwrotne od prawdziwych właścicieli na temat pomp ciepła powietrze-powietrze pomagają uzyskać dokładny obraz efektywności energetycznej stosowania alternatywnych metod ogrzewania, a także zorientować się w istniejących zaletach i wadach.

Ogrzewanie domu pompą ciepła powietrze-powietrze ma następujące zalety:

• Oszczędność kosztów - nawet przy znacznych kosztach początkowych pompa ciepła zwraca się po 3-6 latach eksploatacji. Ponieważ sprzęt został zaprojektowany na 30-50 lat eksploatacji, korzyści są oczywiste. Koszt energii elektrycznej w całym sezonie grzewczym jest 3-5 razy niższy niż w przypadku kotła elektrycznego.

Całkowita niezależność od tradycyjnych paliw. Główną zaletą ogrzewania powietrze-powietrze jest produkcja energii cieplnej, bez użycia paliw gazowych, stałych, płynnych itp. Jeśli zainstalujesz panele słoneczne, możesz zrezygnować z zewnętrznego prądu.

Przyjazność dla środowiska - podczas eksploatacji wykorzystują odnawialne źródła energii cieplnej, nie występują szkodliwe emisje.

Oczywiście pompy ciepła mają swoje słabości, które producenci co jakiś czas starają się korygować. Obejmują one:

• Zależność wydajności od temperatury zewnętrznej – producenci stale ulepszają systemy. Nowoczesny sprzęt może pracować w temperaturze -15 -25°C. Sprawność w niskich temperaturach jest zauważalnie obniżona, co ogranicza stosowanie modułów do ogrzewania pomieszczeń w warunkach Północy.

Duże koszty materiałowe na zakup i montaż pompy ciepła. Główna wada HP powietrze - powietrze, przez co stacje nie są szeroko stosowane w warunkach domowych.

Perspektywy zastosowania pomp ciepła powietrze-powietrze są dość optymistyczne. Stosunkowo niedawno kilku głównych producentów ogłosiło opracowanie modułów zdolnych do pracy w temperaturach tak niskich, jak -32°C.Stały nacisk kładzie się na obniżanie kosztów produktów, aby były one przystępne cenowo dla konsumentów z klasy średniej, poprawiając wydajność (średnie COP dla nowoczesnych modeli to 5-8 jednostek).

3 Najprostsza jednostka

Najtańszym urządzeniem domowej roboty będzie pompa ciepła z klimatyzatora. Wskazane jest zakupienie modelu wyposażonego w zawór zwrotny. Dzięki temu klimatyzator może pracować na ogrzewanie. W przeciwnym razie będziesz musiał zmodyfikować obwód czynnika chłodniczego

Również przy wyborze klimatyzatora należy zwrócić uwagę na wskaźnik wydajności urządzenia w niskich temperaturach.

Algorytm wykonania najprostszej pompy ciepła ma następującą postać:

Zdemontowana górna obudowa urządzenia i zdemontowana zewnętrzna komora wymiany ciepła

Na tym etapie należy uważać, aby nie uszkodzić rur czynnika chłodniczego.
Następnie musisz zdjąć zewnętrzny wirnik z wału.
Zbiornik wykonany jest z metalu. Jej długość powinna odpowiadać wielkości komory wymiany ciepła, a jej szerokość będzie większa o 100-150 mm.
Aby grzejnik nie zamarzał, konieczne jest zwiększenie jego powierzchni. W tym celu wzdłuż krawędzi montuje się dodatkowe płyty aluminiowe lub miedziane, w zależności od materiału komory wymiany ciepła.
Zmodernizowana chłodnica jest instalowana w zbiorniku, który należy następnie zamknąć szczelną pokrywą.
W końcowym etapie do armatury podłączane są węże do doboru i doprowadzania chłodziwa, podłączone są pompy obiegowe

Następnie pozostaje napełnić pojemnik i sprawdzić, czy nie ma wycieków.

W tym celu wzdłuż krawędzi montuje się dodatkowe płyty aluminiowe lub miedziane, w zależności od materiału komory wymiany ciepła.
Zmodernizowana chłodnica jest instalowana w zbiorniku, który należy następnie zamknąć szczelną pokrywą.
W końcowej fazie do armatury podłączane są węże do doboru i dostarczania chłodziwa, podłączone są pompy obiegowe. Następnie pozostaje napełnić pojemnik i sprawdzić, czy nie ma wycieków.

Technologia montażu

Montaż tego typu sprzętu odbywa się w kilku etapach:

• przygotowywany jest projekt;
• komunikacja kolektorów jest montowana;
• w systemie zainstalowana jest pompa ciepła;
• sprzęt jest zainstalowany w domu;
• wlewa się chłodziwo.

Następnie zastanowimy się, jak krok po kroku zainstalować pompę ciepła „pod klucz”.

Jak zrobić projekt

Oczywiście przed przystąpieniem do montażu komunikacji tego typu należy wykonać wszystkie niezbędne obliczenia. Praca zewnętrznej części systemu musi być w pełni skoordynowana z pracą wewnętrznej. Obliczenia dokonywane są w zależności od wybranego typu sprzętu. W przypadku kolektorów poziomych wykonuje się je w następujący sposób:

• Określono potrzebną ilość płynu niezamarzającego. W tym przypadku stosuje się wzór Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t), gdzie Qo jest mocą cieplną źródła, t jest różnicą temperatur pomiędzy przewodem zasilającym i powrotnym. Parametr Qo jest obliczany jako różnica pomiędzy mocą pompy a mocą elektryczną użytą do podgrzania czynnika chłodniczego.
• Określana jest wymagana długość kolektora. Wzór obliczeniowy w tym przypadku wygląda następująco: L = Qo / q, gdzie q jest jednostkowym odprowadzaniem ciepła. Wartość tego ostatniego wskaźnika zależy od rodzaju gleby na terenie. Na przykład dla gliny jest to 20 W na mb, dla piasku - 10 W itd.
• Określana jest powierzchnia wymagana do ułożenia kolektora.W tym przypadku obliczenia przeprowadza się według wzoru A = L da, gdzie da jest etapem układania rur.

Moc pompy ciepła określa się w przybliżeniu na poziomie 70 W ciepła na 1 m2 przy wysokości stropu 2,7 m. Rury kolektora układa się zwykle w odległości 0,8 m od siebie lub nieco więcej.

Jak zmontować pompę ciepła

Tego typu sprzęt jest dość drogi. Konstrukcja pompy ciepła jest stosunkowo prosta. Dlatego możesz spróbować zrobić to sam. Ta procedura jest wykonywana w następujący sposób:

• Zakupiono kompresor (odpowiedni jest sprzęt z klimatyzatora).
• Obudowa kondensatora jest wykonana. Aby to zrobić, 100-litrowy zbiornik ze stali nierdzewnej przecina się na pół.
• Powstaje cewka. Butla z gazem lub tlenem jest owinięta miedzianą rurką z lodówki. Te ostatnie można mocować za pomocą aluminiowych perforowanych narożników.
• Cewka jest instalowana w korpusie, po czym ta ostatnia jest uszczelniana.
• Parownik wykonany jest z plastikowego pojemnika o pojemności 80 litrów. Zamontowana jest w nim cewka z rury cala.
• Rury wodne są podłączone do parownika w celu dostarczania i odprowadzania wody.
• System jest wypełniony czynnikiem chłodniczym. Operację tę należy powierzyć specjaliście. Nieudolnymi działaniami możesz nie tylko zrujnować zmontowany sprzęt, ale także doznać obrażeń.

Instalacja komunikacji kolektorów

Technologia instalacji zewnętrznego obwodu systemu grzewczego zależy również od jego rodzaju. W przypadku kolektora pionowego wierci się studnie o głębokości 20-100 m. Pod poziomym przebija się rowy o głębokości 1,5 m. W kolejnym etapie układane są rury. Drzewa nie powinny rosnąć w pobliżu kolektora poziomego, ponieważ ich korzenie mogą uszkodzić sieć.Do montażu tych ostatnich można zastosować niskociśnieniowe rury polietylenowe.

Instalacja sprzętu

Ta operacja jest wykonywana w zwykły sposób. Oznacza to, że grzejniki są instalowane w pomieszczeniach, układane są przewody i są podłączone do kotła. Na rurze powrotnej zamontowany jest zbiornik wyrównawczy, filtr i pompa obiegowa na obejściu. Można również zmontować i podłączyć system „ciepłej podłogi” do pompy ciepła. W końcowym etapie wybrany rodzaj chłodziwa wlewa się do obwodów zewnętrznych i wewnętrznych.

Jak widać, pompę ciepła i kolektor można samodzielnie zamontować. Technologicznie procedura nie jest szczególnie skomplikowana. Jednak w przeciwieństwie do innych typów podobnego sprzętu, montaż takiego systemu, nawet typu poziomego, jest fizycznie dość pracochłonną operacją. Samodzielne wiercenie studni do wiercenia pionowego bez specjalnego sprzętu jest praktycznie niemożliwe. Dzięki temu możliwe jest wykonywanie obliczeń i prac do montażu systemu nadal warto zatrudnić profesjonalistów. Dziś na rynku są firmy, które pod klucz montują takie urządzenia jak pompa ciepła.

Zasada działania pompy powietrze-woda

Jak już wspomniano, głównym źródłem energii cieplnej dla tego typu instalacji jest powietrze atmosferyczne. Podstawową podstawą działania pomp powietrznych jest fizyczna właściwość cieczy do pochłaniania i uwalniania ciepła podczas przejścia fazowego ze stanu ciekłego w gazowy i odwrotnie. W wyniku zmiany stanu następuje uwolnienie temperatury. System działa na zasadzie odwróconej lodówki.

Aby skutecznie wykorzystać te właściwości cieczy, niskowrzący czynnik chłodniczy (freon, freon) krąży w obiegu zamkniętym, którego konstrukcja obejmuje:

• kompresor z napędem elektrycznym;
• parownik dmuchany wentylatorem;
• zawór dławiący (rozprężny);
• płytowy wymiennik ciepła;
• miedziane lub metalowo-plastikowe rurki cyrkulacyjne łączące główne elementy obwodu.

Ruch czynnika chłodniczego w obwodzie odbywa się dzięki ciśnieniu wytwarzanemu przez sprężarkę. W celu zmniejszenia strat ciepła rury pokryte są warstwą termoizolacyjną ze sztucznego kauczuku lub pianki polietylenowej z ochronną powłoką metaliczną. Jako czynnik chłodniczy stosuje się freon lub freon, które mogą wrzeć w ujemnej temperaturze i nie zamarzać do -40 ° C.

Cały proces pracy składa się z następujących następujących po sobie cykli:

1. Chłodnica parownika zawiera ciekły czynnik chłodniczy, który jest chłodniejszy niż powietrze zewnętrzne. Podczas aktywnego nadmuchu grzejnika energia cieplna z powietrza o niskim potencjale jest przekazywana do freonu, który wrze i przechodzi w stan gazowy. Jednocześnie wzrasta jego temperatura.
2. Ogrzany gaz dostaje się do sprężarki, gdzie podczas procesu sprężania nagrzewa się jeszcze bardziej.
3. W stanie sprężonym i ogrzanym para czynnika chłodniczego jest podawana do płytowego wymiennika ciepła, w którym nośnik ciepła systemu grzewczego krąży w drugim obwodzie. Ponieważ temperatura chłodziwa jest znacznie niższa niż podgrzanego gazu, freon aktywnie kondensuje na płytach wymiennika ciepła, oddając ciepło do systemu grzewczego.
4. Schłodzona mieszanina parowo-cieczowa wchodzi do zaworu dławiącego, który umożliwia przepływ tylko schłodzonego ciekłego czynnika chłodniczego o niskim ciśnieniu do parownika.Następnie cały cykl się powtarza.

Aby zwiększyć wydajność wymiany ciepła przez rurę, na parownik nawinięte są żebra spiralne. W obliczeniach instalacji grzewczej, doborze pomp obiegowych i innych urządzeń należy uwzględnić opór hydrauliczny i współczynnik przenikania ciepła płytowego wymiennika ciepła instalacji.

Przegląd wideo urządzenia systemowego i jego działania

h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">Inwerterowe pompy ciepła

Obecność falownika w ramach instalacji pozwala na płynny rozruch urządzenia oraz automatyczną regulację trybów w zależności od temperatury zewnętrznej. Maksymalizuje to wydajność pompy ciepła poprzez:

• osiągnięcie sprawności na poziomie 95-98%;
• zmniejszenie zużycia energii o 20-25%;
• minimalizacja obciążeń w sieci elektrycznej;
• zwiększyć żywotność instalacji.

Dzięki temu temperatura w pomieszczeniu jest stabilnie utrzymywana na tym samym poziomie, niezależnie od zmian pogody. Jednocześnie obecność falownika wraz ze zautomatyzowaną jednostką sterującą zapewni nie tylko ogrzewanie zimą, ale także dostarczanie schłodzonego powietrza latem w czasie upałów.

Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że obecność dodatkowego sprzętu zawsze pociąga za sobą wzrost jego kosztu i wydłużenie okresu zwrotu.

Jak działa geojednostka termiczna?

Algorytm działania geotermalnej pompy ciepła opiera się na przekazywaniu ciepła ze źródła o niskim potencjale energii cieplnej do nośnika ciepła. Ziemia latem pełni tu rolę grzejnika, a zimą jest aktywnym źródłem ciepła.

Różnice temperatur gruntu pomagają poprawić ogólną wydajność systemu i zmniejszyć rzeczywiste koszty eksploatacji.

Działanie geotermalnej pompy ciepła opiera się na takim zjawisku jak bezwładność cieplna. Temperatura ziemi na głębokości 6 metrów i poniżej prawie dokładnie odpowiada średniej rocznej temperaturze powietrza w regionie i zmienia się bardzo nieznacznie w ciągu roku kalendarzowego

W praktyce czynnik chłodzący dostaje się do rurociągu znajdującego się w ziemi i nagrzewa się tam o kilka stopni. Następnie kompozycja przechodzi do wymiennika ciepła (lub parownika) i przekazuje zgromadzoną energię cieplną do wewnętrznego obwodu systemu.

Zasada działania instalacji geotermalnych jest zbliżona do funkcjonowania systemów chłodniczych. Dlatego niektóre typy pomp ciepła w okresie letnim z powodzeniem wykorzystywane są jako klimatyzatory i przy ich pomocy schładzają powietrze w pomieszczeniach mieszkalnych.

Czynnik chłodniczy pracujący w obiegu zewnętrznym jest podgrzewany w parowniku, zamieniany na gaz i wchodzi do sprężarki. Tam kurczy się pod wpływem wysokiego ciśnienia i staje się jeszcze gorętszy.

Gorący gaz przechodzi do urządzenia kondensacyjnego i oddaje energię cieplną do chłodziwa roboczego układu wewnętrznego odpowiedzialnego za ogrzewanie domu. Pod koniec procesu czynnik chłodniczy, który utracił ciepło, powraca do punktu początkowego w stanie ciekłym.

Zalety i wady technologii

Najważniejsze zalety TN to:

1. Opłacalność: na każdy kilowat zużytej energii elektrycznej HP wytwarza od 3 do 5 kW ciepła. Oznacza to, że mówimy o prawie nieodpłatnym ogrzewaniu.
2. Przyjazność dla środowiska i bezpieczeństwo: działanie HP nie wiąże się z powstawaniem i uwalnianiem do atmosfery jakichkolwiek substancji niebezpiecznych dla środowiska, a brak płomienia czyni tę technologię całkowicie bezpieczną.
3. Łatwość obsługi: w przeciwieństwie do kotłów gazowych i na paliwa stałe, HP nie wymaga czyszczenia z sadzy i sadzy. Nie musisz też budować i utrzymywać komina.

Istotną wadą tej technologii są wysokie koszty sprzętu i prac instalacyjnych.

Zróbmy proste obliczenia. Za 120 mkw. m będzie potrzebować HP o mocy 120x0,1 = 12 kW (w tempie 100 W na 1 m2). Model Diplomat firmy Thermia o takich osiągach kosztuje około 6,8 tys. euro. Model DUO tego samego producenta będzie kosztował nieco mniej, ale jego kosztu też nie można nazwać demokratycznym: około 5,9 tys. euro.

Pompa ciepła Thermia Diplomat

Nawet w porównaniu z najdroższym rodzajem ogrzewania tradycyjnego - elektrycznym (4 ruble za 1 kWh, 3 miesiące - praca przy pełnym obciążeniu, 3 miesiące - z połową), zwrot potrwa ponad 4 lata, i to bez brania pod uwagę uwzględnij koszt instalacji obwodu zewnętrznego. W rzeczywistości HP nie zawsze działa odpowiednio z obliczoną wydajnością, a okres zwrotu może być dłuższy.

Pompa ciepła powietrze-woda do domu

Cechą systemów powietrze-woda jest silna zależność temperatur chłodziwa w systemie grzewczym od temperatury źródła - powietrza zewnętrznego. Wydajność takiego sprzętu stale się zmienia zarówno sezonowo, jak i w warunkach pogodowych. Wskazuje to na istotną różnicę między systemami aerotermalnymi a kompleksami geotermalnymi, których działanie jest stabilne przez cały okres eksploatacji i nie zależy od warunków zewnętrznych.

Ponadto pompy ciepła powietrze-woda są w stanie zarówno ogrzewać, jak i chłodzić powietrze w pomieszczeniach, co sprawia, że ​​są one poszukiwane w regionach o stosunkowo mroźnych zimach i gorących latach. Ogólnie rzecz biorąc, stosowanie takich systemów jest najskuteczniejsze w stosunkowo ciepłych obszarach, aw regionach północnych wymagane są dodatkowe środki ogrzewania (zwykle stosuje się grzejniki elektryczne).

Jak działają pompy ciepła powietrze-woda?

Pompa ciepła powietrze-woda oparta jest na zasadzie Carnota. W bardziej zrozumiałym języku zastosowano projekt lodówki freonowej. Czynnik chłodniczy (freon) krąży w układzie zamkniętym, przechodząc kolejno przez etapy:

• parowanie z silnym chłodzeniem
• ogrzewanie od ciepła napływającego powietrza zewnętrznego
• silna kompresja, przy której jego temperatura staje się wysoka
• kondensacja cieczy
• przejście przez przepustnicę z gwałtownym spadkiem ciśnienia i parowaniem

Do normalnej cyrkulacji czynnika chłodniczego konieczne są dwie komory - parownik i skraplacz. W pierwszym temperatura jest niska (ujemna), do ogrzewania wykorzystywana jest energia cieplna z otaczającego powietrza. Druga komora służy do kondensacji czynnika chłodniczego i przekazywania energii cieplnej do nośnika ciepła systemu grzewczego.

Rolą napływającego powietrza jest oddawanie ciepła do parownika, gdzie temperatura jest bardzo niska i musi zostać zwiększona przed nadchodzącym sprężaniem. Energia cieplna powietrza jest dostępna nawet przy ujemnych temperaturach i jest magazynowana do momentu, gdy temperatura spadnie do zera absolutnego.Niskopotencjalne źródła energii cieplnej pozwalają uzyskać wysoką sprawność systemu, jednak gdy temperatura zewnętrzna spadnie do -20°C lub -25°C, system zatrzymuje się i wymaga podłączenia dodatkowego źródła ciepła.

Zalety i wady

Zalety pomp ciepła powietrze-woda to:

• łatwa instalacja, bez wykopów
• Źródło energii cieplnej - powietrze - jest dostępne wszędzie, jest dostępne i całkowicie bezpłatne. System wymaga jedynie zasilania urządzeń cyrkulacyjnych, sprężarki i wentylatora
• pompę ciepła można konstrukcyjnie połączyć z wentylacją, co znacznie zwiększy wydajność obu systemów
• system grzewczy jest przyjazny dla środowiska i bezpieczny w eksploatacji
• praca systemu jest prawie bezgłośna, może być sterowana przez systemy automatyki

Wady pompy ciepła powietrze-woda to:

• ograniczone zastosowanie. Modele domowe HP wymagają podłączenia dodatkowych systemów grzewczych już przy -7°C, projekty przemysłowe są w stanie utrzymać temperaturę do -25°C, co jest zbyt niskie dla większości regionów Rosji
• zależność wydajności systemu od temperatury zewnętrznej powoduje, że system jest niestabilny i wymaga ciągłej rekonfiguracji trybów pracy
• wentylatory, kompresory i inne urządzenia wymagają stabilnego zasilania

Planując zastosowanie takiego systemu ogrzewania i ciepłej wody, należy wziąć pod uwagę te cechy.

Obliczanie wydajności instalacji

Procedura obliczania mocy instalacji sprowadza się do określenia powierzchni ogrzewanego domu, obliczenia wymaganej ilości energii cieplnej i wyboru sprzętu odpowiadającego uzyskanym wartościom. Nie ma sensu przedstawiać szczegółowej metodyki obliczeń, ponieważ jest ona niezwykle złożona i wymaga znajomości wielu parametrów, współczynników i innych wartości. Ponadto potrzebne jest doświadczenie w wykonywaniu takich obliczeń, w przeciwnym razie wynik będzie całkowicie błędny.

W celu rozwiązania problemu zaleca się skorzystanie z kalkulatora online, który można znaleźć w sieci. Korzystanie z niego jest proste, wystarczy podstawić swoje dane w oknach i uzyskać odpowiedź. W razie wątpliwości obliczenie można powielić na innym zasobie w celu uzyskania zrównoważonych danych.

Wyniki

Niewątpliwie koszt pompy ciepła z klimatyzatora jest kilkukrotnie niższy niż gotowych opcji fabrycznych, nawet tych produkowanych w Chinach. Ale jest tu wiele niuansów: musisz zadbać o źródło i ilość dostarczanego ciepła, poprawnie obliczyć długość wymienników ciepła (cewek), zainstalować automatyzację, zapewnić gwarantowaną moc itp. Ale jeśli jesteś w stanie rozwiązać te problemy, to bez wątpienia jest to korzystne. Pozwolę sobie radzić: w pierwszym roku bardzo pożądane jest posiadanie ogrzewania rezerwowego, a latem lepiej przeprowadzić testy i rozruch próbny, aby mieć czas na ukończenie jednostki przed rozpoczęciem sezonu grzewczego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film przedstawi zasadę działania i cechy urządzenia:

W rezultacie możemy stwierdzić, że pompa ciepła woda-woda jest uważana za skuteczny, przyjazny dla środowiska sprzęt przeznaczony do ogrzewania domów o powierzchni do 150 metrów kwadratowych.Aranżacja większego obszaru może już wymagać dość skomplikowanych badań inżynierskich.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania podczas czytania podanych informacji, zadaj je w bloku poniżej. Czekamy na Twoje pytania na ten temat, historie i zdjęcia dotyczące budowy mini-elektrowni wodnej własnymi rękami. Interesuje nas Twoja opinia.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film wyraźnie pokazuje, w jaki sposób system ogrzewania oparty na geotermalnym sprzęcie grzewczym powietrze-woda jest wyposażony w duży dom z bloku gazokrzemianowego. Ujawniane są pewne interesujące niuanse dotyczące instalacji sprzętu i ogłaszane są rzeczywiste liczby rachunków za media za miesiąc.

Jak działa sprzęt ziemia-woda? Szczegółowy opis od specjalisty w zakresie instalacji kotłów geotermalnych, zalecenia i przydatne wskazówki dla rzemieślników domowych od profesjonalisty w swojej dziedzinie.

Prawdziwy użytkownik sprzętu dzieli się swoimi wrażeniami z geotermalnej pompy ciepła.

Profesjonalny ślusarz podpowiada, jak zrobić w domu pompę ciepła opartą na potężnym kompresorze i rurowych elementach wymiany ciepła. Szczegółowe instrukcje krok po kroku.

Pompa geotermalna do ogrzewania prywatnego gospodarstwa domowego to dobry sposób na stworzenie komfortowych warunków życia nawet tam, gdzie nie są dostępne scentralizowane systemy komunikacji i bardziej znane źródła energii.

Wybór systemu uzależniony jest od położenia terytorialnego nieruchomości oraz możliwości finansowych właścicieli.

Czy masz doświadczenie w produkcji geotermalnej pompy ciepła? Podziel się informacjami z naszymi czytelnikami, zasugeruj swoją opcję kompilacji.W poniższym formularzu możesz dodawać komentarze i załączać zdjęcia swoich domowych produktów.