În fața creșterii prețurilor la combustibili, mulți se gândesc la scăderea costurilor. Oamenii de știință își găsesc creierul peste obținerea de energie ieftină și utilizarea maximă a forțelor naturii. Este vorba despre legile simple ale fizicii și despre utilizarea elementelor naturale pe care se construiește principiul acțiunii pompei de căldură.
Conceptul de pompă de căldură și principiul funcționării acesteia
Dacă simplificați foarte mult structura pompei care produce căldură, veți primi un frigider sau un aparat de aer condiționat, dar la o scară mai globală. O astfel de instalație de încălzire nu necesită un cazan de combustibil. Trebuie să fie montat corespunzător și conectat la o sursă de alimentare. Acest lucru nu înseamnă că pompa încălzește casa cu electricitate - kilowați sunt cheltuite pentru funcționarea sistemului.
Unitatea de pompare
Principiul de funcționare a pompei de căldură nu este foarte diferit de tipul ales - căldura este preluată în mediul extern și transmisă casei. Astfel de instalații au doar trei componente principale:
- O sondă care colectează căldură.
- Pompa de căldură în sine, inclusiv compresorul.
- Sistemul de încălzire al clădirii cu o cameră de schimb de căldură.
Primul și ultimul punct al sistemului de pompe de căldură sunt conductele și radiatoarele. Sondă de schimb de căldură este o bobină orizontală mare, țevi verticale sau un admis de apă deschisă dintr-un rezervor natural. Esența sistemului este pompa însăși. Există 6 componente în el:
Principiul funcționării pompei de căldură
O astfel de instalație "selectează" în mod condiționat încălzirea de la purtătorii naturali și le transferă în sistemul de încălzire. Prin același principiu, un frigider obișnuit funcționează - este nevoie de gradele "extra" din congelator și le scoate la schimbătorul de căldură de aer de pe peretele din spate. Deși acesta este doar un tip de schimb de energie termică asociat cu aerul, există și alte tipuri.
Tipuri de pompe de căldură
Principiul general al instalațiilor pentru pompe de căldură este schimbul de temperaturi între transportatori. Căldura sursei primare este transferată în sistemul de încălzire fără utilizarea combustibilului. Aceste surse pot fi împărțite în 3 grupe:
- geotermală;
- aerotermie;
- Hidrotermale.
Acestea sunt trei elemente diferite - aer, apă și pământ. Din aceste suporturi naturale de energie termică are loc încălzirea casei. Pe lângă diferențele dintre "elementele", instalațiile diferă în funcție de tipul de instalare. Ele sunt împărțite în două tipuri:
- Tip deschis.
- Soiuri închise.
Circuit pompă de căldură geotermală
Fiecare dintre tipurile de centrale ale pompelor de căldură are argumente pro și contra. În unele cazuri, datorită naturii instalației, anumite soiuri nu sunt pur și simplu posibile într-un anumit loc. Altele sunt neprofitabile sau ineficiente în anumite regiuni, deși sunt mai profitabile în alte locuri.
Înapoi la cuprins
Avantajele și dezavantajele pompelor de diferite tipuri
Cel mai simplu și cel mai rapid instalat tip de instalație termică este aerotermică. Schimbul de căldură are loc cu aerul, fără a necesita instalarea unui număr mare de echipamente. Avantajele sunt:
- Instalare ușoară fără țevi și radiatoare;
- siguranța și ecologia funcționării;
- posibilitatea de a folosi vara pentru răcire.
Minusurile acestui tip de instalații sunt recunoscute ca ineficiență în regiunile reci. Chiar și la 0 grade Celsius, unitatea aerotermică funcționează la o capacitate de 50%. Când temperatura scade la minus 20 ° C, utilizarea unei pompe de aer devine neprofitabilă. Această instalație nu este adecvată pentru zonele cu înghețuri severe și instalarea nu va fi eficientă în locuri cu vânturi frecvente.
Pompa de apă cu apă necesită o instalare mai complicată și respectă condiția obligatorie - pe amplasament trebuie să existe un rezervor care să nu înghețe în timpul iernii până la fund. Acesta este un dezavantaj al unei astfel de instalări, în unele cazuri pur și simplu nu poate fi montat. Avantajele acestui sistem sunt eficiența ridicată, posibilitatea exploatării în înghețuri și costul de instalare mai scăzut față de geotermă.
Pompă de căldură apă-apă
Instalarea de apă subterană, care utilizează pământul ca agent de răcire, este una dintre cele mai dificil de instalat. Acesta este unul dintre dezavantajele instalării, indiferent de poziția orizontală sau verticală a sondei. În plus față de dezavantaje se poate atribui incapacitatea de a folosi terenul pentru nevoile agricole cu o bobină orizontală și imposibilitatea de auto-instalare într-un aranjament vertical.
Lista de plusuri este mult mai largă:
- pe termen lung de muncă cu investiții unice;
- eficiența maximă în orice vreme;
- funcționare și pentru răcire și pentru încălzirea clădirii;
- Posibilitatea utilizării în regiunile cu înghețuri severe.
Instalațiile pompelor de căldură câștigă cu încredere atenția proprietarilor de case particulare și a companiilor cu clădiri joase. Acest tip de încălzire vă permite să reduceți în mod semnificativ costul încălzirii, reducând costurile de funcționare a clădirilor rezidențiale și de birouri. Aproape toate tipurile de instalații pot fi montate independent, fără a recurge la serviciile specialiștilor. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să achiziționați pompa și consumabilele și, de asemenea, să vă familiarizați cu caracteristicile instalației.
Înapoi la cuprins
Particularitățile instalării pompei de căldură
Aproape toate sistemele de pompe de căldură permit auto-asamblarea. Posibilitatea de a instala pompa însăși cu aranjamentul vertical al sondei este exclusă - este necesară găurirea unui puț la o adâncime de cel puțin 100 de metri. În toate celelalte cazuri, este suficient să se respecte cerințele simple.
Instalarea unei pompe de căldură este o problemă intensă a forței de muncă
Cerințe minime
Sistemul apă-apă nu poate funcționa fără un corp de apă de suprafață la distanță de mers pe jos când este instalat singur. Posibilă instalare de către profesioniști a sistemului vertical, dacă există o sursă de apă subterană.
O pompă orizontală la sol necesită o bucată de pământ liberă, neocupată sub grădină, grădină și fără structuri grele. În același timp, zona trebuie să fie de 2-4 ori mai mare decât suprafața terenului ocupat de structura încălzită. Sistemul de aer-aer sau de aer-aer are nevoie de o aerisire minimă minimă și ar trebui instalat la mai puțin de 20 de metri de clădire.
Dispozitivul de pompă de căldură necesită o sursă de alimentare obligatorie. Dacă pompa nu poate fi conectată la o sursă de alimentare staționară, este permisă utilizarea unui generator de benzină sau diesel.
Înapoi la cuprins
Instalarea pompei de căldură pentru aer
La alegerea amplasării prizelor de aer, este necesar să se țină seama de zgomotul produs de acestea în timpul funcționării. De asemenea, este necesar să se asigure evacuarea condensului pentru a preveni înghețarea. Pompa de căldură pentru aer este cel mai ușor de instalat.
Înapoi la cuprins
Instalarea pompei orizontale de apă
În primul rând, este necesar să se asambleze geocontrolul din conductele polimerice obișnuite cu ajutorul greutăților de la fundul rezervorului împreună cu vaporizatorul. Este permisă instalarea în apă cu canalizare sau ape industriale care nu dăunează polimerului.
Schimbător de căldură pentru pompa de căldură orizontală cu apă
Instalarea de pompe orizontale de apă orizontală
Acest sistem este cel mai popular în sectorul privat. Este de înțeles pentru auto-asamblare, dar necesită o mare cantitate de excavare. Poate că un aranjament simplu în formă de "U" de țevi sub pământ pentru o distanță lungă sau instalarea unui sistem serpentin într-o zonă limitată.
Trebuie remarcat faptul că pentru a obține 1 kW de energie termică necesită 50 de metri pătrați. m colectoare. Atunci când aranjamentul serpentina tuburilor trebuie distanțate la o distanță în 0,7─1 m. Eficiența sistemului de orizontală cu instalarea corectă atinge 3─5 kW energie termică cheltuit pe un kilowatt de electricitate.
Înapoi la cuprins
Unități de pompare verticale
Este imposibilă montarea unei pompe verticale pe cont propriu - este necesară găurirea la o adâncime de cel puțin 100 m. În primul rând, este necesar să plătiți și să obțineți un permis pentru fantă. Astfel de sisteme de pompe de căldură sunt cele mai scumpe, dar cele mai eficiente.
La instalarea unui sistem vertical de apă de tip deschis cu utilizarea rezervoarelor subterane, sunt posibile bonusuri suplimentare. Acest sistem vă permite să furnizați simultan clădirii surse autonome de apă potabilă.
Nuanțele calculelor la instalarea unei pompe de căldură
Având în vedere modul în care funcționează pompa de căldură, este necesar să se calculeze corect puterea acesteia. Calcularea pompei de căldură pare simplă doar la prima vedere. Cel mai bine este să încredințați această activitate specialiștilor, mai ales dacă clădirea se află într-o regiune cu un climat rece.
Schimbător primar de căldură pentru pompa de căldură verticală
Pentru calcule independente, se utilizează o formulă cu următoarele date:
- R - pierderea de căldură a clădirii;
- V - volumul casei în m³;
- T este diferența maximă de temperatură a casei;
- k - coeficientul de conductivitate termică a clădirii (SNiP).
Formula în sine arată astfel: R = k * V * T. Unitatea de măsură a rezultatului de multiplicare este kcal. Pentru a le traduce în kW, trebuie să le împărțiți cu 860. Rezultatul va arăta puterea maximă necesară a pompei.
Înapoi la cuprins
Cazuri de rentabilitate scăzută a pompei
Calculele incorecte pot duce la o putere insuficientă. În zonele calde, acest lucru va conduce la instalarea unui sistem excesiv de puternic, dar în zonele înghețate nu va permite încălzirea calitativă a clădirii.
Deasupra se spune că pompa de aer este ineficientă în frig până la minus 20 ° C. De fapt, acum există deja modele care pot funcționa la o temperatură de minus 32 ° C, rămânând în același timp rentabile. În timp ce astfel de sisteme sunt puse în aplicare la un cost foarte ridicat și funcționarea acestora este justificată numai dacă este imposibil să se aleagă un alt tip de încălzire.
Și, de asemenea, cheltuielile nerezonabile vor fi la instalarea sistemelor verticale în zone calde. Aplicarea lor va fi justificată doar într-un climat foarte cald în cazul funcționării în scopul răcirii atunci când se selectează modele de pompe reversibile. Instalarea sistemelor verticale în zonele calde pentru încălzire este neprofitabilă - revenirea instalației de la 5 la 7 va crește la 15-20 ani.
Dacă instalația pompei de căldură este deja planificată în timpul fazei de construcție a casei, merită să calculați în prealabil instalarea unui sistem de podea caldă. Acesta este cel mai profitabil sistem de încălzire care utilizează pompe de căldură. Conectarea la sistemul radiant existent este, de asemenea, eficientă, dar este mai puțin rentabilă.
Participați la sondaj!