Alternatiivsed energiaallikad on tulevik! Soojuspump kodukütteks

Ruumide kütmiseks kasutatakse tavaliselt gaasi või elektrit. See küttemeetod maksab aga päris palju, kuna mõlemad on üsna kallid.

Seetõttu kasutatakse eramajade ja maamajade kütmiseks alternatiivseid energiaallikaid ning Üks populaarsemaid küttesüsteeme on soojuspumpade kasutamine.

Mis on soojuspump eramaja kütmiseks? Kuidas see töötab?

Spetsiaalne seade, mis võimeline keskkonnast soojust ammutama nimetatakse soojuspumbaks.

Selliseid seadmeid kasutatakse ruumide kütmise peamise või täiendava meetodina. Mõned seadmed on ka hoone passiivse jahutuse töö — pumpa kasutatakse nii suviseks jahutamiseks kui ka talviseks kütmiseks.

Keskkonna energiat kasutatakse kütusenaSelline kütteseade ammutab soojust õhust, veest, põhjaveest jne, seega liigitatakse see seade taastuvenergiaallikaks.

Kõik kütteseadmed sisaldavad aurusti, kompressor, kondensaator ja paisuventiilSõltuvalt soojusallikast eristatakse vee-, õhu- ja muid seadmeid. Tööpõhimõte on väga sarnane külmkapi tööpõhimõttega (ainult külmkapp paiskab välja kuuma õhku ja pump neelab soojust).

Enamik seadmeid töötab nii positiivsel kui ka negatiivsel temperatuuril, kuid seadme efektiivsus sõltub otseselt välistingimustest (st mida kõrgem on ümbritseva õhu temperatuur, seda võimsam on seade). Üldiselt seade toimib järgmiselt:

1. Soojuspump puutub kokku ümbritsevate oludegaTavaliselt ammutab seade soojust maapinnast, õhust või veest (sõltuvalt seadme tüübist).
2. Seadme sisse on paigaldatud spetsiaalne aurusti., mis on täidetud külmutusagensiga.
3. Väliskeskkonnaga kokkupuutel külmutusagens keeb ja aurustub.
4. Pärast seda Külmutusagens siseneb kompressorisse auru kujul.
5. Seal see kahaneb - tänu sellele tema temperatuur tõuseb märkimisväärselt.
6. Pärast seda siseneb kuumutatud gaas küttesüsteemi., mis viib peamise jahutusvedeliku kuumutamiseni, mida kasutatakse ruumide kütmiseks.
7. Külmutusagens jahtub vähehaaval. Lõpuks muutub see tagasi vedelikuks.
8. Seejärel siseneb vedel külmutusagens spetsiaalsesse ventiili., mis alandab oluliselt selle temperatuuri.
9. Lõpuks naaseb külmutusagens aurustisse., mille järel kuumutustsükkel kordub.

Foto 1. Maapinnasoojuspumba tööpõhimõte. Külm soojuskandja on näidatud sinisega, kuum punasega.

Eelised:

• Keskkonnasõbralik. Selliseid seadmeid peetakse taastuvateks energiaallikateks, mis ei saasta oma heitmetega atmosfääri (samas kui maagaasi kasutamisel tekivad kahjulikud kasvuhoonegaasid ning elektri tootmiseks kasutatakse sageli kivisöe põletamist, mis samuti õhku saastab).
• Hea alternatiiv bensiinile. Soojuspump sobib ideaalselt ruumide kütmiseks juhtudel, kus gaasi kasutamine on ühel või teisel põhjusel keeruline (näiteks kui maja asub kaugel kõigist suurematest kommunaalteenuste võrkudest). Pumbal on gaasikütte ees ka see eelis, et sellise seadme paigaldamiseks ei ole vaja riiklikku luba (kuid sügava kaevu puurimisel peate selle ikkagi hankima).
• Odav lisakütteallikasPump sobib ideaalselt odava abitoiteallikana (parim variant on talvel kasutada gaasi ning kevadel ja sügisel pumpa).

Vead:

1. Veepumpade kasutamisel tekkivad termilised piirangudKõik kütteseadmed töötavad hästi plusstemperatuuridel, samas kui miinustemperatuuridel töötades paljud pumbad lakkavad töötamast. See on peamiselt tingitud asjaolust, et vesi külmub, mis muudab selle kasutamise soojusallikana võimatuks.
2. Probleeme võib tekkida seadmetega, mis kasutavad soojusallikana vett. Kui kütteks kasutatakse vett, tuleb leida selle stabiilne allikas. Enamasti tuleb selleks puurida kaev, mis võib seadme paigaldamise kulusid suurendada.

Peamised tüübid, nende tööpõhimõtted

Kõik soojuspumbad erinevad üksteisest oma energiaallika poolest. Peamised seadmete klassid: muld-vesi, vesi-vesi, õhk-vesi ja õhk-õhk.

Esimene sõna tähistab soojusallikat., A teine ​​​​tähendab seda, milleks see seadmes muutub.

Näiteks pinnase-vee seadme puhul Maast ammutatakse soojust ja seejärel muudetakse see kuumaks veeks, mida kasutatakse küttesüsteemis küttekehana. Allpool käsitleme üksikasjalikumalt kütmiseks mõeldud soojuspumpade tüüpe.

Pinnas-vesi

Põhjavee tüüpi paigaldised ammutada soojust otse maapinnast spetsiaalsete turbiinide või kollektorite abilSel juhul on allikaks maa, mis soojendab freooni. See soojendab kondensaatoripaagis olevat vett. Sellisel juhul jahtub freoon ja naaseb pumba sisselaskeavasse ning kuumutatud vett kasutatakse jahutusvedelikuna peamises küttesüsteemis.

Vedeliku kuumutamistsükkel jätkub seni, kuni pump saab võrgust elektrit. Majanduslikust seisukohast on kõige kallim meetod pinnase-vee meetod, kuna turbiinide ja kollektorite paigaldamiseks on vaja puurida sügavaid kaevusid või muuta pinnase asukohta suurel maa-alal.

Vesi-vesi

Vastavalt oma tehnilistele omadustele on vesi-vesi pumbad väga sarnane põhjaveeklassi seadmetega ainsa erinevusega, et antud juhul kasutatakse peamise soojusallikana vett, mitte maad. Allikas võib olla nii põhjavesi kui ka vesi erinevatest reservuaaridest.

Foto 2. Vesi-vesi soojuspumba konstruktsiooni paigaldamine: reservuaari on kastetud spetsiaalsed torud.

Vee-vee seadmed oluliselt odavam maapealsed veepumbad, kuna nende paigaldamine ei nõua sügavate kaevude puurimist.

Teile võivad huvi pakkuda ka järgmised teemad:

4 valemit, mis määravad maja soojuse: küttesüsteemi tsirkulatsioonipumba arvutamise reeglid

Millistel juhtudel ei saa te ilma küttepumba katkematu toiteallikata hakkama?

Peaaegu ideaalne valik: Berezka saunaahi. Miks see sobib paljudele?

Õhk-vesi

Õhk-vesi seadmed saavad soojust otse keskkonnast. Sellised seadmed ei vaja soojuse kogumiseks suurt välist kollektorit ning freooni soojendamiseks kasutatakse tavalist tänavaõhku. Pärast kuumutamist annab freoon veele soojust, mille järel kuum vesi siseneb torude kaudu küttesüsteemi. Seda tüüpi seadmed on üsna odavad., kuna pump ei vaja töötamiseks kallist kollektorit.

Õhk

Õhk-õhk-seade saab soojust otse keskkonnast ja selle tööks on vaja ka välist kollektorit pole vajaPärast kokkupuudet sooja õhuga freoon kuumeneb, seejärel soojendab freoon pumbas olevat õhku. Seejärel lastakse see õhk ruumi, mis viib lokaalse temperatuuri tõusuni. Seda tüüpi seadmed on ka üsna odavad, kuna nende tööks ei ole vaja paigaldada kallist kollektori.

Foto 3. Õhk-õhk-soojuspumba tööpõhimõte. Radiaatoritesse siseneb soojuskandja temperatuuriga 35 kraadi.

Küttesüsteemide arvutus, tabel

Peamine indikaator, mis näitab konkreetse kütteseadme võimsust, on CPT-parameeter (inglise kirjanduses tuntakse seda lühendina COP). CPT- soojusmuundamise koefitsient, mis arvutatakse seadme koguvõimsuse jagamisel ajaühiku kohta tarbitud elektrienergia hulgaga. Näiteks teatud pump X tarbib 2 kW/h elektrienergiat ja genereerib seda 5 kW/h soojusenergia - antud juhul väärtus CPT = 5/2 = 2,5.

Enamiku seadmete teisendustegur on vahemikus 3-st 7-niaga Mida kõrgem on CPT, seda kallim on seade. Samuti tuleb meeles pidada, et CPT väärtus sõltub ümbritseva õhu temperatuurist – kui see on liiga madal, hakkab CPT väärtus püüdle 1 poole (tegelikult kasutatakse jahutusvedeliku soojendamiseks ainult elektrit ja väline soojus hoone kütmises ei osale).

Foto 4. Tabel tootja Sapuni õhk-vesi-soojuspumba võimsuse arvutusega.

Konkreetse pumba kasutamine peab olema inseneri seisukohast põhjendatud. Seadme ostmiseks arvutatakse kõigepealt hoone soojuskadu. Selleks kasutatakse järgmist valemit: CT = (oz * MTP * KS)/860. See dešifreeritakse järgmiselt:

• Soojuse hulk (mõõtühikud - kW/h).
• OZ — hoone kogumaht.
• MTP — maksimaalne temperatuuride erinevus. Selle arvu määramiseks lahutage sisetemperatuur välistemperatuurist. Näiteks soovite, et talvel oleks sisetemperatuur 20 °C, samas kui tänaval asub see märgi kõrval -10 °C - sel juhul Minimaalne müügihind = 20 - (-10) = 30.
• KS — spetsiaalne parandustegur, mis võtab arvesse seinte tüüpi. Puitseinte puhul on KS-näitaja võrdne järgmisega: 3-4 ühikut, telliskiviseinte jaoks - 2-3, kahe kihilise tellise jaoks - 1-2, telliskivide jaoks 2 kihti isolatsiooniga - 0,5—1.
• Number 860 — parandustegur, millega lõppväärtus jagatakse kilokalorite kilovatt-tundideks teisendamiseks.

Soojuspumba paigaldus

Seadme paigaldusmeetod sõltub seadme tüübist ja mudelist, samuti maastiku iseärasustest. Vaatame üle Näide lihtsa maasoojuspumba paigaldamisest:

• Esiteks tehakse ettevalmistustöödSelles etapis mõõdetakse põhjavee taset, määratakse elektrivõrgu võimsus jne. Etapi lõpus puuritakse puurkaev vastavalt plaanile.

Foto 5. Maapealse vee soojuspumba paigaldus: eelnevalt kaevatud kaevudesse sisestatakse spetsiaalsed torud.

• Pärast mida Geotermilised sondid langetatakse puuraukudesse, mis ammutab maapinnast soojust. Selles etapis paigaldatakse ka külmaainega aurusti, mis kannab soojuse kompressorisse.
• Nüüd tuleb see paigaldada. Tavaliselt paigutatakse seade maja lähedal asuvasse tuppa; kompressori ala on tavaliselt vähem kui 1 ruutmeeter, Seetõttu paigaldatakse selline seade reeglina väikesesse ruumi.
• Pärast seda juhtub ühendus pump maja küttevõrku torude abilViimases etapis katsesõitja kui tuvastatakse defekte, tehakse veaotsing.

Kasulik video

Vaata videot, mis selgitab, kuidas maasoojuspump töötab.

Ohutus ja ökoloogia

Soojuspump on hea seade, mis sobib ideaalselt hoone kütmiseks abisoojusallikana.

Sellisel juhul kasutatakse kütusena keskkonnaressursse, seega soojuspump peetakse taastuvaks energiaallikaks.

Peamised eelised on ohutus ja keskkonnasõbralikkus, kuna tööks ei kasutata gaasi ega kivisütt.

Selline seade ei kahjusta inimesi ega keskkondaaga seda tuleks targalt kasutada, sest mõnel juhul kasutamine selle seadme ei pruugi olla soovitatav inseneri- või majanduslikust vaatenurgast.