Alternative energikilder er fremtiden! Varmepumpe for oppvarming av bolig

Gass eller elektrisitet brukes vanligvis til å varme opp lokalene. Denne oppvarmingsmetoden vil imidlertid koste en del penger, ettersom begge er ganske dyre.

Derfor brukes alternative energikilder til oppvarming av private hus og landsteder, og En av de mest populære oppvarmingsmetodene er bruk av varmepumper.

Hva er en varmepumpe for oppvarming av et privat hus? Hvordan fungerer den?

En spesiell innretning som i stand til å utvinne varme fra omgivelsene kalles en varmepumpe.

Slike enheter brukes som hoved- eller tilleggsmetode for oppvarming av lokaler. Noen enheter også arbeid med passiv kjøling av bygningen – pumpen brukes til både sommerkjøling og vinteroppvarming.

Miljøets energi brukes som drivstoffEn slik varmeovn utvinner varme fra luft, vann, grunnvann osv., så denne enheten er klassifisert som en fornybar energikilde.

Alle varmeapparater inkluderer fordamper, kompressor, kondensator og ekspansjonsventilAvhengig av varmekilden skilles det mellom vann, luft og andre enheter. Driftsprinsippet er svært likt driftsprinsippet til et kjøleskap (bare kjøleskapet kaster ut varm luft, og pumpen absorberer varme).

De fleste enheter opererer ved både positive og negative temperaturer, men enhetens effektivitet avhenger direkte av ytre forhold (dvs. jo høyere omgivelsestemperaturen er, desto kraftigere vil enheten være). Generelt sett er enheten fungerer som følger:

1. Varmepumpe kommer i kontakt med omgivelseneVanligvis utvinner enheten varme fra bakken, luften eller vannet (avhengig av enhetstype).
2. En spesiell fordamper er installert inne i enheten., som er fylt med kjølemiddel.
3. Ved kontakt med det ytre miljøet kjølemediet koker og fordamper.
4. Etter det Kjølemediet kommer inn i kompressoren i form av damp.
5. Der krymper det - takket være dette temperaturen hans stiger betraktelig.
6. Etter dette kommer den oppvarmede gassen inn i varmesystemet., noe som fører til oppvarming av hovedkjølevæsken, som brukes til oppvarming av lokalene.
7. Kjølemediet kjøles ned litt etter litt. Til slutt blir det væske igjen.
8. Deretter går det flytende kjølemediet inn i en spesiell ventil, noe som senker temperaturen betraktelig.
9. Til slutt går kjølemediet tilbake til fordamperen., hvoretter oppvarmingssyklusen gjentas.

Bilde 1. Prinsippet for virkemåten til en grunnvannsvarmepumpe. Den kalde varmebæreren er vist i blått, den varme i rødt.

Fordeler:

• Miljøvennlig. Slike enheter regnes som fornybare energikilder, som ikke forurenser atmosfæren med sine utslipp (mens det ved bruk av naturgass dannes skadelige klimagasser, og kullforbrenning brukes ofte til å produsere elektrisitet, som også forurenser luften).
• Et godt alternativ til gass. En varmepumpe er ideell for oppvarming av rom i tilfeller der bruk av gass er vanskelig av en eller annen grunn (for eksempel når huset ligger langt fra alle større forsyningsnett). Pumpen har også fordelen fremfor gassoppvarming ved at den ikke krever statlig tillatelse for å installere en slik enhet (men når du borer en dyp brønn, må du fortsatt skaffe deg den).
• Rimelig ekstra varmekildePumpen er ideell som en billig tilleggsstrømkilde (det beste alternativet er å bruke gass om vinteren og en pumpe om våren og høsten).

Mangler:

1. Termiske begrensninger ved bruk av vannpumperAlle varmeapparater fungerer bra ved plusstemperaturer, mens mange pumper slutter å virke ved drift ved minustemperaturer. Dette skyldes hovedsakelig at vannet fryser, noe som gjør det umulig å bruke det som varmekilde.
2. Problemer kan oppstå med apparater som bruker vann som varme. Hvis vann brukes til oppvarming, må man finne en stabil kilde til dette. Oftest må man bore en brønn for dette, noe som kan øke kostnadene ved å installere enheten.

Hovedtyper, deres driftsprinsipper

Alle varmepumper er forskjellige fra hverandre i energikilden sin. Hovedklasser av enheter: jord-vann, vann-vann, luft-vann og luft-luft.

Det første ordet angir varmekilden., A det andre betyr hva det blir til i enheten.

For eksempel, i tilfelle av en jord-vann-enhet varmen utvinnes fra jorden og omdannes deretter til varmt vann, som brukes som varmeovn i varmesystemet. Nedenfor vil vi se nærmere på typene varmepumper for oppvarming.

Jord-vann

Grunnvannsinstallasjoner utvinne varme direkte fra bakken ved hjelp av spesielle turbiner eller samlereI dette tilfellet er kilden jorden, som varmer opp freonen. Den varmer opp vannet i kondensatortanken. I dette tilfellet avkjøles freonen og går tilbake til pumpeinnløpet, og det oppvarmede vannet brukes som kjølevæske i hovedvarmesystemet.

Væskeoppvarmingssyklus fortsetter så lenge pumpen mottar strøm fra nettet. Den dyreste metoden, fra et økonomisk synspunkt, er jord-vann-metoden, siden det for å installere turbiner og samlere vil være nødvendig å bore dype brønner eller endre jordens plassering over et stort landområde.

Vann-vann

I henhold til deres tekniske egenskaper, vann-til-vann-pumper veldig likt enheter i grunnvannsklassen med den eneste forskjellen at i dette tilfellet brukes vann, snarere enn jord, som den primære varmekilden. Kilden kan være både grunnvann og vann fra ulike reservoarer.

Foto 2. Installasjon av en konstruksjon for en vann-til-vann-varmepumpe: spesielle rør er nedsenket i reservoaret.

Vann-til-vann-enheter betydelig billigere grunn-til-vann-pumper, siden installasjonen av dem ikke krever boring av dype brønner.

Du kan også være interessert i:

4 formler som bestemmer varmen i huset: regler for beregning av en sirkulasjonspumpe for et varmesystem

I hvilke tilfeller kan man ikke klare seg uten en avbruddsfri strømforsyning til en varmepumpe?

Et nesten perfekt valg: Berezka badstuovn. Hvorfor passer den for mange?

Luft-vann

Luft-til-vann-enheter motta varme direkte fra omgivelsene. Slike apparater krever ikke en stor ekstern kollektor for å samle varme, og vanlig gateluft brukes til å varme opp freonen. Etter oppvarming avgir freonen varme til vannet, hvoretter det varme vannet kommer inn i varmesystemet gjennom rør. Enheter av denne typen er ganske billige., siden pumpen ikke krever en dyr manifold for å fungere.

Luft

En luft-til-luft-enhet mottar også varme direkte fra omgivelsene, og for driften krever den også ingen ekstern manifold nødvendigEtter kontakt med varm luft varmes freonet opp, deretter varmer freonet opp luften i pumpen. Deretter slippes denne luften ut i rommet, som fører til en lokal temperaturøkning. Enheter av denne typen er også ganske billige, siden driften av dem ikke krever installasjon av en dyr manifold.

Foto 3. Virkemåte for luft-til-luft-varmepumpe. Varmebærer med en temperatur på 35 grader går inn i varmeradiatorer.

Beregning for varmesystemer, tabell

Hovedindikatoren som viser effekten til en bestemt varmeenhet er CPT-parameter (i engelsk litteratur er det kjent under forkortelsen COP). CPT - varmeomdanningskoeffisient, som beregnes ved å dele enhetens totale effekt på mengden strøm som forbrukes per tidsenhet. For eksempel forbruker en viss pumpe X 2 kW/t elektrisk energi, og genererer den 5 kW/t termisk energi – i dette tilfellet verdien CPT = 5/2 = 2,5.

Konverteringsfaktoren for de fleste enheter er innenfor området fra 3 til 7, imidlertid Jo høyere CPT, desto dyrere blir enheten. Det bør også huskes at CPT-verdien avhenger av omgivelsestemperaturen – hvis den er for lav, vil CPT-verdien begynne å strebe etter 1 (faktisk brukes bare strøm til å varme opp kjølevæsken, og ekstern varme vil ikke delta i oppvarmingen av bygningen).

Foto 4. Tabell med beregning av effekten til en luft-til-vann-varmepumpe fra produsenten Sapun.

Bruken av en bestemt pumpe må begrunnes fra et teknisk synspunkt. For å kjøpe en enhet beregnes først bygningens varmetap. Følgende formel brukes til dette: CT = (OZ * MTP * KS)/860. Det dechiffreres slik:

• Mengde varme (måleenheter - kW/t).
• OZ – bygningens totale volum.
• MTP — maksimal temperaturforskjell. For å bestemme dette tallet, trekk innendørstemperaturen fra utetemperaturen. For eksempel, du vil at innendørstemperaturen om vinteren skal være 20 °C, mens den på gaten vil være plassert ved siden av merket -10 °C - i så fall MTP = 20 - (-10) = 30.
• KS — en spesiell korreksjonsfaktor som tar hensyn til veggtypen. For trevegger er KS-indikatoren lik 3–4 enheter, for murvegger - 2–3, for murstein i to lag - 1-2, for murstein i 2 lag med isolasjon - 0,5—1.
• Nummer 860 — en korreksjonsfaktor som den endelige verdien deles med for å konvertere kilokalorier til kilowattimer.

Installasjon av varmepumpe

Installasjonsmetoden for enheten avhenger av enhetens type og modell, samt terrengets egenskaper. La oss ta en titt Et eksempel på installasjon av en enkel grunn-til-vann-varmepumpe:

• Først utføres forberedende arbeidPå dette stadiet måles grunnvannsnivået, kraften i strømnettet bestemmes, osv. På slutten av stadiet bores brønnen i henhold til planen.

Foto 5. Installasjon av en grunn-til-vann-varmepumpe: spesielle rør settes inn i forhåndsgravde brønner.

• Etter hvilket geotermiske sonder senkes ned i borehullene, som vil utvinne varme fra bakken. På dette stadiet installeres også en fordamper med et kjølemiddel, som vil overføre varme til kompressoren.
• Nå må den installeres. Vanligvis plasseres enheten i et rom i nærheten av huset; kompressorområdet er vanligvis mindre enn 1 kvadratmeter, Derfor er en slik enhet som regel installert i et lite rom.
• Etter at dette skjer forbindelse pumpe til husets varmenettverk ved hjelp av rørI den siste fasen, prøvekjøring, og hvis det oppdages feil, utføres feilsøking.

Nyttig video

Se en video som forklarer hvordan en jordvarmepumpe fungerer.

Sikkerhet og økologi

En varmepumpe er en god enhet som er ideell for oppvarming av en bygning som en ekstra varmekilde.

I dette tilfellet brukes miljøressurser som brensel, så varmepumpen regnes som en fornybar energikilde.

De viktigste fordelene er sikkerhet og miljøvennlighet, siden det ikke brukes gass- eller kullforbrenning til drift.

En slik enhet vil ikke skade mennesker eller miljøet, men det bør brukes klokt, fordi i noen tilfeller bruken av denne enheten er kanskje ikke tilrådelig fra et ingeniørmessig eller økonomisk synspunkt.