Основен / Радиатори

Видове термопомпи за отопление на жилища и отопление на вода с естествена топлина

Със собствен дом създавате много въпроси за собствениците, които жителите на градските високи сгради никога не трябва да решават. И повечето от тях се отнасят до комунални работи - газоснабдяване, канализация, водоснабдяване, отопление и други подобни. Как да спестите пари и да получите необходимите ресурси в пълен размер - това е най-належащият проблем, а топлинните помпи за отопление помагат да се реши. Това е алтернативен източник на енергия, който има висока ефективност, достъпна цена и възможност да осигури топлина през цялата година.

Видео пример за използването на термопомпа в къщата

Устройство и принцип на работа на термопомпата

Така че, термопомпата (TH) е устройство, което, използвайки физически закони, ви позволява да прехвърляте топлинна енергия от нискотемпературен източник на потребител, който получава достатъчно топлина, за да го използва за отопление.

Това означава, че процесите в помпата обръщат работата на хладилната машина. Концепцията за устройството е разработена в края на 19 век, но е използвана малко. Сега, когато недостигът на енергийни ресурси нараства, интересът към тази единица се увеличава, особено след като термопомпата има много добри прегледи.

Използването на една и съща TN позволява да получавате до 5 kW топлинна енергия от 1 kW консумирана мощност. Такива индикатори не могат да бъдат постигнати дори при изгаряне на най-икономичното гориво. Естествено, за непрекъсната работа на помпата се изисква постоянен източник на материал, който да отделя топлината си.

Задачата на потребителя е само да се ориентира в разнообразието от видове и структури и да избере за себе си оптималното решение въз основа на наличните естествени източници на топлина и сложността на инсталацията на устройството.

Наличието на налични природни ресурси е най-важният фактор при избора на термопомпа.

Сортове модерно оборудване

В зависимост от принципа на работа, има абсорбционни и компресионни термопомпи. За работата на последния е необходим допълнителен източник на енергия, но възможността за абсорбиране ви позволява да използвате напълно топлината, за да решите всички необходими работни задачи.

Разбира се, основната класификация се основава на източника на топлинно извличане и според тази характеристика оборудването е разделено на следните видове:

1. Геотермални термопомпи, които са затворени (хоризонтални, вертикални, водни) и от отворен тип.
2. въздух;
3. От използването на вторична топлина.

Геотермалните и въздушни структури се използват широко за отопление на частни къщи чрез избор на топлина от подземните води или от въздуха, но третият тип е намерил приложение само в промишлеността.

За удобство на потребителите, термопомпите също се разделят на топлоносители, използвани във входната верига и получени на изхода. Обикновено говорим за типа оборудване:

• въздух - въздух;
• вода - вода;
• въздухът е вода;
• вода - въздух;
• земята е вода;
• ледът е вода.

Всеки конкретен вариант има собствена специфична инсталация, препоръки за използване в различни климатични зони на страната, индивидуални технически параметри, предимства и недостатъци.

"Въздух - въздух"

Това е най-изгодното решение на всички проекти на пазара. Принципът на функционирането му се основава на факта, че топлинната помпа се предава директно в помещението, като се използва топлинна енергия от външния въздух. Термопомпа въздух-въздух се използва за намаляване на разходите за работа на отоплителната система, както и за загряване на водата. В някои случаи можете да използвате устройството в обратна посока и да охладите помещението у дома през горещия летен период. Освен това термопомпите въздух-въздух имат следните конкурентни предимства в сравнение с други модели:

• Универсална в употреба;
• Надежден при работа;
• Работете тихо;
• Имате оптимизирана вентилационна система.

"Вода - вода"

Топлинната помпа вода - вода се счита за най-обещаващото оборудване. Неговата работа се основава на използването на подземни води, както и на движение, отпадъци и други, които имат стабилна положителна температура. Разбира се, много е хубаво да има резервоар в района или в непосредствена близост до него, но можете да направите с две кладенци. Във всеки случай термопомпите вода - вода са най - доброто решение за проблеми с отоплението и подгряването на водата в къщата.

"Въздух - вода"

Термопомпата въздух-вода е проектирана близо до система въздух-въздух. Лесно е да се инсталира, не изисква никакви земни работи и, което е важно, е евтино. Освен това течността постоянно циркулира в отоплителния кръг на устройството, т.е. термопомпите въздух-вода се използват най-удобно за стартиране на отоплителната система у дома.

"Вода - въздух"

Друга геотермална термопомпа, която използва за работата си топлината от земята и други води. В такава система отоплението се извършва за сметка на въздуха, което не се счита за идеално решение за частна къща.

"Подземни води"

Едно от най-надеждните устройства, тъй като в работата се използва топлината на Земята. За ефективното функциониране на системата обаче е необходимо да се поставят дълги тръбопроводи в земята. Това е необходимо, за да се подгрява отново топлината, която се е отказала от топлината, и помпата продължава да работи. Това е много трудоемко и не винаги е възможно да се извършва в рамките на един обект.

"Лед - вода"

Не е най-често срещаното решение, но много привлекателно за руските условия. Устройството работи на принципа "въздух - вода", но когато охлаждащата вода се използва за критична точка на замръзване. Енергията, освободена в същото време спокойно покрива нуждите на една къща.

Характеристики на избора на термопомпа за селска къща

Така че, разнообразието от типове ви позволява да изберете термопомпа с въздушен източник за всяка частна собственост. Същевременно устройството ще използва рационално природните ресурси, ще снабдява сградата с необходимото количество топлина и няма да навреди на екологията.

Преди да направите своя избор, трябва да прочетете прегледите на термопомпите, за да вземете под внимание всички нюанси на инсталацията и функциите за работа. За някои геотермални модификации се препоръчва да се вземат проби от подземните води, за да се оценят корозивните им свойства и наличието на излишък от манган и желязо в разтвора.

Не се препоръчва да монтирате сами термопомпи, тъй като в този случай ефективността на отоплителната система на цялата къща зависи от качеството на инсталацията.

Опишете въпроса си възможно най-подробно и нашият експерт ще отговори.

Отопление на къща с термопомпа: видове, плюсове и минуси

Топлинната помпа не е ново изобретение. Първата работна версия е направена през 1855 г. Но поради недостатъчното развитие на технологиите, то не е широко разпространено до 70-те години на ХХ век. По това време идеята за икономично и енергоспестяващо отопление започна да печели популярност. По това време топлинните помпи за отопление на жилища също станаха популярни: при ниски експлоатационни разходи, те могат да осигурят напълно отопление и отопление.

Устройство за топлинна помпа

За кои са тези единици добри? Това, че сте изхарчили 1 kW от електрическата енергия, в най-лошия вариант получавате 1,5 kW топлина. И няма чудо тук: електричеството се изразходва не за преобразуване в топлинна енергия, а за работата на блокове за пренос на топлина.

Това устройство има три отделни вериги:

• В първата (външна) циркулираща нормална охлаждаща течност (физиологичен разтвор или антифриз). То се отоплява от външни източници на топлина (извън къщата).
• Във второто (вътрешно) херметично запечатано вещество с много ниска точка на кипене.
• И третата схема отива към отоплителната система.

Устройство за топлинна помпа: това са три вериги с топлоносители, компресор и изпарител, клапан за отпадъци (кликни за уголемяване)

Накратко, принципът на работа на термопомпата е както следва. За обекти от различно естество, които имат положителни температури през зимата (почва на дълбочина под нивото на замръзване, вода, въздух във вентилационните шахти и др.), Топлината се отстранява. От тази топлина охлаждащата течност, която циркулира в затворена верига, се нагрява. Нагрята до температура над температурата на кипене, течността влиза в газообразно състояние. Тръбата с пара (с температура вече над 0 ° C) навлиза в компресора, където е компресирана до високо налягане. При компресиране се отделя голямо количество топлина и излиза от компресора, който вече е нагрят до прилични стойности от +35 o C или дори от + 60 o C.

Доста атрактивен външен вид, ниското ниво на шум ви позволява да инсталирате оборудване в къщата

Охладителят е загубил много топлина, но все още е в газообразно състояние и при приличен натиск, като се движи по-нататък по вътрешната верига. Той пада върху изпускателния клапан, където налягането пада, температурата пада рязко, веществото отново става течно. И отново влиза в изпарителя, започва следващия цикъл на термопомпата.

Така се оказва, че електричеството не се използва за генериране на топлина, а само за преместване. Следователно, след като сте изразходвали 1 kW от електрическата енергия, от това устройство е възможно да получите 2-6 kW топлина. Подобна промяна на коефициента на преобразуване поради особеностите на употребата: колкото по-ниска е температурата на първичното нагряване (от външни източници), толкова по-малко е ефективна топлинната помпа. Но тя ще работи дори при -20 o C.

Какви отоплителни системи работи?

За да се използва ефективно термопомпа за отопление на къща, понякога е необходимо да се ремонтира отоплителната система. Факт е, че извлечената от него енергия загрява охлаждащата течност в отоплителната верига до не много високи температури. Те рядко надвишават 50-55 o C, а по-често са по-ниски. И това е определящ фактор при избора на система. Ако предпочитате радиатор, трябва внимателно и внимателно да се обмисли: подобна инсталация ще осигури на къщата топлина само с добра топлоизолация. И на радиаторите ще се нуждаят от много (изчисляване на броя на участъци от радиатори тук). Защото в този случай е по-добре да има резервен източник на топлина. Топлинната помпа е идеална за подово отопление за домашно отопление: тя дава същата температура, каквато е препоръчителната за подово отопление топлоносител.

Каква е липсата на термопомпа? Както е посочено по-горе, неговата ефективност (и температурата на отопление на охлаждащата течност в отоплителния кръг) зависи от температурата на отопление в първичния кръг. Не всички топлинни източници могат постоянно да произвеждат една и съща степен на отопление. Всъщност само някои геотермални източници могат да се похвалят с това. По същество те варират в доста широки граници. Това не е най-удобната собственост. Но за да се изравни това разпространение, на входа на отоплителната система е поставен топлинен акумулатор, който изравнява скоковете.

Топлинна помпа за топла под - перфектна съвместимост

Вторият недостатък е високата цена. И това не е само цената на самата термопомпа, въпреки че тя вече е много висока. Устройството на външната верига също изисква средства, а понякога и значителни. За да разберем по-точно мащаба на необходимата инвестиция, нека поговорим за източниците на топлина и видовете термопомпи за отопление на дома, които работят с тях.

Колкото по-ниска е температурата, на която топлинната среда в отоплителния кръг ще се нагрее, толкова по-висока е ефективността на термопомпата. При температура не по-висока от 35 o C, след като сте изразходвали 1 кВт електричество, можете да получите 5 кВт топлина. С повишаването на температурата ефективността намалява. Така че идеалната система за сътрудничество е водните подове. За достатъчен пренос на топлината е необходимо да се направи минимална стъпка на полагане (но също така да се внимава за добра топлоизолация).

Източници на топлинни източници и първични вериги

Източникът на топлинна енергия за термопомпа може да бъде всяка среда, която има температура постоянно над 1 o C през зимата. Може да бъде:

• Вода - река, езеро, не замръзващо езеро, кладенец, дори канализация и др. Всичко е ясно: под леда температурата на водата винаги е положителна. Тръбопроводът е потопен във вода. Неговата дължина зависи от необходимата мощност: един метър от тръбопровода осигурява до 30 W топлина. Ако отоплението на къщата изисква 15 кВт, тогава 500 метра тръби трябва да бъдат потопени във вода. Може да се поставят пръстени или змия. Този тип оборудване се нарича термопомпа "вода-вода", ако топлината се понижава от водата и се прехвърля в топлоносител в отоплителната система. И топлинната помпа "вода-въздух", ако топлината, извлечена от водата, се изразходва за отопление на въздуха в помещението.

За да извлечете топлина от водата, трябва да ударите голям брой тръби

Методи за колектор на устройството в земята: вертикално и хоризонтално

Въпреки че източниците на последните три групи са различни, те действително получават топлина до голяма степен от кора. Тъй като устройството, работещо с тях, се нарича геотермална термопомпа.

За хоризонталния контур заемат по-малка площ, тръбите могат да бъдат сложени пръстени

Въпреки факта, че използването на термопомпи е много икономично, те изискват големи средства за инсталиране: от $ 300 до $ 1000 на киловат мощност. Периодът им на изплащане е от 5 до 15 години, като оперативната линия е до основен ремонт от 15 години на 20 години.

За да се намалят разходите и да се намалят "стартовите" разходи, системата е комбинирана: една термопомпа за къщата осигурява известна топлина и друг източник на топлина за някои, дори една и съща печка. Така че разходите и инсталирането на системата и отоплението са сведени до минимум. Факт е, че изчисляването на търсенето на топлинна енергия се извършва въз основа на най-ниските температури в региона. Но този път е един, максимум седмица и половина през отоплителния сезон. За останалата част от разликата се изисква много по-малко енергия. Това е средната нужда и осигурява термопомпа. Това означава, че силата му може да бъде 50-70% от пика. И в най-студените дни е свързан резервен източник на топлина. Разумно решение, което спестява доста прилична сума.

Какво още е хубаво е, че през лятото системата може да работи в режим на климатизация, като се загрява на закрито и го доставя на първичния кръг.

перспективи

Оборудването и инсталирането на термопомпата са много скъпи. Но една привлекателна идея. В Европа хиляди единици отдавна работят. За нашите открити пространства това все още е екзотично, но вече съществуват компании, които не само могат да изчислят и инсталират системата, а дори и производители на термопомпи в Русия.

Термопомпа въздух-въздух не изисква външна верига.

Фактът е, че системите изискват индивидуално изчисляване и избор на източника, дължината на тръбопровода и избора на самото оборудване. Но има две модификации, които не струват толкова много. Това са тези, които приемат енергия от въздуха. Например, термопомпа въздух-въздух често може да се намери в климатизатори, които могат да се използват и за отопление. Те работят точно на тази технология и затова такива единици имат по-висока цена в сравнение с тези, които само се разхлаждат.

Термопомпата въздух-вода работи по принцип, подобен на този на отоплителните климатици, но хидромодулът се използва за загряване на вода - устройство, в което се отоплява водата. Мощността на този тип оборудване може да бъде избрана така, че да работи не само за отопление, но и да загрява водата за битови нужди. Тук трябва да се има предвид: може би ще е по-евтино да инсталирате отделен бойлер.

Система въздух-вода: отопление с отопление от атмосферна топлина (кликни за уголемяване)

Производители на топлинна помпа

Това оборудване отдавна се използва в Европа, защото пазарът е доста голям брой "европейци". Има и японски, и корейски, има китайски повсеместно. С качеството, всичко е същото като в останалата част от оборудването: европейците и японците са с високо качество, но пътищата са корейски, както в качество, така и на цена, малко по-ниска. С китайски продукти, както обикновено: късмет, всичко работи добре, няма късмет - ще купите нова помпа.

Примери за добре утвърдени фирми:

• Шведски. Съществува оборудване, работещо от който и да е геотермален източник (почва, скали, вода), както и водно-водни единици. Тези системи не могат да се нарекат евтини, но експлоатационният им живот е 20 години, стабилна репутация и добри прегледи.

На пазара има много европейски производители. За тях спестяването на енергия за отопление, дължащо се на високи цени, е много важно и термопомпите се изплащат за тях в продължение на няколко години.

Представена на пазара и произведени в Русия термопомпи. Цени и качество - между европейските и китайските звена. Например, термопомпи "Henk система". С качеството на оборудването, съдейки по прегледите, всичко е наред, но проблемът, както обикновено с нас, е в компетентно изчисление и особено при инсталиране. Ако проблемите с въздушните системи се срещат рядко, това не важи за геотермалните инсталации: тази фирма няма нормални партньори във всички региони.

Хенк произвежда много различни единици, различни характеристики и вид. Общо 82 модела. Има линия за нискотемпературни водни подови системи, има за висока температура - с радиатори. Тип присъединяване - еднофазен и трифазен, с топлообменници за битово отопление. Всъщност има нещо, от което да избирате.

резултати

Съвременните термопомпи са високоефективни устройства, които лесно осигуряват 3-4 kW топлина на киловат от потребената електроенергия. Но цената на самото оборудване и устройството на първичния кръг не са достъпни за много хора. Ако говорим за модели въздух-въздух или въздух-вода, те показват добра ефективност при положителни температури, с спад на температурата, тяхната работа е значително намалена (въпреки че последните владетели могат да работят до -40 o C). Технологията несъмнено е много интересна и обещаваща, но засега има само няколко.

климат

Ситуацията е такава, че най-популярният начин за отопление на едно жилище в момента е използването на отоплителни котли - газ, твърдо гориво, дизел и много по-рядко електрически. Но такива прости и в същото време високотехнологични системи, като например термопомпите, не бяха широко разпространени и това беше напразно. За онези, които обичат и знаят как да изчислят всичко предварително, техните предимства са очевидни. Топлинните помпи за отопление не горят незаменими запаси от природни ресурси, което е изключително важно не само от гледна точка на опазването на околната среда, но също така ви позволява да пестите енергия, тъй като те стават по-скъпи всяка година. Освен това с помощта на термопомпи можете не само да отоплявате стаята, но и да загрявате топлата вода за битови нужди и да оформите стаята през летните горещини.

Принципът на действие на термопомпата

Нека да разгледаме по-подробно принципа на термопомпата. Спомнете си как работи хладилникът. Топлината на продуктите, поставени в него, се изпомпва и се освобождава към радиатора, разположен на задната стена. Това лесно се вижда, като го докосвате. Приблизително същия принцип при битови климатизатори: те изпомпват топлината от стаята и я хвърлят върху радиатора, разположен на външната стена на сградата.

Основата на термопомпата, хладилника и климатика е Carnot цикъл.

1. Охлаждащата течност, движеща се на източник на ниска температура, например на земята, се нагрява с няколко градуса.
2. Тогава влиза в топлообменник, наречен изпарител. В изпарителя охладителят прехвърля натрупаната топлина в хладилния агент. Охлаждащата течност е специална течност, която се превръща в пара при ниска температура.
3. Поемайки температурата от охлаждащата течност, отопляемият охлаждащ агент се превръща в пара и навлиза в компресора. В компресора охладителят се компресира, т.е. увеличавайки неговото налягане, като по този начин повишава неговата температура.
4. Горещият, сгъстен хладилен агент навлиза в друг топлообменник, наречен кондензатор. Тук охладителят прехвърля топлината си в друга охлаждаща течност, която се подава в отоплителната система на къщата (вода, антифриз, въздух). В този случай охладителят охлажда и се връща обратно в течност.
5. След това охладителят влиза в изпарителя, където се загрява от нова част на нагрятата охлаждаща течност и цикълът се повтаря.

За да се гарантира, че работата на термопомпата изисква електричество. Но все още е много по-изгодно от използването само на електрически нагревател. Тъй като електрическият бойлер или електрическият нагревател харчи точно същото количество електроенергия, колкото произвежда топлина. Например, ако нагревателят е написан с мощност от 2 kW, той изразходва 2 kW на час и произвежда 2 kW топлина. Термопомпата произвежда 3-7 пъти повече топлина, отколкото консумира електроенергия. Например 5,5 kW / час се използва за работа на компресора и помпата, а топлината е 17 kW / час. Такава висока ефективност е основното предимство на термопомпата.

Предимства и недостатъци на отоплителната система "термопомпа"

Има много легенди и заблуди около термопомпите, въпреки факта, че това не е толкова иновативно и високотехнологично изобретение. С помощта на термопомпи, всички "топли" състояния в САЩ, почти цяла Европа и Япония, се отопляват, където технологията е разработена почти идеално и за дълго време. Между другото, не мислете, че такова оборудване е чисто чужда технология и дойде съвсем наскоро. Всъщност, дори в СССР такива единици са били използвани на експериментални обекти. Пример за това е санаториумът "Приятелство" в град Ялта. В допълнение към футуристичната архитектура, напомняща за "хижа по пилешките крака", този санаториум е известен и с факта, че от 80-те години на 20-ти век използва термопомпи за промишлено отопление. Топлинният източник е близкото море, а самата помпена станция не само отоплява всички помещения на санаториума, но и осигурява топла вода, загрява водата в басейна и го охлажда през горещия период. Така че нека се опитаме да разсеем митовете и да определим дали има смисъл да затопляме жилището по този начин.

Предимствата на отоплителните системи с термопомпа:

• Спестявания на енергия. Във връзка с нарастващите цени на газ и дизелово гориво е много важно предимство. В колоната "месечни разходи" ще има само електричество, което, както вече пишехме, изисква много по-малко от произведената топлоенергия. При закупуване на единица е необходимо да се обърне внимание на такъв параметър като коефициента на топлинна трансформация "φ" (може да се нарече коефициент на преобразуване на топлината, коефициент на трансформация на мощност или температура). Показва съотношението на количеството топлинна мощност към изразходваната енергия. Например, ако φ = 4, тогава при консумация от 1 kW / час получаваме 4 kW / час топлинна енергия.
• Спестявания при поддръжка. Термопомпата не изисква специална връзка помежду си. Цената за поддръжката му е минимална.
• Може да се монтира във всеки терен. Източниците на нискотемпературна топлина за работа с термопомпа могат да бъдат заземени, вода или въздух. Където и да си построите къща, дори в скалист терен, винаги ще има възможност да намерите "храна" за единицата. В зона, отдалечена от газовия уред, това е една от най-оптималните отоплителни системи. И дори в региони без електропроводи, можете да инсталирате бензинов или дизелов двигател, за да гарантирате работата на компресора.
• Няма нужда от мониторинг на работата на помпата, добавете гориво, както в случая на твърдо гориво или дизелов котел. Цялата отоплителна система с термопомпа е автоматизирана.
• Можете да оставите за дълго време и да не се страхувате, че системата ще замръзне. В същото време можете да спестите пари, като нагласите помпата, за да осигурите температура от + 10 ° C в хола.
• Безопасност за околната среда. За сравнение, при използването на традиционните котли, които гориха гориво, винаги се образуват различни окиси на CO, CO2, NOx, SO2, PbO2 и в резултат на това фосфорните, азотните, сяровите киселини и бензоите се намират в почвата около къщата. Когато термопомпата работи, нищо не се изхвърля. А хладилните агенти, използвани в системата, са абсолютно безопасни.
• Това също може да се отбележи запазването на незаменимите природни ресурси на планетата.
• Сигурност за човека и имуществото. В термопомпа нищо не се нагрява до такава температура, че да причини прегряване или експлозия. Освен това просто няма нищо, което да избухне. Така че може да се припише на напълно огнеупорни единици.
• Топлинните помпи работят успешно дори при температури на околната среда от -15 ° С. Така че, ако някой изглежда, че такава система може да затопли къща само в райони с топла зима до + 5 ° C, тогава грешат.
• Реверсивност на термопомпата. Безспорно предимство е универсалността на инсталацията, с помощта на която можете да отоплявате през зимата и да се охлаждате през лятото. В горещи дни топлинната помпа изстисква топлина от стаята и я изпраща на земята за съхранение, откъдето ще бъде взето отново през зимата. Моля, имайте предвид, че не всички термопомпи, но само някои модели имат обратна мощност.
• Дълготрайност. С правилната грижа термопомпите на отоплителната система живеят от 25 до 50 години без големи ремонти и само веднъж на всеки 15 до 20 години ще е необходимо да се смени компресора.

Недостатъци на отоплителните системи с термопомпа:

• Голяма предварителна инвестиция. В допълнение към факта, че цените на топлинните помпи за отопление са доста високи (от 3000 до 10.000 куб.м.), е необходимо да се харчи не по-малко за организиране на геотермалната система, отколкото за самата помпа. Изключението е въздушната термопомпа, която не изисква допълнителна работа. Топлинната помпа няма да се изплати скоро (в 5-10 години). Така че отговорът на въпроса дали да се използва термопомпа за отопление зависи от предпочитанията на собственика, финансовите му възможности и условията на строеж. Например, в район, където свързването на газопровода и свързването с него струва толкова, колкото и термопомпата, има смисъл да се даде предпочитание на последния.

• В регионите, където зимните температури падат под -15 ° C, трябва да се използва допълнителен източник на топлина. Това се нарича двувалентна отоплителна система, в която термопомпата осигурява топлина, докато е извън температурата до -20 ° C, а когато не може да се справи например с електрически нагревател или газов бойлер или с топлинен генератор.

• Най-препоръчително е да се използва термопомпа в системи с нискотемпературна охладителна течност, като например система "топъл под" (+35 ° C) и вентилаторни конвектори (+35 - + 45 ° C). Вентилаторът е вентилаторен конвектор, в който топлината / студът се прехвърля от водата към въздуха. За организирането на такава система в старата къща ще е необходимо цялостно преустройство и преструктуриране, което би довело до допълнителни разходи. При изграждането на нова къща това не е недостатък.
• Екологичността на термопомпите, които извличат топлина от водата и почвата, е относителна. Факт е, че в хода на работа пространството около тръбите с охлаждащата течност се охлажда и това нарушава установената екосистема. В крайна сметка дори в дълбините на почвата живеят анаеробни микроорганизми, които осигуряват жизненоважната дейност на по-сложните системи. От друга страна, в сравнение с извличането на газ или масло, щетите от термопомпата са минимални.

Оценявайте всички плюсове и минуси, за да вземете правилното решение.

Източници на топлина за работа с термопомпа

Топлинните помпи извличат топлина от естествени източници, които натрупват слънчева радиация през топъл период. В зависимост от източника на топлина, термопомпите също се различават.

приземен

Почвата е най-стабилният източник на топлина, който се натрупва през сезона. На дълбочина 5-7 m температурата на почвата е почти постоянна и равна на около +5 - +8 ° С, а на дълбочина 10 m винаги е постоянна +10 ° С. Има два начина за събиране на топлина от земята.

Хоризонталният почвен колектор е хоризонтално поставена тръба, през която циркулира охлаждащата течност. Дълбочината на хоризонталния колектор се изчислява поотделно в зависимост от условията, понякога е 1,5 - 1,7 м - дълбочината на замръзване на почвата, понякога под - 2 - 3 м, за да се осигури по-голяма стабилност на температурата и по-малка разлика и понякога само 1 - 1,2 m - тук почвата започва да се затопля по-бързо през пролетта. Има случаи, при които се оборудва двуслоен хоризонтален колектор.

Хоризонталните колекторни тръби могат да имат различни диаметри от 25 mm, 32 mm и 40 mm. Формата на оформлението им може да бъде различна - змия, бримка, зигзаг, различни спирали. Разстоянието между тръбите в змията трябва да е най-малко 0,6 м и обикновено е 0,8 - 1 м.

Специфичното отвеждане на топлината от всеки работещ метър на тръбата зависи от структурата на почвата:

• Сух пясък - 10 W / m;
• Изсъхване на глината - 20 W / m;
• Клей мокър - 25 W / m;
• Глина с много високо съдържание на вода - 35 W / m.

За отопление на къща с площ от 100 м2, при условие че почвата е мокра глина, ще ви трябва 400 м2 земя за колектор. Това е доста - 4 - 5 дка. И като се има предвид факта, че в тази област не трябва да има сгради и са разрешени само морави и цветни лехи с ежегодни цветя, не всеки може да си позволи да оборудва хоризонтален колектор.

Специална течност преминава през колекторните тръби и се нарича "саламура" или антифриз, например 30% разтвор на етиленгликол или пропиленгликол. "Pickle" събира топлина от земята и отива към термопомпата, където я прехвърля в хладилния агент. Охладената "туршия" се връща обратно в земния колектор.

Вертикалната почвена сонда е система от тръби, погребани на 50-150 м. Това може да е само една U-образна тръба, спускана на по-голяма дълбочина от 80-100 м и напълнена с бетон. Или може би система от U-образни тръби се спуска до 20 метра, за да събира енергия от по-голяма площ. Пробиването до дълбочина от 100-150 метра не само е скъпо, но и изисква специално разрешение, поради което те често отиват в трик и оборудват няколко сонди с плитка дълбочина. Разстоянието между тези сонди е 5 - 7 м.

Специфичното отвеждане на топлината от вертикалния колектор зависи и от породата:

• Седиментните скали са сухи - 20 W / m;
• Утаителни скали, наситени с вода и каменисти почви - 50 W / m;
• Каменна почва с висока топлопроводимост - 70 W / m;
• Подземна (насинена) вода - 80 W / m.

Районът под вертикалния колектор изисква много малък размер, но цената му е по-висока от тази на хоризонталния колектор. Предимството на вертикалния колектор също е по-стабилна температура и по-голямо отвеждане на топлината.

Използването на вода като източник на топлина може да бъде различно.

Колекторът в долната част на открития не замръзващ резервоар - реки, езера, морета - е тръба с "саламура", потапяна с помощта на товара. Поради високата температура на охлаждащата течност, този метод е най-печелившият и икономичен. Оборудването на колектора за вода може да се извършва само от онези, от които резервоарът е не повече от 50 м, в противен случай ефективността на инсталацията се губи. Както разбирате, не всеки има такива условия. Но да не използваме термопомпи на жители на брега е просто късоглед и глупаво.

Колекторът в канализацията или в отпадни води след технически инсталации може да се използва за отопление на къщи и дори високи сгради и промишлени предприятия в града, както и за затопляне на топла вода. Какво се прави успешно в някои градове на нашата родина.

Сондажите или подземните води се използват по-рядко от други колектори. Такава система включва изграждането на две кладенци, едната от които извлича вода, която прехвърля топлината си в хладилния агент в термопомпата, а втората изпуска охладената вода. Вместо кладенец може да има филтърна клапа. Във всеки случай, кладенецът трябва да бъде разположен на разстояние 15-20 м от първата и дори надолу (подземните води също имат собствен поток). Тази система е доста трудна за работа, тъй като качеството на входящата вода трябва да се контролира - филтрира и защитени части от термопомпата (изпарителя) от корозия и замърсяване.

Въздухът

Най-простият дизайн има отоплителна система с въздушна термопомпа. Не е необходим допълнителен колектор. Въздухът от околната среда преминава директно към изпарителя, където той прехвърля топлината си в хладилния агент, което от своя страна прехвърля топлината към охлаждащата течност вътре в къщата. Това може да бъде въздух за вентилаторни конвектори или вода за отопляем под и радиатор.

Цената на инсталирането на въздушна термопомпа е минимална, но капацитетът на инсталацията е много зависим от температурата на въздуха. В райони с топла зима (до +5 - 0 ° С) това е един от най-икономичните източници на топлина. Но ако температурата на въздуха спадне под -15 ° C, капацитетът пада толкова, че няма смисъл да се използва помпа и е по-изгодно да включите обикновен електрически нагревател или котел.

Термопомпите за отопление на въздуха са много противоречиви. Всичко зависи от района на тяхното използване. Преимущество е да ги използвате в райони с топла зима, например в Сочи, където дори нямате нужда от резервен източник на топлина в случай на силни студове. Възможно е също така да се монтират въздушни термопомпи в райони, където въздухът е относително сух и температурата през зимата е -15 ° С. Но в мокър и студен климат подобни инсталации страдат от заледяване и глазура. Стрелките, които се наливат върху вентилатора, не позволяват цялата система да работи нормално.

Отопление с термопомпени системи: разходи за системата и оперативни разходи

Мощността на термопомпата се избира в зависимост от функциите, които ще бъдат присвоени на нея. Ако се използва само отопление, изчисленията могат да се правят в специален калкулатор, като се вземат предвид топлинните загуби на сградата. Между другото, най-доброто представяне на термопомпата при топлинни загуби на сградата е не повече от 80 - 100 W / m2. За простота ние предполагаме, че за отопление на къща от 100 m2 с височина на тавана 3 m и топлинна загуба от 60 W / m2, се изисква помпа с мощност 10 kW. За да загрявате водата, ще трябва да вземете уреда с мощност от 12 или 16 кВт.

Цената на термопомпата зависи не само от мощността, но и от надеждността и изискванията на производителя. Например, единица с мощност от 16 кВт руско производство ще струва 7000 куб.м., а чуждестранната помпа RFM 17 с капацитет 17 кВт струва около 13 200 куб.м. с цялото оборудване, с изключение на колектора.

Следващата линия на разходите ще бъде подреждането на колектора. Тя също зависи от капацитета на инсталацията. Например, за къща от 100 м2, в която се инсталират топло подови настилки (100 м2) навсякъде или радиатори от 80 м2, както и за отопление на вода до +40 ° C в обем от 150 л / ч, ще са необходими сондажни кладенци за колектори. Такъв вертикален колектор ще струва $ 13,000.

Колекторът в дъното на резервоара ще струва малко по-евтино. При същите условия ще струва $ 11 000. Но е по-добре да се определят разходите за инсталиране на геотермална система в специализирани компании, тя може да бъде много различна. Например, подреждането на хоризонтален колектор за помпа със мощност 17 kW ще струва само 2500 USD И за въздушната термопомпа колекторът изобщо не е необходим.

Общо, цената на термопомпата е 8000 с средно, подреждането на колектора е 6000 с средно.

Месечните разходи за отопление на термопомпата включват само разходите за електроенергия. Можете да ги изчислите както следва - на помпата трябва да се посочи консумацията на енергия. Например, за горепосочената помпа с мощност 17 kW, консумацията на енергия е 5,5 kW / час. Отоплителната система работи общо 225 дни в годината, т.е. 5400 часа. Предвид факта, че термопомпата и компресорът в нея работят циклично, консумацията на енергия трябва да бъде намалена наполовина. През отоплителния сезон ще бъдат изразходвани 5400 h * 5,5 kW / h / 2 = 14850 kW.

Умножете броя на изразходваните киловатчаса за разходите за енергия във вашия район. Например, 0,05 cu за 1 кВт / час. Общо за годината ще бъдат изразходвани $ 742.5. За всеки месец, през който термопомпата работи за отопление, е необходимо за 100 с разходи за електроенергия. Ако разделите разходите на 12 месеца, след това в рамките на един месец ще получите 60 с

Моля, имайте предвид, че колкото по-ниска е консумацията на енергия на термопомпата, толкова по-ниска е месечната цена. Например, има 17 кВт помпи, които консумират само 10 000 кВт на година (струват $ 500). Важно е също така, че ефективността на термопомпата е по-голяма, толкова по-малка е температурната разлика между източника на топлина и охлаждащата течност в отоплителната система. Ето защо те казват, че е по-изгодно да инсталирате отопляем под и вентилаторни бобини. Въпреки че могат да се монтират стандартни отоплителни радиатори с високотемпературна охладителна течност (+65 - +95 ° C), но с допълнителен топлинен акумулатор, например котел за косвено отопление. За прегряване на водата в БГВ се използва и котел.

Топлинните помпи са полезни, когато се използват в двувалентни системи. В допълнение към помпата можете да инсталирате слънчев колектор, който може да осигури изцяло помпата с електричество през лятото, когато ще работи при охлаждане. За зимната защитна мрежа можете да добавите топъл генератор, който ще загрява водата за гореща вода и високотемпературни радиатори.

Термопомпата ще загрее къщата. Опит във форума

В допълнение към обичайните традиционни устройства за отопление на газ, електричество или твърдо гориво, съществуват алтернативни източници на топлина.

В нашия климат отоплителният сезон продължава повече от половин година, а през лятото трябва да харчим пари за климатични системи. Добре е, ако къщата се намира в "развити" територии, където се доставя газ. И какво, ако няма багажник, а в обозримо бъдеще не се очаква. През последните години термопомпите стават все по-често срещани като алтернатива на класическите видове нагреватели. И сред потребителите на FORUMHOUSE има собственици на такова оборудване, готови да споделят полезен опит.

Как работи

Основните компоненти на уреда: компресор, топлообменник, циркулационна помпа, автоматична, захранваща верига. Помпата може да загрява от три източника.

Съдейки по дискусионните теми, имаме две възможности - вода и почва. Това се дължи на температурните ограничения - източникът трябва да бъде положителен. Местоположението на подаващата верига е хоризонтално или вертикално. В първия случай линията е поставена под нивото на замръзване - от 1,5 метра дълбочина. Или в дъното на резервоара, дори и при тежки студове - до + 4⁰С. Дължината на веригата зависи от размерите на загрятата стая и мощността на помпата. Във втория, кладенци са пробити за сонди, средната дълбочина е 50-70 метра. Piastrov AB, един от членовете на форума и собственикът на термопомпата, описва вертикалната система като такава.

Геотермалните сонди, цилиндричен тръбопровод, през който циркулира етилен гликол, събират топлина. Те се спускат в кладенци с дълбочина 50-70 метра. Това е външна схема, а броят на кладенците зависи от мощността на термопомпата. За къща от 100 квадратни метра ще са необходими две сонди - две кладенци.

Отоплителна схема

Термопомпата, за разлика от газовите, въглищните или електрическите котли, загрява превозвача до средно 40 ° C. Това е оптималната температура, при която износването на оборудването е минимално, а потреблението на електроенергия. За конвенционалните радиатори тези показатели не са достатъчни. Ето защо с термопомпата обикновено не се използват тръби и батерии и топъл под. Това е по-ефективно при това отопление на топлоносителя. Само терена между тръбите трябва да бъде по-малък. Струва си да се има предвид, че топъл подът създава ограничения за избор на мебели и изсушава въздуха. Ще се нуждаят от допълнителна хидратация. През летните етажи могат да работят за охлаждане.

Силни и слаби страни

Освен това няма зависимост от производителите на газ и посещения на властите за одобрение. И изискванията за котелното помещение не са толкова строги. След стартиране оперативните разходи са минимални. Плаща се само електричество, средната мощност помпа консумира около 4 кВт на час. Модерни модели на импулс, не работят непрекъснато, но се включват, когато е необходимо. Това намалява броя на работните часове на сезон и разходите за енергия.

Основният недостатък на геотермалното отопление е цената на емисията, дори китайската или местната единица, да не говорим за европейските марки, струва няколко хиляди евро. Заедно с подреждането на външната верига и инсталацията удоволствието ще доведе до стотици хиляди рубли. Според изчисленията на експерти и собственици, помпата се изплаща за няколко години. Тя работи върху дарения източник, в сравнение с цената на един тон въглища или куб от дърва за огрев, икономиите са значителни. Но не всеки има допълнителни половин милион за оборудване и пускане в експлоатация.

Ако резервоарът не е далеч от мястото, се оказва, че е много по-евтино, разходите за скъпо сондиране ще изчезнат.

Работните кладенци оптимизират процеса и се превръщат в източник на топлина. Това се потвърждава от forumchanin det maros от Ust-Kamenogorsk. Работи в компания за производство на термопомпи и осигурява инсталационни услуги. Следователно той напълно разбира ситуацията и на въпроса за участник в бранша дали има нужда от сонди, ако има кладенци в района, отговори изчерпателно.

Защо се притеснявате от сондите, ако има достатъчно вода. Ще карате от едно кладенец до друго през TN. Ние сме заети със сонди, когато няма вода на мястото или полюсът е малък, той не покрива нуждите. При помпа с мощност 10 кВт е необходим обем от 3 кубчета.

Тайните на DIY

Но най-големите спестявания идват, когато притежавате термопомпа. Водещият възел е компресор, той се захранва от мощни климатици и сплит системи, техническите им параметри са сходни. Топлообменниците се продават готови, но някои занаятчии и успяват да споят от медни тръби. Като хладилен агент - фреон, той се продава и в бутилки. Контролери, релета, стабилизатори, всички елементи отделно ще струват половината, колкото в крайния комплект.

Най-често домашните продукти се организират над езерца или когато вече има добре функциониращ кладенец. Поради факта, че лъвският дял на разходите попада върху земните работи и максималните спестявания по тях.

Занаятчийският апарат2, от Рига, събира геотермално отопление и излага фоторепортаж за това с подробно описание на всички операции.

Сглобявах TN от два еднофазни компресора с 24 000 BTU (7 квадратни метра на студено). Резултатът е каскада с топлинна мощност от 16-18 киловата, с консумация на електроенергия от около 4,5 kW на час. Избрах два компресора, така че имаше по-малко токове, няма да започна едновременно. Междувременно само вторият етаж е обитаван и един компресор е достатъчен. И след като експериментирах с едно, ще подобря втория дизайн.

Също така forumchanin реши да не харчат пари за готови плочи тип топлообменници. Те изискват обработка на водата и те са тежки. Той комбинира самообработен топлообменник с батерия, за да увеличи ефективността. Резултатът е работеща инсталация понякога по-евтина от покупката.

Термопомпите обаче са алтернатива, когато няма газ и големи площи за отопление. Дори при самостоятелно сглобяване на системата, цената на компонентите е значителна. По-внимателно погледнете темата може да бъде на клона на термопомпите, има много полезни съвети, потребителите на форума споделят опит, обсъждат различни модели. Инструкциите стъпка по стъпка от устройството2 ще ви помогнат да се справите с монтажа. И варианти за отопление на голяма къща без газ във видеото - добър пример. За собствениците на дървени къщи - видео за характеристиките на полагане на тръбопроводи.

Термопомпа за басейн: критерии за подбор + правила за инсталиране

Топлинните помпи са определено една от най-добрите изобретения в областта на отоплителните системи. Това буквално прави възможно извличането на енергията, необходима за образуването на удобни условия директно от въздуха, както и от земята или водата.

Ако използвате топлинна помпа за басейна, цената на отоплителната вода може да бъде значително намалена.

Как работи такава помпа?

Енергията е навсякъде, дори и в онези предмети, които ни изглеждат изключително студени. Само тази енергия има нисък потенциал. Топлинните помпи могат да го извлекат от околната среда и да го превърнат в енергия с висок потенциал. В това състояние може да се използва топлинна енергия за отопление.

Топлинните помпи, обаче, като хладилници, работят на принципа на Carnot. Хладилникът премества топлинната енергия от камерата в околното пространство, за да създаде ефект на охлаждане, след което термопомпата работи в обратна посока.

Такава система се състои от две основни части - външни и вътрешни, между които компресорът и изпарителят. Така че, охлаждащата течност циркулира през система от тръби, които са навън. В същото време тя поглъща енергията, разпръсната в земята, във вода или във въздуха, в зависимост от вида на помпата.

Тогава охлаждащата течност преминава през камерата на изпарителя, напълнена с хладилен агент (обикновено фреон). Хладилният агент кипи при много ниска температура. При загряване в контакт с топлинна енергия с нисък потенциал, той преминава в газово състояние и навлиза в компресора.

Тук газът се нагрява и се премества в кондензатора. След това охлаждащата течност се охлажда, отново се връща в течно състояние и топлината, която събира, навлиза в вътрешната отоплителна система, т.е. на отоплителната система у дома или в този случай на басейна. Цикълът се повтаря многократно.

Разбира се, за експлоатацията на такава система, а именно помпените агрегати, ще е необходимо известно количество електроенергия, без достъп до който системата няма да може да работи. Но количеството електричество, необходимо на термопомпата, е около четири пъти по-малко от цената на директно нагряване на водата с електрически нагревател. При консумация на електроенергия, по-малка от 2,5 kW, термопомпата може да генерира повече от 10 kW топлинна енергия.

Как да изберем подходяща система?

Дизайнът на термопомпата го прави по-устойчив на въздействието на висока влажност от всяка друга система за отопление на водата. Но трябва да изберете вида на термопомпата, т.е. определя източника на ниска потенциална топлинна енергия.

Колкото по-стабилна е температурата на околната среда, толкова по-ефективно работи термопомпата. Земята се счита за най-добрият вариант в това отношение, но практическото изпълнение изисква изпълнението на редица не много прости условия.

Ще ви е необходим просторен парцел и мащабни земни работи. Тръбите, през които водата циркулира, трябва да бъдат поставени в дебелината на земята, не винаги е възможно и удобно да се изпълни това изискване. Термопомпи земя-вода се използват рядко за басейни.

Водната термопомпа е малко по-лесна за подреждане, защото водата се използва като източник на енергия. Най-добрият вариант - разположен близо до резервоар: езеро, езеро, река и др. Не всички собственици на земя имат достъп до такива ресурси. По-достъпно решение на проблема е да се намалят водопроводите в кладенеца или кладенеца. Това означава, че на мястото трябва да бъде построен допълнителен водоизточник.

Необходимо е по-малко време и усилия за инсталиране на термопомпа, която консумира енергия, разпръсната във въздушни маси. За да организирате интензивна обмяна на въздух, използвайте мощни вентилатори. Не поставяйте тръби в земята, нито пробийте нова кладенеца.

Разбира се, ефективността на отоплението с въздушна термопомпа може да бъде малко по-ниска, отколкото при използването на такива стабилни източници на енергия като земя или вода. Въпреки това, за използване през сезона от пролетта до есента, а не през цялата година, този модел се вписва перфектно. Повечето басейни в районите, използвани през този период.

Топлинната помпа може да се използва и в комбинация с други отоплителни системи, например с електрическо отопление. За домашно отопление такива модели понякога се комбинират с газов или електрически бойлер. Това е особено подходящо в райони с жесток климат, тъй като когато температурата на въздуха е под -20 градуса, ефективността на термопомпите рязко намалява.

Характеристика на всеки модел на промишлена термопомпа е високата цена. Можете да намалите разходите, ако изградите такова устройство сами. Това не е твърде трудна задача, много занаятчии успешно се справят с него. Но индустриалните модели са по-надеждни, по-ефективни и по-лесни за управление.

Според прегледите, високата цена на индустриалния модел на термопомпата се изплаща през първите няколко години от експлоатацията и понякога само за няколко месеца. Много е важно да изберете модел, чиято мощност точно ще съответства на нуждите на обекта при топлина.

Обект топлинни загуби

За да изберете правилната термопомпа за захранване, е необходимо да определите топлинната загуба на обекта, в който ще бъде инсталиран устройството. В случая на групата трябва да се има предвид:

• мястото, където се намира басейнът;
• наличието и степента на надеждност на пула;
• обемът на чашата за къпане;
• начална температура на водата;
• оптимална температура на водата за къпане;
• наличието на допълнителни фактори, влияещи на промяната в температурата на водата: нагряване на въздуха в покрита сграда, климатизация и др.

За да се изчислят топлинните загуби на дадена конструкция, някои експерти препоръчват използването на методологията, описана в DBN B.2.5-67: 2013. Енергията на помпата трябва да бъде с 30% по-висока от размера на топлинните загуби на басейна.

Тези изчисления са доста специфични, по-добре е да ги поверите на специалист. Полезен съвет можете да получите от опитни професионалисти, които се занимават с производството или продажбата на термопомпи. Полезно при избора на термопомпа също ще бъде информация за капацитета на топлообменника.

Този индикатор отразява потреблението на топлинна енергия за отопление на басейна за определен период от време. В опростена форма формулата може да изглежда така:

P = 1,16 X ΔT / t X V (kW)

• 1.16 е корекционният коефициент на топлинната загуба;
• ΔT е броят на градусите, разделящи началната и крайната температура на водата в басейна, ºС;
• t е времето за работа на устройството, докато се достигне необходимата температура на водата, час;
• V е обемът на чашата за къпане. м.

Разбира се, тази формула не взема под внимание редица фактори като ефекта на отоплението в закрития басейн, наличието на климатик, наличието на изолация и т.н. Но при избора на подходящ модел на термопомпа, такова изчисление може да бъде много полезно. При изчисленията е полезно да се има предвид, че оптималната температура за закрит басейн е 28 градуса, а температурата на водата е 24 градуса.

Важни точки при избора на помпа

Изборът на подходяща термопомпа трябва да се ръководи не само от нейната мощност. Други фактори също са важни. Например, това са размерите на помпа, която прилича на голяма метална кутия. Мястото за инсталиране обикновено се избира предварително, трябва да сте сигурни, че избраният модел ще стои свободно там, като същевременно остави достатъчно място за човека, който ще инсталира и поддържа устройството.

Колкото по-малка е разликата между температурата на външния въздух и температурата на водата в басейна, толкова по-голям ще бъде ефектът на използването на термопомпата и по-високата му ефективност. Автоматичният контрол на някои модели позволява промяна на работата на помпата, като се отчита не само външната температура, но и степента на охлаждане на водата в басейна, както и способността на сградата (в случай на закрит басейн) да се запази топло.

По време на работа термопомпата вибрира и създава шум. Колкото по-малко шум в сайта, толкова по-добре. Преди да купите, трябва да намерите начин да прецените нивото на шума, което излъчват различни модели термопомпи.

Наличието на автоматичен контролен блок може значително да повлияе на цената на устройството. Ако средствата позволяват, не изоставяйте тази модерна и удобна добавка. Първо, автоматизацията увеличава комфорта при използване на оборудването, тъй като не е необходимо постоянно да се разсейва, за да се включи, да се регулира, изключва и т.н.

На второ място, работата на устройството в автоматичен режим значително увеличава ресурса от неговата работа, т.е. експлоатационния живот. Но все още са възможни аварии. За да се сведат до минимум проблемите, свързани с работата на термопомпата, ще се осигури наличието на правилно изпълнени документи за гаранционно обслужване на устройството.

Въпреки това наличието на официалния формуляр с печата не е достатъчно. Понякога продавачите скромно мълчат относно факта, че гаранционният ремонт се извършва само от специализирано предприятие, което се намира на стотина километра от мястото на инсталацията на оборудването. Също така се случи, че за ремонт устройството трябваше да бъде изпратено в чужбина. Такова гаранционно обслужване е изключително неудобно, тъй като отнема цялото време от собственика.

Занаятчиите, които могат лесно да ремонтират домакински уреди, първо трябва да научат характеристиките на устройството на избрания модел и да имат достъп до резервни части. Ако необходимите части не са на разположение някъде наблизо, те трябва да бъдат специално поръчани, платени за дългосрочна доставка и др. размисъл ще помогне да се избегнат подобни проблеми.