Основен / Камини

Геотермална топлинна помпа да го направите самостоятелно отопление на дома: устройство, дизайн, самостоятелно монтаж

Възможно е да се организира отопление и топла вода на частна къща по различни начини, например за свързване с комуникациите на централното газово захранване или трансферни отоплителни системи с консумацията на електроенергия. Съгласни ли сте?

И е възможно да сглобите геотермална термопомпа със собствените си ръце и ефективно да използвате топлината на земята, за да създадете удобни условия за живот. Разбира се, това е доста труден процес, но за тези, които са поне малко опитни в технологиите, това няма да бъде трудно.

В тази статия ще обсъдим принципите на експлоатация и видовете геотермални инсталации. Ще ви кажем как да изградите сами топлинна помпа от скрап материали. Освен това в материала ще намерите експертни съвети за избора на гео-единици. И публикуваните видеоклипове ще разкрият тайните на инсталацията и принципите на геотермалните помпи.

Как функционира термогенераторът?

Алгоритъмът на геотермалната термопомпа е изграден върху пренос на топлина от източник с нисък потенциал на топлинна енергия към охлаждащата течност. Земята тук играе ролята на радиатор през лятото и е активен източник на топлина през зимния сезон.

Разликата в температурата на почвата помага да се увеличи общата ефективност на системата и да се намалят действителните експлоатационни разходи.

На практика тръбопроводът, поставен в земята, влиза в текущата охладителна течност и се отоплява там с няколко градуса. След това съставът преминава към топлообменника (или изпарителя) и прехвърля натрупаната топлинна енергия към вътрешната верига на системата.

Хладилният агент, работещ във външната верига, се загрява в изпарителя, преобразува се в газ и в компресора. Там се свива под въздействието на високо налягане и става още по-горещо.

Горещият газ преминава в кондензационното устройство и предава топлинната енергия на работната охлаждаща течност на вътрешната система, отговорна за отоплението на къщата. В края на процеса охладителят, който е изгубил топлина, се връща в изходната точка в течно състояние.

Какви са геотермалните инсталации?

Геотермалните топлинни помпи се различават един от друг в типа охлаждащо средство върху вътрешния и външния контур на конструкцията. Енергията на устройството се получава от почвата, водата (подземните води или открития естествен резервоар) или въздуха.

В жилищната зона се използва топлинен източник за отопление на помещения, отопление и климатизация. В зависимост от комбинацията от използваните елементи и функции системите се класифицират в типове: "земна вода", "вода-вода" и "въздух-вода".

Вариант # 1. Изграждане на технологията на "земната вода"

Помпата "земя-вода" - един от най-ефективните алтернативни варианти за отопление на жилищни помещения. Принципът на действието му се свежда до избор чрез използване на сонди или колектори на топлинна енергия от почвата и прехвърлянето й към отоплителната система за битови нужди.

Той помага за внедряването на специална инсталационна технология, състояща се от геотермален топлообменник, поставен под дълбочината на действителното замръзване на почвата, а самата термопомпа, функционираща като хладилник, е само обратното (Carnot reverse cycle).

Как работи устройството

Инсталацията земя-вода, която отоплява жилищните помещения с възобновяема топлина, генерирана от почвата, работи съгласно следния алгоритъм:

1. Работната течност (саламура или антифриз), движеща се по геотермалния контур, поема температурата на почвата и се прехвърля посредством помпа към топлообменника - изпарителя. Там тя дава събраната топлина на фреон и тя, като става по-студена от 2-5 ° C, се връща към началната точка.
2. Фреонът, обогатен с топлинна енергия, се изпарява и, след като е влязъл в газообразно състояние, навлезе в инсталацията на компресора. Там температурата на газа се повишава поради компресия и кондензат.
3. Топлинната енергия се прехвърля към охлаждащата течност в битовата отоплителна система, а фреонът отново приема течна форма. Налягането му спада след преминаване през разширителния вентил на системата и охладителят се връща обратно в изпарителя, за да събере друга част от ресурса.

В резултат на тази процедура, количеството топлинна енергия, извлечена от почвата и прехвърлена в отоплителната система на жилищна сграда, е повече от 4 пъти размера на разхода на електроенергия, за да се осигури правилна работа на компресорния блок, кръговата помпа и управляващото устройство.

Допълнителен бонус може да се нарече фактът, че системата има способността да работи в обратна посока, т.е. за охлаждане. Вярно е, че загубата на ефективност достига 20%, но това се счита за оправдано предвид високия капацитет за отопление на оборудването.

Варианти за разполагане на системите "земна вода"

За да се създаде външен контур на системата на земната вода, се използват полимерни тръби с висока якост и добри характеристики. Те са разположени хоризонтално, като се полагат на дъното на изкопа, като напомнят за подреждането на комуникациите за комплексите "топъл под".

При монтажа се използва площта от 25-50 квадратни метра за всеки киловат мощност на монтираната помпа. Дълбочината на ямата се избира под границата на замръзване, а точните размери и стъпката на полагане на тръбите се определят чрез допълнително изчисление.

Територите, в които са разположени съобщения за геотермални системи "земя-вода", вече не се използват за селскостопански нужди. Те могат да разбият красива тревна трева или цветно легло с цъфтящи годишни.

Вертикалното инсталиране е много по-проблематично и предполага използването на професионални технологии. На площадката с помощта на сондажен сондаж се пробива кладенец с дълбочина от 20 до 150 метра, в нея се спуска специална геотермална сонда и се свързва с помпата, която доставя работната течност към отоплителната система за дома.

Сондажни тръби, простиращи се от пробитите кладенци, са включени в кладенеца на колектора. От него към термопомпата са разположени 2 багажни линии (снабдени с ресурс и обратно), снабдени с топлоизолационно покритие. Диаметърът на линията зависи от общия обем на системата и от помещението, което трябва да се отоплява. Понякога параметрите достигат 160 милиметра.

Поради факта, че в дълбочина температурата на почвата е винаги по-висока и по-стабилна поради влиянието на земното ядро, вертикалният метод за полагане на отоплителната система се приема за най-ефективен. Той демонстрира високо ниво на ефективност и надеждно работи от много години, без да дава откази и аварии.

Вариант # 2. Характеристики на термопомпите "вода-вода"

Геотермалната система "вода-вода" използва в работата топлинна енергия на водните ресурси. Това е възможно, защото на голяма дълбочина температурата на водата, като тази на почвата, остава доста висока и поддържа стабилни и постоянни показатели през цялата година.

Няма съществена структурна разлика между термопомпите "подземни води" и "вода-вода". Но най-малко финансови и разходи за труд се изискват от комплекса, оборудван на базата на открит резервоар. Монтажът не изисква широкомащабни сондажни събития.

Тръбният материал с охлаждаща течност е просто оборудван с товар, потопен във вода и свързан с битова отоплителна система чрез свързващи комуникации.

Тази опция обаче е възможна само когато парцелът е в непосредствена близост до водата и всички комуникационни части на системата са под контрола на собствениците. Ако няма достъп до откритата вода, използвайте потенциала на подземните води.

Вярно е, че това води до сериозна работа на земята и до изграждането на сложни структури, например допълнително кладенец, проектиран да изхвърля вода, преминаваща през топлообменната единица.

Обикновено се монтират устройства от вода до вода, където няма възможност за свързване на централни комуникации или за използване на други видове топлообменни средства.

Експертите твърдят, че алтернативното отопление от този тип е изключително ефективно в съвременните сгради, които имат минимален показател за топлинните загуби.

Ако къщата е добре изолирана, защитена от изтичане, влажност и проникване на мразовит въздух или построена чрез модерни изолационни технологии, цената на отоплителната система е значително намалена благодарение на възможността за закупуване на помпено оборудване с много по-ниска мощност.

Опция # 3. Подреждане на системи въздух-вода

Термопомпата "въздух-вода" използва за работа най-достъпния, неограничен и възобновяем природен енергиен ресурс - въздух. Оборудването работи посредством вентилатори и изпарители, комбинирани в един комплекс.

Показва най-голяма ефективност при температури до -15 ° С. С по-агресивно представяне губи значителна част от властта.

Устройството е изключително удобно, тъй като не изисква наличието на специално оборудване от собствениците на частна къща за инсталиране и за извършване на сложни инсталационни работи.

Не е необходимо изкопни работи, пробиване и други трудоемки дейности. Лесен за инсталиране и не заема много място. Той може да функционира правилно, разположен на покрива на жилището.

Основните предимства на оборудването включват практически тиха работа и възможност за повторно използване на топлината, отделена от отопляемото помещение под формата на отработен въздух, вода, газ, дим и др.

Собствениците на системата извършват поддръжка по своему:

• почиствайте вентилационните ребра и защитните решетки на изпарителната инсталация от прах, малки отпадъци и листа;
• смажете компресора със специален състав, посочен в инструкциите на производителя;
• сменете маслото в мощностите (вентилатор, компресор) в определено време;
• проверете целостта на захранващия кабел и медната тръба, през която охладителят циркулира в системата.

В допълнение към тези действия, производителите на помпено оборудване силно съветват клиентите да наблюдават състоянието на термичните сензори, отразяващи работата на управляващото устройство.

Те трябва да бъдат почистени чрез внимателно отстраняване на прах и мазни петна от повърхността. Това ще удължи живота на системата и ще направи процеса на работа по-лесен и удобен.

Как да направите единица със собствените си ръце?

Независимо коя опция за ресурс (земя, вода или въздух) е избрана за отопление, ще ви е необходима помпа, за да функционира правилно системата. Това устройство се състои от елементи като:

• компресорен модул (междинен елемент на комплекса);
• изпарителят прехвърля енергия с нисък потенциал към топлоносителя;
• клапан на пеперуда, през който охладителят се връща обратно към изпарителя;
• кондензатор, където фреонът отделя топлинна енергия и се охлажда до началната температура.

Можете да закупите пълна система от производителя, но ще струва прилична сума. Когато няма свободни пари, си струва да направите термопомпа със собствените си ръце от наличните части и, ако е необходимо, да закупите липсващите части.

При вземането на решение за производство на термопомпата от себе си, е задължително да проверите състоянието на електрическата инсталация и метъра в къщата.

Ако тези елементи са износени и стари, е необходимо да прегледате всички зони, да откриете евентуални грешки и да ги отстраните преди да започнете работа. След това системата ще работи безпроблемно веднага след старта и няма да смути собствениците със къси съединения, запалване на окабеляване и изхвърляне на задръствания.

Метод # 1. Сглобяване от хладилника

За монтажа на термопомпата със собствените си ръце от стария хладилник извадете серпентината, поставена зад него. Този елемент се използва като кондензатор и се поставя в висококачествен капацитет, устойчив на агресивни температури. На него е прикрепен правилно работещ компресор и като изпарител се използва обикновен пластмасов цев.

Приготвените елементи са взаимосвързани и след това създаденият модул е ​​свързан към отоплителната система посредством полимерни тръби и пускат в експлоатация оборудването.

Метод # 2. Термопомпа за климатизация

За да се направи термопомпа, климатикът се модифицира и преустройва някои от основните компоненти. Първо, външните и вътрешните блокове се сменят.

Изпарителят, който е отговорен за преноса на нискотемпературна топлина, не се монтира допълнително, тъй като се намира във вътрешното тяло на уреда, а кондензаторът, който пренася топлинната енергия, се поставя във външното тяло. Въздухът и водата са подходящи като топлоносител.

Ако този вариант за инсталиране не е удобен, кондензаторът е инсталиран в отделен резервоар, проектиран за правилен топлообмен между отоплителния източник и охлаждащата течност.

Самата система е оборудвана с четирипосочен вентил. За тази работа обикновено се канят специалисти, които имат професионални умения и опит в провеждането на такива събития.

При третия вариант климатизаторът е напълно разглобен в състава му и след това помпата е завършена с тях в съответствие с традиционната общоприета схема: изпарител, компресор, кондензатор. Готовото устройство е прикрепено към отоплителното оборудване и започва да се използва.

Съвети за избор на система

Монтажът на земно водно оборудване е по-скъп от всички други варианти, тъй като изисква дълбоко изкопни работи с вертикално подреждане на оборудването или голяма свободна площ на площадката за хоризонтално полагане на комуникации. Тези параметри ограничават използването на системата и значително намаляват нейната привлекателност.

Инсталирането на помпа вода-вода също има някои ограничения. Ако наблизо има достъпен резервоар, можете да поставите системата в него. Отсъствието на открити води ще доведе до пробиване на кладенци и дренажни кладенци, което също не е евтино.

Помпата въздух-вода не е проблем с инсталацията и може да работи правилно дори и в жилищни сгради, но при сурови зими с нискотемпературни индикатори ефективността пада и нейната поддръжка изисква паралелен източник на енергия.

Всички системи обаче в крайна сметка плащат за своите разходи и започват да произвеждат безплатен ресурс, който позволява на собствениците да живеят в най-удобните, приятни и комфортни условия, без да харчат големи суми за комунални услуги.

Полезно видео по темата

Видеото ясно показва как една отоплителна система, базирана на геотермално термично оборудване въздух-въздух, е монтирана в голяма къща от газово-силикатен блок. Разкри някои интересни нюанси по отношение на инсталирането на оборудване и обяви реалните цифри на комунални плащания за месеца.

Как да направите геотермална термопомпа от климатик

Всеки собственик на частна къща се стреми да сведе до минимум разходите за отопление на дома. В тази връзка термопомпите са значително по-изгодни от другите опции за отопление, те дават 2,5-4,5 kW топлина на консумиран киловат електричество. Обратната страна на медала: за да получите евтина енергия, ще трябва да инвестирате много пари в оборудване, най-скромната 10 kW отоплителна инсталация ще струва 3 500 години д. (начална цена).

Единственият начин да намалите разходите 2-3 пъти - за да направите термопомпа (съкратено като TH) със собствените си ръце. Обмислете някои наистина работещи опции, събрани и тествани от майстори - ентусиасти на практика. Тъй като производството на сложна единица изисква основни познания за хладилните машини, нека започнем с теорията.

Характеристики и принцип на работа на TN

За да разберете същността на проблема, предлагаме да се запознаете с характеристиките, присъщи на термичните инсталации:

• за разлика от котлите и нагревателите, самото тяло не произвежда топлина, а като климатик го премества в сградата;
• TN се нарича помпа, защото "изтласква" енергия от източници на ниско потенциални източници на топлина - атмосферен въздух, вода или почва;
• централата се захранва единствено от електроенергията, консумирана от компресора, вентилаторите, циркулационните помпи и контролния панел;
• работата на апарата се основава на цикъла Carnot, използван във всички хладилни машини, например климатици и сплит системи.

При режим на отопление традиционната сплит система работи нормално при температури над минус 5 градуса, а при тежки студове ефективността пада рязко

Help. Топлината се съдържа във всички вещества, чиято температура е над абсолютната нула (минус 273 градуса). Съвременните технологии позволяват изваждането на тази енергия от въздуха с температура до -30 ° C, земя и вода - до + 2 ° С.

Работният флуид, фреонният газ, кипящ при минус температура, участва в цикъла на топлообмен на Carnot. Алтернативно, изпаряване и кондензация в два топлообменника, охладителят абсорбира околната среда и го прехвърля на друго място. По принцип принципът на работа на термопомпа повтаря работата на климатик, който е включен за отопление:

1. Като се намира в течната фаза, фреонът преминава през тръбите на външния топлообменник-изпарител, както е показано на диаграмата. Получавайки топлината на въздуха или водата през металните стени, хладилникът се загрява, кипи и се изпарява.
2. След това газът влиза в компресора, принуждавайки налягането до изчислената стойност. Задачата е да се повиши точката на кипене на веществото, така че фреонът да кондензира при по-висока температура.
3. Преминавайки през вътрешния топлообменник - кондензатор, газът отново се превръща в течност и прехвърля натрупаната енергия в охлаждащата течност - водата или въздуха в помещението.
4. На последния етап течният хладилен агент навлиза в приемника - сепаратора на влагата, след това в устройството за дроселиране. Налягането на веществото отново пада - фреонът е готов да претърпи повторен цикъл.

Схемата на термопомпата е подобна на принципа на разделената система

Забележка. Конвенционалните сплит системи и фабричните термопомпи имат обща характеристика - способността да пренасят енергия в двете посоки и да работят в 2 режима - отопление / охлаждане. Превключването се осъществява с помощта на четирипосочен обратния вентил, който променя потока газ по веригата.

В битови климатизатори и термопомпи се използват различни видове термостатични клапани, които намаляват налягането на хладилния агент, преди да преминат през изпарителя. В първия случай ролята на регулатора се изпълнява от обикновено капилярно устройство, а във втория се инсталира скъп термостатен вентил (TPB).

Обърнете внимание, че горният цикъл се извършва при всички видове термопомпи. Разликата е в методите за доставка / избор на топлина, които изброяваме по-долу.

Видове дроселни клапани: капилярна тръба (ляво) и термостатичен вентил (TRV)

Сортове инсталации

Според общоприетата класификация TN са разделени на типове според източника на получената енергия и типа на охлаждащата течност, към която се предава:

1. Помпите въздух-въздух са най-близо до традиционните сплит системи, разликата е в зоната на външния изпарител. Устройството отнема топлината на околната среда и директно предава въздуха в помещението, както се случва в конвенционален климатик.
2. Дизайнът на генераторите въздух-вода е идентичен, но осигурява отоплителна вода или антифриз, които циркулират през отоплителната система на жилищна сграда.
3. Инсталацията от вода до вода приема нискокачествената топлина на резервоара и го прехвърля в топлоносителя. Тук се използва допълнителен външен топлообменник от тръби, потопен в кладенец, езеро, кладенец или канализационен септичен резервоар. Циркулацията на водата през изпарителя осигурява втора помпа.
4. Геотермалната помпа използва топлината на почвата и загрява вътрешния топлоносител. Външната топлообменна верига е смола с антифриз, вдлъбнато 1,5-2 м и заема голяма площ. Вторият вариант е няколко вертикални сонди от тръби, спуснати в кладенците до дълбочина 10-100 метра.

Help. Сортовете на термопомпите са изброени по ред на нарастване на разходите за оборудване заедно с монтажа. Въздушните инсталации - най-евтиният, геотермален - скъп.

Основният параметър, характеризиращ термопомпата за отопление в дома, е коефициентът на ефективност на СОП, който е равен на съотношението между получената енергия и изразходваната енергия. Например, сравнително евтини въздухонагреватели не могат да се похвалят с висока COP - 2.5... 3.5. Обясняваме, че след като сте изразходвали 1 kW електричество, инсталацията доставя за жилището 2,5-3,5 kW.

Методи за извличане на топлина от водни източници: от езерото (вляво) и през кладенци (вдясно)

Водните и почвените системи са по-ефективни - реалният им коефициент е в диапазона от 3... 4.5. Изпълнението е променлива стойност, която зависи от много фактори: конструкцията на топлообменната верига, дълбочината на потапяне, температурата и потока на водата.

Важна точка. Единиците, извличащи енергията на земята от вода и въздух, не могат да затоплят охлаждащата течност в отоплителната мрежа до 60-90 ° С. Нормалният индикатор на TN е само 35... 40 градуса, традиционният котел тук ясно печели. Оттук и препоръката на производителите: свържете оборудването към контурите на нискотемпературните отоплителни - подово отопляеми подове.

Кое TN е по-добре да се събере

Ние формулираме задачата: трябва да изградите домашна термопомпа на най-ниска цена. Това предполага редица логически заключения:

1. Инсталацията ще трябва да използва минимум скъпи части, така че няма да е възможно да се постигне висока COP стойност. По отношение на коефициента на ефективност, нашето устройство ще загуби до фабричните модели.
2. Следователно е безсмислено да се прави термопомпа с чисто въздушен тип, по-лесно е да се използва инверторен климатик в режим на отопление.
3. За да получите реални ползи, трябва да произведете термопомпа "въздух - вода", "вода - вода" или да изградите геотермална централа. В първия случай можете да получите COP от около 2-2,2, в останалата част - да достигнете цифрата 3-3,5.
4. Без контури на подово отопление не може да направи. Топлоносителят, загрят до 30-35 градуса, е несъвместим с отоплителната мрежа, с изключение на южните райони.

Полагане на външния контур на помпата в резервоара

Забележка. Производителите твърдят, че инверторната сплит система работи при външна температура минус 15-30 ° С. В действителност, ефективността на нагряване е значително намалена. Според собствениците на жилища, в мразовити дни, вътрешното тяло доставя малко топъл въздушен поток.

Прилагането на водната версия изисква определени условия (по избор):

• резервоар 25-50 м от жилището, на по-голямо разстояние потреблението на електроенергия ще се увеличи значително благодарение на мощната циркулационна помпа;
• кладенец или кладенец с достатъчно захранване (дебит) на вода и място за изхвърляне (дупка, втори кладенец, канал, канализация);
• колектор канализация (ако имате право да се сблъскате с нея).

Потокът от подземни води е лесен за изчисляване. При процеса на избор на топлината домашният ТХ ще понижи температурата си с 4-5 ° C, оттук и обемът на канала се определя оттук чрез топлинната мощност на водата. За да получите 1 kW топлина (делта на температурата на водата от 5 градуса), трябва да изминете през помпата около 170 литра в рамките на един час.

Отоплението на къща от 100 м² ще изисква мощност от 10 кВт и консумация на вода от 1,7 тона на час - обемът е впечатляващ. Такава помпа за топлинна вода ще се помести в малка къща с площ от 30-40 м², за предпочитане - изолирана.

Методи за извличане на топлина от геотермални помпи

Събранието на геотермалната система е по-реалистично, въпреки че процесът е труден. Опцията с хоризонтално оформление на тръбата в района на дълбочина 1,5 м е незабавно отхвърлена - ще трябва да се лови цялата секция или да платите пари за услугите на земномащабно оборудване. Методът с пробиване на дупки е много по-лесен и по-евтин за изпълнение, практически без да се нарушава пейзажа.

Най-простата термопомпа от климатика на прозореца

Както може да предположите, за производството на помпата "вода - въздух" ще ви трябва прозорец охладител в работно състояние. Много е желателно да закупите модел, оборудван с обръщащ вентил и способен да работите по отопление, в противен случай ще трябва да повторите фреонната верига.

На Съвета. Когато купувате използван климатик, обърнете внимание на етикета, където се показват техническите характеристики на домакинския уред. Параметърът, който ви интересува, е работата на устройството по време на студено (обозначено в киловатци или британски термични единици - BTU).

Отоплителният капацитет на устройството е по-голям от охлаждащия капацитет и е равен на сумата от два параметъра - производителността и топлината, генерирана от компресора

С известно количество късмет, вие дори не трябва да освобождавате фреон и повторно запояване тръби. Как да конвертирате климатика в термопомпа:

1. Извадете горния корпус на уреда и развийте външния топлообменник от резервоара. Внимателно преместете радиатора обратно, внимавайте да не огънете тръбите на хладилния агент.
2. Отстранете външното работно колело от общия вал.
3. Направете метален резервоар по дължината на външния топлообменник, направете ширина от 10-15 см повече. Поставете връзки за течаща вода в страничните стени.
4. За да предотвратите измръзване на радиатора, увеличете зоната за обмен чрез добавяне на допълнителни медни или алуминиеви плочи към страните (в зависимост от материала на топлообменника).
5. Потопете радиатора в резервоара, за предпочитане без да отрежете фреонните тръби. Направете херметически затворен капак и залепете вписванията на контура.
6. Свържете маркучите за водоснабдяване и изваждане към фитингите, свържете циркулационните помпи. Попълнете и проверете дали резервоарът е плътно затворен.

Препоръка. Ако топлообменникът не може да бъде поставен в резервоара, без да се нарушават фреонните линии, опитайте се да отделите газ и да изрежете тръбите в правилните точки (далече от изпарителя). След монтажа на водния топлообменник веригата ще трябва да бъде запоена и напълнена с фреон. Количеството хладилен агент също е посочено на табелата.

Сега остава да се работи с домашно TN и да се регулира водния поток, постигане на максимална ефективност. Обърнете внимание: в импровизирания нагревател се използва напълно фабрика "пълнеж", току-що сте преместили радиатора от въздушната среда към течната. Как системата работи на живо, погледнете видеото на майстор-занаятчията:

Изготвяне на геотермална инсталация

Ако предишната версия ще позволи да се постигнат приблизително двойни спестявания, тогава дори и домашна верига за заземяване ще даде COP около 3 (три киловата топлина на 1 kW консумирана електроенергия). Вярно е, че финансовите разходи и разходите за труд също ще се увеличат значително.

Макар че много примери за сглобяване на такива устройства са публикувани в Интернет, няма универсални указания с чертежи. Ние ще предложим работеща версия, съставена и изпитана от истински майстор на дома, въпреки че много неща трябва да бъдат обмислени и завършени сами - цялата информация за термопомпите е трудно да се постави в една публикация.

Изчисляване на топлообменниците на помпената верига и помпата

Следвайки нашите собствени препоръки, пристъпваме към изчисленията на геотермална помпа с вертикални U-образни сонди, поставени в кладенци. Необходимо е да се разбере общата дължина на външния контур, а след това и дълбочината и броя на вертикалните валове.

Първоначални данни за пример: трябва да затоплите частна изолирана къща с площ от 80 квадратни метра и височина на тавана от 2,8 м, разположена в средната алея. Ние няма да изчисли натоварването на отоплението, ще определим необходимостта от топлина по площ, като се има предвид топлоизолацията - 7 kW.

По желание можете да оборудвате хоризонтален колектор, но след това трябва да отделите голяма площ за земни работи

Важно изясняване. Инженерните изчисления на термопомпите са доста сложни и изискват висококвалифицирани изпълнители, цели книги са посветени на тази тема. Статията предоставя опростени изчисления, взети от практическия опит на строителите и занаятчиите - домашни ентусиасти.

Интензитетът на топлообмен между земята и не замразяващия флуид, циркулиращ по протежение на контура, зависи от вида на почвата:

• 1 линеен метър от вертикална сонда, потапяна в подпочвените води, ще получи около 80 W топлина;
• в каменисти почви, топлоотделянето ще бъде около 70 W / m;
• глинестите почви, наситени с влага, ще дадат около 50 W на 1 m колектор;
• сухи породи - 20 W / m.

Help. Вертикалната сонда се състои от 2 бримки от тръби, спуснати до дъното на кладенеца и изпълнени с бетон.

Пример за изчисляване на дължината на тръбата. За да извлечете нужните 7 кВт топлинна енергия от сурова глина, имаме нужда от 7000 W разделени на 50 W / m, получаваме обща дълбочина на сондата 140 м. Сега тръбопроводът се разпределя в кладенци с дълбочина 20 м, които можете да пробиете със собствените си ръце. Общо 7 дупки от 2 топлообменни кръга, общата дължина на тръбата - 7 х 20 х 4 = 560 m.

Следващият етап е изчисляването на топлообменната площ на изпарителя и кондензатора. На различни интернет ресурси и форуми се предлагат някои изчислителни формули, в повечето случаи - неточни. Няма да имаме свободата да препоръчваме такива методи и да ви заблуждаваме, но ще ви предложим някакъв сложен вариант:

1. Свържете се с всеки известен производител на пластинчати топлообменници, например Alfa Laval, Kaori, Anvitek и т.н. Можете да отидете на официалния сайт на марката.
2. Попълнете формата на избор на топлообменника или се обадете на мениджъра и поръчайте избора на уреда, като изброите параметрите на средата (антифриз, фреон) - температури на входа и изхода, топлинния товар.
3. Специализирана фирма ще направи необходимите изчисления и ще предложи подходящ модел на топлообменника. Сред неговите характеристики ще намерите най-важното - обменната повърхност.

Ламеларните агрегати са много ефективни, но скъпи (200-500 евро). По-евтино е да се монтира топлообменник от медна тръба с външен диаметър 9,5 или 12,7 мм. Цифрата, издадена от производителя, се умножава с коефициент 1,1 и се разделя по дължината на обиколката на тръбата, за да получите кадъра.

Топлообменникът от неръждаема стомана е идеален изпарител, той е ефективен и заема малко място. Проблемът е високата цена на продукта

Пример. Топлообменната площ на предложената единица е 0,9 м². Избираме ½ "медна тръба с диаметър 12.7 мм, изчисляваме обиколката в метри: 12.7 x 3.14 / 1000 ≈ 0.04 м. Определете общата кадри: 0.9 x 1.1 / 0.04 ≈ 25 m.

Оборудване и материали

Бъдещата термопомпа се предлага да бъде изградена на базата на външна част с разделена система с подходящ капацитет (посочена на табелата). Защо е по-добре да използвате използван климатик:

• устройството вече е оборудвано с всички компоненти - компресор, дросел, приемник и пускови електрически уреди;
• самостоятелно направени топлообменници могат да бъдат поставени в шасито;
• има удобни сервизни портове за зареждане на фреона.

Забележка. Потребителите, които разбират темата, избират отделно оборудването - компресор, TRV, контролер и т.н. Ако имате опит и знания, този подход е добре дошъл.

Не е подходящо да се сглобява TN въз основа на стария хладилник - мощността на уреда е твърде малка. В най-добрия случай ще е възможно да "изстискате" до 1 кВт топлина, което е достатъчно, за да загрее една малка стая.

В допълнение към външното устройство "разделяне" ще са необходими следните материали:

• HDPE тръба Ø20 мм - върху глинен контур;
• Полиетиленови фитинги за сглобяване на колектори и свързване към топлообменници;
• циркулационни помпи - 2 бр.;
• манометри, термометри;
• висококачествен водопровод или тръба PND с диаметър 25-32 мм върху корпуса на изпарителя и кондензатора;
• медна тръба Ø 9,5-12,7 мм с дебелина на стената най-малко 1 мм;
• изолация за тръбопроводи и автомагистрали;
• комплект за запечатване на отоплителни кабели, поставени във водопроводната система (необходими за запечатване на краищата на медните тръби).

Комплект от ръкави за херметично вкарване на медна тръба

Солна вода или антифриз за нагряване - етилен гликол се използва като външен топлоносител. Ще ви е необходима и доставка на фреон, чиято марка е посочена на табелката на разделената система.

Монтаж на топлообменника

Преди монтажа външният модул трябва да се демонтира - извадете всички капаци, извадете вентилатора и голям обикновен радиатор. Изключете електромагнита, който управлява обратния вентил, ако не планирате да използвате помпата като охладител. Сензорите за температура и налягане трябва да се поддържат.

Редът за монтаж на главния блок TN:

1. Изградете кондензатора и изпарителя, като натиснете медната тръба в маркуча с предвидената дължина. В краищата инсталирайте тензовете за свързване на земята и отоплителния кръг, запечатайте изпъкналите медни тръби, като използвате специален комплект за отоплителния кабел.
2. Използвайки парче пластмасова тръба Ø 150-250 мм като сърцевина, завъртете домашно направените двутръбни контури и изведете краищата в правилната посока, както е направено по-долу във видеоклипа.
3. Поставете и закрепите обмените топлообменници на мястото на стандартния радиатор, залепете медните тръби към съответните клеми. "Горещ" топлообменник - кондензаторът е по-добре да се свърже с обслужващите портове.
4. Инсталирайте фабрично инсталирани сензори, които измерват температурата на охлаждащата течност. Изолирайте голите секции на тръбите и самите топлообменници.
5. На водните линии поставете термометри и манометри.

На Съвета. Ако планирате да поставите главното устройство на улицата, трябва да предприемете мерки за замразяване на маслото в компресора. Закупете и монтирайте комплекта за зимни електрически маслени бои.

На тематичните форуми има друг метод за производство на изпарител - медна тръба, навита на спирала, след което се поставя в затворен контейнер, например резервоар или цев. Опцията е доста разумна при голям брой завои, когато топлообменникът просто не се вписва в случая на климатика.

Устройство за контур на почвата

На този етап се извършват прости, но отнемащи време, изкопни работи и оформление на сонди. Последното може да се извърши ръчно или да се покани машина за пробиване. Разстоянието между съседните кладенци е най-малко 5 м. Допълнителна работа:

1. Изкопайте плитко изкопа между дупките за полагане на тръбопроводите.
2. Във всяка дупка спуснете 2 контура от полиетиленови тръби и запълнете ямите с бетон.
3. Свържете линиите към кръстовището и монтирайте общия колектор с помощта на HDPE фитинги.
4. Тръбопроводите, поставени в земята, трябва да се затоплят и покрият с пръст.

Важна точка. Преди бетонирането и натрупването, уверете се, че сте проверили стегнатостта на веригата. Например, свържете въздушния компресор към колектора, изпомпете с налягане от 3-4 бара и оставете за няколко часа.

Когато свързвате магистрали, следвайте схемата по-долу. При зареждането на системата със солен разтвор или етилен гликол ще са необходими кранчета с кранове. Свържете двете основни тръби от колектора към термопомпата и го свържете към "студения" топлообменник-изпарител.

В най-високите точки на двете водни вериги трябва да се постави вентилационна вентилация, която обикновено не е показана на диаграмата

Не забравяйте да инсталирате помпения агрегат, който отговаря за циркулацията на течността, посоката на протичане - към фреона в изпарителя. Областите, преминаващи през кондензатора и изпарителя, трябва да се придвижват един към друг. Как да попълните на магистралата "студена" страна, погледнете на видео:

По същия начин, кондензаторът е свързан с подовата отоплителна система на дома. Не е необходимо да се инсталира смесител с трипътен вентил поради ниската температура на потока. Ако е необходимо да комбинирате термопомпите с други източници на топлина (слънчеви колектори, котли), използвайте буферен резервоар в няколко точки.

Зареждане с гориво и стартиране на системата

След инсталирането и свързването на уреда към електрическата мрежа започва важна стъпка - зареждането на системата с хладилен агент. Тук Ви очакват капани - не знаете колко Фреон трябва да бъде презареждан, защото обемът на главната верига се е увеличил значително поради инсталирането на самостоятелен кондензатор с изпарител.

Въпросът се решава чрез метода на пълнене чрез натиск и температура на прегряването на хладилния агент, измерено на входния отвор на компресора (в него се подава фреон в газообразно състояние). Подробните инструкции за пълнене с метод за измерване на температурата са дадени в следващото ръководство.

Във втората част на представеното видео е описано как да се запълни системата с хладилен агент от марката R22 по отношение на температурата на прегряване и на хладилния агент:

В края на зареждането с гориво включете двете циркулационни помпи при първата скорост и пуснете компресора в действие. Следете температурата на саламурата и вътрешните термометри на монитора за охлаждане. По време на фазата на загряване тръбите на хладилния агент могат да се замразят, след което замръзването трябва да се стопи.

заключение

Не е лесно да се направи и да се работи с топлинна геотермална помпа. Разбира се, изискват усъвършенстване, корекция на недостатъците и настройка. По правило повечето от проблемите в импровизираните термопомпи се дължат на неправилно сглобяване или зареждане на основната топлообменна верига. Ако устройството се повреди незабавно (защитната автоматика работи) или охладителят не се нагрява, трябва да се обадите на помощника на хладилното оборудване - той ще диагностицира и ще посочи направените грешки.

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.