A hőenergia átalakításához, átviteléhez és átalakításához speciális, légkondicionálóra vagy hűtőszekrényre emlékeztető eszközt használnak. A hőszivattyút nem fűtésre használják - csak több hőt szállít, mint amennyit a hálózat kap. A készülék használatával a talaj, a levegő vagy a víz energiáját pumpálhatjuk a fűtési kommunikációba.
A működés és a tervezés elve
A hőszivattyú egy freon körből áll, kompresszorral, expanziós szeleppel, hőcserélőkkel (kondenzátor, párologtató) és rézcsővel. A csomópontok csatlakoztatva vannak szerelvényekkel és automatikus alkatrészekkel.
Az egység működésének elve az alacsony minőségű hő kiválasztásán alapul:
- víz (+2 és +7 fok között);
- levegő (-25 és +35 fok között);
- talaj (-5 és +5 fok között).
A hőforrások mintavételi folyamatában a kiindulási közeget lehűtjük, és a belső áramkör hűtőközege forrni kezd, és gőzzé alakul. A gázt a kompresszor tömöríti, és drasztikusan veszít térfogatot, miközben felveszi a hőmérsékletet és a nyomást. Az előmelegített freon célja, hogy a hőforrásokat a fűtővezetékbe továbbítsa. A hőszivattyúk zárt módon működnek, kizárólag energiát használva a hűtőfolyadék közvetlen melegítése nélkül.
Az egység lehetővé teszi, hogy 3-5 kW hőt nyerjen 1 kW felhasznált energiából.
Különböző hőszivattyúk
A magánház fűtésére szolgáló hőszivattyúkat több kritérium szerint osztályozzák. Az energiaátadás típusától függően:
- Kompresszió - egy kompresszorból, kondenzátorból, párologtatóból és expanderből áll. A berendezés a kompressziós ciklus és a hűtőfolyadék tágulásának további melegítésével működik.
- Abszorpció - működjön abszorbens és freon alapján. Az abszorpciós készülék nagyon hatékony és új generációs szivattyú.
A hőforrás szerint felveheti a készüléket:
- levegő - hőt von ki a légkörből;
- geotermikus - energiát vesz a vízből vagy a talajból;
- másodlagos - víz vagy levegő másodlagos hőjével működik.
A másodlagos hőkészülékek energiát veszhetnek a szennyvízből.
A hőszivattyú berendezés az energia felvételének és átalakításának, a tulajdonságok és a működési módok környezetében is változik.
Talajvíz rendszer
A készülékek egész évben hőt tudnak szerezni a föld béljáról. A geotermikus kontúr típusa szerint a következő módosításokat lehet választani:
- Vízszintes - csövek formájában kialakított rendszer, amely a talaj fagyulása alatt, 1,5–2 m mélységben található. A hőmérsékleti viszonyok az év során elérik a + 3 ... + 15 fokot, tehát hőt bármikor meg lehet szerezni.
- Függőleges - a kollektor úgy néz ki, mint egy 50-200 m mély kút. Belül vannak speciális szondák, amelyek eltávolítják a hőt az állandó hőmérsékleti gradienstől.
A függőleges kontúr elrendezésekor figyelembe kell venni a talaj geológiai összetételét. Azon a helyen, ahol a vízszintes kontúr található, nem építhet házat és nem burkolhat csempe.
Víz-víz rendszer
A helyiség melegítéséhez a felszín alatti víz energiáját kell felhasználni, amelynek állandó hőmérséklete +7 vagy annál magasabb. A technológia biztosítja a vízellátást egy centrifugális szivattyúval egy speciális állomáshoz. A hőenergiát a készülék alsó áramköre továbbítja a fagyállóhoz. Ez az opció megengedett a következő területeken:
- talajvíz nélkül vagy előfordulásának minimális szintjével;
- olyan kutakkal, amelyekben a vízjel nem esik le;
- minimális sótartalommal és szennyezettséggel;
- vízelvezető kúttal van felszerelve, amely óránként 2200 liter szennyvíz befogadására képes.
A víz-víz berendezés számára a legjobb megoldás a folyó vagy más víztest közelében fekvő terület.
Víz-levegő rendszer
A hőszivattyúk nem melegítik a levegőt a helyiségekben, hanem maga a hűtőfolyadék. Fűtésre, meleg víz előállítására használható. A rendszernek számos előnye van:
- a külső áramkör fúrása nélkül telepítve;
- különbözik a megbízhatóságban és a tartósságban;
- ősszel és tavasszal hatékony.
A szivattyúk hátrányai a következők:
- a COP csökkentése, ha a hőmérséklet eléri a +1,2 fokot;
- fordított érték használata a kültéri egység leolvasztásához.
Az állomások nem csak a hőtermelés eszközei. Fűtési kazánnal együtt működnek.
Levegő-levegő rendszer
A levegő-levegőberendezések hőenergiát kapnak az utcai légtömegből. Külsőleg a légkondicionálókhoz hasonlítanak, de alacsony hőmérsékleten is működhetnek. A hideg levegőt felmelegítik a kondenzátorban. A VT előnyei a következők:
- a légkondicionáló árához hasonló árat;
- gyors telepítés;
- nincs hőszivárgás veszélye.
A rendszerek hátrányai között:
- az a képesség, hogy csak -20 fok hőmérsékleten működjenek;
- szükség van egy speciális egység felszerelésére minden helyiségben;
- a forró víz feltételeinek hiánya.
A "levegő-levegő" hőberendezés felhasználható egy ház vagy egy vidéki ház további fűtésére.
Rendszerválasztási kritériumok
A hőszivattyú vásárlása előtt figyelembe kell vennie:
- A rendszer felépítésének költségei. A moszkvai VT csatlakoztatásához vízszintes vázlatot kell készíteni. Bányát feltárnak (tízezer rubel / műszak egy kotrógép bérlésére), majd felkészülnek a munkára (5 ezer rubel). Egy kút 1000 rubelt / mp fizet, figyelembe véve a szonda felszerelését és rögzítését. Annak érdekében, hogy a rendszer megfelelően működjön, 350 m áramkörre vagy 350 ezer rubelre van szüksége.
- Energia fogyasztás. A 9 kW-os VT 2,7 kWh villamos energiát fogyaszt, ami olcsóbb, mint egy hasonló elektromos kazánnál.
- Payback. Az alternatív fűtés, figyelembe véve a telepítési költségeket és az áramfogyasztást, 3 év után megtérül.
- A lakóhely éghajlati viszonyai. A VT nem hatékony a fagyos telekkel rendelkező területeken. Nem tudják felvenni a talajból, levegőből vagy vízből a megfelelő mennyiségű hőt.
- Az eszköz áramellátása. A 10x10 négyzetméteres egyszintes ház tulajdonosának az alábbiak alapján kell számolnia: a maximális negatív hőmérséklet (-20 fok); hőmérsékleti különbségek az utcán és a helyiségben (20 - -20 = 40); falak hővesztesége (tégla - 13,5 kW). Körülbelül 50% -ot kell hozzáadni az utolsó minimális teljesítménymutatóra.
- A tárolótartály kapacitása. A szivattyú 3 indításakor 30 liter víz szükséges, 5 indítással - 20 liter.
A felszerelés kiválasztásakor figyelembe veszik a ház állapotát és annak a területnek a jellemzőit, ahol található.
Előnyök és hátrányok
A hőszivattyúval történő fűtési kommunikációnak számos előnye van:
- energiamegtakarítás: 1 kW / h áramlási sebesség mellett 4 kW / h hőt nyernek;
- a rendszer javítási költségeinek csökkentése;
- univerzitás - alkalmas gázvezetékek, távvezetékek nélküli, régiókba történő telepítésre levegőből, talajból vagy vízből fog működni;
- a rendszer teljes automatizálása - elhúzódó távollét esetén a tulajdonos beállíthat állandó +10 fokos hőmérsékleti rendszert;
- környezetvédelmi biztonság - nem termel oxidokat, savakat és benzoesav vegyületeket;
- nincs vészhelyzet - a hűtőfolyadék és a rendszer alkatrészei nem melegszik fel kritikus hőmérsékletre;
- képesség -15 ° C hőmérsékleten történő működésre;
- visszafordíthatóság - a létesítmények hűtik a házat nyáron, eltávolítva a hőt a helyiségekből és tartalék környezetbe irányítva;
- hosszú távú használat: jelentős javítások nélkül a szivattyút 25-50 évig használják, a kompresszor pótalkatrésze 15-20 évente egyszer meghibásodik.
A hőszivattyúk használatának hátrányai a következők:
- a geotermikus rendszer megszervezésének pénzügyi költségei;
- a rendszer hosszú (5-10 év) megtérülése;
- a kiegészítő fűtés szükségessége hideg régiókban.
Padlófűtési rendszerekben ventilátortekercs-egységek használhatók, amelyek hőt vagy hideget szállítanak levegőbe a vízből. Ha régi házban van, akkor a fűtés újjáépítésére lesz szüksége.
Népszerű hőszivattyú-gyártók
A hőszivattyúkat főként ázsiai vállalatok gyártják. Az első európai termékek a Daikin, a Mitsubishi Electric és a Hitach. A berendezéseket Dél-Korea (LG és Samsung), Kína (Midea és Gree) gyártói is gyártják.
Az európai márkák, a Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus szintén ATW módosítással rendelkeznek.
DIY hőszivattyú
Hőszivattyú önálló elkészítése csak kis ház melegítéséhez lehetséges.
- Vásároljon egy régi hűtőszekrényt és szerelje szét az automatizálás eltávolításával.
- Készítsen kondenzátort egy 100 L-es acéltartályból, felére vágva. A tartályba egy 1 mm vastag falú réztekercs kerül.
- Tekercs elkészítéséhez rézcsövet tekercseljünk egy gáz- vagy oxigénpalackra, a fordulatok között azonos távolságra.
- A tekercsek rögzítéséhez csavarja át a huzalt az alumínium sarkok lyukain.
- Hegesztési tartály alkatrészei.
- Készítsen párologtatót egy 60–80 literes műanyag tartályból. Telepít egy tekercset és menetet a lefolyócsövekhez.
- Helyezze be a berendezést a helyiségbe, és hozzon rá az elülső szárnyra vágott 2 légcsatornát.
- Forrasztott rézcsövek, szivattyú freon.
- Készítsen üzembe helyezést és csatlakoztassa a szerkezetet a fűtéshez.
A levegő a felső csatornán keresztül kerül a fagyasztóba, lehűti és bejuttatja a házba. A hátsó falon lévő hőcserélővel történő felmelegedés után a légtömegek belépnek a helyiségbe.
A munka eredményeként létrejön egy zárt hurkú rendszer. Hűtőközeg áramlik benne, energiát veszve és eljuttatva a párologtatóból a kondenzátorba. A kapott hőenergia kis energiájú, ezért további meleg padlót vagy alacsony inerciájú radiátorokat kell csatlakoztatni.
A kilépő víz hőmérséklete legfeljebb 50-60 fok lehet.
Rendszer
A készülék független gyártásának és telepítésének megtakarítása segíti a fűtési rendszer bivalens rendszerét. Ez magában foglalja a VT teljesítményének kiszámítását a minimális hőmérséklet alapján. Az év során a telepítés nem fog teljes kapacitással működni.
A Nanos ebben az esetben egy passzív egység, amelyhez gáz- vagy szilárd tüzelőanyag-kazán van csatlakoztatva. A bypass az utóbbihoz kapcsolódik.
A szivattyúk hőkezelése hatékony, de drága berendezés. Hosszú megtérülési idővel ezek lesznek az egyetlen alternatíva a gázellátás nélküli területeken.
