Uporaba toplotne črpalke v hiši: prednosti in slabosti

Vsakdo želi prejemati toploto in je ne plačati. V zadnjih letih je priljubljenost takšnega sredstva kot toplotna črpalka za ogrevanje hiše. Ta enota pomaga zmanjšati stroške energije. Energetska učinkovitost črpalke spodbuja širjenje tehnologije za delovanje izdelka po vsem svetu.

Shema dela

Načelo delovanja naprave temelji na uporabi virov toplote v naravnih pogojih. Energetski viri so lahko:

• zrak;
• voda;
• Grundiranje;
• Podtalnica.

Toplotna črpalka deluje v povezavi z ogrevalnim sistemom. Predpostavlja prisotnost treh vezij. Eden od njih pade na mehanizem črpalke. Toploto zunanjega medija prevzame hladilno sredstvo z lastnostjo nezmrzovanja. Izvaja cikel po zunanji konturi.

Toplotne črpalke vsebujejo naslednje komponente:

• uparjalnik;
• kompresor;
• kapilarno;
• kondenzator;
• hladilno sredstvo;
• Element za regulacijo temperature.

Načelo sistema pomeni, da hladilno sredstvo vstopi v izparilni element naprave, kjer se prenaša toplota (4-7 ° C). To se imenuje okrevanje. Tam začne hladilna tekočina vreti in spremeni tekoče stanje v plinasto. Postopek menjave faze se izvaja v kompresorju. Nato plinasta faza vstopi v kondenzator, kjer se toplota preda zraku v prostoru hiše ali hladilni tekočini v notranjem krogu.

Po tem se temperatura hladilnega sredstva zniža, kar vpliva na spremembo stanja v tekočino. V tem stanju preide v kapilarni element redukcijskega tipa. Obstaja zmanjšanje tlaka. Nato se hladilno sredstvo prenese v uparjalno enoto. Na koncu se cikel zapre.

Toplotne črpalke so opremljene s senzorji in regulatorji za nadzor temperature. Doseganje želene temperature pomeni segrevanje prostora na vnaprej določeno vrednost. Po tem se kompresor izklopi. V primeru znižanja temperature se sproži senzor, ki je odgovoren za vklop kompresorja. Posledično črpalka dobi navodilo za ponoven zagon.

Če je v sistemu vgrajen rekuperator, se odpadni zrak zajema s prečnim toplotnim izmenjevalnikom. V njem se nekaj toplote sprosti do vstopnega zraka. Nadalje sistem rekuperacije deluje po istem principu odvajanja toplote.

Prednosti in slabosti

Delovanje toplotne črpalke zahteva naslednje pozitivne vidike:

• Visoka učinkovitost pri nizkih ekonomskih stroških - poraba energije je minimalna, toplota pa je dobavljena brezplačno.
• Široka uporaba ne glede na teren - odsotnost daljnovoda ne vpliva na delovanje kompresorja, saj je možna vgradnja dizelskega pogona. Toplotno energijo lahko pridobivamo na kateremkoli terenu.
• Okolju prijazno delovanje - med delovanjem so izključeni produkti zgorevanja. Manjša poraba energije elektrarn na nek način zmanjšuje njihove škodljive emisije. Uporabljeno hladilno sredstvo črpalke ne vsebuje klorovih derivatov ogljikovih spojin in je varno za ozon.
• Obtočne črpalke lahko delujejo v dveh načinih (oskrba s toploto, hlajenje) - poleti je možno hlajenje prostora, izkoriščanje toplote prostora za druge namene.
• Pogoji varnosti uporabe - toplotne črpalke ne zahtevajo nevarnih korakov med delovanjem zaradi odsotnosti odprtega ognja, emisij, nizke temperature nosilca.
• Avtomatiziran delovni proces pomaga povečati čas za druga dela za dom.

Tako je to napravo mogoče uporabiti na številnih področjih gospodarstva.

Za geotermalno toplotno črpalko so značilne naslednje slabosti:

• V začetni fazi je potrebna velika količina sredstev - črpalka in sam geotermalni sistem sta visoka.
• V območjih z nizkimi zimskimi temperaturami (pod 15 °C) je potreben dodaten ogrevalni sistem.

Geotermalne črpalke je priporočljivo uporabljati v fazi gradnje, saj mnogi sistemi zahtevajo določeno postavitev.

Vrste črpalk

Razširjena svetovna uporaba oskrbe s toploto po metodi geotermalnega vnosa je povzročila nastanek številnih vrst naprav. Vrste toplotnih črpalk so razvrščene glede na različne značilnosti. Glede na uporabljeno toplotno osnovo delimo geotermalno toplotno črpalko v naslednje skupine:

• Tla-voda - predvideva se uporaba talnih obrisov zaprte oblike ali geotermalnih sond z globokim prodorom. Načelo ogrevanja v takih pogojih je voda.
• Voda-voda - uporabljajo se odprti vodnjaki in naprave za odvajanje podtalnice. Načelo delovanja temelji na odsotnosti cikla zunanje zanke. Vodni tip ogrevanja.
• Voda-zrak - toplotna črpalka potrebuje zunanje vodne kroge. Toplota se dovaja v mehanizem za ogrevanje zraka.
• Zrak-zrak - uporablja se toplota, ki se odvaja v zraku okolja. Pomeni uporabo inverterske toplotne črpalke v povezavi z zračnim ogrevalnim mehanizmom.

Pri odgovoru na vprašanje - kako deluje toplotna črpalka glede na posamezno kategorijo - obstaja en odgovor. Geotermalna toplotna črpalka deluje po enem principu, odvzema toploto izbranega vira.

Črpalke z rekuperatorji omogočajo izkoriščanje toplote zraka v prostoru. Delujejo po shemi zrak-zrak.

Izbira črpalke

Pri nakupu naprave se včasih zamenja veliko vrst namestitve.Kako izbrati toplotno črpalko? Izbrati ga je treba na podlagi toplotnotehničnih izračunov, ki vključujejo določeno moč naprave. Sama moč izhaja iz takih pogojev:

• Območje ureditve;
• Prostor za oskrbo s toploto;
• Količina toplotne izgube;
• Vrsta zgradbe in uporabljeni materiali;
• Značilnosti prezračevalnega sistema;
• Število ljudi, ki živijo v hiši;
• Način delovanja.

Za dobro izolirano hišo je lažje izbrati toplotno napeljavo, saj bo strošek napeljave nižji. Če obstaja mehanizirani prezračevalni sistem, izberite črpalko ob upoštevanju znatnih toplotnih izgub.

Prav tako je vredno izbrati pravi vir, ki bo služil kot osnova za toploto. Od tega je odvisna cena lokacije zunanjega tokokroga. Če je kot vir izbrana zemlja, potem je vredno razmišljati o samostojnem izvajanju določenih del.

Naprava z rekuperacijskim mehanizmom vam omogoča, da vzamete toploto segretega zraka in jo usmerite v ogrevalni sistem in ogrevanje vode.

Inverterska toplotna črpalka v sistemu zrak-zrak ne zahteva velike investicije, saj ne zahteva stroška ureditve zunanjega tokokroga.

Toplotna črpalka za sanitarno vodo je na začetku izbrana glede na prostornino hranilnika in število ljudi v hiši. Oskrba s toplo vodo se izračuna pod pogojem zagotavljanja udobja pri uporabi vode. Prav tako je treba upoštevati podnebne razmere in posamezne lastnosti prostora, v katerem bo instalacija delovala.

Toplotno črpalko za bazen izberemo glede na toplotne izgube objekta. Pri tem se upošteva lokacija, prostornina, začetna in optimalna temperatura v bazenu, ogrevanje zraka, vrsta klimatske naprave. Po mnenju nekaterih strokovnjakov naj bi imela toplotna črpalka za bazen 30 % večjo zmogljivost od količine toplotne izgube.

Za notranje bazene je priporočljivo izbrati toplotno črpalko z rekuperatorjem.Ker je vlažnost visoka, se učinkovitost sistema poveča. V poletni sezoni se inverterski sistem rekuperatorjev spremeni v hladilni red in je lahko namenjen hlajenju zraka v prostoru.

DIY izdelava črpalk

Toplotna črpalka Naredi sam prihrani denar. Po izbiri vira energije je treba opraviti izračune za določitev moči napeljave. Priporočene vrednosti moči glede na izolacijo doma:

• Slabo izolirana hiša - 70 W / m2;
• Uporaba sodobnih izolacijskih materialov - 45 W / m2;
• Pri segrevanju so bile uporabljene posebne tehnologije - 25 W / m2.

Po potrebi je treba izboljšati toplotno izolacijo, priporočljiv je tudi nakup osnovne in pomožne opreme. Glavna oprema vključuje komponente črpalke. Kot pomožna sredstva se uporabljajo nosilci, mlin, rezervoar iz nerjavečega materiala in plastike, letvice, bakrene cevi, kovinsko-plastične cevi.

Shema montaže obtočne črpalke:

• Namestitev kompresorja;
• Razporeditev kondenzatorja z uporabo rezervoarja iz nerjavečega materiala. Znotraj rezervoarja je nameščena tuljava za premikanje antifriza. Vse se naredi z rezanjem rezervoarja in kasnejšim varjenjem. Na koncu morate narediti luknje. Najmanjša prostornina je -120 litrov.
• Postavitev izmenjevalnika toplote, ki je bakrena cev z vodovodom na koncih.
• Montaža uparjalnika, ki je sestavljen iz plastične posode in bakrene tuljave.
• Nakup konstrukcijsko skladnega termostatskega ventila.
• Vbrizgavanje freona in končno varjenje elementov.

Toplotna črpalka "naredi sam" vključuje naslednje pogoje:

• Zmogljivost uparjalnika in kompresorja mora biti vsaj 20% marža;
• Freon izberite znamko R-422;
• Povezava elementov mora biti tesna;
• Upoštevajte čistost kanalov, po katerih se bo freon premikal.

Tako samostojno izdelana obtočna črpalka omogoča izkoriščanje energije okoliške vode, zraka in zemlje.

Če ima hiša toplotno črpalko in princip delovanja ustreza vsem zahtevam, potem lahko dobite glavno ali pomožno ogrevalno sredstvo. Poleg tega se bo ta namestitev izplačala v kratkem času.