Beregning af en luft-til-vand-varmepumpe til opvarmning og varmt vandforsyning

Eksempel på beregning af varmepumpe

Vi vælger en varmepumpe til varmesystemet i et etagers hus med et samlet areal på 70 kvm. m med en standard lofthøjde (2,5 m), rationel arkitektur og varmeisolering af de omgivende strukturer, der opfylder kravene i moderne bygningskoder. Til opvarmning af 1. kvartal. m af et sådant objekt, ifølge almindeligt accepterede standarder, er det nødvendigt at bruge 100 W varme. Således skal du opvarme hele huset:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW termisk energi.

Vi vælger en varmepumpe af mærket "TeploDarom" (model L-024-WLC) med en termisk effekt på W = 7,7 kW. Enhedens kompressor bruger N = 2,5 kW elektricitet.

Reservoirberegning

Jorden på det sted, der er tildelt til konstruktionen af ​​samleren, er leragtig, grundvandets niveau er højt (vi tager brændværdien p = 35 W / m).

Samlereffekten bestemmes af formlen:

Qk = W - N = 7,7 - 2,5 = 5,2 kW.

Bestem længden af ​​samlerøret:

L = 5200/35 = 148,5 m (ca.).

Baseret på det faktum, at det er irrationelt at lægge et kredsløb med en længde på mere end 100 m på grund af en for høj hydraulisk modstand, accepterer vi følgende: varmepumpens manifold vil bestå af to kredsløb - 100 m og 50 m lange.

Området på webstedet, der skal tildeles samleren, bestemmes af formlen:

S = L x A,

Hvor A er trinnet mellem tilstødende sektioner af konturen. Vi accepterer: A = 0,8 m.

Derefter er S = 150 x 0,8 = 120 kvm. m.

"En varmepumpe er meget dyr!"

Faktisk nøglefærdig installation af et geotermisk varmesystem i 2000-2010, kostede omkring $ 30.000-40.000... Der var tre hovedfaktorer bag en så høj pris:

• omkostningerne ved boring på det tidspunkt var 35-50 USD. i 1 meter. Som et resultat gik 60-70% af det samlede budget til enheden fra den eksterne samler. Takket være krisen er omkostningerne ved boring nu faldet til $ 15-17. i 1 meter.
• prisen på varmepumper er nu faldet betydeligt både på grund af den øgede interne konkurrence på det hviderussiske marked, hvilket gjorde appetitten hos lokale aktører på dette marked til at ”bremse” og på grund af den verdensomspændende reduktion i udstyrets omkostninger af denne type.
• bredere introduktion af "vandrette" reservoirer, hvis installation er to gange billigere end "lodret" boring og på samme tid ikke er ringere end "lodrette" reservoirer med hensyn til effektivitet.

Som et resultat, i dag gennemsnittet omkostningerne ved "nøglefærdig" systemenhed (med alt udstyr og værker) faldt op til 9000-15000 USD På samme tid behøver du ikke at udvikle og godkende et projekt i ministeriet for nødsituationer, opførelse af "nedstigningsstationer" (under forgasning), installation af skorsten, overholdelse af brandbestemmelser osv.

Typer af varmepumpedesign

Der er følgende sorter:

• ТН "luft - luft";
• ТН "luft - vand"
• TN "jord - vand";
• TH "vand - vand".

Den allerførste mulighed er et konventionelt delt system, der fungerer i opvarmningstilstand. Fordamperen monteres udendørs, og en enhed med en kondensator installeres inde i huset. Sidstnævnte blæses af en ventilator, på grund af hvilken der tilføres en varm luftmasse til rummet.

Hvis et sådant system er udstyret med en speciel varmeveksler med dyser, opnås HP-typen "luft-vand". Den er tilsluttet et vandopvarmningssystem.

HP-fordamperen af ​​typen "luft-til-luft" eller "luft-til-vand" kan placeres ikke udendørs, men i udsugningskanalen (den skal tvinges). I dette tilfælde øges varmepumpens effektivitet flere gange.

Varmepumper af typen "vand til vand" og "jord til vand" bruger en såkaldt ekstern varmeveksler eller, som det også kaldes, en opsamler til at udvinde varme.

Skematisk diagram over varmepumpen

Dette er et rør med lang sløjfe, normalt plast, hvorigennem et flydende medium cirkulerer rundt om fordamperen. Begge typer varmepumper repræsenterer den samme enhed: i et tilfælde nedsænkes samleren i bunden af ​​et overfladebeholder og i det andet - i jorden. Kondensatoren til en sådan varmepumpe er placeret i en varmeveksler, der er forbundet med varmtvandsopvarmningssystemet.

Tilslutning af varmepumper i henhold til "vand - vand" - ordningen er meget mindre besværlig end "jord - vand", da der ikke er behov for at udføre jordarbejde. I bunden af ​​reservoiret lægges røret i form af en spiral. Selvfølgelig er kun et reservoir egnet til denne ordning, der ikke fryser til bunden om vinteren.

Hvorfor en varmepumpe?

Ud over opvarmning i den kolde årstid giver pumpen dig mulighed for at skifte til processen med klimaanlæg i stuen om sommeren. For at gøre dette overføres pumpen til den omvendte driftsform - kølefunktionen. For at sikre miljørenheden i ikke kun deres egne hjem, men også atmosfæren på hele planeten som helhed, er brugen af ​​varmepumper som opvarmning meget berettiget. Derudover kan udstyret prale af langvarigt arbejde, omkostningsbesparelser, sikkerhed og skabelse af et behageligt miljø i hjemmet.
Alle typer energibærere bliver dyrere for hver periode, så nidkære ejere er klar til at installere dyrt udstyr, der kan betale sig ved at arbejde uden brug af kunstigt brændstof. Køb af flydende, gasformige eller faste brændstoffer er ikke påkrævet for effektiv drift af varmepumpen.

I private huse i et stort område giver brugen af ​​en varmepumpe sammen med en backup-opvarmningsmetode dig mulighed for at inddrive investeringsomkostningerne i det sjette driftsår. Samtidig frigives ca. 6 kW varme pr. 1 kW forbrugt elektricitet. Varmepumpen giver dig mulighed for at opnå en vandtemperatur i systemet op til 70 ° C.

I et hus med en installeret varmepumpe intet behov for at bruge aircondition, da der i sommerperioden cirkulerer et kølemiddel langs kredsløbet, som afkøles i jorden til en temperatur på 6 ° C. Det er billigere end at bruge separate luftkølesystemer. For at gøre pumpen endnu mere effektiv er yderligere opvarmningsgrene i poolen forbundet med den, og om sommeren bruges energi fra solpaneler.

Varmepumpe i aktion

Under den hårde skorpe og kappe på planeten er en rødglødende kerne. I mange år fremover vil kernen ikke ændre temperaturen i løbet af mange generationer jordboere og opvarme vores fælles hjem indefra. Afhængig af klimatiske forhold, på en dybde på ca. 50-60 m, jordens temperatur er inden for 10-14 ° C... Selv i permafrost er brugen af ​​en varmepumpe mulig, kun dybden af ​​rørlægning skal øges.

Hvordan det virker

Udstyret er designet til at opsamle lave omgivelsestemperaturer i dybden, konvertere det til energi ved høj temperatur og overføre det til opvarmningssystemet til hjemmet. Planeten udsender konstant varme, som bruges til at opvarme hjemmet. Varme opnås fra den omgivende luft og vand, som akkumulerer solenergi.

Faktisk er en varmepumpe en enhed, der ligner driften af ​​køleudstyr. Kun i køleskabet er fordamperen placeret, så den udleder unødvendig varme, og i varmepumpen er den i konstant kontakt med kilden naturlig varme:

• ved hjælp af lodrette eller skrå brønde, der interagerer med landmassen placeret under frysepunktet
• brugen af ​​rør i dybden af ​​varme søer og floder giver dig mulighed for at samle energien fra ikke-frysende vandstrømme;
• specielle anordninger opsamler temperaturen på den varme luft uden for boligen.

Brændstofbærerens bevægelse gennem systemet er organiseret af en kompressor. For at øge temperaturen, der er opsamlet på jorddybden, anvendes et system med indsnævrede tragte. Når de passerer dem under tryk, trækker transportøren sig sammen og øger temperaturen. Kondensatoren, der er installeret i systemet, afgiver energi til opvarmning af væsken i varmesystemet, som i sidste ende kommer ind i radiatorerne i husets interne varmekreds.

Til brug af varmepumpen hele året rundt i systemet leveres med to varmevekslere... Fordamperen på den ene frigiver køleenergi, mens den anden fungerer som varmeleverandør til opvarmning af rummet. Kilden til varmeopsamling er jordens tarm, bunden af ​​ikke-frysende vandområder eller luftmasser, hvorfra lange rør låner energi ved lav temperatur.

Strukturdiagram over en pumpe i et privat hus

• et rørsystem til ekstern, undertiden fjernopsamling, hvor en varmebærer konstant bevæger sig;
• kollektors arbejdssystem, som inkluderer en kompressor, rør, varmevekslere, ventiler og tragte med forskellige handlinger;
• internt varmesystem i huset med rør og radiatorer eller luftkølesystem.

Den driftsperiode, hvor der ikke forekommer nedbrud på brændstofudstyr, kaldes producenter og installatører af pumper på 20 år. Men en sådan erklæring er usandsynlig, da ingen har annulleret fysikkens love, og konstant gnidning og bevægelse af dele vil mislykkes tidligere. Den optimale arbejdstid uden reparation og udskiftning af dele kan være udpege et tal på 10 år.

Lav en varmegenerator med dine egne hænder

Liste over dele og tilbehør til oprettelse af en varmegenerator:

• to trykmålere er nødvendige for at måle trykket ved arbejdskammerets ind- og udløb;
• termometer til måling af temperaturen på indløbs- og udløbsvæsken;
• ventil til fjernelse af luftpropper fra varmesystemet;
• indløbs- og udløbsrør med vandhaner;
• termometer ærmer.

Valg af en cirkulationspumpe

For at gøre dette skal du beslutte dig for de nødvendige parametre for enheden. Den første er pumpens evne til at håndtere væsker ved høje temperaturer. Hvis denne tilstand forsømmes, vil pumpen hurtigt svigte.

Derefter skal du vælge det arbejdstryk, som pumpen kan skabe.

For en varmegenerator er det nok, at der rapporteres et tryk på 4 atmosfærer, når væsken kommer ind, du kan hæve denne indikator til 12 atmosfærer, hvilket øger væskens opvarmningshastighed.

Pumpens ydeevne vil ikke have en signifikant effekt på opvarmningshastigheden, da væsken under drift passerer gennem dysens betingede smalle diameter. Normalt transporteres op til 3-5 kubikmeter vand i timen. Koefficienten for omdannelse af elektricitet til termisk energi vil have en meget større indflydelse på driften af ​​varmegeneratoren.

Fremstilling af et kavitationskammer

Men i dette tilfælde reduceres strømmen af ​​vand, hvilket vil føre til blanding med kolde masser. Dysens lille åbning arbejder også med at øge antallet af luftbobler, hvilket øger støjeffekten af ​​operationen og kan føre til, at der allerede begynder at dannes bobler i pumpekammeret. Dette forkorter dets levetid. Som praksis har vist, er den mest acceptable diameter 9–16 mm.

I form og profil er dyserne cylindriske, koniske og afrundede. Det er umuligt at sige utvetydigt, hvilket valg der vil være mere effektivt, alt afhænger af resten af ​​installationsparametrene. Det vigtigste er, at vortexprocessen allerede opstår på det tidspunkt, hvor væsken indføres i dysen.

Beregning af den vandrette varmepumpesamler

Effektiviteten af ​​en vandret opsamler afhænger af temperaturen på det medium, den er nedsænket i, dens varmeledningsevne og kontaktområdet med røroverfladen. Beregningsmetoden er temmelig kompliceret, derfor bruges i de fleste tilfælde gennemsnitlige data.

• 10 W - når den er begravet i tør sand eller stenet jord;
• 20 W - i tør lerjord;
• 25 W - i våd lerjord;
• 35 W - i meget fugtig lerjord.

For at beregne længden af ​​solfangeren (L) skal den krævede termiske effekt (Q) divideres med jordens brændværdi (p):

L = Q / p.

De angivne værdier kan kun betragtes som gyldige, hvis følgende betingelser er opfyldt:

• Tomten over samleren er ikke bebygget, ikke skyggefuld eller beplantet med træer eller buske.
• Afstanden mellem tilstødende drejninger af spiralen eller sektionerne af "slangen" er mindst 0,7 m.

Ved beregning af samleren skal man huske på, at jordtemperaturen efter det første driftsår falder med flere grader.

Sådan fungerer varmepumper

Enhver varmepumpe har et arbejdende medium kaldet kølemiddel. Normalt handler freon i denne egenskab, mindre ofte ammoniak. Selve enheden består af kun tre komponenter:

• fordamper;
• kompressor;
• kondensator.

Fordamperen og kondensatoren er to tanke, der ligner lange buede rør - spoler. Kondensatoren er forbundet i den ene ende til kompressorudløbet og fordamperen til indløbet. Enderne af spolerne er forbundet, og en trykreducerende ventil installeres i forbindelsen mellem dem. Fordamperen er i kontakt - direkte eller indirekte - med kildemediet, og kondensatoren er i kontakt med varme- eller varmtvandssystemet.

Sådan fungerer varmepumpen

HP-drift er baseret på den indbyrdes afhængighed af gasvolumen, tryk og temperatur. Her er hvad der sker inde i enheden:

1. Ammoniak, freon eller andet kølemiddel, der bevæger sig langs fordamperen, opvarmes fra kildemediet for eksempel til en temperatur på +5 grader.
2. Efter at have passeret gennem fordamperen når gassen kompressoren, som pumper den til kondensatoren.
3. Det kølemiddel, der udledes af kompressoren, holdes i kondensatoren af ​​en trykreduktionsventil, så dens tryk er højere her end i fordamperen. Som du ved, stiger temperaturen på enhver gas med stigende tryk. Dette er præcis, hvad der sker med kølemidlet - det opvarmes til 60 - 70 grader. Da kondensatoren vaskes af kølevæsken, der cirkulerer i varmesystemet, opvarmes sidstnævnte også.
4. Kølemidlet udledes i små portioner gennem den trykreducerende ventil til fordamperen, hvor dens tryk falder igen. Gassen udvider sig og køler ned, og da en del af den indre energi gik tabt af den som et resultat af varmeveksling i det forrige trin, falder dens temperatur under de indledende +5 grader. Efter fordamperen opvarmes den igen, derefter pumpes den ind i kondensatoren af ​​kompressoren - og så videre i en cirkel. Videnskabeligt kaldes denne proces Carnot-cyklussen.

Hovedtrækket ved varmepumper er, at termisk energi tages bogstaveligt fra omgivelserne for ingenting. Det er sandt, at det til sin udvinding er nødvendigt at bruge en vis mængde elektricitet (til en kompressor og en cirkulationspumpe / ventilator).

Men varmepumpen er stadig meget rentabel: for hver brugt kW * t elektricitet er det muligt at få fra 3 til 5 kW * h varme.

Kilder til

• https://aquagroup.ru/articles/skvazhiny-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://VTeple.xyz/teplovoy-nasos-voda-voda-printsip-rabotyi/
• https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/raschet-moshhnosti-teplovogo-nasosa.html
• https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/teplovoj-nasos-dlya-otopleniya-doma.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/148-teplovye-nasosy-voda-voda.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/290-burenie-skvazhin-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://kotel.guru/alternativnoe-otoplenie/teplogenerator-kavitacionnyy-dlya-otopleniya-pomescheniya.html
• https://skvajina.com/teplovoy-nasos/
• https://www.burovik.ru/burenie-skvazhin-teplovye-nasosy.html

Underkastelse til luftelementet: varmepumper "luft-vand"

Finland har længe været en af ​​de førende økonomier i Den Europæiske Union med hensyn til introduktionshastigheden for varmepumper (HP) pr. Indbygger. Den finske varmepumpeforening (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) har offentliggjort interessante salgsstatistikker for varmepumper for 2020 (fig. 1) i dette skandinaviske land med sit barske klima.

Grafen viser, at antallet af salg af geotermisk udstyr i flere år i træk er faldet, mens salget af luft-til-vand-varmepumper har været stigende hvert år.Hvis vi oversætter disse data til tal, får vi følgende billede: salget af geotermiske varmepumper siden 2016 faldt fra 8491 til 7986 enheder, hvilket udgjorde -5,9%, og salget af luft-vand varmepumper siden 2020 steg fra 3709 til 4138 stk., der udgjorde + 11,6%.

En sådan dynamik skyldes stigningen i stabiliteten af ​​luft-til-vand-varmepumpen på grund af udvikling af videnskab og teknologi samt mere komfortable investeringer og enkel installation sammenlignet med geotermiske varmepumper.

Den førende producent af varmeteknologi i Finland -) - har også fokuseret på at udvikle effektive og bæredygtige luft-til-vand-varmepumpeløsninger i mange år, og for nylig har den vellykkede lancering af Tehowatti Air været på markedet.

Det er en alsidig pakkeløsning, der er velegnet til mange typer ejendomme: private, kommercielle og offentlige. Startpakken inkluderer altid en udendørs enhed, det vil sige selve luft-til-vand-varmepumpen og et indendørsmodul, der inkluderer: en el-kedel og en vandvarmer lavet af specialiseret syrefast ferrit rustfrit stål, al den nødvendige automatisering , fastgørelsesanordninger og en sikkerhedsgruppe til indendørs og udendørs enheder ... Således modtager enhver klient og installatør en "konstruktør", der er klar til at samles, og på den kortest mulige tid løser problemet ikke kun med opvarmning og varmt vand, men også på slutklientens anmodning, selv med aircondition på hjem.

Modelprogrammet inkluderer forskellige kombinationer af udendørs enheder af HP "luft-vand" - fra budget til "avancerede" løsninger, der giver slutbrugeren maksimale besparelser.

Denne mulighed blev også valgt for sig selv af sognet til Church of the Assumption of the Velsignet Jomfru Maria (Frelser på Sennaya) i 2020 under genopbygningen af ​​templet. Producenten JÄSPI og distributøren DOMAP valgte i fællesskab den optimale udstyrspakke til løsning af dette problem. Fordelen ved at bruge Tehowatti Air ligger ikke kun i det faktum, at vi tilbyder et leveringssæt, der er praktisk til installation, men også i det faktum, at dette udstyr let kan integreres i det eksisterende varme- og varmtvandssystem.

En smule historie

Stenkirken blev grundlagt af ærkebiskoppen i Skt. Petersborg og Shlisselburg Sylvester den 20. juli 1753. Templet blev bygget på bekostning af en velhavende skattebruger Savva Yakovlev (Sobakin). Tidligere blev Bartolomeo Rastrelli betragtet som arkitekt for bygningen, nu er Andrei Kvasov anerkendt som den mere sandsynlige forfatter af projektet.

Templets arkitektur blev designet i en blandet stil. Den højgyldne ikonostase blev betragtet som en af ​​de bedste i Skt. Petersborg. Også bemærkelsesværdigt var maleriet af græsk skrift og sølvtronen, der vejede 6 pund 38 pund (ca. 113,8 kg).

I 2011 begyndte den aktive udvikling af projektet med at genoprette Church of the Assumption of the Velsignede Maria på Sennaya Square. Samme år begyndte arbejdet med at restaurere templet. Byggerne stod over for opgaven med at åbne asfalten og beregne katedralens omtrentlige placering. Det viste sig, at det gamle fundament ikke blev ødelagt. Arkitekterne var især glade for det hellige af katedralen - alterbasen. Ikke langt fra alterpladen blev der fundet en forseglet indgang til Frelserens krypt - en begravet indgang til kirkens kældre. Normalt blev præster og ædle sognebørn begravet i krypten. Mest sandsynligt vil Frelserens Kirke på Sennaya blive genoprettet på det gamle fundament.

I 2014 blev kirkens fundament anerkendt som en kulturarv med en særlig ordre. Nu er enhver form for arbejde forbudt på dette sted bortset fra forbedring af territoriet og restaurering af kirkebygningen.

Tehowatti Air System på stedet

En JÄSPI Tehowatti Air luft-til-vand-varmepumpe med en udendørs inverterenhed Nordic 16 blev installeret på stedet - dette system blev udviklet til effektiv opvarmning, køling og varmt vandforsyning i både nye og renoverede anlæg.Ved design af det blev der lagt særlig vægt på nem installation og brugervenlighed. Dette system er lanceret og fungerer med succes til opvarmning af gulvvarme til vand og varmt vandforsyning i en offentlig bygning. Udendørsenheden på luft-til-vand-varmepumpen Nordic 16 fungerer effektivt ved udetemperaturer ned til –25 ° C, samtidig med at den kan levere et varmemedium opvarmet til 63–65 ° C i varmesystemet.

Lad os være opmærksomme på detaljer. Som nævnt ovenfor er den interne tank i JÄSPI Tehowatti Air-systemet lavet af syrefast ferritisk rustfrit stål, der bruges til særligt vanskelige forhold i varmtvandssystemet.

Varmepumpens opladningsspole er også lavet af rustfri kam. Denne spole giver hurtig, energieffektiv og nøjagtig opladning. Via indendørsenheden fordeles varmen inde i rummet og til opvarmning af vandet til boligen.

Hvis varmepumpen ikke modtager en tilstrækkelig mængde energi fra anlægget til anlæggets behov, tilvejebringes automatisk opvarmning og den nødvendige yderligere varme ved hjælp af det elektriske varmeelement i HP's interne blok.

Finske Tehowatti Air-komponenter af høj kvalitet giver langsigtede besparelser i form af lavt energiforbrug uden hyppig vedligeholdelse af udstyr. Både udendørs og indendørs enheder fungerer med lave støjniveauer.

JÄSPI Tehowatti Air-til-vand-varmepumpesystemer er designet og produceret i Finland, har den bedste kvalitet ned til de mindste detaljer, kræver næsten ingen vedligeholdelse og er yderst pålidelige (løser kundens problem med en gennemsnitlig levetid på 20–25 flere år). Når JÄSPI ("Yaspi") opretter sit udstyr, bruger han et højt niveau af viden inden for opvarmning og mange års erfaring med at betjene udstyr i de barske nordlige forhold.

Funktioner af brønde til varmepumper

Hovedelementet i driften af ​​varmesystemet, når du bruger denne metode, er brønden. Dens boring udføres for at installere en speciel geotermisk sonde og en varmepumpe direkte i den.

Organiseringen af ​​et varmesystem baseret på en varmepumpe er rationelt både for små private hytter og for hele landbrugsjord. Uanset hvilket område der skal opvarmes, bør der foretages en vurdering af den geologiske sektion på stedet, inden der bores brønde. Nøjagtige data hjælper med korrekt beregning af antallet af krævede brønde.

Dybden af ​​brønden skal vælges på en sådan måde, at den ikke kun kan give tilstrækkelig varme til det pågældende objekt, men også tillade valg af en varmepumpe med standardtekniske egenskaber. For at øge varmeoverføringen hældes en særlig opløsning i hulrummet i brøndene, hvor det indbyggede kredsløb er placeret (som et alternativ til løsningen kan ler bruges).

Hovedkravet til boringer til varmepumper er fuldstændig isolering af alle grundvandsshorisonter uden undtagelse. Ellers kan vandets indtrængen i de underliggende horisonter betragtes som forurening. Hvis kølemidlet kommer i grundvand, vil det have negative miljømæssige konsekvenser.

Hvad er en varmepumpe?

Varmepumpen blev opfundet for 150 år siden af ​​Lord Kelvin og navngivet som en varmemultiplikator. Den består af en kompressor som et konventionelt køleskab og to varmevekslere. Driftsprincippet kan sammenlignes med et køleskabs. Sidstnævnte har en rist i ryggen, som varmer op, inde i fryseren køler den ned. Hvis vi tager denne fryser, giver rørene, lægger freonrørene i badet, så afkøles vandet i badet, og risten opvarmes bagfra, og køleskabet pumper varmen fra badet og opvarmer plads gennem risten. Varmepumpen fungerer på samme måde.

Der løber to rør i jorden her.Derefter adskiller de sig, og der er boret omkring 350 løbende meter brønde i dette hus. En y-formet sonde indsættes i hver brønd. Væske strømmer gennem denne sonde og opvarmes af jordens varme. En temperatur på ca. -1 grader kommer ud af varmepumpen, og +5 grader vender tilbage fra jorden. Dette er et lukket system med denne cirkulationspumpe, det pumpes, og varmen fjernes og overføres til huset. Disse to rør varmer det varme gulv. Et almindeligt køleskab, men med en mere kraftfuld kompressor.

Hjemmelavet elektronik i en kinesisk butik.

Priser for boringer til varmepumper

Omkostningerne ved installation af det første kredsløb med geotermisk opvarmning

Hvorfor valgte jeg en varmepumpe til mit hjem opvarmnings- og vandforsyningssystem?

Så jeg købte en grund til at bygge et hus uden gas. Udsigten til gasforsyning er om 4 år. Det var nødvendigt at beslutte, hvordan man skulle leve op til denne tid.

Følgende muligheder blev overvejet:

1. 1) gastank 2) diesel 3) pellets

Omkostningerne til alle disse typer opvarmning er forholdsmæssige, så jeg besluttede at foretage en detaljeret beregning ved hjælp af eksemplet med en gastank. Overvejelserne var som følger: 4 år på importeret flydende gas, derefter udskiftning af dysen i kedlen, tilførsel af hovedgas og et minimum af omkostninger til omarbejdning. Resultatet er:

• for et hus på 250 m2 er prisen på en kedel, en gastank ca. 500.000 rubler
• hele stedet skal graves
• tilgængelighed af en bekvem adgang for en tanker til fremtiden
• vedligeholdelse af ca. 100.000 rubler om året:
• huset vil have varme + varmt vand
• ved en temperatur på -150 ° C og derunder er omkostningerne 15-20.000 rubler pr. måned).

I alt:

• gastank + kedel - 500.000 rubler
• drift i 4 år - 400.000 rubler
• levering af det vigtigste gasrør til stedet - 350.000 rubler
• udskiftning af dysen, vedligeholdelse af kedlen - 40.000 rubler

I alt - 1 250 000 rubler og meget vrøvl omkring problemet med opvarmning i de næste 4 år! Personlig tid med hensyn til penge er også et anstændigt beløb.

Derfor faldt mit valg på en varmepumpe med rimelige omkostninger til at bore 3 brønde på hver 85 meter og købe den med installation. Buderus 14 kW varmepumpe har været i drift i 2 år. For et år siden installerede jeg en separat meter til den: 12.000 kWh om året !!! Med hensyn til penge: 2400 rubler om måneden! (Den månedlige betaling for gas ville være mere) Opvarmning, varmt vand og gratis klimaanlæg om sommeren!

Aircondition fungerer ved at hæve kølemidlet ved en temperatur på + 6-8 ° C fra brøndene, som bruges til at afkøle lokaler gennem konventionelle blæsere (en radiator med en blæser og en temperaturføler).

Konventionelle klimaanlæg er også meget energiintensive - mindst 3 kW pr. Værelse. Det vil sige 9-12 kW for hele huset! Denne forskel skal også tages i betragtning ved tilbagebetaling af varmepumpen.

Så tilbagebetalingen på 5-10 år er en myte for dem, der sidder på gasrøret, resten er velkomne til klubben med "grønne" energiforbrugere.

Luftvarmepumpejere fra SNG

Alina Shuvalova, Dnipro (Dnipropetrovsk), Ukraine

De opgav centralvarme og installerede en luft-til-luft varmepumpe i lejligheden (min mands initiativ). Besparelserne er betydelige, fordi der er plastvinduer overalt, huset er isoleret, og fra alle sider er lejlighederne opvarmet.

Det skete så, at vi kun opvarmede lejligheden lidt, og vi kan selv regulere temperaturen. Når vi er på arbejde, og barnet er i skole, slukkes pumpen, den står på timeren og tænder, når sønnen kommer hjem (i løbet af denne tid har lejligheden ikke tid til at køle ned).

Kashevich Alexey, Hviderusland

Jeg købte en luft-til-luft varmepumpe til mit hus (før den blev opvarmet med et komfur). Først gik alt som et urværk, og da kulden kom, begyndte trafikpropper at flyve konstant ud.Jeg tillagde dette ikke nogen betydning, og da jeg begyndte at slå ud konstant, ringede jeg til en elektriker.

Som det viste sig, forbruger det for meget elektricitet i kulden, og vores netværk er ikke designet til dette. Der var et valg - enten at vende tilbage til ovnens opvarmning eller at sidde i kulden. Generelt viste det sig, at sæsonen ikke var særlig behagelig, jeg har ikke besluttet, hvad jeg skal gøre næste gang. Det er for dyrt at lægge og tilslutte et mere kraftigt kabel.

Installationsnuancer

Når du vælger en vand-til-vand-varmepumpe, er det vigtigt at beregne driftsforholdene. Hvis linjen nedsænkes i en vandmasse, skal dens volumen tages i betragtning (for en lukket sø, dam osv.), Og når den installeres i en flod, skal strømens hastighed

Hvis der foretages forkerte beregninger, fryser rørene over med is, og varmepumpens effektivitet er nul.

Hvad er en køler, og hvordan fungerer det

Ved prøvetagning af grundvand skal der tages højde for sæsonudsving. Som du ved, er foråret og efteråret grundvandsmængden højere end om vinteren og sommeren. Varmepumpens vigtigste driftstid vil nemlig være om vinteren. For at pumpe ud og pumpe vand skal du bruge en konventionel pumpe, som også bruger strøm. Dens omkostninger skal medregnes i det samlede beløb, og først derefter skal varmepumpens effektivitet og tilbagebetalingsperiode overvejes.

en god mulighed er at bruge artesisk vand. Det kommer ud af dybe lag ved tyngdekraften, under tryk. Men du bliver nødt til at installere ekstra udstyr for at kompensere for det. Ellers kan varmepumpens komponenter blive beskadiget.

Den eneste ulempe ved at bruge en artesisk brønd er omkostningerne ved boring. Omkostningerne betaler sig ikke snart på grund af manglen på en pumpe til løft af vand fra en konventionel brønd og pumpning i jorden.

Opvarmningsteknologi til varmegenerator

I arbejdslegemet skal vandet modtage øget hastighed og tryk, som udføres ved hjælp af rør med forskellige diametre, der tilspidses langs strømmen. I midten af ​​arbejdskammeret blandes flere trykstrømme, hvilket fører til fænomenet kavitation.

For at kontrollere hastigheden af ​​vandgennemstrømningen installeres bremseanordninger ved udløbet og i løbet af arbejdshulrummet.

Vandet bevæger sig til dysen i den modsatte ende af kammeret, hvorfra det strømmer i returretningen for genbrug ved hjælp af en cirkulationspumpe. Opvarmning og varmeproduktion opstår på grund af bevægelse og skarp ekspansion af væsken ved udgangen fra dysens smalle åbning.

Positive og negative egenskaber ved varmegeneratorer

Kavitationpumper er klassificeret som enkle enheder. De omdanner vandets mekaniske motorenergi til termisk energi, som bruges på opvarmning af rummet. Før du bygger en kavitationsenhed med dine egne hænder, skal det bemærkes fordele og ulemper ved en sådan installation. Positive egenskaber inkluderer:

• effektiv produktion af varmeenergi
• økonomisk i drift på grund af mangel på brændstof som sådan;
• en overkommelig mulighed for at købe og fremstille det selv.

Varmegeneratorer har ulemper:

• støjende pumpedrift og kavitationsfænomener;
• materialer til produktion er ikke altid lette at få;
• bruger en anstændig kapacitet til et rum på 60-80 m2;
• fylder meget brugbart rum.

Brøndboring til varmepumpesystem

Det er bedre at overlade brøndanordningen til en professionel installationsorganisation. Det er optimalt for repræsentanter for det firma, der sælger varmepumpen, at gøre dette. Så du kan tage højde for alle nuancer ved boring og placeringen af ​​sonder fra strukturen og opfylde andre krav.

En specialiseret organisation vil hjælpe med at opnå tilladelse til at bore en brønd til sonder til en jordvarmepumpe. I henhold til lovgivningen er brugen af ​​grundvand til økonomiske formål forbudt. Vi taler om brugen til ethvert formål af vand, der er placeret under den første akvifer.

Proceduren for boring af lodrette systemer bør som regel koordineres med statsadministrationsmyndighederne. Manglende tilladelser fører til sanktioner.

Efter modtagelse af alle nødvendige dokumenter begynder installationsarbejdet i henhold til følgende rækkefølge:

• Borepunkterne og placeringen af ​​sonderne på stedet bestemmes under hensyntagen til afstanden fra strukturen, landskabsfunktioner, tilstedeværelsen af ​​grundvand osv. Oprethold et minimumsafstand mellem brøndene og huset på mindst 3 m.
• Der importeres boreudstyr samt udstyr, der er nødvendigt til landskabsarbejde. Til lodret og vandret installation kræves en boremaskine og jackhammer. Til boring af jorden i en vinkel anvendes borerigge med en blæserkontur. Den største ansøgning blev modtaget af modellen, der opererer på en larvebane. Prober placeres i de resulterende brønde, og hullerne fyldes med specielle løsninger.

Borebrønde til varmepumper (med undtagelse af klyngeledninger) er tilladt i en afstand af mindst 3 m fra bygningen. Den maksimale afstand til huset bør ikke overstige 100 m. Projektet udføres på basis af disse standarder .

Hvilken dybde af brønden skal være

Dybde beregnes ud fra flere faktorer:

• Afhængigheden af ​​effektivitet af brøndens dybde - der er sådan en ting som et årligt fald i varmeoverførslen. Hvis brønden har en stor dybde, og i nogle tilfælde er det nødvendigt at oprette en kanal op til 150 m, vil der hvert år være et fald i indikatorerne for den modtagne varme, over tid vil processen stabilisere sig. maksimal dybde er ikke den bedste løsning. Normalt er der lavet flere lodrette kanaler placeret i en afstand fra hinanden. Afstanden mellem brøndene er 1-1,5 m.
• Beregningen af ​​dybden af ​​boringen af ​​en brønd til sonder udføres under hensyntagen til følgende: det samlede areal af det tilstødende område, tilstedeværelsen af ​​grundvand og artesiske brønde, det samlede opvarmede areal. Så for eksempel reduceres dybden af ​​borebrønde med højt grundvand kraftigt sammenlignet med fremstillingen af ​​brønde i sandjord.

Oprettelsen af ​​geotermiske brønde er en kompleks teknisk proces. Alt arbejde, fra designdokumentationen til idriftsættelse af varmepumpen, skal udelukkende udføres af specialister.

Brug online regnemaskiner til at beregne de omtrentlige omkostninger ved arbejde. Programmerne hjælper med at beregne vandmængden i brønden (påvirker mængden af ​​krævet propylenglykol), dens dybde og udføre andre beregninger.

Sådan fyldes brønden

Materialevalget hviler ofte helt på ejerne selv.

Entreprenøren kan råde dig til at være opmærksom på typen af ​​rør og anbefale sammensætningen til fyldning af brønden, men den endelige beslutning skal træffes uafhængigt. Hvad er mulighederne?

• Rør, der bruges til brønde - brug plastik- og metalkonturer. Praksis har vist, at den anden mulighed er mere acceptabel. Levetiden for et metalrør er mindst 50-70 år, metalvæggene har god varmeledningsevne, hvilket øger solfangers effektivitet. Plast er lettere at installere, så bygningsorganisationer tilbyder ofte netop det.
• Materiale til fyldning af huller mellem rør og jord. Tilslutning af brønd er en obligatorisk regel, der skal udføres. Hvis rummet mellem røret og jorden ikke er fyldt, opstår der krympning over tid, hvilket kan skade kredsløbets integritet. Hullerne er fyldt med ethvert byggemateriale med god varmeledningsevne og elasticitet, såsom Betonit. Fyldning af brønden til varmepumpen bør ikke hindre den normale cirkulation af varme fra jorden til solfangeren. Arbejdet udføres langsomt for ikke at efterlade hulrum.

Selvom der bores og placeres sonder fra bygningen og fra hinanden korrekt, efter et år er der behov for yderligere arbejde på grund af samlerens krympning.

Varmepumper: driftsprincip og anvendelse

Den anden lov om termodynamik siger: Varme kan bevæge sig spontant i kun én retning, fra et mere opvarmet legeme til et mindre opvarmet, og denne proces er irreversibel. Derfor er alle traditionelle varmesystemer baseret på opvarmning af en bestemt varmebærer (oftest vand) til en temperatur, der er højere end krævet for komfort, og derefter bringes denne varmebærer i kontakt med den koldere luft i rummet og selve varmen ifølge til 2. begynder termodynamikens begyndelse til denne luft og opvarmer den. Og dette er paradigmet for moderne opvarmning: Hvis du vil varme en person - opvarm den luft, han er i! Og for at opvarme kølemidlet skal du forbrænde brændstof, derfor er forbrændingsprocessen involveret i alle disse former for opvarmning med alle de følgende konsekvenser (brandfare, kuldioxidemissioner, en brændstoftank eller et ikke meget æstetisk rør i nærheden husets mur). Men reserverne af brændstof, selvom de er store, er ikke ubegrænsede. Og hvis dette er et forbrugsvarer, der ikke kan fornyes, og som skulle ende en gang, så burde det ikke være overraskende, at prisen for det konstant vokser og vil fortsætte med at vokse i fremtiden. Hvis det nu var muligt at bruge en genopfyldt varmekilde til opvarmningsprocessen, kunne værdiprocessen stoppes (eller bremses) og måske slippe af med de negative konsekvenser af forbrændingsprocessen. En af de første til at tænke over dette i 1849 var William Thompson, den engelske fysiker, som senere blev kendt som Lord Kelvin. Er det muligt at opnå den nødvendige varme ikke ved opvarmning, men ved overførsel, tage den et sted udenfor og overføre den ind i rummet. Den samme 2. lov om termodynamik siger, at du kan starte varme i den modsatte retning, overføre den fra koldere (for eksempel fra udeluften) til varmere (indeluft), men til dette skal du bruge energi (eller som fysikere sig, gør arbejde). Hvor varm kan kold luft være? - vil du sige. Svar derefter på et spørgsmål: er -15⁰C varmere end -25⁰C? Korrekt varmere! Hvis vi tager energi fra luften ved -15⁰С, så afkøles den, fx til -25С. Men hvordan tager man denne energi, og kan den bruges? I 1852 formulerede Lord Kelvin principperne for drift af en varmemotor, der overfører varme fra en kilde med en lav temperatur til en forbruger med en højere temperatur, idet han kalder denne enhed en "varmemultiplikator", som nu er kendt som en "varmepumpe ". Sådanne kilder kan være jord, vand i reservoirer og brønde såvel som det omkringliggende luft. Alle indeholder energi med lav potentiale akkumuleret fra solen. Du skal bare lære at tage det og omdanne det til en højere temperaturform, der er egnet til brug. Alle disse kilder er fornyelige og helt miljøvenlige. Vi indfører ikke yderligere varme i "Jorden" -systemet, men fordeler det blot, tager det et sted (udenfor) og overfører det til et andet (intern forbruger). Dette er en helt ny tilgang til at skabe et behageligt indeklima. Udenfor varierer temperaturen meget: fra "meget koldt" til "meget varmt", og en person føler sig godt tilpas i et ret snævert temperaturinterval på +20 .. + 25⁰С, og det er denne temperatur, han skaber i sit hjem. Hvis temperaturen i huset skal øges (opvarmning om vinteren), kan du tage den manglende varme fra gaden og overføre den til huset og ikke skabe en kilde til øget temperatur indeni ved at brænde brændstof (traditionelle kedler)! Og hvis temperaturen i huset skal sænkes (afkøling om sommeren), kan den overskydende varme fjernes ved at overføre den fra rummet til gaden. Sidstnævnte realiseres gennem de sædvanlige klimaanlæg. Så hvad har vi? Til opvarmning lokaler bruger vi de samme enheder: kedler, ovne osv., der fungerer ved at brænde brændstof indeni og til køling - andre: klimaanlæg, der overfører overskydende varme fra huset til gaden. Og hvor fristende det ville være at have en enhed til alle lejligheder: universel klimaanlægder holder en behagelig temperatur i hjemmet hele året, simpelthen ved at overføre varme udefra til indvendigt eller tilbage! Nu skal vi vise dig, at mirakler er mulige.

Lad os gå tilbage til varmepumpen. Hvordan virker det? Det er baseret på den såkaldte reverse Carnot-cyklus, som vi kender fra skolefysik-kurset, såvel som et stofs egenskaber under fordampning for at absorbere varme og under kondensering (transformation til en væske) - for at give det væk... For en bedre forståelse, lad os vende os til en analogi. Vi har alle et køleskab.

Men har du nogensinde spekuleret på, hvordan det fungerer? Dens opgave ser ud til at være "at skabe kulde": men er det sådan? Faktisk afkøles maden inde i køleskabet ved at tage varmen væk fra det. Lad os sige, at du bragte kølet kød fra butikken ved en temperatur på + 1 ° C og kastede det i fryseren. Efter et stykke tid frøs kødet, og dets temperatur blev -18⁰С. Vi tog så meget som 19 ° C varme fra ham, og hvor gik denne varme? Hvis du rørte ved køleskabets bagvæg (normalt lavet i form af et spiralrør), ville du opleve, at det er varmt og til tider varmt. Dette er varmen fra kødet (de samme 19 ° C) og overført til bagvæggen. Men i køleprocessen havde kødet mellemliggende temperaturer på -5⁰С og -10⁰С, men køleskabet formåede stadig at tage varme fra det og køle det mere og mere. Det betyder, at selv fra frossent kød med en temperatur på -10⁰C kan du tage varme ved at omdanne det til kød med en temperatur på -18⁰C: det betyder, at denne varme var til stede der, men i en lavtemperaturform. Og køleskabet formåede ikke kun at tage denne lave temperatur varme, men også at gøre det til en høj temperatur form. Du kan holde varmen ved at læne dig mod den med varmen bag fra køleskabet. På en måde opvarmede et koldt stykke kød os med den varme, det indeholdt, selvom det er svært at tro med det samme. Vi fandt ud af, hvad køleskabet gjorde med et stykke kød: det fjernede varmen (indvendigt) og overførte det til bagvæggen (udenfor). Er det nu tid til at finde ud af, hvordan han gjorde det? Inde i køleskabet passerer en anden spole svarende til den første, og sammen danner de en lukket sløjfe, hvor der ved hjælp af en kompressor let fordampet gas cirkulerer - freon. Kun det cirkulerer ikke frit. Inden du går ind i køleskabet, indsnævres spiralrørets diameter kraftigt og udvides derefter kraftigt efter det. Freon, der bevæger sig gennem røret på grund af kompressorens funktion, "klemmer" gennem den smalle hals, kommer ind i vakuumzonen (lavere tryk), fordi "Uventet" falder i et stærkt øget volumen (trykfald). En gang i lavtrykszonen begynder freon at fordampe intensivt (omdannes til en gasformig tilstand) og absorberer varme fra dets vægge langs den indre spole, og de tager igen varme fra den omgivende luft inde i køleskabet . Resultat: luften indeni afkøles, og mad afkøles ved kontakt med den. Så som i stafetløbet langs kæden forårsager den fordampende freon varmeudstrømning fra produkterne til selve freonet: Ved afslutningen af ​​"rejsen" langs den indre spole stiger freontemperaturen med flere grader. Den næste del af freon tager den næste del af varmen indeni. Ved at justere graden af ​​vakuum kan du justere freonens fordampningstemperatur og følgelig køletemperaturen i køleskabet. Yderligere suges den "opvarmede" freon ud af kompressoren fra den interne spole og kommer ind i den eksterne spole, hvor den komprimeres til et bestemt tryk, fordi i den anden ende af den udvendige spole "forhindres det" af et smalt hul kaldet Gashåndtag eller termostatisk (ekspansions) ventil. Som et resultat af komprimering af freongas stiger temperaturen, siger op til +40 .. + 60⁰С, og passerer gennem den eksterne spole, afgiver den varme til udeluften, køler ned og bliver til en flydende tilstand (kondenserer ). Desuden befinder freon sig igen foran en smal hals (kvælning), fordamper, fjerner varme, og processen gentages igen. Derfor kaldes den interne spole, hvor freon fordamper, fjerner varme Fordamper, og den eksterne spole, hvor freon, kondenserende, afgiver den taget varme, kaldes Kondensator... Enheden beskrevet her tager varme et sted (indvendigt) og overfører det til et andet sted (udenfor). Et karakteristisk træk ved enheden er, at det lukkede kredsløb, gennem hvilket freon cirkulerer, er opdelt i 2 zoner: en lavtrykszone (vakuum), hvor freon er i stand til at fordampe intensivt, og en højtrykszone, hvor den kondenserer. Separatoren for disse to zoner er gashåndtaget, og det er muligt at opretholde sådanne forskellige tryk i en lukket sløjfe på grund af kompressorens drift, som kræver energi. (Hvis kompressoren skulle stoppe, ville trykket i fordamperen og kondensatoren efter et stykke tid blive udlignet, og overførselsprocessen ville stoppe). De der. enheden er i stand til at overføre varme fra koldere til varmere, men kun ved at bruge en vis mængde energi. De der. forenklet, tager køleskabet og åbner døren til gaden og drejer bagvæggen inde i rummet, kan du varme det op. Det er kun nødvendigt, at frisk luft med udetemperatur altid kommer ind i køleskabet, og at afkølet fra kontakt med den interne varmeveksler fjernes. Dette kan let realiseres ved at installere en blæser ved indløbet, som vil drive nye dele af luft ind på spolen. Derefter overføres varmen fra den udvendige luft til indersiden af ​​rummet og varmer den op. De der. køleskab, åben dør udefra, og der er en simpel varmepumpe. De første serieproducerede luftkildevarmepumper så sådan ud. De lignede vindues klimaanlæg. Det vil sige, det var en metalkasse indsat i vinduesåbningen, der vender fordamperen udad, og kondensatoren indad. Der var en blæser foran fordamperen, der kørte strømme af frisk luft gennem varmevekslerne, og kold luft kom ud fra den anden side af kassen. Fordamperen blev adskilt fra kondensatoren ved hjælp af et isolerende lag. Der var også en ventilator på den indre spole, der kørte luften i rummet gennem sin varmeveksler og blæste den allerede opvarmede luft ud. Med yderligere forbedring af enheden blev den ydre del adskilt fra den indvendige del og begyndte at ligne et delt klimaanlæg. De to dele af det hele er sammenkoblet af varmeisolerede kobberrør, hvor freon cirkulerer, og elektriske kabler til levering af strøm og styresignaler. Moderne luftvarmepumper er en kompleks enhed med intelligent elektronisk kontrol, der er i stand til at fungere autonomt, jævnt justere deres ydelse afhængigt af den eksterne temperatur, den indstillede interne temperatur og en række tilstande. Dette giver dig mulighed for at få yderligere besparelser i forbrugt elektricitet.

Hovedklassificeringen af ​​varmepumper (HP) laves i henhold til en lavpotentialekilde, hvorfra der hentes energi (luft, jord, vand) og til en forbruger - en varmebærer, der udveksler varme med en kondensator og derefter bruges i varmesystemet (luft, vand; i stedet for vand bruges frostvæske undertiden). Lad os liste de mest almindelige:

1. Luftvarmepumper (VTN). Mest overkommelige kategori, især luft-til-luft.

-TH luft-luft

-TH luft-vand

2. Jordvarmepumper (GTN). Den dyreste kategori, fordi kræver dyr udgravning eller boring, hundreder af meter rør og et stort volumen frostvæske.

-TH jordvand

3. Vandvarmepumper. Rør med frostvæske lægges på bunden af ​​et reservoir (sø, dam, hav ...) eller to artesiske brønde (ferskvand hentes fra den ene brønd, og afkølet vand drænes i den anden). Dyrhed afhænger af, hvilken vej adgang til vand - en varmekilde - anvendes. Men ikke billig alligevel!

-TH vand-vand

Nu - det vigtigste: Om at vinde... Enhver af de anførte varmepumper giver dig mulighed for at få mere energi end brugt på dens overførsel (drift af kompressor, ventilatorer, elektronik ...). Varmepumpens effektivitet estimeres ved hjælp af ydelseskoefficienten COP (Coefficient of Performance), der er lig med forholdet mellem den modtagne termiske energi (i kW * h) og den forbrugte elektriske energi. Denne dimensionsløse værdi viser, hvor mange gange mere varmeenergi der produceres af varmepumpen i forhold til den forbrugte. COP afhænger af temperaturforskellen mellem kilden (udendørs lavtemperaturvarme) og forbrugeren (temperatur i huset +20 .. + 25⁰С) og varierer normalt fra 2 til 5.

Dette er vores gevinst ved brug af varmepumper: For 1 kW forbrugt elektricitet kan du få fra 1 kW til 4 kW varme gratis fra miljøet, som ved udgangen giver fra 2 til 5 kW varme til huset.