Calcul d'une pompe à chaleur air / eau pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude

Exemple de calcul de pompe à chaleur

Nous sélectionnerons une pompe à chaleur pour le système de chauffage d'une maison à un étage d'une superficie totale de 70 m2. m avec une hauteur de plafond standard (2,5 m), une architecture rationnelle et une isolation thermique des structures de clôture qui répond aux exigences des codes du bâtiment modernes. Pour chauffer le 1er trimestre. m d'un tel objet, selon les normes généralement admises, il faut dépenser 100 W de chaleur. Ainsi, pour chauffer toute la maison, vous aurez besoin de:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW d'énergie thermique.

Nous choisissons une pompe à chaleur de la marque "TeploDarom" (modèle L-024-WLC) d'une puissance thermique de W = 7,7 kW. Le compresseur de l'unité consomme N = 2,5 kW d'électricité.

Calcul du réservoir

Le sol du site affecté à la construction du collecteur est de l'argile, le niveau des eaux souterraines est élevé (on prend le pouvoir calorifique p = 35 W / m).

La puissance du capteur est déterminée par la formule:

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

Déterminez la longueur du tuyau collecteur:

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

Partant du fait qu'il est irrationnel de poser un circuit d'une longueur de plus de 100 m en raison d'une résistance hydraulique trop élevée, nous acceptons ce qui suit: le collecteur de la pompe à chaleur sera composé de deux circuits - 100 m et 50 m de long.

La superficie du site qui devra être allouée au collecteur est déterminée par la formule:

S = L x A,

Où A est le pas entre les sections adjacentes du contour. Nous acceptons: A = 0,8 m.

Alors S = 150 x 0,8 = 120 carrés. m.

"Une pompe à chaleur coûte très cher!"

En effet, installation clé en main d'un système de chauffage géothermique en 2000-2010, coûtent environ 30 000 à 40 000 dollars... Il y avait trois facteurs principaux derrière un prix aussi élevé:

• le coût du forage à ce moment-là était de 35 à 50 USD. pour 1 mètre. En conséquence, 60 à 70% du budget total sont allés à l'appareil du collecteur externe. Maintenant, grâce à la crise, le coût du forage est tombé à 15-17 $. pour 1 mètre.
• le prix des pompes à chaleur a désormais considérablement baissé à la fois en raison de la concurrence interne accrue sur le marché biélorusse, qui a «freiné» l'appétit des acteurs locaux sur ce marché, et en raison de la réduction mondiale du coût des équipements de ce type.
• introduction plus large de réservoirs «horizontaux», dont l'installation est deux fois moins chère que le forage «vertical», et en même temps n'est pas inférieure aux réservoirs «verticaux» en termes d'efficacité.

En conséquence, aujourd'hui, la moyenne le coût de l'appareil système «clé en main» (avec tous les équipements et travaux) a diminué jusqu'à 9000-15000 USD Dans le même temps, vous n'avez pas besoin de développer et d'approuver un projet au Ministère des Situations d'Urgence, la construction de stations "descendantes" (pendant la gazéification), l'installation d'une cheminée, le respect de la réglementation incendie, etc.

Types de conceptions de pompe à chaleur

Il existe les variétés suivantes:

• ТН "air - air";
• ТН "air - eau";
• TN "sol - eau";
• TH "eau - eau".

La toute première option est un système split conventionnel fonctionnant en mode chauffage. L'évaporateur est monté à l'extérieur et une unité avec un condenseur est installée à l'intérieur de la maison. Ce dernier est soufflé par un ventilateur, grâce auquel une masse d'air chaud est fournie à la pièce.

Si un tel système est équipé d'un échangeur de chaleur spécial avec des buses, le type HP "air-eau" sera obtenu. Il est connecté à un système de chauffage de l'eau.

L'évaporateur HP du type "air-air" ou "air-eau" peut être placé non pas à l'extérieur, mais dans le conduit de ventilation par extraction (il doit être forcé). Dans ce cas, l'efficacité de la pompe à chaleur sera augmentée plusieurs fois.

Les pompes à chaleur du type «eau-eau» et «sol-eau» utilisent un échangeur de chaleur dit externe ou, comme on l'appelle aussi, un collecteur pour extraire la chaleur.

Schéma de principe de la pompe à chaleur

Il s'agit d'un long tube en boucle, généralement en plastique, à travers lequel un milieu liquide circule autour de l'évaporateur. Les deux types de pompes à chaleur représentent le même appareil: dans un cas, le collecteur est immergé au fond d'un réservoir de surface, et dans le second - dans le sol. Le condenseur d'une telle pompe à chaleur est situé dans un échangeur de chaleur relié au système de chauffage à eau chaude.

Le raccordement des pompes à chaleur selon le schéma «eau - eau» est beaucoup moins laborieux que «sol - eau», car il n'est pas nécessaire de réaliser des travaux de terrassement. Au fond du réservoir, le tuyau est posé sous la forme d'une spirale. Bien sûr, pour ce schéma, seul un réservoir convient qui ne gèle pas au fond en hiver.

Pourquoi une pompe à chaleur?

En plus du chauffage pendant la saison froide, la pompe vous permet de passer au processus de climatisation dans le salon en été. Pour cela, la pompe est transférée en mode de fonctionnement inverse - la fonction de refroidissement. Pour assurer la propreté de l'environnement non seulement de leur propre maison, mais aussi de l'atmosphère de la planète entière dans son ensemble, l'utilisation de pompes à chaleur comme chauffage est tout à fait justifiée. De plus, l'équipement possède long terme de travail, des économies de coûts, la sécurité et la création d'un environnement confortable dans la maison.
Tous les types de vecteurs énergétiques deviennent de plus en plus chers à chaque terme, de sorte que les propriétaires zélés sont prêts à installer des équipements coûteux qui seront rentables en travaillant sans utiliser de carburant artificiel. L'achat de combustibles liquides, gazeux ou solides n'est pas nécessaire pour que la pompe à chaleur fonctionne efficacement

Dans les maisons privées de grande superficie, l'utilisation d'une pompe à chaleur en conjonction avec une méthode de chauffage d'appoint permet de récupérer les coûts d'investissement dès la sixième année d'exploitation. Dans le même temps, environ 6 kW de chaleur sont libérés pour 1 kW d'électricité consommée. La pompe à chaleur vous permet d'obtenir une température de l'eau dans le système jusqu'à 70 ° C.

Dans une maison avec une pompe à chaleur installée pas besoin d'utiliser la climatisation, car en période estivale un fluide caloporteur circule le long du circuit, qui est refroidi dans le sol à une température de 6 ° C. C'est moins cher que d'utiliser des systèmes de refroidissement par air séparés. Pour rendre la pompe encore plus efficace, des branches de chauffage supplémentaires de la piscine y sont connectées et, en été, l'énergie des panneaux solaires est utilisée.

Pompe à chaleur en action

Sous la croûte et le manteau durs de la planète se trouve un noyau chauffé au rouge. Pendant de nombreuses années à venir, au cours de la vie de nombreuses générations de terriens, le noyau ne changera pas sa température et réchauffera notre maison commune de l'intérieur. Selon les conditions climatiques, à une profondeur d'environ 50 à 60 m, la température de la terre se situe entre 10 et 14 ° C... Même en pergélisol, l'utilisation d'une pompe à chaleur est possible, seule la profondeur de pose des tuyaux devra être augmentée.

Comment ça fonctionne

L'équipement est conçu pour collecter en profondeur les basses températures ambiantes, la convertir en énergie à haute température et la transférer vers le système de chauffage domestique. La planète émet constamment de la chaleur, qui est utilisée pour chauffer la maison. La chaleur est obtenue à partir de l'air et de l'eau environnants, qui stockent l'énergie solaire.

En fait, une pompe à chaleur est une unité qui ressemble au fonctionnement d'un équipement de réfrigération. L'évaporateur est situé de manière à évacuer la chaleur inutile uniquement dans le réfrigérateur, et dans la pompe à chaleur, il est en contact permanent avec la source chaleur naturelle:

• à l'aide de puits verticaux ou obliques, interagit avec la masse terrestre située sous le point de congélation;
• l'utilisation de tuyaux à la profondeur des lacs et des rivières chauds vous permet de collecter l'énergie des flux d'eau non gelants;
• des dispositifs spéciaux recueillent la température de l'air chaud à l'extérieur du logement.

Le mouvement du transporteur de carburant à travers le système est organisé par un compresseur. Pour augmenter la température collectée à la profondeur de la terre, un système d'entonnoirs rétrécis est utilisé. En les traversant sous pression, le support se contracte et augmente la température. Le condenseur installé dans le système dégage de l'énergie pour chauffer le liquide dans le système de chauffage, qui finit par se diriger vers les radiateurs du circuit de chauffage interne de la maison.

Pour une utilisation de la pompe à chaleur toute l'année, le système fourni avec deux échangeurs de chaleur... L'évaporateur de l'un libère de l'énergie de refroidissement, tandis que l'autre fonctionne comme un fournisseur de chaleur pour chauffer la pièce. La source de collecte de chaleur est les entrailles de la terre, le fond des réservoirs ou des masses d'air non givrants, à partir desquels de longs tuyaux empruntent de l'énergie à basse température.

Schéma structurel d'une pompe d'une maison privée

• un système de tuyaux de collecte externe, parfois à distance, dans lequel un caloporteur se déplace constamment;
• système de travail du collecteur, qui comprend un compresseur, des tuyaux, des échangeurs de chaleur, des vannes et des entonnoirs de diverses actions;
• système de chauffage interne de la maison avec tuyaux et radiateurs ou système de refroidissement par air.

La période de fonctionnement au cours de laquelle il n'y aura pas de panne des équipements de carburant, des fabricants et des installateurs de pompes est appelée 20 ans. Mais une telle affirmation est peu probable, car personne n'a annulé les lois de la physique, et le frottement constant et les pièces mobiles échoueront plus tôt. La période optimale de travail sans réparation ni remplacement de pièces peut être désigner un chiffre à 10 ans.

Fabriquer un générateur de chaleur de vos propres mains

Liste des pièces et accessoires pour créer un générateur de chaleur:

• deux manomètres sont nécessaires pour mesurer la pression à l'entrée et à la sortie de la chambre de travail;
• thermomètre pour mesurer la température du liquide d'entrée et de sortie;
• vanne pour retirer les bouchons d'air du système de chauffage;
• tuyaux de branchement d'entrée et de sortie avec robinets;
• manches de thermomètre.

Sélection d'une pompe de circulation

Pour ce faire, vous devez décider des paramètres requis de l'appareil. Le premier est la capacité de la pompe à gérer des fluides à haute température. Si cette condition est négligée, la pompe tombera rapidement en panne.

Ensuite, vous devez sélectionner la pression de travail que la pompe peut créer.

Pour un générateur de chaleur, il suffit qu'une pression de 4 atmosphères soit signalée lorsque le liquide entre, vous pouvez élever cet indicateur à 12 atmosphères, ce qui augmentera la vitesse de chauffage du liquide.

Les performances de la pompe n'auront pas d'effet significatif sur la vitesse de chauffage, car pendant le fonctionnement, le liquide passe à travers le diamètre conditionnellement étroit de la buse. Habituellement, jusqu'à 3 à 5 mètres cubes d'eau sont transportés par heure. Le coefficient de conversion de l'électricité en énergie thermique aura une influence beaucoup plus grande sur le fonctionnement du générateur de chaleur.

Fabrication d'une chambre de cavitation

Mais dans ce cas, le débit d'eau sera réduit, ce qui entraînera son mélange avec des masses froides. La petite ouverture de la buse permet également d'augmenter le nombre de bulles d'air, ce qui augmente l'effet sonore de l'opération et peut conduire au fait que des bulles commencent à se former déjà dans la chambre de la pompe. Cela raccourcira sa durée de vie. Comme l'a montré la pratique, le diamètre le plus acceptable est de 9 à 16 mm.

De forme et de profil, les buses sont cylindriques, coniques et arrondies. Il est impossible de dire sans équivoque quel choix sera le plus efficace, tout dépend du reste des paramètres d'installation. L'essentiel est que le processus de vortex se produit déjà au stade de l'entrée initiale du liquide dans la buse.

Calcul du collecteur horizontal de la pompe à chaleur

L'efficacité d'un collecteur horizontal dépend de la température du milieu dans lequel il est immergé, de sa conductivité thermique, ainsi que de la zone de contact avec la surface du tuyau. La méthode de calcul est assez compliquée, c'est pourquoi, dans la plupart des cas, des données moyennées sont utilisées.

• 10 W - lorsqu'il est enfoui dans un sol sableux ou rocheux sec;
• 20 W - dans un sol argileux sec;
• 25 W - dans un sol argileux humide;
• 35 W - dans un sol argileux très humide.

Ainsi, pour calculer la longueur du capteur (L), la puissance thermique requise (Q) doit être divisée par la valeur calorifique du sol (p):

L = Q / p.

Les valeurs données ne peuvent être considérées comme valides que si les conditions suivantes sont remplies:

• Le terrain au-dessus du collecteur n'est ni bâti, ni ombragé, ni planté d'arbres ou de buissons.
• La distance entre les spires adjacentes de la spirale ou des sections du «serpent» est d'au moins 0,7 m.

Lors du calcul du collecteur, il convient de garder à l'esprit que la température du sol après la première année de fonctionnement baisse de plusieurs degrés.

Comment fonctionnent les pompes à chaleur

Toute pompe à chaleur a un fluide de travail appelé réfrigérant. Habituellement, le fréon agit à ce titre, moins souvent l'ammoniac. L'appareil lui-même ne se compose que de trois composants:

• évaporateur;
• compresseur;
• condensateur.

L'évaporateur et le condenseur sont deux réservoirs, qui ressemblent à de longs tubes incurvés - des serpentins. Le condenseur est connecté à une extrémité à la sortie du compresseur et l'évaporateur à l'entrée. Les extrémités des bobines sont jointes et un réducteur de pression est installé à la jonction entre elles. L'évaporateur est en contact - directement ou indirectement - avec le fluide source et le condenseur est en contact avec le système de chauffage ou d'ECS.

Comment fonctionne la pompe à chaleur

Le fonctionnement HP est basé sur l'interdépendance du volume de gaz, de la pression et de la température. Voici ce qui se passe à l'intérieur de l'unité:

1. L'ammoniac, le fréon ou un autre réfrigérant, se déplaçant le long de l'évaporateur, s'échauffe du milieu source, par exemple, à une température de +5 degrés.
2. Après avoir traversé l'évaporateur, le gaz atteint le compresseur, qui le pompe vers le condenseur.
3. Le fluide frigorigène évacué par le compresseur est maintenu dans le condenseur par le détendeur, sa pression est donc plus élevée ici que dans l'évaporateur. Comme vous le savez, avec l'augmentation de la pression, la température de tout gaz augmente. C'est exactement ce qui se passe avec le réfrigérant - il chauffe jusqu'à 60 - 70 degrés. Le condenseur étant lavé par le liquide de refroidissement circulant dans le système de chauffage, ce dernier chauffe également.
4. Le réfrigérant est évacué par petites portions à travers le détendeur vers l'évaporateur, où sa pression chute à nouveau. Le gaz se dilate et se refroidit, et comme une partie de l'énergie interne a été perdue par lui à la suite de l'échange de chaleur à l'étape précédente, sa température tombe en dessous des +5 degrés initiaux. Après l'évaporateur, il chauffe à nouveau, puis il est pompé dans le condenseur par le compresseur - et ainsi de suite en cercle. Scientifiquement, ce processus s'appelle le cycle de Carnot.

La principale caractéristique des pompes à chaleur est que l'énergie thermique est extraite de l'environnement littéralement pour rien. Certes, pour son extraction, il est nécessaire de dépenser une certaine quantité d'électricité (pour un compresseur et une pompe de circulation / ventilateur).

Mais la pompe à chaleur reste tout de même très rentable: pour chaque kW * h d'électricité dépensé, il est possible d'obtenir de 3 à 5 kW * h de chaleur.

Sources de

• 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

Soumission à l'élément air: pompes à chaleur "air-eau"

La Finlande est depuis longtemps l'une des principales économies de l'Union européenne en termes de taux d'introduction des pompes à chaleur (HP) par habitant. L'Association finlandaise des pompes à chaleur (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) a publié d'intéressantes statistiques de ventes de pompes à chaleur pour 2020 (Fig.1) dans ce pays scandinave au climat rigoureux.

Le graphique montre que depuis plusieurs années consécutives, le nombre de ventes d'équipements géothermiques diminue, tandis que les ventes de pompes à chaleur air-eau augmentent chaque année.Si nous traduisons ces données en chiffres, nous obtenons l'image suivante: les ventes de pompes à chaleur géothermiques depuis 2016 sont passées de 8491 à 7986 unités, soit -5,9%, et les ventes de pompes à chaleur air-eau depuis 2020 sont passées de 3709 à 4138 pcs., soit + 11,6%.

Cette dynamique est due à la stabilité accrue de la pompe à chaleur air-eau due au développement de la science et de la technologie, ainsi qu'à des investissements plus confortables et à une installation simple par rapport aux pompes à chaleur géothermiques.

Le principal fabricant de technologies de chauffage en Finlande -) - se concentre également sur le développement de solutions de pompe à chaleur air-eau efficaces et durables depuis de nombreuses années, et le lancement réussi de Tehowatti Air a récemment été mis sur le marché.

Il s'agit d'une solution globale polyvalente adaptée à de nombreux types de propriétés: privées, commerciales et publiques. Le pack de démarrage comprend toujours une unité extérieure, c'est-à-dire la pompe à chaleur air-eau elle-même et un module intérieur, qui comprend: une chaudière électrique et un chauffe-eau en acier inoxydable ferritique spécial résistant aux acides, toute l'automatisation nécessaire , des fixations et un groupe de sécurité pour les unités intérieure et extérieure ... Ainsi, tout client et installateur reçoit un «constructeur» prêt à monter et résout dans les plus brefs délais le problème non seulement avec le chauffage et l’approvisionnement en eau chaude, mais aussi, à la demande du client final, même avec la climatisation à Accueil.

La gamme de modèles comprend diverses combinaisons d'unités extérieures HP «air-eau» - des solutions économiques aux solutions «avancées» qui permettent à l'utilisateur final de réaliser des économies maximales.

Cette option a également été choisie pour elle-même par la paroisse de l'Église de l'Assomption de la Bienheureuse Vierge Marie (Sauveur sur Sennaya) en 2020 lors de la reconstruction du temple. Le fabricant JÄSPI et le distributeur DOMAP ont sélectionné ensemble l'équipement optimal pour résoudre ce problème. L'avantage d'utiliser Tehowatti Air réside non seulement dans le fait que nous proposons un ensemble de livraison pratique à installer, mais également dans le fait que cet équipement peut être facilement intégré dans le système de chauffage et d'eau chaude existant.

Un peu d'histoire

L'église en pierre a été fondée par l'archevêque de Saint-Pétersbourg et Shlisselburg Sylvester le 20 juillet 1753. Le temple a été construit aux frais d'un riche agriculteur fiscal Savva Yakovlev (Sobakin). Auparavant, Bartolomeo Rastrelli était considéré comme l'architecte du bâtiment, maintenant Andrei Kvasov est reconnu comme l'auteur le plus probable du projet.

L'architecture du temple a été conçue dans un style mixte. La haute iconostase dorée était considérée comme l'une des meilleures de Saint-Pétersbourg. La peinture de l'écriture grecque et le trône d'argent pesant 6 livres 38 livres (environ 113,8 kg) étaient également remarquables.

En 2011, le développement actif du projet de restauration de l'église de l'Assomption de la Bienheureuse Vierge Marie sur la place Sennaya a commencé. La même année, les travaux de restauration du temple ont commencé. Les constructeurs ont été confrontés à la tâche d'ouvrir l'asphalte et de calculer l'emplacement approximatif de la cathédrale. Il s'est avéré que l'ancienne fondation n'a pas été détruite. Les architectes étaient particulièrement ravis du saint des saints de la cathédrale - la base de l'autel. Non loin de la plaque de l'autel, une entrée scellée de la crypte du Sauveur a été trouvée - une entrée enterrée des caves de l'église. Habituellement, les prêtres et les nobles paroissiens étaient enterrés dans la crypte. Très probablement, l'église du Sauveur sur Sennaya sera restaurée sur l'ancienne fondation.

En 2014, la fondation de l'église a été reconnue comme site du patrimoine culturel par une commande spéciale. Désormais, tout type de travaux est interdit à cet endroit, à l'exception de l'aménagement paysager et de la restauration du bâtiment de l'église.

Système d'air Tehowatti sur place

Une pompe à chaleur air-eau JÄSPI Tehowatti Air avec un onduleur extérieur Nordic 16 a été installée sur le site - ce système a été conçu pour un chauffage, un refroidissement et une alimentation en eau chaude efficaces dans les installations nouvelles et rénovées.Lors de sa conception, une attention particulière a été accordée à la facilité d'installation et à la facilité d'utilisation. Ce système a été lancé et fonctionne avec succès pour le chauffage de l'eau de chauffage par le sol et l'approvisionnement en eau chaude dans un bâtiment public. L'unité extérieure de la pompe à chaleur air / eau Nordic 16 fonctionne efficacement à des températures extérieures jusqu'à –25 ° C, tout en étant capable de fournir un fluide chauffant chauffé à 63–65 ° C dans le système de chauffage.

Faisons attention aux détails. Comme indiqué ci-dessus, le réservoir interne du système JÄSPI Tehowatti Air est en acier inoxydable ferritique résistant aux acides, utilisé pour des conditions particulièrement difficiles dans le système ECS.

De plus, le serpentin de charge de la pompe à chaleur est en acier inoxydable peigne. Cette bobine fournit une charge rapide, économe en énergie et précise. Grâce à l'unité intérieure, la chaleur est distribuée à l'intérieur de la pièce et pour chauffer l'eau domestique.

Si la pompe à chaleur ne reçoit pas de la rue une quantité d'énergie suffisante pour les besoins de l'objet, le chauffage automatique et le chauffage supplémentaire nécessaire sont fournis à l'aide de l'élément chauffant électrique du bloc interne de la HP.

Les composants et matériaux finlandais Tehowatti Air de haute qualité permettent des économies à long terme sous la forme d'une faible consommation d'énergie sans entretien fréquent de l'équipement. Les unités extérieures et intérieures fonctionnent avec de faibles niveaux de bruit.

Les systèmes de pompe à chaleur air / eau JÄSPI Tehowatti Air sont conçus et fabriqués en Finlande, offrent la meilleure qualité jusque dans les moindres détails, ne nécessitent pratiquement aucun entretien et sont très fiables (résolvant le problème d'un client avec une durée de vie moyenne de 20 à 25 années). Lors de la création de ses équipements, JÄSPI («Yaspi») utilise un haut niveau de connaissances dans le domaine du chauffage et de nombreuses années d'expérience dans l'exploitation d'équipements dans les conditions nordiques difficiles.

Caractéristiques des puits pour pompes à chaleur

L'élément principal du fonctionnement du système de chauffage lors de l'utilisation de cette méthode est le puits. Son forage est effectué afin d'y installer directement une sonde géothermique spéciale et une pompe à chaleur.

L'organisation d'un système de chauffage basé sur une pompe à chaleur est rationnelle aussi bien pour les petits chalets privés que pour des terres agricoles entières. Quelle que soit la zone à chauffer, une évaluation de la section géologique du site doit être réalisée avant le forage des puits. Des données précises aideront à calculer correctement le nombre de puits requis.

La profondeur du puits doit être choisie de telle manière qu'elle puisse non seulement fournir une chaleur suffisante à l'objet considéré, mais aussi permettre le choix d'une pompe à chaleur avec des caractéristiques techniques standard. Pour augmenter le transfert de chaleur, une solution spéciale est versée dans la cavité des puits où se trouve le circuit intégré (comme alternative à la solution, de l'argile peut être utilisée).

La principale exigence pour le forage de puits pour les pompes à chaleur est l'isolement complet de tous, sans exception, les horizons des eaux souterraines. Sinon, la pénétration d'eau dans les horizons sous-jacents peut être considérée comme une pollution. Si le liquide de refroidissement pénètre dans les eaux souterraines, cela aura des conséquences environnementales négatives.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur?

La thermopompe a été inventée il y a 150 ans par Lord Kelvin et nommée comme multiplicateur de chaleur. Il se compose d'un compresseur, comme un réfrigérateur conventionnel, et de deux échangeurs de chaleur. Le principe de fonctionnement peut être comparé à celui d'un réfrigérateur. Ce dernier a une grille à l'arrière qui chauffe, à l'intérieur du congélateur, il se refroidit. Si nous prenons ce congélateur, donnons les tubes, mettons les tubes de fréon dans le bain, l'eau du bain sera refroidie et la grille se réchauffera par derrière, et le réfrigérateur pompera la chaleur du bain et chauffera le chambre à travers la grille. La pompe à chaleur fonctionne de la même manière.

Il y a deux tuyaux qui pénètrent dans le sol ici.Puis ils divergent et environ 350 mètres courants de puits ont été forés dans cette maison. Une sonde en forme de y est insérée dans chaque puits. Le liquide s'écoule à travers cette sonde et est réchauffé par la chaleur de la terre. Une température d'environ -1 degré sort de la pompe à chaleur et +5 degrés du sol. Il s'agit d'un système fermé avec cette pompe de circulation, il est pompé et la chaleur est évacuée et transférée à la maison. Ces deux tuyaux chauffent le sol chaud. Un réfrigérateur ordinaire, mais avec un compresseur plus puissant.

Électronique maison dans un magasin chinois.

Prix ​​du forage de puits pour les pompes à chaleur

Le coût d'installation du premier circuit de chauffage géothermique

Pourquoi ai-je choisi une thermopompe pour mon système de chauffage et d'alimentation en eau domestique?

J'ai donc acheté un terrain pour construire une maison sans gaz. La perspective d'un approvisionnement en gaz est dans 4 ans. Il fallait décider comment vivre jusqu'à cette époque.

Les options suivantes ont été envisagées:

1. 1) réservoir d'essence 2) carburant diesel 3) granulés

Les coûts de tous ces types de chauffage sont proportionnels, j'ai donc décidé de faire un calcul détaillé en utilisant l'exemple d'un réservoir d'essence. Les considérations étaient les suivantes: 4 ans sur le gaz liquéfié importé, puis remplacement de la buse dans la chaudière, fourniture du gaz principal et un minimum de coûts de reprise. Le résultat est:

• pour une maison de 250 m2, le coût d'une chaudière, d'un réservoir de gaz est d'environ 500000 roubles
• tout le site doit être creusé
• disponibilité d'un accès pratique pour un ravitailleur du futur
• entretien d'environ 100000 roubles par an:
• la maison aura chauffage + eau chaude
• à une température de -150 ° C et moins, les coûts sont de 15 à 20 000 roubles par mois).

Le total:

• réservoir de gaz + chaudière - 500000 roubles
• opération pendant 4 ans - 400000 roubles
• fourniture de la conduite de gaz principale vers le site - 350000 roubles
• remplacement de la buse, entretien de la chaudière - 40000 roubles

Au total - 1 250 000 roubles et beaucoup de bruit autour de la question du chauffage dans les 4 prochaines années! Le temps personnel en termes d'argent est également un montant décent.

Par conséquent, mon choix s'est porté sur une pompe à chaleur avec des coûts proportionnés pour le forage de 3 puits de 85 mètres chacun et son achat avec l'installation. La pompe à chaleur Buderus 14 kW est en service depuis 2 ans. Il y a un an j'y ai installé un compteur séparé: 12 000 kWh par an !!! En termes d'argent: 2400 roubles par mois! (Le paiement mensuel pour le gaz serait plus) Chauffage, eau chaude et climatisation gratuite en été!

La climatisation fonctionne en élevant le liquide de refroidissement à une température de + 6-8 ° C à partir des puits, qui est utilisé pour refroidir les locaux grâce à des ventilo-convecteurs conventionnels (un radiateur avec un ventilateur et une sonde de température).

Les climatiseurs conventionnels sont également très énergivores - au moins 3 kW par pièce. Autrement dit, 9-12 kW pour toute la maison! Cette différence doit également être prise en compte dans le retour sur investissement de la pompe à chaleur.

Ainsi, le retour sur investissement en 5 à 10 ans est un mythe pour ceux qui s'assoient sur la conduite de gaz, les autres sont les bienvenus dans le club des consommateurs d'énergie «verte».

Propriétaires de thermopompes à air de la CEI

Alina Shuvalova, Dnipro (Dnipropetrovsk), Ukraine

Ils ont abandonné le chauffage centralisé et ont installé une pompe à chaleur air-air dans l'appartement (initiative de mon mari). Les économies sont importantes, car il y a des fenêtres en plastique partout, la maison est isolée et les appartements sont chauffés de tous les côtés.

Il se trouve que nous ne chauffons qu'un peu l'appartement et que nous pouvons nous-mêmes réguler la température. Lorsque nous sommes au travail et que l'enfant est à l'école, la pompe est éteinte, elle se tient sur la minuterie et s'allume lorsque le fils rentre à la maison (pendant ce temps, l'appartement n'a pas le temps de se refroidir).

Kashevich Alexey, Biélorussie

J'ai acheté une pompe à chaleur air-air pour ma maison (auparavant, elle était chauffée avec un poêle). Au début, tout se passait comme une horloge, et quand le froid est arrivé, les embouteillages ont commencé à s'envoler constamment.Je n'attachais aucune importance à cela, et quand j'ai commencé à assommer constamment, j'ai appelé un électricien.

Il s'est avéré que dans le froid, il consomme trop d'électricité, et notre réseau n'est pas conçu pour cela. Il y avait un choix - soit de revenir au chauffage du poêle, soit de s'asseoir dans le froid. En général, la saison s'est avérée pas particulièrement confortable, je n'ai pas décidé quoi faire ensuite. Il est trop coûteux de poser et de connecter un câble plus puissant.

Nuances d'installation

Lors du choix d'une pompe à chaleur eau / eau, il est important de calculer les conditions de fonctionnement. Si la ligne est immergée dans un plan d'eau, son volume doit être pris en compte (pour un lac fermé, étang, etc.), et lorsqu'elle est installée dans une rivière, la vitesse du courant

Si des calculs incorrects sont effectués, les tuyaux gèlent avec de la glace et l'efficacité de la pompe à chaleur sera nulle.

Qu'est-ce qu'un refroidisseur et comment ça marche

Lors de l'échantillonnage des eaux souterraines, les fluctuations saisonnières doivent être prises en compte. Comme vous le savez, au printemps et en automne, la quantité d'eau souterraine est plus élevée qu'en hiver et en été. À savoir, le temps de fonctionnement principal de la pompe à chaleur sera en hiver. Pour pomper et pomper l'eau, vous devez utiliser une pompe conventionnelle, qui consomme également de l'électricité. Ses coûts doivent être inclus dans le total et seulement après cela, l'efficacité et la période de récupération de la pompe à chaleur doivent être prises en compte.

une excellente option consiste à utiliser de l'eau artésienne. Il sort des couches profondes par gravité, sous pression. Mais vous devrez installer des équipements supplémentaires pour compenser cela. Sinon, les composants de la pompe à chaleur pourraient être endommagés.

Le seul inconvénient de l'utilisation d'un puits artésien est le coût du forage. Les coûts ne seront pas remboursés de sitôt en raison de l'absence d'une pompe pour soulever l'eau d'un puits conventionnel et la pomper dans le sol.

Technologie de fonctionnement du générateur de chaleur de chauffage

Dans le corps de travail, l'eau doit recevoir une vitesse et une pression accrues, qui sont effectuées à l'aide de tuyaux de différents diamètres, se rétrécissant le long du flux. Au centre de la chambre de travail, plusieurs flux de pression sont mélangés, conduisant au phénomène de cavitation.

Afin de contrôler les caractéristiques de vitesse du débit d'eau, des dispositifs de freinage sont installés en sortie et au cours de la cavité de travail.

L'eau se déplace vers la buse à l'extrémité opposée de la chambre, d'où elle s'écoule dans le sens du retour pour être réutilisée à l'aide d'une pompe de circulation. Le chauffage et la génération de chaleur se produisent en raison du mouvement et de la forte expansion du liquide à la sortie de l'orifice étroit de la buse.

Propriétés positives et négatives des générateurs de chaleur

Les pompes de cavitation sont classées comme des appareils simples. Ils convertissent l'énergie mécanique du moteur de l'eau en énergie thermique, qui est dépensée pour chauffer la pièce. Avant de construire une unité de cavitation de vos propres mains, il convient de noter les avantages et les inconvénients d'une telle installation. Les caractéristiques positives comprennent:

• génération efficace d'énergie thermique;
• économique en fonctionnement en raison du manque de carburant en tant que tel;
• une option abordable pour acheter et fabriquer vous-même.

Les générateurs de chaleur présentent des inconvénients:

• fonctionnement bruyant de la pompe et phénomènes de cavitation;
• les matériaux pour la production ne sont pas toujours faciles à obtenir;
• utilise une capacité décente pour une pièce de 60 à 80 m2;
• occupe beaucoup d'espace utilisable dans la pièce.

Forage de puits pour système de pompe à chaleur

Il est préférable de confier le dispositif de puits à une organisation d'installation professionnelle. Il est optimal que les représentants de l'entreprise qui vend la pompe à chaleur le fassent. Ainsi, vous pouvez prendre en compte toutes les nuances de forage et l'emplacement des sondes de la structure, et répondre à d'autres exigences.

Une organisation spécialisée aidera à obtenir un permis de forage d'un puits pour des sondes pour une pompe à chaleur géothermique. Selon la législation, l'utilisation des eaux souterraines à des fins économiques est interdite. Nous parlons de l'utilisation à toutes fins des eaux situées sous le premier aquifère.

En règle générale, la procédure de forage des systèmes verticaux doit être coordonnée avec les autorités de l'administration publique. Le manque de permis entraîne des sanctions.

Après avoir reçu tous les documents nécessaires, les travaux d'installation commencent, selon l'ordre suivant:

• Les points de forage et l'emplacement des sondes sur le site sont déterminés en tenant compte de la distance du bâtiment, des caractéristiques du paysage, de la présence d'eau souterraine, etc. Maintenez un espace minimum entre les puits et la maison d'au moins 3 m.
• Le matériel de forage est importé, ainsi que le matériel nécessaire aux travaux paysagers. Pour une installation verticale et horizontale, une perceuse et un marteau-piqueur sont nécessaires. Pour forer le sol en angle, des plates-formes de forage avec un contour en éventail sont utilisées. La plus grande demande a été reçue par le modèle fonctionnant sur une chenille. Des sondes sont placées dans les puits résultants et les espaces sont remplis de solutions spéciales.

Le forage de puits pour les pompes à chaleur (à l'exception du câblage groupé) est autorisé à une distance d'au moins 3 m du bâtiment. La distance maximale de la maison ne doit pas dépasser 100 m. Le projet est réalisé sur la base de ces normes .

Quelle profondeur du puits devrait être

La profondeur est calculée en fonction de plusieurs facteurs:

• La dépendance de l'efficacité à la profondeur du puits - il existe une diminution annuelle du transfert de chaleur. Si le puits a une grande profondeur et, dans certains cas, il est nécessaire de faire un canal jusqu'à 150 m, il y aura chaque année une diminution des indicateurs de la chaleur reçue, avec le temps le processus se stabilisera. la profondeur maximale n'est pas la meilleure solution. Habituellement, plusieurs canaux verticaux sont réalisés, distants les uns des autres. La distance entre les puits est de 1 à 1,5 m.
• Le calcul de la profondeur de forage d'un puits pour sondes est effectué en tenant compte des éléments suivants: la superficie totale du territoire adjacent, la présence d'eaux souterraines et de puits artésiens, la superficie totale chauffée. Ainsi, par exemple, la profondeur de forage de puits avec des eaux souterraines élevées est fortement réduite par rapport à la fabrication de puits en sol sableux.

La création de puits géothermiques est un processus technique complexe. Tous les travaux, de la documentation de conception à la mise en service de la pompe à chaleur, doivent être réalisés exclusivement par des spécialistes.

Pour calculer le coût approximatif du travail, utilisez des calculatrices en ligne. Les programmes aident à calculer le volume d'eau dans le puits (affecte la quantité de propylène glycol nécessaire), sa profondeur et effectuent le reste des calculs.

Comment remplir le puits

Le choix des matériaux incombe souvent entièrement aux propriétaires eux-mêmes.

L'entrepreneur peut vous conseiller de faire attention au type de tuyau et de recommander la composition pour le remplissage du puits, mais la décision finale devra être prise indépendamment. Quelles sont les options?

• Tuyaux utilisés pour les puits - utilisez des contours en plastique et en métal. La pratique a montré que la deuxième option est plus acceptable. La durée de vie d'un tuyau métallique est d'au moins 50 à 70 ans, les parois du métal ont une bonne conductivité thermique, ce qui augmente l'efficacité du collecteur. Le plastique est plus facile à installer, c'est pourquoi les entreprises de construction le proposent souvent.
• Matériau pour combler les espaces entre le tuyau et le sol. Le colmatage de puits est une règle obligatoire à exécuter. Si l'espace entre le tuyau et le sol n'est pas rempli, un rétrécissement se produit avec le temps, ce qui peut endommager l'intégrité du circuit. Les espaces sont remplis de tout matériau de construction ayant une bonne conductivité thermique et élasticité, comme le Betonit. Le remplissage du puits de la pompe à chaleur ne doit pas empêcher la circulation normale de la chaleur du sol vers le capteur. Le travail se fait lentement pour ne pas laisser de vides.

Même si le perçage et le positionnement des sondes à partir de la structure et les unes des autres se font correctement, après un an, des travaux supplémentaires seront nécessaires en raison du rétrécissement du collecteur.

Pompes à chaleur: principe de fonctionnement et application

La deuxième loi de la thermodynamique dit: La chaleur peut se déplacer spontanément dans une seule direction, d'un corps plus chauffé à un corps moins chauffé, et ce processus est irréversible. Par conséquent, tous les systèmes de chauffage traditionnels sont basés sur le chauffage d'un certain caloporteur (le plus souvent de l'eau) à une température supérieure à celle requise pour le confort, puis mettent ce caloporteur en contact avec l'air plus froid de la pièce et la chaleur elle-même, selon au 2ème le début de la thermodynamique, ira à cet air, le chauffant. Et c'est le paradigme du chauffage moderne: si vous voulez réchauffer une personne - réchauffez l'air dans lequel elle se trouve! Et pour chauffer le liquide de refroidissement, il faut brûler du carburant, donc, dans toutes ces formes de chauffage, le processus de combustion est impliqué avec toutes les conséquences qui en découlent (risque d'incendie, émissions de dioxyde de carbone, un réservoir de stockage de carburant ou une conduite peu esthétique à proximité) le mur de la maison). Mais les réserves de carburant, bien qu'importantes, ne sont pas illimitées. Et s'il s'agit d'un matériau consommable non renouvelable qui devrait se retrouver un jour, il n'est pas surprenant que son prix augmente constamment et continuera de croître à l'avenir. Maintenant, s'il était possible d'utiliser une source de chaleur reconstituée pour le processus de chauffage, alors le processus de croissance de la valeur pourrait être arrêté (ou ralenti) et, peut-être, se débarrasser des conséquences négatives du processus de combustion. L'un des premiers à y penser en 1849 fut William Thompson, le physicien anglais qui devint plus tard connu sous le nom de Lord Kelvin. Est-il possible d'obtenir la chaleur nécessaire non pas en chauffant, mais en la transférant, en la prenant quelque part à l'extérieur et en la transférant à l'intérieur de la pièce. La même 2e loi de la thermodynamique dit que vous pouvez démarrer la chaleur dans la direction opposée, en la transférant du plus froid (par exemple, de l'air extérieur) au plus chaud (air intérieur), mais pour cela, vous devez dépenser de l'énergie (ou, en tant que physiciens dire, travaillez). À quel point l'air froid peut-il être chaud? - tu diras. Répondez ensuite à une question: -15⁰C est-il plus chaud que -25⁰C? Correctement plus chaud! Si vous prenez de l'énergie de l'air à -15 ° C, elle se refroidira, par exemple, jusqu'à -25 ° C. Mais comment prendre cette énergie et peut-elle être utilisée? En 1852, Lord Kelvin a formulé les principes de fonctionnement d'un moteur thermique qui transfère la chaleur d'une source à basse température à un consommateur à température plus élevée, appelant cet appareil un «multiplicateur de chaleur», qui est maintenant connu sous le nom de «pompe à chaleur». ". Ces sources peuvent être le sol, l'eau des réservoirs et des puits, ainsi que les air. Ils contiennent tous de l'énergie solaire à faible potentiel. Il vous suffit d'apprendre à le prendre et à le transformer en une forme à température plus élevée adaptée à l'utilisation. Toutes ces sources sont renouvelables et totalement respectueuses de l'environnement. Nous n'introduisons pas de chaleur supplémentaire dans le système «Terre», mais nous la redistribuons simplement, en la prenant à un endroit (à l'extérieur) et en la transférant à un autre (consommateur interne). Il s'agit d'une approche complètement nouvelle pour créer un climat intérieur confortable. À l'extérieur, la température varie énormément: de «très froide» à «très chaude», et une personne se sent à l'aise dans une plage de température assez étroite de +20 .. + 25⁰С, et c'est cette température qu'il crée chez lui. Si la température dans la maison doit être augmentée (chauffage en hiver), vous pouvez prendre la chaleur manquante de la rue et la transférer dans la maison, et ne pas créer une source d'augmentation de température à l'intérieur en brûlant du carburant (chaudières traditionnelles)! Et si la température dans la maison doit être abaissée (refroidissement en été), l'excès de chaleur peut être évacué en le transférant de la pièce à la rue. Ce dernier est réalisé à travers nous tous les climatiseurs familiers. Alors qu'est-ce que nous avons? Pour chauffage locaux nous utilisons les mêmes appareils: chaudières, poêles, etc., fonctionnant en brûlant du combustible à l'intérieur, et pour refroidissement - autres: des climatiseurs qui transfèrent l'excès de chaleur de la maison vers la rue. Et combien il serait tentant d'avoir un seul appareil pour toutes les occasions: unité climatique universellequi maintient une température confortable dans la maison toute l'année, simplement en transférant la chaleur de l'extérieur vers l'intérieur ou vers l'arrière! Maintenant, nous allons vous montrer que les miracles sont possibles.

Revenons à la pompe à chaleur. Comment ça marche? Il est basé sur le cycle dit de Carnot inversé, que nous connaissons du cours de physique scolaire, ainsi que la propriété d'une substance lors de l'évaporation d'absorber la chaleur, et lors de la condensation (transformation en liquide) - de la céder... Pour une meilleure compréhension, passons à une analogie. Nous avons tous un réfrigérateur.

Mais vous êtes-vous déjà demandé comment cela fonctionne? Sa tâche, semble-t-il, est de «créer du froid»: mais est-ce le cas? En fait, les aliments à l'intérieur du réfrigérateur sont refroidis en retirant de la chaleur. Supposons que vous ayez apporté de la viande réfrigérée du magasin à une température de + 1 ° C et que vous la jetiez au congélateur. Après un certain temps, la viande a gelé et sa température est devenue -18 ° C. Nous lui avons pris jusqu'à 19 ° C de chaleur, et où est passée cette chaleur? Si vous touchez la paroi arrière du réfrigérateur (généralement il est fait sous la forme d'un tube à serpentin), vous constaterez qu'il est chaud et parfois chaud. Il s'agit de la chaleur prélevée sur la viande (ces mêmes 19 ° C), et transférée à la paroi du fond. Mais en cours de refroidissement, la viande avait des températures intermédiaires de -5 ° C et -10 ° C, mais le réfrigérateur a quand même réussi à en tirer de la chaleur, la refroidissant de plus en plus. Cela signifie que même à partir de viande congelée avec une température de -10⁰C, vous pouvez prendre de la chaleur en la transformant en viande avec une température de -18⁰C: cela signifie que cette chaleur était présente là, mais sous une forme à basse température. Et le réfrigérateur a réussi non seulement à prendre cette chaleur à basse température, mais aussi à la transformer en une forme à haute température. Vous pouvez vous garder au chaud en vous appuyant dessus grâce à la chaleur de l'arrière du réfrigérateur. Dans un sens, un morceau de viande froid nous a réchauffé avec la chaleur qu’il contenait, même si c’est difficile à croire tout de suite. Nous avons découvert ce que faisait le réfrigérateur avec un morceau de viande: il en enlevait la chaleur (à l'intérieur) et la transférait sur la paroi du fond (à l'extérieur). Le moment est-il venu de découvrir comment il l'a fait? À l'intérieur du réfrigérateur, une autre bobine passe, similaire à la première, et forment ensemble une boucle fermée dans laquelle, à l'aide d'un compresseur, circule un gaz facilement évaporé - le fréon. Seulement, il ne circule pas librement. Avant d'entrer dans le réfrigérateur, le diamètre du tube de serpentin se rétrécit brusquement, puis se dilate brusquement après. Fréon, se déplaçant à travers le tube en raison du fonctionnement du compresseur, "pressant" à travers la gorge étroite, pénètre dans la zone de vide (pression inférieure), car "De manière inattendue" tombe dans un volume considérablement augmenté (perte de charge). Une fois dans la zone de basse pression, le fréon commence à s'évaporer intensément (se transforme en état gazeux) et, en passant le long de la bobine interne, absorbe la chaleur de ses parois et, à son tour, prélève la chaleur de l'air environnant à l'intérieur du réfrigérateur. . Résultat: l'air à l'intérieur est refroidi et les aliments sont refroidis au contact de celui-ci. Ainsi, comme dans la course de relais, le long de la chaîne, le fréon qui s'évapore provoque un écoulement de chaleur des produits vers le fréon lui-même: à la fin du "voyage" le long de la bobine interne, la température du fréon augmente de plusieurs degrés. La portion suivante de fréon prend la portion suivante de chaleur à l'intérieur. En ajustant le degré de vide, vous pouvez ajuster la température d'évaporation du fréon et, en conséquence, la température de refroidissement du réfrigérateur. En outre, le fréon «chauffé» est aspiré par le compresseur de la bobine interne et pénètre dans la bobine externe, où il est comprimé à une certaine pression, car à l'autre extrémité de la bobine externe, il est "empêché" par un trou étroit appelé Manette de Gaz ou vanne thermostatique (détente). À la suite de la compression du gaz fréon, sa température augmente, par exemple, jusqu'à +40 .. + 60⁰С, et en passant à travers la bobine externe, il dégage de la chaleur à l'air extérieur, se refroidit et se transforme en un état liquide (se condense ). De plus, le fréon se retrouve à nouveau devant une gorge étroite (étranglement), s'évapore, emportant de la chaleur, et le processus se répète à nouveau. Par conséquent, la bobine interne, où le fréon s'évapore, enlève la chaleur, est appelée Évaporateur, et la bobine externe, où le fréon, se condensant, dégage la chaleur prélevée, est appelée Condensateur... L'appareil décrit ici prend la chaleur à un endroit (à l'intérieur) et la transfère à un autre endroit (à l'extérieur). Une caractéristique du dispositif est que le circuit fermé dans lequel circule le fréon est divisé en 2 zones: une zone basse pression (vide), où le fréon peut s'évaporer intensément, et une zone haute pression, où il se condense. Le séparateur de ces deux zones est le trou d'étranglement, et le maintien de ces différentes pressions dans une boucle fermée devient possible grâce au fonctionnement du compresseur, qui nécessite de l'énergie. (Si le compresseur s'arrêtait, après un certain temps, la pression dans l'évaporateur et le condenseur s'égaliserait et le processus de transfert s'arrêterait). Ceux. l'appareil est capable de transférer la chaleur du plus froid au plus chaud, mais uniquement en dépensant une certaine quantité d'énergie. Ceux. simplifié, en prenant le réfrigérateur et en ouvrant sa porte sur la rue, et en tournant le mur du fond à l'intérieur de la pièce, vous pouvez le chauffer. Il est seulement nécessaire que l'air frais de température extérieure pénètre toujours dans le réfrigérateur et que l'air refroidi par contact avec l'échangeur de chaleur interne soit éliminé. Ceci peut être facilement réalisé en installant un ventilateur à l'entrée qui entraînerait de nouvelles portions d'air sur la bobine. Ensuite, la chaleur retirée de l'air extérieur sera transférée à l'intérieur de la pièce, la réchauffant. Ceux. réfrigérateur, porte ouverte sur l'extérieur, et il y a une simple pompe à chaleur. Les premières pompes à chaleur aérothermiques produites en série ressemblaient à ceci. Ils ressemblaient à des climatiseurs de fenêtre. C'est-à-dire qu'il s'agissait d'une boîte métallique insérée dans l'ouverture de la fenêtre, faisant face à l'évaporateur vers l'extérieur et le condenseur vers l'intérieur. Il y avait un ventilateur devant l'évaporateur, qui entraînait des flux d'air frais à travers les échangeurs de chaleur à serpentin, et de l'air refroidi sortait de l'autre côté de la boîte. L'évaporateur a été séparé du condenseur par une couche isolante. Il y avait aussi un ventilateur sur le serpentin intérieur, qui faisait passer l'air de la pièce à travers son échangeur de chaleur et soufflait l'air déjà réchauffé. Avec une amélioration supplémentaire de l'appareil, la partie extérieure a été séparée de la partie intérieure et a commencé à ressembler à un système de climatiseur divisé. Les deux parties de l'ensemble sont reliées entre elles par des tubes de cuivre calorifugés dans lesquels circule du fréon, et des câbles électriques pour fournir des signaux de puissance et de contrôle. Les pompes à chaleur à air modernes sont un appareil sophistiqué avec une commande électronique intelligente qui peut fonctionner de manière autonome, en ajustant en douceur leurs performances en fonction de la température extérieure, de la température interne réglée et d'un certain nombre de modes. Cela vous permet de réaliser des économies supplémentaires en électricité consommée.

La principale classification des pompes à chaleur (HP) est faite en fonction d'une source à faible potentiel à partir de laquelle l'énergie est prélevée (air, sol, eau) et à un consommateur - un caloporteur, qui échange de la chaleur avec un condenseur et est ensuite utilisé dans le système de chauffage (air, eau; au lieu d'eau, un antigel est parfois utilisé). Énumérons les plus courants:

1. Pompes à chaleur à air (VTN). Catégorie la plus abordable, en particulier l'air-air.

-TH air-air

-TH air-eau

2. Pompes à chaleur géothermiques (GTN). La catégorie la plus chère, car des travaux de terrassement ou de forage coûteux, des centaines de mètres de tuyaux et un grand volume d'antigel sont nécessaires.

-TH sol-eau

3. Pompes à chaleur à eau. Des tuyaux d'antigel sont posés au fond d'un réservoir (lac, étang, mer ...) ou de deux puits artésiens (l'eau douce est prélevée dans un puits et l'eau refroidie est drainée dans l'autre). Le coût dépend du moyen d'accès à l'eau - une source de chaleur - utilisé. Mais pas bon marché de toute façon!

-TH eau-eau

Maintenant - la chose la plus importante: À propos de Winning... Chacune des pompes à chaleur répertoriées permet d'obtenir plus d'énergie que ce qui a été dépensé pour son transfert (fonctionnement du compresseur, des ventilateurs, de l'électronique ...). L'efficacité de la pompe à chaleur est estimée à l'aide du coefficient de performance COP (Coefficient Of Performance), qui est égal au rapport de l'énergie thermique reçue (en kW * h) sur l'énergie électrique consommée. Cette valeur sans dimension indique le nombre de fois plus d'énergie thermique produite par la pompe à chaleur par rapport à celle consommée. Le COP dépend de la différence de température entre la source (chaleur extérieure basse température) et le consommateur (température dans la maison +20 .. + 25⁰С) et varie généralement de 2 à 5.

C'est notre gain lors de l'utilisation de pompes à chaleur: pour 1 kW d'électricité consommée, vous pouvez obtenir de 1 kW à 4 kW de chaleur gratuitement à partir de l'environnement, ce qui à la sortie donne de 2 à 5 kW de chaleur à la maison.