Berekening van een lucht-water-warmtepomp voor verwarming en warmwatervoorziening

Rekenvoorbeeld warmtepomp

We zullen een warmtepomp selecteren voor het verwarmingssysteem van een huis met één verdieping met een totale oppervlakte van 70 m2. m met een standaard plafondhoogte (2,5 m), rationele architectuur en thermische isolatie van de omhullende constructies die voldoen aan de eisen van moderne bouwvoorschriften. Voor het verwarmen van het 1e kwartaal. m van een dergelijk object, volgens algemeen aanvaarde normen, is het noodzakelijk om 100 W warmte te besteden. Om het hele huis te verwarmen heeft u dus het volgende nodig:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW thermische energie.

We kiezen voor een warmtepomp van het merk "TeploDarom" (model L-024-WLC) met een thermisch vermogen van W = 7,7 kW. De compressor van de unit verbruikt N = 2,5 kW elektriciteit.

Reservoir berekening

De grond op het terrein dat bestemd is voor de aanleg van de collector is kleiachtig, de grondwaterstand is hoog (we nemen de calorische waarde p = 35 W / m).

Het collectorvermogen wordt bepaald door de formule:

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

Bepaal de lengte van de verzamelleiding:

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

Op basis van het feit dat het irrationeel is om een ​​circuit aan te leggen met een lengte van meer dan 100 m vanwege een te hoge hydraulische weerstand, accepteren we het volgende: het warmtepompverdeelstuk zal uit twee circuits bestaan ​​- 100 m en 50 m lang.

De oppervlakte van de site die voor de inzamelaar moet worden toegewezen, wordt bepaald door de formule:

S = L x EEN,

Waar A de stap is tussen aangrenzende delen van de contour. Wij aanvaarden: A = 0,8 m.

Dan is S = 150 x 0,8 = 120 m2. m.

"Een warmtepomp is erg duur!"

Inderdaad, turnkey-installatie van een geothermisch verwarmingssysteem in 2000-2010, kostte ongeveer $ 30.000-40.000​Er waren drie belangrijke factoren achter zo'n hoge prijs:

• de kosten van boren waren toen 35-50 USD. voor 1 meter. Als gevolg hiervan ging 60-70% van het totale budget naar het apparaat van de externe verzamelaar. Nu, dankzij de crisis, zijn de kosten van boren gedaald tot $ 15-17. voor 1 meter.
• de prijs van warmtepompen is nu aanzienlijk gedaald, zowel door de toegenomen interne concurrentie op de Wit-Russische markt, die de eetlust van lokale spelers op deze markt deed dalen, als door de wereldwijde verlaging van de kosten van dit soort apparatuur.
• bredere introductie van "horizontale" reservoirs, waarvan de installatie twee keer goedkoper is dan "verticaal" boren, en tegelijkertijd niet onderdoen voor "verticale" reservoirs in termen van efficiëntie.

Als resultaat, vandaag het gemiddelde de kosten van het "Turnkey" -systeemapparaat (met alle apparatuur en werken) afgenomen tot 9000-15000 USD Tegelijkertijd hoeft u geen project te ontwikkelen en goed te keuren in het Ministerie van Noodsituaties, de bouw van "step-down" stations (tijdens vergassing), de installatie van een schoorsteen, naleving van brandvoorschriften, enz.

Soorten warmtepompontwerpen

Er zijn de volgende varianten:

• ТН "lucht - lucht";
• ТН "lucht - water";
• TN "bodem - water";
• TH "water - water".

De allereerste optie is een conventioneel split-systeem dat in verwarmingsmodus werkt. De verdamper wordt buiten gemonteerd en een unit met een condensor is in het huis geïnstalleerd. Deze laatste wordt door een ventilator geblazen, waardoor er een warme luchtmassa aan de kamer wordt toegevoerd.

Als een dergelijk systeem is uitgerust met een speciale warmtewisselaar met nozzles, wordt het HP-type "lucht-water" verkregen. Het is aangesloten op een waterverwarmingssysteem.

De HD-verdamper van het type "lucht-lucht" of "lucht-water" kan niet buiten worden geplaatst, maar in het luchtafvoerkanaal (moet worden geforceerd). In dit geval wordt het rendement van de warmtepomp meerdere keren verhoogd.

Warmtepompen van het type "water-water" en "bodem-water" gebruiken een zogenaamde externe warmtewisselaar of, zoals het ook wel wordt genoemd, een collector om warmte te onttrekken.

Schematisch diagram van de warmtepomp

Dit is een lange lusvormige buis, meestal van kunststof, waardoor een vloeibaar medium rond de verdamper circuleert. Beide soorten warmtepompen vertegenwoordigen hetzelfde apparaat: in het ene geval wordt de collector ondergedompeld op de bodem van een oppervlaktereservoir en in het tweede - in de grond. De condensor van een dergelijke warmtepomp bevindt zich in een warmtewisselaar die is aangesloten op het warmwaterverwarmingssysteem.

Het aansluiten van warmtepompen volgens het "water-water" -schema is veel minder bewerkelijk dan "bodem-water", aangezien er geen grondwerken hoeven te worden uitgevoerd. Op de bodem van het reservoir wordt de buis in de vorm van een spiraal gelegd. Voor dit schema is natuurlijk alleen een reservoir geschikt dat in de winter niet naar de bodem bevriest.

Waarom een ​​warmtepomp?

Naast verwarming in het koude seizoen, kunt u met de pomp in de zomer overschakelen naar het proces van airconditioning in de woonkamer. Om dit te doen, wordt de pomp overgebracht naar de omgekeerde bedrijfsmodus - de koelfunctie. Om de milieuhygiëne van niet alleen hun eigen huizen, maar ook de atmosfeer van de hele planeet als geheel te garanderen, is het gebruik van warmtepompen als verwarming zeer gerechtvaardigd. Bovendien beschikt de apparatuur over langdurig werk, kostenbesparing, veiligheid en het creëren van een comfortabele omgeving in huis.
Alle soorten energiedragers worden met elke looptijd duurder, dus ijverige eigenaren staan ​​klaar om dure apparatuur te installeren die zich terugbetaalt door te werken zonder het gebruik van kunstmatige brandstof. De aanschaf van vloeibare, gasvormige of vaste brandstoffen is niet vereist voor een efficiënte werking van de warmtepomp.

In particuliere huizen met een groot gebied kunt u door het gebruik van een warmtepomp in combinatie met een back-upverwarmingsmethode de investeringskosten in het zesde jaar van gebruik terugverdienen. Tegelijkertijd komt er ongeveer 6 kW warmte vrij per 1 kW verbruikte elektriciteit. Met de warmtepomp kunt u een watertemperatuur in het systeem verkrijgen tot 70 ° C.

In een huis met een geïnstalleerde warmtepomp het is niet nodig om airconditioning te gebruiken, aangezien in de zomerperiode een koelmiddel langs het circuit circuleert, dat in de grond wordt gekoeld tot een temperatuur van 6 ° C. Het is goedkoper dan het gebruik van afzonderlijke luchtkoelsystemen. Om de pomp nog efficiënter te maken worden er extra verwarmingstakken van het zwembad op aangesloten en in de zomer wordt er energie uit zonnepanelen gebruikt.

Warmtepomp in actie

Onder de harde korst en mantel van de planeet bevindt zich een gloeiend hete kern. Gedurende vele jaren, gedurende het leven van vele generaties aardbewoners, zal de kern zijn temperatuur niet veranderen en ons gemeenschappelijke huis van binnenuit opwarmen. Afhankelijk van de klimatologische omstandigheden, op een diepte van ongeveer 50-60 m, de temperatuur van de aarde ligt binnen 10-14 ° C​Zelfs in permafrost is het gebruik van een warmtepomp mogelijk, alleen zal de diepte van het leggen van leidingen moeten worden vergroot.

Hoe het werkt

De apparatuur is ontworpen om lage omgevingstemperaturen op diepte te verzamelen, om te zetten in hoge temperatuurenergie en deze over te dragen aan het verwarmingssysteem van de woning. De planeet geeft constant warmte af, die wordt gebruikt om het huis te verwarmen. Warmte wordt gewonnen uit de omringende lucht en water, die zonne-energie verzamelen.

In feite is een warmtepomp een eenheid die lijkt op de werking van koelapparatuur. Alleen in de koelkast bevindt de verdamper zich zo dat deze onnodige warmte afgeeft, en in de warmtepomp is dat zo in constant contact met de bron natuurlijke warmte:

• gebruikmakend van verticale of schuine putten, interageert met de landmassa die zich onder het vriespunt bevindt;
• door het gebruik van leidingen op de diepte van warme meren en rivieren kunt u de energie van niet-bevriezende waterstromen verzamelen;
• speciale apparaten verzamelen de temperatuur van de warme lucht buiten de woning.

De beweging van de brandstofdrager door het systeem wordt georganiseerd door een compressor. Om de temperatuur die op de diepte van de aarde wordt verzameld te verhogen, wordt een systeem van vernauwde trechters gebruikt. Door ze onder druk te passeren, trekt de drager samen en verhoogt de temperatuur. De condensor die in het systeem is geïnstalleerd, geeft energie af om de vloeistof in het verwarmingssysteem te verwarmen, die uiteindelijk de radiatoren van het interne verwarmingscircuit van het huis binnendringt.

Voor gebruik van de warmtepomp het hele jaar door het systeem geleverd met twee warmtewisselaars​De verdamper van de een geeft koelenergie af, terwijl de ander werkt als warmteleverancier om de kamer te verwarmen. De bron voor het opvangen van warmte zijn de ingewanden van de aarde, de bodem van niet-ijskoude waterlichamen of luchtmassa's, waaruit lange leidingen lage-temperatuur-energie ontlenen.

Structureel diagram van een pomp van een woonhuis

• een systeem van leidingen voor externe, soms afgelegen inzameling, waarin een warmtedrager constant in beweging is;
• werkend systeem van de collector, dat een compressor, pijpen, warmtewisselaars, kleppen en trechters van verschillende acties omvat;
• intern verwarmingssysteem van het huis met leidingen en radiatoren of luchtkoelsysteem.

De bedrijfsperiode waarin er geen uitval van brandstofapparatuur zal optreden, wordt door fabrikanten en installateurs van pompen na 20 jaar genoemd. Maar zo'n verklaring is onwaarschijnlijk, omdat niemand de wetten van de fysica heeft geannuleerd en constant wrijven en bewegende delen eerder zullen falen. De optimale werkperiode zonder reparatie en vervanging van onderdelen kan zijn wijs een cijfer aan op 10 jaar.

Een warmtegenerator met uw eigen handen maken

Lijst met onderdelen en accessoires voor het maken van een warmtegenerator:

• er zijn twee manometers nodig om de druk aan de inlaat en uitlaat van de werkkamer te meten;
• thermometer voor het meten van de temperatuur van de inlaat- en uitlaatvloeistof;
• klep voor het verwijderen van luchtpluggen uit het verwarmingssysteem;
• inlaat- en uitlaataftakleidingen met kranen;
• thermometer mouwen.

Selectie van een circulatiepomp

Om dit te doen, moet u beslissen over de vereiste parameters van het apparaat. De eerste is het vermogen van de pomp om vloeistoffen met een hoge temperatuur te verwerken. Als deze toestand wordt verwaarloosd, zal de pomp snel uitvallen.

Vervolgens moet u de werkdruk selecteren die de pomp kan creëren.

Voor een warmtegenerator is het voldoende dat een druk van 4 atmosfeer wordt gerapporteerd wanneer de vloeistof binnenkomt, u kunt deze indicator verhogen tot 12 atmosfeer, waardoor de opwarmsnelheid van de vloeistof zal toenemen.

De prestaties van de pomp hebben geen significant effect op de verwarmingssnelheid, aangezien de vloeistof tijdens bedrijf door de voorwaardelijk smalle diameter van het mondstuk stroomt. Meestal wordt tot 3-5 kuub water per uur vervoerd. De omzettingscoëfficiënt van elektriciteit in thermische energie zal een veel grotere invloed hebben op de werking van de warmtegenerator.

Vervaardiging van een cavitatiekamer

Maar in dit geval zal de waterstroom worden verminderd, wat zal leiden tot vermenging met koude massa's. De kleine opening van het mondstuk werkt ook om het aantal luchtbellen te vergroten, wat het geluidseffect van de operatie vergroot en ertoe kan leiden dat er al bellen ontstaan ​​in de pompkamer. Dit verkort de levensduur. Zoals de praktijk heeft aangetoond, is de meest acceptabele diameter 9–16 mm.

In vorm en profiel zijn de mondstukken cilindrisch, conisch en afgerond. Het is onmogelijk om ondubbelzinnig te zeggen welke keuze effectiever zal zijn, het hangt allemaal af van de rest van de installatieparameters. Het belangrijkste is dat het vortexproces al optreedt in het stadium van de eerste intrede van de vloeistof in het mondstuk.

Berekening van de horizontale warmtepompcollector

De efficiëntie van een horizontale collector hangt af van de temperatuur van het medium waarin deze is ondergedompeld, de thermische geleidbaarheid en het contactgebied met het buisoppervlak. De berekeningsmethode is nogal gecompliceerd, daarom worden in de meeste gevallen gemiddelde gegevens gebruikt.

• 10 W - wanneer begraven in droge zanderige of rotsachtige grond;
• 20 W - in droge kleigrond;
• 25 W - in natte kleigrond;
• 35 W - in zeer vochtige kleigrond.

Om de lengte van de collector (L) te berekenen, moet het vereiste thermische vermogen (Q) dus worden gedeeld door de calorische waarde van de bodem (p):

L = Q / p.

De opgegeven waarden kunnen alleen als geldig worden beschouwd als aan de volgende voorwaarden is voldaan:

• Het perceel boven de collector is niet bebouwd, niet in de schaduw of beplant met bomen of struiken.
• De afstand tussen aangrenzende windingen van de spiraal of secties van de "slang" is minimaal 0,7 m.

Bij het berekenen van de collector moet er rekening mee worden gehouden dat de bodemtemperatuur na het eerste bedrijfsjaar met enkele graden daalt.

Hoe warmtepompen werken

Elke warmtepomp heeft een werkmedium dat een koelmiddel wordt genoemd. Meestal werkt freon in deze hoedanigheid, minder vaak ammoniak. Het apparaat zelf bestaat uit slechts drie componenten:

• verdamper;
• compressor;
• condensator.

De verdamper en de condensor zijn twee tanks, die eruit zien als lange gebogen buizen - spoelen. De condensor is aan een uiteinde verbonden met de compressoruitlaat en de verdamper met de inlaat. De uiteinden van de spoelen zijn verbonden en een drukreduceerventiel is geïnstalleerd op de kruising ertussen. De verdamper staat - direct of indirect - in contact met het bronmedium en de condensor staat in contact met het verwarmings- of warmwatersysteem.

Hoe de warmtepomp werkt

De werking van HP is gebaseerd op de onderlinge afhankelijkheid van gasvolume, druk en temperatuur. Dit is wat er in het apparaat gebeurt:

1. Ammoniak, freon of ander koudemiddel dat langs de verdamper beweegt, warmt bijvoorbeeld op van het bronmedium tot een temperatuur van +5 graden.
2. Nadat het door de verdamper is gegaan, bereikt het gas de compressor, die het naar de condensor pompt.
3. Het koelmiddel dat door de compressor wordt afgevoerd, wordt in de condensor vastgehouden door een drukreduceerventiel, dus de druk is hier hoger dan in de verdamper. Zoals u weet, stijgt de temperatuur van elk gas met toenemende druk. Dit is precies wat er gebeurt met het koelmiddel - het warmt op tot 60 - 70 graden. Omdat de condensor wordt gewassen door het koelmiddel dat in het verwarmingssysteem circuleert, warmt deze ook op.
4. Het koudemiddel wordt in kleine porties via het drukreduceerventiel afgevoerd naar de verdamper, waar de druk weer daalt. Het gas zet uit en koelt af, en aangezien een deel van de interne energie erdoor verloren ging als gevolg van warmte-uitwisseling in de vorige fase, daalt de temperatuur tot onder de aanvankelijke +5 graden. Na de verdamper warmt het weer op, dan wordt het door de compressor in de condensor gepompt - en zo verder in een cirkel. Wetenschappelijk wordt dit proces de Carnot-cyclus genoemd.

Het belangrijkste kenmerk van warmtepompen is dat thermische energie letterlijk voor niets uit de omgeving wordt gehaald. Toegegeven, voor de extractie is het noodzakelijk om een ​​bepaalde hoeveelheid elektriciteit uit te geven (voor een compressor en een circulatiepomp / ventilator).

Maar de warmtepomp blijft nog steeds zeer winstgevend: voor elke verbruikte kW * h elektriciteit is het mogelijk om 3 tot 5 kW * h warmte te verkrijgen.

Bronnen van

• 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

Onderwerping aan het element lucht: warmtepompen "lucht-water"

Finland is lange tijd een van de leidende economieën van de Europese Unie geweest als het gaat om de snelheid waarmee warmtepompen (HP) per hoofd van de bevolking worden geïntroduceerd. De Finse warmtepompvereniging (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) heeft interessante verkoopstatistieken voor warmtepompen voor 2020 gepubliceerd (afb. 1) in dit Scandinavische land met zijn barre klimaat.

De grafiek laat zien dat de verkoop van geothermische apparatuur al enkele jaren op rij daalt, terwijl de verkoop van lucht-water warmtepompen elk jaar groeit.Als we deze gegevens vertalen naar cijfers, krijgen we het volgende beeld: de verkoop van geothermische warmtepompen is sinds 2016 gedaald van 8491 naar 7986 stuks, wat neerkomt op -5,9%, en de verkoop van lucht-water-warmtepompen is sinds 2020 gestegen van 3709 naar 4138. stuks, wat neerkwam op + 11,6%.

Deze dynamiek is te danken aan de verhoogde stabiliteit van de lucht-water-warmtepomp als gevolg van de ontwikkeling van wetenschap en technologie, evenals aan comfortabelere investeringen en eenvoudige installatie in vergelijking met geothermische warmtepompen.

De toonaangevende fabrikant van verwarmingstechnologie in Finland -) - heeft zich ook jarenlang gericht op het ontwikkelen van efficiënte en duurzame lucht-naar-water warmtepompoplossingen, en onlangs is de succesvolle lancering van Tehowatti Air op de markt.

Het is een veelzijdige pakketoplossing die geschikt is voor vele soorten eigendommen: privé, commercieel en openbaar. Het starterspakket bevat altijd een buitenunit, dat wil zeggen de lucht-waterwarmtepomp zelf en een binnenmodule, die omvat: een elektrische boiler en een boiler gemaakt van gespecialiseerd zuurbestendig ferritisch roestvrij staal, alle nodige automatisering , bevestigingsmiddelen en een veiligheidsgroep voor de binnen- en buitenunits ... Zo krijgt elke klant en installateur een montageklare "constructeur" en lost hij in de kortst mogelijke tijd het probleem op, niet alleen met verwarming en warmwatervoorziening, maar ook, op verzoek van de eindklant, zelfs met airconditioning op huis.

Het modellengamma omvat verschillende combinaties van HP-buitenunits "lucht-water" - van budget tot "geavanceerde" oplossingen die de eindgebruiker maximale besparingen opleveren.

Deze optie werd ook gekozen door de parochie van de Kerk van de Maria-Tenhemelopneming van de Allerheiligste Theotokos (Verlosser op Sennaya) in 2020 tijdens de wederopbouw van de tempel. De fabrikant JÄSPI en de distributeur DOMAP hebben gezamenlijk het optimale uitrustingspakket geselecteerd om dit probleem op te lossen. Het voordeel van het gebruik van Tehowatti Air ligt niet alleen in het feit dat we een leveringsset aanbieden die gemakkelijk te installeren is, maar ook in het feit dat deze apparatuur eenvoudig kan worden geïntegreerd in het bestaande verwarmings- en warmwatersysteem.

Een beetje geschiedenis

De stenen kerk werd op 20 juli 1753 gesticht door de aartsbisschop van Sint-Petersburg en Shlisselburg Sylvester. De tempel is gebouwd op kosten van een rijke belastingboer Savva Yakovlev (Sobakin). Eerder werd Bartolomeo Rastrelli beschouwd als de architect van het gebouw, nu wordt Andrei Kvasov erkend als de meest waarschijnlijke auteur van het project.

De architectuur van de tempel is ontworpen in een gemengde stijl. De hoge vergulde iconostase werd beschouwd als een van de beste in Sint-Petersburg. Opvallend waren ook de schildering van Grieks schrift en de zilveren troon die 6 pond 38 pond (ongeveer 113,8 kg) woog.

In 2011 begon de actieve ontwikkeling van het project om de Kerk van de Hemelvaart van de Heilige Maagd Maria op het Sennaya-plein te herstellen. In hetzelfde jaar begon het werk aan de herstelling van de tempel. De bouwers stonden voor de taak om het asfalt te openen en de geschatte locatie van de kathedraal te berekenen. Het bleek dat de oude fundering niet was vernietigd. De architecten waren vooral opgetogen over het heilige der heiligen van de kathedraal - de altaarbasis. Niet ver van de altaarplaat werd een verzegelde ingang naar de crypte van de Verlosser gevonden - een begraven ingang naar de kelders van de kerk. Gewoonlijk werden priesters en adellijke parochianen begraven in de crypte. Hoogstwaarschijnlijk zal de Kerk van de Verlosser op Sennaya op het oude fundament worden hersteld.

In 2014 werd de stichting van de kerk door een speciale bestelling erkend als cultureel erfgoed. Nu is elke vorm van werk op deze plek verboden, behalve de verbetering van het grondgebied en de restauratie van het kerkgebouw.

Onsite Tehowatti-luchtsysteem

Op de locatie werd een JÄSPI Tehowatti Air lucht-water-warmtepomp met een buitenomvormer Nordic 16 geïnstalleerd - dit systeem is ontwikkeld voor efficiënte verwarming, koeling en warmwatervoorziening in zowel nieuwe als gerenoveerde faciliteiten.Bij het ontwerp is speciale aandacht besteed aan installatiegemak en gebruiksgemak. Dit systeem is gelanceerd en werkt met succes voor het verwarmen van water-vloerverwarming en warmwatervoorziening in een openbaar gebouw. De buitenunit van de lucht-water-warmtepomp Nordic 16 werkt effectief bij buitentemperaturen tot –25 ° C, terwijl het in staat is een verwarmingsmedium van 63–65 ° C aan het verwarmingssysteem te leveren.

Laten we op details letten. Zoals hierboven vermeld, is de interne tank van het JÄSPI Tehowatti Air-systeem gemaakt van zuurbestendig ferritisch roestvrij staal, dat wordt gebruikt voor bijzonder moeilijke omstandigheden in het SWW-systeem.

Ook is de laadspoel van de warmtepomp gemaakt van roestvrij staal. Deze spoel zorgt voor snel, energiezuinig en nauwkeurig opladen. Via de binnenunit wordt de warmte in de kamer verdeeld en wordt het water voor huishoudelijk gebruik verwarmd.

Als de warmtepomp niet voldoende energie van de straat ontvangt voor de behoeften van het object, wordt automatische verwarming en de nodige bijverwarming geleverd met behulp van het elektrische verwarmingselement van het interne blok van de HP.

Finse hoogwaardige Tehowatti Air-componenten en -materialen zorgen voor besparingen op de lange termijn in de vorm van een laag energieverbruik zonder frequent onderhoud van de apparatuur. Zowel buiten- als binnenunits werken met een laag geluidsniveau.

JÄSPI Tehowatti Air lucht-naar-water warmtepompsystemen zijn ontworpen en vervaardigd in Finland, hebben de beste kwaliteit tot in de kleinste details, vergen vrijwel geen onderhoud en zijn zeer betrouwbaar (lost het probleem van een klant op met een gemiddelde levensduur van 20-25 jaar). Bij het maken van zijn apparatuur maakt JÄSPI ("Yaspi") gebruik van een hoog niveau van kennis op het gebied van verwarming en jarenlange ervaring in het bedienen van apparatuur in de barre noordelijke omstandigheden.

Kenmerken van putten voor warmtepompen

Het belangrijkste element in de werking van het verwarmingssysteem bij gebruik van deze methode is de put. Het boren wordt uitgevoerd om er rechtstreeks een speciale geothermische sonde en een warmtepomp in te installeren.

De organisatie van een verwarmingssysteem op basis van een warmtepomp is zowel voor kleine privéhuisjes als voor hele landbouwgronden rationeel. Ongeacht het gebied dat moet worden verwarmd, moet een beoordeling van het geologische gedeelte op de locatie worden uitgevoerd voordat putten worden geboord. Nauwkeurige gegevens zullen helpen om het aantal benodigde putten correct te berekenen.

De diepte van de put moet zo worden gekozen dat deze niet alleen voldoende warmte aan het betreffende object kan leveren, maar ook de keuze mogelijk maakt van een warmtepomp met standaard technische kenmerken. Om de warmteoverdracht te vergroten, wordt een speciale oplossing in de holte van de putten gegoten waar het ingebouwde circuit zich bevindt (als alternatief voor de oplossing kan klei worden gebruikt).

De belangrijkste vereiste voor het boren van putten voor warmtepompen is volledige isolatie van alle, zonder uitzondering, grondwaterhorizons. Anders kan het binnendringen van water in de onderliggende horizon worden beschouwd als vervuiling. Als de koelvloeistof in het grondwater terechtkomt, heeft dit negatieve gevolgen voor het milieu.

Wat is een warmtepomp?

De warmtepomp is 150 jaar geleden uitgevonden door Lord Kelvin en genoemd als warmtevermenigvuldiger. Het bestaat uit een compressor, zoals een conventionele koelkast, en twee warmtewisselaars. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met dat van een koelkast. De laatste heeft een rooster aan de achterkant dat opwarmt, in de vriezer koelt het af. Als we deze vriezer nemen, de buizen geven, de freonbuizen in het bad plaatsen, dan wordt het water in het bad gekoeld en wordt het rooster van achteren opgewarmd, en de koelkast pompt warmte uit het bad en verwarmt de kamer door het rooster. De warmtepomp werkt op dezelfde manier.

Hier lopen twee leidingen de grond in.Daarna divergeren ze en werd in dit huis ongeveer 350 strekkende meter putten geboord. In elk putje wordt een y-vormige sonde ingebracht. Vloeistof stroomt door deze sonde en wordt opgewarmd door de warmte van de aarde. Er komt een temperatuur van ongeveer -1 graden uit de warmtepomp en +5 graden komt terug uit de grond. Dit is een gesloten systeem met deze circulatiepomp, het wordt verpompt en de warmte wordt afgevoerd en naar het huis geleid. Deze twee buizen verwarmen de warme vloer. Een gewone koelkast, maar dan met een krachtigere compressor.

Zelfgemaakte elektronica in een Chinese winkel.

Prijzen voor het boren van putten voor warmtepompen

De kosten voor het installeren van het eerste circuit van geothermische verwarming

Waarom heb ik een warmtepomp gekozen voor het verwarmings- en watervoorzieningssysteem van mijn huis?

Dus kocht ik een perceel om een ​​huis zonder gas te bouwen. Het vooruitzicht op gaslevering is over 4 jaar. Het was nodig om te beslissen hoe we deze tijd zouden doorstaan.

De volgende opties zijn overwogen:

1. 1) gastank 2) dieselbrandstof 3) pellets

De kosten voor al deze soorten verwarming zijn evenredig, dus ik besloot een gedetailleerde berekening te maken aan de hand van het voorbeeld van een gastank. De overwegingen waren als volgt: 4 jaar op geïmporteerd vloeibaar gas, daarna vervangen van het mondstuk in de ketel, levering van het hoofdgas en een minimum aan kosten voor herbewerking. Het resultaat is:

• voor een huis van 250 m2 bedragen de kosten van een ketel, een gastank ongeveer 500.000 roebel
• de hele site moet worden gegraven
• beschikbaarheid van een gemakkelijke toegang voor een tankwagen voor de toekomst
• onderhoud van ongeveer 100.000 roebel per jaar:
• het huis heeft verwarming + warm water
• bij een temperatuur van -150 ° C en lager zijn de kosten 15-20.000 roebel per maand).

Totaal:

• gastank + ketel - 500.000 roebel
• operatie voor 4 jaar - 400.000 roebel
• levering van de hoofdgasleiding naar de site - 350.000 roebel
• vervanging van het mondstuk, onderhoud van de ketel - 40.000 roebel

In totaal - 1.250.000 roebel en veel ophef rond de verwarmingsproblematiek in de komende 4 jaar! Persoonlijke tijd in termen van geld is ook een behoorlijk bedrag.

Daarom viel mijn keuze op een warmtepomp met evenredige kosten voor het boren van 3 putten van elk 85 meter en de aanschaf hiervan met installatie. De Buderus 14 kW warmtepomp is 2 jaar in bedrijf. Een jaar geleden heb ik er een aparte meter voor geïnstalleerd: 12.000 kWh per jaar !!! In termen van geld: 2400 roebel per maand! (De maandelijkse betaling voor gas zou meer zijn) Verwarming, warm water en gratis airconditioning in de zomer!

Airconditioning werkt door de koelvloeistof op een temperatuur van + 6-8 ° C uit de putten te brengen, die wordt gebruikt om het pand te koelen via conventionele ventilatorconvectoren (een radiator met een ventilator en een temperatuursensor).

Conventionele airconditioners zijn ook erg energie-intensief - minimaal 3 kW per kamer. Dat wil zeggen, 9-12 kW voor het hele huis! Met dit verschil moet ook rekening worden gehouden bij de terugverdientijd van de warmtepomp.

Dus de terugverdientijd in 5-10 jaar is een mythe voor wie op de gasleiding zit, de rest is welkom in de club van “Groene” energieverbruikers.

Luchtwarmtepompbezitters uit het GOS

Alina Shuvalova, Dnipro (Dnipropetrovsk), Oekraïne

Ze lieten centrale verwarming varen en installeerden een lucht-lucht warmtepomp in het appartement (initiatief van mijn man). De besparingen zijn aanzienlijk, omdat overal kunststof ramen zijn, het huis is geïsoleerd en de appartementen van alle kanten worden verwarmd.

Het gebeurde zo dat we het appartement maar een klein beetje opwarmen en dat we zelf de temperatuur kunnen regelen. Als we aan het werk zijn en het kind op school is, wordt de pomp uitgeschakeld, staat hij op de timer en gaat hij aan als de zoon thuiskomt (gedurende deze tijd heeft het appartement geen tijd om af te koelen).

Kashevich Alexey, Wit-Rusland

Ik kocht een lucht-lucht warmtepomp voor mijn huis (daarvoor werd deze verwarmd met een kachel). Aanvankelijk verliep alles op rolletjes, en toen de kou kwam, begonnen de files constant weg te vliegen.Ik hechtte hier geen enkel belang aan, en toen ik constant bewusteloos begon te worden, belde ik een elektricien.

Het bleek dat het in de kou te veel elektriciteit verbruikt, en ons netwerk is hier niet op ingericht. Er was een keuze: ofwel teruggaan naar de verwarming van de kachel, ofwel in de kou gaan zitten. Over het algemeen bleek het seizoen niet bijzonder comfortabel te zijn, ik heb niet besloten wat ik nu moet doen. Het leggen en aansluiten van een krachtigere kabel is te duur.

Installatie nuances

Bij het kiezen van een water-water-warmtepomp is het belangrijk om de bedrijfsomstandigheden te berekenen. Als de lijn is ondergedompeld in een watermassa, moet u rekening houden met het volume (voor een gesloten meer, vijver, enz.), En bij installatie in een rivier, de snelheid van de stroming

Als er onjuiste berekeningen worden gemaakt, bevriezen de leidingen met ijs en is het rendement van de warmtepomp nul.

Wat is een koelmachine en hoe werkt deze?

Bij de bemonstering van grondwater moet rekening worden gehouden met seizoensfluctuaties. Zoals u weet, is de hoeveelheid grondwater in het voor- en najaar hoger dan in de winter en zomer. De hoofdbedrijfstijd van de warmtepomp zal namelijk in de winter zijn. Om water weg te pompen en te pompen, heeft u een conventionele pomp nodig, die ook elektriciteit verbruikt. De kosten ervan moeten in het totaal worden opgenomen en pas daarna moet rekening worden gehouden met de efficiëntie en terugverdientijd van de warmtepomp.

een goede optie is om artesisch water te gebruiken. Het komt onder druk door de zwaartekracht uit diepe lagen. Maar u zult extra apparatuur moeten installeren om dit te compenseren. Anders kunnen de componenten van de warmtepomp beschadigd raken.

Het enige nadeel van het gebruik van een geboorde put zijn de kosten van het boren. De kosten zullen niet snel terugverdiend worden door het ontbreken van een pomp om water uit een conventionele put op te tillen en in de grond te pompen.

Bedieningstechnologie van verwarmingstoestellen

In het werklichaam moet het water een verhoogde snelheid en druk krijgen, die wordt uitgevoerd met behulp van buizen met verschillende diameters, die taps toelopen langs de stroom. In het midden van de werkkamer worden verschillende drukstromen gemengd, wat leidt tot het fenomeen van cavitatie.

Om de snelheidskenmerken van de waterstroom te regelen, zijn reminrichtingen geïnstalleerd bij de uitlaat en in de loop van de werkholte.

Het water stroomt naar het mondstuk aan het andere uiteinde van de kamer, vanwaar het in de retourrichting stroomt voor hergebruik met behulp van een circulatiepomp. Verwarming en warmteontwikkeling vindt plaats als gevolg van de beweging en sterke uitzetting van de vloeistof bij de uitgang van de nauwe opening van het mondstuk.

Positieve en negatieve eigenschappen van warmtegeneratoren

Cavitatiepompen worden geclassificeerd als eenvoudige apparaten. Ze zetten de mechanische motorische energie van water om in thermische energie, die wordt besteed aan het verwarmen van de kamer. Voordat u met uw eigen handen een cavitatie-eenheid bouwt, moeten de voor- en nadelen van een dergelijke installatie worden opgemerkt. Positieve kenmerken zijn onder meer:

• efficiënte opwekking van warmte-energie;
• zuinig in gebruik door gebrek aan brandstof als zodanig;
• een betaalbare optie om te kopen en zelf te maken.

Warmtegeneratoren hebben nadelen:

• luidruchtige pompwerking en cavitatieverschijnselen;
• materialen voor productie zijn niet altijd gemakkelijk te verkrijgen;
• gebruikt een behoorlijke capaciteit voor een kamer van 60-80 m2;
• neemt veel bruikbare kamerruimte in beslag.

Goed boren voor warmtepompsysteem

Het is beter om het putapparaat toe te vertrouwen aan een professionele installatieorganisatie. Het is optimaal voor vertegenwoordigers van het bedrijf dat de warmtepomp verkoopt om dit te doen. U kunt dus rekening houden met alle nuances van het boren en de locatie van de sondes van de structuur en aan andere vereisten voldoen.

Een gespecialiseerde organisatie helpt bij het verkrijgen van een vergunning voor het boren van een put voor sondes voor een aardwarmtepomp. Volgens de wetgeving is het gebruik van grondwater voor economische doeleinden verboden. We hebben het over het gebruik voor welk doel dan ook van wateren die zich onder de eerste watervoerende laag bevinden.

In de regel moet de procedure voor het boren van verticale systemen worden gecoördineerd met de overheidsinstanties van de staat. Gebrek aan vergunningen leidt tot sancties.

Nadat alle benodigde documenten zijn ontvangen, beginnen de installatiewerkzaamheden in de volgende volgorde:

• De boorpunten en de locatie van de sondes op de site worden bepaald, rekening houdend met de afstand tot het gebouw, landschappelijke kenmerken, de aanwezigheid van grondwater, etc. Zorg voor een minimale opening tussen de putten en het huis van minimaal 3 m.
• Boorapparatuur wordt geïmporteerd, evenals apparatuur die nodig is voor landschapswerk. Voor verticale en horizontale installatie is een boormachine en drilboor vereist. Voor het schuin boren van de grond worden boorplatforms met een waaiercontour gebruikt. De grootste aanvraag werd ontvangen door het model dat op een rupsband rijdt. Sondes worden in de resulterende putten geplaatst en de gaten worden gevuld met speciale oplossingen.

Het boren van putten voor warmtepompen (met uitzondering van clusterbedrading) is toegestaan ​​op een afstand van minimaal 3 m van het gebouw. ​​De maximale afstand tot de woning mag niet groter zijn dan 100 m. Het project wordt uitgevoerd op basis van deze normen .

Welke diepte van de put moet zijn

De diepte wordt berekend op basis van verschillende factoren:

• De afhankelijkheid van efficiëntie van de diepte van de put - er bestaat zoiets als een jaarlijkse afname van de warmteoverdracht. Als de put een grote diepte heeft, en in sommige gevallen is het nodig om een ​​kanaal tot 150 m te maken, zal er elk jaar een afname zijn van de indicatoren van de ontvangen warmte, na verloop van tijd zal het proces stabiliseren. maximale diepte is niet de beste oplossing. Meestal worden er meerdere verticale kanalen gemaakt, op afstand van elkaar. De afstand tussen de putten is 1-1,5 m.
• Bij de berekening van de diepte van het boren van een put voor sondes wordt rekening gehouden met het volgende: de totale oppervlakte van het aangrenzende grondgebied, de aanwezigheid van grondwater en geboorde putten, het totale verwarmde gebied. Zo wordt de diepte van boorputten met hoog grondwater sterk verminderd in vergelijking met het maken van putten in zandgrond.

Het aanleggen van geothermische bronnen is een complex technisch proces. Alle werkzaamheden, van de ontwerpdocumentatie tot de inbedrijfstelling van de warmtepomp, mogen uitsluitend door specialisten worden uitgevoerd.

Gebruik online rekenmachines om de geschatte werkkosten te berekenen. De programma's helpen bij het berekenen van het watervolume in de put (beïnvloedt de hoeveelheid benodigde propyleenglycol), de diepte en voeren de rest van de berekeningen uit.

Hoe de put te vullen

De materiaalkeuze ligt vaak geheel bij de eigenaren zelf.

De aannemer kan u adviseren om te letten op het type buis en de samenstelling voor het vullen van de put aan te bevelen, maar de uiteindelijke beslissing zal onafhankelijk moeten worden genomen. Wat zijn de opties?

• Buizen die voor putten worden gebruikt - gebruik plastic en metalen contouren. De praktijk heeft uitgewezen dat de tweede optie acceptabeler is. De levensduur van een metalen buis is minimaal 50-70 jaar, de wanden van het metaal hebben een goede thermische geleidbaarheid, wat de efficiëntie van de collector verhoogt. Plastic is gemakkelijker te installeren, dus bouworganisaties bieden het vaak precies aan.
• Materiaal voor het opvullen van openingen tussen buis en grond. Goed aansluiten is een verplichte regel die moet worden uitgevoerd. Als de ruimte tussen de buis en de grond niet wordt gevuld, treedt er na verloop van tijd krimp op, wat de integriteit van het circuit kan beschadigen. De gaten worden opgevuld met elk bouwmateriaal met een goede thermische geleidbaarheid en elasticiteit, zoals Betonit Het vullen van de put voor de warmtepomp mag de normale circulatie van warmte van de grond naar de collector niet belemmeren. Het werk wordt langzaam gedaan om geen holtes achter te laten.

Zelfs als het boren en positioneren van de sondes van de constructie en van elkaar correct wordt uitgevoerd, zal na een jaar extra werk nodig zijn vanwege de krimp van de collector.

Warmtepompen: werkings- en toepassingsprincipe

De tweede wet van de thermodynamica zegt: warmte kan spontaan maar in één richting bewegen, van een meer verwarmd lichaam naar een minder verwarmd lichaam, en dit proces is onomkeerbaar. Daarom zijn alle traditionele verwarmingssystemen gebaseerd op het verwarmen van een bepaalde warmtedrager (meestal water) tot een temperatuur die hoger is dan vereist voor comfort, en deze warmtedrager vervolgens in contact te brengen met de koudere lucht van de kamer, en de warmte zelf, volgens naar de 2e het begin van de thermodynamica, gaat naar deze lucht en verwarmt deze. En dit is het paradigma van moderne verwarming: als je iemand wilt verwarmen, verwarm dan de lucht waarin hij is! En om de koelvloeistof te verwarmen, moet u brandstof verbranden, daarom is bij al deze vormen van verwarming het verbrandingsproces betrokken met alle gevolgen van dien (brandgevaar, kooldioxide-uitstoot, een brandstofopslagtank of een niet erg esthetische buis in de buurt van de muur van het huis). Maar de brandstofvoorraad, hoewel groot, is niet onbeperkt. En als dit een niet-hernieuwbaar verbruiksartikel is dat ooit zou moeten eindigen, dan zou het niet moeten verbazen dat de prijs ervoor constant stijgt en in de toekomst zal blijven stijgen. Als het nu mogelijk zou zijn om voor het verwarmingsproces een bijgevulde warmtebron te gebruiken, dan zou het proces van waardegroei kunnen worden gestopt (of vertraagd) en, misschien, de negatieve gevolgen van het verbrandingsproces kunnen wegnemen. Een van de eersten die hierover nadacht in 1849 was William Thompson, de Engelse natuurkundige die later bekend werd als Lord Kelvin. Is het mogelijk om de benodigde warmte niet te verkrijgen door te verwarmen, maar door over te brengen, het ergens naar buiten te brengen en het in de kamer te brengen? Dezelfde 2e wet van de thermodynamica zegt dat je warmte in de tegenovergestelde richting kunt opstarten, van koudere (bijvoorbeeld van buitenlucht) naar warmer (binnenlucht), maar hiervoor moet je energie spenderen (of, als natuurkundigen zeg, werk). Hoe warm kan koude lucht zijn? - je gaat zeggen. Beantwoord dan één vraag: is -15⁰C warmer dan -25⁰C? Correct warmer! Als we energie uit lucht halen bij -15⁰С, dan koelt het af tot bijvoorbeeld -25С.Maar hoe kunnen we deze energie opnemen en kan het worden gebruikt? In 1852 formuleerde Lord Kelvin de werkingsprincipes van een warmtemotor die warmte overdraagt ​​van een bron met een lage temperatuur naar een consument met een hogere temperatuur, en noemde dit apparaat een 'warmtevermenigvuldiger', die nu bekend staat als een 'warmtepomp'. ". Dergelijke bronnen kunnen aarde, water in reservoirs en putten zijn, maar ook de omgeving lucht. Ze bevatten allemaal energie met een laag potentieel die is verzameld door de zon. U hoeft alleen maar te leren hoe u het moet gebruiken en het om te zetten in een vorm met een hogere temperatuur die geschikt is voor gebruik. Al deze bronnen zijn hernieuwbaar en volledig milieuvriendelijk. We introduceren geen extra warmte in het "aarde" -systeem, maar herverdelen het eenvoudig, nemen het op de ene plaats (buiten) en dragen het over aan een andere (interne verbruiker). Dit is een geheel nieuwe benadering om een ​​comfortabel binnenklimaat te creëren. Buiten varieert de temperatuur sterk: van "zeer koud" tot "zeer heet", en een persoon voelt zich op zijn gemak in een vrij smal temperatuurbereik van +20 .. + 25 ..С, en het is deze temperatuur die hij in zijn huis creëert. Als de temperatuur in het huis moet worden verhoogd (verwarming in de winter), kunt u de ontbrekende warmte van de straat opnemen en naar het huis leiden, zonder een bron van verhoogde temperatuur binnen te creëren door brandstof te verbranden (traditionele boilers)! En als de temperatuur in huis moet worden verlaagd (koeling in de zomer), kan de overtollige warmte worden afgevoerd door deze van de kamer naar de straat over te brengen. Dit laatste wordt gerealiseerd door ons allemaal bekende airconditioners. Dus wat hebben we? Voor verwarming gebouwen gebruiken we dezelfde apparaten: ketels, kachels, enz., Die werken door brandstof binnen en voor te verbranden koeling - andere: airconditioners die overtollige warmte van het huis naar de straat afvoeren. En hoe verleidelijk zou het zijn om voor alle gelegenheden één apparaat te hebben: universele klimaatunitdie het hele jaar door voor een aangename temperatuur in huis zorgt, simpelweg door de warmte van buiten naar binnen of terug over te dragen! Nu gaan we je laten zien dat wonderen mogelijk zijn.

Laten we teruggaan naar de warmtepomp. Hoe werkt het? Het is gebaseerd op de zogenaamde omgekeerde Carnot-cyclus, die we kennen uit de natuurkundecursus op school, evenals de eigenschap van een stof om tijdens verdamping warmte te absorberen, en tijdens condensatie (omzetting in een vloeistof) - om het weg te geven​Laten we voor een beter begrip kijken naar een analogie. We hebben allemaal een koelkast.

Maar heb je je ooit afgevraagd hoe het werkt? Het lijkt erop dat het zijn taak is "koude te creëren": maar is het zo? In feite wordt het voedsel in de koelkast gekoeld door er warmte van af te voeren. Stel dat je gekoeld vlees uit de winkel hebt gehaald met een temperatuur van + 1⁰C en het in de vriezer hebt gegooid. Na een tijdje bevroor het vlees en werd de temperatuur -18⁰С. We hebben maar liefst 19⁰C warmte van hem afgenomen, en waar is deze warmte gebleven? Als u de achterwand van de koelkast aanraakt (meestal is deze gemaakt in de vorm van een spiraalvormige spiraalbuis), zou u merken dat deze warm en soms heet is. Dit is de warmte die aan het vlees wordt onttrokken (diezelfde 19⁰C) en overgebracht naar de achterwand. Maar tijdens het afkoelen had het vlees tussenliggende temperaturen van -5⁰С en -10⁰С, maar de koelkast slaagde er nog steeds in om er warmte uit te halen, waardoor het steeds meer werd gekoeld. Dit betekent dat je zelfs van bevroren vlees met een temperatuur van -10⁰C warmte kunt opnemen door er vlees van te maken met een temperatuur van -18⁰C: het betekent dat deze warmte daar wel aanwezig was, maar in een lage temperatuurvorm. En de koelkast slaagde er niet alleen in om deze lage temperatuurwarmte op te nemen, maar ook om er een hoge temperatuurvorm van te maken. De warmte van de achterkant van de koelkast kan je helpen warm te blijven door er tegenaan te leunen. In zekere zin verwarmde een koud stuk vlees ons met de warmte die het bevatte, hoewel het moeilijk te geloven is. We kwamen erachter wat de koelkast deed met een stuk vlees: het haalde de warmte (binnen) weg en bracht het over naar de achterwand (buiten). Nu is het tijd om erachter te komen hoe hij het deed? In de koelkast passeert een andere spoel, vergelijkbaar met de eerste, en samen vormen ze een gesloten lus waarin, met behulp van een compressor, gemakkelijk verdampt gas circuleert - freon. Alleen circuleert het niet vrij. Alvorens de koelkast binnen te gaan, versmalt de diameter van de spiraalbuis scherp en breidt zich daarna scherp uit. Freon, die door de buis beweegt als gevolg van de werking van de compressor, "knijpt" door de nauwe keel, komt de vacuümzone binnen (lagere druk), omdat "Onverwacht" valt in een sterk vergroot volume (drukval). Eenmaal in de lagedrukzone begint freon intensief te verdampen (verandert in een gasvormige toestand) en, langs de interne spiraal, absorbeert het warmte van de wanden, en zij nemen op hun beurt warmte op van de omringende lucht in de koelkast . Resultaat: de lucht binnenin wordt gekoeld en voedsel wordt gekoeld door ermee in contact te komen. Dus, net als in de estafette, langs de ketting, veroorzaakt de verdampende freon de warmteafvoer van de producten naar de freon zelf: aan het einde van de "reis" langs de binnenste spoel stijgt de temperatuur van de freon met enkele graden. De volgende portie freon neemt de volgende portie warmte naar binnen. Door de mate van vacuüm aan te passen, kun je de verdampingstemperatuur van freon en daarmee de koeltemperatuur van de koelkast aanpassen. Verder wordt de "verwarmde" freon door de compressor uit de interne spoel gezogen en komt het in de externe spiraal terecht, waar het tot een bepaalde druk wordt gecomprimeerd, omdat aan het andere uiteinde van de externe spoel wordt het "voorkomen" door een genoemd smal gaatje Gashendel of thermostatische (expansie) klep. Als resultaat van de compressie van freongas, stijgt de temperatuur tot bijvoorbeeld +40 .. + 60⁰С, en door de externe spoel geeft het warmte af aan de buitenlucht, koelt af en verandert in een vloeibare toestand (condenseert ). Verder bevindt freon zich opnieuw voor een smalle keel (choke), verdampt, neemt warmte af en herhaalt het proces zich opnieuw. Daarom wordt de interne spoel, waar de freon verdampt, warmte afgevoerd, genoemd Verdamper, en de externe spoel, waar freon, condenserend, de opgenomen warmte afgeeft, wordt genoemd Condensator​Het hier beschreven apparaat neemt warmte op de ene plaats (binnen) op en draagt ​​deze over naar een andere plaats (buiten). Kenmerkend voor het apparaat is dat het gesloten circuit waardoor de freon circuleert, is verdeeld in 2 zones: een lagedruk (vacuüm) zone, waar freon intensief kan verdampen, en een hogedrukzone, waar het condenseert. De scheiding van deze twee zones is het smoorgat, en het handhaven van dergelijke verschillende drukken in één gesloten lus wordt mogelijk door de werking van de compressor, die energie vereist. (Als de compressor zou stoppen, zou na een tijdje de druk in de verdamper en condensor gelijk worden en zou het overdrachtsproces stoppen). Die. het apparaat kan warmte van kouder naar warmer overbrengen, maar alleen door een bepaalde hoeveelheid energie te spenderen. Die. vereenvoudigd, door de koelkast te nemen en de deur naar de straat te openen, en de achterwand in de kamer te draaien, kun je hem verwarmen. Het is alleen nodig dat er altijd verse lucht van de buitentemperatuur in de koelkast komt, en dat gekoeld door contact met de interne warmtewisselaar wordt verwijderd. Dit kan eenvoudig worden gerealiseerd door een ventilator bij de inlaat te installeren, die nieuwe porties lucht op de spoel zou drijven. Vervolgens wordt de warmte die aan de buitenlucht wordt onttrokken, overgebracht naar de kamer en verwarmd. Die. koelkast, open deur naar buiten, en er is een simpele warmtepomp. Zo zagen de eerste in serie geproduceerde lucht-warmtepompen er uit. Ze zagen eruit als raamairconditioners. Dat wil zeggen, het was een metalen doos die in de opening van het raam was gestoken, met de verdamper naar buiten gericht en de condensor naar binnen. Voor de verdamper bevond zich een ventilator, die frisse luchtstromen door de warmtewisselaars van de spiraal dreef, en er kwam gekoelde lucht uit de andere kant van de kast. De verdamper werd van de condensor gescheiden door een isolatielaag. Er was ook een ventilator op de binnenste spoel, die de lucht van de kamer door de warmtewisselaar dreef en de reeds verwarmde lucht naar buiten blies. Met verdere verbetering van het apparaat, werd het buitenste deel gescheiden van het binnenste deel en begon het eruit te zien als een gesplitst airconditioningsysteem. De twee delen van het geheel zijn met elkaar verbonden door warmte-geïsoleerde koperen buizen waarin freon circuleert, en elektrische kabels voor het leveren van stroom en stuursignalen. Moderne luchtwarmtepompen zijn een complex apparaat met intelligente elektronische regeling, kunnen autonoom werken en hun prestaties soepel aanpassen aan de buitentemperatuur, de ingestelde binnentemperatuur en een aantal modi. Hierdoor kunt u extra besparen op verbruikte elektriciteit.

De hoofdclassificatie van warmtepompen (HP) is gemaakt op basis van een bron met een laag potentieel waaruit energie wordt gehaald (lucht, bodem, water) en naar een consument - een warmtedrager, die warmte uitwisselt met een condensor en vervolgens wordt gebruikt in het verwarmingssysteem (lucht, water; in plaats van water wordt soms antivries gebruikt). Laten we de meest voorkomende opsommen:

1. Lucht-warmtepompen (VTN). Meest betaalbare categorie, vooral air-to-air.

-TH lucht-lucht

-TH lucht-water

2. Aardwarmtepompen (GTN). De duurste categorie, omdat dure grondwerken of boringen, honderden meters leiding en een grote hoeveelheid antivries zijn vereist.

-TH bodem-water

3. Water warmtepompen. Leidingen met antivries worden op de bodem van een reservoir (meer, vijver, zee ...) of twee geboorde putten gelegd (vers water wordt uit de ene put gehaald en gekoeld water wordt in de andere afgevoerd). De kosten zijn afhankelijk van de manier waarop water - een warmtebron - wordt aangevoerd. Maar toch niet goedkoop!

-TH water-water

Nu - het belangrijkste: Over winnen​Met elk van de vermelde warmtepompen kunt u meer energie krijgen dan aan de overdracht ervan (werking van de compressor, ventilatoren, elektronica ...). Het rendement van de warmtepomp wordt geschat met behulp van de prestatiecoëfficiënt COP (Coefficient Of Performance), die gelijk is aan de verhouding tussen de ontvangen thermische energie (in kW * h) en de verbruikte elektrische energie. Deze dimensieloze waarde geeft aan hoeveel keer meer warmte-energie door de warmtepomp wordt geproduceerd in verhouding tot de verbruikte. COP is afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de bron (lage temperatuur buitenwarmte) en de verbruiker (temperatuur in huis +20 .. + 25⁰С) en varieert meestal van 2 tot 5.

Dit is onze winst bij het gebruik van warmtepompen: voor 1 kW verbruikte elektriciteit kunt u gratis van 1 kW tot 4 kW warmte uit de omgeving halen, die aan de uitgang 2 tot 5 kW warmte aan het huis afgeeft.