Изчисляване на термопомпа въздух-вода за отопление и водоснабдяване

Пример за изчисление на термопомпа

Ще подберем термопомпа за отоплителната система на едноетажна къща с обща площ 70 кв. м със стандартна височина на тавана (2,5 м), рационална архитектура и топлоизолация на ограждащите конструкции, която отговаря на изискванията на съвременните строителни норми. За отопление 1-во тримесечие. m от такъв обект, съгласно общоприетите стандарти, е необходимо да се харчат 100 W топлина. По този начин, за да отоплявате цялата къща, ще ви трябва:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW топлинна енергия.

Избираме термопомпа на марката "TeploDarom" (модел L-024-WLC) с топлинна мощност W = 7,7 kW. Компресорът на блока консумира N = 2,5 kW електроенергия.

Изчисляване на резервоара

Почвата на мястото, определено за изграждане на колектора, е глинеста, нивото на подпочвените води е високо (приемаме калоричността p = 35 W / m).

Мощността на колектора се определя по формулата:

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

Определете дължината на колекторната тръба:

L = 5200/35 = 148,5 м (приблизително).

Въз основа на факта, че е нерационално да се полага верига с дължина над 100 m поради прекомерно високо хидравлично съпротивление, ние приемаме следното: колекторът на термопомпата ще се състои от две вериги - 100 m и 50 m дължина.

Площта на обекта, която ще трябва да бъде разпределена за колектора, се определя по формулата:

S = L x A,

Където А е стъпката между съседните участъци на контура. Приемаме: A = 0,8 m.

Тогава S = 150 х 0,8 = 120 кв. м.

„Термопомпата е много скъпа!“

Всъщност инсталирането на система за геотермално отопление до ключ през 2000-2010 г. струват около 30 000-40 000 долара... Зад толкова висока цена имаше три основни фактора:

• цената на сондажа по това време е била 35-50 USD. за 1 метър. В резултат на това 60-70% от общия бюджет отиде за устройството на външния колектор. Сега, благодарение на кризата, цената на сондажите е спаднала до 15-17 долара. за 1 метър.
• цената на термопомпите сега значително се е понижила както поради засилената вътрешна конкуренция на беларуския пазар, което направи апетитите на местните играчи на този пазар „ограничени“, така и поради световните намаления на цената на оборудването от този тип.
• по-широко въвеждане на "хоризонтални" резервоари, чието инсталиране е два пъти по-евтино от "вертикалното" сондиране и в същото време не отстъпва на "вертикалните" резервоари по ефективност.

В резултат на това днес средната стойност цената на системното устройство "до ключ" (с цялото оборудване и работи) намаля до 9000-15000 щатски долара В същото време не е необходимо да разработвате и одобрявате проект в Министерството на извънредните ситуации, изграждането на "понижаващи се" станции (по време на газификация), инсталирането на комин, спазването на противопожарните разпоредби и т.н.

Видове конструкции на термопомпи

Има следните разновидности:

• ТН "въздух - въздух";
• ТН "въздух - вода";
• TN "почва - вода";
• TH "вода - вода".

Първата опция е конвенционална сплит система, работеща в режим на отопление. Изпарителят е монтиран на открито, а вътре в къщата е монтиран блок с кондензатор. Последният се продухва от вентилатор, поради което в помещението се подава топла въздушна маса.

Ако такава система е оборудвана със специален топлообменник с дюзи, ще се получи HP тип "въздух-вода". Свързан е с водна отоплителна система.

Изпарителят HP от типа "въздух-въздух" или "въздух-вода" може да бъде поставен не на открито, а в изпускателната вентилационна тръба (трябва да бъде принудително). В този случай ефективността на термопомпата ще се увеличи няколко пъти.

Термопомпите от типа "вода - вода" и "почва - вода" използват така наречения външен топлообменник или, както го наричат ​​още, колектор за извличане на топлина.

Схематична схема на термопомпата

Това е дълга контурна тръба, обикновено пластмасова, през която около изпарителя циркулира течна среда. И двата вида термопомпи представляват едно и също устройство: в единия случай колекторът е потопен в дъното на повърхностен резервоар, а във втория - в земята. Кондензаторът на такава термопомпа се намира в топлообменник, свързан към отоплителната система за топла вода.

Свързването на термопомпи по схемата "вода - вода" е много по-малко трудоемко от "почва - вода", тъй като няма нужда да се извършват земни работи. На дъното на резервоара тръбата е положена под формата на спирала. Разбира се, за тази схема е подходящ само резервоар, който не замръзва на дъното през зимата.

Защо термопомпа?

В допълнение към отоплението през студения сезон, помпата ви позволява да преминете към процеса на климатизация в хола през лятото. За да направите това, помпата се прехвърля в обратен режим на работа - охлаждащата функция. За да се осигури екологичната чистота не само на собствените им домове, но и на атмосферата на цялата планета като цяло, използването на термопомпи като отопление е много оправдано. Освен това оборудването може да се похвали дълъг срок на работа, икономия на разходи, безопасност и създаване на комфортна обстановка в дома.
Всички видове енергийни ресурси стават по-скъпи с всеки мандат, така че ревностните собственици са готови да инсталират скъпо оборудване, което ще се изплати, като работи без използването на изкуствено гориво. Покупката на течни, газообразни или твърди горива не е необходима за ефективната работа на термопомпата.

В частни къщи с голяма площ използването на термопомпа заедно с резервен метод за отопление ви позволява да възстановите инвестиционните разходи през шестата година на работа. В същото време се отделя около 6 kW топлина на 1 kW консумирана електроенергия. Термопомпата ви позволява да постигнете температура на водата в системата до 70 ° C.

В къща с инсталирана термопомпа не трябва да използвате услугите на климатик, тъй като през летния период по веригата циркулира охлаждаща течност, която се охлажда в земята до температура 6 ° C. Това е по-евтино от цената, отколкото използването на отделни системи за въздушно охлаждане. За да бъде помпата още по-ефективна, към нея са свързани допълнителни отоплителни клонове на басейна, а през лятото се използва енергия от слънчеви панели.

Термопомпа в действие

Под твърдата кора и мантията на планетата има нажежено ядро. Дълги години напред, през живота на много поколения земляни, ядрото няма да промени температурата си и ще затопли общия ни дом отвътре. В зависимост от климатичните условия, на дълбочина около 50-60 м, температурата на земята е в рамките на 10-14 ° C... Дори и във вечната замръзналост е възможно използването на термопомпа, само трябва да се увеличи дълбочината на полагане на тръбите.

Как работи

Оборудването е проектирано да събира ниски температури на околната среда на дълбочина, да ги преобразува във високотемпературна енергия и да ги прехвърля в домашната отоплителна система. Планетата постоянно излъчва топлина, която се използва за отопление на дома. Топлината се получава от околния въздух и вода, които натрупват слънчева енергия.

Всъщност термопомпата е единица, която наподобява работата на хладилното оборудване. Само в хладилника изпарителят е разположен така, че да отделя ненужна топлина, а в термопомпата е в постоянен контакт с източника естествена топлина:

• използвайки вертикални или наклонени кладенци, взаимодейства със земната маса, разположена под точката на замръзване;
• използването на тръби в дълбочината на топлите езера и реки ви позволява да събирате енергията на незамръзващите водни потоци;
• специални устройства събират температурата на топлия въздух извън жилището.

Движението на горивоносителя през системата се организира от компресор. За да се увеличи температурата, събрана на дълбочината на земята, се използва система от стеснени фунии. Преминавайки през тях под налягане, носителят се свива и повишава температурата. Кондензаторът, инсталиран в системата, отделя енергия за нагряване на течността в отоплителната система, която в крайна сметка отива към радиаторите на вътрешния отоплителен кръг на къщата.

За използване на термопомпата целогодишно системата снабден с два топлообменника... Изпарителят на единия отделя енергия за охлаждане, докато другият действа като доставчик на топлина за отопление на помещението. Източникът за събиране на топлина са земните недра, дъното на незамръзващи резервоари или въздушни маси, от които дългите тръби заемат нискотемпературна енергия.

Структурна схема на помпа на частна къща

• система от тръби за външно, понякога дистанционно събиране, в която топлоносител постоянно се движи;
• работна система на колектора, която включва компресор, тръби, топлообменници, клапани и фунии от различни действия;
• вътрешна отоплителна система на къщата с тръби и радиатори или въздушна охладителна система.

Периодът на експлоатация, през който няма да има повреди на горивното оборудване, производителите и монтажниците на помпи се наричат ​​20 години. Но такова твърдение е малко вероятно, тъй като никой не е отменил законите на физиката и постоянно триене и движещи се части ще се провалят по-рано. Оптималният период на работа без ремонт и подмяна на части може да бъде посочете цифра на 10 години.

Изработване на топлинен генератор със собствените си ръце

Списък на частите и аксесоарите за създаване на топлинен генератор:

• два манометра са необходими за измерване на налягането на входа и изхода на работната камера;
• термометър за измерване на температурата на входящата и изходящата течност;
• клапан за отстраняване на въздушни тапи от отоплителната система;
• входни и изходни разклонителни тръби с кранове;
• ръкави за термометър.

Избор на циркулационна помпа

За да направите това, трябва да вземете решение за необходимите параметри на устройството. Първият е способността на помпата да работи с високотемпературни течности. Ако това състояние се пренебрегне, помпата бързо ще се повреди.

След това трябва да изберете работното налягане, което помпата може да създаде.

За топлинен генератор е достатъчно, че при влизане на течността се отчита налягане от 4 атмосфери, можете да повишите този показател до 12 атмосфери, което ще увеличи скоростта на нагряване на течността.

Работата на помпата няма да има значителен ефект върху скоростта на нагряване, тъй като по време на работа течността преминава през условно тесния диаметър на дюзата. Обикновено се транспортират до 3-5 кубически метра вода на час. Коефициентът на преобразуване на електричеството в топлинна енергия ще има много по-голямо влияние върху работата на топлинния генератор.

Производство на кавитационна камера

Но в този случай потокът на водата ще бъде намален, което ще доведе до нейното смесване със студени маси. Малкото отваряне на дюзата също работи за увеличаване на броя на въздушните мехурчета, което увеличава шумовия ефект от операцията и може да доведе до факта, че мехурчета започват да се образуват вече в камерата на помпата. Това ще съкрати експлоатационния му живот. Както показва практиката, най-приемливият диаметър е 9–16 mm.

По форма и профил дюзите са цилиндрични, конични и заоблени. Невъзможно е да се каже недвусмислено кой избор ще бъде по-ефективен, всичко зависи от останалите инсталационни параметри. Основното е, че вихровият процес възниква още на етапа на първоначалното навлизане на течността в дюзата.

Изчисляване на хоризонталния колектор на термопомпа

Ефективността на хоризонтален колектор зависи от температурата на средата, в която е потопен, топлопроводимостта му, както и от зоната на контакт с повърхността на тръбата. Методът на изчисление е доста сложен, поради което в повечето случаи се използват усреднени данни.

• 10 W - при погребване в суха пясъчна или камениста почва;
• 20 W - в суха глинеста почва;
• 25 W - във влажна глинеста почва;
• 35 W - в много влажна глинеста почва.

По този начин, за да се изчисли дължината на колектора (L), необходимата топлинна мощност (Q) трябва да бъде разделена на калоричността на почвата (p):

L = Q / p.

Посочените стойности могат да се считат за валидни само ако са изпълнени следните условия:

• Парцелът над колектора не е застроен, не е засенчен или засаден с дървета или храсти.
• Разстоянието между съседни завои на спиралата или участъци на "змията" е най-малко 0,7 m.

При изчисляване на колектора трябва да се има предвид, че температурата на почвата след първата година на работа спада с няколко градуса.

Как работят термопомпите

Всяка термопомпа има работна среда, наречена хладилен агент. Обикновено фреонът действа в това си качество, по-рядко амоняк. Самото устройство се състои само от три компонента:

• изпарител;
• компресор;
• кондензатор.

Изпарителят и кондензаторът са два резервоара, които приличат на дълги извити тръби - намотки. Кондензаторът е свързан в единия край към изхода на компресора, а изпарителят към входа. Краищата на намотките са съединени и на кръстовището между тях е монтиран клапан за намаляване на налягането. Изпарителят е в контакт - пряко или косвено - с източника, а кондензаторът е в контакт с отоплителната или БГВ системата.

Как работи термопомпата

Операцията на HP се основава на взаимозависимостта на обема, налягането и температурата на газа. Ето какво се случва вътре в уреда:

1. Амонякът, фреонът или друг хладилен агент, движейки се по изпарителя, се нагрява от източника, например, до температура от +5 градуса.
2. След като премине през изпарителя, газът достига компресора, който го изпомпва до кондензатора.
3. Изпусканият от компресора хладилен агент се задържа в кондензатора от редуциращия клапан, така че налягането му тук е по-високо, отколкото в изпарителя. Както знаете, с увеличаване на налягането температурата на всеки газ се увеличава. Точно това се случва с хладилния агент - той загрява до 60 - 70 градуса. Тъй като кондензаторът се измива от охлаждащата течност, циркулираща в отоплителната система, последният също се загрява.
4. Хладилният агент се изпуска на малки порции през редукционния клапан към изпарителя, където налягането му отново спада. Газът се разширява и охлажда и тъй като част от вътрешната енергия е загубена от него в резултат на топлообмен на предишния етап, температурата му пада под първоначалните +5 градуса. След изпарителя той отново се загрява, след това се изпомпва в кондензатора от компресора - и така на кръг. Научно този процес се нарича цикъл на Карно.

Основната характеристика на термопомпите е, че топлинната енергия се взима от околната среда буквално за нищо. Вярно е, че за неговото извличане е необходимо да се изразходва определено количество електричество (за компресор и циркулационна помпа / вентилатор).

Но термопомпата все още остава много печеливша: за всеки изразходван kW * h електроенергия е възможно да се получат от 3 до 5 kW * h топлина.

Източници на

• 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

Подчинение на елемента въздух: термопомпи "въздух-вода"

Финландия отдавна е една от водещите икономики на Европейския съюз по отношение на скоростта на въвеждане на термопомпи (HP) на глава от населението. Финландската асоциация за термопомпи (Suomen Lämpöpumppuyhdistys, SULPU) публикува интересни статистически данни за продажбите на термопомпи за 2020 г. (фиг. 1) в тази скандинавска страна с нейния суров климат.

Графиката показва, че от няколко поредни години броят на продажбите на геотермално оборудване намалява, докато продажбите на термопомпи въздух-вода нарастват всяка година.Ако преведем тези данни в цифри, ще получим следната картина: продажбите на геотермални термопомпи от 2016 г. спадат от 8491 на 7986 единици, което възлиза на -5,9%, а продажбите на термопомпи въздух-вода от 2020 г. се увеличават от 3709 на 4138 бр., което възлиза на + 11,6%.

Тази динамика се дължи на повишената стабилност на термопомпата въздух-вода поради развитието на науката и технологиите, както и на по-удобни инвестиции и лесна инсталация в сравнение с геотермалните термопомпи.

Водещият производител на отоплителни технологии във Финландия -) - също се е фокусирал върху разработването на ефективни и устойчиви решения за термопомпи въздух-вода в продължение на много години и наскоро успешното пускане на Tehowatti Air е на пазара.

Това е универсално пакетно решение, подходящо за много видове имоти: частни, търговски и обществени. Стартовият пакет винаги включва външно тяло, тоест самата термопомпа въздух-вода и вътрешен модул, който включва: електрически котел и бойлер, изработени от специализирана киселинно-устойчива феритна неръждаема стомана, цялата необходима автоматизация , крепежни елементи и група за безопасност за вътрешните и външните тела ... По този начин всеки клиент и монтажник получава готов за сглобяване „конструктор“ и в най-кратки срокове решава проблема не само с отоплението и водоснабдяването, но и по желание на крайния клиент, дори с климатик на У дома.

Моделната гама включва различни комбинации от външни тела на HP „въздух-вода“ - от бюджетни до „усъвършенствани“ решения, които дават на крайния потребител максимални икономии.

Този вариант е избран за себе си и от енорията на църквата „Успение Богородично“ (Спасител на Сеная) през 2020 г. по време на реконструкцията на храма. Производителят JÄSPI и дистрибуторът DOMAP заедно избраха оптималния пакет оборудване за решаване на този проблем. Предимството на използването на Tehowatti Air се крие не само във факта, че ние предлагаме набор от доставки, който е удобен за монтаж, но и във факта, че това оборудване може лесно да бъде интегрирано в съществуващата система за отопление и топла вода.

Малко история

Каменната църква е основана от архиепископа на Санкт Петербург и Шлиселбург Силвестър на 20 юли 1753 година. Храмът е построен за сметка на богат земеделец Савва Яковлев (Собакин). Преди това Бартоломео Растрели беше смятан за архитект на сградата, сега Андрей Квасов е признат за по-вероятния автор на проекта.

Архитектурата на храма е проектирана в смесен стил. Високият позлатен иконостас се смяташе за един от най-добрите в Санкт Петербург. Забележителни са и рисуването на гръцката писменост и сребърният трон с тегло 6 паунда 38 паунда (около 113,8 кг).

През 2011 г. започна активното развитие на проекта за възстановяване на църквата „Успение Богородично” на площад „Сеная”. През същата година започва работа по възстановяването на храма. Строителите са изправени пред задачата да отворят асфалта и да изчислят приблизителното местоположение на катедралата. Оказа се, че старата основа не е разрушена. Архитектите бяха особено възхитени от светинята на катедралата - олтарната основа. Недалеч от олтарната плоча е намерен запечатан вход към криптата на Спасителя - заровен вход към избите на църквата. Обикновено в криптата били погребвани свещеници и благородни енориаши. Най-вероятно църквата на Спасителя на Сеная ще бъде възстановена на старата основа.

През 2014 г. основата на църквата е призната за обект на културното наследство със специална заповед. Сега на това място е забранен всякакъв вид работа, с изключение на озеленяването и възстановяването на църковната сграда.

На място въздушна система Tehowatti

На мястото е инсталирана термопомпа въздух-вода JÄSPI Tehowatti Air с външен инверторен модул Nordic 16 - тази система е разработена за ефективно отопление, охлаждане и захранване с топла вода както в нови, така и в обновени съоръжения.При проектирането му беше обърнато специално внимание на лекотата на инсталиране и лекотата на използване. Тази система е пусната в експлоатация и успешно работи за отопление на подово отопление с вода и подаване на топла вода в обществена сграда. Външното тяло на термопомпата въздух-вода Nordic 16 ефективно работи при външни температури до –25 ° C, като същевременно може да подава отоплителна среда, загрята до 63–65 ° C в отоплителната система.

Нека обърнем внимание на детайлите. Както беше отбелязано по-горе, вътрешният резервоар на системата JÄSPI Tehowatti Air е изработен от киселиноустойчива феритна неръждаема стомана, която се използва при особено трудни условия в системата за БГВ.

Също така, зареждащата намотка на термопомпата е направена от гребен от неръждаема стомана. Тази намотка осигурява бързо, енергийно ефективно и точно зареждане. Чрез вътрешното тяло топлината се разпределя вътре в стаята и за отопление на битовата вода.

Ако термопомпата не получава от улицата достатъчно количество енергия за нуждите на обекта, тогава автоматичното отопление и необходимата допълнителна топлина се осигуряват с помощта на електрическия нагревателен елемент на вътрешния блок на HP.

Финландските висококачествени компоненти и материали Tehowatti Air осигуряват дългосрочни икономии под формата на ниска консумация на енергия без честа поддръжка на оборудването. Както външните, така и вътрешните тела работят с ниски нива на шум.

Системите за термопомпа въздух-вода JÄSPI Tehowatti Air са проектирани и произведени във Финландия, имат най-доброто качество до най-малките детайли, практически не изискват поддръжка и са високо надеждни (решаване на проблем на клиента със среден експлоатационен живот 20-25 години). Когато създава своето оборудване, JÄSPI ("Yaspi") използва високо ниво на познания в областта на отоплението и дългогодишен опит в експлоатацията на оборудването в суровите северни условия.

Характеристики на кладенци за термопомпи

Основният елемент в работата на отоплителната система при използване на този метод е кладенецът. Пробиването му се извършва с цел да се монтира специална геотермална сонда и термопомпа директно в нея.

Организацията на отоплителна система, базирана на термопомпа, е рационална както за малки частни вили, така и за цели земеделски земи. Независимо от площта, която ще трябва да се отоплява, преди да се пробият кладенци, трябва да се извърши оценка на геоложкия участък в обекта. Точните данни ще помогнат за правилното изчисляване на броя на необходимите кладенци.

Дълбочината на кладенеца трябва да бъде избрана по такъв начин, че да може не само да осигури достатъчно топлина на разглеждания обект, но и да позволи избора на термопомпа със стандартни технически характеристики. За да се увеличи топлопредаването, специален разтвор се излива в кухината на кладенците, където се намира вградената верига (като алтернатива на разтвора може да се използва глина).

Основното изискване за сондажни кладенци за термопомпи е пълната изолация на всички без изключение хоризонти на подземните води. В противен случай проникването на вода в подлежащите хоризонти може да се разглежда като замърсяване. Ако охлаждащата течност попадне в подпочвените води, това ще има отрицателни последици за околната среда.

Какво е термопомпа?

Термопомпата е изобретена преди 150 години от лорд Келвин и е наречена като умножител на топлината. Състои се от компресор, подобен на конвенционалния хладилник, и два топлообменника. Принципът на работа може да се сравни с този на хладилника. Последният има решетка в задната част, която се загрява, във фризера се охлажда. Ако вземем този фризер, дадем епруветките, поставим фреоновите тръби във ваната, тогава водата във ваната ще се охлади и решетката ще се затопли отзад, а хладилникът ще изпомпва топлина от ваната и ще загрява стая през решетката. Термопомпата работи по същия начин.

Тук в земята се забиват две тръби.Тогава те се разминават и в тази къща са пробити около 350 течащи метра кладенци. Във всяка ямка се вкарва сонда с форма на у. Течността протича през тази сонда и се затопля от топлината на земята. Температура от около -1 градуса излиза от термопомпата, а +5 градуса се връща от земята. Това е затворена система с тази циркулационна помпа, тя се изпомпва и топлината се отстранява и пренася в къщата. Тези две тръби затоплят топъл под. Обикновен хладилник, но с по-мощен компресор.

Домашна електроника в китайски магазин.

Цени за сондажни кладенци за термопомпи

Разходите за инсталиране на първата верига на геотермално отопление

Защо избрах термопомпа за отоплението и водоснабдяването на дома си?

И така, купих парцел за построяване на къща без газ. Перспективата за доставка на газ е след 4 години. Трябваше да решим как да живеем до този момент.

Бяха разгледани следните опции:

1. 1) резервоар за газ 2) дизелово гориво 3) пелети

Разходите за всички тези видове отопление са съизмерими, затова реших да направя подробно изчисление по примера на резервоар за газ. Съображенията бяха следните: 4 години за внос на втечнен газ, след това подмяна на дюзата в котела, подаване на основния газ и минимални разходи за преработка. Резултатът е:

• за къща от 250 м2, цената на котел, резервоар за газ е около 500 000 рубли
• целият обект трябва да бъде изкопан
• наличност на удобен достъп за зареждащо гориво за в бъдеще
• поддръжка от около 100 000 рубли годишно:
• къщата ще има отопление + топла вода
• при температура от -150 ° C и по-ниска, разходите са 15-20 000 рубли на месец).

Обща сума:

• резервоар за газ + котел - 500 000 рубли
• операция за 4 години - 400 000 рубли
• доставка на главната газова тръба до обекта - 350 000 рубли
• подмяна на дюзата, поддръжка на котел - 40 000 рубли

Общо - 1 250 000 рубли и много шум около въпроса за отоплението през следващите 4 години! Личното време по отношение на парите също е прилична сума.

Поради това изборът ми се падна на термопомпа с пропорционални разходи за пробиване на 3 кладенци с по 85 метра и закупуването му с монтаж. Термопомпата Buderus 14 kW работи в продължение на 2 години. Преди година инсталирах отделен брояч за него: 12 000 кВтч годишно !!! По отношение на парите: 2400 рубли на месец! (Месечното плащане за газ ще бъде повече) Отопление, топла вода и безплатен климатик през лятото!

Климатикът работи чрез повишаване на охлаждащата течност при температура от + 6-8 ° C от кладенците, която се използва за охлаждане на помещенията чрез конвенционални вентилаторни конвектори (радиатор с вентилатор и температурен сензор).

Конвенционалните климатици също са много енергоемки - поне 3 kW на стая. Тоест 9-12 kW за цялата къща! Тази разлика трябва да се вземе предвид и при изплащането на термопомпата.

Така че възвръщаемостта след 5-10 години е мит за тези, които седят на газопровода, останалите са добре дошли в клуба на „зелените“ потребители на енергия.

Собственици на въздушни термопомпи от ОНД

Алина Шувалова, Днепър (Днепропетровск), Украйна

Те изоставиха централизираното отопление и инсталираха термопомпа въздух-въздух в апартамента (инициатива на съпруга ми). Икономиите са значителни, поради факта, че навсякъде има пластмасови прозорци, къщата е изолирана, а от всички страни апартаментите се отопляват.

Случи се така, че само малко загряваме апартамента и сами можем да регулираме температурата. Когато сме на работа, а детето е на училище, помпата е изключена, тя е на таймера и се включва, когато синът се прибере (през това време апартаментът няма време да се охлади).

Кашевич Алексей, Беларус

Купих термопомпа въздух-въздух за къщата си (преди това се отопляваше с печка). Отначало всичко вървеше като по часовник, а когато дойде студът, задръстванията започнаха да излитат постоянно.Не отдадох никакво значение на това и когато започнах да нокаутирам постоянно, се обадих на електротехник.

Както се оказа, в студено време той консумира твърде много електроенергия и нашата мрежа не е предназначена за това. Имаше избор - или да се върне към отоплението на печката, или да седне на студено. Като цяло сезонът се оказа не особено комфортен, не съм решил какво да правя по-нататък. Твърде скъпо е да се полага и свързва по-мощен кабел.

Нюанси на инсталацията

При избора на термопомпа вода-вода е важно да се изчислят условията на работа. Ако линията е потопена във водоем, трябва да вземете предвид нейния обем (за затворено езеро, езерце и т.н.), а когато е монтиран в река, скоростта на тока

Ако се направят неправилни изчисления, тръбите ще замръзнат с лед и ефективността на термопомпата ще бъде нула.

Какво е чилър и как работи

При вземане на проби от подземните води трябва да се вземат предвид сезонните колебания. Както знаете, през пролетта и есента количеството подземни води е по-голямо, отколкото през зимата и лятото. А именно основното време на работа на термопомпата ще бъде през зимата. За да изпомпвате и изпомпвате вода, трябва да използвате конвенционална помпа, която също консумира електричество. Разходите му трябва да бъдат включени в общата сума и едва след това трябва да се вземат предвид ефективността и периодът на изплащане на термопомпата.

чудесен вариант е да използвате артезианска вода. Той излиза от дълбоките слоеве чрез гравитация, под налягане. Но ще трябва да инсталирате допълнително оборудване, за да го компенсирате. В противен случай компонентите на термопомпата могат да бъдат повредени.

Единственият недостатък на използването на артезиански кладенец е цената на сондажа. Разходите няма да се изплатят скоро поради липсата на помпа за вдигане на вода от конвенционален кладенец и изпомпване в земята.

Технология на работа на отоплителния топлинен генератор

В работното тяло водата трябва да получава повишена скорост и налягане, което се извършва с помощта на тръби с различен диаметър, стесняващи се по протежение на потока. В центъра на работната камера се смесват няколко потока под налягане, което води до феномена на кавитация.

За да се контролират скоростните характеристики на водния поток, на изхода и в хода на работната кухина са инсталирани спирачни устройства.

Водата се придвижва до дюзата в противоположния край на камерата, откъдето тече в обратна посока за повторна употреба с помощта на циркулационна помпа. Нагряването и генерирането на топлина се дължи на движението и рязкото разширяване на течността на изхода от тесния отвор на дюзата.

Положителни и отрицателни свойства на топлинните генератори

Кавитационните помпи се класифицират като прости устройства. Те преобразуват механичната двигателна енергия на водата в топлинна енергия, която се изразходва за отопление на помещението. Преди да изградите кавитационна единица със собствените си ръце, трябва да се отбележат плюсовете и минусите на такава инсталация. Положителните характеристики включват:

• ефективно генериране на топлинна енергия;
• икономичен в експлоатация поради липсата на гориво като такова;
• достъпна опция за закупуване и изработване сами.

Топлинните генератори имат недостатъци:

• шумна работа на помпата и явления на кавитация;
• материалите за производство не винаги са лесни за получаване;
• използва приличен капацитет за стая от 60–80 м2;
• заема много полезно пространство в стаята.

Пробиване на кладенец за система с термопомпа

По-добре е да поверите устройството на кладенеца на професионална организация за монтаж. Оптимално е представителите на компанията, продаваща термопомпата, да направят това. Така че, можете да вземете предвид всички нюанси на пробиване и местоположението на сондите от конструкцията и да изпълните други изисквания.

Специализирана организация ще съдейства за получаване на разрешение за пробиване на кладенец за сонди за термопомпа с наземен източник. Съгласно законодателството използването на подземни води за икономически цели е забранено. Говорим за използването за всякакви цели на водите, разположени под първия водоносен хоризонт.

По правило процедурата за пробиване на вертикални системи трябва да бъде съгласувана с органите на държавната администрация. Липсата на разрешителни води до наказания.

След получаване на всички необходими документи започва инсталационната работа по следния ред:

• Точките за сондиране и разположението на сондите на площадката се определят, като се вземат предвид разстоянието от конструкцията, особеностите на ландшафта, наличието на подпочвени води и др. Поддържайте минимална разлика между кладенците и къщата от поне 3 m.
• Внася се сондажно оборудване, както и оборудване, необходимо за ландшафтна работа. За вертикален и хоризонтален монтаж е необходима бормашина и отборен чук. За пробиване на почвата под ъгъл се използват сондажни платформи с контур на вентилатора. Най-широко използваният модел е верижен модел. Сондите се поставят в получените кладенци и пролуките се запълват със специални разтвори.

Пробиването на кладенци за термопомпи (с изключение на клъстерно окабеляване) е разрешено на разстояние най-малко 3 м от сградата. Максималното разстояние до къщата не трябва да надвишава 100 м. Проектът се изпълнява въз основа на тези стандарти .

Каква дълбочина на кладенеца трябва да бъде

Дълбочината се изчислява въз основа на няколко фактора:

• Зависимостта на ефективността от дълбочината на кладенеца - има такова нещо като годишно намаляване на топлопреминаването. Ако кладенецът има голяма дълбочина и в някои случаи се изисква да се направи канал до 150 м, всяка година ще има намаляване на показателите на получената топлина, с течение на времето процесът ще се стабилизира. максималната дълбочина не е най-доброто решение. Обикновено се правят няколко вертикални канала, отдалечени един от друг. Разстоянието между кладенците е 1-1,5 m.
• Изчисляването на дълбочината на пробиване на кладенец за сонди се извършва, като се вземе предвид следното: общата площ на прилежащата територия, наличието на подпочвени води и артезиански кладенци, общата нагрята площ. Така например, дълбочината на пробиване на кладенци с висока подземна вода е рязко намалена в сравнение с производството на кладенци в пясъчна почва.

Създаването на геотермални кладенци е сложен технически процес. Цялата работа, от проектната документация до пускането в експлоатация на термопомпата, трябва да се извършва изключително от специалисти.

За да изчислите приблизителните разходи за работа, използвайте онлайн калкулатори. Програмите помагат да се изчисли обемът на водата в кладенеца (влияе върху количеството на необходимия пропилей гликол), неговата дълбочина и извършват други изчисления.

Как да запълним кладенеца

Изборът на материали често зависи изцяло от самите собственици.

Изпълнителят може да ви посъветва да обърнете внимание на вида на тръбата и да препоръчате състава за запълване на кладенеца, но окончателното решение ще трябва да се вземе независимо. Какви са опциите?

• Тръби, използвани за кладенци - използвайте пластмасови и метални контури. Практиката показва, че вторият вариант е по-приемлив. Срокът на експлоатация на метална тръба е най-малко 50-70 години, стените на метала имат добра топлопроводимост, което увеличава ефективността на колектора. Пластмасата е по-лесна за инсталиране, така че строителните организации често я предлагат.
• Материал за запълване на празнини между тръбата и земята. Запушването на кладенец е задължително правило, което трябва да се изпълни. Ако пространството между тръбата и земята не е запълнено, с времето настъпва свиване, което може да навреди на целостта на веригата. Пропуските се запълват с всякакъв строителен материал с добра топлопроводимост и еластичност, като Betonit.Пълненето на кладенеца за термопомпата не трябва да възпрепятства нормалната циркулация на топлината от земята до колектора. Работата се извършва бавно, за да не останат кухини.

Дори ако пробиването и позиционирането на сондите от сградата и една от друга се извършва правилно, след една година ще се наложи допълнителна работа поради свиването на колектора.

Термопомпи: принцип на действие и приложение

Вторият закон на термодинамиката казва: Топлината може да се движи спонтанно само в една посока, от по-нагрято тяло към по-малко нагрято и този процес е необратим. Следователно всички традиционни отоплителни системи се основават на нагряване на определен топлоносител (най-често вода) до температура, по-висока от необходимата за комфорт, и след това привеждат този топлоносител в контакт с по-студения въздух на помещението и самата топлина, според до 2-ро началото на термодинамиката, ще се премести към този въздух, нагрявайки го. И това е парадигмата на съвременното отопление: ако искате да затоплите човек - загрейте въздуха, в който той е! И за да нагреете охлаждащата течност, трябва да изгорите гориво, следователно при всички тези форми на отопление процесът на горене е включен с всички произтичащи от това последствия (опасност от пожар, емисии на въглероден диоксид, резервоар за съхранение на гориво или не много естетична тръба в близост стената на къщата). Но запасите от гориво, макар и големи, не са неограничени. И ако това е невъзобновяем консуматив, който трябва да свърши някога, тогава не би трябвало да е изненадващо, че цената за него непрекъснато расте и ще продължи да расте в бъдеще. Сега, ако беше възможно да се използва за отоплителен процес някакъв попълнен източник на топлина, тогава процесът на нарастване на стойността можеше да бъде спрян (или забавен) и, може би, да се отърве от негативните последици от процеса на горене. Един от първите, който се замисли за това през 1849 г., беше Уилям Томпсън, английският физик, който по-късно стана известен като лорд Келвин. Възможно ли е да се получи необходимата топлина не чрез нагряване, а чрез пренасяне, изнасяне някъде навън и пренасяне вътре в стаята. Същият 2-ри закон на термодинамиката казва, че можете да стартирате топлината в обратна посока, като я прехвърляте от по-студена (например от външен въздух) към по-топла (въздух в помещенията), но за това трябва да похарчите енергия (или, както физиците кажете, вършете работа). Колко топъл може да бъде студеният въздух? - ще кажете. След това отговорете на един въпрос: -15⁰C по-топла ли е от -25⁰C? Правилно по-топло! Ако вземете енергия от въздуха при -15⁰С, тогава тя ще се охлади, да речем, до -25 С. Но как да поемете тази енергия и може ли да се използва? През 1852 г. лорд Келвин формулира принципите на работа на топлинен двигател, който предава топлина от източник с ниска температура на потребител с по-висока температура, наричайки това устройство „умножител на топлината“, който сега е известен като „термопомпа“ ". Такива източници могат да бъдат почва, вода в резервоари и кладенци, както и околните въздух. Всички те съдържат ниско потенциална енергия, натрупана от слънцето. Просто трябва да се научите как да го приемате и трансформирате във форма с по-висока температура, подходяща за употреба. Всички тези източници са възобновяеми и напълно екологични. Ние не въвеждаме никаква допълнителна топлина в системата "Земя", а просто я преразпределяме, като я вземаме на едно място (отвън) и я прехвърляме на друго (вътрешен потребител). Това е напълно нов подход за създаване на комфортен вътрешен климат. Навън температурата варира в широки граници: от „много студено“ до „много горещо“ и човек се чувства комфортно в доста тесен температурен диапазон от +20 .. + 25⁰С и именно тази температура той създава в дома си. Ако температурата в къщата трябва да бъде повишена (отопление през зимата), можете да вземете липсващата топлина от улицата и да я прехвърлите в къщата, а не да създавате източник на повишена температура вътре чрез изгаряне на гориво (традиционни котли)! И ако температурата в къщата трябва да бъде понижена (охлаждане през лятото), излишната топлина може да бъде отстранена чрез прехвърляне от стаята на улицата. Последното се реализира чрез всички познати ни климатици. И така, какво имаме? За отопление помещения използваме едни и същи устройства: котли, печки и т.н., работещи чрез изгаряне на гориво вътре и за охлаждане - други: климатици, които пренасят излишната топлина от къщата на улицата. И колко изкушаващо би било да имаш едно устройство за всички случаи: универсална климатична единица, която поддържа комфортна температура в дома през цялата година, просто чрез прехвърляне на топлина отвън навътре или обратно! Сега ще ви покажем, че са възможни чудеса.

Да се ​​върнем към термопомпата. Как работи? Той се основава на така наречения обратен цикъл на Карно, познат ни от училищния курс по физика, както и свойството на веществото по време на изпаряване да абсорбира топлина, а по време на кондензация (трансформация в течност) - да го отделя... За по-добро разбиране, нека се обърнем към аналогия. Всички имаме хладилник.

Замисляли ли сте се някога как работи? Изглежда, че неговата задача е „да създаде студ“: но така ли е? Всъщност храната вътре в хладилника се охлажда, като отнема топлина от нея. Да приемем, че сте донесли охладено месо от магазина при температура от + 1⁰C и сте го хвърлили във фризера. След известно време месото замръзна и температурата му стана -18⁰С. Взехме от него цели 19⁰C топлина и къде отиде тази топлина? Ако сте докоснали задната стена на хладилника (обикновено той е направен под формата на намотка), ще откриете, че е топло и понякога горещо. Това е топлината, взета от месото (същите тези 19⁰C) и пренесена към задната стена. Но в процеса на охлаждане месото имаше междинни температури от -5⁰С и -10⁰С, но хладилникът все пак успя да поеме топлина от него, охлаждайки го все повече и повече. Това означава, че дори от замразено месо с температура -10⁰C, можете да вземете топлина, като го превърнете в месо с температура -18⁰C: това означава, че тази топлина е присъствала там, но в нискотемпературна форма. И хладилникът успя не само да поеме тази нискотемпературна топлина, но и да я превърне във високотемпературна форма. Топлината от задната страна на хладилника може да ви помогне да се затоплите, като се облегнете на него. В известен смисъл студено парче месо ни затопли с топлината, която съдържаше, въпреки че е трудно да повярваме веднага. Научихме какво направи хладилникът с парче месо: той отне топлината от него (отвътре) и го прехвърли на задната стена (отвън). Сега е моментът да разберете как го е направил? Вътре в хладилника преминава друга намотка, подобна на първата, и те заедно образуват затворен контур, в който с помощта на компресор циркулира лесно изпарен газ - фреон. Само че не циркулира свободно. Преди да влезе в хладилника, диаметърът на тръбата на бобината рязко се стеснява и след това рязко се разширява след нея. Фреонът, движейки се през тръбата поради работата на компресора, "изстисквайки" през тясното гърло, навлиза във вакуумната зона (по-ниско налягане), тъй "Неочаквано" попада в силно увеличен обем (спад на налягането). Попадайки в зоната с ниско налягане, фреонът започва интензивно да се изпарява (превръща се в газообразно състояние) и, преминавайки по вътрешната намотка, абсорбира топлина от стените си, а те от своя страна взимат топлина от околния въздух вътре в хладилника . Резултат: въздухът отвътре се охлажда и храната се охлажда от контакт с него. И така, както при релейното състезание, по веригата, изпаряващият се фреон причинява изтичане на топлина от продуктите към самия фреон: до края на "пътуването" по вътрешната намотка температурата на фреона се повишава с няколко градуса. Следващата порция фреон отнема следващата порция топлина вътре. Чрез регулиране на степента на вакуум можете да регулирате температурата на изпаряване на фреона и съответно температурата на охлаждане на хладилника. Освен това „нагретият“ фреон се изсмуква от компресора от вътрешната намотка и навлиза във външната намотка, където се компресира до определено налягане, тъй като в другия край на външната намотка е "предотвратена" от тесен отвор, наречен Дросел или термостатичен (разширителен) клапан. В резултат на компресията на фреонов газ температурата му се повишава, да речем, до +40 .. + 60⁰С, и преминавайки през външната намотка, той отделя топлина към външния въздух, охлажда се и се превръща в течно състояние (кондензира ). Освен това фреонът отново се озовава пред тясно гърло (задушаване), изпарява се, отнема топлина и процесът се повтаря отново. Следователно се нарича вътрешната намотка, където фреонът се изпарява, отнема топлина Изпарител, и се нарича външната намотка, където фреонът, кондензирайки, отделя поетата топлина Кондензатор... Устройството, описано тук, отнема топлина на едно място (отвътре) и го прехвърля на друго място (отвън). Характерна особеност на устройството е, че затворената верига, през която циркулира фреонът, е разделена на 2 зони: зона с ниско налягане (вакуум), където фреонът може да се изпарява интензивно, и зона с високо налягане, където се кондензира. Сепараторът на тези две зони е дроселиращият отвор и поддържането на толкова различни налягания в един затворен контур става възможно благодарение на работата на компресора, който изисква енергия. (Ако компресорът спре, след известно време налягането в изпарителя и кондензатора ще се изравни и процесът на прехвърляне ще спре). Тези. устройството е в състояние да прехвърля топлина от по-студена към по-топла, но само чрез изразходване на определено количество енергия. Тези. опростено, като вземете хладилника и отворите вратата му към улицата и завъртите задната стена вътре в стаята, можете да го затоплите. Необходимо е само свежият въздух с външна температура винаги да попада в хладилника и охладеният от контакт с вътрешния топлообменник да се отстранява. Това може лесно да се осъществи чрез инсталиране на вентилатор на входа, който да задвижва нови порции въздух върху бобината. След това топлината, отнета от външния въздух, ще се пренесе вътре в стаята, затопляйки я. Тези. хладилник, отворена врата навън и има обикновена термопомпа. Първите серийно произведени термопомпи с източник на въздух изглеждаха така. Приличаха на климатици за прозорци. Тоест представляваше метална кутия, вмъкната в отвора на прозореца, обърната към изпарителя навън, а кондензатора навътре. Пред изпарителя имаше вентилатор, който задвижваше потоци чист въздух през нагревателните топлообменници, а от другата страна на кутията излизаше охладен въздух. Изпарителят беше отделен от кондензатора чрез изолиращ слой. Във вътрешната намотка имаше и вентилатор, който прокарваше въздуха на помещението през топлообменника си и издухваше вече затопления въздух. С по-нататъшно усъвършенстване на устройството, външната част беше отделена от вътрешната част и започна да изглежда като разделена климатична система. Двете части на цялото са свързани помежду си с топлоизолирани медни тръби, в които циркулира фреон, и електрически кабели за захранване и управляващи сигнали. Съвременните въздушни термопомпи са сложно устройство с интелигентно електронно управление, способно да работи автономно, безпроблемно да регулира работата си в зависимост от външната температура, зададената вътрешна температура и редица режими. Това ви позволява да получите допълнителни икономии на консумирана електроенергия.

Основната класификация на термопомпите (HP) е направена според източник с нисък потенциал, от който се взима енергия (въздух, почва, вода) и до потребител - топлоносител, който обменя топлина с кондензатор и впоследствие се използва в отоплителната система (въздух, вода; вместо вода понякога се използва антифриз). Нека изброим най-често срещаните:

1. Въздушни топлинни помпи (VTN). Най-достъпна категория, особено въздух-въздух.

-TH въздух-въздух

-TH въздух-вода

2. Термопомпи за земни източници (GTN). Най-скъпата категория, защото изисква скъпи изкопи или сондажи, стотици метри тръби и голям обем антифриз.

-TH почва-вода

3. Водни термопомпи. Тръби с антифриз се полагат на дъното на резервоар (езеро, езерце, море ...) или два артезиански кладенци (прясна вода се взема от единия кладенец, а охладената вода се оттича в другия). Високата цена зависи от това кой начин за достъп с вода - източник на топлина - се използва. Но така или иначе не е евтино!

-TH вода-вода

Сега - най-важното нещо: Относно победата... Всяка от изброените термопомпи ви позволява да получите повече енергия, отколкото е била изразходвана за нейното прехвърляне (работа на компресора, вентилатори, електроника ...). Ефективността на термопомпата се изчислява, като се използва коефициентът на ефективност COP (Coefficient Of Performance), който е равен на съотношението на получената топлинна енергия (в kW * h) към консумираната електрическа енергия. Тази безразмерна стойност показва колко пъти повече топлинна енергия се произвежда от термопомпата спрямо консумираната. COP зависи от температурната разлика между Източника (външна нискотемпературна топлина) и Потребителя (температура в къщата +20 .. + 25⁰С) и обикновено варира от 2 до 5.

Това е нашата печалба при използване на термопомпи: за 1 kW консумирана електроенергия можете да получите от 1 kW до 4 kW топлина безплатно от околната среда, която на изхода дава от 2 до 5 kW топлина на къщата.