Hvad er en varmepumpe? Formål, driftsprincip, pumpetyper, installation og konfiguration

Indholdsfortegnelse:

Hvad er en varmepumpe? Formål, driftsprincip, pumpetyper, installation og konfiguration
Hvad er en varmepumpe? Formål, driftsprincip, pumpetyper, installation og konfiguration

Video: Hvad er en varmepumpe? Formål, driftsprincip, pumpetyper, installation og konfiguration

Video: Hvad er en varmepumpe? Formål, driftsprincip, pumpetyper, installation og konfiguration
Video: Heat Pumps Explained - How Heat Pumps Work HVAC 2024, November
Anonim

Når du vælger et alternativ til standardvarmesystemer, er det ønskeligt at vide, hvad en varmepumpe er? Et sådant design bruges aktivt i udlandet, i Rusland er en sådan konfiguration en nyhed. Dette skyldes de høje omkostninger ved udstyr og dets installation samt utilstrækkelig viden om alle finesser og fordele ved denne enhed. Til reference: mere end 90 % af husene i Norge og Sverige opvarmes på denne måde. Overvej funktionerne og egenskaberne ved dette design.

Varmepumpe til hjemmet
Varmepumpe til hjemmet

Description

Hvad er en varmepumpe? Denne enhed er en pumpe, der absorberer potentielt lav termisk energi fra miljøet og overfører den til varmeforsyningssystemer med en øget temperatur. Det er værd at bemærke, at de fleste naturressourcer har energireserver, herunder frost. Selv i den hårdeste vinter kan et hjem opvarmes med naturlig energi.

Ændring af de enheder, der overvejes, afhænger af typen af modtaget energikilde (jord, luft, vand). af de flesteEn populær og praktisk enhed er en geotermisk enhed, der omdanner jordens energi. Derudover er den optim alt egnet til indenlandske klimaforhold. Dette er ret relevant for næsten alle regioner i Den Russiske Føderation.

Arbejdsprincip

En jordvarmepumpe til et hjem fungerer efter et af tre principper:

  1. Gennem et specielt rør i brønden føres grundvandet op til overfladen. De har et bestemt temperaturregime, der passerer gennem veksleren, de overfører den tilgængelige varme, som opvarmer hjemmet. Derefter vender vandet naturligt tilbage (nedstrøms).
  2. En beholder med frostvæske sænkes ned i brøndhullet til en dybde på 70-100 meter, hvis temperatur afviger fra den omgivende jord. Jordvarmepumpen accelererer væsken og leverer den derefter til termoveksleren. Som et resultat af denne proces frigives varme.
  3. I denne mulighed er det ikke nødvendigt at bore en brønd. Det er værd at bemærke, at huset skal være placeret i nærheden af reservoiret. Arbejdslinjen lægges langs bunden af dammen, som et resultat af hvilket vand pumpes med yderligere varmeudvinding fra det. Nuancen af denne metode er den tilstrækkelige dybde af reservoiret, som vil gøre det muligt at udvinde energi under isen op til 15 kubikmeter tilgængeligt vand.

Betjening af et geotermisk system, ligesom andre analoger, gør det ikke kun muligt at opvarme boligsektoren, men også at opvarme garagen, drivhuset og anden kommunikation.

Tilslutningsdiagram til varmepumpe til hjemmet
Tilslutningsdiagram til varmepumpe til hjemmet

Dignity

Hvad er en varmepumpe, og hvad er den til, er angivet ovenfor. Lad os derefter se på fordelene ved dette system.

  1. Høj effektivitet. Omkring 4-6 kilowatt varmeforsyning kommer ud af en kilowatt forbrugsvarer (el). Dette er en størrelsesorden større end nogen traditionelle brændstofkedler.
  2. Enhedens autonomi ligger i, at dens drift ikke kræver organisk materiale. Dette eliminerer problemet med at lægge den passende kommunikation.
  3. Alsidighed. Et sæt kombinerer vand-, varme- og køleenheder.
  4. Højt sikkerhedsniveau. I modsætning til kedler, som har potentiale til at eksplodere eller antænde, omfatter dette design ikke elementer, der, hvis de opvarmes, kan forårsage brand. Derudover er alle dele sikre for miljøet og termiske ekstremer.
  5. Plideligheden af enheden er garanteret af indbygget automatisering, som kan vedligeholdes af en operatør uden særlige færdigheder.
  6. Langt arbejdsliv. Enheden holder fra 30 til 50 år, hvilket er meget højere end standardvarmesystemer.

Funktioner

Varmepumpedrift er ikke kun økonomisk, men også praktisk. Følgende fakta vidner om dette:

  • minimumssted for arrangement (sonden er placeret under jorden, hvilket udelukker dens skade);
  • miljøet er ikke forurenet, hvilket opfylder alle internationale standarder;
  • ingen specieltilladelse til at installere dette udstyr, hvilket i høj grad forenkler papirarbejdet på hele byggefasen;
  • Byggeriet betaler sig i løbet af et par år.
Foto af en varmepumpe til et hjem
Foto af en varmepumpe til et hjem

Drift og vedligeholdelse

Betjening af en varmepumpe til hjemmet er identisk med driften af et køleskab, som alle kender. Forskellen er, at enheden i stedet for kold producerer varme. Freon er det aktive stof i dette system. Det er en flydende gas, der har et lavt kogepunkt. Fordamper, det tager varme, returnerer det i processen med kondens. For at sikre korrekt funktion, bør dimensionerne af tilbehøret ikke overstige målene på en standard automatisk vaskemaskine.

Varmepumpe - internt kredsløbsprincip:

  • arbejdssystemet er i vand eller under jorden;
  • designskemaet omfatter en kollektorveksler og forbindende rørledninger med intern interaktion med forsyning fra jord eller vand;
  • systemet inkluderer kommunikationsenheder konfigureret til generel konfiguration;
  • det er muligt at styre systemet ved at styre processen gennem en personlig computer eller tablet (smartphone).
  • køleenhed er designet til central og lokal placering af kølesystemer;
  • der er en ekstra pumpeenhed, der er ansvarlig for gulvvarme.

Designnuancer

Varmepumpesystemet sørger for en jævn fordeling af varme over hele området. Der observeres ingen overophedningszoner,kølevæskens maksimale temperatur overstiger norm alt ikke 33 grader. Statistikker viser, at dette er 2-3 procent lavere i form af besparelser sammenlignet med standardtype radiatorer.

Strukturelt er denne type opvarmning opdelt i to varianter: bivalente og monovalente systemer. Begge konfigurationer inkluderer en varmevekslermanifold og radiatorer med binderør. Fittings med pakninger og vandhaner er også forbundet til dem.

Varmepumpe element
Varmepumpe element

Opvarmning

Det er mere relevant at opvarme et hjem med en varmepumpe i områder med et barskt klima ved hjælp af et bivalent design. Takket være den anden varmekilde udvides rækkevidden af tilførte temperaturer, hvilket gør det muligt at nå temperaturer op til 20 grader Celsius.

Det er værd at bemærke, at strømmen ved installation af en varmepumpe er begrænset til 75-80 procent af den mulige effekt. De manglende parametre kompenseres af en ekstra varmekilde. Samtidig er præstationsforskellene ubetydelige. Fokuserer vi på fuldgyldig opvarmning med jordvarmeanlæg, er det muligt at tilslutte en vand-elvarmer til anlægget, som vil fungere norm alt, hvis den omgivende temperatur ikke kommer under 20 minusgrader.

Sammenligning med alternative kilder

Installationen af en varmepumpe er relevant i regioner, hvor der ikke er en global gasledning, og det er ikke altid rentabelt og praktisk at købe en varmekilde på flaske. Sammenlignet med træ og kul er det pågældende system meget mere effektivt og gør det ikkekræver betydelige arbejdsomkostninger.

Andre fordele:

  • kedel med flydende kølemiddel kræver en betydelig mængde råmateriale og et særligt rum, hvilket er uegnet til små landejendomme;
  • elektrisk opvarmning er væsentligt dyrere;
  • gasudstyr er også dyrt og kræver alle mulige tilladelser og installationsregler.

På trods af at det er dyrere at installere en varmepumpe end at installere gasudstyr, kræver energi fra miljøet ikke efterfølgende en månedlig betaling. Den økonomiske effekt vil vise sig i løbet af få måneder.

Varmepumper til hjemmet
Varmepumper til hjemmet

Tilbagebetaling

I en numerisk værdi er ydeevnen af det pågældende aggregat ikke så let at beregne. Disse oplysninger afhænger af enhedens startpris og dens driftsbetingelser. Under alle omstændigheder er mængden af energi, der forbruges af den specificerede enhed, 3-4 gange mindre end for alternative varmesystemer.

Maksimal effektivitet opnås, når følgende regler overholdes:

  1. Det opvarmede rum skal isoleres til en tabsparameter på mindst 100 W/sq. m. Dette forhold er en afgørende faktor for rentabiliteten af at installere en varmepumpe.
  2. Det pågældende udstyr skal tilsluttes lavtemperaturvarmekilder. Disse leverandørers termiske område bør variere mellem 30-40 grader Celsius (varme gulve, konvektorer, klimaanlæg osv.).
Termiskpumpe i snittet
Termiskpumpe i snittet

Installation og vedligeholdelse

Varmeveksleren i hele systemet er den mest "langlidende" knude. Under installationen begås der ofte fejl med hensyn til at undervurdere rørets arbejdsdiametre. Hvis du fjerner besparelserne på materialer, er det ønskeligt at bruge polyethylenlinjer og -stik, der tåler termiske udsving godt. Brugen af polypropylen frarådes kraftigt.

Forbind alle dele af rørledningen med elementer, der opfylder kravene til underjordiske installationsregler og pålidelighed. I dette tilfælde bør du ikke bruge billige kompressionsfittings, der lækker efter flere måneders drift. Den bedste mulighed er at bruge elektrosmeltesvejsning.

Det er vigtigt at bruge pakninger til brønde korrekt, som gør det muligt at sikre maksimal kontakt mellem termosonden og jorden. For at gøre dette er forberedte reder i jorden fyldt med en sammensætning, der har varmeledningsegenskaber, der ikke er lavere end selve jordens. Det kan være sand med en lille inklusion af cement eller beton. Knust sten og lignende løsninger med spidse komponenter er bedst udelukket.

Typiske fejl

For at forstå, hvad en varmepumpe er, skal du huske de typiske fejl, som brugere begår, når de installerer denne enhed.

Dette henviser til:

  1. Utilstrækkelig længde af ledende rør i primærkredsløbet. Dette er fyldt med frysning af kølemidlet, problemet er rettet ved at omlægge rørledningen eller udstyre et ekstra kredsløb
  2. Reducerdiameter af konjugerede elementer. Som følge heraf reduceres hele systemets effekt, hvilket kræver omlægning af varmeveksleren.
  3. Maksimal tæt placering af kredsløbets gevind medfører frysning af væsken i systemet. En yderligere bypass eller omarrangering af den eksisterende struktur vil være påkrævet.
  4. Brug af kompressionsfittings og polypropylendele. Kølemidlet i systemet fryser, dets lækage observeres ved krydsene. Vejen ud af situationen er at skille genstanden ad og lægge den i henhold til et nyt projekt.
Installation af varmepumpe
Installation af varmepumpe

Summarize

Baseret på ovenstående information vil varmepumpen være et godt og økonomisk alternativ til traditionelle opvarmningsmetoder. Installationen af sådant udstyr, ud over de angivne fordele, garanterer ejeren uafhængighed af eksterne faktorer (afbrydelser i forsyningen af gas eller elektricitet). Derudover er naturlig energi gratis og tilgængelig i ubegrænsede mængder.

Anbefalede: