Princíp činnosti tepelných čerpadiel na vykurovanie domu. Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu: ako si vybrať Typy tepelných čerpadiel na vykurovanie

Čas čítania: 7 minút.

Pod pojmom tepelné čerpadlo sa rozumie súbor jednotiek určených na akumuláciu tepelnej energie z rôznych zdrojov v prostredí a odovzdanie tejto energie spotrebiteľom.

Takýmito zdrojmi môžu byť napríklad kanalizačné stúpačky, odpady z rôznych veľkých priemyselných odvetví, teplo vznikajúce pri prevádzke z rôznych elektrární atď. V dôsledku toho môžu byť zdrojom rôzne prostredia a telesá s teplotou vyššou ako jeden stupeň.

Účelom tepelného čerpadla je premieňať prirodzenú energiu vody, zeme alebo vzduchu na tepelnú energiu pre potreby spotrebiteľa. Keďže tieto druhy energie sa neustále samoregenerujú, možno ich považovať za neobmedzený zdroj.

Princíp fungovania tepelného čerpadla na vykurovanie domu

Princíp činnosti tepelných čerpadiel je založený na schopnosti telies a médií odovzdávať svoju tepelnú energiu iným podobným telesám a médiám. Na základe tejto vlastnosti sa rozlišujú rôzne typy tepelných čerpadiel, v ktorých je vždy dodávateľ energie a jej príjemca.

V názve čerpadla je na prvom mieste uvedený zdroj tepelnej energie a na druhom mieste druh média, do ktorého sa energia prenáša.

V dizajne každého tepelného čerpadla na vykurovanie domu sú 4 hlavné prvky:

1. Kompresor určený na zvýšenie tlaku a teploty pary vznikajúcej pri varení freónu.
2. Výparník, čo je nádrž, v ktorej freón prechádza z kvapalného do plynného stavu.
3. V kondenzátore odovzdáva chladivo tepelnú energiu vnútornému okruhu.
4. Škrtiaci ventil riadi množstvo chladiva vstupujúceho do výparníka.

Typ tepelného čerpadla vzduch-vzduch znamená, že tepelná energia bude odoberaná z vonkajšieho prostredia (atmosféry) a prenášaná na nosič, teda aj do vzduchu.

Princíp fungovania tohto systému je založený na nasledujúcom fyzikálnom jave: médium v ​​kvapalnom stave, vyparujúce sa, znižuje teplotu povrchu, odkiaľ sa rozptyľuje.

Pre prehľadnosť sa stručne zamyslime nad prevádzkovou schémou chladničky s mrazničkou. Freón cirkulujúci cez rúrky chladničky odoberá teplo z chladničky a sám sa ohrieva. Následne sa ním nazbierané teplo odovzdáva do vonkajšieho prostredia (teda do miestnosti, v ktorej sa chladnička nachádza). Potom sa chladivo stlačené v kompresore opäť ochladí a cyklus pokračuje. Vzduchové tepelné čerpadlo funguje na rovnakom princípe – odoberá teplo z pouličného vzduchu a vykuruje dom.

Konštrukcia jednotky pozostáva z nasledujúcich častí:

• Externá čerpacia jednotka pozostáva z kompresora, výparníka s ventilátorom a expanzného ventilu.
• Na cirkuláciu freónu slúžia tepelne izolované medené rúrky
• Na ňom umiestnený kondenzátor s ventilátorom. Slúži na rozptýlenie už ohriateho vzduchu po ploche priestorov.

Keď vzduchové tepelné čerpadlo pracuje pri vykurovaní domu, prebiehajú nasledujúce procesy v určitom poradí:

• Pomocou ventilátora sa vzduch z ulice nasáva do zariadenia a prechádza cez vonkajší výparník. Freón cirkulujúci v systéme zhromažďuje všetku tepelnú energiu z pouličného vzduchu. V dôsledku toho prechádza z kvapalného skupenstva do plynného skupenstva.
• Následne sa plynný freón stlačí v kondenzátore a prechádza do vnútornej jednotky.
• Plyn potom prechádza do kvapalného skupenstva, pričom nahromadené teplo uvoľňuje do vzduchu v miestnosti. Tento proces prebieha v kondenzátore umiestnenom v interiéri.
• Nadmerný tlak prechádza expanzným ventilom a freón v kvapalnom stave prechádza do nového kruhu.

Freón bude neustále odoberať tepelnú energiu z pouličného vzduchu, pretože jeho teplota bude vždy nižšia. Výnimkou je, keď je vonku silný mráz. Za takýchto podmienok sa zníži účinnosť tepelného čerpadla.

Na zvýšenie výkonu jednotky sú povrchy kondenzátora a výparníka maximalizované.

Ako každé zložité zariadenie, aj vzduchové tepelné čerpadlo má svoje pre a proti. Medzi výhody stojí za to zdôrazniť:

1. Podľa potreby môže jednotka zvýšiť alebo znížiť teplotu vykurovania domu.
2. Tento typ čerpadla neznečisťuje životné prostredie škodlivými produktmi spaľovania paliva.
3. Zariadenie sa ľahko inštaluje.
4. Vzduchové čerpadlo je absolútne bezpečné z hľadiska požiaru.
5. Súčiniteľ prestupu tepla čerpadla je v porovnaní s nákladmi na energiu veľmi vysoký (na 1 kW spotrebovanej elektriny pripadá 4 až 5 kW vyrobeného tepla)
6. Majú prijateľnú cenu.
7. Zariadenie sa pohodlne používa.
8. Systém je riadený automaticky.

Za zmienku stoja nevýhody vzduchového systému:

1. Počas prevádzky zariadenia vzniká mierny hluk.
2. Účinnosť zariadenia závisí od teploty okolia.
3. Pri nízkych vonkajších teplotách sa zvyšuje spotreba elektrickej energie. (pod -10 stupňov)
4. Systém je úplne závislý od dostupnosti elektrickej energie. Problém je možné vyriešiť inštaláciou autonómneho generátora.
5. Vzduchové čerpadlo nemôže ohrievať vodu.

Vo všeobecnosti sú na vykurovanie drevodomov ideálne zariadenia vzduch-vzduch, ktoré majú vďaka charakteru materiálu znížené prirodzené tepelné straty.

Pred výberom vzduchového čerpadla by ste mali zistiť nasledujúce kľúčové body:

• Indikátor tepelnej izolácie priestorov.
• Štvorcový priestor všetkých miestností
• Počet ľudí žijúcich v súkromnom dome
• Klimatické podmienky

Vo väčšine prípadov 10 m2. m miestnosti by malo predstavovať približne 0,7 kW výkonu zariadenia.

Tepelné čerpadlá na ohrev vody v domácnostiach.

Pri inštalácii vykurovacieho systému v súkromnom dome sú systémy voda-voda vhodné. Okrem toho budú môcť zabezpečiť domov teplú vodu. Ako zdroje prirodzeného tepla sú vhodné rôzne nádrže, podzemná voda a pod.

Prevádzka čerpadla voda-voda je založená na zákone, že zmena stavu agregácie (z kvapaliny na plyn a naopak) látky pod vplyvom rôznych faktorov má za následok uvoľnenie alebo absorpciu tepelnej energie.

Tento typ čerpadla je možné použiť na vykurovanie domu aj pri nízkych teplotách okolia, pretože v hlbokých vrstvách zeme sa stále udržiavajú kladné teploty.

Princíp činnosti tepelného čerpadla voda-voda je nasledovný:

• Špeciálne čerpadlo poháňa vodu cez medené rúrky systému z externého zdroja do inštalácie.
• V zariadení pôsobí voda z prostredia na chladivo (freón), ktorého bod varu je od +2 do +3 stupňov. Časť tepelnej energie vody sa prenáša na freón.
• Kompresor nasáva chladiaci plyn a stláča ho. V dôsledku tohto procesu sa teplota chladiva ešte zvýši.
• Potom je freón odoslaný do kondenzátora, kde ohrieva vodu na požadovanú teplotu (40-80 stupňov). Ohriata voda vstupuje do potrubia vykurovacieho systému. Tu sa freón vráti do kvapalného stavu a cyklus začína znova.

Stojí za zmienku, že zariadenia voda-voda sa používajú na vykurovanie domu s rozlohou 50 - 150 m2.

Pri výbere zariadenia tejto triedy by ste mali venovať pozornosť určitým podmienkam:

• Ako zdroj energie by sa mali uprednostňovať otvorené nádrže (ľahšie sa montujú potrubia) vo vzdialenosti maximálne 100 m. Okrem toho by hĺbka nádrže pre severnejšie regióny mala byť aspoň 3 metre ( v tejto hĺbke voda zvyčajne nezamŕza). Potrubie privádzané do vody musí byť izolované.
• Tvrdosť vody výrazne ovplyvňuje činnosť čerpadla. Nie každý model je schopný fungovať pri vysokých úrovniach tuhosti. V dôsledku toho sa pred zakúpením zariadenia odoberie vzorka vody a na základe získaných výsledkov sa vyberie čerpadlo.
• Podľa druhu prevádzky sa jednotky delia na monovalentné a bivalentné. Prvé odvedú vynikajúcu prácu ako hlavný zdroj tepla (kvôli ich vysokému výkonu). Ten môže pôsobiť ako dodatočný zdroj vykurovania.
• So zvyšovaním výkonu čerpadla sa zvyšuje jeho účinnosť, no zároveň sa zvyšuje aj spotreba elektrickej energie.
• Ďalšie funkcie zariadenia. Napríklad: zvukovo izolovaný kryt, funkcia ohrevu úžitkovej vody, automatické ovládanie atď.
• Na výpočet požadovaného výkonu zariadenia je potrebné vynásobiť celkovú plochu priestorov 0,07 kW (ukazovateľ energie na 1 m2). Tento vzorec platí pre štandardné izby s výškou nie väčšou ako 2,7 m.

Materiál Vám zašleme e-mailom

Odoberanie tepla z pôdy a vodných zdrojov nie je až taká novinka. Západný svet už dlho využíva geotermálnu energiu na vykurovanie domácností. Táto téma sa stáva čoraz aktuálnejšou, keďže ceny energií rastú. Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu umožňuje ohrievať radiátory ekologicky, bezpečne a bezplatne.

Tepelné čerpadlo vykuruje dom prirodzeným teplom

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu: princíp činnosti, výhody a nevýhody

Príklad zariadenia podobného tepelnému čerpadlu nájdeme v každej domácnosti – ide o chladničku. Produkuje nielen chlad, ale aj teplo - to je viditeľné na teplote zadnej steny jednotky. Podobný princíp je vlastný tepelnému čerpadlu – zbiera tepelnú energiu z vody, zeme a vzduchu.

Princíp činnosti a zariadenie

Operačný systém zariadenia je nasledovný:

• voda zo studne alebo nádrže prechádza cez výparník, kde jej teplota klesne o päť stupňov;
• po ochladení kvapalina vstupuje do kompresora;
• kompresor stláča vodu a zvyšuje jej teplotu;
• ohriata kvapalina sa pohybuje do teplovýmennej komory, kde odovzdáva svoje teplo vykurovaciemu systému;
• ochladená voda sa vráti na začiatok cyklu.

Vykurovacie systémy založené na jednotkách tepelného čerpadla majú tri komponenty:

• Sonda je cievka umiestnená vo vode alebo zemi. Zhromažďuje teplo a prenáša ho do zariadenia.
• Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré odoberá tepelnú energiu.
• Samotný vykurovací systém vrátane teplovýmennej komory.

Výhody a nevýhody zariadenia

Po prvé, o pozitívnych aspektoch takéhoto vykurovania:

• Relatívne nízka spotreba energie. Na vykurovanie sa spotrebuje iba elektrina, ktorá si vyžiada oveľa menej ako napríklad vykurovanie elektrospotrebičmi. Tepelné čerpadlá majú konverzný faktor, ktorý udáva výkon tepelnej energie v pomere k vynaloženej elektrickej energii. Napríklad, ak je hodnota „ϕ“ 5, potom na 1 kilowatt za hodinu spotreby elektriny bude 5 kilowattov tepelnej energie.

• Všestrannosť. Tento vykurovací systém môže byť inštalovaný na akomkoľvek mieste. To platí najmä pre odľahlé oblasti, kde nie sú rozvody plynu. Ak nie je možné pripojiť elektrinu, čerpadlo môže bežať na dieselový alebo benzínový motor.
• Plná automatizácia. Do systému nie je potrebné pridávať vodu ani monitorovať jeho prevádzku.
• Šetrnosť k životnému prostrediu a bezpečnosť. Systém tepelného čerpadla neprodukuje žiadne odpady ani plyny. Zariadenie sa nemôže náhodne prehriať.
• Takáto jednotka dokáže nielen vykurovať dom v zime pri teplotách vzduchu až do mínus pätnásť stupňov, ale aj chladiť v lete. Takéto funkcie sú dostupné v reverzných modeloch.

• Dlhá doba prevádzky - až pol storočia. Kompresor môže byť potrebné vymeniť približne každých dvadsať rokov.

Tento systém má aj svoje nevýhody, ktoré nemožno ignorovať:

• Ceny. Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu nie je lacné potešenie. Tento systém sa zaplatí najskôr o päť rokov.
• V oblastiach, kde teploty v zime klesajú pod pätnásť stupňov pod nulou, budú pre prevádzku zariadenia potrebné dodatočné zdroje tepla (elektrické alebo plynové).
• Systém, ktorý odoberá tepelnú energiu zo zeme, narúša ekosystém lokality. Škody nie sú výrazné, ale treba to brať do úvahy.

Pohľad odborníka

Andrej Starpovský

„Ak chcete, môžete si vyrobiť tepelné čerpadlo na vykurovanie domu z chladničky vlastnými rukami. To si však bude vyžadovať určité technické znalosti."

Ktoré čerpadlo si vybrať

Zariadenia sa líšia zdrojom tepelnej energie a spôsobom jej prenosu. Existuje päť hlavných typov:

• Voda-vzduch.
• Podzemná voda.
• Vzduch-vzduch.
• Voda-voda.
• Vzduch-voda.

Prieskum lokality

Pred inštaláciou vykurovacieho systému je dôležité preskúmať vlastnosti lokality. Táto štúdia pomôže určiť, ktorý zdroj tepelnej energie bude najlepšou voľbou. Najjednoduchšie je, ak je pri dome jazierko. Táto skutočnosť vás oslobodí od nutnosti vykonávať výkopové práce. Ďalším praktickým riešením je využitie plochy, kde neustále fúka vietor. Ak nie je ani jedno, ani druhé, budete musieť zastaviť pri zemných prácach.

Vykurovací systém môže mať dve možnosti inštalácie:

• pomocou sond;
• s inštaláciou podzemného kolektora.

Čerpadlo podzemnej vody a možnosti inštalácie

Geotermálne sondy sú zvyčajne inštalované na malej ploche, ktorá neumožňuje inštaláciu veľkého potrubia. Na inštaláciu tohto systému budete potrebovať vŕtacie zariadenie, pretože hĺbka studní musí byť najmenej sto metrov a priemer musí byť dvadsať centimetrov. Sondy sa spúšťajú do takýchto studní. Počet studní ovplyvňuje výkon vykurovacieho systému.

Ak je plocha pozemku dostatočne veľká, môžete to urobiť bez vŕtania a nainštalovať horizontálny systém. Za týmto účelom je cievka zakopaná do hĺbky jeden a pol metra. Táto verzia systému je považovaná za najstabilnejšiu a bezproblémovú.

Čerpadlo voda-voda: jednoduchá inštalácia

Tepelné čerpadlo voda-voda na vykurovanie domu je vhodné do priestorov s jazierkami. Pre potrubie môžete použiť bežné polyetylénové rúry. Zostavený kolektor sa presunie do jazierka a tam sa spustí na dno. Toto je jedna z najlacnejších možností inštalácie, ktorú môžete urobiť sami.

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch: náklady na inštaláciu

V oblasti, kde sú neustále vetry, je vhodný systém využívajúci vzduchovú tepelnú energiu. Inštalácia v tomto prípade tiež nebude vyžadovať žiadne zvláštne náklady, môžete to urobiť sami. Čerpadlo stačí nainštalovať nie ďalej ako dvadsať metrov od domu na najviac vetranom mieste.

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu: ceny a výrobcovia

Jednotky tepelných čerpadiel na ruskom trhu zastupujú produkty spoločností: Vaillant (Nemecko), Nibe (Švédsko), Danfoss (Dánsko), Mitsubishi Electric (Japonsko), Mammoth (USA), Viessmann (Nemecko). Ruskí výrobcovia SunDue a Henk nie sú v kvalite nižšie ako oni.

Na vykurovanie domu s rozlohou sto metrov štvorcových bude potrebná desaťkilowattová inštalácia.

Tabuľka 1. Priemerné náklady na rôzne typy 10 kilowattových čerpadiel

Obrázok	Typ čerpadla	Náklady na vybavenie, rub	Náklady na inštalačné práce, rub
	Podzemná voda Importovaní výrobcovia	Od 500 000	Od 80 000
	Domáci producenti podzemnej vody	Od 360 000	Od 70 000
	Vzduch-voda Importovaní výrobcovia	Od 270 000	Od 50 000
	Vzduch-voda Domáci výrobcovia	Od 210 000	Od 40 000
	Voda-voda dovážaných výrobcov	Od 230 000	Od 50 000
	Domáci výrobcovia voda-voda	Od 220 000	Od 40 000

Cena tepelného čerpadla na kľúč sa pohybuje v priemere okolo 300 – 350 tisíc rubľov. Najvýhodnejšou možnosťou je systém vzduch-voda, pretože nevyžaduje drahé výkopové práce.

Pohľad odborníka

Andrej Starpovský

Vedúci skupiny vykurovania, vetrania a klimatizácie, GRAST LLC

Tepelné čerpadlá sú čoraz populárnejšie. Pomocou týchto zariadení môžete vykurovať (chladiť) domy a organizovať zásobovanie teplou vodou, čím ušetríte značné peniaze.

Pre ľudí vzdialených od fyziky je pomerne ťažké pochopiť princíp fungovania tepelných čerpadiel, a preto internetom koluje množstvo bludov, ktoré využívajú neseriózni výrobcovia a predajcovia. V tomto článku sa pokúsime vysvetliť v prístupnej forme princíp fungovania a vyvrátiť niektoré mýty, ktoré táto nádherná jednotka získala.

klady

Zo školy vieme, že za normálnych podmienok nemôže chladnejšia látka odovzdať svoje teplo teplejšej, ale naopak, ohrieva sa ňou, kým sa ich teploty nevyrovnajú. Toto je svätá pravda. Ale tepelné čerpadlo vytvára také podmienky, že chladnejšie prostredie začne odovzdávať svoje teplo teplejšiemu, čím sa ešte viac ochladzuje.

Najjednoduchším, unaveným príkladom tepelného čerpadla je chladnička. Teplo sa v nej prečerpáva z chladnejšej komory do teplejšej kuchynskej časti. Zároveň mraznička ešte viac chladí a kuchyňa ešte viac vykúri z radiátora umiestneného na zadnom paneli chladničky.

Princíp činnosti väčšiny tepelných čerpadiel je založený na vlastnostiach medziľahlých chladív (plyny, najčastejšie freóny), ktoré sa v týchto strojoch používajú. Práve freóny sú sprostredkovateľom, ktorý umožňuje odoberať teplo chladnejšiemu telu a odovzdávať ho teplejšiemu.

Určite ste si všimli, že ak rýchlo vypustíte stlačený plyn z ľahšej plniacej plechovky, odparí sa a ochladzuje plechovku, ktorá môže byť aj v horúcom počasí pokrytá námrazou. Platí to aj naopak: pri stlačení sa plyn zahrieva. Keď si to uvedomíte, nebude pre vás vôbec ťažké pochopiť princíp fungovania tepelného čerpadla, ktorého najjednoduchšia schéma je znázornená na obrázku.

Komponenty tepelného čerpadla

Najjednoduchšie tepelné čerpadlo pozostáva zo štyroch dôležitých komponentov:

• výparník;
• kondenzátor;
• kompresor;
• kapilárnej.

Kompresor stláča freón v kondenzátore do kvapalného stavu, ktorý sa zahrieva. Práve toto teplo je možné využiť na vykurovanie alebo zásobovanie teplou vodou organizovaním najjednoduchšej výmeny tepla medzi horúcim kondenzátorom a chladnejšou miestnosťou alebo kotlom.

Skvapalnený freón sa pri prechode cez kondenzátor ochladzuje, odovzdáva teplo pri výmene tepla do vykurovacích radiátorov alebo vyhrievaných podlahových rúrok a začína kondenzovať. Prechodom cez kapiláru do výparníka sa freón pri ochladzovaní výparníka opäť stáva plynným (pamätáte si mráz na plechovke?).

Aby ste zabezpečili, že sa proces nezastaví, musíte neustále dodávať teplo do výparníka, inak sa tam freón jednoducho prestane vyparovať, pretože teplota výparníka môže pri konštantnej prevádzke kompresora výrazne klesnúť. Dokonca aj teplota mínus tridsať, privádzaná do výparníka, môže stačiť na udržanie odparovania, pretože teplota vyparovania plynov používaných v tepelných čerpadlách je oveľa nižšia ako táto hodnota.

Povedzme, že teplota vyparovania freónu je mínus šesťdesiat stupňov Celzia a na výparník fúkame mrazivý pouličný vzduch s teplotou mínus tridsať - freón sa prirodzene vyparí a odoberie teplo aj takému studenému vzduchu. Ukazuje sa teda, že tepelné čerpadlo akoby prečerpáva teplotu z chladnejšieho prostredia do teplejšieho.

Čo hľadať pri kúpe?

Tento efekt vedie k mnohým mýtom, ktoré bezohľadní „predajcovia“ používajú na lepší predaj svojich produktov.

Najčastejším mýtom je tvrdenie, že účinnosť tepelných čerpadiel presahuje jednu. Je jasné, že toto tvrdenie je čistý nezmysel. V skutočnosti účinnosť tepelných motorov nemôže byť väčšia ako jedna a dokonca aj pri moderných tepelných čerpadlách je dosť malá - menšia ako pri najlacnejších olejových ohrievačoch. Ľudia si jednoducho často mýlia efektivitu a takzvaný COP.

COP je viac ekonomický ako fyzický koeficient. Zobrazuje pomer zaplatenej elektriny za čerpanie bezplatného tepla z ulice k množstvu tepla vstupujúceho do miestnosti. Tie. KOP 5 - to jednoducho znamená, že na prečerpanie 5 kW bezplatného tepla z ulice do domu sme minuli 1 kW platenej elektriny. Ide len o to, že COP nezohľadňuje bezplatnú tepelnú energiu z ulice, ale počíta iba to, čo bolo prijaté ako výsledok a čo sa na to minulo.

S COP súvisí aj ďalší mýtus: v pasoch tepelných čerpadiel a na cenovkách predajcov sa hrdo uvádza jediná hodnota COP, čo jednoducho zavádza kupujúcich. Faktom je, že COP tepelných čerpadiel je premenlivá hodnota, nie konštantná. A mnohí bezohľadní podnikatelia o tom mlčia, pretože označujú COP za najvýhodnejšie podmienky, keď je takmer maximum. A to je oveľa nebezpečnejšie ako mylné predstavy o účinnosti prílišnej jednotnosti, pretože je plná skutočných dôsledkov.

Predstavte si, že ste verili, že miniete 1 kW elektriny na výrobu 5 kW tepla na rovnaké vykurovanie v zime, pretože údajový list tepelného čerpadla uvádza COP = 5. Kúpili sme tepelné čerpadlo s požadovaným výkonom, zmontovali vykurovací systém... A v najnevhodnejšej chvíli, keď sú najväčšie mrazy, váš ohrievač spotrebuje nie 1 na 5, ale v lepšom prípade 1 na 2, resp. vôbec nedokáže vyrobiť potrebné teplo na vykurovanie. A potom príde pochopenie, že týmto konkrétnym systémom sa dá vykurovať len mimo sezóny... Veľmi nepríjemná situácia - dať veľa peňazí a ešte v chladnom počasí vykurovať lacnými olejovými radiátormi a to len preto, spoliehal na COP a stabilnú, neredukovateľnú produkciu tepla.

Energie, majú drahé zariadenia, ale hlavnou výhodou je rýchla návratnosť. Jedným typom takejto alternatívy je tepelné čerpadlo na vykurovanie. Ceny a popisy typov takýchto systémov sú objasnené v tomto článku.

Alternatíva plynového kotla

Prečítajte si v článku

História vzniku tepelných čerpadiel

Prvé náznaky koncepcie tepelného čerpadla sa objavili v roku 1852. William Thomson bol priekopníkom tohto vývoja a v roku 1940 ho prevzal a vylepšil Robert Weber, ktorý často experimentoval a náhodne zistil, že teplo sa generuje z mraziacej jednotky. Najprv vedec naučil systém a nakoniec celý dom. Veľkým triumfom bolo Weberovo umiestnenie medených rúrok do zeme, ktoré zbierali prírodné teplo a premieňali ho na tepelnú energiu.

Princíp činnosti tepelného čerpadla na vykurovanie domu

Tepelné čerpadlo je navrhnuté tak, aby jeho vnútorné jednotky dokázali spracovať teplo z prírodného prostredia (voda, zem a vzduch) na teplo pre.

Ako čerpadlo funguje zvnútra

Bez ohľadu na spôsob výroby tepla, všetky čerpadlá obsahujú nasledujúce prvky:

• Expanzný ventil;
• Vysokotlakový výparník;
• kompresor;
• kondenzátor;

Proces konverzie

Geotermálne tepelné čerpadlo za výhodnú cenu funguje na konvenčnom princípe, ktoré počas procesu varu chladiva odvádza všetko teplo nahromadené vo vnútri jednotky na jej zadnú stenu. Iba v prípade, že sa odoberaná energia uvoľňuje v interiéri.

Etapy výroby tepelnej energie:

1. V závislosti od typu použitého prírodného prvku čerpadlo odoberá teplo v rozsahu od 1 do 7 stupňov.
2. Výparník, ktorý sa nachádza vo vnútri zariadenia, obsahuje chladivo. Táto kvapalina môže vrieť pri nulovej teplote.
3. Pomocou vznikajúceho prirodzeného tepla chladivo vrie a stáva sa plynným.
4. Plyn vstupuje do kompresora, čím sa zvyšuje jeho tlak a v dôsledku toho sa zvyšuje teplota.
5. Maximálne zohriate chladivo vo forme plynu prechádza do kondenzátora, kde odovzdáva svoje teplo. Po ochladení sa látka vráti do kvapalného stavu.
6. Expanzný ventil potom prepustí tekutinu a zníži jej tlak na pôvodnú úroveň.
7. A opäť chladivo skončí vo výparníku, dostane časť tepla a proces sa opakuje.

Preto je chladivo hlavným pracovným prvkom tepelného čerpadla. Teplo, ktoré dostáva z prírody, sa premieňa na 35-65 stupňov užitočného tepelného zdroja.

Poznámka! Hoci teplota vykurovania chladiacej kvapaliny nie je taká vysoká, v dôsledku nárastu sekcií batérie sa dosiahne úplné a rovnomerné vykurovanie priestorov. K systému môžete pripojiť vyhrievanú podlahu, bude sa zahrievať hladko a nie agresívne.

Hlavné typy tepelných čerpadiel

Ohrievače sa líšia spôsobom výroby tepla. Delia sa na také typy ako: „voda-voda“, „vzduch-vzduch“, „zem-voda“, „vzduch-voda“.

Voda-voda

Podstatou systému je odoberať teplo zo zásobníka resp. Zariadenia tohto typu sa líšia od ostatných vo väčšej účinnosti prenosu tepla. Vysvetľuje to skutočnosť, že voda je menej citlivá na zmeny teploty, najmä v zemi.

Vzduch-vzduch

Ako sa orientovať pri výbere tepelného čerpadla

Pre výber konkrétneho druhu tepla s dobrou cenou sa musíte rozhodnúť podľa nasledujúcich parametrov:

• Suma, ktorú ste ochotní rozdeliť na nákup vybavenia;
• Typ oblasti, kde sa nachádza dom, ktorý chcete poskytnúť alternatívnym spôsobom vykurovania. Typ inštalácie závisí od umiestnenia kolíkov alebo podzemnej vody;
• Musíte sa rozhodnúť, či máte možnosť vŕtať pre tepelné čerpadlo;
• Hlavnou nuansou je presný výpočet požadovaného výkonu na úplné vykurovanie domu;

Ako vypočítať výkon požadovaného zariadenia

Pre presnejšie určenie potrebného výkonu je potrebné vypočítať teplotný rozdiel medzi ulicou a mikroklímou v strede budovy: T = Tinside - Toutside = požadovaný stupeň Celzia.

Konečný vzorec zahŕňa zohľadnenie všetkých vyššie uvedených parametrov: Q = V x T, kW.

Dôležité! Aby nedošlo k nedostatku výkonu na vykurovanie, je potrebné k výsledným výpočtom pripočítať 10 percent nominálnej hodnoty, aby sa všetky nedostatky vyrovnali.

Prehľad výrobcov

Aby ste si mohli kúpiť tepelné čerpadlo, cena musí korelovať s povesťou výrobcu a rozsahom funkcií.

Poznámka! Zahraničných výrobcov je široký výber, kvalita ich zariadení je veľmi vysoká, ale domáce firmy sa nevzdávajú a dokážu predstihnúť mnohých európskych konkurentov. Cena od ruských výrobcov je oveľa príjemnejšia.

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu. Ceny za rôzne typy

Každý systém, ktorý sa od seba líši v type, má svoje vlastné objemy potrebných konštrukčných prvkov. Táto skutočnosť ovplyvňuje cenovú politiku hotového výrobku.

Ceny tepelných čerpadiel vzduch-vzduch a iných typov

Výkonový rozsah vodných systémov dosahuje až 18 kW. Prídavné moduly môžu rozšíriť funkcionalitu systému na plnú automatizáciu. Cena takýchto zariadení sa pohybuje od 100 do 500 tisíc rubľov.

Pokiaľ ide o hlinené zariadenia, výkon dosahuje až 500 kW a náklady dosahujú 3,5 milióna rubľov.

Tabuľka cenových relácií tepelného čerpadla na kľúč.

Obrázok	Výrobca	výkon, kWt	Typ	cena, rub.
	Gree Versati GRS-CQ	5,5	Vodná voda	300 000
	Altal 12	12	zemská voda	350 000
	Cooper/Hunter GRS-Cm	18	Vzduch voda	240 000
	PEA	6	Vzduch voda	400 000
	Mamut j142	48	Vodná voda	650 000
	DHL-L Varius	5,33	Vzduch vzduch	750 000

DIY tepelné čerpadlo

Na vytvorenie tepelného čerpadla vlastnými rukami z chladničky musíte mať určitú zručnosť. Ale je celkom možné uviesť jednotku do funkčného stavu.

• V prvom rade si treba kúpiť kompresor z chladničky resp.
• Teraz musíte zostaviť kondenzátor, ktorého konštrukcia začína cievkou. Zvyčajne sa vyrába z medenej rúrky s hrúbkou 1 mm a je umiestnená v kovovom puzdre. Na umiestnenie cievky do nádrže sa najprv rozreže na polovicu a po umiestnení všetkých častí a závitových spojov späť. Aby sa cievka otáčala rovnomerne a s rovnakou vzdialenosťou medzi krúžkami, môžete rúrku navinúť na polotovar a vzdialenosť je upevnená hliníkovým uhlom s rebrami.
• Kompletnú montáž, spájkovanie rúrok a čerpanie chladiva vykonáva len profesionálny chladiarenský technik. V opačnom prípade môže dôjsť k núdzovej situácii.
• To je všetko, štruktúra je pripravená na pripojenie.

Ďalšie vlastnosti tepelných čerpadiel

Vďaka jedinečným dizajnom umožňujú tepelné čerpadlá ruskej výroby vytvárať dodatočné procesy, ako je chladenie a ohrev vody v kotli. Chladiaci účinok sa dosahuje opačným procesom zovretia chladiva. To znamená, že v kompresore sa vyskytujú rovnaké manipulácie ako pri zahrievaní, iba v opačnom poradí.

Voda sa ohrieva nepriamo. Vo vnútri kotla je špirála, cez ktorú prechádza horúca voda a teplo z výmenníka ohrieva vodu v bojleri.

Záruka a servis

Vzhľadom na to, že systém je veľmi zložitý, je neprijateľné vykonávať diagnostické a opravárenské práce na jednotkách sami. Na tieto účely je pri kúpe čerpadla výrobca povinný s vami uzavrieť zmluvu, v ktorej určí lehotu, počas ktorej bude kontrola vykonaná odborníkom.

1. Záruka zahŕňa určité obdobie bezplatného servisu, ktorý zahŕňa opravy všetkých komponentov a zostáv.
2. Údržba je neoddeliteľnou súčasťou samotného systému. Harmonogram, podľa ktorého sa kontrola vykonáva, môže byť mesačný, štvrťročný, polročný a ročný.

závery

Ak máte pozitívny názor na kúpu tepelného čerpadla na vykurovanie vášho domova, ceny by vás nemali vystrašiť. Veď hlavnou prioritou takéhoto vykurovania je 4-násobná účinnosť oproti iným typom vykurovania. To znamená, že celý systém sa veľmi rýchlo zaplatí. Teplé zimné večery pre vás.

Prvé verzie tepelných čerpadiel dokázali uspokojiť potreby tepelnej energie len čiastočne. Moderné odrody sú efektívnejšie a môžu byť použité pre vykurovacie systémy. To je dôvod, prečo sa mnohí majitelia domov pokúšajú nainštalovať tepelné čerpadlo vlastnými rukami.

Povieme vám, ako si vybrať najlepšiu možnosť pre tepelné čerpadlo, berúc do úvahy geoúdaje oblasti, kde sa plánuje jeho inštalácia. Článok navrhnutý na zváženie podrobne popisuje princíp fungovania systémov „zelenej energie“ a uvádza rozdiely. S našimi radami sa nepochybne usadíte na efektívny typ.

Pre samostatných remeselníkov predstavujeme technológiu montáže tepelného čerpadla. Informácie prezentované na posúdenie sú doplnené vizuálnymi schémami, výberom fotografií a podrobným videonávodom v dvoch častiach.

Pojem tepelné čerpadlo označuje súbor špecifických zariadení. Hlavnou funkciou tohto zariadenia je zhromažďovať tepelnú energiu a prepravovať ju k spotrebiteľovi. Zdrojom takejto energie môže byť akékoľvek teleso alebo prostredie s teplotou +1º alebo viac stupňov.

Zdrojov nízkoteplotného tepla je v našom prostredí viac než dosť. Ide o priemyselný odpad z podnikov, tepelných a jadrových elektrární, splaškových vôd a pod. Na prevádzku tepelných čerpadiel vo vykurovaní domácností sú potrebné tri samoobnoviteľné prírodné zdroje – vzduch, voda a zem.

Tepelné čerpadlá „čerpajú“ energiu z procesov, ktoré sa pravidelne vyskytujú v prostredí. Tok procesov sa nikdy nezastaví, pretože zdroje sú podľa ľudských kritérií považované za nevyčerpateľné

Traja uvedení potenciálni dodávatelia energie priamo súvisia s energiou slnka, ktoré zahrievaním hýbe vzduchom s vetrom a prenáša tepelnú energiu na zem. Práve výber zdroja je hlavným kritériom, podľa ktorého sa systémy tepelných čerpadiel klasifikujú.

Princíp činnosti tepelných čerpadiel je založený na schopnosti telies alebo médií odovzdávať tepelnú energiu inému telesu alebo prostrediu. Prijímače a dodávatelia energie v systémoch tepelných čerpadiel zvyčajne pracujú v pároch.

Rozlišujú sa tieto typy tepelných čerpadiel:

• Vzduch je voda.
• Zem je voda.
• Voda je vzduch.
• Voda je voda.
• Zem je vzduch.
• Voda - voda
• Vzduch je vzduch.

V tomto prípade prvé slovo určuje typ média, z ktorého systém odoberá nízkoteplotné teplo. Druhý označuje typ nosiča, na ktorý sa táto tepelná energia prenáša. V tepelných čerpadlách je teda voda voda, teplo sa odoberá z vodného prostredia a ako chladivo sa používa kvapalina.