Pri výbere alternatívy k štandardným vykurovacím systémom je žiaduce vedieť, čo je tepelné čerpadlo? Takýto dizajn sa aktívne používa v zahraničí, v Rusku je takáto konfigurácia novinkou. Je to spôsobené vysokými nákladmi na vybavenie a jeho inštaláciou, ako aj nedostatočnými znalosťami o všetkých jemnostiach a výhodách tohto zariadenia. Pre informáciu: viac ako 90 % domov v Nórsku a Švédsku je vykurovaných týmto spôsobom. Zvážte vlastnosti a charakteristiky tohto dizajnu.
Popis
Čo je tepelné čerpadlo? Toto zariadenie je čerpadlo, ktoré absorbuje potenciálne nízku tepelnú energiu z prostredia a prenáša ju do systémov zásobovania teplom so zvýšenou teplotou. Stojí za zmienku, že väčšina prírodných zdrojov má energetické zásoby vrátane mrazu. Aj v najtuhšej zime môže byť dom vykurovaný prírodnou energiou.
Úprava uvažovaných zariadení závisí od typu prijímaného zdroja energie (zem, vzduch, voda). najviacObľúbeným a praktickým zariadením je geotermálna jednotka, ktorá transformuje energiu pôdy. Okrem toho sa optimálne hodí do domácich klimatických podmienok. To je celkom relevantné pre takmer všetky regióny Ruskej federácie.
Princíp činnosti
Tepelné čerpadlo zemného zdroja pre dom funguje podľa jedného z troch princípov:
- Speciálnym potrubím v studni sa spodná voda dostáva na povrch. Majú určitý teplotný režim, prechádzajú cez výmenník, odovzdávajú dostupné teplo, ktoré vykuruje domácnosť. Potom sa voda vracia prirodzene (po prúde).
- Nádoba s nemrznúcou zmesou sa spustí do studne do hĺbky 70-100 metrov, ktorej teplota sa líši od teploty okolitej pôdy. Zemné tepelné čerpadlo urýchľuje kvapalinu a následne ju dodáva do tepelného výmenníka. V dôsledku tohto procesu sa uvoľňuje teplo.
- Pri tejto možnosti nie je potrebné vŕtať studňu. Stojí za zmienku, že dom by sa mal nachádzať v blízkosti nádrže. Pracovná linka je položená pozdĺž dna rybníka, v dôsledku čoho sa voda čerpá s ďalším odberom tepla z nej. Nuansou tejto metódy je dostatočná hĺbka nádrže, ktorá umožní vyťažiť energiu pod ľadom až 15 metrov kubických dostupnej vody.
Prevádzka geotermálneho systému, podobne ako iné analógy, umožňuje nielen vykurovať obytný sektor, ale aj vykurovať garáž, skleník a iné komunikácie.
Dignity
Čo je tepelné čerpadlo a na čo slúži, je uvedené vyššie. Ďalej sa pozrime na výhody tohto systému.
- Vysoká účinnosť. Z jedného kilowattu spotrebného materiálu (elektrina) vyjde asi 4-6 kilowattov dodávky tepla. Toto je rádovo väčšie ako akékoľvek tradičné palivové kotly.
- Autonómia zariadenia spočíva v tom, že jeho prevádzka nevyžaduje organický materiál. Tým sa eliminuje problém kladenia vhodnej komunikácie.
- Všestrannosť. Jedna sada kombinuje vodné, vykurovacie a chladiace jednotky.
- Vysoká úroveň zabezpečenia. Na rozdiel od kotlov, ktoré majú potenciál vybuchnúť alebo sa vznietiť, tento dizajn neobsahuje prvky, ktoré by pri zahriatí mohli spôsobiť požiar. Okrem toho sú všetky časti bezpečné pre životné prostredie a tepelné extrémy.
- Spoľahlivosť jednotky je zaručená vstavanou automatizáciou, ktorú môže udržiavať operátor bez špeciálnych zručností.
- Dlhý pracovný život. Zariadenie má životnosť od 30 do 50 rokov, čo je oveľa viac ako štandardné vykurovacie systémy.
Funkcie
Prevádzka tepelného čerpadla je nielen ekonomická, ale aj praktická. Svedčia o tom nasledujúce skutočnosti:
- minimálne miesto na usporiadanie (sonda je umiestnená pod zemou, čo vylučuje jej poškodenie);
- životné prostredie nie je znečistené, čo spĺňa všetky medzinárodné normy;
- žiadne špeciálnepovolenie na inštaláciu tohto zariadenia, čo výrazne zjednodušuje proces papierovania v celej fáze výstavby;
- Výstavba sa vráti za pár rokov.
Prevádzka a údržba
Prevádzka tepelného čerpadla pre domácnosť je identická s prevádzkou chladničky, ktorú pozná každý. Rozdiel je v tom, že namiesto chladu jednotka produkuje teplo. Účinnou látkou v tomto systéme je freón. Je to kvapalný plyn, ktorý má nízky bod varu. Pri odparovaní odoberá teplo a vracia ho späť v procese kondenzácie. Aby sa zabezpečila správna funkcia, rozmery nadstavca by nemali presahovať rozmery štandardnej automatickej práčky.
Tepelné čerpadlo - princíp vnútorného okruhu:
- pracovný systém je vo vode alebo pod zemou;
- konštrukčná schéma zahŕňa kolektorový výmenník a spojovacie potrubia s vnútornou interakciou s prívodom z pôdy alebo vody;
- systém obsahuje komunikačné zariadenia nakonfigurované na všeobecnú konfiguráciu;
- systém je možné ovládať riadením procesu prostredníctvom osobného počítača alebo tabletu (smartfónu).
- chladiaca jednotka je určená pre centrálne a lokálne umiestnenie chladiacich systémov;
- existuje ďalšia čerpadlová jednotka zodpovedná za podlahové kúrenie.
Designové nuansy
Systém tepelného čerpadla zabezpečuje rovnomerné rozloženie tepla po celej ploche. Nie sú pozorované žiadne zóny prehriatia,maximálna teplota chladiacej kvapaliny zvyčajne nepresahuje 33 stupňov. Štatistiky ukazujú, že je to o 2 až 3 percentá nižšie z hľadiska úspor v porovnaní s radiátormi štandardného typu.
Štrukturálne sa tento typ vykurovania delí na dva druhy: bivalentné a monovalentné systémy. Obidve konfigurácie obsahujú rozdeľovač tepla a radiátory so spojovacími rúrkami. Sú k nim pripojené aj armatúry s tesneniami a kohútiky.
Vykurovanie
V regiónoch s drsným podnebím je relevantnejšie vykurovať dom tepelným čerpadlom pomocou bivalentného dizajnu. Vďaka druhému zdroju tepla sa rozširuje rozsah dodávaných teplôt, čo umožňuje dosiahnuť teploty až do 20 stupňov Celzia.
Za zmienku stojí, že výkon pri inštalácii tepelného čerpadla je obmedzený na 75-80 percent možného účinku. Chýbajúce parametre kompenzuje prídavný zdroj tepla. Zároveň sú rozdiely vo výkone zanedbateľné. Ak sa zameriame na plnohodnotné vykurovanie geotermálnym systémom, je možné do systému pripojiť vodný elektrický ohrievač, ktorý bude normálne fungovať, ak okolitá teplota neklesne pod 20 stupňov pod nulu.
Porovnanie s alternatívnymi zdrojmi
Inštalácia tepelného čerpadla je dôležitá v regiónoch, kde neexistuje globálny plynovod, a nie vždy je výhodné a praktické kupovať zdroj tepla vo fľašiach. V porovnaní s drevom a uhlím je predmetný systém oveľa efektívnejší a nievyžaduje značné mzdové náklady.
Ďalšie výhody:
- kotol na kvapalné chladivo vyžaduje značné množstvo surovín a špeciálnu miestnosť, čo je nevhodné pre malé vidiecke domy;
- elektrické kúrenie je podstatne drahšie;
- plynové zariadenie je tiež drahé a vyžaduje si všetky druhy povolení a inštalačných pravidiel.
Napriek tomu, že inštalácia tepelného čerpadla je drahšia ako inštalácia plynového zariadenia, energia z prostredia si následne nevyžaduje mesačnú platbu. Ekonomický efekt sa prejaví už o niekoľko mesiacov.
Vrátenie platby
V číselnej hodnote nie je také ľahké vypočítať výkonnosť príslušného agregátu. Tieto informácie závisia od počiatočných nákladov na jednotku a jej prevádzkových podmienok. V každom prípade je množstvo energie spotrebovanej špecifikovaným zariadením 3-4 krát menšie ako pri alternatívnych vykurovacích systémoch.
Maximálna účinnosť sa dosiahne, keď sa dodržia nasledujúce pravidlá:
- Vykurovaná miestnosť musí byť izolovaná na stratový parameter minimálne 100 W/sq. m. Tento vzťah je určujúcim faktorom ziskovosti inštalácie tepelného čerpadla.
- Príslušné zariadenie by malo byť pripojené k nízkoteplotným zdrojom vykurovania. Teplotný rozsah týchto dodávateľov by sa mal pohybovať medzi 30-40 stupňami Celzia (teplé podlahy, konvektory, klimatizácie atď.).
Inštalácia a údržba
Výmenník tepla v celom systéme je najviac „trpiacim“uzlom. Pri montáži sa často robia chyby z hľadiska podhodnotenia pracovných priemerov potrubí. Ak odstránite úspory na materiáloch, je žiaduce použiť polyetylénové vedenia a konektory, ktoré dobre znášajú tepelné výkyvy. Dôrazne sa neodporúča používať polypropylén.
Spojte všetky časti potrubia s prvkami, ktoré spĺňajú požiadavky pravidiel podzemnej inštalácie a spoľahlivosť. V tomto prípade by ste nemali používať lacné kompresné armatúry, ktoré po niekoľkých mesiacoch prevádzky unikajú. Najlepšou možnosťou je použiť elektrofúzne zváranie.
Je dôležité správne používať tesnenia studní, ktoré umožňujú zabezpečiť maximálny kontakt tepelnej sondy s pôdou. Na tento účel sa pripravené hniezda v zemi naplnia kompozíciou, ktorá má vlastnosti vedenia tepla nie nižšie ako vlastnosti samotnej pôdy. Môže to byť piesok s malým množstvom cementu alebo betónu. Drvený kameň a podobné riešenia so špičatými komponentmi je najlepšie vylúčiť.
Typické chyby
Aby ste pochopili, čo je tepelné čerpadlo, musíte si zapamätať typické chyby, ktorých sa používatelia dopúšťajú pri inštalácii tohto zariadenia.
Toto sa vzťahuje na:
- Nedostatočná dĺžka vodivých potrubí primárneho okruhu. Je to spojené so zamrznutím chladiva, problém sa odstráni preložením potrubia alebo vybavením dodatočného okruhu.
- Znížiťpriemer konjugovaných prvkov. Výsledkom je zníženie výkonu celého systému, čo si vyžaduje opätovné položenie výmenníka tepla.
- Maximálne tesné umiestnenie závitov okruhu má za následok zamrznutie kvapaliny v systéme. Bude potrebný dodatočný obtok alebo preskupenie existujúcej konštrukcie.
- Používanie kompresných spojok a polypropylénových dielov. Chladivo v systéme zamrzne, jeho únik sa pozoruje na križovatkách. Východiskom zo situácie je rozobrať objekt a položiť ho podľa nového projektu.
Summarize
Na základe vyššie uvedených informácií bude tepelné čerpadlo dobrou a ekonomickou alternatívou k tradičným spôsobom vykurovania. Inštalácia takéhoto zariadenia okrem uvedených výhod zaručuje majiteľovi nezávislosť od vonkajších faktorov (prerušenie dodávky plynu alebo elektriny). Prírodná energia je navyše bezplatná a dostupná v neobmedzenom množstve.
