Pitäisikö minun käyttää lämpöpumppua talon lämmittämiseen

Pumppausala ei ole paikallaan, ja uudet tekniset ratkaisut perustuvat tuttuihin teknologioihin. Markkinoijat, jotka ovat kiinnostuneita tuottamaan voittoa ja lisäämään myyntiä, kätkevät usein tietyn tuotteen tietoja ja edistävät sitä vallankumouksellisena, vertaansa vailla. Tärkein esimerkki on lämpöpumput. Mainosmateriaaleissa ei kuvata tällaisten laitteiden toiminnan periaatetta eikä kotitalouksien lämmityksen tehokkuutta. On kuitenkin mahdollista ymmärtää, miten kaikki toimii ja miten tämä tai järjestelmä voi olla hyödyllinen tästä materiaalista.

Mikä on lämpöpumppu, sen laajuus

Lämpöpumpun tekninen määritelmä on laite, joka siirtää energiaa yhdeltä alueelta toiselle samalla kun työn tehokkuus kasvaa. Tällaista mekaanikkoa on helppo havainnollistaa. Kuvittele kauhaa kylmää vettä ja lasi kuumaa. Niiden lämmittämiseksi tietyn määrän lämpöä on käytetty tietyn määrän energiaa. Sen soveltamisen tehokkuus on kuitenkin erilainen. Jos samanaikaisesti pienennät vesisäiliön lämpötilaa 1 asteella, tuloksena oleva lämpöenergia voi tuoda lasin nesteen lähes kiehumaan.

Tämän mekaniikan tehtävänä on, että lämpöpumppu toimii, jonka avulla voit lämmittää uima-altaan tai tarjota lämmitystä maalaistalolle. Yksikkö siirtää lämpöä alueelta toiselle, yleensä huoneen ulkopuolella. Tällaista tekniikkaa varten on monia sovelluksia.

1. Tietyillä lämpöpumpun tehoilla lämmitys talon tulossa edulliseksi ja tehokkaaksi.
2. Helppo valmistaa Lämmin vesi lämpöpumpullalämmityskattiloiden käyttö toissijaisen lämmityksen avulla.
3. Pienellä vaivalla ja asianmukaisella suunnittelulla luominen on saatavilla kokonaan. itsenäinen lämmitysjärjestelmäaurinkopaneeleista.
4. Useimmat lämpöpumppumallit ovat hyväksyttäviä. lämmin lattia, käytetään lämmityspiirinä.

Sopivan järjestelmän valitseminen ja ostaminen on ensinnäkin välttämätöntä, että tehtävä on asetettava oikein. Ja vasta sen jälkeen, kun on vaadittu tehoa ja arvioitu yksittäisten lämmityskattiloiden hyväksyttävyyttä kaikkien tarpeiden täyttämiseksi.

Yleinen työn periaate

Lämpöpumppu toimii teknisesti kaikkien tuttujen mukaan Carnot-sykli, joukko aineen tilojen muutoksia. Tällaiset sanat voivat olla täysin vieraita useimmille käyttäjille. Käytännössä jokaisella on kuitenkin ainakin yksi laite kotona tämän fyysisen prosessin perusteella.

Yksinkertaisesti sanottuna lämpöpumppu on jääkaappi. Kaikki kotitalouden mallit, joissa kansalaiset ovat tottuneet varastoimaan lihaa ja juomia, ovat lämmittimiä, joiden hyötysuhde on yli 100%. Kaikki toimii seuraavasti:

• jääkaappi poistaa lämpöä siinä olevista tuotteista ja siirtää sen säleikköön ja siten huoneen tilaan;
• samanaikaisesti kompressori lämmittää ilmaa.

Tämän seurauksena kuluttaa tietty määrä sähköä, käyttäjä saa kaksi lämmönlähdettä, joista yksi (tuotteista poistettu energia) on täysin ilmainen.

Tämä on lämpöpumpun periaate. Laitteessa on käänteinen toimintakaavio jääkaappiin verrattuna - siinä lämmönvaihdin ja jäähdyttimen grilli ovat käyttökelpoisia ja vastaavat laitteen lopullisesta tehokkuudesta. Kaikki toimii seuraavasti:

• lämmönpoistopiiri sijaitsee huoneen ulkopuolella, jota ympäröi vakaa lämpötilaympäristö;
• lämpöpumpun käytön aikana työnesteen lämpötila pienenee voimakkaasti luonnollisilla fysikaalisilla prosesseilla, jotka ovat alle ympäristönsuojelun tason;
• lämpö otetaan pois työväliaineesta, jonka intensiteetti riippuu muodostuneesta lämpötilaerosta;
• työväli siirtyy tilan muuntopiiriin ja huoneen lämmönvaihtimeen;
• energia vapautuu ilmaan tai muuhun väliaineeseen;
• alkuasennossa oleva neste syötetään syklin alkuun (lämmönpoistopiiri).

Tässä lämmitysjärjestelmässä on useita etuja ja haittoja. Optimaalisissa olosuhteissa lämpöpumppu kuitenkin näyttää huomattavia säästöjä. Talon lämmittämiseen tarvitaan 70–80% vähemmän kustannuksia kuin perinteisissä kaasu- ja kiinteäkattiloissa.

Lämpöpumpun lopullinen tehokkuus riippuu monista tekijöistä. Jotkut teknologiset ratkaisut pystyvät ratkaisemaan vain rajoitetun määrän tehtäviä. Toiset viittaavat monimutkaisiin lämpöpumppujärjestelmiin.

Nykyään on olemassa useita kodinkoneita, joiden omistajat eivät edes epäile, että he käyttävät innovatiivisia, vallankumouksellisia ideoita ympäristön lämmön valitsemiseksi. Lisäksi tämä voi tapahtua jopa negatiivisissa ilman lämpötiloissa ikkunan ulkopuolella. Se on ilmastointi ja lämmitys, joka on itse asiassa rakennettu lämpöpumpun mekaniikkaan. Tällaisten ilma-ilma-laitteiden toiminnan periaatteita käsitellään myöhemmin.

Yksityisen talon lämmitysjärjestelmä, jossa käytetään lämpöpumppua

Optimaalinen järjestelmä lämpöpumpun käyttämiseksi kodin lämmitykseen sisältää säiliö. Yksinkertaistettu näyttää siltä:

Tällöin lohkot 1 ja 2 ovat venttiilejä, jotka ratkaisevat tulevan lämmönvirtauksen säätämisen ongelman. Ne voivat olla virtauksen manuaalinen päällekkäisyys tai automaattiset lämpöpäät. Lohko 3 on yleinen termostaatti- tai anturijärjestelmä.

Lämmitys toimii seuraavan periaatteen mukaisesti:

• lämpöpumppu ottaa lämpöä ympäristöstä ja lämmittää vettä;
• neste tulee joko säiliön sekundäärisen lämmityksen lämmönvaihtimeen tai kiertää yhdellä piirillä;
• lämmitysjärjestelmä on rakennettu klassiseen periaatteeseen, ja sen virtaus tapahtuu pyöreällä pumpulla.

Kuvassa esitetty järjestelmä - talon vähimmäisvarusteet. Se voidaan lisätä helposti. Erityisesti kukaan ei häiritse asenna kaksi säiliötä ja käyttää toissijaisen lämmitysnesteen periaatetta. Yksi niistä - lämpöpumppu (asennettu suoraan jälkimmäisen pistorasiaan) - käytetään kuumavesihuoltoon. Tilavampi säiliö ratkaisee jäähdytysnesteen syöttämisen lämmitysjärjestelmään.

Erinomainen vaihtoehto toimii lämmitys lämpöpumpulla, kumulatiivinen kapasiteetti ja järjestelmä lämpöeristetty lattia. Tässä tapauksessa nestettä ei tarvitse lämmittää korkeassa lämpötilassa. Lattialämmityksen optimaalinen määrä - 30-40 astetta. Lämmitysjärjestelmä on samanlainen kuin jo mainittu, mutta patterien sijaan vesi virtaa keräysyksikköön omalla virtauksen säätelyllä.

Lämpöpumppujen luokittelu materiaalin ominaisuuksien mukaan

Lämpöpumppujen luokittelu on varsin runsaasti. Laitteet jaetaan työn nesteen tyypin, sen fyysisen tilan muuttamisen periaatteen, muuntolaitteiden käytön, toiminnan kannalta välttämättömän energiakannattimen luonteen mukaan. Jos katsomme, että markkinoilla on malleja, joissa on erilaisia ​​luokituskriteerien yhdistelmiä, on selvää, että kaikkea on melko vaikea luetella. Voit kuitenkin tarkastella ryhmänjaon perusperiaatteita.

Lämpöpumpun asennus, suunnittelu ja lopulliset ominaisuudet riippuvat lämmönlähteen ja vastaanottajaympäristön parametreista. Nykyään on olemassa useita teknisiä ratkaisuja.

Ilma-ilmaan

Ilma-ilma-lämpöpumput - yleisimmät laitteet. Ne ovat pienikokoisia ja melko yksinkertaisia. Tämäntyyppisten mekaanisten koneiden ilmastointilaitteet toimivat lämmitystilassa. Toimintaperiaate on yksinkertainen:

• katulämmönvaihdin jäähdytetään ilman lämpötilan alapuolelle ja ottaa lämpöä;
• sen jälkeen, kun tuleva freoni on puristettu patteriin, sen lämpötila kasvaa suuresti;
• tuuletin huoneen sisällä, puhaltaa lämmönvaihdin, lämmittää huoneen.

Ympäristöenergian valinta ei välttämättä ole ulkoinen lämmönvaihdin. Tätä varten ilma voidaan pakottaa huoneeseen sijoitettuun lohkoon. Näin jotakin työtä kanavajärjestelmät.

Jos freonia puristetaan ja laajennetaan ilmastointilaitteessa, sitten pyörrevämpöpumpuissa käytetään yksinkertaista ilmaa. Työn mekaniikka on samankaltainen: ennen kuin kaasu siirtyy sisäiseen lämmönvaihtimeen, kaasu puristetaan, ja sen jälkeen kun se on luovuttanut energian, se puhalletaan voimakkaalla virtauksella lämmönpoistokammioon.

Vorteksilämpöpumppu on suuri, massiivinen asennus, joka toimii tehokkaasti vain, kun ympäristön lämpötila on korkea. Siksi tällaiset järjestelmät asennetaan teollisuuslaitoksiin, ne käyttävät uunien pakokaasuja tai pääasiallisen ilmastointijärjestelmän kuumaa ilmaa lämmönlähteenä.

Vesi-vesi

Veden ja veden välinen lämpöpumppu toimii samalla periaatteella kuin muut laitokset. Vain energiansiirtovälineet ovat erilaisia. Laitteet on varustettu upotusanturitjotta pääset pohjaveden horisonttiin positiivisella lämpötilalla jopa kovissa talviolosuhteissa.

Lämmityksen tarpeista riippuen vesi-vesi-lämpöpumppujärjestelmät voivat olla täysin eri kokoja. Esimerkiksi useista yksityisen talon ympärillä poratuista kaivoista, jotka päättyvät suuriin pinta-alojen lämmönvaihtimiin, jotka sijaitsevat suoraan vesikerroksessa ja jotka on rakennettu rakennusvaiheen aikana.

Vesi-vesi-lämpöpumput erottuvat suuremmasta tuottavuudesta ja tehokkaasta lähtötehosta.. Syynä on nesteen lisääntynyt lämpökapasiteetti. Veden kerros, jossa anturi tai lämmönvaihdin sijaitsee, vapauttaa nopeasti energiaa, ja suuresta tilavuudesta johtuen se vähentää hieman sen ominaisuuksia, mikä edistää järjestelmän vakaa toimintaa. Myös vesi-vesi-laitteet ovat erilaisia. tehokkuutta.

Vesi-ilma, ilma-vesi

Yhdistetyt järjestelmät on valittava erityisen huolellisesti. Samalla arvioidaan huolellisesti olemassa olevat ilmasto-olosuhteet. Esimerkiksi veden ja ilman välisellä lämpöpumppukierroksella on hyvä lämmitysteho. alueilla, joilla on vakavia pakkasia. Ilma-vesi-järjestelmä yhdessä lämpimän lattian ja kumulatiivisen keskilämmityskattilan kanssa pystyy osoittamaan suurimmat säästöt alueilla, jossa ilman lämpötila laskee harvoin alle -5 ... -10 astetta.

Sulata (suolaliuos) vesi

Tämän luokan lämpöpumppu on eräänlainen vaunu. Hän voi sovellettava kirjaimellisesti kaikkialla. Nettolämmöntuotannon indikaattorit ovat vakioita ja vakioita. Suolaveden-laitteen toimintaperiaate perustuu lämmönpoistoon ennen kaikkea maaperästä, jossa on normaaleja kosteus- tai suo-indikaattoreita.

Järjestelmä on helppo asentaa: ulkoisten lämmönvaihtimien sijoittamiseen riittää, että ne haudataan tiettyyn syvyyteen. Voit myös valita jonkin laitteen vaihtoehdoista kaasumaisella tai nestemäisellä nesteenä.

Lämpöpumppuluokan suolavedestä lasketaan lämmityksen energian kysynnän kannalta. Menetelmiä sen kvantitatiiviseksi määrittämiseksi on runsaasti. Voit tehdä tarkimman laskennan ottaen huomioon talon seinien materiaalin, ikkunoiden suunnittelun, maaperän luonteen, painotetun keskilämpötilan ja paljon muuta.

Suolavesi-järjestelmien valmistajat tarjoavat erilaisia ​​versioita malleista, jotka eroavat muunnosyksikön tehonkulutuksesta, ulkoisten lämmönvaihtimien rakenteesta ja mitoista sekä lähtöpiirin parametreista. Valitse optimaalinen lämpöpumppu, joka on valmiiksi muotoiltujen vaatimusten luettelo on helppoa.

Jakelu laitoksen tyypin mukaan

Nykyaikaiset lämpöpumput voivat käyttää kaasumaisia ​​runkoja tai kemiallista nestemäistä ammoniakkiliuosta lämmönsiirtäjänä. Tietyn järjestelmän soveltuvuutta arvioidaan useilla tekijöillä, järjestelmien ominaisuuksilla.

1. Freonia käyttävät asennukset, niissä on kaasupuristus- ja laajennusprosesseihin perustuva lämpöpumppukierto. Ne on rakennettu jotenkin kompressoripiiriin. Laitteessa on houkuttelevat suorituskykyindikaattorit, mutta sillä on myös haittoja. Vaikka järjestelmän painotettu keskimääräinen kulutus käyttöjakson aikana on vakaa, johdotukset ovat voimakkaasti ladattuja. Lisäksi lämpöpumput, joissa on kaasumainen lämpökuljetin, eivät ole käyttökelpoisia alueilla, joilla ei ole keskitettyjä sähköverkkoja tai teholähdettä, jolla on riittävä kantavuus.
   
2. Haihtumistyypin asennukset, joissa käytetään ammoniakkiliuosta, on sykli, joka perustuu aineen haihtumisprosessiin alhaisilla kiehumispisteillä. Nesteytys ulkoisen lämmönvaihtimen kulun jälkeen tapahtuu energialähteen vaikutuksen alaisena. Tämä on lämpöpoltin. Lähes mitä tahansa polttoainetta voidaan käyttää siihen: kiinteä, bensiini, diesel, kaasu, kerosiini, joissakin tapauksissa metyylialkoholi. Siksi haihdutuslämpöpumput ovat houkuttelevia paikoissa, joissa sähköä ei ole. Lisäksi tällaisten laitteiden valinta voi työntää tietyntyyppistä halpaa polttoainetta alueella.
   

Järjestelmässä käytettävän työvälineen luonne voi kertoa paljon laitoksen suorituskyvystä ja tehosta. Joten freon-kompressorilämpöpumput kykenevät terävään nykimään, nopeasti lämpenemään huoneen. Ammoniakin haihtumismallit tällaisille featsille eivät kykene. Niiden edullinen käyttötapa on vakaa, jatkuva käyttö nimellislämmöllä.

Lämpöpumppujen edut ja niiden asennettavuus

Kuten mainoksessa todetaan, lämpöpumppujen suurin etu on lämmitystehokkuus. Se toimii jossain määrin niin. Jos lämpöpumpussa on energianottoympäristö, joka varmistaa optimaaliset lämpötilalukemat, asennus toimii tehokkaasti, lämmityskustannukset pienenevät noin 70-80%. Kuitenkin on aina tapauksia, joissa lämpöpumppu voi olla irrationaalinen investointi.

Lämpöpumpun tehokkuus määräytyy seuraavien teknisten ominaisuuksien perusteella:

• lämpötilan alentamisen raja-arvon työnesteen avulla;
• pienin ero ulkoisen lämmönvaihtimen ja ympäristön lämpötiloissa, jossa lämmönpoisto on erittäin pieni;
• energiankulutuksen taso ja käyttökelpoinen lämpöteho.

Lämpöpumpun käyttökelpoisuus riippuu useista tekijöistä.

1. Alueet, joissa tällaiset laitteet eivät näytä hyviä tuloksia - alueet, joissa on pakkaset talvet ja alhaiset päivittäiset keskilämpötilat. Tässä tapauksessa lämpöpumppu ei yksinkertaisesti kykene poistamaan riittävästi lämpöä ympäristöstä, joka lähestyy nolla-tehokkuusaluetta. Ensinnäkin se koskee ilma-ilmajärjestelmiä.
2. Kun lämmitetyn tilan tilavuus kasvaa, lämpöpumpun tekniset parametrit kasvavat lähes eksponentiaalisesti.Lämmönvaihtimet kasvavat, veden tai maaperän upotuskondensaattoreiden koko ja lukumäärä kasvavat. Tietyssä vaiheessa tarvitaan lämmityspumpun lämmitys kustannukset sen asennuksesta ja ylläpidostasekä virrankulutuksen maksaminen ovat yksinkertaisesti irrationaalisia investointeja. On paljon halvempaa luoda klassinen kaasulämmitysjärjestelmä kattilalla.
3. Mitä monimutkaisempi järjestelmä, sitä kalliimpaa ja ongelmallisempia korjauksia rikkoutumisen yhteydessä. Tämä on negatiivinen lisäys lämmitetyn alueen koolle ja ilmastovyöhykkeen ominaisuuksiin.

Classic on lämpöpumppu ja kaasu / kiinteän polttoaineen kattilatyöskentelee nipussa. Ajatus on yksinkertainen: polttoaineen palamistuotteet näkyvät leveässä putkessa. Siinä on lämmönvaihdin. Lämmitys- ja kuumavesihuollon säiliöissä ja epäsuorassa lämmityskattilassa asennetaan. Laitteet (boileri ja pumppu) aktivoidaan samanaikaisesti, kun jakeluverkossa olevan nesteen lämpötila putoaa. Pareittain työskentelyssä ne käyttävät lähes kokonaan polttoainepolttoaineen energiaa ja osoittavat lähes maksimaalisia tehokkuuden indikaattoreita.

Ympäristöominaisuuksiin sopeutumisjärjestelmä on rakennettu lämpöpumppu, tuuletinyksikkö, minkä tahansa luokan lämpöpistooli. Jos lämpöpumppu on riittävän korkea (jopa -5 ... -10 astetta), lämpöpumppu toimii normaalisti, mikä tuottaa riittävän tehon lämmitykseen. Järjestelmän ominaispiirre on sen ulkoisen lämmönvaihtimen sijainti erillisessä ilmanvaihtokanavassa. Kun lämpötila kadulla alle optimaalisen merkin, syötettyä ilmaa lämmitetään lämpöpistoolilla (diesel, sähkö tai kaasu).

On syytä huomata, että suurin osa järjestelmistä, jotka liittyvät sopeutumiseen ilman lämpötilaan tai lämpöpumpun toiminnan stabilointiparametreihin, kohdistetaan ilmaan-ilmaan ja ilmaan-veteen -laitteisiin. Muut järjestelmät, jotka johtuvat maasta tai vedestä eristettyjen ulkoisten lämmönvaihtimien takia, eivät salli tällaisten kasvihuoneilmiöiden syntymistä.

Lämpöpumpun tehon pääominaisuudet ja laskenta

Lämpöpumpun asennuksen yleinen järkevyys talon lämmittämiseksi arvioidaan ennen kaikkea rahoituskuluista. Näitä ovat:

• laitteiden ostohinta;
• asennuskustannukset, joihin voi sisältyä maarakennuksia;
• säännöllisen huollon kustannukset;
• likimääräisten kustannusten poistaminen usein esiintyvistä ongelmista.

Tehomallin valintakuten edellä mainittiin, perustuu lämmöntuotannon yleiseen tarpeeseen. Kertakäyttöinen 10-kertainen metrinen 10x10 metrin kokoinen asunto näyttää näin:

• ottaa huomioon talven enimmäislämpötilan (-20);
• huoneen ja ympäristön välinen ero määritetään (20 - -20 = 40);
• seinien lämpöhäviöt lasketaan materiaalin viitetietojen mukaan (tiilestä taulukon arvo on 1, lämpöhäviö on 1x300x40 - 12000 kilokaloria tunnissa tai 13,5 kW).

Tuloksena oleva luku on lämpöpumpun minimitehon ilmaisin, joka riittää talon lämmittämiseen. Optimaalisen mallin valitsemiseksi ominaisuus on nostettava vähintään 50%. Tämä johtuu siitä, että talvella olevan lämpöpumpun täytyy toimia ei-optimaalisissa olosuhteissa, lähellä alhaisinta nollatehokkuutta ympäristön lämpötilassa. Tuloksena oleva esimerkki tarkasteltavasta esimerkistä on noin 20 kW.

Laskelman toinen osa on säiliön kapasiteetin valinta. On suositeltavaa asentaa tämä osa järjestelmästä niin, että lämpöpumppu voi toimia rajoitetun määrän jaksoja päivässä.Laitteistoasiakirjoissa on suosituksia tietyn syklisen indeksin lämmön varastointikapasiteetista. Keskimääräinen luku on 30 litraa kilowattia kohden ja 3 laukaisua, 20 litraa 5 laukaisulla. Siten tässä esimerkissä taloon tarvitaan vähintään 400 litran varastosäiliö viidelle lämpöpumpun käyttöjaksolle päivässä.

johtopäätös

Jos ilmaston analysoinnin, käytettävissä olevien energialähteiden, maaperän luonteen vuoksi päätettiin ostaa lämpöpumppu lämmitykseen, on suositeltavaa antaa järjestelmän suunnittelun ammattilaisille. Mallin optimaalinen valinta perustuu laitteiston ominaisuuksiin ja sen työn mekaniikkaan. Asiantuntijat ottavat huomioon maaperän lämmönsiirron, valitsevat yhdistetyn järjestelmän hyvällä tehokkuudella, laskevat parhaan vaihtoehdon maan töiden suorittamiseen. Siksi ammattilaisten kehittämä lämmitysjärjestelmä, jossa on lämpöpumppu, ei tee sinua yllätyksiksi ja valitettavaksi.