Принцип на топлинна помпа за отопление на къщата

Днес много хора търсят алтернативни източници на отопление на домовете си. Извличането на топлина от почвата или водните източници не е особено нова технология. На запад геотермалната енергия е била използвана много по-рано за отопление на жилища. Значимостта на тази тема се увеличава пропорционално на цените на комуналните компании. Принципът на термопомпата на това устройство ще позволи безопасно, екологично и най-важното, свободно затопляне на дома.

Принцип на работа на термопомпи

Отдавна е известно, че в почти всяка среда присъства топлинна енергия. Защо тогава да не го използвате като източник на топлина за домашно отопление?

Термопомпата за отопление на къщата работи по следния принцип: от енергийния източник тя има ниска потенциална топлина, която се прехвърля към охлаждащата течност. Всъщност всичко следва следния сценарий.

Тръбите, през които преминава охладителната течност, са скрити, например, от земята. След това охладителят постъпва в топлообменника, където събраната топлина се прехвърля към втория кръг. Хладилният агент, който се намира във външната верига, когато се нагрява, става газово състояние.

Освен това хладилният агент в газообразно състояние влиза в компресора, където е компресиран. Това допълнително допринася за неговото отопление. След това горещият газ влиза в кондензатора, където топлината се прехвърля към охлаждащата течност, загрява се директно в къщата.

Термопомпите за отопление на дома приемат принципа на действие съгласно следната схема:

  • доизпарителят преминава вода, която е взета от резервоара или кладенеца, тук нейната температура се намалява с пет градуса;
  • след като течността се охлади, тя влиза в компресора;
  • в компресора има компресия на вода, която повишава нейната температура;
  • нагрятата течност преминава в топлообменната камера, където топло се прехвърля към отоплителната система;
  • студената вода отново започва цикъла.

Отоплителните системи, чийто принцип се основава на термопомпи, се състоят от три компонента:

  1. сонда, разположена в земята или във вода. Неговата задача е да събира топлина и да я прехвърля към устройството.
  2. Термопомпа - устройство, предназначено да извлича топлинна енергия.
  3. Директно самата отоплителна система, част от която е топлообменната камера.

Ако желаете, можете самостоятелно да направите термопомпа за отопление на жилището от хладилника. Но това изисква известни технически познания и умения.

Предимства и недостатъци на устройството

На първо място, ние описваме положителните качества на този вид водно или въздушно отопление:

  1. Относително ниски разходи за енергия. Отоплението консумира само електроенергия, но си струва да се отбележи, че тя се нуждае от много по-малко, отколкото например при отопление на помещението с помощта на електрически уреди. Термопомпите имат коефициент, който показва изхода на топлинна енергия по отношение на консумираната електроенергия. Например, в случай, когато "?" Е равен на 5, това означава, че 1 kWh потребление на електроенергия ще изисква 5 kW топлина.
  2. Термопомпата не изисква специални грижи или консумативи.
  3. Универсалност. Този тип отоплителна система може да се монтира във всяка област. Най-уместният начин за отдалечени райони, където няма газопровод. Ако не е възможно да се свържете с електричество, тази помпа може да работи с дизелов или бензинов двигател.
  4. Пълна автоматизация. Системата не изисква вода да бъде наводнена или постоянно наблюдавана за нейната работа.
  5. Околна среда и безопасност. Топлинната помпа не произвежда никакви странични продукти в резултат на работата си. Случайното прегряване на устройството не е възможно.
  6. Това устройство, в допълнение към нагряване на къщата в студен период, когато температурата на въздуха падне до 15oC, но също и хладно в горещите дни. Тази функция се предлага в обратими модели.
  7. Периодът на експлоатация достига 50 години. Приблизително на всеки 20 години може да се наложи подмяна на компресора.

Но тази система, в допълнение към положителните страни, има свои минуси, които трябва да бъдат известни:

  1. Цени. Топлинната помпа е доста скъпа. Тази привързаност ще може да се откупи не по-рано от пет години по-късно.
  2. В райони с много тежки зими, когато колоната на термометъра падне под знака 15oC, може да са необходими допълнителни източници на топлина (електрически или газови), за да функционира единицата.
  3. Система, която извлича топлинна енергия от земята, нарушава екосистемата на обекта. Щетите не са сериозни, но това не трябва да се забравя. Топлината се отстранява от почвата от устройството, като по този начин се намаляватемпература, тя може да повлияе неблагоприятно на кореновата система на растенията, които растат в непосредствена близост.

Сортове топлинно оборудване

Има няколко вида термопомпи. Но основната характеристика, с която се класифицира устройството, е вида на охлаждащата течност на външния контур.

Енергията на устройството може да бъде взета от:

  • почва
  • въздух
  • вода.

Получената енергия може да се използва за отопление на помещенията, за нагряване на водата. Следователно, термопомпите са няколко вида.

  • Термични помпи "почва-вода". Може би най-оптималното решение за алтернативно отопление - топлинната енергия идва директно от земята. В допълнение, постоянна и постоянна температура остава на дълбочина от 6 метра. Като охладител се използва специална течност. Външният контур е направен от пластмасови тръби.

Поставянето на тръби в почвата може да бъде хоризонтално и вертикално. За хоризонтално разположение ще се изисква по-голяма площ. На място, където тръбите са поставени в хоризонтално положение, използването на земя за селскостопански нужди. Възможно е само да подредите тревни площи или да засадите едногодишни растения.

За да се поставят тръби в земята в изправено положение, е необходимо да се направят няколко кладенеца, чиято дълбочина достига до 150 метра. Това ще бъде много ефективна геотермална помпа, като се има предвид, че при високи дълбочини температурата в земята е доста висока. С цел прехвърляне на топлинаИзползват се дълбоки сонди.

  • Тип на помпата "вода - вода". Топлината може да се получи и от водата, която се намира на голяма дълбочина под земята. За целта можете да използвате водни басейни, канализация или подземни води.
    Бих искал да отбележа, че няма сериозна основна разлика между тези две системи. Най-малката цена е необходима, когато топлинната енергия излезе от резервоара. Тръбите трябва да бъдат запълнени с охладител и потопени във вода. За да се получи топлина от подземните води, ще се изисква инсталирането на по-сложен дизайн.

  • Термопомпа "въздух - вода". Топлинната енергия може да се получи от въздуха, но в райони с тежки зими тази система е неподходяща. Въздушните системи се инсталират лесно. Трябва само да изберете и инсталирате необходимата единица.

Преди да започне инсталирането на отоплителната система, е изключително необходимо да се проучат всички характеристики на обекта. Това изследване ще определи оптималния източник на топлинна енергия. Задачата е много по-проста, когато резервоарът е близо до къщата. Този факт ще опрости задачата за премахване на необходимостта от земни работи. Също така, практическото решение на този проблем е да се използва място, където има постоянен вятър. В този случай, ако няма нито едно, нито друго, ще трябва да започнем земни работи.

Термопомпа със собствените си ръце

Използвайте термопомпи за отопление на помещението, много полезно. На руския пазар тези продукти са представениСледните компании са Vaillant (Германия), Nibe (Швеция), Danfoss (Дания), Mitsubishi Electric (Япония), Mammoth (САЩ), Viessmann (Германия). Не е с добро качество, това е абсолютно не по-ниско в качеството на западните аналози продукти на местни компании SunDue и Хенк.

Средната цена на термопомпата "до ключ" е около 300-350 хиляди рубли. Най-бюджетен е системата въздух-вода, тъй като тази система не изисква скъпи земни работи.

Но цената на самото оборудване и монтажните работи не са достъпни за всички. Сградите, чиято площ е над 400 м2, бързо изплащат вложените средства в оборудването на тази система. Но ако къщата е много по-малък, спестяване на пари за отопление няма да успее. В този случай можете да го направите сами.

Първо, закупете компресор. За тази цел подходяща единица, която е оборудвана с редовен климатик. Той се прикрепва към стената. Кондензаторът може да се направи със собствените си ръце. За да направите това, трябва да създадете медна тръбна намотка, която се поставя в тялото, изработена от пластмаса.

Изпарителят също е монтиран на стената. Запояването, зареждането с фреон и друга подобна работа трябва да се извършва само от лице с подходящи умения. Неефективните действия могат не само да доведат до отрицателен резултат, но и да доведат до сериозни наранявания в процеса.

Характеристики на инсталирането на термопомпа

При изчисляване на цените на термопомпите за отопление на жилището, типът на отоплителната система е много евтин. Разходите могат да бъдат намалени чрез независима инсталацияпомпа, но трябва да се помни, че в случай на неправилна инсталация има вероятност от загуба на ефективност на уреда. Струва ли си рискът от самосглобяване при закупуването на такова скъпо оборудване?

Какви трудности могат да възникнат при извършването на независима инсталация:

  • цялото оборудване трябва да бъде обединено в един комплекс, който ще включва кладенци, помпа, хидравличен сноп, автоматичен контрол и отоплителна система;
  • по време на проектирането на системата е необходимо да се вземат предвид техническите характеристики на термопомпата;
  • дълбочината на термичните кладенци трябва да съответства на капацитета на оборудването, необходимо за тампона;
  • геотермалните сонди, чиято работа се очаква при твърди работни условия, трябва да се дублират във всяка ямка;
  • радиатори, конвектори, топъл под в къщата трябва да бъдат включени в работата с термопомпено оборудване за най-ефективно отопление.

Преди да започнете работа на помпата, трябва да проверите състоянието на електрификацията на жилището. Броячът трябва да бъде проектиран за мощност от 40 ампера. По време на монтажа трябва да се има предвид, че работата на устройството има високо ниво на шум. Но устройството не е необходимо.

Също така следва да се помни, че подземните колектори могат да повредят градинските растения, като това трябва да се вземе предвид при инсталирането на системата. Веднъж седмично колекторът трябва да се затопли до 60 ° C, за да се предотврати възпроизвеждането на бактериите в системата.

Топлинната помпа е много скъпаустройство, което плаща поне 5 до 7 години. Но с факта, че животът на системата е на около 50 години, това е доста печелившо придобиване. Тази система ще позволи да се отоплява къщата дори и при липса на газ и електричество. Характеризира се с пожарна безопасност и ефективност, работата е в автоматичен режим и не изисква специална поддръжка. Но за да се постигнат такива резултати, инсталирането на оборудване трябва да бъде поверено на професионалисти.