Při výběru alternativy ke standardním topným systémům je žádoucí vědět, co je tepelné čerpadlo? Takový design se aktivně používá v zahraničí, v Rusku je taková konfigurace novinkou. To je způsobeno vysokými náklady na zařízení a jeho instalací, jakož i nedostatečnými znalostmi o všech jemnostech a výhodách tohoto zařízení. Pro informaci: více než 90 % domů v Norsku a Švédsku je vytápěno tímto způsobem. Zvažte vlastnosti a vlastnosti tohoto designu.
Popis
Co je tepelné čerpadlo? Toto zařízení je čerpadlo, které absorbuje potenciálně nízkou tepelnou energii z okolí a přenáší ji do systémů zásobování teplem se zvýšenou teplotou. Stojí za zmínku, že většina přírodních zdrojů má zásoby energie, včetně mrazu. I v nejkrutější zimě lze dům vytápět přírodní energií.
Úprava uvažovaných zařízení závisí na typu přijímaného zdroje energie (země, vzduch, voda). nejvíceOblíbeným a praktickým zařízením je geotermální jednotka přeměňující energii půdy. Navíc se optimálně hodí pro domácí klimatické podmínky. To je docela relevantní pro téměř všechny regiony Ruské federace.
Funkční princip
Tepelné čerpadlo země-voda pro dům funguje podle jednoho ze tří principů:
- Speciálním potrubím ve studni je podzemní voda odváděna na povrch. Mají určitý teplotní režim, procházejí výměníkem, předávají dostupné teplo, které vytápí domov. Poté se voda přirozeně vrací (po proudu).
- Nádoba s nemrznoucí směsí se spustí do vrtu do hloubky 70-100 metrů, jejíž teplota se liší od teploty okolní půdy. Zemní tepelné čerpadlo urychluje kapalinu a následně ji dodává do tepelného výměníku. V důsledku tohoto procesu se uvolňuje teplo.
- V této možnosti není vrtání studny vyžadováno. Stojí za zmínku, že dům by měl být umístěn v blízkosti nádrže. Pracovní linka je položena podél dna jezírka, v důsledku čehož je voda čerpána s dalším odběrem tepla z ní. Nuance této metody je dostatečná hloubka nádrže, která umožní získat energii pod ledem až 15 kubíků dostupné vody.
Provoz geotermálního systému, stejně jako jiné analogy, umožňuje nejen vytápět obytný sektor, ale také vytápět garáž, skleník a další komunikace.
Dignity
Co je tepelné čerpadlo a k čemu slouží, je uvedeno výše. Dále se podívejme na výhody tohoto systému.
- Vysoká účinnost. Z jednoho kilowattu spotřebního materiálu (elektřiny) vyjde asi 4-6 kilowattů dodávky tepla. To je řádově větší než jakýkoli tradiční palivový kotel.
- Autonomie zařízení spočívá v tom, že jeho provoz nevyžaduje organický materiál. Tím odpadá problém s pokládáním vhodných komunikací.
- Všestrannost. Jedna sada kombinuje vodní, topné a chladicí jednotky.
- Vysoká úroveň zabezpečení. Na rozdíl od kotlů, které mají potenciál explodovat nebo se vznítit, tato konstrukce neobsahuje prvky, které by při zahřátí mohly způsobit požár. Všechny díly jsou navíc bezpečné pro životní prostředí a teplotní extrémy.
- Spolehlivost jednotky je zaručena vestavěnou automatizací, kterou může udržovat operátor bez speciálních dovedností.
- Dlouhá životnost. Zařízení vydrží 30 až 50 let, což je mnohem více než u standardních topných systémů.
Funkce
Provoz tepelného čerpadla je nejen ekonomický, ale také praktický. Svědčí o tom následující skutečnosti:
- minimální místo pro uspořádání (sonda je umístěna pod zemí, což vylučuje její poškození);
- životní prostředí není znečištěné, což splňuje všechny mezinárodní normy;
- žádné zvláštnípovolení k instalaci tohoto zařízení, což výrazně zjednodušuje proces papírování v celé fázi výstavby;
- Stavba se vrátí za pár let.
Provoz a údržba
Obsluha tepelného čerpadla pro domácnost je identická s provozem ledničky, kterou každý zná. Rozdíl je v tom, že místo chladu jednotka vyrábí teplo. Účinnou látkou v tomto systému je freon. Je to kapalný plyn, který má nízký bod varu. Při vypařování odebírá teplo a vrací ho zpět v procesu kondenzace. Pro zajištění správné funkce by rozměry nástavce neměly přesáhnout rozměry standardní automatické pračky.
Tepelné čerpadlo - princip vnitřního okruhu:
- pracovní systém je ve vodě nebo pod zemí;
- projekční schéma zahrnuje kolektorový výměník a spojovací potrubí s vnitřní interakcí s přívodem z půdy nebo vody;
- systém obsahuje komunikační zařízení nakonfigurovaná pro obecnou konfiguraci;
- systém je možné ovládat řízením procesu prostřednictvím osobního počítače nebo tabletu (smartphonu).
- chladicí jednotka je určena pro centrální a místní umístění chladicích systémů;
- existuje další čerpadlová jednotka zodpovědná za podlahové vytápění.
Designové nuance
Systém tepelného čerpadla zajišťuje rovnoměrné rozložení tepla po celé ploše. Nejsou pozorovány žádné přehřívací zóny,maximální teplota chladicí kapaliny obvykle nepřesahuje 33 stupňů. Statistiky ukazují, že je to o 2–3 procenta nižší, pokud jde o úspory ve srovnání s radiátory standardního typu.
Strukturálně se tento typ vytápění dělí na dvě varianty: bivalentní a monovalentní systémy. Obě konfigurace zahrnují rozdělovač pro výměnu tepla a radiátory se spojovacími trubkami. K nim jsou také připojeny armatury s těsněním a kohoutky.
Vytápění
V oblastech s drsným klimatem je relevantnější vytápět dům tepelným čerpadlem pomocí bivalentního designu. Díky druhému zdroji tepla je rozšířen rozsah dodávaných teplot, což umožňuje dosažení teplot až 20 stupňů Celsia.
Za zmínku stojí, že výkon při instalaci tepelného čerpadla je omezen na 75-80 procent možného účinku. Chybějící parametry jsou kompenzovány přídavným zdrojem tepla. Rozdíly ve výkonu jsou přitom nepatrné. Pokud se zaměříme na plnohodnotné vytápění geotermálním systémem, je možné k systému připojit vodní elektrický ohřívač, který bude normálně fungovat, pokud okolní teplota neklesne pod 20 stupňů pod nulu.
Porovnání s alternativními zdroji
Instalace tepelného čerpadla je relevantní v regionech, kde neexistuje globální plynovod, a ne vždy je výhodné a praktické kupovat zdroj tepla v lahvích. Ve srovnání se dřevem a uhlím je dotyčný systém mnohem efektivnější a nikolivyžaduje značné mzdové náklady.
Další výhody:
- kotel na kapalné chladivo vyžaduje značné množství surovin a speciální místnost, což je nevhodné pro malé venkovské domy;
- elektrické vytápění je podstatně dražší;
- plynové zařízení je také drahé a vyžaduje nejrůznější povolení a instalační pravidla.
Navzdory tomu, že instalace tepelného čerpadla je dražší než instalace plynového zařízení, energie z okolí následně nevyžaduje měsíční platbu. Ekonomický efekt se projeví během několika měsíců.
Vrácení platby
V číselné hodnotě nelze výkon daného agregátu tak snadno vypočítat. Tato informace závisí na počáteční ceně jednotky a jejích provozních podmínkách. V každém případě je množství energie spotřebované uvedeným zařízením 3-4krát menší než u alternativních systémů vytápění.
Maximální účinnosti je dosaženo při dodržení následujících pravidel:
- Vytápěná místnost musí být izolována na ztrátový parametr minimálně 100 W/sq. m. Tento vztah je určujícím faktorem pro ziskovost instalace tepelného čerpadla.
- Dotyčné zařízení by mělo být připojeno ke zdrojům nízkoteplotního vytápění. Teplotní rozsah těchto dodavatelů by se měl pohybovat mezi 30-40 stupni Celsia (teplé podlahy, konvektory, klimatizace atd.).
Instalace a údržba
Výměník tepla v celém systému je nejvíce „trpící“uzel. Při montáži často dochází k chybám ve smyslu podcenění pracovních průměrů potrubí. Pokud odstraníte úspory na materiálech, je žádoucí použít polyetylénové vedení a konektory, které dobře snášejí teplotní výkyvy. Důrazně se nedoporučuje použití polypropylenu.
Spojte všechny části potrubí s prvky, které splňují požadavky pravidel podzemní instalace a spolehlivost. V tomto případě byste neměli používat levné kompresní šroubení, které po několika měsících provozu netěsní. Nejlepší možností je použít elektrofúzní svařování.
Je důležité správně používat těsnění pro studny, které umožňují zajistit maximální kontakt tepelné sondy s půdou. K tomu jsou připravená hnízda v zemi naplněna kompozicí, která má vlastnosti tepelné vodivosti ne nižší než vlastnosti samotné půdy. Může to být písek s malým množstvím cementu nebo betonu. Drcený kámen a podobná řešení se špičatými součástmi je nejlépe vyloučit.
Typické chyby
Abyste pochopili, co je tepelné čerpadlo, musíte si zapamatovat typické chyby, kterých se uživatelé při instalaci tohoto zařízení dopouštějí.
To se týká:
- Nedostatečná délka vodivých trubek primárního okruhu. To je plné zamrzání chladiva, problém je opraven přesměrováním potrubí nebo vybavením dalšího okruhu.
- Snížitprůměr konjugovaných prvků. V důsledku toho se snižuje výkon celého systému, což vyžaduje opětovné položení výměníku tepla.
- Maximálně těsné umístění závitů okruhu má za následek zamrznutí kapaliny v systému. Bude vyžadován další obtok nebo přeskupení stávající struktury.
- Použití kompresních šroubení a polypropylenových dílů. Chladivo v systému zamrzne, jeho únik je pozorován na křižovatkách. Východiskem ze situace je demontovat objekt a položit jej podle nového projektu.
Summarize
Na základě výše uvedených informací bude tepelné čerpadlo dobrou a ekonomickou alternativou tradičních způsobů vytápění. Instalace takového zařízení kromě naznačených výhod zaručuje majiteli nezávislost na vnějších faktorech (přerušení dodávky plynu nebo elektřiny). Přírodní energie je navíc bezplatná a dostupná v neomezeném množství.
