Luftvarmepumpe varmesystem. Varmepumpe for oppvarming av et hus: prinsipp for drift, typer og bruk. Bruk av mudringspumper

For å si det enkelt, driftsprinsippet til en varmepumpe er nær et husholdningskjøleskap - tar Termisk energi ved varmekilden og overfører den til varmesystemet. Varmekilden til pumpen kan være jord, stein, atmosfærisk luft, vann fra forskjellige kilder (elver, bekker, grusveier, innsjøer).

Typer varmepumper er klassifisert etter varmekilde:

luft-til-luft;
vann-luft;
vann-vann;
jord-vann (jord-vann);
isvann (sjelden).

Oppvarming, klimaanlegg og varmtvann til husholdningsbruk – alt dette kan leveres av en varmepumpe. For å gi alt dette trenger den ikke drivstoff. Strømmen som brukes for å holde pumpen i gang er omtrent 1/4 av forbruket til andre typer oppvarming.

Komponenter i et varmepumpevarmesystem

Kompressor- hjertet av varmesystemet ved hjelp av en varmepumpe. Den konsentrerer den avledede lavgradige varmen, øker temperaturen på grunn av kompresjon, og overfører den til kjølevæsken inn i systemet. I dette tilfellet brukes elektrisitet utelukkende på kompresjon og overføring av termisk energi, og ikke på oppvarming av kjølevæsken - vann eller luft. Ifølge gjennomsnittlige estimater bruker 10 kW varme opptil 2,5 kW elektrisitet.

Lagringstank for varmt vann (for invertersystemer). Lagringstanken akkumulerer vann, som utjevner de termiske belastningene til varmesystemet og varmtvannsforsyningen.

Kjølemiddel. Den såkalte arbeidsvæsken, som er under lavt trykk og koker ved lave temperaturer, er en absorber av lavpotensialenergi fra en varmekilde. Dette er gassen som sirkulerer i systemet (freon, ammoniakk).

Fordamper, som sikrer valg og overføring av termisk energi til pumpen fra en lavtemperaturkilde.

Kondensator, overføre varme fra kjølemediet til vann eller luft i systemet.
Termostat.

Primær og sekundær grunnkontur. Overfører varme fra kilde til pumpe og fra pumpe til boligvarme sirkulasjonssystem. Primærkretsen består av: fordamper, pumpe, rør. Den sekundære kretsen inkluderer: kondensator, pumpe, rørledning.

Luft-til-vann varmepumpe 5-28 kW

Luft-til-vann varmepumpe for oppvarming og varmtvannsforsyning 12-20 kW

Prinsippet for drift av en varmepumpe er absorpsjon og påfølgende frigjøring av termisk energi under prosessen med fordampning og kondensering av en væske, samt en endring i trykk og en påfølgende endring i temperaturen på kondensering og fordampning.

En varmepumpe snur varmebevegelsen – den tvinger den til å bevege seg i motsatt retning. Det vil si at HP er den samme hydrauliske pumpen, som pumper væsker fra bunn til topp, i motsetning til den naturlige bevegelsen fra topp til bunn.

Kuldemediet komprimeres i kompressoren og overføres til kondensatoren. Høyt trykk og temperatur kondenserer gassen (oftest freon), varme overføres til kjølevæsken inn i systemet. Prosessen gjentas når kjølemediet passerer gjennom fordamperen igjen - trykket synker og lavtemperaturkokeprosessen starter.

Avhengig av kilden til lavgradig varme, har hver type pumpe sine egne nyanser.

Egenskaper til varmepumper avhengig av varmekilden

En luft-til-vann varmepumpe er avhengig av lufttemperaturen, som ikke skal falle under +5°C ute, og den oppgitte varmekonverteringskoeffisienten COP 3,5-6 kan kun oppnås ved 10°C og over. Pumper av denne typen er installert på stedet, på det mest ventilerte stedet, og er også installert på takene. Mye av det samme kan sies om luft-til-luft-pumper.

Type grunnvannspumpe

Grunnvannspumpe eller en jordvarmepumpe henter termisk energi fra bakken. Jorden har en temperatur på 4°C til 12°C, alltid stabil på en dybde på 1,2 -1,5 m.

Den horisontale oppsamleren må plasseres på stedet avhenger av jordtemperaturen og størrelsen på det oppvarmede området kan ikke plantes eller plasseres over systemet. Det er en variant av en vertikal samler med en brønn på opptil 150 m. Mellomkjølevæsken sirkulerer gjennom rør lagt i bakken og varmer opp til 4 °C, og kjøler ned jorda. I sin tur må jorda fylle opp varmetapet, noe som betyr at for effektivt arbeid TN trenger hundrevis av meter med rør langs tomten.

Varmepumpe"vann-vann"

Vann-til-vann varmepumpe fungerer på lavgradig varme av elver, bekker, avløpsvann og grunning. Vann har høyere varmekapasitet enn luft, men avkjølende grunnvann har sine egne nyanser - det kan ikke avkjøles til det fryser, vannet må renne fritt ned i bakken.

Du må ha hundre prosent tillit til at du enkelt kan føre titalls tonn vann gjennom deg selv på en dag. Dette problemet løses ofte ved å dumpe avkjølt vann i nærmeste vannmasse, med den eneste betingelsen at vannmassen er bak gjerdet ditt, ellers koster slik oppvarming millioner. Er det ti meter til et rennende reservoar, vil oppvarming med vann-til-vann varmepumpe være det mest effektive.

Is-vann varmepumpe

Is-vann varmepumpe en ganske eksotisk type pumpe som krever modifikasjon av varmeveksleren - luft-til-vann-pumpen konverteres for vannkjøling og fjerner is.

Bak fyringssesongen Omtrent 250 tonn is samler seg, som kan lagres (denne mengden is kan fylle et gjennomsnittlig svømmebasseng). Denne typen varmepumpe er bra for vintrene våre. 330 KJ/kg - dette er hvor mye varme vann frigjør under fryseprosessen. I sin tur gir avkjøling av vannet med 1°C 80 ganger mindre varme. Oppvarmingshastigheten på 36 000 KJ/t oppnås ved å fryse 120 liter vann. Ved å bruke denne varmen kan du bygge et varmesystem med en is-vann varmepumpe. Selv om det er veldig lite informasjon om denne typen pumpe, vil jeg se etter den.

Fordeler og ulemper med varmepumper

Jeg vil ikke tulle her om "grønn" energi og miljøvennlighet, siden prisen på hele systemet viser seg å være skyhøy og det siste du tenker på er ozonlaget. Hvis vi utelater kostnadene for et varmesystem som bruker en varmepumpe, er fordelene:

Trygg oppvarming. Etter meg selv å dømme, når gasskjelen min slår på brenneren med et smell, dukker det opp et grått hår på hodet mitt hvert 15. minutt. Varmepumpe bruker ikke åpen flamme, brennbart drivstoff. Ingen reserver av ved eller kull.
Effektiviteten til varmepumpen er ca 400-500 % (tar 1 kW strøm, bruker 5).
"Ren" oppvarming uten forbrenningsavfall, eksos, lukt.
Stillegående drift med "riktig" kompressor.

Fet minus varmepumper- pris for hele systemet som helhet og sjelden ideelle forhold for effektiv pumpedrift.

Tilbakebetalingen for et varmesystem basert på en varmepumpe kan være 5 år, eller kanskje 35, og det andre tallet er dessverre mer realistisk. Dette er et svært kostbart system på implementeringsstadiet og svært arbeidskrevende.

Uansett hva noen forteller deg, i dag er Kulibinene skilt. Beregninger for en varmepumpe bør kun utføres av en varmeingeniørspesialist, med et besøk på stedet.

Når de har kjøleskap og klimaanlegg i hjemmet, er det få som vet at prinsippet om drift av en varmepumpe er implementert i dem.

Omtrent 80 % av kraften en varmepumpe produserer kommer fra omgivelsesvarme i form av diffus solinnstråling. Det er denne pumpen som ganske enkelt "pumper" den fra gaten inn i huset. Driften av en varmepumpe ligner prinsippet for drift av et kjøleskap, bare retningen for varmeoverføring er forskjellig.

For å si det enkelt…

For å avkjøle flasken mineralvann, Du legger den i kjøleskapet. Kjøleskapet må "ta" en del av den termiske energien fra flasken og, i henhold til loven om energibevaring, flytte den et sted og gi den bort. Kjøleskapet overfører varme til en radiator, vanligvis plassert på bakveggen. Samtidig varmes radiatoren opp og slipper varmen ut i rommet. Faktisk varmer det opp rommet. Dette er spesielt merkbart i små minimarkeder om sommeren, når flere kjøleskap er slått på i rommet.

Vi inviterer deg til å drømme opp fantasien din. La oss anta at vi hele tiden vil legge varme gjenstander i kjøleskapet, og ved å avkjøle dem vil det varme opp luften i rommet. La oss gå til "ekstreme"... La oss sette inn kjøleskapet vindusåpning med frysedøren åpen til utsiden. Kjøleskapsradiatoren vil bli plassert innendørs. Under drift vil kjøleskapet kjøle ned luften utenfor, og overføre den "tatte" varmen inn i rommet. Slik fungerer en varmepumpe som tar spredt varme fra omgivelsene og overfører den til rommet.

Hvor får pumpen varme?

Driftsprinsippet til en varmepumpe er basert på "utnyttelse" av naturlige lavpotensiale varmekilder fra miljøet.

De kan være:

like utenfor luften;
varme fra vannforekomster (innsjøer, hav, elver);
varme av jord, grunnvann (termisk og artesisk).

Hvordan fungerer en varmepumpe og varmesystemet med den?

Varmepumpen er integrert i varmesystemet, som består av 2 kretser + en tredje krets - systemet til selve pumpen. En ikke-frysende kjølevæske sirkulerer langs den eksterne kretsen, som absorberer varme fra det omkringliggende rommet.

Når den kommer inn i varmepumpen, eller mer presist dens fordamper, avgir kjølevæsken i gjennomsnitt 4 til 7 °C til varmepumpens kjølemiddel. Og kokepunktet er -10 °C. Som et resultat koker kjølemediet og forvandles deretter til en gassform. Kjølevæsken til den eksterne kretsen, allerede avkjølt, går til neste "sving" i systemet for å stille inn temperaturen.

Den funksjonelle kretsen til varmepumpen inkluderer:

fordamper;
kompressor (elektrisk);
kapillær;
kondensator;
kjølemiddel;
termostatisk kontrollenhet.

Prosessen ser omtrent slik ut!

Kjølemediet som har «kokt» i fordamperen tilføres gjennom en rørledning til en kompressor drevet av elektrisitet. Denne "harde arbeideren" komprimerer det gassformige kjølemediet til høytrykk, som følgelig fører til en økning i temperaturen.

Den nå varme gassen går så inn i en annen varmeveksler, som kalles en kondensator. Her overføres varmen fra kjølemediet til romluften eller kjølevæsken, som sirkulerer gjennom den interne kretsen til varmesystemet.

Kjølemediet avkjøles samtidig som det blir til en væske. Den passerer deretter gjennom den kapillære trykkreduksjonsventilen, hvor den "mister" trykket og går tilbake til fordamperen.

Syklusen er lukket og klar til å gjentas!

Omtrentlig beregning av installasjonens varmekapasitet

I løpet av en time strømmer opptil 2,5-3 m 3 kjølevæske gjennom den eksterne kollektoren gjennom pumpen, som jorden kan varme opp med ∆t = 5-7 °C.

For å beregne den termiske effekten til en slik krets, bruk formelen:

Q = (T_1 - T_2)*V_heat

V_heat - volumetrisk strømningshastighet av kjølevæske per time (m^3/time);

T_1 - T_2 - temperaturforskjell mellom innløp og innløp (°C).

Typer varmepumper

Varmepumper er klassifisert i henhold til typen avledet varme som brukes:

grunnvann (bruk lukkede bakkekonturer eller dype geotermiske sonder og vannsystem romoppvarming);
vann-vann (de bruker åpne brønner for inntak og utslipp av grunnvann - den ytre konturen er ikke sluppet, internt system oppvarming - vann);
vann-luft (bruk av eksterne vannkretser og et luftvarmesystem);
(bruk av avledet varme fra eksterne luftmasser komplett med luftsystem varme opp huset).

Fordeler og fordeler med varmepumper

Kostnadseffektiv. Driftsprinsippet til en varmepumpe er ikke basert på produksjon, men på overføring (transport) av termisk energi, så det kan hevdes at effektiviteten er større enn én. For noe tull? - du sier Temaet varmepumper inkluderer en verdi - varmekonverteringskoeffisienten (HCT). Det er ved denne parameteren at enheter av lignende typer sammenlignes med hverandre. Hans fysisk mening– vis forholdet mellom mengden varme som mottas og mengden energi som brukes til dette. For eksempel, med KPT = 4,8, vil 1 kW elektrisitet som brukes av pumpen tillate oss å få 4,8 kW varme gratis, det vil si gratis fra naturen.

Universell tilgjengelighet for bruk. Selv i mangel av tilgjengelige kraftledninger, kan varmepumpekompressoren drives av en dieseldrift. Og "naturlig" varme er tilgjengelig i hvert hjørne av planeten - varmepumpen vil ikke forbli "sulten".

Miljøvennlig bruk. Det er ingen forbrenningsprodukter i varmepumpen, og dens lave energiforbruk «driver» kraftverk mindre, og indirekte reduserer skadelige utslipp fra dem. Kuldemediet som brukes i varmepumper er ozonvennlig og inneholder ikke klorkarboner.

Toveis driftsmodus. En varmepumpe kan varme opp et rom om vinteren og avkjøle det om sommeren. "Varmen" som tas fra rommet kan brukes effektivt, for eksempel til å varme opp vann i et svømmebasseng eller i et varmtvannsforsyningssystem.

Driftssikkerhet. I prinsippet om drift av en varmepumpe vil du ikke vurdere farlige prosesser. Fravær åpne ild og skadelige sekreter som er farlige for mennesker, lav temperatur kjølevæsker gjør varmepumpen til et "ufarlig", men nyttig husholdningsapparat.

Noen nyanser av operasjonen

Effektiv bruk av varmepumpens driftsprinsipp krever overholdelse av flere betingelser:

rommet som er oppvarmet må være godt isolert (varmetap opptil 100 W/m2) - ellers, ved å ta varme fra gaten, vil du varme opp gaten for egen regning;
Varmepumper er gunstige for lavtemperaturvarmesystemer. Gulvvarmesystemer (35-40 °C) passer perfekt til disse kriteriene. Varmekonverteringskoeffisienten avhenger betydelig av temperaturforholdet mellom inngangs- og utgangskretsene.

La oss oppsummere det som er sagt!

Essensen av prinsippet om drift av en varmepumpe er ikke i produksjonen, men i overføringen av varme. Dette lar deg oppnå en høy koeffisient (fra 3 til 5) for termisk energikonvertering. Enkelt sagt, hver 1 kW elektrisitet som brukes vil "overføre" 3-5 kW varme inn i huset. Er det noe mer som må sies?

Blant hovedområdene for utvikling av ingeniørutstyr for private husholdninger er å øke produktiviteten med ergonomi og utvide funksjonaliteten. Samtidig tar utviklere i økende grad oppmerksomhet til energieffektivitet. teknisk utstyr kommunikasjonssystemer. Oppvarmingsinfrastruktur regnes som den dyreste, så selskaper viser spesiell interesse for måtene å tilby det. Blant de mest håndgripelige resultatene av arbeidet i denne retningen er luftvarmepumpen, som erstatter tradisjonelt varmeutstyr, økende

Egenskaper til varmeluftpumper

Hovedforskjellen er måten varmen genereres på. De fleste involverer bruk av tradisjonelle energikilder som kilde. Men ved luftpumper for både oppvarming og varmtvannsforsyning forbrukes det meste av energien fra naturlige ressurser direkte. Omtrent 20 % av det totale potensialet er allokert til forsyning fra konvensjonelle stasjoner. Altså luft termiske hus bruke energi mer økonomisk og forårsake mindre skade økologisk miljø. Det er bemerkelsesverdig at de konseptuelle versjonene av pumpene ble utviklet for å gi kontorlokaler og bedrifter. Men senere teknologi dekket segmentet husholdningsutstyr, slik at vanlige brukere kan bruke lønnsomme kilder til termisk energi.

Prinsipp for operasjon

Hele arbeidsflyten er basert på sirkulasjonen av kjølemediet hentet fra kilden. Oppvarming skjer etter kondensering av luftstrømmer, som komprimeres i kompressoren. Deretter går kjølemediet i flytende tilstand direkte inn i varmesystemet. Nå kan vi se nærmere på prinsippet om kjølevæskesirkulasjon i pumpedesignet. I gassform sendes kjølemediet til en varmeveksler innelukket i innendørsenheten. Der overfører den varme til rommet og blir til væske. På dette stadiet kommer mottakeren inn, som også tilføres luftvarmepumpen. Driftsprinsippet til standardversjonen av denne enheten forutsetter at i denne enheten vil væsken utveksle varme med kjølemediet, som har lavt trykk. Som et resultat av denne prosessen vil temperaturen på den dannede blandingen synke igjen, og væsken vil gå til utløpet av mottakeren. Når kjølemediegassen passerer gjennom røret lavt blodtrykk i mottakeren forsterkes overopphetingen, hvoretter den fyller kompressoren.

Spesifikasjoner

Den viktigste tekniske indikatoren er strøm, som for hjemmemodeller varierer fra 2,5 til 6 kW. Semi-industrielle kan også brukes i kommunikasjonsstøtte for private hjem dersom det kreves et effektpotensial på mer enn 10 kW. Når det gjelder størrelsen på pumpene, tilsvarer de tradisjonelle klimaanlegg. Dessuten kan de bli forvirret av utseende med delt system. En standardblokk kan ha parametere på 90x50x35 cm. Vekten tilsvarer også typiske klimakontrollinnstillinger - i gjennomsnitt 40-60 kg. Hovedspørsmålet gjelder selvfølgelig temperaturområdet som dekkes. Siden luftkildevarmepumpen er fokusert på varmefunksjonen, anses den øvre grensen som mål og når et gjennomsnitt på 30-40 °C. Det finnes riktignok også versjoner med kombinerte funksjoner, som også kjøler rommet.

Typer design

Det finnes flere konsepter for å generere varme ved hjelp av en luftpumpe. Som et resultat er designet skreddersydd spesifikt til behovene til en spesifikk generasjonsordning. Den mest populære modellen involverer samspillet mellom luftstrømmer og en vannbærer i ett system. Hovedklassifiseringen deler strukturer i henhold til typen organisering av funksjonelle blokker. Dermed er det en varmeluftpumpe i et monoblokkhus, og det finnes også modeller som sørger for at systemet kan bringes ut ved hjelp av et hjelpesegment. I det store og hele gjentar begge modellene prinsippet om drift av konvensjonelle klimaanlegg, bare funksjonene og ytelsen deres heves til et nytt nivå.

Anvendelse av moderne teknologi

Innovativ utvikling avgjorde i stor grad utviklingen av klassiske klimakontrollenheter. Spesielt Mitsubishi bruker i sine modeller rulle kompressor med to-fase kjølemiddelinjeksjon, som gjør at utstyret kan utføre sin funksjon uavhengig av temperaturforhold. Selv ved -15 °C viser varmeluftpumpen fra japanske utviklere en ytelse på opptil 80 %. I tillegg er de nyeste modellene utstyrt med nye kontrollsystemer, som sikrer mer praktisk, sikker og effektiv drift installasjoner. Til tross for all teknologien til utstyret, gjenstår muligheten for integrering i tradisjonelle varmesystemer med kjeler og kjeler.

Lage luftpumper med egne hender

Først av alt må du kjøpe en kompressor for fremtidig installasjon. Den er festet i veggen og utfører funksjonen til utendørsenheten til et konvensjonelt delt system. Deretter er komplekset supplert med en kondensator, som du kan lage selv. Denne operasjonen krever en kobberspiral med en tykkelse på omtrent 1 mm, som deretter må plasseres i et plast- eller metallhus - for eksempel en tank eller tank. Det forberedte røret er viklet på en kjerne, som kan være en sylinder med dimensjoner som gjør at den kan integreres i tanken. Ved å bruke en perforert kan du danne svinger med like intervaller, noe som vil gjøre luften mer effektiv, og mange hjemmehåndverkere gjør dette med den påfølgende injeksjonen av freon, som vil fungere som et kjølemiddel. Lengre sammensatt struktur koblet til husets varmesystem via en ekstern krets.

U varmeutstyr, for driften som tilstrekkelig dyre typer energibærere som gass, elektrisitet, fast og flytende drivstoff, dukket opp relativt nylig verdig alternativ– vann-til-vann varmepumpe. For driften av slikt utstyr, som nettopp begynner å bli populært i Russland, er det nødvendig med uuttømmelige energikilder preget av lavt potensial. I dette tilfellet kan termisk energi utvinnes fra nesten hvilken som helst vannkilde, som kan være naturlige og kunstige reservoarer, brønner, brønner, etc. Hvis beregningen og installasjonen av en slik pumpeenhet utføres riktig, er den i stand til å gi oppvarming til både bolig- og industribygg i hele vinterperioden.

Strukturelle elementer og driftsprinsipp

Prinsippet for drift av varmepumpene som vurderes for oppvarming av et hus, ligner prinsippet for drift av kjøleutstyr, bare omvendt. Hvis kjøleenhet fjerner noe av varmen fra det indre kammeret til utsiden, og senker dermed temperaturen i det, deretter er varmepumpens arbeid å avkjøle miljøet og varme opp kjølevæsken, som beveger seg gjennom rørene til varmesystemet. Luft-vann og grunnvann-varmepumper opererer etter samme prinsipp, som også bruker energi fra lavpotensialkilder til å varme opp bolig- og industrilokaler.

Designdiagrammet til en vann-til-vann varmepumpe, som er den mest produktive blant enheter som bruker lavpotensiale energikilder, antar tilstedeværelsen av slike elementer som:

den ytre kretsen langs hvilken vann beveger seg, pumpet fra en vannkilde;
en intern krets som kjølemediet beveger seg gjennom rørledningen;
en fordamper der kjølemediet omdannes til gass;
en kondensator der det gassformige kjølemediet blir en væske igjen;
en kompressor designet for å øke trykket til en kjølegass før den kommer inn i kondensatoren.

Dermed er det ikke noe komplisert i utformingen av en vann-til-vann varmepumpe. Hvis det er et naturlig eller kunstig reservoar i nærheten av huset, er det best å bruke en vann-til-vann varmepumpe for oppvarming av bygningen, driftsprinsippet og designfunksjoner som består av følgende.

Kretsen, som er den primære varmeveksleren som frostvæske sirkulerer gjennom, er plassert i bunnen av reservoaret. I dette tilfellet må dybden som den primære varmeveksleren er installert på, være under frysenivået til reservoaret. Frostvæske, som passerer gjennom primærkretsen, varmes opp til en temperatur på 6–8°, og tilføres deretter varmeveksleren, og avgir varme til veggene. Oppgaven med frostvæske som sirkulerer gjennom primærkretsen er å overføre varmeenergien til vannet til kjølemediet (freon).
I tilfelle at driftsordningen for varmepumpen involverer inntak og overføring av termisk energi fra vann pumpet fra en underjordisk brønn, brukes ikke frostvæskekretsen. Brønnvann spesialrør går gjennom varmevekslerkammeret, hvor det avgir sin termiske energi til kjølemediet.
Varmeveksleren for varmepumper er det viktigste elementet i deres design. Dette er en enhet som består av to moduler - en fordamper og en kondensator. I fordamperen begynner freon, tilført gjennom et kapillarrør, å utvide seg og blir til gass. Når gassformig freon kommer i kontakt med veggene til varmeveksleren, overføres lavgradig termisk energi til kjølemediet. Freon ladet med slik energi tilføres kompressoren.
Kompressoren komprimerer freongass, noe som fører til at temperaturen på kjølemediet øker. Etter kompresjon i kompressorkammeret kommer freonet inn i en annen modul i varmeveksleren - kondensatoren.
I kondensatoren blir gassformig freon igjen til væske, og den termiske energien akkumulert av den overføres til veggene i beholderen der kjølevæsken er plassert. Inn i kammeret til den andre varmevekslermodulen kondenserer freon, som er i gassform, på veggene lagringskapasitet, gir termisk energi til dem, som deretter overføres til vannet som ligger i et slikt kammer. Hvis freon har en temperatur på 6–8 grader Celsius ved utgangen av fordamperen, så ved inngangen til kondensatoren til en vann-til-vann varmepumpe, takket være det ovenfor beskrevne prinsippet for drift av en slik enhet , dens verdi når 40–70 grader Celsius.

Dermed er prinsippet for drift av varmepumpen basert på det faktum at kjølemediet, når det går over i en gassformig tilstand, tar termisk energi fra vann, og ved overgang til flytende tilstand i kondensatoren frigjør den akkumulerte energien til det flytende mediet - kjølevæsken til varmesystemet.

Luft-vann- og grunnvann-varmepumper fungerer på nøyaktig samme prinsipp; den eneste forskjellen er i hvilken type kilde som brukes til å produsere lavt potensial for termisk energi. Med andre ord har varmepumpen ett driftsprinsipp som ikke varierer avhengig av typen eller modellen på enheten.

Hvor effektivt varmepumpen varmer opp varmesystemets kjølevæske bestemmes i stor grad av fluktuasjoner i temperaturen til vannet, en kilde til lavpotensialenergi. Slike enheter viser høy effektivitet når de arbeider med vann fra brønner, hvor temperaturen på det flytende mediet gjennom året er i området 7–12 grader Celsius.

Vann-til-vann-pumpen er en av de bakkebaserte typene varmepumper

Driftsprinsippet til en vann-til-vann-varmepumpe, som sikrer den høye effektiviteten til dette utstyret, tillater bruk av slike enheter for å utstyre varmesystemer til bolig- og industribygg, ikke bare i regioner med varme vintre, men også i de nordlige regionene.

For at varmepumpen, hvis driftsskjema er beskrevet ovenfor, skal demonstrere høy effektivitet, bør du vite hvordan du velger riktig utstyr. Det er sterkt tilrådelig at valget av en vann-til-vann varmepumpe (samt "luft-til-vann" og "jord-til-vann") utføres med deltakelse av en kvalifisert og erfaren spesialist.

Når du velger en varmepumpe for vannoppvarming, tas følgende parametere for slikt utstyr i betraktning:

produktivitet, som bestemmer området til bygningen som pumpen kan gi oppvarming av;
merkevaren som utstyret ble produsert under (denne parameteren må tas i betraktning fordi seriøse selskaper, hvis produkter allerede har blitt verdsatt av mange forbrukere, legger stor vekt på både påliteligheten og funksjonaliteten til modellene de produserer);
kostnadene for både valgt utstyr og installasjonen.

Når du velger varmepumper vann-til-vann, luft-til-vann, jord-til-vann, anbefales det å være oppmerksom på tilgjengeligheten av tilleggsalternativer for slikt utstyr. Dette inkluderer spesielt følgende muligheter:

kontrollere driften av utstyr i automatisk modus (varmepumper som opererer i denne modusen på grunn av en spesiell kontroller gjør det mulig å lage i bygningen de betjener komfortable forhold for overnatting; endring av driftsparametere og andre handlinger for å kontrollere varmepumper som er utstyrt med en kontroller kan utføres ved hjelp av en mobil enhet eller fjernkontroll);
bruk av utstyr for oppvarming av vann i et varmtvannsforsyningssystem (vær oppmerksom på dette alternativet fordi det i noen (spesielt gamle) modeller av varmepumper, hvis kollektor er installert i åpne reservoarer, ikke er tilgjengelig).

Beregning av utstyrskraft: implementeringsregler

Før du begynner å velge en spesifikk varmepumpemodell, må du utvikle et design for varmesystemet som slikt utstyr skal tjene, samt beregne kraften. Slike beregninger er nødvendige for å bestemme det faktiske termiske energibehovet til en bygning med visse parametere. I dette tilfellet er det nødvendig å ta hensyn til varmetapene i en slik bygning, samt tilstedeværelsen av en varmtvannsforsyningskrets i den.

For en vann-til-vann varmepumpe utføres effektberegning ved hjelp av følgende metode.

Bestem først det totale arealet av bygningen for oppvarming som den kjøpte varmepumpen skal brukes.
Etter å ha bestemt bygningens areal, kan du beregne kraften til varmepumpen som er i stand til å gi oppvarming. Når de utfører denne beregningen, følger de følgende regel: for 10 kvm. m bygningsareal krever 0,7 kilowatt varmepumpeeffekt.
Hvis varmepumpen også skal brukes for å sikre driften Varmtvannsanlegg, så legges 15–20 % til den resulterende verdien av kraften.

Beregning av varmepumpeeffekt, utført i henhold til den ovenfor beskrevne metoden, er relevant for bygninger der takhøyden ikke overstiger 2,7 meter. Mer nøyaktige beregninger som tar hensyn til alle funksjonene til bygninger som skal varmes opp ved hjelp av en varmepumpe, utføres av ansatte i spesialiserte organisasjoner.

For en luft-til-vann-varmepumpe utføres effektberegningen ved hjelp av en lignende metode, men tar hensyn til noen nyanser.

Hvordan lage en varmepumpe selv

Etter å ha en god forståelse av hvordan en vann-til-vann varmepumpe fungerer, kan du lage en slik enhet med egne hender. Faktisk er en hjemmelaget varmepumpe et sett med ferdiglagde tekniske enheter, riktig valgt og koblet til i en bestemt rekkefølge. For at en hjemmelaget varmepumpe skal vise høy effektivitet og ikke forårsake problemer under drift, er det nødvendig å utføre en foreløpig beregning av hovedparametrene. For å gjøre dette kan du bruke passende programmer og online kalkulatorer på nettsidene til produsenter av slikt utstyr eller kontakte spesialiserte spesialister.

Så, for å lage en varmepumpe med egne hender, må du velge utstyrselementene i henhold til forhåndsberegnet parametere og utføre riktig installasjon.

Kompressor

En kompressor for en varmepumpe laget av deg selv kan tas fra et gammelt kjøleskap eller delt system, og vær oppmerksom på kraften til en slik enhet. Fordelen med å bruke kompressorer fra delte systemer er lavt nivå støy som skapes under driften.

Kondensator

Som kondensator til en hjemmelaget varmepumpe kan du bruke en spole demontert fra et gammelt kjøleskap. Noen lager det selv ved hjelp av rørleggerarbeid eller et spesielt kjølerør. Som en beholder for å plassere kondensatorbatteriet, kan du ta en rustfri ståltank med et volum på ca. 120 liter. For å plassere en spole i en slik tank, kuttes den først i to halvdeler, og deretter, når installasjonen av spiralen er fullført, sveises den.

Det er veldig viktig å beregne arealet før du velger eller lager din egen spole. For å gjøre dette trenger du følgende formel:

P3 = MT/0,8PT

Parametrene som brukes i denne formelen er:

MT – kraft av varme generert av varmepumpen (kW);
PT er differansen mellom temperaturene ved innløpet til varmepumpen og ved utløpet.

For å hindre at det dannes luftbobler i varmepumpens kondensator fra kjøleskapet, bør innløpet til spolen være plassert i den øvre delen av beholderen, og utløpet fra den skal være plassert i den nedre delen.

Fordamper

Som beholder for fordamperen kan du bruke en enkel plasttønne med en kapasitet på 127 liter med bred hals. For å lage en spole, hvis areal bestemmes i henhold til samme skjema som for en kondensator, brukes den også kobberrør. Hjemmelagde varmepumper bruker vanligvis nedsenkbare fordampere, der flytende freon kommer inn fra undersiden og blir til gass på toppen av spolen.

Veldig nøye ved hjelp av lodding når egenproduksjon For en varmepumpe må det installeres en termostat, siden dette elementet ikke kan varmes opp til temperaturer over 100 grader Celsius.

For å levere vann til elementene i en selvlaget varmepumpe, samt å drenere den, brukes vanlige kloakkrør.

Vann-til-vann varmepumper, sammenlignet med luft-til-vann og grunn-til-vann enheter, er enklere i design, men mer effektive, og det er grunnen til at utstyr av denne typen oftest produseres uavhengig.

Sette sammen en hjemmelaget varmepumpe og sette den i drift

For å sette sammen og sette i drift en hjemmelaget varmepumpe, trenger du følgende: Forbruksvarer og utstyr:

sveisemaskin;
vakuumpumpe (for å teste hele systemet for vakuum);
en sylinder med freon, etterfylling av denne utføres gjennom en spesiell ventil (installasjonen av ventilen i systemet bør sørges for på forhånd);
temperatursensorer som er installert på kapillærrør ved utløpet av hele systemet og ved utløpet av fordamperen;
startrelé, sikring, DIN-skinne og el-tavle.

All sveising og gjengede forbindelser Under montering bør det gjøres så effektivt som mulig for å sikre den absolutte tettheten til systemet som freon vil bevege seg gjennom.

I tilfelle at vann i et åpent reservoar fungerer som en energikilde med lavt potensial, er det i tillegg nødvendig å produsere en kollektor, hvis tilstedeværelse forutsetter driftsprinsippet til varmepumper av denne typen. Hvis det er ment å bruke vann fra underjordisk kilde, er det nødvendig å bore to brønner, hvorav vann vil bli sluppet ut etter at det har gått gjennom hele systemet.

1, gjennomsnittlig vurdering: 5,00 av 5)

Du kan være interessert i følgende materialer