Kodin lämpöpumpputyypit. Todellinen kokemus ilma-vesilämpöpumpun käytöstä. Laitteet kohteille, joissa on korkea lämmönkulutus

Tilanne on sellainen, että tällä hetkellä suosituin tapa lämmittää kotia on lämmityskattiloiden käyttö - kaasu, kiinteä polttoaine, diesel ja paljon harvemmin - sähkö. Mutta sellaiset yksinkertaiset ja samalla korkean teknologian järjestelmät, kuten lämpöpumput, eivät ole yleistyneet, ja hyvästä syystä. Niille, jotka rakastavat ja osaavat laskea kaiken etukäteen, niiden edut ovat ilmeisiä. Lämmityslämpöpumput eivät polta korvaamattomia varantoja luonnonvarat, joka on erittäin tärkeä paitsi ympäristönsuojelun kannalta, myös mahdollistaa energiavarojen säästämisen, koska ne kallistuvat joka vuosi. Lisäksi lämpöpumppujen avulla voit paitsi lämmittää huonetta, myös lämmittää kuumaa vettä kotitalouksien tarpeisiin ja ilmastoida huonetta kesähelteellä.

Lämpöpumpun toimintaperiaate

Katsotaanpa tarkemmin lämpöpumpun toimintaperiaatetta. Muista kuinka jääkaappi toimii. Siihen sijoitettujen tuotteiden lämpö pumpataan ulos ja heitetään takaseinässä olevaan jäähdyttimeen. Voit tarkistaa tämän helposti koskettamalla sitä. Kotitalouksien ilmastointilaitteiden periaate on suunnilleen sama: ne pumppaavat lämpöä huoneesta ja heittävät sen rakennuksen ulkoseinässä sijaitsevaan patteriin.

Lämpöpumpun, jääkaapin ja ilmastointilaitteen toiminta perustuu Carnot-kiertoon.

1. Matalalämpöistä lähdettä, esimerkiksi maaperää, pitkin liikkuva jäähdytysneste lämpenee useita asteita.
2. Sitten se menee lämmönvaihtimeen, jota kutsutaan höyrystimeksi. Höyrystimessä jäähdytysneste luovuttaa kertyneen lämmön kylmäaineeseen. Kylmäaine on erityinen neste, joka muuttuu höyryksi alhaisissa lämpötiloissa.
3. Ottaessaan lämpötilan jäähdytysnesteestä, lämmitetty kylmäaine muuttuu höyryksi ja menee kompressoriin. Kompressori puristaa kylmäaineen, ts. sen paineen nousu, minkä seurauksena myös sen lämpötila nousee.
4. Kuuma, puristettu kylmäaine menee toiseen lämmönvaihtimeen, jota kutsutaan lauhduttimeksi. Täällä kylmäaine siirtää lämpönsä toiseen jäähdytysnesteeseen, joka on talon lämmitysjärjestelmässä (vesi, pakkasneste, ilma). Tämä jäähdyttää kylmäaineen ja muuttaa sen takaisin nesteeksi.
5. Seuraavaksi kylmäaine tulee höyrystimeen, jossa se lämmitetään uudella osalla lämmitettyä jäähdytysnestettä, ja sykli toistuu.

Lämpöpumppu tarvitsee toimiakseen sähköä. Mutta se on silti paljon kannattavampaa kuin pelkän sähkölämmittimen käyttö. Koska sähkökattila tai sähkölämmitin kuluttaa täsmälleen saman määrän sähköä kuin se tuottaa lämpöä. Esimerkiksi, jos lämmittimen teho on 2 kW, se kuluttaa 2 kW tunnissa ja tuottaa 2 kW lämpöä. Lämpöpumppu tuottaa 3-7 kertaa enemmän lämpöä kuin kuluttaa sähköä. Esimerkiksi kompressorin ja pumpun toimintaan käytetään 5,5 kW/tunti ja tuotettu lämpö on 17 kW/tunti. Tämä korkea hyötysuhde on lämpöpumpun tärkein etu.

Lämpöpumppulämmitysjärjestelmän edut ja haitat

Lämpöpumppuihin liittyy monia legendoja ja väärinkäsityksiä, vaikka ne eivät ole niin innovatiivinen tai korkean teknologian keksintö. Lämpöpumppujen avulla lämmitetään kaikkia USA:n ”lämpimiä” osavaltioita, lähes koko Eurooppaa ja Japania, joissa tekniikkaa on kehitelty lähes täydellisesti pitkään. Muuten, sinun ei pitäisi ajatella, että tällaiset laitteet ovat puhtaasti ulkomaista tekniikkaa ja tulivat meille melko äskettäin. Loppujen lopuksi Neuvostoliitossa tällaisia ​​yksiköitä käytettiin kokeellisissa tiloissa. Esimerkki tästä on Jaltan kaupungissa sijaitseva Druzhban parantola. Futuristisen arkkitehtuurin lisäksi "mökki kananjaloilla" tämä parantola on kuuluisa myös siitä, että se on käyttänyt 1900-luvun 80-luvulta lähtien teollisia lämpöpumppuja lämmitykseen. Lämmönlähde on lähellä oleva meri, ja itse pumppaamo ei vain lämmitä kaikkia sanatorion tiloja, vaan myös tarjoaa kuumaa vettä, lämmittää altaan vettä ja jäähdyttää sitä kuuman kauden aikana. Yritetään siis hälventää myytit ja selvittää, onko järkevää lämmittää kotiasi tällä tavalla.

Lämpöpumpulla varustetun lämmitysjärjestelmän edut:

• Energian säästö. Kaasun ja dieselpolttoaineen hintojen nousun yhteydessä tämä on erittäin tärkeä etu. "Kuukausikulut" -sarakkeessa näkyy vain sähkö, joka, kuten olemme jo kirjoittaneet, vaatii paljon vähemmän kuin todellisuudessa tuotettu lämpö. Kun ostat yksikön, sinun on kiinnitettävä huomiota sellaiseen parametriin kuin lämmönmuutoskerroin "ϕ" (jota voidaan kutsua myös lämmönmuuntokertoimeksi, tehon tai lämpötilan muuntokertoimeksi). Se näyttää lämmöntuoton määrän suhteessa kulutettuun energiaan. Esimerkiksi jos ϕ=4, niin kulutuksella 1 kW/tunti saamme lämpöenergiaa 4 kW/tunti.
• Säästöjä ylläpidossa. Lämpöpumppu ei vaadi erityiskäsittelyä. Sen ylläpitokustannukset ovat minimaaliset.
• Voidaan asentaa mihin tahansa paikkaan. Matalalämpöisen lämmön lähteenä lämpöpumpun toiminnalle voi olla maa, vesi tai ilma. Mihin tahansa rakennat talon, jopa kiviselle alueelle, on aina mahdollisuus löytää "ruokaa" yksikölle. Alueilla, jotka ovat kaukana kaasuputkesta, tämä on yksi optimaalisimmista lämmitysjärjestelmistä. Ja jopa alueilla, joilla ei ole voimalinjoja, voit asentaa bensiini- tai dieselmoottorin kompressorin toiminnan varmistamiseksi.
• Pumpun toimintaa ei tarvitse valvoa, lisää polttoainetta, kuten kiinteän polttoaineen tai dieselkattilan tapauksessa. Koko lämmitysjärjestelmä lämpöpumpulla on automatisoitu.
• Voit mennä pois pitkäksi aikaaäläkä pelkää, että järjestelmä jäätyy. Samalla voit säästää rahaa asentamalla pumpun, joka varmistaa +10 °C lämpötilan olohuoneessa.
• Turvallinen ympäristölle. Vertailun vuoksi: käytettäessä perinteisiä polttoainetta polttavia kattiloita muodostuu aina erilaisia ​​oksideja CO, CO2, NOx, SO2, PbO2, minkä seurauksena talon ympärille maaperään laskeutuu fosfori-, typpi-, rikkihappoja ja bentsoeyhdisteitä. Kun lämpöpumppu on käynnissä, mitään ei päästä. Ja järjestelmässä käytetyt kylmäaineet ovat täysin turvallisia.
• Se voidaan myös mainita täällä planeetan korvaamattomien luonnonvarojen säilyttäminen.
• Turvallisuus ihmisille ja omaisuudelle. Mikään lämpöpumpussa ei kuumene tarpeeksi ylikuumenemisen tai räjähdyksen aiheuttamiseksi. Sitä paitsi siinä ei yksinkertaisesti ole mitään räjähtävää. Joten se voidaan luokitella täysin tulenkestäväksi yksiköksi.
• Lämpöpumput toimivat menestyksekkäästi jopa -15 °C:n ympäristön lämpötilassa. Joten jos joku luulee, että tällainen järjestelmä voi lämmittää talon vain alueilla, joilla on lämpimät talvet +5 °C:een asti, hän on väärässä.
• Lämpöpumpun käännettävyys. Kiistaton etu on asennuksen monipuolisuus, jolla voit lämmittää talvella ja viilentää kesällä. Kuumina päivinä lämpöpumppu ottaa lämpöä huoneesta ja lähettää sen maahan varastointiin, josta se otetaan talteen takaisin. Huomaa, että kaikissa lämpöpumpuissa ei ole peruutustoimintoa, vaan vain joissakin malleissa.
• Kestävyys. Oikealla hoidolla lämmitysjärjestelmän lämpöpumput voivat kestää 25–50 vuotta ilman suurempia korjauksia, ja kompressori on vaihdettava vain kerran 15–20 vuodessa.

Lämpöpumppulämmitysjärjestelmien haitat:

• Suuri alkuinvestointi. Sen lisäksi, että lämmitykseen tarkoitettujen lämpöpumppujen hinnat ovat melko korkeat (3 000 - 10 000 USD), sinun on myös käytettävä vähintään yhtä paljon maalämpöjärjestelmän asennukseen kuin itse pumppuun. Poikkeuksena on ilmalämpöpumppu, joka ei vaadi lisätöitä. Lämpöpumppu ei maksa itsensä takaisin pian (5-10 vuodessa). Joten vastaus kysymykseen, käytetäänkö lämpöpumppua lämmitykseen vai ei, riippuu ennemminkin omistajan mieltymyksistä, hänen taloudellisia mahdollisuuksia ja rakennusolosuhteet. Esimerkiksi alueella, jossa kaasun syöttö ja siihen liittäminen maksaa saman verran kuin lämpöpumppu, on järkevää suosia jälkimmäistä.

• Alueilla, joilla talven lämpötila laskee alle -15 °C, lisälämmönlähdettä on käytettävä. Sitä kutsutaan bivalenttinen lämmitysjärjestelmä, jossa lämpöpumppu tuottaa lämpöä kadun ollessa -20 °C:ssa ja kun se ei kestä, esimerkiksi sähkölämmitin tai kaasukattila tai lämmönkehitin on kytketty.

• On suositeltavaa käyttää lämpöpumppua järjestelmissä, joissa jäähdytysneste on matala, kuten "lämmin lattia" järjestelmä(+35 °C) ja fan coil -yksiköt(+35 - +45 °C). Fan coil yksiköt Ne ovat puhallinkonvektori, jossa lämpö/kylmä siirtyy vedestä ilmaan. Tällaisen järjestelmän asentamiseksi vanhaan taloon vaaditaan täydellinen kunnostus ja jälleenrakennus, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia. Tämä ei ole huono puoli uutta kotia rakennettaessa.
• Lämpöpumppujen ympäristöystävällisyys ottaa lämpöä vedestä ja maaperästä, jokseenkin suhteellista. Tosiasia on, että käytön aikana jäähdytysnesteputkien ympärillä oleva tila jäähtyy, ja tämä häiritsee vakiintunutta ekosysteemiä. Loppujen lopuksi jopa maaperän syvyyksissä elävät anaerobiset mikro-organismit varmistaen monimutkaisempien järjestelmien elintärkeät toiminnot. Toisaalta kaasun tai öljyn tuotantoon verrattuna lämpöpumpun vauriot ovat minimaaliset.

Lämmönlähteet lämpöpumppukäyttöön

Lämpöpumput ottavat lämpöä niistä luonnollisista lähteistä, jotka keräävät auringonsäteilyä lämpimänä aikana. Lämpöpumput vaihtelevat lämmönlähteen mukaan.

Pohjustus

Maaperä on vakain kauden aikana kertyvä lämmönlähde. 5 - 7 metrin syvyydessä maaperän lämpötila on lähes aina vakio ja on noin +5 - +8 ° C, ja 10 metrin syvyydessä se on aina vakio +10 ° C. On kaksi tapaa kerätä lämpöä maasta.

Vaakasuuntainen maakeräin Se on vaakasuoraan asetettu putki, jonka läpi jäähdytysneste kiertää. Vaakakeräimen syvyys lasketaan yksilöllisesti olosuhteista riippuen, joskus se on 1,5 - 1,7 m - maan jäätymissyvyys, joskus pienempi - 2 - 3 m varmistaakseen suuremman lämpötilan vakauden ja pienemmän eron, ja joskus vain 1 - 1,2 m - täällä maaperä alkaa lämmetä nopeammin keväällä. On tapauksia, joissa asennetaan kaksikerroksinen vaakakeräin.

Vaakasuuntaisilla keräinputkilla voi olla eri halkaisijat: 25 mm, 32 mm ja 40 mm. Niiden asettelun muoto voi myös olla erilainen - käärme, silmukka, siksak, erilaiset spiraalit. Käärmeessä olevien putkien välisen etäisyyden on oltava vähintään 0,6 m, ja se on yleensä 0,8 - 1 m.

Erityinen lämmönpoisto putken lineaarimetriä kohden riippuu maaperän rakenteesta:

• Kuiva hiekka - 10 W/m;
• Kuiva savi - 20 W/m;
• Savi on kosteampaa - 25 W/m;
• Savi, jossa on erittäin korkea vesipitoisuus - 35 W/m.

100 m2:n talon lämmittämiseen, jos maaperä on märkää savea, tarvitset 400 m2 maa-alaa keräilijälle. Tämä on melko paljon - 4-5 hehtaaria. Ja kun otetaan huomioon se tosiasia, että tällä sivustolla ei pitäisi olla rakennuksia ja vain nurmikko ja kukkapenkit, joissa on yksivuotisia kukkia, ovat sallittuja, kaikilla ei ole varaa varustaa vaakasuuntaista keräilijää.

Erityinen neste virtaa keräinputkien läpi, sitä kutsutaan myös "suolavesi" tai pakkasnestettä esimerkiksi etyleeniglykolin tai propyleeniglykolin 30-prosenttinen liuos. "Suolavesi" kerää lämmön maasta ja lähetetään lämpöpumppuun, jossa se siirtää sen kylmäaineeseen. Jäähtynyt "suolavesi" virtaa jälleen maakeräimeen.

Pystysuora maaperäanturi on 50 - 150 metrin syvyyteen upotettu putkijärjestelmä. Tämä voi olla vain yksi U-muotoinen putki, joka on laskettu syvemmälle 80 - 100 m ja täytetty betonilaastilla. Tai ehkä U-muotoisten putkien järjestelmä laskettiin 20 metriä energian keräämiseksi suuremmalta alueelta. Poraustöiden suorittaminen 100 - 150 metrin syvyyteen ei ole vain kallista, vaan vaatii myös erityisluvan, minkä vuoksi he turvautuvat usein oveliin ja varustavat useita matalan syvyisiä koettimia. Tällaisten koettimien välinen etäisyys on 5 - 7 m.

Erityinen lämmönpoisto pystykerääjästä riippuu myös kivestä:

• Kuivat sedimenttikivet - 20 W/m;
• Sedimenttikivet, jotka on kyllästetty vedellä ja kivisellä maaperällä - 50 W/m;
• Kalliomainen maaperä korkea lämmönjohtavuuskerroin - 70 W/m;
• Maanalainen (pohjavesi) vesi - 80 W/m.

Pystykeräimen pinta-ala on hyvin pieni, mutta niiden asennuskustannukset ovat korkeammat kuin vaakakeräimen. Pystykeräimen etuna on myös vakaampi lämpötila ja suurempi lämmönpoisto.

Vesi

Vettä voidaan käyttää lämmönlähteenä eri tavoin.

Kerääjä avoimen, jäätymättömän säiliön pohjassa- joet, järvet, meret - edustaa putkia, joissa on "suolavesi", jotka on upotettu painon avulla. Jäähdytysnesteen korkean lämpötilan vuoksi tämä menetelmä on kannattavin ja taloudellisin. Vain ne, joista säiliö sijaitsee enintään 50 metrin päässä, voivat asentaa vedenkeräimen, muuten asennuksen tehokkuus menetetään. Kuten ymmärrät, kaikilla ei ole tällaisia ​​​​ehtoja. Mutta lämpöpumppujen käyttämättä jättäminen rannikon asukkaille on yksinkertaisesti lyhytnäköistä ja typerää.

Keruu viemäriin tai jätevettä sen jälkeen tekniset asennukset voidaan käyttää talojen ja jopa korkeiden rakennusten ja teollisuusyritysten lämmitykseen kaupungin sisällä sekä kuuman veden valmistukseen. Mitä tehdään menestyksekkäästi joissakin isänmaamme kaupungeissa.

Kaivo tai pohjavesi käytetään harvemmin kuin muita keräilijöitä. Tällaisessa järjestelmässä rakennetaan kaksi kaivoa, joista vesi otetaan yhdestä, joka siirtää lämpönsä lämpöpumpun kylmäaineeseen ja jäähdytetty vesi johdetaan toiseen. Kaivon sijasta voi olla suodatuskaivo. Joka tapauksessa tyhjennyskaivon tulee sijaita 15 - 20 m etäisyydellä ensimmäisestä ja jopa alavirtaan (myös pohjavedellä on oma virtaus). Tämä järjestelmä Sitä on melko vaikea käyttää, koska tulevan veden laatua on valvottava - suodata se ja suojaa lämpöpumpun osia (höyrystin) korroosiolta ja saastumiselta.

ilmaa

Yksinkertaisin muotoilu on lämmitysjärjestelmä ilmalämpöpumpulla. Ylimääräistä keräilijää ei tarvita. Ympäristöstä ilma pääsee suoraan höyrystimeen, jossa se siirtää lämpönsä kylmäaineeseen, joka puolestaan ​​siirtää lämpöä talon sisällä olevaan jäähdytysnesteeseen. Tämä voi olla ilmaa fan coil -yksiköissä tai vettä lattialämmitykseen ja pattereihin.

Ilmalämpöpumpun asennuskustannukset ovat minimaaliset, mutta asennuksen suorituskyky riippuu suuresti ilman lämpötilasta. Lämpimien talvien (+5 - 0 °C asti) alueilla tämä on yksi taloudellisimmista lämmönlähteistä. Mutta jos ilman lämpötila laskee alle -15 °C, suorituskyky laskee niin paljon, että pumppua ei ole järkevää käyttää, ja on kannattavampaa käynnistää perinteinen sähkölämmitin tai kattila.

Arvostelut lämmitykseen tarkoitetuista ilmalämpöpumpuista ovat hyvin ristiriitaisia. Kaikki riippuu niiden käyttöalueesta. Niitä on edullista käyttää alueilla, joilla on lämmin talvi, esimerkiksi Sotšissa, missä ei tarvita varalämmönlähdettä kovien pakkasten varalta. Ilmalämpöpumppuja voidaan asentaa myös alueille, joissa ilma on suhteellisen kuivaa ja talvella lämpötila on -15 °C. Mutta kosteissa ja kylmissä ilmastoissa tällaiset asennukset kärsivät jäätymisestä ja jäätymisestä. Tuulettimeen tarttuneet jääpuikot estävät koko järjestelmää toimimasta kunnolla.

Lämmitys lämpöpumpulla: järjestelmäkustannukset ja käyttökustannukset

Lämpöpumpun teho valitaan sille osoitettavien toimintojen mukaan. Jos vain lämmitys, niin laskelmat voidaan tehdä erityisellä laskimella, joka ottaa huomioon rakennuksen lämpöhäviöt. Muuten lämpöpumpun paras suorituskyky on, kun rakennuksen lämpöhäviö on enintään 80 - 100 W/m2. Yksinkertaisuuden vuoksi oletetaan, että 100 m2:n talon lämmittämiseen, jonka katto on 3 m korkea ja lämpöhäviö 60 W/m2, tarvitaan pumppu, jonka teho on 10 kW. Veden lämmittämiseksi sinun on otettava yksikkö, jonka tehoreservi on 12 tai 16 kW.

Lämpöpumpun hinta ei riipu vain tehosta, vaan myös luotettavuudesta ja valmistajan vaatimuksista. Esimerkiksi 16 kW yksikkö Venäjän tuotanto maksaa 7 000 USD, ja ulkomainen pumppu RFM 17, jonka teho on 17 kW, maksaa noin 13 200 USD. kaikkien siihen liittyvien laitteiden kanssa jakotukkia lukuun ottamatta.

Seuraava kulurivi on säiliön järjestely. Se riippuu myös asennuksen tehosta. Esimerkiksi 100 m2:n talolle, jossa joka paikkaan on asennettu lattialämmitys (100 m2) tai 80 m2 lämmityspatterit, sekä veden lämmittämiseen +40 °C:seen tilavuudella 150 l/tunti täytyy porata kaivoja keräilijöille. Tällainen pystysuora keräilijä maksaa 13 000 USD.

Säiliön pohjalla oleva keräin maksaa hieman vähemmän. Samoilla ehdoilla se maksaa 11 000 USD. Mutta on parempi tarkistaa geotermisen järjestelmän asennuskustannukset erikoistuneiden yritysten kanssa, ne voivat vaihdella suuresti. Esimerkiksi vaakakeräimen asentaminen 17 kW:n pumppuun maksaa vain 2500 USD. Ja ilmalämpöpumppuun ei tarvita keruulaitetta ollenkaan.

Lämpöpumpun kokonaishinta on 8000 USD. Keräimen rakentaminen maksaa keskimäärin 6000 USD. keskiverto.

Kuukausimaksu lämpöpumpulla vain sisältää sähkökustannukset. Ne voidaan laskea seuraavasti: virrankulutus on ilmoitettava pumpussa. Esimerkiksi edellä mainitun 17 kW pumpun tehonkulutus on 5,5 kW/h. Kaikkiaan lämmitysjärjestelmä toimii 225 päivää vuodessa, ts. 5400 tuntia. Ottaen huomioon, että lämpöpumppu ja siinä oleva kompressori toimivat syklisesti, energiankulutus tulee puolittaa. Lämmityskaudella kuluu 5400h*5,5kW/h/2=14850 kW.

Kerromme käytettyjen kW:n määrän energiakustannuksilla alueellasi. Esimerkiksi 0,05 USD 1 kW/tunti. Yhteensä käytetään 742,5 USD vuodessa. Jokaista kuukausia kohti, jolloin lämpöpumppu toimi lämmitykseen, se maksaa 100 USD. sähkökustannukset. Jos jaat kulut 12 kuukaudella, saat 60 USD kuukaudessa.

Huomaa, että mitä pienempi lämpöpumpun virrankulutus, sitä pienemmät kuukausikustannukset. Esimerkiksi on olemassa 17 kW:n pumppuja, jotka kuluttavat vain 10 000 kW vuodessa (maksaa 500 cu). On myös tärkeää, että lämpöpumpun suorituskyky on sitä suurempi, mitä pienempi on lämpölähteen ja lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen välinen lämpötilaero. Siksi he sanovat, että on kannattavampaa asentaa lämpimät lattiat ja tuulettimet. Vaikka vakiolämmityspatterit korkean lämpötilan jäähdytysnesteellä (+65 - +95 °C) voidaan myös asentaa, mutta lisälämmönvaraajalla, esimerkiksi epäsuoralla lämmityskattilalla. Kuuman veden lämmittämiseen käytetään myös kattilaa.

Lämpöpumput ovat edullisia käytettäessä kaksiarvoisissa järjestelmissä. Pumpun lisäksi voit asentaa aurinkokeräimen, joka pystyy syöttämään pumpun täysillä sähköllä kesällä, kun se toimii jäähdytyksenä. Talvivakuutukseen voit lisätä lämpögeneraattorin, joka lämmittää veden kuuman veden syöttöön ja korkean lämpötilan pattereita.

Nykyään niin kutsutun yksityisen sektorin lämmityksen aihe on erittäin ajankohtainen. Kuten käytäntö osoittaa, siellä ei aina ole kaasuputkia, joten ihmisten on pakko etsiä vaihtoehtoisia lämmönlähteitä. Puhutaan tässä artikkelissa siitä, mitä maalämpöpumppu on tai, kuten sitä arjessa kutsutaan, lämpöpumppu. Tämän yksikön toimintaperiaate ei ole kaikkien tiedossa, kuten sen suunnittelu. Yritämme saada nämä asiat kuntoon.

Mitä sinun tulee tietää?

Voit sanoa, että koska lämpöpumput ovat niin tehokkaita, miksi ne ovat niin vähän yleisiä. Koko asia on laitteiden ja asennuksen korkea hinta. Tästä yksinkertaisesta syystä monet luopuvat tästä päätöksestä ja valitsevat esimerkiksi sähkö- tai hiilikattilat. Tätä vaihtoehtoa ei kuitenkaan pidä hylätä monista syistä, joista puhumme ehdottomasti tässä artikkelissa. Asennettuaan lämpöpumpuista tulee erittäin taloudellisia, koska ne käyttävät maaenergiaa. Maalämpöpumppu on 3 in 1 -pumppu, joka yhdistää lämmityskattilan ja lämminvesijärjestelmän lisäksi myös ilmastointilaitteen. Katsotaanpa tätä laitetta lähemmin ja pohditaan kaikkia sen vahvuuksia ja heikkouksia.

Laitteen toimintaperiaate

Lämmitykseen käytettävän lämpöpumpun toimintaperiaate on käyttää lämpöenergian potentiaalieroa. Siksi tällaisia ​​laitteita voidaan käyttää missä tahansa ympäristössä. Tärkeintä on, että sen lämpötila on vähintään 1 celsiusaste.

Meillä on jäähdytysneste, joka liikkuu putkilinjaa pitkin, jossa se itse asiassa lämpenee 2-5 astetta. Tämän jälkeen jäähdytysneste menee lämmönvaihtimeen (sisäiseen piiriin), jossa se vapauttaa kerätyn energian. Tällä hetkellä ulkoisessa piirissä on kylmäainetta, jonka kiehumispiste on alhainen. Vastaavasti se muuttuu kaasuksi. Kompressoriin saapuva kaasu puristetaan, jolloin sen lämpötila nousee entisestään. Sitten kaasu menee lauhduttimeen, jossa se menettää lämpönsä ja luovuttaa sen lämmitysjärjestelmään. Kylmäaine muuttuu nestemäiseksi ja virtaa takaisin ulkoiseen piiriin.

Lyhyesti lämpöpumpputyypeistä

Nykyään on olemassa useita suosittuja maalämpöpumppumalleja. Mutta joka tapauksessa niiden toimintaperiaatetta voidaan verrata jäähdytyslaitteiden toimintaan. Siksi pumppua voidaan tyypistä riippumatta käyttää ilmastointilaitteena kesällä. Joten lämpöpumput luokitellaan sen mukaan, mistä ne voivat ottaa lämpöä:

• Maasta;
• Säiliöstä;
• Ilmasta.

Ensimmäinen tyyppi on edullisin kylmillä alueilla. Tosiasia on, että ilman lämpötila laskee usein -20: een ja sen alle (Venäjän federaation esimerkkiä käyttäen), mutta maaperän jäätymissyvyys on yleensä merkityksetön. Mitä tulee säiliöön, niitä ei ole saatavana kaikkialla, eikä niitä ole kovin suositeltavaa käyttää. Joka tapauksessa on parempi valita kotisi lämmitykseen maalämpöpumppu. Katselimme hieman yksikön toimintaperiaatetta, joten siirrymme eteenpäin.

"Pohjavesi": miten se parhaiten sijoitetaan?

Lämmön vastaanottamista maasta pidetään sopivimpana ja rationaalisimpana. Tämä johtuu siitä, että 5 metrin syvyydessä lämpötilan vaihteluita ei käytännössä ole. Jäähdytysnesteenä käytetään erityistä nestettä. Sitä kutsutaan yleisesti suolavedeksi. Se on täysin ympäristöystävällinen.

Sijoitusmenetelmän osalta on vaaka- ja pystysuorat. Ensimmäiselle tyypille on ominaista se, että muoviputket, jotka edustavat ulkomuotoa, asetetaan vaakasuoraan alueelle. Tämä on erittäin ongelmallista, koska asennustyöt on suoritettava 25-50 alueella neliömetriä. Pystysuorassa järjestelyssä porataan pystysuuntaisia ​​kaivoja, joiden syvyys on 50-150 metriä. Mitä syvemmälle anturit sijoitetaan, sitä tehokkaampi maalämpöpumppu on. Olemme jo keskustelleet toimintaperiaatteesta, ja nyt puhumme tärkeimmistä yksityiskohdista.

Vesi-vesilämpöpumppu: toimintaperiaate

Älä myöskään vähättele heti mahdollisuutta käyttää veden kineettistä energiaa. Tosiasia on, että suurilla syvyyksillä lämpötila pysyy melko korkeana ja vaihtelee pienillä alueilla, jos sitä esiintyy ollenkaan. Voit mennä useilla tavoilla ja käyttää:

• Avoimet vesistöt, kuten joet ja järvet.
• Pohjavesi (porareikä, kaivo).
• Teollisuuden kiertovesien jätevesi (paluuvesi).

Taloudellisesta ja teknisestä näkökulmasta on helpointa asettaa geoterminen pumppu toimimaan avoimessa säiliössä. Samaan aikaan maa-vesi- ja vesi-vesi-pumppujen välillä ei ole merkittäviä suunnittelueroja. Jälkimmäisessä tapauksessa avoimeen säiliöön upotetut putket syötetään kuormalla. Mitä tulee pohjaveden käyttöön, suunnittelu ja asennus ovat monimutkaisempia. Vedenpoistoon on varattava erillinen kaivo.

Ilma-vesilämpöpumpun toimintaperiaate

Tämän tyyppistä pumppua pidetään yhtenä vähiten tehokkaista useista syistä. Ensinnäkin kylmän kauden aikana ilmamassojen lämpötila laskee merkittävästi. Viime kädessä tämä johtaa pumpun tehon laskuun. Se ei ehkä selviä suuren talon lämmittämisestä. Toiseksi suunnittelu on monimutkaisempi ja vähemmän luotettava. Asennus- ja ylläpitokustannukset pienenevät kuitenkin huomattavasti. Tämä johtuu siitä, että et tarvitse säiliötä, kaivoa, etkä myöskään tarvitse kaivaa putkia varten kesämökilläsi.

Järjestelmä sijoitetaan rakennuksen katolle tai muuhun sopivaan paikkaan. On syytä huomata, että tällä suunnittelulla on yksi merkittävä etu. Se piilee mahdollisuudessa käyttää pakokaasuja ja ilmaa, joka poistuu huoneesta uudelleen. Tämä voi kompensoida laitteiden riittämätöntä tehoa talvella.

Ilma-ilmapumput ja jotain muuta

Tällaiset asennukset ovat vielä harvinaisempia kuin "Ilma-vesi", mihin on useita syitä. Kuten arvata saattaa, meidän tapauksessamme jäähdytysnesteenä käytetään ilmaa, jota lämmittää ympäristön lämpimämpi ilmamassa. Tällaisella järjestelmällä on monia haittoja, jotka vaihtelevat alhaisesta suorituskyvystä korkeisiin kustannuksiin. Ilma-ilmalämpöpumppu, jonka toimintaperiaate on tuttu, ei ole huono vain lämpimillä alueilla.

Tässä on myös vahvuuksia. Ensinnäkin jäähdytysnesteen alhainen hinta. Todennäköisesti et kohtaa ilmakanavan vuoto-ongelmaa. Toiseksi tällaisen ratkaisun tehokkuus on erittäin korkea kevät-syksyllä. Talvella ei kannata käyttää ilmalämpöpumppua, jonka toimintaperiaatteesta on keskusteltu.

Kotitekoinen lämpöpumppu

Tutkimukset ovat osoittaneet, että laitteiden takaisinmaksuaika riippuu suoraan lämmitetystä alueesta. Jos puhumme 400 neliömetrin talosta, tämä on noin 2-2,5 vuotta. Mutta niille, joilla on pienempi koti, on täysin mahdollista käyttää kotitekoisia pumppuja. Saattaa tuntua, että tällaisten laitteiden valmistaminen on vaikeaa, mutta todellisuudessa se ei ole sitä. Riittää, kun ostat tarvittavat komponentit, ja voit aloittaa asennuksen.

Ensimmäinen askel on ostaa kompressori. Voit ottaa sen ilmastointilaitteeseen. Kiinnitä se samalla tavalla rakennuksen seinään. Lisäksi tarvitaan kondensaattori. Voit rakentaa sen itse tai ostaa sen. Jos käytät ensimmäistä menetelmää, tarvitset kuparikäämin, jonka paksuus on vähintään 1 mm, se asetetaan koteloon. Tämä voi olla sopivan kokoinen säiliö. Asennuksen jälkeen säiliö hitsataan ja tarvittavat kierreliitokset tehdään.

Teoksen viimeinen osa

Joka tapauksessa viimeisessä vaiheessa sinun on palkattava asiantuntija. Se on asiantunteva henkilö, jonka tulisi suorittaa kupariputkien juottaminen, freonin pumppaus sekä kompressorin ensimmäinen käynnistys. Koko rakenteen asennuksen jälkeen se liitetään sisäiseen lämmitysjärjestelmään. Ulkoinen piiri asennetaan viimeisenä ja sen ominaisuudet riippuvat käytetyn lämpöpumpun tyypistä.

Älä unohda niin tärkeää asiaa kuin talon vanhentuneiden tai vaurioituneiden johtojen vaihtaminen. Asiantuntijat suosittelevat asentamaan mittarin, jonka teho on vähintään 40 ampeeria, jonka pitäisi riittää lämpöpumpun toimintaan. On syytä huomata, että joissakin tapauksissa tällaiset laitteet eivät täytä odotuksia. Tämä johtuu erityisesti epätarkoista termodynaamisista laskelmista. Jotta et kuluttaisi paljon rahaa lämmitykseen ja joutuisi asentamaan hiilikattilan talvella, ota yhteyttä luotettuihin organisaatioihin, joilla on positiivisia arvosteluja.

Turvallisuus ja ympäristöystävällisyys ovat etusijalla

Lämmitys tässä artikkelissa kuvatuilla pumpuilla on yksi ympäristöystävällisimmistä menetelmistä. Tämä johtuu suurelta osin ilmakehään joutuvien hiilidioksidipäästöjen vähentämisestä sekä uusiutumattomien energiavarojen säästämisestä. Muuten, meidän tapauksessamme käytämme uusiutuvia luonnonvaroja, joten lämmön yhtäkkiä loppumista ei tarvitse pelätä. Matalissa lämpötiloissa kiehuvan aineen käytön ansiosta on tullut mahdolliseksi toteuttaa käänteinen termodynaaminen kierto ja saada pienemmillä energiakustannuksilla riittävästi lämpöä taloon. Mitä tulee paloturvallisuuteen, kaikki on selvää täällä. Ei ole mahdollisuutta kaasun tai polttoöljyn vuotamisesta, räjähdyksestä, ei vaarallisia paikkoja syttyvien materiaalien varastointiin ja paljon muuta. Tässä suhteessa lämpöpumput ovat erittäin hyviä.

Johtopäätös

Nyt tiedät täysin mitä lämpöpumppu on ja mitä se voi olla (toimintaperiaate). Tällainen yksikkö on mahdollista tehdä omin käsin, ja joissain tapauksissa se on jopa välttämätöntä. Tässä tapauksessa voit säästää noin 30% laitteiden ostosta. Mutta jälleen kerran, asennustyöt tulisi mieluiten suorittaa asiantuntija, ja sama koskee suoritettavia laskelmia.

Sanotaanpa mitä tahansa, tämä on edelleen melko kallis lämmitystyyppi, jolla on pitkä takaisinmaksuaika. Useimmissa tapauksissa kaasun tai lämmön asentaminen hiilellä tai puulla on paljon helpompaa. Siitä huolimatta suurille maalaistaloille tämä on erittäin lupaava lämmitystyyppi. Jos puhumme laitteiden tehokkuudesta, käy ilmi, että 1 kW käytetystä energiasta saamme noin 5-7 kW lämpöä. Jäähdytyksen kannalta tämä on 2-2,5 kW teho, mikä on myös erittäin hyvä. On myös syytä huomata, että pumppu toimii äänettömästi. Tämä on periaatteessa kaikki, mitä tästä aiheesta voidaan sanoa.

Kuluttajilla on vuodesta toiseen ennen kodin lämmityslaitteiden ostamista oikeutettu kysymys lämmitysprosessin rahan säästämisestä. Tämä asia huolestuttaa monia kaikkien tunnettujen polttoainetyyppien jatkuvan hintojen nousun vuoksi. Useita vuosikymmeniä sitten tutkijat ehdottivat vaihtoehtoista vaihtoehtoa - energian poistamista ympäröivästä avaruudesta. Tätä järjestelmää kutsutaan lämpöpumppulämmitykseksi ja sitä käytetään tehokkaasti Euroopan maissa ja Japanissa.

Ongelmat ratkaistu asentamalla lämpöpumppu

Laitteiden avulla voit lämmittää kotisi ja ylläpitää tasaisen lämpötilan kylmänä vuodenaikana. Kesällä tällainen järjestelmä auttaa välttämään sisälämpöä, koska monet pumput on varustettu käänteisellä jäähdytystoiminnolla. Jokaisella omistajalla on oikeus valita ainoa hyväksyttävä kodin lämmitys- ja vedenlämmitystyyppi. Mutta lämpöyksiköiden käytön tärkeimmät näkökohdat, jotka määrittävät kysynnän, ovat: ympäristöystävällisyys, käyttöturvallisuus, mukavat olosuhteet, tehokkuus, pitkä käyttöikä, hyväksyttävä muotoilu.

Vuosittainen energian hintojen nousu johtaa siihen, että kuluttajat mieluummin asentavat kalliita kodin lämmityslaitteita, jotka eivät vaadi lisäkustannuksia kaasun, kiinteän tai nestemäisen polttoaineen hankintaan. Lämpöpumput eivät vaadi merkittävää määräaikaishuoltoa ja kestävät pidempään.

Joissakin yli 150 m2:n taloissa käytetään maalämpömenetelmiä yhdessä varalämmityskattilan kanssa. Tämä yhdistelmä voit saada sijoituksesi takaisin 5 vuoden käytön jälkeen. Pumppu muuntaa matalapotentiaalisen maan lämmön vakiojäähdytysnesteeksi, jonka lämpötila on vähintään 75ºС. Samalla käytetty kilowatti sähköenergiaa myötävaikuttaa noin 6 kilowatin lämmön vapautumiseen.

Kesällä passiivinen jäähdytysmalli antaa jäähdytysnesteen kiertää jäähdytyspiirin läpi, joka jäähdytetään maassa, jossa lämpötila on 5–7ºС. Sähköä kului töihin kiertovesipumppu Hinta on paljon halvempi kuin talon koko alueen tavallinen ilmastointi kuumana vuodenaikana.

Pumpun tehokkuuden lisäämiseksi voit liittää siihen lisäpiirejä uima-altaan lämmittämiseen ja aurinkokeräimen energian käyttämiseen kesällä.

Pumput putkistojen lämmityskäyttöön

Kuvaus

Planeetta on kuuma ydin, joka on peitetty paksulla kiinteällä ainekerroksella. Jonakin päivänä ydin jäähtyy, koska toisin kuin tähdillä, maapallolla ei ole omaa lämmönlähdettä. Mutta ei kannata puhua ajanjakson kestosta, jonka aikana maaperän lämpötila muuttuu, koska edes sivilisaatiomme ei tunne tätä. Siksi suhteellisen matalassa, jopa 50 metrin syvyydessä olevaa maaperää on jatkuvasti kuumennetussa tilassa, jonka lämpötila on noin 12ºС. Syvyys voi poiketa ilmoitetusta alueen ilmastosta riippuen.

Maalämpöpumppuja voidaan käyttää jopa ikiroutavyöhykkeillä, mutta lämpöä joutuu etsimään suurista syvyyksistä.

Toimintaperiaate

Lämpöpumppua käytetään vähäenergiaisen lämmön poistamiseen ympäristöstä. Se muuntaa sen korkean lämpötilan energiaksi siirrettäväksi lämmitysjärjestelmän piirissä olevaan jäähdytysnesteeseen. Pumpun toiminta perustuu fysikaalisten ja kemiallisten lakien soveltamiseen. Niiden ympärillä olevat ilma-, vesi- ja maamassat keräävät jatkuvasti aurinkoenergiaa, jota käytetään lämmitysjärjestelmän toiminnassa.

Lämpöpumpun asentaminen on samanlaista kuin jääkaapin käyttö, vain päinvastaisessa järjestyksessä. Jäähdytysyksikössä on pakastin (höyrystin), joka antaa hänelle kylmää. Ylimääräinen lämpö pääsee jääkaapin takana olevaan lauhdutinritilään ja vapautuu ilmaan.

Lämpöpumpussa on höyrystin, joka sijaitsee sellaisessa asennossa, että se on kosketuksissa luonnollisen alhaisen lämpöenergian lähteeseen:

• maan suoliston kerrokset sijaitsee pinnan jäätymispisteen alapuolella kaltevien tai pystysuorien kaivojen avulla;
• jäätymättömien lämpöaltaiden veden syvyydet laskeminen vaadittuun syvyyteen;
• ilmamassat talon ulkopuolella.

Tällaisessa maalämpölaitteessa lauhdutin toimii lämmönvaihtolaitteena, joka luovuttaa lämpöä talon lämmityspiirin jäähdytysnesteen lämmittämiseksi, joka toimitetaan lopullista jakelua varten lämmittimille ja lämpöpattereille.

Laajennetun konseptin osalta kuvitelkaamme piiri, jossa kemiallinen elementti kylmäaine liikkuu nesteen tai kaasun muodossa. Sen liike johtuu kompressorin toiminnasta. Kylmäaine lämpenee puristettaessa, joten suunnitteluun on lisätty paisuntaventtiili.

Järjestelmä sisältää kaksi lämmönvaihdinta. Yksi niistä toimii höyrystimenä kylmällä alueella ja alentaa ilman tai veden lämpötilaa, kuten ilmastointilaite tai jääkaappi. Toinen toimii lauhduttimena kuumalla alueella ja lämmittää vettä lämmitysjärjestelmään.

Jäännösvaikutuksena on tunnistaa lämmönkeruulähde, joka vapauttaa energiaa antureille, pitkän matkan putkipiireihin säiliöiden pohjalla tai jäätymispisteen alapuolella sekä ilmalähteisiin.

Kolme piiriä lämpöpumppujärjestelmässä:

Valmistajat ennustavat vähintään 20 vuoden käyttöiän, mutta kitka ja kuluminen aiheuttavat pumpun epäonnistumisen paljon aikaisemmin. Todellisuudessa lämmityslaitteiden käyttöikä ilman korjauksia on mahdollista asettaa 10–12 vuoteen.

Luonnolliset lämmönlähteet

Maan suolet

Ne ovat ilmaisia ​​lämmönkehittäjiä. Syvyydellä, jossa maaperä ei koskaan jäädy, säilyy vakaa nollan yläpuolella oleva lämpötila, joka ei muutu vuodenajasta riippuen.

Matalan lämpötilan lämmön keräämiseen maaperästä käytetään kahta menetelmää:

• pystysuorien säiliöiden poraus 50-200 m syvyyteen kaivoja veden keräämiseksi ja sen ohjaamiseksi lämmönvaihtimen läpi ja sen siirtämiseksi säiliöön käytön jälkeen;
• putken laskeminen talon tontille yli metrin syvyydessä ja ääriviivojen välisellä etäisyydellä vähintään yksi metri, täytettäessä ja kastettaessa kosteudella.

Vesi

Vesimassoihin on mahdollista kerätä riittävästi lämpöä, jos siellä on jäätymätön järvi, jossa on juoksevaa vettä tai pohjavesi kohoaa korkealle. Pohjaan laitetaan pitkä putki, kiinnitetään painoilla, jotka asetetaan 5 kg per 1 lineaarimetri. Jotta noin 300 metriä pitkän lämmönvaihtimen toiminta olisi tehokasta, putkien kierrosten välinen etäisyys ei saa olla alle 1,5 m.

Tällaisen järjestelmän käyttämiseksi käytetään useimmiten avoimen lämmönkeruun periaatetta. Se tarkoittaa, että pohjaveden liikkuessa tehdään kaksi kaivoa, joista ensimmäinen kerää vettä pumpulla ja syöttää sen lämmönvaihtimeen. Toinen on paikka, johon käytetty jäähdytetty vesi tyhjennetään.

Häiriöriskinä on, että pohjaveden nousun korkeus voi vaihdella sadekauden ja maakerrosten liikkeen mukaan.

ilmaa

Yleisin ja helposti saatavilla oleva lämmönlähde on ilmakehä. Lämmönvaihdin on suunniteltu suureksi patteriksi riittävällä määrällä eviä ja puhaltimella. Tämä lämpöpumppu on suunniteltu lämmitykseen ja lämpimän käyttöveden toimittamiseen kodin omistajille. Usein tämän tyyppisiä yksinkertaisimpia laitteita käytetään veden lämmittämiseen talvialtaissa. Sähköenergian kulutus on minimaalista.

Ulkoiset lämmönvaihtimet asennetaan talon katolle tai sen seinälle. Jos odotetaan tehokkaita laitteita, sen asentamiseksi sinun on luotava lisäpohja perustan muodossa.

Ilmakehästä lämpöä ottavat lämpölaitokset ovat enimmäkseen invertteripohjaisia. Muutos tapahtuu niissä vaihtovirta , jonka ansiosta kompressori voi toimia täydellä teholla. Kun jäähdytysneste lämmitetään vaadittuun lämpötilaan, laite ei pysähdy, vain teho laskee. Näin laitteiden käyttöikä pitenee.

Yleiskatsaus lämpöpumpputyypeistä

Ilma-vesipumput

Ne keräävät lämpöä ilmakehästä ja lämmittävät lämmitysjärjestelmän nestettä. He valmistavat vakio- ja kompakteja malleja. Se voidaan asentaa sekä rakennuksen peruskorjauksen että talon uudisrakentamisen yhteydessä. Tarjoa jäähdytysnesteen lämmitys jopa 60 ºС ulkolämpötiloissa -20 asteeseen asti. Raskaimmalla työllä teho saavuttaa 20 kW. Jotkut järjestelmät on varustettu lisälämmityksellä, joka käyttää sähköä äärimmäisissä olosuhteissa tai järjestelmän lämmittämiseen sulatusta varten.

Lämpöjärjestelmä "suolavesi-vesi"

Vastaanottaa energiaa maan suolistosta erityisten geotermisten sondien asennuksen avulla. Järjestelmä sisältää kaksi paisuntalämmönvaihdinta, jotka toimivat lämmitykseen ja jäähdytykseen. Asennusteho 16 kW. Käytössä on uusi suunnittelujärjestelmä, joka koostuu jopa 6 sarjaan kytketystä yksiköstä-moduulista, jotka kuluttavat kokonaistehoa jopa 50 kW.

Lämpöasennus "vesi-vesi"

Pumput erottuvat tuotantoprosessiin ominaisesta korkeasta laadusta. Niissä on lämmönvaihdin levyjen muodossa. Lähes kaikki tärkeät elementit on valmistettu ruostumattomasta teräksestä ja sen seoksista. Paisuntasäiliö Tarvittaessa se voidaan helposti liittää maapumppuihin. Käyttöteho 6 kW. Kaikki mallit on varustettu täysin automaattisella ohjauksella.

Ilma-ilmalämpöpumput

Ne eivät pysty lämmittämään vain vettä, vaan myös huoneen ilmaa . Näitä ovat split-järjestelmät. On myös mahdollista asentaa kaskadiversio, jonka teho on jopa 50 kW.

Geoterminen "pohjavesi"

Ne ovat osoittautuneet erittäin hyvin yksityiskotien ja teollisuustilojen lämmittämiseen. Lämmön keräämiseksi porataan eri syvyisiä kaivoja., kaikki täydellisen ohjausautomaation elementit ovat mukana. Ne toimivat syvä- tai pintakeräimillä.

Laitekustannukset ja lämpöpumpun asennus

Lämpöpumpun hinta määräytyy useiden tekijöiden perusteella. Tätä varten ota huomioon lämmitetyn talon pinta-ala ja lisäputkien olemassaolo erilaisille lämmitysvaihtoehdoille. Lisäksi asennetun pumpun tyyppi vaikuttaa ympäristön luonnollisen lämmön talteenottoperiaatteeseen ja tehoon.

Rakennuksen vaipan eristykseen kiinnitetään paljon huomiota, koska lämpöhäviö vaikuttaa tarvittavaan pumpun tehoon. Jos vertailun vuoksi käytä lämpöyksikköä, jonka teho on 10-20 kW, sitten talossa, jossa on vakiolämpöhäviöt (eristämättömät seinät), se voi tehokkaasti lämmittää jopa 220 m2:n alueen huolellisesti eristetyssä talossa, tila kasvaa 420 m2:iin. Ja modernissa kodissa, joka on täysin eristetty lämpöhäviöiltä, ​​tämän tehon pumppu voi onnistuneesti lämmittää jopa 750 m2:n alueen.

Maalämpölaitteiden hinta sisältää asennus- ja louhintatyöt talon lämmitysjärjestelmän puskurisäiliöön asti sekä lämpöpumpun hinnan.

Kun kyseessä on tavallinen pieni talo, jonka pinta-ala on enintään 130 m2, kun käytetään maalämpöottoa, laitteiden hinta on noin 430 000 ruplaa, ja asennus maksaa 300 000 ruplaa. Vaakasuuntaisen maakeräimen käyttö alentaa asennuskustannukset 150 000 ruplaan, mutta laitteiden hinta pysyy samana.

Tällaisen talon halvinta lämmitysjärjestelmää voidaan pitää lämmön ilmanottojärjestelmää ja sen siirtoa vesijäähdytysnesteeseen. Laitteen hinta on huomattavasti alhaisempi ja on noin 350 000 ruplaa, asennuskustannukset ovat 80 000 ruplaa.

Jos puhumme syvistä kaivoista alueilla, joilla on alhainen jäätymispiste ja talon lämmittämiseen, jonka pinta-ala on enintään 400 m2, niin laitteiden hinta voi nousta 800 000 ruplaan, asennustyöt maksavat 355 000 ruplaa.

Maa-, vesi- ja ilmalämpöpumppujen käyttö helpottaa huomattavasti kodin omistajien elämää, jotka eivät keskity polttoaineen hankintaan, kuljetuksiin ja varastointiin. Lisäksi mukavuus ja jatkuvan huoltotarpeen puuttuminen tekevät järjestelmästä välttämättömän jokaiselle kuluttajalle.

Lämmitysjärjestelmä on suunniteltu ylläpitämään optimaalinen sisäilman lämpötila ympäristön lämpötilasta riippumatta. Tämä on elementtikompleksi, joka vastaanottaa, kuljettaa ja välittää tietyn määrän lämpöä kaikkiin huoneisiin. Jäähdytysnesteet erotetaan:

• primaarinen – siirtää lämpöä energiantuotantojärjestelmästä lämmön kantajalle;
• toissijainen - siirtää lämpöä huoneeseen lämmityslaitteiden kautta.

Kodin lämmitysjärjestelmä on yksi tärkeimmistä ja välttämättömistä edellytyksistä rakennusten rakentamisessa. Sisältää 3 elementtiä:

• lämpöenergian lähde;
• viestintä (lämpöputket);
• lämmityslaitteet (patterit).

Pumppujen varusteet

Kotitalouspumput ja niiden tyypit

Yli kahden tuhannen vuoden ajan ihmiskunta on käyttänyt pumppauslaitteita. Tänä aikana sitä parannettiin jatkuvasti ja se sai monia muutoksia, joista voimme korostaa kaksi pääryhmää:

• upotettavat;
• pinnallinen.

Pumput pumppaavat vettä kaivoista, maan suolistosta, kaivoista, jätealtaista, lisäävät hydraulijärjestelmät vedenpaine. Kotitalouspumput voivat olla sähkökäyttöisiä, polttomoottorikäyttöisiä tai manuaalisia.

Pumput lämmitysjärjestelmissä

Tärkein saavutus käytössä pumppauslaitteet– Tämä on mahdollisuus poistaa kokonaan tarve käyttää kiinteää polttoainetta, kaasua ja muita ostettuja lämmönlähteitä. Euroopassa kodin omistajat pyrkivät asentamaan toimivan lämmitysjärjestelmän luonnollisen energian takia lämpöpumppujen kautta. Kotimarkkinoilla tällaisten järjestelmien asennus on uutta. Lämpöpumput voivat olla osa integroituja järjestelmiä, jotka lämmittävät ja viilentävät tiloja. HP:tä (lämpöpumppuja) muutetaan energialähteen (vesi, maa, ilma) mukaan.

Lämpöpumppu laite

Lämpöpumppu on jääkaappi, joka siirtää lämpöä sisältä ulos.

Tällainen järjestelmä sisältää:

• Lämpöpumppu;
• imulaitteet (geotermiset anturit, keräimet);
• lämmönjakojärjestelmä (patterit, lattialämmitys, seinät).

Lämpöpumppu koostuu:

• höyrystin;
• kondensaattori;
• paisuntaventtiili ( paisuntaventtiili, paineen lasku kaasun laimentumisen vuoksi);
• kompressori (joka nesteyttää kaasun ja lisää painetta).

Toimintaperiaate

Yleinen malli näyttää järjestelmän toimintaperiaatteen. Jotta koko prosessi olisi helpompi ymmärtää, siirrymme yksinkertaisesta monimutkaiseen. Ensin kuvitellaan suljettu silmukka, jossa kompressori käyttää kaasua. Lisäämällä paisuntaventtiili järjestelmään muodostuu kaksi aluetta: korkealla ja matalalla paineella. Pakattuna kaasu lämpenee ja kun paine laskee, se jäähtyy. Lisäksi korkein kaasun lämpötila havaitaan välittömästi kompressorin ulostulossa ja alhaisin kaasun lämpötila järjestelmässä on paisuntaventtiilin ulostulokohdassa.

Kun järjestelmään lisätään kaksi lämmönvaihdinta, lämmitetty kaasu siirtää osan lämmöstä kuluttajalle lauhdutinlämmönvaihtimen kautta, toisaalta jo jäähtynyt kaasu höyrystimen lämmönvaihtimen kautta imee lämpöä ulkoinen lähde. Tässä mallissa on lämpöpumpputoiminnot.

Koko näkymä TN:stä edustaa matalalämpöiseen lämmönlähteeseen (geotermiset anturit) ja lämmitysjärjestelmään (patterit, lämpimät lattiat ja seinät).

Jäähdytysneste (kylmäaine) kiertää välipiirissä, jonka kiehumispiste on hieman yli -5 °C. Yhdessä syklin osassa se on nestettä ja toisessa kaasua.

Freonia käytetään yleensä. Aluksi se on nestemäisessä tilassa. Kun se lämpenee, sen lämpötila nousee. Kuumennettaessa freoni muuttuu kaasuksi, jonka lämpötila on noin viisi astetta.

Edelleen ketjua pitkin kaasu tulee kompressoriin, joka puristaa sen. Tämän seurauksena ulostulossa vapautuu suurin mahdollinen asennuksen kannalta mahdollinen lämpömäärä (+35 - +60-65 °C). Jälkeen kuumaa kaasua tulee lauhduttimeen, jossa lämpö siirtyy jäähdytysnesteestä huonelämmitysjärjestelmän piireihin.

Luoputtuaan suurimmasta osasta lämpöenergiaa kaasumainen freoni tulee paisuntaventtiiliin. Tämän venttiilin läpi kulkeva paine ja lämpötila laskevat jyrkästi, jonka arvot venttiilin poistumiskohdassa ovat pienimmät arvot syklissä.

Liike toistaa sitten ympyrän.

Vaihtoehtoinen polttoaine lämpöpumppuihin

Tekninen ratkaisu, kuten lämpöpumppu, tarjoaa uskomattoman mahdollisuuden saada lämpöä ehtymättömistä perusluonnonlähteistä ja olla riippumattomia ostetuista energialähteistä. Aurinko lämmittää ilmaa, vettä ja maata. Kaikkina vuodenaikoina, melkein kaikkialla, näissä lähteissä on heikkolaatuista lämpöä. Joten lämpöpumput kuuluvat seuraaviin luokkiin:

• maaperä (pohjavesi);
• vesi (vesi-vesi);
• ilma (ilma-vesi).

Maaperäpumput

Tiedetään, että jäätymispisteen alapuolella maaperän lämpötila on jatkuvasti positiivinen (+4-6 ° C). Tässä on kehitetty kaksi periaatetta lämmön saamiseksi lämmitystä varten:

• vaakasuuntainen ääriviiva;
• pystysuora keräilijä.

Horisontaalinen geoterminen piiri

Vaaditaan maaperän tyypistä riippuen:

• pinta-ala 200 m2 tai enemmän;
• kuoppa, jonka syvyys on 1,2-2 m.

Liian syvä maa ei kerää lämpöä, eikä syvempiä kaivoja tarvitse kaivaa. Alueesta riippuen polyeteeniputket asetetaan vaakasuoraan käärmeeseen (silmukka, etana) kaivantoihin ja täytetään pakkasnesteellä ( pakkasnestettä), puristetaan, haudataan. Piirin kokonaispituus on laskettu noin 5 m.p putkea 1 m2 lämmitetyn talon pinta-alaa kohti. On mahdollista käyttää kierreasennusta, mikä säästää vähän tilaa. N haitat:

Plussat.

Tätä menetelmää pidetään tehokkaimpana. Keskimääräinen teho per 1 m2 vaihtelee 30 - 65-75 W kaikissa ympäristöolosuhteissa. Jos ei ole mahdollista ottaa melko suurta aluetta putkien asettamiseen, kannattaa harkita pystysuuntaisten ääriviivojen käyttöä.

Pystysuorat anturit

Tässä menetelmässä porataan useita kaivoja, joiden syvyys on 20 metriä. Tällä etäisyydellä pinnasta maa alkaa lämmetä ja sen lämpötila on 8-10 ° C tai enemmän. Poraussyvyys riippuu:

• rakennuksen sijainti;
• maaperän tyyppi.

Tälle vaihtoehdolle lämpöpumppujärjestelmän asentamiseksi rakennuksen lämmitykseen on tunnusomaista:

• merkittävä valmistelu-, organisatorinen ja tekninen työ;
• suurimmat pääomasijoitukset;
• suuri miehitetty alue (porattaessa useita kaivoja, niiden välinen vähimmäisetäisyys ei saa ylittää 8 metriä);
• sellainen haitta kuin lämmönsiirron asteittainen väheneminen ajan myötä suurissa kaivojen syvyydessä;
• lämmönsiirto pituusyksikköä kohti 50-60 W.

Klusteriporaus

Kaivojen poraukseen on olemassa tekniikka, joka ei vaadi niin suuria alueita. Tämä on klusteriporausta. Erona on, että kaivolle on varattu enintään 4 m2, se voidaan sijoittaa myös talon alle. Geotermisissä lämpöpumpuissa käytetään putkia:

• polymeeri;
• korroosionkestävää metallia.

Toinen vaihtoehto on kalliimpi, mutta tässä on korkeammat lämmönsiirtonopeudet per 1 m.p samaan aikaan, ja on myös mahdollista vähentää kaivojen syvyyttä. Tällaisten lämpöpumppujen (lämpöpumppujen) käyttöikä on 50-70 vuotta.

Vesi-veteen pumput

Kylmänä vuodenaikana veden lämpötila on varsin lämmin, +5-7°C. Tällaisten HP:iden toiminta perustuu avoimien kaivojen käyttöön pohjaveden ottoa ja poistoa varten. Käytännössä käytetään kahta menetelmää:

• polymeeriputket, jotka on painotettu kuormalla, asetetaan säiliön pohjalle. Tuottavuus on noin 30 W/1 lm. Tämä menetelmä on suhteellisen helpompi suorittaa, mutta se vaatii suuren piirin pituuden;
• kaivon käyttö, josta energia tulee lämmitysjärjestelmään, ja kaivon käyttö jäähdytetyn veden tyhjentämiseen.

Ilmalämpöpumput

Ilmapumppujärjestelmät ovat paljon halvempia ja yksinkertaisempia, mutta vähemmän tehokkaita. Tällaisille pumpuille on kaksi vaihtoehtoa:

Jakaa

Toimitetaan ulko- ja sisälaatikoilla:

• ensimmäinen sisältää tuulettimen ja höyrystimen;
• toinen on kondensaattori ja automaattinen ohjausjärjestelmä. Kompressori voi sijaita missä tahansa laatikossa.

Mono

Komponentit on sijoitettu yhteen lohkoon. Järjestelmä voidaan asentaa sekä sisä- että ulkotiloihin. Lentokoneen käyttöikä on noin 20 vuotta.

Lämpöpumppulämmitysjärjestelmän valinnan edut

Tällaisten kodin lämmitysjärjestelmien asennus on erilainen:

Lämpöpumpun asennuksen valinta, kun lähellä ei ole kaasuputkia optimaalisin ratkaisu. Ja pätevät alustavat laskelmat talon suunnittelua varten, mukaan lukien lämmitettyjen lattioiden ja seinien asennus, lämmöneristysmateriaalien käyttö sulkurakenteiden rakentamisessa ja lämpöpumpputyypin valinta kompleksissa antavat maksimaalisen vaikutuksen. talon toimintaa.

Lähetämme materiaalin sinulle sähköpostitse

Lämmön ottaminen maaperästä ja vedestä ei ole tällainen innovaatio. Länsimaailma on pitkään käyttänyt maalämpöä kodin lämmitykseen. Aiheesta tulee yhä ajankohtainen, kun yleishyödylliset hinnat nousevat. Lämpöpumppu kodin lämmitykseen mahdollistaa lämpöpatterien lämmittämisen ympäristöystävällisesti, turvallisesti ja ilmaiseksi.

Lämpöpumppu lämmittää taloa luonnonlämmöllä

Lämpöpumppu talon lämmitykseen: toimintaperiaate, edut ja haitat

Esimerkki lämpöpumppua vastaavasta laitteesta löytyy joka kodista - tämä on jääkaappi. Se ei tuota vain kylmää, vaan myös lämpöä - tämä on havaittavissa yksikön takaseinän lämpötilasta. Samanlainen periaate on luontainen lämpöpumpulle - se kerää lämpöenergiaa vedestä, maasta ja ilmasta.

Toimintaperiaate ja laite

Laitteen käyttöjärjestelmä on seuraava:

• vesi kaivosta tai säiliöstä kulkee höyrystimen läpi, jossa sen lämpötila laskee viisi astetta;
• jäähdytyksen jälkeen neste tulee kompressoriin;
• kompressori puristaa vettä ja nostaa sen lämpötilaa;
• lämmitetty neste siirtyy lämmönvaihtokammioon, jossa se siirtää lämpönsä lämmitysjärjestelmään;
• jäähdytetty vesi palaa syklin alkuun.

Lämpöpumppuyksiköihin perustuvissa lämmitysjärjestelmissä on kolme osaa:

• Anturi on kela, joka sijaitsee vedessä tai maassa. Se kerää lämpöä ja siirtää sen laitteeseen.
• Lämpöpumppu on laite, joka ottaa lämpöenergiaa.
• Itse lämmitysjärjestelmä, mukaan lukien lämmönvaihtokammio.

Laitteen plussat ja miinukset

Ensinnäkin tällaisen lämmityksen myönteisistä puolista:

• Suhteellisen alhainen energiankulutus. Lämmitykseen kuluu vain sähköä, ja se vaatii paljon vähemmän kuin esimerkiksi lämmitys sähkölaitteilla. Lämpöpumpuissa on muuntokerroin, joka ilmaisee lämpöenergian tuoton suhteessa kulutettuun sähköenergiaan. Esimerkiksi, jos arvo "ϕ" on 5, niin 1 kilowattia sähkönkulutusta kohti on 5 kilowattia lämpöenergiaa.

• Monipuolisuus. Tämä lämmitysjärjestelmä voidaan asentaa mihin tahansa paikkaan. Tämä koskee erityisesti syrjäisiä alueita, joilla ei ole kaasuverkkoa. Jos sähkön kytkeminen ei ole mahdollista, pumppu voi toimia diesel- tai bensiinimoottorilla.
• Täysi automaatio. Järjestelmään ei tarvitse lisätä vettä tai valvoa sen toimintaa.
• Ympäristöystävällisyys ja turvallisuus. Lämpöpumppujärjestelmä ei tuota jätettä tai kaasuja. Laite ei voi vahingossa ylikuumentua.
• Tällainen yksikkö ei voi vain lämmittää taloa talvella ilman lämpötilassa miinus viiteentoista asteeseen, vaan myös jäähdyttää sitä kesällä. Tällaisia ​​toimintoja on saatavilla käänteisissä malleissa.

• Pitkä käyttöaika - jopa puoli vuosisataa. Kompressori on ehkä vaihdettava noin kahdenkymmenen vuoden välein.

Tällä järjestelmällä on myös haittoja, joita ei voida jättää huomiotta:

• hinnat. Lämpöpumppu kodin lämmitykseen ei ole halpa ilo. Tämä järjestelmä maksaa itsensä takaisin aikaisintaan viidessä vuodessa.
• Alueilla, joilla talvilämpötilat laskevat alle viidentoista asteen nolla-asteen, laitteen toimintaan tarvitaan lisälämmönlähteitä (sähköä tai kaasua).
• Järjestelmä, joka ottaa lämpöenergiaa maasta, häiritsee alueen ekosysteemiä. Vahinko ei ole merkittävä, mutta tämä on otettava huomioon.

Asiantuntijan näkökulma

Andrei Starpovski

”Voit halutessasi tehdä lämpöpumpun kotisi lämmitykseen jääkaapista omin käsin. Mutta tämä vaatii tiettyä teknistä tietämystä."

Mikä pumppu valita

Asennukset eroavat lämpöenergian lähteestä ja sen siirtotavasta. On viisi päätyyppiä:

• Vesi-ilma.
• Pohjavesi.
• Ilmasta ilmaan.
• Vesi-vesi.
• Ilma-vesi.

Sivuston tutkinta

Ennen lämmitysjärjestelmän asentamista on tärkeää tutkia kohteen ominaisuuksia. Tämä tutkimus auttaa määrittämään, mikä lämpöenergian lähde on paras vaihtoehto. Helpoin tapa on, jos talon lähellä on lampi. Tämä seikka vapauttaa sinut kaivutöistä. Toinen käytännöllinen ratkaisu on käyttää aluetta, jossa tuuli puhaltaa jatkuvasti. Jos ei ole yhtä eikä toista, sinun on pysähdyttävä maanrakennustöihin.

Lämmitysjärjestelmässä voi olla kaksi asennusvaihtoehtoa:

• käyttämällä koettimia;
• maanalaisen keräimen asennuksella.

Pohjavesipumppu ja asennusvaihtoehdot

Geotermiset anturit asennetaan yleensä pienelle alueelle, joka ei salli suuren putkilinjan asentamista. Tämän järjestelmän asentamiseksi tarvitset porauslaitteita, koska kaivojen syvyyden on oltava vähintään sata metriä ja halkaisijan on oltava kaksikymmentä senttimetriä. Anturit lasketaan tällaisiin kaivoihin. Kaivojen määrä vaikuttaa lämmitysjärjestelmän suorituskykyyn.

Jos sivuston pinta-ala on tarpeeksi suuri, voit tehdä ilman porausta ja asentaa vaakasuuntaisen järjestelmän. Tätä tarkoitusta varten kela haudataan puolentoista metrin syvyyteen. Tätä järjestelmän versiota pidetään vakaimpana ja ongelmattomana.

Vesi-vesipumppu: helppo asentaa

Vesi-vesilämpöpumppu talon lämmitykseen sopii lampialueille. Putkessa voit käyttää tavallisia polyeteeniputkia. Koottu keräin siirretään altaaseen ja lasketaan siellä pohjaan. Tämä on yksi halvimmista asennusvaihtoehdoista, jonka voit tehdä itse.

Ilma-ilmalämpöpumppu: asennuskustannukset

Alueelle, jossa tuulet jatkuvat, sopii ilmalämpöenergiaa käyttävä järjestelmä. Asennus tässä tapauksessa ei myöskään vaadi erityisiä kustannuksia, voit tehdä sen itse. Sinun tarvitsee vain asentaa pumppu enintään 20 metrin päähän talosta kaikkein tuuletetuimpaan paikkaan.

Lämpöpumppu kodin lämmitykseen: hinnat ja valmistajat

Lämpöpumppuyksiköitä Venäjän markkinoilla edustavat seuraavien yritysten tuotteet: Vaillant (Saksa), Nibe (Ruotsi), Danfoss (Tanska), Mitsubishi Electric (Japani), Mammoth (USA), Viessmann (Saksa). Venäläiset valmistajat SunDue ja Henk eivät ole laadultaan huonompia kuin he.

Sadan neliömetrin talon lämmittämiseen tarvitaan kymmenen kilowatin asennus.

Taulukko 1. Erityyppisten 10 kilowatin pumppujen keskihinta

Kuva	Pumpun tyyppi	Laitteiden hinta, hiero	Asennustöiden kustannukset, hiero
	Pohjavesi Tuodut valmistajat	500 000 alkaen	80 000 alkaen
	Pohjaveden kotimaiset tuottajat	360 000 alkaen	70 000 alkaen
	Ilma-vesi Tuodut valmistajat	270 000 alkaen	50 000 alkaen
	Ilma-vesi Kotimaiset valmistajat	210 000 alkaen	40 000 alkaen
	Vesi-vesi maahantuodut valmistajat	230 000 alkaen	50 000 alkaen
	Vesi-vesi kotimaiset tuottajat	220 000 alkaen	40 000 alkaen

Lämpöpumpun avaimet käteen -hinta on keskimäärin noin 300-350 tuhatta ruplaa. Edullisin vaihtoehto on ilma-vesijärjestelmä, koska se ei vaadi kalliita louhintatöitä.

Asiantuntijan näkökulma

Andrei Starpovski

Lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointiryhmän johtaja, GRAST LLC