Lugemine 7 min.

Soojuspumba mõiste tähendab seadmete komplekti, mis on kavandatud mitmesugustest allikatest pärit soojusenergia kogumiseks keskkonnas ja selle energia tarbijatele edastamiseks.

Näiteks võivad sellised allikad olla kanalisatsioonitorud, mitmesuguste suurte tööstusharude jäätmed, töötamisel erinevatest elektrijaamadest tekkiv soojus jne. Selle tulemusel võivad allikaks olla erinevad keskkonnad ja kehad, mille temperatuur on üle ühe kraadi.

Soojuspumba ülesanne on muuta vee, maa või õhu looduslik energia tarbija vajaduste jaoks soojusenergiaks. Kuna seda tüüpi energia paraneb pidevalt ise, võib neid pidada piiramatuks allikaks.

Soojuspump kodukütte tööpõhimõtteks

Soojuspumpade tööpõhimõte põhineb kehade ja keskkondade võimel anda oma soojusenergia teistele sarnastele kehadele ja keskkondadele. Selle tunnuse järgi eristatakse erinevat tüüpi soojuspumpasid, milles tingimata viibivad energia tarnija ja vastuvõtja.

Pumba nimes on esiteks märgitud soojusenergia allikas ja teises kandja tüüp, kuhu energia edastatakse.

Maja soojendamiseks on iga soojuspumba kujunduses neli peamist elementi:

1. Kompressor, mis on ette nähtud freooni keetmisel tekkiva auru rõhu ja temperatuuri tõstmiseks.
2. Aurusti, mis on paak, milles vedelast olekust freoon läheb gaasilisse olekusse.
3. Kondensaatoris kannab külmutusagens soojusenergiat siseringisse.
4. Drosselklapp reguleerib aurustisse siseneva külmutusagensi hulka.

Õhk-õhk tüüpi soojuspump tähendab, et soojusenergia võetakse väliskeskkonnast (atmosfäärist) ja edastatakse kandjale, ka õhku.

Selle süsteemi tööpõhimõte põhineb järgmisel füüsikalisel nähtusel: vedelas olekus aurustuv keskkond alandab pinna temperatuuri, kust see hajub.

Selguse huvides kaalume lühidalt külmkapi sügavkülmiku skeemi. Läbi külmkapi torude ringlev freoon võtab külmkapist soojust ja soojeneb samal ajal. Selle tulemusena kantakse selle kogutud soojus väliskeskkonda (see tähendab ruumi, kus külmkapp asub). Seejärel jahutatakse külmutusagensi kompressoris kokku surudes uuesti ja tsükkel jätkub. Õhksoojuspump töötab samal põhimõttel - see võtab välisõhust soojust ja kütab maja.

Seadme disain koosneb järgmistest osadest:

• Välist pumbaüksust esindavad kompressor, ventilaatoriga aurusti ja paisuventiil.
• Freooni ringlemiseks kasutatakse soojusisolatsiooniga vasktorusid
• Kondensaator, millel on ventilaator. Teenib juba kuumutatud õhu levitamist ruumide piirkonnas.

Kui maja soojendamisel töötab õhksoojuspump, toimuvad teatud järjekorras järgmised protsessid:

• Ventilaatori abil tõmmatakse seadmesse väljastpoolt tulev õhk ja juhitakse läbi välise aurusti. Süsteemis ringlev freoon kogub kogu tänavaõhust pärit soojusenergia. Selle tagajärjel läheb vedelast olekust gaasiline olek.
• Seejärel surutakse gaasiline freoon kondensaatoris kokku ja läheb sisemoodulisse.
• Seejärel muutub gaas vedelaks, andes samal ajal kogunenud soojuse ruumi õhku. See protsess toimub siseruumides asuvas kondensaatoris.
• Liigne rõhk väljub paisumisventiili kaudu ja vedelas olekus freoon läheb uuele ringile.

Freoon võtab pidevalt välisõhust soojusenergiat, kuna selle temperatuur on alati madalam. Erandiks on juhtum, kui väljas on tugev pakane. Sellistes tingimustes väheneb soojuspumba kasutegur.

Seadme läbilaskevõime suurendamiseks maksimeerige kondensaatori ja aurusti pinnad.

Nagu igal keerulisel seadmel, on ka õhksoojuspumbal oma plussid ja miinused. Eelisest tasub esile tõsta:

1. Sõltuvalt vajadusest võib seade suurendada või vähendada maja küttetemperatuuri.
2. Seda tüüpi pumbad ei reosta keskkonda kahjulike kütuse põlemisproduktidega.
3. Seadet on lihtne paigaldada.
4. Õhupump on täiesti tuleohutu.
5. Pumba soojusülekandetegur on energiatarbimisega võrreldes väga kõrge (1 kW tarbitud elektri kohta tekib 4–5 kW soojust)
6. Erineb taskukohase hinnaga.
7. Seadet on mugav kasutada.
8. Süsteemi juhitakse automaatselt.

Õhusüsteemi miinuste hulgas tasub mainida:

1. Seadme tekitatud kerge müra.
2. Seadme efektiivsus sõltub ümbritsevast temperatuurist.
3. Madalatel välistemperatuuridel suureneb elektritarbimine. (alla -10 kraadi)
4. Süsteem sõltub täielikult elektri olemasolust. Probleemi saab lahendada võrguvälise generaatori installimisega.
5. Õhupump ei suuda vett soojendada.

Üldiselt sobivad õhk-õhk seadmed puitmajade kütmiseks ideaalselt, mis materjali omaduste tõttu on vähendanud looduslikke soojuskadu.

Enne õhupumba valimist tasub teada saada järgmised põhipunktid:

• Ruumide soojusisolatsiooni näitaja.
• Kõigi tubade ruutimine
• Eramajas elavate inimeste arv
• Kliimatingimused

Enamikul juhtudel on 10 ruutmeetrit. m. ruumide võimsus peaks olema umbes 0,7 kW.

Soojuspumbad koduseks veevee soojendamiseks.

Eramajas küttesüsteemi korraldamisel sobivad hästi vee-vee klassi süsteemid. Lisaks saavad nad kodusid varustada sooja veega. Loodusliku kuumuse allikateks sobivad erinevad veehoidlad, maa-alused veed jne.

Vee-veepumba töö põhineb seadusel, et aine agregeerumise (vedelast gaasiks ja vastupidi) muutumine erinevate tegurite mõjul toob kaasa soojusenergia eraldumise või neeldumise.

Seda tüüpi pumpa saab kasutada maja kütmiseks isegi madalal ümbritseval temperatuuril, kuna maa sügavates kihtides hoitakse endiselt positiivset temperatuuri.

Veesoojuspumba tööpõhimõte on järgmine:

• Spetsiaalne pump juhib vett läbi süsteemi vasktorude välisest allikast paigalduseni.
• Seadmes mõjutab keskkonnast tulev vesi külmutusagensi (freooni), mille keemistemperatuur on vahemikus +2 kuni +3 kraadi. Osa vee soojusenergiast kantakse üle freoonile.
• Kompressor tõmbab sisse gaasilise külmutusagensi ja surub selle kokku. Selle protsessi tulemusena tõuseb külmutusagensi temperatuur veelgi.
• Seejärel suunatakse freoon kondensaatorisse, kus see soojendab vett vajaliku temperatuurini (40-80 kraadi). Kuumutatud vesi siseneb küttesüsteemi torujuhtmesse. Siin naaseb freoon vedelasse olekusse ja tsükkel algab otsast peale.

Tuleb märkida, et vee-vee seadmeid kasutatakse maja soojendamiseks pindalaga 50-150 ruutmeetrit.

Selle klassi seadme valimisel peaksite pöörama tähelepanu teatud tingimustele:

• Energiaallikana tuleks eelistada avatud reservuaare (torude paigaldamine on lihtsam), mitte kaugemal kui 100 m. Lisaks peaks põhjapoolsemate piirkondade jaoks olema reservuaari sügavus vähemalt 3 meetrit (sellises sügavuses vesi tavaliselt ei külmuta). Vette viivad torud peavad olema isoleeritud.
• Vee karedus mõjutab pumba tööd suuresti. Mitte iga mudel ei ole võimeline töötama kõrge jäikusega. Selle tulemusel võetakse enne seadme ostmist veeproov ja saadud tulemuste põhjal valitakse pump.
• Töö tüübi järgi jagunevad agregaadid ühevalentseteks ja kahevalentseteks. Esimesed saavad suurepäraselt toime peamise soojusallika rolliga (tänu oma suurele võimsusele). Viimane võib toimida täiendava kütteallikana.
• Pumba võimsusega suureneb selle efektiivsus, kuid samal ajal suureneb elektritarbimine.
• Seadme lisavõimalused. Näiteks: müraisolatsiooniga korpus, vee soojendamise funktsioon koduseks kasutamiseks, automaatjuhtimine jne.
• Seadme vajaliku võimsuse arvutamiseks peate korrutama ruumide kogupinna 0,07 kW (energiaindikaator 1 ruutmeetri kohta M.). See valem kehtib standardtubade puhul, mille maksimaalne kõrgus on 2,7 m.

Paljud meie veebisaidi liikmed on pikka aega kasutanud soojuspumpasid ja peavad neid parimaks kütteviisiks. Soojuspump on endiselt kallis seade ja selle tasuvusaeg on pikk. Kuid soojuspumpade iseseisval tootmisel on edukaid katseid: see võimaldab teil vältida ebareaalseid kulusid.

• Kuidas soojuspump töötab
• Kuidas teha oma kätega soojuspumpa
• Kas soojuspumba valmistamine on kasumlik

Kuidas soojuspump töötab

Soojuspumba tööpõhimõtet selgitades mõtlevad inimesed sageli külmkapile, kus kambris olevast toidust "eemaldatud" soojus juhitakse tagaseina radiaatorisse.

Saaga FORUMHOUSE liige

Soojuspumba tööpõhimõte on nagu külmkapp: selle tagumisel küljel olevat grilli soojendatakse, sügavkülm jahutatakse. Kui pikendame torusid freooniga ja laseme need vanni, siis selles olev vesi jahutatakse ja külmkapi grill kuumutatakse; külmik pumpab vannist soojust ja soojendab ruumi.

Konditsioneerid ja soojuspumbad töötavad samal põhimõttel. Seadmete töö põhineb Carnoti tsüklil.

Jahutusvedelik liigub mööda maad või vett, "eemaldades" selle käigus soojust ja tõstes selle temperatuuri mitme kraadi võrra. Soojusvahetis kannab jahutusvedelik akumuleeritud soojuse külmutusagensile, mis muutub auruks, siseneb kompressorisse, kus selle temperatuur tõuseb. Selles vormis tarnitakse see kondensaatorisse, annab kodus OS-i jahutusvedelikule soojust ja pärast jahtumist muutub see uuesti vedelaks ja siseneb aurustisse, kus see kuumeneb kuumutatud jahutusvedeliku uuest osast. Tsükkel kordub.

Kuigi soojuspump ei tööta ilma elektrita, on see kasulik seade, kuna see toodab 3-7 korda rohkem soojust, kui kasutab elektrit.

Analüüsime seda, kasutades oma kasutaja konkreetset näidet, kes tegi oma kätega soojuspumba.

Soojuspumbad töötavad keha looduslike allikate energiaga:

• muld;
• vesi;
• õhk.

Soojuse kogumine maapinnast (alla külmumissügavuse on selle temperatuur alati umbes +5 - +7 kraadi), on kaks võimalust:

• horisontaalne mullakoguja
• horisontaalselt erineval viisil asetatud torud.

"Soolvesi" voolab läbi torude - FORUMHOUSE'is kasutatakse sageli propüleenglükooli, mis võtab maa soojuse ära, viib selle külmutusagensi ja pärast jahtumist saadetakse tagasi maakollektorisse.

Soojuspump on seade, mis suudab teie kodu talvel kütta, suvel jahutada ja aastaringselt sooja vett toota.

Soojuspump kasutab soojuse tootmiseks taastuvatest energiaallikatest - soojendatud õhust, mullast, kivimitest või veest saadud energiat. See muundamine viiakse läbi spetsiaalsete ainete abil.

Kuidas soojuspump töötab

Struktuurselt koosneb mis tahes soojuspump kahest osast: välimine, mis "võtab" soojust taastuvatest allikatest, ja sisemine, mis annab selle soojuse teie kodu kütte- või kliimasüsteemile. Kaasaegseid soojuspumpasid iseloomustab kõrge energiatõhusus, mis praktilises mõttes tähendab järgmist - tarbija, s.t. Majaomanik kulutab soojuspumpa kasutades keskmiselt vaid veerandi rahast, mis oleks kulutanud oma kodu kütmiseks või jahutamiseks, kui soojuspumpa ei oleks.

Teisisõnu, soojuspumbaga süsteemis annavad 75% kasulikust soojusest (või külmast) vabad allikad - maapinnast, põhjaveest või ruumides kuumutatud ja tänavale visatud soojus.

Mõelgem sellele, kuidas töötab võib-olla kõige populaarsem soojuspump igapäevaelus, mida töötab maasoojus. Soojuspump töötab mitmes tsüklis.

1. tsükkel, aurustamine

"Maa" soojuspumba välimine osa on kinnine torusüsteem, mis on maasse mattunud teatud sügavusele, kus temperatuur on aastaringselt stabiilne ja on 7-12 ° C. Piisava koguse energia „kogumiseks“ maapinnast on vajalik, et maa-aluse torusüsteemi hõivatud kogupindala oleks 1,5–2 korda suurem kogu maja soojendatavast pinnast. Need torud on täidetud jahutusagensiga, mis soojeneb maapinna temperatuurini.

Külmutusagensil on väga madal keemistemperatuur, seetõttu on see võimeline muutuma gaasiliseks ka maapinna temperatuuril. Edasi siseneb see gaas.

2. tsükkel, kokkusurumine

Just see kompressor kulutab kogu soojuspumba tööks vajalikku energiat, kuid võrreldes näiteks küttega on need kulud märgatavalt madalamad. Tuleme hiljem tagasi kulude võrdluse juurde.

Niisiis, kompressorkambri maa-alustest torudest temperatuurini 7–12 ° C kuumutatud gaasiline külmutusagensi surutakse tugevalt kokku, mis viib selle järsu kuumenemiseni. Selle mõistmiseks pidage lihtsalt meeles, kuidas tavaline jalgrattapump rehvide täispuhumisel kuumeneb. Põhimõte on sama.

Märkus omanikule

“Soojuspump - kaasaegne küte. Kuid soojuspumpade efektiivsuse tegelikud väärtused sõltuvad temperatuuritingimustest, s.t. külmadel päevadel väheneb nende efektiivsus. Seda on temperatuuril −20 ° C umbes 150% ja allikatemperatuuril +7 ° C umbes 300% ”.

3. tsükkel, kondenseerumine

Pärast kokkusurumistsüklit saime kõrge rõhu all kuuma auru, mis juhitakse soojuspumba sisemisse "kodu" ossa. Nüüd saab seda gaasi kasutada õhuküttesüsteemi jaoks või vee soojendamiseks kuuma vee küttesüsteemis ja sooja veega varustamiseks. Seda kuuma auru saab kasutada ka "" süsteemiga.

Soojust küttesüsteemile andes jahtub, kondenseerub ja muutub vedelaks.

4. tsükkel, laiendamine

See vedelik siseneb paisumisventiili, kus selle rõhku vähendatakse. Madalrõhuline vedel külmutusagens suunatakse nüüd uuesti maa-alusesse ossa, et seda kuumutada maapinna temperatuurini. Ja kõik tsüklid korduvad.

Soojuspumba kasutegur

Iga 1 kW elektrienergia kohta, mida soojuspump tarbib oma kompressori käitamiseks, tekib keskmiselt umbes 4 kW kasulikku soojusenergiat. See vastab efektiivsusele 300%.

Soojuspumbaga kütmise võrdlus teiste meetoditega.

Euroopa soojuspumpade assotsiatsiooni (EHPA) andmed

Tuleb mõista, et soojuspumpade efektiivsusnäitajad erinevad sõltuvalt teie seadme töötamise konkreetsetest tingimustest. Seega, kui kasutate "mullast" soojuspumpa ja teie piirkonnas on savine pinnas, siis on soojuspumba kasutegur umbes kaks korda suurem kui siis, kui soojuspumba torud oleksid liivases pinnases.

Samuti tuleks meeles pidada, et maa-aluse osa ladumine peaks toimuma mulla külmumisjälje all. Vastasel juhul ei tööta soojuspump üldse.

Soojuspumpade efektiivsuse tegelikud väärtused sõltuvad temperatuuritingimustest, s.t. külmadel päevadel väheneb nende efektiivsus. Seda on temperatuuril −20 ° C umbes 150% ja allikatemperatuuril +7 ° C umbes 300%. Kuid tehnoloogiad ei seisa paigal - kaasaegsed mudelid on energiatõhusamad ja see suundumus jätkub.

Soojuspumbad kodu jahutamiseks

Soojuspump on põhimõtteliselt sarnane või. Seetõttu saab seda suvel kasutada mitte maja kütmiseks, vaid selle jahutamiseks või konditsioneerimiseks. Tuletame meelde, et kui me räägime "maa" soojuspumbast, on mulla temperatuur aastaringselt stabiilne 7-12 ° C piires. Ja soojuspumba abil saab selle viia maja ruumidesse.

Soojuspumpa kasutava jahutussüsteemi tööpõhimõte sarnaneb küttesüsteemiga, ainult radiaatorite asemel kasutatakse neid. Passiivse jahutuse korral ringleb jahutusvedelik lihtsalt ventilaatorimähiste ja kaevu vahel, s.t. külm kaevust läheb otse konditsioneerimissüsteemi, kuid kompressor ise ei tööta. Kui passiivne jahutus on ebapiisav, lülitatakse sisse soojuspumba kompressor, mis jahutab täiendavalt küttekeskkonda.

Soojuspumba tüübid

Kodumajapidamises kasutatavaid soojuspumpasid on kolme peamist tüüpi, mis erinevad välise soojusallika poolest:

• "Maa" või "muld-vesi", "muld-õhk";
• "Vesi" või "vesi-vesi", "vesi-õhk";
• "Õhk" või "õhk-vesi", "õhk-õhk".

"Maapealsed" soojuspumbad

Kõige populaarsemad on maasoojuspumbad. Neid on juba eespool käsitletud. Need on kõige tõhusamad, kuid ka kõige kallimad kõikidest tüüpidest. Maa all olevaid torusid saab paigutada vertikaalselt või horisontaalselt. Sõltuvalt sellest jagunevad maasoojuspumbad vertikaalne ja horisontaalne.

Vertikaalsed soojuspumbad nõuda torude kastmist, mille kaudu külmutusagens ringleb märkimisväärsel sügavusel: 50-200 m. Tõsi, on olemas alternatiiv - teha mitte üks selline kaev, vaid mitu, vaid väiksemat. Selliste kaevude vahekaugus peaks olema vähemalt 10 m. Puurimissügavuse arvutamiseks võite ligikaudselt hinnata, et 10 kW soojuspumba jaoks on vaja ühte või mitut kaevu, mille kogusügavus on umbes 170 m. Samuti tuleks meeles pidada, et asjata on puurida väga madalaid - vähem 50 m - kaevud.

Millal horisontaalne munemine kallis puurimine sügavale sügavusele pole vajalik. Selle meetodiga torujuhtmete sügavus on umbes 1 m, sõltuvalt paigalduspiirkonnast võib see väärtus kas väheneda või suureneda. Selle meetodi korral asetatakse külmutusagensiga toru nii, et külgnevate sektsioonide vaheline kaugus oleks vähemalt poolteist meetrit, vastasel juhul on soojuse kogumine ebaefektiivne.

Märkus omanikule

“Kui elate parasvöötmes - näiteks loodes -, on teie jaoks kõige tõhusam variant maa soojust kasutav soojuspump. Pealegi on parem paigaldada soojuspumba vertikaalne versioon - eriti kui teie maja asub kividel. "

10 kW soojuspumba paigaldamiseks on maetud toru kogupikkus umbes 350–450 m. Kui võtame arvesse piiranguid, mis on seotud erinevate alade üksteise lähedusega, siis vajate maatükki mõõtmetega 20 × 20 meetrit. Kas selline tasuta sait on saadaval, on suur küsimus.

Kuidas valida õige soojuspump

Kui elate parasvöötmes - näiteks loodes -, siis on teie jaoks kõige tõhusam variant maa soojust kasutav soojuspump. Pealegi on parem paigaldada soojuspumba vertikaalne versioon - eriti kui teie maja asub kivide peal, kus on problemaatiline leida suur vaba maa-ala. Kuid seda tüüpi soojuspump on kapitalikulude poolest kõige kallim.

Pehme kliimaga tsooni, näiteks Sotšisse, saab paigaldada õhk-vesi soojuspumba, mis ei nõua liigseid kapitalikulutusi ja on eriti efektiivne piirkondades, kus hooajalised temperatuurikõikumised on suhteliselt väikesed.

Sõltuvalt tegevuse põhimõttest on ja. Populaarsemad on mudelid, mis töötavad elektriga.

Üks oluline märkus veel. Hea mõte on kombineeritud soojuspumba mudelid, mis ühendavad klassikalise soojuspumba versiooni gaasi- või elektrikerisega. Neid kütteseadmeid saab kasutada ebasoodsates ilmastikutingimustes, kui soojuspumba efektiivsus väheneb. Nagu juba mainitud, kehtib see eriti õhk-vesi ja õhk-õhk soojuspumpade kohta.

Nende kahe soojusallika kombinatsioon toob kaasa madalamad kapitalikulud ja pikema soojuspumba tasuvuse.

Soojuspumpade eelised ja puudused

Soojuspumpade peamine eelis on nende madalad kasutuskulud. Need. lõpptarbijale toodetud soojuse või jahutuse maksumus on teiste kütte- / kliimaseadmete meetoditega võrreldes kõige madalam. Lisaks on soojuspumbasüsteem kodu jaoks praktiliselt ohutu. Seetõttu lihtsustatakse selle ruumide ventilatsioonisüsteemide nõudeid ja tõstetakse tuleohutuse taset. See mõjutab positiivselt ka nende süsteemide paigaldamise kulusid.

Soojuspumbad on hõlpsasti kasutatavad ja väga töökindlad ning praktiliselt vaiksed.

Veel üks pluss on see, et vajadusel saate soojuspumba hõlpsalt kütte ja jahutuse vahel ümber lülitada. Teil peab lihtsalt kodus olema mitte ainult küte, vaid ka ventilaatorid.

Kuid neil on ka puudusi, millest peamine on peamise plussi tagakülg - nende paigaldamise kapitalikulud on väga olulised. Alles hiljuti oli soojuspumpade teine \u200b\u200bpuudus soojuskandja suhteliselt madal temperatuur - mitte üle 60 C. Kuid hiljutised arengud on võimaldanud selle puuduse kõrvaldada. Tõsi, selliste mudelite hind on kõrgem kui tavalistel.

Klassikaliste kütuste (gaas, puit, turvas) põletamine on üks iidsetest meetoditest soojuse saamiseks. Kuid traditsiooniliste energiaallikate ammendumine ajendas inimesi otsima keerukamaid, kuid mitte vähem tõhusaid alternatiive. Üks neist oli ka soojuspumba leiutamine, mille töö põhineb kooli füüsikaseadustel.

Soojuspumba töö

Esmapilgul väga keeruline soojuspumpade tööpõhimõte põhineb mitmel lihtsal termodünaamika seadusel ning vedelike ja gaaside omadustel:

1. Kui gaas muutub vedelaks olekuks (kondenseerumine), tekib soojus
2. Kui vedelik muutub gaasiks (aurustumine), neeldub soojus

Enamik vedelikke võib keeda üsna kõrgel temperatuuril, ligemale 100 kraadi. Kuid on aineid, mille keemistemperatuur on üsna madal. Freoonil on umbes 3-4 kraadi. Gaasiks muutudes on see kergesti kokku surutud ja temperatuur anuma sees hakkab tõusma.

Teoreetiliselt saab freooni kokku suruda, et saada soovitud temperatuure, kuid praktikas piirduvad need 80–90 kraadiga, mis on vajalikud klassikalise küttesüsteemi täielikuks toimimiseks.

Külmkapist mööda kõndides kohtab igaüks soojuspumpa rohkem kui üks kord päevas. Kuid selles töötab see vastupidises suunas, võttes ära toodete soojuse ja hajutades selle atmosfääri.

Töötehnoloogia video

Soojuspumba vooluring

Enamiku soojuspumpade kasutegur põhineb maapinna soojusel, kus temperatuur kogu aasta jooksul praktiliselt ei kõigu (7–10 kraadi piires). Kuumus liigub kolme ahela vahel:

1. Küttekontuur
2. Soojus pump
3. Hapukurgi (ehk savi) kontuur

Küttesüsteemi soojuspumpade klassikaline tööpõhimõte koosneb järgmistest elementidest:

1. Soojusvaheti, mis annab maapinnast sisemisse vooluringi viidud soojuse
2. Surveseade
3. Teine soojusvaheti, mis kannab siseringis saadud energiat küttesüsteemi
4. Mehhanism, mis vähendab rõhku süsteemis (drossel)
5. Soolvee vooluring
6. Maapealne sond
7. Küttekontuur

Primaarahelana toimiv toru asetatakse kaevu või maetakse otse maasse. Seda mööda liigub külmumisvastane vedel jahutusvedelik, mille temperatuur tõuseb maa sarnasele omadusele (umbes +8 kraadi) ja siseneb teise vooluringi.

Sekundaarne ring võtab vedelikust soojust. Sees ringlev freoon hakkab keema ja muunduma gaasiks, mis saadetakse kompressorisse. Kolb surub selle 24-28 atm-ni, mille tõttu temperatuur tõuseb + 70-80 kraadini.

Selles tööetapis on energia koondunud ühte väikesesse kimpu. See suurendab temperatuuri.

Kuumutatud gaas siseneb kolmandasse ahelasse, mida esindavad sooja veevarustussüsteemid või isegi maja küte. Soojuse ülekandmisel on võimalik kadu kuni 10-15 kraadi, kuid need osutuvad tähtsusetuks.

Kui freoon jahtub, väheneb rõhk ja see muutub taas vedelaks. Temperatuuril 2-3 kraadi voolab see tagasi teise vooluringi. Tsükkel kordub ikka ja jälle.

Peamised tüübid

Soojuspumpade tööpõhimõte on paigutatud nii, et neid oleks võimalik katkestusteta hõlpsasti kasutada laias temperatuurivahemikus - -30 kuni +40 kraadi. Kõige populaarsemad on järgmised kahte tüüpi mudelid:

• Imendumistüüp
• Kompressiooni tüüp

Neeldumistüüpi mudelitel on üsna keeruline seade. Nad edastavad vastuvõetud soojusenergia otse allikast. Nende kasutamine vähendab oluliselt tarbitud elektri ja kütuse materjalikulusid. Survetüüpi mudelid tarbivad soojusülekandeks energiat (mehaanilist ja elektrilist).

Sõltuvalt kasutatavast soojusallikast jagunevad pumbad järgmistesse tüüpidesse:

1. Heitsoojuse ringlussevõtt - kõige kallimad mudelid, mis on tööstuse objektide kütmiseks populaarsust kogunud, kus muudest allikatest tekkivat sekundaarset soojust ei kuluta kuhugi
2. Õhk - ümbritseva õhu soojuse võtmine
3. Geotermiline - vali soojus veest või mullast

Sisendi / väljundi tüübi järgi saab kõiki mudeleid klassifitseerida järgmiselt - pinnas, vesi, õhk ja nende erinevad kombinatsioonid.

Maasoojuspumbad

Geotermilise pumba mudelid on populaarsed, mis on jagatud kahte tüüpi: suletud või avatud.

Avatud süsteemide lihtne disain võimaldab teil soojendada seest läbivat vett, mis seejärel uuesti pinnasesse satub. See töötab ideaalselt piiramatu koguse puhta soojusülekandevedeliku juuresolekul, mis pärast tarbimist ei kahjusta keskkonda.

Maasoojuspumpade suletud süsteemid jagunevad järgmistesse tüüpidesse:

• Vesi - asub tiigis mittekülmavas sügavuses
• Vertikaalse asendiga - reservuaar asetatakse 200 m sügavusele kaevu ja seda saab kasutada ebaühtlase maastikuga aladel
• Horisontaalse paigutusega - kollektor asetatakse maasse 0,5-1 m sügavusele, on väga oluline pakkuda piiratud ahelale suurt ahelat

Õhk-vesi pump

Üks mitmekülgsemaid võimalusi on õhk-vesi mudel. Soojadel aastaaegadel on see väga tõhus, kuid talvel võib tootlikkus märkimisväärselt langeda.

Süsteemi eeliseks on lihtne paigaldamine. Sobiva varustuse saab paigaldada igasse mugavasse kohta, näiteks katusele. Ruumist gaasi või suitsu kujul eemaldatavat soojust saab uuesti kasutada.

Vesi-vesi tüüp

Vesi-vesi soojuspump on üks tõhusamaid. Kuid selle kasutamist võib piirata lähedal asuva reservuaari olemasolu või ebapiisav sügavus, mille korral talvel ei esine olulist temperatuuri langust.

Madala potentsiaaliga energiat saab valida järgmiste allikate hulgast:

• Põhjavesi
• Avatud veehoidlad
• Tööstuslik reovesi

Soojuspumpade tööpõhimõte on kõige lihtsam mudelitel, mis võtavad soojust reservuaarist. Kui otsustatakse kasutada põhjavett, võib osutuda vajalikuks puurkaev puurida.

Pinnase-vee tüüp

Maapinnast saab sooja kogu aasta vältel, kuna temperatuur 1 m sügavusel praktiliselt ei muutu. Soojuskandjana kasutatakse "soolveet" - mitte külmutavat vedelikku, mis ringleb.

Üheks põhjaveesüsteemi puuduseks on soovitud efektiivsuse saavutamiseks vajadus suure ala järele. Nad üritavad seda tasandada, asetades torud rõngastesse.

Kollektori saab paigutada vertikaalasendisse, kuid selleks on vaja kaevu sügavusega kuni 150 m. Altpoolt on paigaldatud vihmavarjud, mis võtavad mulla soojuse ära.

Soojuspumba küttesüsteemide plussid ja miinused

Soojuspumpasid kasutatakse laialdaselt erasektori eluruumide või tööstusalade küttesüsteemides. Oma usaldusväärsuse ja säästlikkuse tõttu asendavad nad järk-järgult klassikalisemaid energiaallikaid.

Soojuspumba töö paljude eeliste hulgas on:

• Materiaalsete ressursside kokkuhoid süsteemide ja jahutusvedeliku hooldamisel
• Pumbad töötavad täiesti autonoomselt
• Keskkonda ei eraldata kahjulikke põlemisprodukte ega muid mürgiseid aineid
• Paigaldatud seadmete tuleohutus
• Võimalus süsteemi tööd hõlpsalt ümber pöörata

Hoolimata paljudest eelistest on vaja arvestada soojuspumba käitamise negatiivsete aspektidega:

• Suured esialgsed investeeringud küttesüsteemi korrastamiseks - 3 kuni 10 tuhat dollarit
• Külmadel perioodidel, kui temperatuur langeb alla -15 kraadi, peate kaaluma alternatiivseid küttevõimalusi
• Soojuspumba tööpõhine küte on kõige tõhusam ainult madalatemperatuurse soojuskandjaga süsteemides

Teine skemaatiline video:

Summeerida

Olles õppinud ja omandanud soojuspumba tööpõhimõtte, võite mõelda ja otsustada selle paigaldamise ja kasutamise otstarbekuse üle. Esialgsed kulud, mis võivad tunduda väga suured, tasuvad end varsti ära ja hakkavad tooma omamoodi kasumit klassikaliste kütuste kokkuhoiu näol.

• Kuidas soojuspumbad töötavad
• Küttekontuur
• Soojuspumpade eelised ja puudused
• Omatehtud saladused

Kuidas see töötab

Soojuspump või maaküte kogub keskkonnast soojusenergiat, muundab selle külmutusagensi abil ja varustab koduküttesüsteemiga.

Seadme põhiseadmed: kompressor, soojusvaheti, tsirkulatsioonipump, automaatika, toiteahel. Pump on võimeline soojust võtma kolmest allikast.

• Õhk.
• Vesi.
• Kruntimine.

Arutelulõngade järgi otsustades on meil nõudluseks kaks võimalust - vesi ja pinnas. Selle põhjuseks on temperatuuri piirangud - allikas peab olema positiivne. Toiteahela asukoht võib olla horisontaalne või vertikaalne. Esimesel juhul on joon pandud külmumistasemest madalamale - 1,5 meetri sügavuselt. Või reservuaari põhja, seal isegi tugevate külmade korral - kuni + 4⁰С. Ahela pikkus sõltub köetava ruumi mõõtmetest ja pumba võimsusest. Teises puuritakse sondide jaoks kaevud, keskmine sügavus on 50–70 meetrit. Piastrov, AV, üks foorumi liikmetest ja soojuspumba omanik, kirjeldas vertikaalset süsteemi nii.

Piastrov AV FORUMHOUSE osaleja

Soojust koguvad geotermilised sondid - silmusega toru, mille kaudu ringleb etüleenglükool. Nad vajuvad 50–70 meetri sügavustesse puurkaevudesse. See on väline vooluring ja kaevude arv sõltub soojuspumba võimsusest. 100-ruutmeetrise maja jaoks on vaja kahte sondi - kahte kaevu.

Küttekontuur

Soojuspump, erinevalt gaasi-, kivisöe- või elektrikateldest, soojendab keskmist keskmiselt 40⁰C-ni. See on optimaalne temperatuur, mille juures minimeeritakse nii seadmete kulumist kui ka elektritarbimist. Tavapäraste radiaatorite jaoks ei piisa sellistest näitajatest. Seetõttu kasutavad nad soojuspumbaga tavaliselt mitte torusid ja akusid, vaid sooja põrandat. Jahutusvedeliku sellise kuumutamise korral on see efektiivsem. Ainult torude vaheline samm peaks olema väiksem. Tasub kaaluda, et põrandaküte loob mööbli valikule piiranguid ja kuivatab õhku. Vaja on täiendavat niiskust. Suvel saab põrandaid jahutada.

Eelised ja puudused

Soojuspumba peamine eelis on selle kõrge efektiivsus, iga tarbitud elektri kilovati kohta annab see umbes 5 kW soojust. Lisaks pole füüsilist pingutust töö ajal, pole jäätmeid ega vingugaasi.

Lisaks puudub sõltuvus gaasitöötajatest ja ametiasutuste heakskiidu saamiseks läbimine. Ja nõuded katlaruumile pole nii ranged. Pärast käivitamist on tegevuskulud minimaalsed. Tasutakse ainult elektri eest, keskmine jõupump kulutab umbes 4 kW tunnis. Kaasaegsed mudelid on impulss, nad ei tööta pidevalt, kuid vajadusel lülituvad sisse. See vähendab töötundide arvu hooajal ja energiakulusid.

Maakütte peamine puudus on emissiooni hind, isegi Hiina või kodumaine seade, rääkimata Euroopa kaubamärkidest, maksab mitu tuhat eurot. Koos välise vooluahela korralduse ja paigaldusega toob nauding kaasa sadu tuhandeid rublasid. Ekspertide ja omanike arvutuste kohaselt tasub pump ennast ära mitme aasta jooksul. See töötab tasuta allikaga, võrreldes tonni söe või küttepuude kuubiga on kokkuhoid märkimisväärne. Kuid kõigil pole varustuse ja kasutuselevõtmise jaoks pool miljonit lisaraha.

Kui leiukohast kaugel on reservuaar, osutub see palju odavamaks, kulukaks puurimiseks pole kulusid.

Operatsioonikaevud optimeerivad protsessi ka soojaallikaks saades. Seda kinnitab foorumi liige det Maros Ust-Kamenogorskist. Ta töötab soojuspumba tootja ja paigaldusteenuse juures. Seetõttu saab ta olukorrast põhjalikult aru ja vastas harukontoris osaleja küsimusele, kas tal on sonde vaja, kui saidil on kaevu, vastas ammendavalt.

det maros FORUMHOUSE osaleja

Milleks sondidega vaeva näha, kui vett on piisavalt. HP kaudu sõidate ühest kaevust teise. Loksume sondidega, kui platsil pole vett või sammas on väike ja ei kata vajadusi. 10 kW pumba jaoks on vaja mahtu 3 kuupmeetrit.

Omatehtud saladused

Kuid suurim kokkuhoid saavutatakse siis, kui soojuspump käsitsi kokku pannakse. Juhtiv seade on kompressor, mis on võetud võimsatelt kliimaseadmetelt ja split-süsteemidelt, nende tehnilised parameetrid on sarnased. Soojusvahetid müüakse valmis kujul, kuid mõnel käsitöölisel õnnestub need vasktorudest jootma. Freooni kasutatakse külmutusagensina; seda müüakse ka silindrites. Kontrollerid, releed, stabilisaatorid, kõik elemendid eraldi maksavad poole komplekti hinnast.

Kõige sagedamini korraldatakse omatehtud tooteid tiikide kohal või siis, kui aktiivne kaev on juba olemas. Tulenevalt asjaolust, et lõviosa kuludest langeb mullatöödele ja maksimaalne kokkuhoid on neil.

Meistrimees aparat2, Riiast, kogus geotermilise energia ja postitas selle kohta fotoraporti koos kõigi toimingute üksikasjaliku kirjeldusega.

aparat2 FORUMHOUSE liige

Ma panin HP kokku kahest ühefaasilisest kompressorist, igaüks 24000 BTU (7 ruutmeetrit H. Külma ilmaga). Tulemuseks on kaskaad, mille soojusvõimsus on 16-18 kilovatti ja mille elektritarbimine on umbes 4,5 kW tunnis. Valisin kaks kompressorit, nii et voolusid oleks vähem, ma ei käivitu korraga. Vahepeal elatakse ainult teisel korrusel ja piisab ühest kompressorist. Ja olles katsetanud ühte, siis täiustan teist kujundust.

Samuti otsustas foorumlane mitte kulutada raha valmis plaaditüüpi soojusvahetitele. Nad nõuavad veetöötlust ja maksavad palju. Efektiivsuse suurendamiseks ühendas ta omatehtud soojusvaheti akuga. Tulemuseks on toimiv paigaldus mitu korda odavam kui ostetud.

Soojuspumbad on aga alternatiivne võimalus, kui puudub gaas ja suured küttealad. Isegi süsteemi isekomplekteerimise korral on komponentide kulud märkimisväärsed. Teemat saab lähemalt uurida harus, seal on palju kasulikke näpunäiteid, foorumi kasutajad jagavad oma kogemusi, arutavad erinevate mudelite üle. aitab assambleest aru saada. Ja videost toodud võimalused suure maja kütmiseks ilma gaasita on hea näide. Puitmajade omanikele - video