Tepelné čerpadlo: pracovní princip pro vytápění domu

Dnes je téma vytápění takzvaného soukromého sektoru nesmírně relevantní. Jak ukazuje praxe, není vždy plynovod, takže lidé jsou nuceni hledat alternativní zdroje tepla. Pojďme si v tomto článku popovídat o tom, co je tepelné čerpadlo geotermální podzemní vody nebo jak se v jeho každodenním životě nazývá tepelné čerpadlo. Princip fungování tohoto zařízení není všem znám, stejně jako jeho design. S těmito okamžiky se budeme snažit přijít na to.

Co potřebujete vědět?

Můžete říci, že protože tepelná čerpadla jsou tak účinná, proč jsou tak špatně distribuovány? Celá věc je vysoká cena zařízení a instalace. Z tohoto jednoduchého důvodu mnozí odmítají od tohoto rozhodnutí a volí například elektrické nebo uhelné kotle. Nicméně tato možnost by neměla být z mnoha důvodů vyřazena, což v tomto článku určitě řekneme. Po instalaci jsou tepelná čerpadla velmi hospodárná, protože využívají energii na zemi. Geotermální čerpadlo je 3 v 1. Kombinuje nejen topný kotel a systém TUV, ale i klimatizaci. Podívejme se na toto zařízení blíže a zvážíme všechny jeho silné a slabé stránky.

Princip jednotky

Principem provozu tepelného čerpadla pro vytápění je využití potenciálního rozdílu tepelné energie. To je důvod, proč takové zařízení lze použít v jakémkoli prostředí. Hlavní věc je, že její teplota byla nejméně o 1 stupeň Celsia.

Máme chladicí kapalinu, která se pohybuje potrubím, kde se ve skutečnosti ohřívá o 2-5 stupňů. Poté chladicí kapalina vstupuje do výměníku tepla (vnitřní okruh), kde dodává shromážděnou energii. V tomto okamžiku je ve vnějším okruhu chladiva, které má nízkou teplotu varu. Proto se mění na plyn. Když plyn vstupuje do kompresoru, je stlačen, čímž se jeho teplota stává ještě vyšší. Pak se plyn dostane do kondenzátoru, kde ztrácí své teplo a dodává ho topnému systému. Chladivo se stává tekutým a proudí zpět do vnějšího okruhu.

Stručně o typech tepelných čerpadel

Dnes existuje několik populárních návrhů geotermálních čerpadel. V každém případě je však jejich provozní princip srovnáván s provozem chladicích zařízení. To je důvod, proč bez ohledu na typ čerpadla v létě může být použit jako klimatizace. Tepelná čerpadla jsou proto klasifikována podle toho, odkud mohou získat teplo z:

• Od země;
• Z nádrže;
• Ze vzduchu.

První typ je nejvhodnější v chladných oblastech. Faktem je, že teplota vzduchu často klesá na -20 a níže (na příkladu Ruské federace), ale hloubka zamrznutí půdy obvykle bezvýznamné. Pokud jde o nádrže, nejsou všude a není vhodné je používat. V každém případě je lepší zvolit zemní tepelné čerpadlo pro vytápění domu. Princip fungování jednotky jsme považovali za trochu, takže pokračujte.

"Podzemní voda": jak nejlépe umístit?

Získávání tepla ze země je považováno za nejvhodnější a racionální. To je způsobeno skutečností, že v hloubce 5 metrů téměř nedochází k teplotním výkyvům. Jako nosič tepla se používá speciální kapalina. Říká se to slané vodě. Je naprosto šetrný k životnímu prostředí.

Co se týče metody umístění, tedy horizontální a vertikální. První typ je charakterizován skutečností, že plastové trubky představující vnější obrys jsou položeny vodorovně na čtverec. To je velmi problematické, protože pokládka by měla probíhat na ploše 25-50 m2. V případě vertikálního umístění jsou vrtány vertikální vrty s hloubkou 50-150 metrů. Čím hlouběji jsou sondy položeny, tím účinnější bude geotermální tepelné čerpadlo. Již jsme přezkoumali princip fungování a teď mluvme o důležitých podrobnostech.

Tepelné čerpadlo voda-voda: princip činnosti

Také nepoužívejte okamžitě možnost použití kinetické energie vody. Faktem je, že ve velké hloubce zůstává teplota poměrně vysoká a v malých rozmezích se liší, pokud se to vůbec děje. Můžete jít několika způsoby a používat:

• Otevřené vodní útvary, jako jsou řeky a jezera.
• Podzemní voda (dobře, dobře).
• Odpadní voda průmyslové cykly (zpětný přívod vody).

Z ekonomického a technického hlediska je nejsnazší způsob, jak vytvořit geotermální čerpadlo v otevřeném rybníku. Současně neexistují významné strukturální rozdíly mezi čerpadly "půda-voda" a "voda-voda". V druhém případě jsou trubky ponořené do otevřené nádrže dodávány s nákladem. Pokud jde o využití podzemních vod, návrh a instalace složitější. Je nutné přidělit samostatnou jímku pro vypouštění vody.

Princip provozu tepelného čerpadla vzduch-voda

Tento typ čerpadla je považován za jeden z nejméně účinných z různých důvodů. Nejprve se v chladné sezóně výrazně snižuje teplota vzduchu. Nakonec to vede k poklesu výkonu čerpadla. Nemůže se vyrovnat s vytápěním velkého domu. Za druhé, design je složitější a méně spolehlivý. Náklady na instalaci a údržbu jsou však výrazně sníženy. To je způsobeno skutečností, že nepotřebujete nádrž, studnu a také nepotřebujete vykopávat příkopy pod potrubím u dachy.

Systém se nachází na střeše budovy nebo na jiném vhodném místě. Stojí za zmínku, že tento návrh má jeden významný plus. Spočívá v možnosti použití výfukových plynů, vzduchu, který opouští místnost, znovu. To může kompenzovat nedostatek elektrického vybavení v zimě.

Čerpadla vzduch-vzduch a něco jiného

Taková zařízení jsou z řady důvodů ještě méně častá než vzduch-voda. Jak jste již uhodli, v našem případě se vzduch používá jako chladicí kapalina, která je ohřívána teplejším vzdušným prostorem z prostředí. Existuje mnoho nevýhod tohoto systému, od nízké produktivity až po vysoké náklady. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch, které víte, jak pracovat, je dobré pouze v teplých oblastech.

Existují silné stránky. Za prvé, nízké náklady na chladicí kapalinu. S největší pravděpodobností nebudete čelit problému úniku vzduchového potrubí. Za druhé, účinnost takového rozhodnutí je mimořádně vysoká v jarním a podzimním období. V zimě je nepraktické použít tepelné čerpadlo s přívodem vzduchu, jehož princip jsme předpokládali.

Domácí tepelné čerpadlo

Studie ukázaly, že doba návratnosti zařízení závisí na vyhřívané oblasti. Pokud mluvíme o domě o rozloze 400 m2, je to přibližně 2-2,5 let. Ale pro ty, kteří mají menší plochu bydlení, je možné použít domácí čerpadla. Může se zdát, že takové zařízení je obtížné, ale ve skutečnosti je to poněkud špatné. Stačí, když zakoupíte potřebné součásti a můžete pokračovat v instalaci.

První věc koupil kompresor. Můžete si to vzít, který je na klimatizaci. Namontujte ji podobným způsobem jako na stěnu budovy. Kromě toho potřebujete kondenzátor. Můžete si ji postavit sami nebo ji koupit. Pokud půjdete na první metodu, budete potřebovat měděnou cívku o tloušťce nejméně 1 mm, která je umístěna v pouzdře. Může to být vhodná nádrž. Po instalaci je nádrž svařena a jsou vyrobeny potřebné. závitové připojení.

Závěrečná část práce

V každém případě budete muset v poslední fázi najmout specialistu. Je to znalý člověk, který musí spárovat měděné trubice, vstřikovat freon a také první start kompresoru. Po montáži celé konstrukce je připojen k vnitřnímu topnému systému. Externí obvod je instalován jako poslední a jeho funkce závisí na typu použitého tepelného čerpadla.

Neztraťte z dohledu tak důležitý bod jako náhradu zastaralých nebo poškozených elektroinstalací v domě. Odborníci doporučují instalovat měřící přístroj o kapacitě nejméně 40 ampér, což by mělo být dostatečné pro provoz tepelného čerpadla. Je třeba poznamenat, že v některých případech toto vybavení nesplňuje očekávání. To je způsobeno zejména nepřesnými termodynamickými výpočty. Aby se nestalo, že jste vynaložili spoustu peněz na vytápění a v zimě jste museli umístit kotle na uhelné uhlí, kontaktujte ověřené organizace s pozitivními recenzemi.

Bezpečnost a šetrnost k životnímu prostředí především

Ohřev čerpadel popsaných v tomto článku je jednou z nejvíce ekologických metod. Důvodem je především snížení emisí oxidu uhličitého do atmosféry a také úspora nevratných zdrojů energie. Mimochodem, v našem případě jsou využívány obnovitelné zdroje, takže se nemusíte bát, že teplo náhle skončí. Díky použití látky, která varí při nízkých teplotách, je možné uskutečnit reverzní termodynamický cyklus a s menším množstvím energie získat dostatečné množství tepla do domu. Co se týče požární bezpečnosti, je zde všechno jasné. Neexistuje žádná možnost úniku plynového nebo topného oleje, výbuch, nebezpečné prostory pro skladování hořlavých materiálů a mnohem víc. V tomto ohledu jsou tepelná čerpadla velmi dobrá.

Závěr

Teď jste úplně seznámeni s tím, co může být tepelné čerpadlo (jak to funguje). Takovou jednotku můžete vyrobit vlastními silami a v některých případech ji dokonce potřebujete. V takovém případě můžete ušetřit asi 30% finančních prostředků na nákup zařízení. Opět by však instalace měla být prováděna odborníkem, to samé platí pro výpočty.

Každopádně je dnes ještě poměrně nákladný typ vytápění s dlouhou dobou návratnosti. Ve většině případů je mnohem snazší provést plyn nebo ohřát uhlí nebo palivové dříví. Nicméně pro velké venkovské domy je to velmi slibný typ vytápění. Chcete-li mluvit o ekonomice zařízení, ukáže se, že za 1 kW spotřebované energie získáme asi 5-7 kW tepla. Chlazení je na výstupu 2-2,5 kW, což je také velmi dobré. Je třeba poznamenat i tichý provoz čerpadla. To je v zásadě vše, co lze o tomto tématu říct.