Princip rada toplinskih crpki
Odavno je poznato da je u gotovo svakom okruženju prisutna toplinska energija. Zašto ga onda ne početi koristiti kao izvor topline za kućno grijanje?
Toplinska crpka za grijanje kuće radi prema sljedećem načelu: iz izvora energije ima nisku potencijalnu toplinu koja se prenosi na rashladno sredstvo. Zapravo, sve slijedi sljedeći scenarij.
Cijevi kroz koje prolazi rashladno sredstvo su skrivene, na primjer, zemljom. Nakon toga rashladno sredstvo ulazi u izmjenjivač topline, gdje se prikupljena toplina prenosi u drugi krug. Rashladno sredstvo, koje se nalazi unutar vanjskog kruga, kada se zagrije, postaje plinovito stanje.
Nadalje, rashladno sredstvo u plinovitom stanju ulazi u kompresor, gdje se komprimira. To dodatno doprinosi grijanju. Nakon toga, vrući plin ulazi u kondenzator, gdje se toplina prenosi u rashladno sredstvo, grije izravno u kuću.
Toplinske crpke za kućno grijanje preuzimaju načelo djelovanja prema sljedećoj shemi:
- krozisparivač propušta vodu koja se uzima iz spremnika ili bunara, ovdje se njezina temperatura smanjuje za pet stupnjeva;
- nakon što se tekućina ohladi, ona ulazi u kompresor;
- u kompresoru postoji kompresija vode koja povećava njezinu temperaturu;
- zagrijana tekućina ulazi u komoru za izmjenu topline, gdje se toplo prenosi u sustav grijanja;
- hladna voda ponovno započinje ciklus.
Sustavi grijanja, čije se načelo temelji na toplinskim crpkama, sastoje se od tri komponente:
- Svitak za sondu, smješten u tlu ili u vodi. Njegov zadatak je skupljati toplinu i prenositi je na uređaj.
- Toplinska crpka - uređaj za vađenje toplinske energije.
- Izravno sustav grijanja, čiji je dio komora za izmjenu topline.
Ako želite, možete samostalno napraviti toplinsku crpku za grijanje stana iz hladnjaka. Ali to zahtijeva određena tehnička znanja i vještine.
Prednosti i nedostaci uređaja
Prije svega opisujemo pozitivne osobine ove vrste grijanja vode ili zraka:
- Relativno niski troškovi energije. Grijanje troši samo električnu energiju, ali treba napomenuti da je potrebno mnogo manje nego, na primjer, za grijanje prostorije uz pomoć električnih uređaja. Toplinske crpke imaju koeficijent koji pokazuje izlaznu toplinsku energiju u odnosu na utrošenu električnu energiju. Na primjer, u slučaju kada je "?" Jednako 5, to znači da će 1 kWh potrošnje električne energije zahtijevati 5 kW topline.
- Toplinska crpka ne zahtijeva posebnu njegu ili potrošni materijal.
- Raznovrsnost. Ovaj tip sustava grijanja može se montirati u bilo kojem području. Najrelevantniji način za udaljena područja gdje nema plinovoda. Ako nije moguće spojiti struju, ova crpka može raditi na dizelskom ili benzinskom motoru.
- Potpuna automatizacija. Sustav ne zahtijeva da voda bude poplavljena ili stalno nadzirana za rad.
- Zaštita okoliša i sigurnost. Toplinska crpka ne proizvodi nikakve nusproizvode kao rezultat rada. Slučajno pregrijavanje uređaja nije moguće.
- Ovaj uređaj, osim zagrijavanja kuće u hladnom razdoblju, kada temperatura zraka padne na 15oC, ali i hladna u vrućim danima. Ova značajka je dostupna u reverzibilnim modelima.
- Razdoblje iskorištavanja dostiže 50 godina. Približno svakih 20 godina može biti potrebna zamjena kompresora.
Ali ovaj sustav, osim pozitivnih strana, ima i svoje minuse, koji bi trebali biti poznati:
- Cijene. Toplinska crpka je prilično skupa. Ova vezanost moći će se otkupiti ne prije pet godina kasnije.
- U područjima s vrlo teškim zimama, gdje stupac termometra padne ispod oznake od 15oC, mogu biti potrebni dodatni izvori topline (električni ili plinski) kako bi jedinica mogla normalno raditi.
- Sustav koji uzima toplinsku energiju iz tla krši ekosustav tog područja. Šteta nije ozbiljna, ali to se ne smije zaboraviti. Uređaj uklanja toplinu iz tla, čime se smanjujetemperatura, može negativno utjecati na korijenski sustav biljaka koje rastu u neposrednoj blizini.
Vrste opreme za grijanje
Postoji nekoliko vrsta toplinskih crpki. No, glavna karakteristika, po kojoj je uređaj klasificiran, je vrsta rashladnog sredstva na vanjskoj konturi.
Energija uređaja može se uzeti iz:
- tlo
- zrak
- voda.
Nastala energija može se koristiti za zagrijavanje prostora, za zagrijavanje vode. Stoga su toplinske crpke nekoliko vrsta.
- Toplinske crpke "zemlja-voda". Postoji možda i najoptimalnije rješenje za alternativno grijanje - toplinska energija dolazi izravno iz tla. Osim toga, konstantna i stalna temperatura ostaje na dubini od 6 metara. Kao rashladno sredstvo koristi se posebna tekućina. Vanjska kontura je izrađena od plastičnih cijevi.
Postavljanje cijevi u tlo može biti horizontalno i vertikalno. Za horizontalno postavljanje će biti potrebno veće područje. Na mjestu gdje su cijevi postavljene u vodoravnom položaju, korištenje zemljišta za poljoprivredne potrebe. Moguće je samo urediti travnjake ili posaditi jednogodišnje biljke.
Da bi se cijevi postavile u uspravan položaj, potrebno je napraviti nekoliko bunara čija dubina doseže i do 150 metara. To će biti vrlo učinkovita geotermalna pumpa, s obzirom na to da je na visokim dubinama temperatura u tlu prilično visoka. Za prijenos toplinekoriste se duboke sonde.
- Vrsta crpke "voda - voda". Toplina se također može dobiti iz vode koja leži na velikoj dubini ispod zemlje. Za to možete koristiti vodna tijela, kanalizaciju ili podzemne vode.
Želio bih napomenuti da ne postoji ozbiljna temeljna razlika između ta dva sustava. Najmanji trošak je potreban kada toplinska energija izađe iz spremnika. Cijevi se moraju napuniti rashladnim sredstvom i uroniti u vodu. Da bi se dobila toplina iz podzemnih voda, bit će potrebna instalacija složenijeg dizajna.
- Toplinska crpka "zrak - voda". Toplinska energija može se dobiti iz zraka, ali u regijama s teškim zimama, ovaj sustav je neprikladan. Zračni sustavi se jednostavno instaliraju. Potrebno je samo odabrati i instalirati potrebnu jedinicu.
Prije ugradnje sustava grijanja, iznimno je potrebno istražiti sve značajke mjesta. Ova studija će odrediti optimalni izvor toplinske energije. Zadatak je mnogo jednostavniji kada je spremnik blizu kuće. Ta će činjenica pojednostaviti zadatak uklanjanja potrebe za zemljanim radovima. Također, praktično rješenje ovog problema je korištenje mjesta na kojem postoji neprestani vjetar. U ovom slučaju, ako ne postoji ni jedno ni drugo, morat ćemo započeti zemljane radove.
Toplinska crpka vlastitim rukama
Koristite toplinske crpke za zagrijavanje prostorije, vrlo korisno. Na ruskom tržištu ovi proizvodi su predstavljeniSljedeće tvrtke su Vaillant (Njemačka), Nibe (Švedska), Danfoss (Danska), Mitsubishi Electric (Japan), Mammoth (SAD), Viessmann (Njemačka). Nije dobre kvalitete, apsolutno nije inferiorna u kvaliteti zapadnih analoga proizvoda domaćih tvrtki SunDue i Henk.
Prosječna cijena toplinske pumpe "ključ u ruke" iznosi oko 300-350 tisuća rubalja. Najviše proračuna je sustav zrak-voda, jer ovaj sustav ne zahtijeva skupe zemljane radove.
Ali cijena same opreme i instalacijski radovi nisu dostupni svima. Zgrade, čija je površina veća od 400 m2, brzo isplaćuju novac uložen u opremu ovog sustava. Ali ako je kuća mnogo manja, ušteda novca na grijanju neće uspjeti. U ovom slučaju, možete to učiniti sami.
Za početak kupite kompresor. U tu svrhu pogodna jedinica, koja je opremljena redovitim klima uređajem. Pričvršćuje se za zid. Kondenzator se može obaviti vlastitim rukama. Da biste to učinili morate stvoriti bakrene cijevi zavojnice, koja se nalazi u tijelu, izrađena od plastike.
Isparivač je također montiran na zid. Lemljenje, dopunjavanje freona i slične radove treba obavljati samo osoba s odgovarajućim vještinama. Neučinkovite radnje ne samo da mogu rezultirati negativnim rezultatom, već mogu dovesti i do ozbiljnih ozljeda u procesu.
Značajke ugradnje toplinske pumpe
Pri izračunu cijena toplinskih crpki za grijanje stana vrsta sustava grijanja je vrlo jeftina. Troškovi se mogu smanjiti obavljanjem neovisne instalacijepumpe, ali treba imati na umu da u slučaju nepravilne instalacije postoji vjerojatnost gubitka učinkovitosti jedinice. Je li vrijedno rizika od samosastavljanja pri kupnji tako skupe opreme?
Koje se poteškoće mogu pojaviti pri obavljanju neovisne instalacije:
- sva oprema mora biti kombinirana u jedan kompleks, koji će uključivati bušotine, pumpu, hidrauličku gomilu, automatsku kontrolu i sustav grijanja;
- tijekom projektiranja sustava potrebno je uzeti u obzir tehničke karakteristike toplinske pumpe;
- dubina termalnih bušotina mora biti u skladu s kapacitetom opreme potrebne za tampon;
- geotermalne sonde, čiji se rad očekuje pod krutim radnim uvjetima, moraju se duplicirati u svakoj jažici;
- Radijatori, konvektori, topli pod u kući trebaju biti uključeni u rad s opremom toplinske pumpe za najučinkovitije grijanje.
Prije početka rada crpke, morate provjeriti stanje elektrifikacije kuće. Brojač bi trebao biti dizajniran za snagu od 40 ampera. Tijekom instalacije mora se uzeti u obzir da rad uređaja ima visoku razinu buke. Ali jedinica nije potrebna.
Također treba imati na umu da podzemni kolektori mogu oštetiti vrtne biljke, to se mora uzeti u obzir tijekom instalacije sustava. Jednom tjedno, kolektor treba zagrijati do 60 ° C kako bi se spriječilo razmnožavanje bakterija u sustavu.
Toplinska crpka je vrlo skupauređaj koji plaća najmanje 5 do 7 godina. No s činjenicom da je životni vijek sustava star oko 50 godina, to je prilično isplativo stjecanje. Ovaj sustav će omogućiti grijanje kuće čak iu odsutnosti plina i struje. Karakterizira ga sigurnost od požara i učinkovitost, rad je u automatskom načinu rada i ne zahtijeva posebno održavanje. Ali kako bi se postigli takvi rezultati, instaliranje opreme mora se povjeriti profesionalcima.
