Värmepump "vatten-vatten": enhet, funktionsprincip, regler för att ordna uppvärmning baserad på den

Typer av samlarjordvatten

Kollektorn för en bergvärmepump kan vara av två typer (Fig. 2):

• Vertikal;
• Horisontell.

Ris. 2 typer av samlare för jordpumpar: vertikala och horisontella

En vertikal kollektor är en lång rörledning som sänks ner i en brunn, vars längd är från 40 till 150 m. Denna typ av värmeväxlare är bättre än horisontella genom att temperaturen är högre på ett sådant djup. Om brunnen är mycket djup, är värmeväxlaren också utrustad med ett skyddande hölje, och om djupet är relativt litet är detta inte nödvändigt.Men en betydande nackdel med denna metod för reservoarplacering är den höga kostnaden för en sådan brunn.

Naturligtvis rekommenderar experter att man borrar en brunn djupare. Men om tekniken eller jorden inte tillåter, kan flera brunnar göras. Till exempel kan du göra en brunn med ett djup på 80 m, eller så kan du göra 4 brunnar på vardera 20 m. Huvudsaken är att det totala resultatet räcker för att värma upp huset. Det kan finnas stenig jord, vilket är ganska svårt att arbeta med, det är möjligt att borra brunnar inte mer än 15-20 meter i den.

Horisontell uppsamlare (fig. 3) - denna typ av jorduppsamlare för en jordvattenpump ser ut som en rörledning som är utlagd i horisontellt läge till ett visst djup, under ett lager av jord. Detta grenrör är lätt att installera.

Ris. 3 Extern krets för grundvattenpumpen

Ytan där kollektorn för en jordvärmepump är installerad är ganska stor, till skillnad från den vertikala versionen, som kräver en liten bit mark. Som regel upptar en horisontell värmeväxlare från 25 till 50 m2, och kanske mer, beroende på det uppvärmda området. Den negativa faktorn med detta alternativ är att området med denna uppsamlare endast kan användas för gräsmatta.

Beroende på olika omständigheter kan värmeväxlaren läggas i sicksack, öglor, orm etc.

Det är mycket viktigt vad som är värmeledningsförmågan hos jorden där värmeväxlaren är installerad. Det beror på kvaliteten på marken, till exempel om jorden är våt, då är värmeledningsförmågan större, och om jorden är sandig, då är värmeledningsförmågan liten.

Om det finns många slingor i värmeväxlaren måste en cirkulationspump ingå i konfigurationen.

Energibärare för eller emot?

Det är dock inte allt. De stigande priserna på energibärare och de höga kostnaderna för deras leverans leder till en snabb ökning av kostnaderna för värme och el. Och detta tvingar konsumenterna att leta efter nya sätt att spara. Även från skolböckerna minns vi att värmeöverföringen flyter från uppvärmda kroppar till svalare, men inte vice versa. Vår hundraåriga erfarenhet kommer inte ihåg det omvända förfarandet, och vetenskapen bevisar detta. Men listiga moderna ingenjörstekniker gör det möjligt att överföra värme i motsatt riktning - från en mindre uppvärmd kropp till en varmare.

Schema för värmeöverföring i en värmepump

För oss är det inget överraskande, till exempel i driften av kylskåpet. Där värmen från frysen, vars temperatur ofta är negativ, släpps ut i miljön. Om denna värme används för att värma upp byggnader, och kylkammaren ersätts av en beprövad, ständigt fungerande naturlig värmekälla, kommer detta att vara den så kallade värmepumpen.

En enkel värmepump (luft-till-luft) med vilken du kan värma ett bostadsutrymme är en luftkonditionering som är bekant för alla, med en värmefunktion. Du kan framgångsrikt använda det, för idag finns det luftkonditioneringsapparater som kan fungera även vid betydande minusgrader - upp till -15 gr. och under. Men om vi vill få ut mesta möjliga effektivitet och komfort när vi värmer upp hela huset på ett så ekonomiskt sätt (och en värmepump är tre gånger mer ekonomisk än konventionella värmare, eller ännu mer), så måste mer avancerade system användas.

På en notis: många undrar - hur är det, eftersom det finns en lag om bevarande av energi.Varför ett så oproportionerligt förhållande mellan värmeöverföring och elförbrukning? Hela hemligheten är att i en värmepump används elektricitet endast på kompressorns elektromagnetiska lindning (som naturligtvis värms upp, men denna värme används inte för att värma rummet), och värmeenergi genereras, "sug " från den yttre miljön, tack vare värmepumpens speciella processer ( själva ordet pump indikerar detta). För att förstå detta behöver du kunna mer än en skolkurs i fysik. Men låt oss försöka gå igenom grunderna nedan.

Tar väl emot

Det största problemet vid installation av en öppen kretsvärmepump är när vattnet släpps ut uppifrån i brunnen. Så fel. Röret ska gå nästan till botten av brunnen och stiga från det med 0,5-1 meter. Allt nedan ska sjuda. När vatten släpps ut ovanifrån kan brunnen snabbt bli tillslammad och sluta ta emot vatten. Översvämning inträffar. Om detta händer med ett bra minus på gatan, så finns skridskobanan för dig. Därför, om det finns en flod eller någon form av reservoar i närheten, ett stormavlopp eller ett dräneringsdike, är det bättre att ansluta den mottagande brunnen till dem med ett överflödesrör, i händelse av översvämning. Om det inte finns något i närheten, måste du borra inte en, utan två eller flera brunnar för mottagning. Ingen vet svaret på frågan om hur länge en mottagande brunn kommer att pågå. Det kan ta många år, eller så kan det täppas till efter en eldningssäsong. Därför är den största nackdelen med en öppen krets oförutsägbarhet.

En annan viktig punkt. Mottagningsbrunnen bör placeras nedströms debetbrunnen, på ett avstånd av minst 6 meter. Detta är en annan tvetydighet. Hur man avgör i vilken riktning en underjordisk flod rinner. Svaret på denna fråga kommer endast att ges genom experiment.Om vattnet inte sjunker i debetbrunnen efter att värmepumpen startat är allt bra, du gissade rätt. Om den börjar sjunka i temperatur måste brunnarna bytas ut och den dränkbara pumpen måste flyttas. Rörledningarna till debet- och avloppsbrunnarna är bäst gjorda av HDPE-rör, som ett billigare material. Tillförlitligheten och hållbarheten hos sådana rör är också tillräckligt.

Det ideala alternativet är när brunnarna är placerade tvärs över det underjordiska flödet. Då räcker det med att göra en löstagbar anslutning av rörledningen i brunnens brunn, kasta ström i båda brunnarna med en löstagbar vattentät plugg, och du kan vända brunnarna en gång om året, byta debiterings- och mottagningsplatser.

Funktionsprincip

För den som inte är riktigt insatt i ämnet är det värt att förklara vad en luft-vattenvärmepump är. I själva verket är detta ett "kylskåp i omvänd" - en anordning som kyler luften utanför sig själv och värmer vattnet som finns i tanken. Detta vatten kan sedan användas för tappvarmvatten eller uppvärmning av bostaden.

Värmepumpen använder ett slutet kretslopp, den förbrukar bara el. Dess effektivitet mäts som förhållandet mellan den förbrukade elektriska energin och den mottagna värmen. Värmepumparnas effektivitet mäts också i COP (Coefficient of Performance). COP 2 motsvarar en verkningsgrad på 200 % och innebär att den för 1 kW el ger 2 kW värme.

Funktionsprincip

Värmepumpens funktion beror på värmen som utvinns från vattnet. Sjöar, räntor, floder, brunnar, brunnar blir en vattenkälla. Reservoarens djup i centrala Ryssland bör vara minst 2 meter så att de nedre lagren inte fryser. Beroende på placeringen av värmeväxlaren är värmeavlagringar uppdelade i:

• horisontellt (rör läggs i ringar på botten);
• vertikal (värmeväxlaren är placerad vertikalt i brunnen).

Eftersom frostfria reservoarer inte finns nära varje hus, läggs oftast rör i brunnar. En vanlig vatten-till-vatten värmepump har flera huvuddelar:

• värmerör;
• vattenförsörjnings- och utloppsrör;
• förångare (spole i vilken freon avdunstar);
• kompressor;
• kondensor (slinga i vilken freon är flytande).

Beroende på tid på året är grundvattnets temperatur 4-10 °C, den varierar i små intervall. Detta säkerställer en stabil och produktiv drift av värmepumpen. Två brunnar borras på ett avstånd av 8-10 m från varandra. Grundvatten kommer in i röret från den första brunnen och stiger upp till förångaren och värmer den. Samtidigt matas flytande freon in i förångaren. Som ett resultat av tryckfallet i förångaren går värmen från väggarna till köldmediet. Köldmediet (freon) blir gasformigt.

Freon kommer sedan in i kompressorn och komprimeras. Sedan går det in i kondensorn, förvandlas till en vätska, och värmen som frigörs som ett resultat av denna process passerar till kylvätskan (oftast är det vatten). Kylvätskan värmer i sin tur kylarrören. Så här värms huset upp. Grundvatten släpps ut i den andra brunnen. En fullständig bild av principerna för driften ges av värmepumpsdiagrammet. Eftersom temperaturen på grundvattnet är mer stabil än temperaturen i de lägre lagren av reservoarer, är det mycket mer effektivt att använda brunnar. Men här måste vi också ta hänsyn till kostnaden för att borra brunnar.En värmepump med vatten-till-vatten-panna installeras som värmer upp rummet och värmer vatten för husbehov. Den elektriska energin som spenderas på driften av pumpen är 4-5 gånger mindre än den energi som den genererar.

Husuppvärmning med en vatten-vattenvärmepump

Detta är intressant: Solfångare för uppvärmning av ett privat hus - hemgjort batteri

Hjälpfulla tips

I alla stadier av att bygga ett hus, från och med designstadiet, måste man komma ihåg att HP är ett tröghetssystem. Det kan jämföras med en massiv rysk spis, som vanligtvis värmdes upp en gång om dagen under matlagningen. Sedan värmde den ackumulerade värmen upp bostaden till nästa morgon.

Väggar gjorda av tunga stockar har en ganska hög grad av termisk tröghet. Enkelt uttryckt svalnar de långsamt när natten blir kallare. Bra termisk tröghet för tjocka stenväggar, såväl som för tung betong eller tegel.

Polyfoam och skumbetong har goda värmeisoleringsegenskaper. Men på grund av den låga specifika vikten har de en låg termisk tröghet. En värmepump i en byggnad med väggar gjorda av sådana material, med en kraftig minskning av utomhustemperaturen, kommer inte alltid att kunna "pumpa" tillräckligt med värme utifrån till det "varma golvet" värmesystemet.

Du måste också ta hänsyn till andra faktorer:

1. För att minska värmeförlusten eller inte frysa rör alls i linjen mellan huset och brunnarna eller kollektorn, är det nödvändigt att lägga dem till ett djup under frysnivån. På Krim räcker det med 0,75 meter, och på Moskvas latitud minst 1,5.
2. Den största värmeförlusten sker oftast genom fönster. Därför är treglasfönster ingen lyx alls, utan en ekonomiskt sund bygglösning.Det idealiska alternativet är att använda glas som kan reflektera infraröda strålar.
3. Vid användning av möjligheten till 2 brunnar för vattenintag och utsläpp måste avståndet mellan dem vara minst 20 meter.
4. Det är bättre att prova en hemmagjord TN först i ett grovkök eller garage. Installation av golvvärme i ett bostadsområde kommer att kräva extra kostnader.

Hemlagad från ett gammalt kylskåp

Det är ganska svårt att montera en luft-till-luft värmepump från individuella kompressorer och kondensorer med egna händer utan specialiserad ingenjörskunskap. Men för ett litet rum eller ett växthus kan du använda ett gammalt kylskåp.

Den enklaste luftvärmepumpen kan tillverkas av ett kylskåp genom att förlänga en luftkanal in i den från gatan och hänga en fläkt på värmeväxlarens bakgaller

För att göra detta måste du göra två hål i kylskåpets ytterdörr. Genom den första kommer gatuluften in i frysen och genom den andra nedre kommer den att föras tillbaka till gatan.

Samtidigt, under passagen genom den inre kammaren, kommer den att avge en del av värmen den innehåller till freon.

Det är också möjligt att helt enkelt bygga in kylmaskinen i väggen med dörren öppen utåt, och värmeväxlaren på baksidan in i rummet. Men man bör komma ihåg att kraften hos en sådan värmare kommer att vara liten, och den förbrukar mycket el.

Luften i rummet värms upp av en värmeväxlare på baksidan av kylskåpet. En sådan värmepump kan dock endast arbeta vid utomhustemperaturer som inte är lägre än plus fem Celsius.

Denna apparat är endast avsedd för inomhusbruk.

I en stor stuga kommer luftvärmesystemet att behöva kompletteras med luftkanaler som fördelar varm luft jämnt i alla rum.

Installationen av en luft-till-luft värmepump är extremt enkel. Det är nödvändigt att installera de externa och interna enheterna och sedan ansluta dem till varandra med en krets med kylvätska.

Den första delen av systemet installeras utomhus: direkt på fasaden, taket eller bredvid byggnaden. Den andra i huset kan placeras i taket eller väggen.

Det rekommenderas att montera utomhusenheten några meter från ingången till stugan och bort från fönstren, glöm inte ljudet från fläkten.

Och den inre är installerad så att flödet av varm luft från den fördelas jämnt i hela rummet.

Om det är planerat att värma ett hus med flera rum på olika våningar med en luft-till-luft värmepump, måste du utrusta ett system med ventilationskanaler med tvångsinsprutning.

I det här fallet är det bättre att beställa ett projekt från en kompetent ingenjör, annars kanske värmepumpens kraft inte räcker för alla lokaler.

Elmätaren och skyddsanordningen ska klara de toppbelastningar som värmepumpen genererar. Med en skarp köldknäpp utanför fönstret börjar kompressorn förbruka el många gånger mer än vanligt.

Det är bäst att lägga en separat matningsledning från växeln för en sådan luftvärmare.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt installationen av rör för freon. Även de minsta spånen inuti kan skada kompressorutrustningen

Här kan du inte klara dig utan kopparlödningsfärdigheter. Påfyllning av köldmedium bör i allmänhet anförtros till en fackman för att undvika problem med dess läckage senare.

Verkningsgrad och princip för drift av en värmepump

Verkningsgraden för en värmepump för uppvärmning kommer alltid att vara större än 1. För bergvärmesystem är värmeomvandlingsfaktorn mer korrekt. Om det är lika med 4 betyder det att vid en effekt på 1 kW ger värmepumpen vid utgången 4 kW energi, varav 3 kW tillhandahölls av jorden.

Principen för driften av en värmepump för uppvärmning av ett hus utvecklades i början av 1800-talet. ingenjör Sadi Carnot och kallades Carnot-cykeln. Baserat på det här drift av ett konventionellt hushållskylskåp, där produkterna kyls på grund av att den avledda värmen avlägsnas genom radiatorn till utsidan. Men att ansöka om uppvärmning av hus, när allt händer precis tvärtom, dvs driften av värmepumpen är baserad på principen om den omvända Carnot-cykeln, har det nyligen blivit.

En värmepump för hemuppvärmning är en anordning där lågtemperaturvärme omvandlas till högtemperaturvärme, som används för uppvärmning. Värmekällan är jord, vatten och luft (den första av dem är den mest utbredda, eftersom den är effektiv (även om nivån på husets värmeisolering spelar roll, metoden som används för att värma huset etc.) och har en optimalt förhållande mellan pris och konsumentkvaliteter).

Driften av en värmepump avsedd för uppvärmning av ett hus kräver el, men till en kostnad av 1 kW el blir avkastningen 4–6 kW värmeenergi.

Förutom att värma upp huset på sommaren kan värmepumpen fungera som luftkonditionering, för vilket det räcker att systemet är kapabelt till omvänd drift. Värmepumpar delas in i flera typer:

• "jord - vatten";
• "jord - luft";
• "vatten - vatten";
• "vatten - luft"
• "luft - vatten";
• "luft-luft".

Nedan följer en utförlig beskrivning av hur olika typer av värmepumpar fungerar för att värma ett hus.

Monteringsteknik

Monteringen av denna typ av utrustning utförs i flera steg:

• ett projekt håller på att utarbetas;
• samlarkommunikation monteras;
• en värmepump är installerad i systemet;
• utrustning är installerad inuti huset;
• kylvätska fylls på.

Därefter kommer vi att överväga hur man installerar en nyckelfärdig värmepump med egna händer steg för steg.

Hur man gör ett projekt

Innan du fortsätter med monteringen av kommunikationer av denna typ bör naturligtvis alla nödvändiga beräkningar göras. Arbetet i den externa delen av systemet måste vara fullt samordnat med arbetet i den interna. Beräkningar görs beroende på vald typ av utrustning. För horisontella samlare utförs de enligt följande:

• Mängden frostskyddsmedel som behövs bestäms. I detta fall används formeln Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t), där Qo är källans termiska effekt, t är temperaturskillnaden mellan matnings- och returledningarna. Qo-parametern beräknas som skillnaden mellan pumpeffekten och den elektriska effekt som används för att värma upp köldmediet.
• Den erforderliga kollektorlängden bestäms. Beräkningsformeln i detta fall ser ut så här: L = Qo / q, där q är det specifika värmeavlägsnandet. Värdet på den senare indikatorn beror på typen av jord på platsen. För lera är det till exempel 20 W per rm, för sand - 10 W, etc.
• Den yta som krävs för att lägga uppsamlaren bestäms. I detta fall utförs beräkningen enligt formeln A = L da, där da är rörläggningssteget.

Värmepumpens effekt bestäms ungefär med hastigheten 70 W värme per 1 m2 med en takhöjd på 2,7 m. Kollektorrören läggs vanligtvis på ett avstånd av 0,8 m från varandra eller lite mer.

Hur man monterar en värmepump

Denna typ av utrustning är ganska dyr. Konstruktionen av en värmepump är relativt enkel. Därför kan du försöka göra det själv. Denna procedur utförs så här:

• En kompressor köps (utrustning från en luftkonditionering är lämplig).
• Kondensatorhus är tillverkat. För att göra detta skärs en 100-liters tank i rostfritt stål på mitten.
• En spole tillverkas. En gas- eller syrgasflaska är inlindad med ett kopparrör från kylskåpet. Den senare kan fixeras med aluminiumperforerade hörn.
• Spolen installeras i kroppen, varefter den senare förseglas.
• En förångare är gjord av en plastbehållare på 80 liter. En spole från ett ¾ tums rör är monterad i den.
• Vattenledningar ansluts till förångaren för att leverera och dränera vatten.
• Systemet är fyllt med köldmedium. Denna operation bör anförtros till en specialist. Med odugliga åtgärder kan du inte bara förstöra den monterade utrustningen, utan också bli skadad.

Installation av samlarkommunikation

Tekniken för att installera värmesystemets externa krets beror också på dess typ. För en vertikal samlare borras brunnar med ett djup av 20-100 m. Under en horisontell bryts diken igenom med ett djup av 1,5 m. I nästa steg läggs rör. Träd bör inte växa nära den horisontella samlaren, eftersom deras rötter kan skada elnätet. För montering av de senare kan lågtryckspolyetenrör användas.

Installation av utrustning

Denna operation utförs på vanligt sätt. Det vill säga värmeradiatorer installeras i lokalerna, ledningar läggs och de är anslutna till pannan. En expansionstank, ett filter och en cirkulationspump på bypass är monterade på returröret. Du kan även montera och ansluta ett "varmt golv"-system till värmepumpen. I slutskedet hälls den valda typen av kylvätska i de externa och interna kretsarna.

Som du ser kan du själv montera värmepump och kollektor. Teknologiskt är proceduren inte särskilt komplicerad. Men till skillnad från andra typer av liknande utrustning är monteringen av ett sådant system, även av en horisontell typ, en fysiskt ganska mödosam operation. Att borra brunnar för vertikal borrning på egen hand utan specialutrustning är praktiskt taget omöjligt. Därför kan det vara värt att anlita specialister för att utföra beräkningar och arbeta med att montera systemet. Idag finns det företag på marknaden som installerar utrustning som till exempel värmepump på nyckelfärdig basis.

Vad är en värmepump för att värma ett privat hus? Hur fungerar det?

En speciell anordning som kan utvinna värme från omgivningen kallas värmepump.

Sådana enheter används som huvud- eller ytterligare metod för uppvärmning av rum. Vissa apparater fungerar även för passiv kylning av byggnaden – medan pumpen används för både sommarkyla och vintervärme.

Miljöenergin används som bränsle. En sådan värmare extraherar värme från luft, vatten, grundvatten och så vidare, så denna enhet klassificeras som en förnybar energikälla.

Viktig! Dessa pumpar kräver en elektrisk anslutning för att fungera. Alla termiska enheter inkluderar en förångare, en kompressor, en kondensor och en expansionsventil. Beroende på värmekällan särskiljs vatten, luft och andra enheter.

Funktionsprincipen är mycket lik principen för kylskåpet (endast kylskåpet kastar ut varm luft och pumpen absorberar värme)

Beroende på värmekällan särskiljs vatten, luft och andra enheter. Funktionsprincipen är mycket lik principen för kylskåpet (endast kylskåpet kastar ut varm luft och pumpen absorberar värme)

Alla termiska enheter inkluderar en förångare, en kompressor, en kondensor och en expansionsventil. Beroende på värmekällan särskiljs vatten, luft och andra enheter. Funktionsprincipen är mycket lik den för ett kylskåp (endast kylskåpet avger varm luft, och pumpen absorberar värme).

De flesta enheter fungerar både vid positiva och negativa temperaturer, men enhetens effektivitet beror direkt på yttre förhållanden (d.v.s. ju högre omgivningstemperatur, desto kraftfullare blir enheten). I allmänhet fungerar enheten enligt följande:

1. Värmepumpen kommer i kontakt med de omgivande förhållandena. Vanligtvis utvinner enheten värme från marken, luften eller vattnet (beroende på typ av enhet).
2. En speciell förångare är installerad inuti enheten, som är fylld med köldmedium.
3. Vid kontakt med omgivningen kokar köldmediet och avdunstar.
4. Därefter kommer köldmediet i form av ånga in i kompressorn.
5. Där krymper den - på grund av detta stiger dess temperatur allvarligt.
6. Därefter kommer den uppvärmda gasen in i värmesystemet, vilket leder till uppvärmningen av huvudkylvätskan, som används för uppvärmning av rum.
7. Köldmediet svalnar lite i taget. Till slut förvandlas det tillbaka till en vätska.
8. Sedan kommer det flytande köldmediet in i en speciell ventil, som allvarligt sänker dess temperatur.
9. I slutet kommer köldmediet in i förångaren igen, varefter uppvärmningscykeln upprepas.

Foto 1. Funktionsprincipen för en jord-till-vatten värmepump. Blått indikerar kallt, rött indikerar varmt.

Fördelar:

• Miljövänlighet. Sådana enheter är förnybara energikällor som inte förorenar atmosfären med sina utsläpp (medan naturgas producerar skadliga växthusgaser, och el används ofta för att elda kol, vilket också förorenar luften).
• Bra alternativ till gas. En värmepump är idealisk för uppvärmning av rum i de fall där gasanvändningen av en eller annan anledning är svår (till exempel när huset ligger långt ifrån alla större nyttigheter). Pumpen kan också jämföras med gasuppvärmning genom att installationen av en sådan anordning inte kräver statligt tillstånd (men när du borrar en djup brunn måste du fortfarande skaffa den).
• Billig extra värmekälla. Pumpen är idealisk som en billig hjälpkraftkälla (det bästa alternativet är att använda gas på vintern och en pump på våren och hösten).

Brister:

1. Termiska begränsningar vid användning av vattenpumpar.Alla termiska enheter fungerar bra vid positiva temperaturer, medan vid drift vid negativa temperaturer slutar många pumpar att fungera. Detta beror främst på att vattnet fryser, vilket gör det omöjligt att använda det som värmekälla.
2. Det kan finnas problem med apparater som använder vatten som värme. Om vatten används för uppvärmning måste en stabil källa hittas. Oftast måste en brunn borras för detta, på grund av vilket installationskostnaderna för enheten kan öka.

Uppmärksamhet! Pumpar kostar vanligtvis 5-10 gånger mer än en gaspanna, därför kan användningen av sådana enheter för att spara pengar i vissa fall vara opraktisk (för att pumpen ska löna sig måste du vänta flera år)

Principen för drift av värmepumpar

Det bör noteras att nästan vilket medium som helst har termisk energi. Varför inte använda den tillgängliga värmen för att värma upp ditt hem? En värmepump hjälper till med detta.

Principen för driften av en värmepump är som följer: värme överförs till kylvätskan från en energikälla med låg potential. I praktiken sker allt enligt följande.

Kylvätskan passerar genom rör som är nedgrävda till exempel i marken. Därefter kommer kylvätskan in i värmeväxlaren, där den uppsamlade termiska energin överförs till den andra kretsen. Köldmediet, som finns i den externa kretsen, värms upp och förvandlas till en gas. Därefter passerar det gasformiga köldmediet in i kompressorn, där det komprimeras. Detta gör att köldmediet värms upp ännu mer. Het gas går till kondensorn, och där går värmen till kylvätskan, som redan värmer upp huset självt.

Jordvärme i hemmet: hur det fungerar

Kylsystem är ordnade enligt samma princip. Detta innebär att kylaggregat kan användas för att kyla inomhusluften.

Typer av värmepumpar

Det finns flera typer av värmepumpar. Men oftast klassificeras enheter efter typen av kylvätska på den externa kretsen.

Enheter kan hämta energi från

• vatten,
• jord,
• luft.

Den resulterande energin i huset kan användas för uppvärmning av rum, för uppvärmning av vatten. Därför finns det flera typer av värmepumpar.

Värmepumpar: mark - vatten

Det bästa alternativet för alternativ uppvärmning är att få termisk energi från marken. Så redan på sex meters djup har jorden en konstant och oföränderlig temperatur. En speciell vätska används som värmebärare i rören. Den yttre konturen av systemet är gjord av plaströr. Rör i marken kan placeras vertikalt eller horisontellt. Om rören placeras horisontellt måste ett stort område tilldelas. Där rör är installerade horisontellt är det omöjligt att använda marken för jordbruksändamål. Du kan bara ordna gräsmattor eller plantera ettåriga växter.

För att arrangera rör vertikalt i marken är det nödvändigt att göra flera brunnar upp till 150 meter djupa. Detta blir en effektiv geotermisk pump, eftersom temperaturen är hög på ett stort djup nära jorden. Djupa sonder används för värmeöverföring.

Typ av vatten-till-vatten-pump

Dessutom kan värme erhållas från vatten, som ligger djupt under jorden. Dammar, grundvatten eller avloppsvatten kan användas.

Det bör noteras att det inte finns några grundläggande skillnader mellan de två systemen. De minsta kostnaderna krävs när ett system för att hämta värme från en behållare skapas. Rör måste fyllas med kylvätska och nedsänkas i vatten. En mer komplex design behövs för att skapa ett system för att generera värme från grundvatten.

Luft-till-vatten pumpar

Det är möjligt att samla värme från luften, men i regioner med mycket kalla vintrar är ett sådant system inte effektivt. Samtidigt är installationen av systemet mycket enkel. Du behöver bara välja och installera önskad enhet.

Lite mer om principen för drift av geotermiska pumpar

För uppvärmning är det mycket fördelaktigt att använda värmepumpar. Hus med en yta på mer än 400 kvadratmeter betalar mycket snabbt kostnaderna för systemet. Men om ditt hus inte är särskilt stort, kan du göra ett värmesystem med dina egna händer.

Först måste du köpa en kompressor. En enhet som är utrustad med en konventionell luftkonditionering är lämplig. Vi monterar den på väggen. Du kan göra din egen kondensator. Det är nödvändigt att göra en spole från kopparrör. Den placeras i ett plastfodral. Förångaren är även väggmonterad. Lödning, påfyllning av freon och liknande arbete bör endast utföras av en fackman. Olämpliga handlingar kommer inte att leda till ett bra resultat. Dessutom kan du bli skadad.

Innan värmepumpen sätts i drift är det nödvändigt att kontrollera tillståndet för husets elektrifiering. Mätarens effekt bör vara märkt till 40 ampere.

Hemmagjord bergvärmepump

Observera att en själv skapad värmepump inte alltid lever upp till förväntningarna. Anledningen till detta är bristen på korrekta termiska beräkningar. Systemet är underdrivet och underhållskostnaderna stiger

Därför är det viktigt att utföra alla beräkningar korrekt.

Funktioner hos det termiska luft-vattensystemet

Värmepumpen som denna artikel ägnas åt, till skillnad från andra modifieringar av en sådan anordning (särskilt vatten-till-vatten och grund-till-vatten), har ett antal fördelar:

• sparar el;
• installation kräver inte storskaliga markarbeten, borrning av brunnar, erhållande av speciella tillstånd;
• Om du ansluter systemet till solpaneler kan du säkerställa dess fullständiga autonomi.

En betydande fördel med ett termiskt system som utvinner vindenergi och överför den till vatten är hundra procent miljösäkerhet.

Innan du fortsätter med designen av pumpen är det nödvändigt att ta reda på i vilka fall systemet manifesterar sig så effektivt som möjligt och när dess användning är opraktisk.

Ett värmepumpsystem som utvinner energi från luftmassan kan användas för att värma alla typer av värmebärare som används i CIS: vatten, luft, ånga

Specifikationer för tillämpning och arbete

Värmepumpen arbetar produktivt uteslutande i temperaturområdet från -5 till +7 grader. Vid en lufttemperatur på +7 kommer systemet att generera mer värme än nödvändigt, och vid en indikator under -5 räcker det inte för uppvärmning. Detta beror på det faktum att den koncentrerade freonen i strukturen kokar vid en temperatur på -55 grader.

Teoretiskt kan systemet generera värme även i 30-graders frost, men det räcker inte för uppvärmning, eftersom värmeeffekten direkt beror på skillnaden mellan köldmediets kokpunkt och lufttemperaturen.

Därför kommer invånare i de norra regionerna, där förkylningar kommer tidigare, detta system inte att fungera, och i hemmen i de södra regionerna kan det effektivt tjäna i flera kalla månader.

Om standardbatterier är installerade i rummet kommer värmepumpen att fungera mindre effektivt. Det bästa av allt är att luft-till-vatten-anordningen kombineras med konvektorer och andra radiatorer med ett stort område, såväl som med "varmt golv", "varm vägg" vattenliknande system.

Dessutom bör själva rummet vara välisolerat från utsidan, ha inbyggda flerkammarfönster som ger bättre värmeisolering än vanliga trä eller plast.

Värmepumpen samverkar bäst med vattensystemet "varma golvet", som inte kräver uppvärmning av kylvätskan över 40 - 45º C

En hemmagjord värmepump kan effektivt värma hus upp till 100 kvadratmeter. m och är garanterad att producera en effekt på 5 kW. Det bör förstås att freon inte kan hällas med tillräcklig kvalitet i en struktur skapad hemma, så du bör räkna med dess kokpunkt till -22 grader.

Hemmonteringsanordningen är idealisk för att leverera värme till ett garage, växthus, grovkök, liten privat pool etc. Systemet används vanligtvis som extra uppvärmning.

En elpanna eller annan traditionell utrustning för uppvärmningssäsongen kommer att krävas i alla fall. Under svår frost (-15-30 grader) rekommenderas det att stänga av värmepumpen för att undvika slöseri med el, eftersom dess effektivitet under denna period inte är mer än 10%.

Värmepumpar ger tillräckligt med energi för att värma vatten i privata inomhuspooler (+)

Hur systemet fungerar

Arbetsämnet i strukturen är luft. Genom utomhusenheten, som är installerad på gatan, kommer syre in i förångaren genom rör, där det interagerar med köldmediet.

Freon under påverkan av temperatur blir gasformigt (eftersom det kokar vid -55 grader) och i en uppvärmd form under tryck kommer in i kompressorn. Enheten komprimerar gasen och ökar därmed dess temperatur.

Het freon kommer in i lagringstanken (kondensor) kretsen, där värme överförs till vatten, som senare kan användas för att organisera uppvärmning och varmvatten. I kondensorn förlorar freon bara en del av sin värme och är fortfarande i ett gasformigt tillstånd.

Genom att passera genom gasreglaget sprutas köldmediet, vilket resulterar i att dess temperatur minskar. Freon blir flytande och passerar i denna form in i förångaren. Cykeln upprepas.

Figuren visar schematiskt implementeringen av principen för en elementär värmepump, uppdelad av en kompressor och en expander i två kretsar - högt och lågt tryck

De som självständigt vill bygga en värmepump från avfallsmaterial och föråldrad utrustning, till exempel från ett gammalt kylskåp, kommer att få hjälp av informationen som presenteras i artikeln som vi rekommenderar.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon kommer att introducera enhetens funktionsprincip och funktioner:

Som ett resultat kan vi dra slutsatsen att en vatten-till-vatten värmepump anses vara en effektiv miljövänlig utrustning utformad för att värma hus upp till 150 kvadratmeter. Arrangemanget av ett större område kan redan kräva ganska komplicerade tekniska undersökningar.

Om du har några frågor när du läser informationen, ställ dem i blocket nedan. Vi väntar på dina kommentarer, frågor om ämnet, berättelser och bilder om byggandet av ett minivattenkraftverk med dina egna händer. Vi är intresserade av din åsikt.