Kuinka valita oikea lämpöpumppu? Lämpöpumppu kodin lämmitykseen: kuinka valita tehokas lämpöpumppu

Lämpöpumppu on laite, joka tarjoaa kotisi lämmityksen talvella, jäähdytyksen kesällä ja lämmintä vettä ympäri vuoden.

Lämpöpumppu käyttää lämpöenergian tuottamiseen uusiutuvista lähteistä peräisin olevaa energiaa - lämmitettyä ilmaa, maata, kiveä tai vettä. Tämä muunnos suoritetaan erityisten aineiden avulla -.

Miten lämpöpumppu toimii

Rakenteellisesti mikä tahansa lämpöpumppu koostuu kahdesta osasta: ulompi, joka "ottaa" lämmön uusiutuvista lähteistä, ja sisempi, joka antaa tämän lämmön kotisi lämmitys- tai ilmastointijärjestelmään. Nykyaikaisille lämpöpumpuille on ominaista korkea energiatehokkuus, mikä käytännössä tarkoittaa seuraavaa - kuluttaja, ts. talon omistaja käyttää lämpöpumppua kotinsa lämmittämiseen tai jäähdyttämiseen, keskimäärin vain neljänneksen siitä rahasta, jonka hän käyttäisi, jos lämpöpumppua ei olisi.

Toisin sanoen lämpöpumpulla varustetussa järjestelmässä 75 % hyötylämmöstä (tai kylmästä) saadaan ilmaisista lähteistä - maasta, pohjavedestä tai lämmitetystä sisätiloista ja kadulle heitettynä käytetystä ilmasta.

Mieti, kuinka arjen ehkä suosituin lämpöpumppu, joka toimii maan lämmöstä, toimii. Lämpöpumppu toimii useissa jaksoissa.

Jakso 1, haihdutus

"Maalämpöpumpun" ulkoosa on suljettu putkisto, joka on haudattu maahan tiettyyn syvyyteen, jossa lämpötila on vakaa ympäri vuoden ja on 7-12°C. Riittävän energian "keräämiseksi" maasta tarvitaan, että maanalaisen putkijärjestelmän kokonaispinta-ala on 1,5-2 kertaa talon koko lämmitetty pinta-ala. Nämä putket on täytetty kylmäaineella, joka lämpenee maan lämpötilaan.

Kylmäaineella on erittäin alhainen kiehumispiste, joten se voi mennä kaasumaiseen tilaan jopa maan lämpötilassa. Lisäksi tämä kaasu tulee sisään.

Kierto 2, pakkaus

Juuri tämä kompressori kuluttaa kaiken lämpöpumpun toimintaan tarvittavan energian, mutta verrattuna esimerkiksi lämmitykseen, nämä kustannukset ovat huomattavasti pienemmät. Palaamme kustannusten vertailuun myöhemmin.

Joten 7-12 °C:n lämpötilaan lämmitettynä kompressorikammiossa olevista maanalaisista putkista tuleva kaasumainen kylmäaine puristuu voimakkaasti, mikä johtaa sen voimakkaaseen kuumenemiseen. Ymmärtääksesi tämän, muista vain, kuinka tavallinen polkupyörän pumppu lämpenee, kun täytät renkaita. Periaate on sama.

Huomautus omistajalle

”Lämpöpumppu on moderni lämmitys. Mutta lämpöpumppujen hyötysuhteen todelliset arvot riippuvat lämpötilaolosuhteista, ts. kylminä päivinä niiden tehokkuus laskee. Se on noin 150 % -20°C:ssa ja noin 300 % +7°C:n lähdelämpötilassa."

Jakso 3, kondensaatio

Puristusjakson jälkeen olemme saaneet korkeapaineista kuumaa höyryä, joka syötetään jo lämpöpumpun sisäiseen, "kotiosaan". Nyt tätä kaasua voidaan käyttää ilmalämmitysjärjestelmässä tai veden lämmittämiseen vesilämmitys- ja kuumavesijärjestelmässä. Tätä kuumaa höyryä voidaan käyttää myös ""-järjestelmän kanssa.

Antaessaan lämpöä lämmitysjärjestelmään kuuma kaasu jäähtyy, tiivistyy ja muuttuu nesteeksi.

Jakson 4 laajennus

Tämä neste tulee paisuntaventtiiliin, jossa sen painetta alennetaan. Matalapaineinen nestemäinen kylmäaine lähetetään nyt takaisin maan alle lämmitettäväksi maan lämpötilaan. Ja kaikki syklit toistuvat.

Lämpöpumppujen käytön tehokkuus

Jokaista lämpöpumpun kompressorin käyttöön kuluttamaa 1 kW sähköä kohti syntyy keskimäärin noin 4 kW hyötylämpöenergiaa. Tämä vastaa 300 % tehokkuutta.

Lämmityksen vertailu lämpöpumpulla muihin menetelmiin.

Tiedot toimittaa European Heat Pump Association (EHPA)

Lämmitystyyppi	Energiatehokkuus, %

On syytä ymmärtää, että lämpöpumppujen suorituskyky vaihtelee laitteesi käyttöolosuhteiden mukaan. Joten jos käytät "maalämpöpumppua" ja alueellasi on savimaata, lämpöpumpun hyötysuhde on noin kaksi kertaa korkeampi kuin jos lämpöpumpun putket olisivat hiekkamaassa.

On myös muistettava, että maanalaisen osan asettaminen tulisi suorittaa maaperän jäätymismerkin alapuolelle. Muuten lämpöpumppu ei toimi ollenkaan.

Lämpöpumppujen todelliset hyötysuhdearvot riippuvat lämpötilaolosuhteista, esim. kylminä päivinä niiden tehokkuus laskee. Se on noin 150 % -20 °C:ssa ja noin 300 % +7 °C:n lähdelämpötilassa. Mutta tekniikka ei pysy paikallaan - nykyaikaiset mallit ovat energiatehokkaampia, ja tämä suuntaus jatkuu.

Lämpöpumput kodin jäähdytykseen

Toimintaperiaatteeltaan lämpöpumppu on samanlainen kuin tai. Siksi kesällä sitä ei voida käyttää talon lämmittämiseen, vaan jäähdytykseen tai ilmastointiin. Muista, että jos puhumme "maalämpöpumpusta", niin maaperän lämpötila on vakaa 7-12 ° C: ssa ympäri vuoden. Ja lämpöpumpun avulla se voidaan siirtää talon tiloihin.

Lämpöpumppua käyttävän jäähdytysjärjestelmän toimintaperiaate on samanlainen kuin lämmitysjärjestelmän, sen sijaan käytetään vain pattereita. Passiivisessa jäähdytyksessä jäähdytysneste yksinkertaisesti kiertää fan coil -yksiköiden ja kaivon välillä, ts. kylmä kaivosta tulee suoraan ilmastointijärjestelmään, mutta itse kompressori ei toimi. Jos passiivinen jäähdytys ei riitä, kytketään lämpöpumpun kompressori päälle, joka jäähdyttää lisäksi lämpöväliainetta.

Lämpöpumpputyypit

Kotitalouksien lämpöpumppuja on kolmea päätyyppiä, jotka eroavat ulkoisesta lämmönlähteestä:

• "maa" tai "pohjavesi", "maa-ilma";
• "vesi" tai "vesi-vesi", "vesi-ilma";
• "ilma" tai "ilmasta veteen", "ilmasta ilmaan".

Maalämpöpumput

Suosituimpia ovat lämpöpumput, jotka käyttävät maan lämpöä. Niistä on jo keskusteltu edellä. Nämä ovat tehokkaimpia, mutta myös kalleimpia kaikista tyypeistä. Maan alle menevät putket voidaan sijoittaa pysty- tai vaakasuoraan. Tästä riippuen "maalämpöpumput" jaetaan pystysuora Ja vaakasuoraan.

Pystysuuntaiset lämpöpumput vaativat putkien upottamista, joiden läpi kylmäaine kiertää huomattavaan syvyyteen: 50-200 m. Totta, on olemassa vaihtoehto - tehdä ei yksi tällainen kaivo, vaan useita, mutta "matala". Tällaisten kaivojen välisen etäisyyden tulee olla vähintään 10 m. Kairaussyvyyden laskemiseksi voidaan karkeasti arvioida, että 10 kW:n lämpöpumppu vaatii kaivoja (yksi tai useampia), joiden kokonaissyvyys on noin 170 m. Se on myös muistettava että on turha porata hyvin matalia - alle 50 m - kaivoja.

klo vaakasuora asennus kallista porausta suuriin syvyyksiin ei tarvita. Putkilinjojen asennussyvyys tällä menetelmällä on noin 1 m, asennusalueesta riippuen tämä arvo voi joko laskea tai kasvaa. Tällä menetelmällä kylmäaineputki asetetaan siten, että vierekkäisten osien välinen etäisyys on vähintään puolitoista metriä, muuten lämmönkeruu ei ole tehokasta.

Huomautus omistajalle

”Jos asut lauhkealla vyöhykkeellä - esimerkiksi Luoteis - niin tehokkain vaihtoehto sinulle on maalämpöä käyttävä lämpöpumppu. Lisäksi on parempi asentaa lämpöpumpun pystysuora versio - varsinkin jos talosi sijaitsee kivillä.

10 kW:n lämpöpumpun asentamiseen tarvitaan haudattu putken kokonaispituus noin 350-450 m. Jos otat huomioon eri kohteiden läheisyyteen liittyvät rajoitukset, tarvitset tontin. maata, jonka mitat ovat 20 x 20 metriä. On suuri kysymys, onko tällaista ilmaista sivustoa saatavilla.

Kuinka valita oikea lämpöpumppu

Jos asut lauhkealla vyöhykkeellä - esimerkiksi Luoteis - niin tehokkain vaihtoehto sinulle on maalämpöä käyttävä lämpöpumppu. Lisäksi on parempi asentaa lämpöpumpun pystysuora versio - varsinkin jos talosi sijaitsee kivillä, josta on ongelmallista löytää ilmainen suuri tontti. Mutta tämän tyyppinen lämpöpumppu on pääomakustannusten kannalta kallein.

Leudolle ilmastovyöhykkeelle - esimerkiksi Sotšissa - on mahdollista asentaa ilma-vesilämpöpumppu, joka ei vaadi liiallisia pääomakustannuksia ja on erityisen tehokas alueilla, joilla vuodenajan lämpötilan vaihtelut ovat suhteellisen pieniä.

Toimintaperiaatteesta riippuen on olemassa ja. Sähkömallit ovat suositumpia.

Vielä yksi tärkeä huomautus. Hyvä idea on lämpöpumppujen yhdistelmämallit, joissa yhdistetään lämpöpumpun klassinen versio kaasu- tai sähkölämmittimellä. Tällaisia ​​lämmittimiä voidaan käyttää epäsuotuisissa sääolosuhteissa, kun lämpöpumpun hyötysuhde pienenee. Kuten jo mainittiin, hyötysuhteen lasku on erityisen ominaista ilma-vesi- ja ilma-ilmalämpöpumpuille.

Näiden kahden lämmönlähteen yhdistelmä pienentää investointikustannuksia ja pidentää lämpöpumppuasennuksen takaisinmaksuaikaa.

Lämpöpumppujen edut ja haitat

Lämpöpumppujen tärkein etu on niiden alhaiset käyttökustannukset. Nuo. loppukäyttäjälle tuotetun lämmön tai jäähdytyksen hinta on alhaisin muihin lämmitys-/jäähdytysmenetelmiin verrattuna. Lisäksi lämpöpumppujärjestelmä on käytännössä turvallinen kotiin. Tämän seurauksena sen tilojen ilmanvaihtojärjestelmiä koskevat vaatimukset yksinkertaistuvat ja paloturvallisuustaso nousee. Tällä on myös positiivinen vaikutus näiden järjestelmien asennuskustannuksiin.

Lämpöpumput ovat helppokäyttöisiä ja erittäin luotettavia, mutta silti - melkein äänettömiä.

Plussaa on myös se, että voit helposti vaihtaa lämpöpumpun tarvittaessa lämmityksestä jäähdytykseen. Sinun tarvitsee vain olla kotona lämmityksen lisäksi myös fan coil -yksiköitä.

Mikä on kotilämpöpumppu ✮Laaja valikoima lämpöpumppuja nettiportaalissa

Mutta niillä on myös haittoja, joista tärkein on päälisän kääntöpuoli - niiden asennuksen pääomakustannukset ovat erittäin merkittäviä. Viime aikoihin asti toinen lämpöpumppujen haittapuoli oli suhteellisen alhainen jäähdytysnesteen lämpötila - korkeintaan 60 C. Mutta viimeaikainen kehitys on mahdollistanut tämän haitan poistamisen. Totta, tällaisten mallien hinta on korkeampi kuin tavallisten.

Lämpöpumppu on hyvä vaihtoehto perinteiselle omakotitalon lämmitykselle. Länsimaissa 30 vuotta käytetty laite on edelleen uutuus Venäjällä. Kaksi tekijää estävät sen laajan käytön: korkeat kustannukset ja tiedon puute lämpöpumpuista, niiden eduista ja toimintaperiaatteista. Maalämpöjärjestelmän käytännöllisyyden indikaattori on sen suosio lännessä. Näin Ruotsissa ja Norjassa noin 95 % taloista lämmitetään lämpöpumpuilla. Kutsumme sinut oppimaan lisää laitteesta ja tämän lämpölaitteiston toimintaperiaatteista, mikä tietysti on tulevaisuutta.

Mikä on lämpöpumppu?

Lämpöpumppu on laite, joka imee matalapotentiaalista lämpöenergiaa ympäristöstä (vesi, maa, ilma) ja siirtää sen korkeamman lämpötilan lämpöjärjestelmiin.

Ympäröivä luonto on täynnä energiaa. Jopa pakkasella on lämpöä. Energiaa ei voida ottaa pois ympäristöstä vain -273 °C:n lämpötilassa. Siksi maalaistalo voi jopa ankarimmalla talvella lämmitetään luonnosta saadulla energialla.

Riippuen energialähteestä (vesi, maa, ilma) lämpöpumppujen muuttaminen. Käytännöllisin ja testatuin on kuitenkin maalämpöpumppu. Se on ihanteellinen Venäjän olosuhteisiin.

Maalämpö toimii yhdessä kolmesta suunnasta:

Maalämpö, ​​kuten mikä tahansa lämmönjakelujärjestelmä, ei vain lämmitä taloa, vaan myös tuottaa kuumaa vettä, lämmittää parkkipaikan tai kasvihuoneen, lämmittää vettä uima-altaassa

Lämpöpumpun käytön edut

Miten lämpöpumppu toimii

Lämpöpumpun toimintaa voidaan verrata perinteiseen jääkaapin toimintaan. Vain kylmän sijaan laite tuottaa lämpöä. Energiaa välittävä aine on freoni Kaasu tai neste, jolla on alhainen kiehumispiste. Haihtuessaan se imee lämpöä ja tiivistyessään luovuttaa sitä.

Lämpöpumppu on järjestelmän pääelementti. Sen mitat älä ylitä keskimääräisen pesukoneen mittoja mikä helpottaa laitteen asentamista. Itse pumppu sisältyy kahteen piiriin: sisäiseen ja ulkoiseen.

Sisäinen ääriviiva koostuu talon lämmitysjärjestelmästä (putket ja patterit). Ulompi silmukka sijaitsee vedessä tai maan alla. Se sisältää keräin-lämmönvaihtimen ja putket, jotka yhdistävät keräimen pumppuun.

Lämpöpumput on varustettu erilaisilla lisälaitteilla. Se voi olla:

• viestintälaite hallita järjestelmää henkilökohtaisen tietokoneen tai matkapuhelimen kautta;
• jäähdytyslohko paikalliselle tai keskusjäähdytysjärjestelmälle;
• ylimääräinen pumppuyksikkö voidaan tarvita lattialämmitykseen;
• kiertovesipumppu välttämätön kuuman veden kiertoon;

Pumppausprosessi koostuu useita vaiheita:

1. Jäätymisenestoaine seos syötetään keräilijään. Lämpöenergia imeytyy ja siirretään pumppuun.
2. Höyrystimessä energia siirtyy freoniin, jossa se lämpenee 8 °C asti, kiehuu ja muuttuu höyryksi.
3. Kun paine kompressorissa kasvaa, lämpötila nousee. Se voi saavuttaa 70 °C.
4. Sisäinen lämmitysjärjestelmä vastaanottaa lämpöenergiaa sen kautta kondensaattori. Freon jäähtyy välittömästi ja muuttuu nestemäiseksi, samalla kun se luovuttaa jäljellä olevan lämmön. Sitten se menee takaisin keräilijälle. Näin sykli päättyy.
5. Jatkotyöt toistetaan saman periaatteen mukaisesti.

Lämpöpumppu toimii tehokkaimmin, kun talossa on lattialämmitys. Lämpö jakautuu tasaisesti koko lattiapinta-alalle. Ylikuumenemisalueita ei ole. Järjestelmän lämmönsiirtoaine lämpenee harvoin yli 35 °C, ja lattialämmitystä pidetään mukavimpana 33 °C:ssa. Tämä on 2 °C vähemmän kuin lämpöpattereilla lämmitettäessä. Siksi syntyy säästää jopa 18 % vuodessa koko lämmitysbudjetista. Lisäksi uskotaan, että lattiatasolla lämmitys on ihmisen mukavinta asua.

Lämmitysjärjestelmä voi olla yksi- ja kaksiarvoinen. Yksiarvoisissa järjestelmissä on yksi lämmityslähde. Se täyttää täysin ympärivuotisen lämmöntarpeen. Bivalentilla on kaksi lähdettä.

Talon lämmitys talvella

Alueilla, joilla on ankarammat ilmasto-olosuhteet, on tärkeää käyttää bivalenttinen lämmitysjärjestelmä. Toisen lämmönlähteen ansiosta lämpötila-alue laajenee. Yhden lämpöpumpun käyttö riittää vain -20 °C lämpötilatasoon asti. Suuremmalla laskulla kytketään sähkökiuas, takka, nestemäinen polttoaine tai kaasukattila. Tässä tapauksessa lämpöpumpun teho rajoitetaan talven maksimitarpeesta 70 - 80 %:iin. Puuttuva 20 - 30 % antaa lisälämmönlähteen. Tämä heikentää järjestelmän yleistä tehokkuutta. Vähennys on kuitenkin mitätön.

Kun siirrytään täydellisesti rakennuksen lämmittämiseen maalämpöjärjestelmällä (jos ei ole tarkoitus asentaa lisäkattilaa tai sähkölaitetta), lämpöpumppua käytetään yhdessä sisämoduulin kanssa, joka sisältää pienen sisäänrakennetun sähkölämmittimen . Se tukee laitetta, kun ympäristön lämpötila on korkea alle -20 °C.

Milloin lämpöpumpun käyttö on perusteltua?

Maalaistalon lämmityskysymys sisältää useita vaihtoehtoja:

• Kaasu. Jos talon lähellä ei ole kaasuputkia, tämä on mahdotonta. Joillakin alueilla kaasua voi ostaa vain pulloissa.
• Hiiltä tai polttopuita. Niiden avulla lämmityksestä tulee työläs ja tehoton prosessi.
• Öljykattila vaatii korkeita polttoainekustannuksia ja erikoistiloja. Myös itse polttoaineelle tarvitaan erityissäilytys, mikä on hankalaa pienessä talossa.
• Lämmitys sähköllä on todella kallis.

Tässä tapauksessa apua tulee maalämpöjärjestelmä. Sitä käytetään myös siellä, missä kaasua on saatavilla. Lämpöpumpun asentaminen on kalliimpaa kuin kaasulämmityslaitteiden asennus. Kaasusta on kuitenkin jatkossa maksettava jatkuvasti, toisin kuin ympäristöstä otetusta energiasta.

Lämpöpumpun takaisinmaksukykyä on vaikea ilmaista keskimääräisellä numeerisella arvolla. Kaikki riippuu sen alkuperäisestä hinnasta. Tällaisen lämmityksen asennuksen ydin supistetaan perspektiiviin. Vaikka kulutettu määrä sähkö - 3-5 kertaa vähemmän kuin muut lämmitysjärjestelmät, on silti tarpeen laskea rahallisesti kaikki vuoden energiakustannukset ja verrata niitä järjestelmän, sen asennuksen ja käytön kustannuksiin.

Lämpöpumpun käytön suurin hyötysuhde on mahdollista saavuttaa, jos kaksi tärkeää ehtoa:

• Rakennuksen tulee olla lämmitetty eristetty, ja lämpöhäviöindeksi ei saa ylittää 100 W/m2. Talon eristyksen ja lämpöpumpun asennuksen kannattavuuden välillä on suora yhteys.
• Lämpöpumpun liittäminen matalan lämpötilan lämmityslähteet(konvektorit, lämpimät lattiat), joiden lämpötila on 30 - 40 °C.

Lämpöpumppu on siis hyvä vaihtoehto perinteisille lämmitysmenetelmille. Laite takaa taloudellisuutta ja täydellistä turvallisuutta. Maalämpöjärjestelmän asennuksen jälkeen omistajan ei tarvitse olla riippuvainen erilaisista ulkoisista tekijöistä, kuten kaasuntoimitusten katkoksista tai palveluntarjoajan soittamisesta. Ympäristöstä otettu energia ei vaadi maksua eikä ole loppuun kulunut.

Maailman energiakomitean mukaan maalämpöpumput muodostavat kolme neljäsosaa kaikista lämmityslaitteista vuonna 2020.

Lämpöpumppujen käyttökäytäntö: video

Lukeminen 7 min.

Termi lämpöpumppu tarkoittaa yksikköä, joka on suunniteltu keräämään lämpöenergiaa eri lähteistä ympäristöön ja siirtämään tätä energiaa kuluttajille.

Tällaisia ​​lähteitä voivat olla esimerkiksi jäteveden nousuputket, eri suurten teollisuudenalojen jätteet, eri voimalaitosten käytön aikana syntyvä lämpö jne. Tämän seurauksena lähteenä voivat toimia erilaiset väliaineet ja kappaleet, joiden lämpötila ylittää yhden asteen.

Lämpöpumpun tehtävänä on muuttaa veden, maan tai ilman luonnonenergia lämpöenergiaksi kuluttajan tarpeisiin. Koska tämäntyyppiset energiat uusiutuvat jatkuvasti itsestään, voimme pitää niitä rajoittamattomina lähteinä.

Lämpöpumppu kodin lämmitykseen toimintaperiaate

Lämpöpumppujen toimintaperiaate perustuu kappaleiden ja väliaineiden kykyyn luovuttaa lämpöenergiansa muille vastaaville kappaleille ja väliaineille. Tämän ominaisuuden mukaan erotetaan erilaisia ​​lämpöpumpputyyppejä, joissa energian toimittaja ja sen vastaanottaja ovat välttämättä läsnä.

Pumpun nimessä ilmoitetaan ensin lämpöenergian lähde ja toisessa paikassa kantoaineen tyyppi, johon energia siirretään.

Jokaisen talon lämmittämiseen tarkoitetun lämpöpumpun suunnittelussa on 4 pääelementtiä:

1. Kompressori, joka on suunniteltu lisäämään freonin kiehumisesta syntyvän höyryn painetta ja lämpötilaa.
2. Höyrystin, joka on säiliö, jossa freoni siirtyy nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan.
3. Lauhduttimessa kylmäaine siirtää lämpöenergiaa sisäiseen piiriin.
4. Kaasuventtiili säätelee höyrystimeen tulevan kylmäaineen määrää.

Lämpöpumpun ilmailmatyyppi tarkoittaa, että lämpöenergia otetaan ulkoympäristöstä (ilmakehästä) ja siirretään kantajalle, myös ilma.

Ilmalämpöpumppu: toimintaperiaate

Tämän järjestelmän toimintaperiaate perustuu seuraavaan fysikaaliseen ilmiöön: nestemäisessä tilassa oleva väliaine haihtuessaan alentaa pinnan lämpötilaa, josta se poistuu.

Selvyyden vuoksi tarkastellaan lyhyesti jääkaapin ja pakastimen toimintaa. Freon, joka kiertää jääkaapin putkien läpi, ottaa lämpöä jääkaapista ja lämmittää itsensä. Tämän seurauksena sen keräämä lämpö siirtyy ulkoiseen ympäristöön (eli huoneeseen, jossa jääkaappi sijaitsee). Sitten kompressorissa puristuva kylmäaine jäähtyy jälleen ja kierto jatkuu. Ilmalämpöpumppu toimii samalla periaatteella - se ottaa lämpöä ulkoilmasta ja lämmittää talon.

Yksikön suunnittelu koostuu seuraavista osista:

• Ulkoinen pumppuyksikkö koostuu kompressorista, puhaltimella varustetusta höyrystimestä ja paisuntaventtiilistä.
• Lämpöeristettyjä kupariputkia käytetään freonin kierrättämiseen
• Lauhdutin, jossa on tuuletin. Se ohjaa jo lämmitettyä ilmaa tilojen alueelle.

Ilmalämpöpumpun käytön aikana taloa lämmitettäessä seuraavat prosessit tapahtuvat tietyssä järjestyksessä:

• Puhallin imee ulkoilmaa yksikköön ja kulkee ulkoisen höyrystimen läpi. Freon, joka tekee kierron järjestelmässä, kerää kaiken lämpöenergian ulkoilmasta. Tämän seurauksena se siirtyy nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan.
• Tämän jälkeen kaasumainen freoni puristetaan lauhduttimessa ja siirtyy sisäyksikköön.
• Sitten kaasu siirtyy nestemäiseen tilaan luovuttaen samalla kertyneen lämmön huoneen ilmaan. Tämä prosessi tapahtuu huoneessa sijaitsevassa lauhduttimessa.
• Ylipaine poistuu paisuntaventtiilin kautta, ja nestemäisessä tilassa oleva freoni menee uudelle ympyrälle.

Freon ottaa jatkuvasti lämpöenergiaa katuilmasta, koska sen lämpötila on aina alhaisempi. Poikkeuksena on, kun ulkona on erittäin kylmä. Tällaisissa olosuhteissa lämpöpumpun hyötysuhde laskee.

Voit lisätä yksikön tehoa maksimoimalla lauhduttimen ja höyrystimen pinnat.

Kuten kaikilla monimutkaisilla laitteilla, myös ilmalämpöpumpulla on hyvät ja huonot puolensa. Eduista on syytä korostaa:

1. Tarpeen mukaan yksikkö voi nostaa tai laskea talon lämmityslämpötilaa.
2. Tämäntyyppinen pumppu ei saastuta ympäristöä haitallisilla polttoaineen palamistuotteilla.
3. Laite on helppo asentaa.
4. Ilmapumppu on täysin paloturvallinen.
5. Pumpun lämmönsiirtokerroin on erittäin korkea verrattuna energiakustannuksiin (4-5 kW lämpöä syntyy 1 kW kulutettua sähköä kohti)
6. eroavat kohtuulliseen hintaan.
7. Laitetta on kätevä käyttää.
8. Järjestelmää ohjataan automaattisesti.

Ilmajärjestelmän haitoista on syytä mainita:

1. Laitteen toiminnan synnyttämä lievä melu.
2. Laitteen tehokkuus riippuu ympäristön lämpötilasta.
3. Alhaisissa ulkolämpötiloissa sähkönkulutus kasvaa. (alle -10 astetta)
4. Järjestelmä on täysin riippuvainen sähkön saatavuudesta. Ongelma voidaan ratkaista asentamalla autonominen generaattori.
5. Ilmapumppu ei voi lämmittää vettä.

Yleensä ilmasta ilmaan -laitteet ovat ihanteellisia puutalojen lämmitykseen, joissa materiaalin luonteen vuoksi luonnolliset lämpöhäviöt vähenevät.

Ennen kuin valitset ilmapumpun, sinun tulee selvittää seuraavat avainkohdat:

• Huoneiden eristysindeksi.
• Kaikkien huoneiden neliö
• Omakotitalossa asuvien ihmisten lukumäärä
• ilmasto-olosuhteet

Useimmissa tapauksissa 10 neliömetriä. m:n tulisi olla noin 0,7 kW laitteen tehosta.

Lämpöpumput kodin veden lämmitykseen.

Omakotitalon lämmitysjärjestelmää järjestettäessä vesi-vesiluokan järjestelmät sopivat hyvin. Lisäksi he pystyvät tarjoamaan asunnon kuumalla vedellä. Luonnonlämmön lähteiksi soveltuvat erilaiset altaat, pohjavedet jne.

Vesi-vesipumpun toiminta perustuu lakiin, että aineen aggregaatiotilan muutos (nesteestä kaasuun ja päinvastoin) eri tekijöiden vaikutuksesta aiheuttaa lämpöenergian vapautumisen tai imeytymisen.

Tämän tyyppisiä pumppuja voidaan käyttää talon lämmittämiseen jopa matalissa ympäristön lämpötiloissa, koska positiiviset lämpötilat säilyvät edelleen maan syvissä kerroksissa.

Vesi-vesilämpöpumpun toimintaperiaate on seuraava:

• Erikoispumppu ajaa vettä järjestelmän kupariputkien kautta ulkoisesta lähteestä asennukseen.
• Laitteessa ympäristön vesi vaikuttaa kylmäaineeseen (freoniin), jonka kiehumispiste on +2 - +3 astetta. Osa veden lämpöenergiasta siirtyy freonille.
• Kompressori imee kaasumaisen kylmäaineen ja puristaa sen. Tämän prosessin seurauksena kylmäaineen lämpötila nousee entisestään.
• Sitten freoni lähetetään lauhduttimeen, jossa se lämmittää veden vaadittuun lämpötilaan (40-80 astetta). Lämmitetty vesi tulee lämmitysjärjestelmän putkistoon. Tässä freoni palaa nestemäiseen tilaan ja sykli alkaa alusta.

On huomattava, että vesi-vesilaitteita käytetään talon lämmittämiseen, jonka pinta-ala on 50-150 neliömetriä.

Lämpöpumppu vesivesi: toimintaperiaate

Kun valitset tämän luokan laitetta, sinun tulee kiinnittää huomiota tiettyihin ehtoihin:

• Energialähteenä tulisi suosia avoimia säiliöitä (putkien asentaminen on helpompaa), enintään 100 m etäisyydellä. Lisäksi säiliön syvyyden tulee olla pohjoisemmilla alueilla vähintään 3 metriä (vesi ei yleensä jäädy sellaisessa syvyydessä). Veteen johtavat putket on eristettävä.
• Veden kovuus vaikuttaa suuresti pumpun toimintaan. Kaikki mallit eivät pysty toimimaan suurella jäykkyydellä. Tämän seurauksena ennen laitteen ostamista otetaan vesinäyte ja tulosten perusteella valitaan pumppu.
• Toiminnan tyypin mukaan yksiköt jaetaan yksiarvoisiin ja bivalenttisiin. Edellinen selviytyy täydellisesti päälämmönlähteen roolista (suuren tehonsa vuoksi). Jälkimmäinen voi toimia lisälämmityslähteenä.
• Pumpun teholla sen hyötysuhde kasvaa, mutta samalla myös sähkön kulutus kasvaa.
• Laitteen lisäominaisuudet. Esimerkiksi: äänieristetty kotelo, käyttöveden lämmitystoiminto, automaattinen ohjaus jne.
• Laitteen tarvittavan tehon laskemiseksi sinun on kerrottava tilojen kokonaispinta-ala 0,07 kW:lla (energiaindikaattori 1 neliömetriä kohti). Tämä kaava pätee standard-huoneisiin, joiden korkeus on enintään 2,7 m.

Klassisten polttoaineiden (kaasu, puu, turve) poltto on yksi vanhimmista lämmöntuotantomenetelmistä. Perinteisten energialähteiden ehtyminen sai ihmiset kuitenkin etsimään monimutkaisempia, mutta yhtä tehokkaita vaihtoehtoja. Yksi niistä oli lämpöpumpun keksintö, jonka toiminta perustuu koulun fysiikan lakeihin.

Lämpöpumpun toiminta

Lämpöpumppujen toimintaperiaate, joka on ensi silmäyksellä erittäin monimutkainen, perustuu useisiin yksinkertaisiin termodynamiikan lakeihin sekä nesteiden ja kaasujen ominaisuuksiin:

1. Kun kaasu muuttuu nestemäiseksi (kondensaatio), lämpöä vapautuu
2. Kun neste muuttuu kaasuksi (haihtuminen), lämpö imeytyy

Useimmat nesteet voivat kiehua melko korkeissa lämpötiloissa, lähellä 100 astetta. Mutta on aineita, joilla on melko alhainen kiehumispiste. Freonissa se on noin 3-4 astetta. Kaasuksi muuttuessaan se puristuu helposti kokoon ja lämpötila säiliön sisällä alkaa nousta.

Teoriassa freonia voidaan puristaa halutun lämpötilan saavuttamiseksi, mutta käytännössä se on rajoitettu 80-90 asteeseen, mikä on välttämätöntä klassisen lämmitysjärjestelmän täydelliselle toiminnalle.

Jokainen kohtaa lämpöpumpun useammin kuin kerran päivässä jääkaapin ohi kulkiessaan. Siinä se kuitenkin toimii päinvastaiseen suuntaan ottamalla tuotteiden lämmön ja haihduttaen sen ilmakehään.

Video työteknologiasta

Lämpöpumpun kaavio

Useimpien lämpöpumppujen hyötysuhde perustuu maan lämmölle, jossa lämpötila ei käytännössä vaihtele ympäri vuoden (7-10 asteen sisällä). Lämpö liikkuu kolmen piirin välillä:

1. Lämmityspiiri
2. Lämpöpumppu
3. Suolavesi (alias savi) ääriviiva

Lämpöpumppujen klassinen toimintaperiaate lämmitysjärjestelmässä koostuu seuraavista elementeistä:

1. Lämmönvaihdin, joka antaa sisäiselle piirille maasta otetun lämmön
2. puristava laite
3. Toinen lämmönvaihtolaite, joka siirtää sisäisessä piirissä vastaanotetun energian lämmitysjärjestelmään
4. Mekanismi, joka alentaa järjestelmän painetta (kaasu)
5. Suolavesipiiri
6. maa-anturi
7. Lämmityspiiri

Ensiöpiirinä toimiva putki sijoitetaan kaivoon tai haudataan suoraan maahan. Jäätymätön nestemäinen jäähdytysneste liikkuu sitä pitkin, jonka lämpötila nousee samanlaiseen maan ominaisuuteen (noin +8 astetta) ja menee toiseen piiriin.

Toisiopiiri ottaa lämmön nesteestä. Sisällä kiertävä freoni alkaa kiehua ja muuttua kaasuksi, joka lähetetään kompressoriin. Mäntä puristaa sen 24-28 atm, minkä vuoksi lämpötila nousee + 70-80 asteeseen.

Tässä työvaiheessa energia keskittyy yhteen pieneen hyytymään. Seurauksena lämpötila nousee.

Lämmitetty kaasu tulee kolmanteen piiriin, jota edustavat kuuman veden syöttöjärjestelmät tai jopa kodin lämmitys. Lämmönsiirrossa jopa 10-15 asteen häviöt ovat mahdollisia, mutta ne eivät ole merkittäviä.

Kun freoni jäähtyy, paine laskee ja muuttuu jälleen nestemäiseksi. 2-3 asteen lämpötilassa se palaa toiseen piiriin. Kierto toistuu yhä uudelleen ja uudelleen.

Päätyypit

Lämpöpumppujen toimintaperiaate on järjestetty siten, että niitä voidaan käyttää helposti keskeytyksettä laajalla lämpötila-alueella -30 - +40 astetta. Suosituimmat ovat seuraavat kaksi mallityyppiä:

• absorptiotyyppi
• Kompressiotyyppi

Absorptiotyyppisillä malleilla on melko monimutkainen rakenne. Ne siirtävät vastaanotetun lämpöenergian suoraan lähteen avulla. Niiden toiminta pienentää merkittävästi kulutetun sähkön ja polttoaineen materiaalikustannuksia. Kompressiotyyppiset lämmönsiirtomallit kuluttavat energiaa (mekaanista ja sähköistä).

Käytetystä lämmönlähteestä riippuen pumput jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

1. Toissijaisen lämmön käsittely- alan kalleimmat lämmityskohteiden suosiota saaneet mallit, joissa muista lähteistä tuotettu toissijainen lämpö ei kulu mihinkään
2. ilmaa- ottaa lämpöä ympäröivästä ilmasta
3. Maalämpö– valitse lämpöä vedestä tai maasta

Tulo-/lähtötyypin mukaan kaikki mallit voidaan luokitella seuraavasti - maaperä, vesi, ilma ja niiden erilaiset yhdistelmät.

Maalämpöpumput

Suosittuja ovat geotermiset pumppumallit, jotka on jaettu kahteen tyyppiin: suljettu tai avoin tyyppi.

Yksinkertainen avoimien järjestelmien järjestely mahdollistaa sisälle kulkevan veden lämmittämisen, joka myöhemmin palaa maahan. Ihannetapauksessa se toimii, kun läsnä on rajoittamaton määrä puhdasta lämmönsiirtonestettä, joka kulutuksen jälkeen ei vahingoita ympäristöä.

Maalämpöpumppujen suljetut järjestelmät jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

• Aquatic - sijaitsee säiliössä jäätymättömällä syvyydellä
• Pystyasennossa - keräin sijoitetaan kaivoon 200 metrin syvyyteen ja soveltuu alueilla, joilla on epätasainen maasto
• Vaakasuuntaisella järjestelyllä - keräin sijoitetaan maahan 0,5-1 m syvyyteen, on erittäin tärkeää tarjota suuri piiri rajoitetulle alueelle

Ilma-vesipumppu

Yksi monipuolisimmista vaihtoehdoista on ilmasta veteen -malli. Lämpiminä vuodenaikoina se on erittäin tehokas, mutta talvella tuottavuus voi laskea merkittävästi.

Järjestelmän etuna on yksinkertainen asennus. Sopivat laitteet voidaan asentaa mihin tahansa sopivaan paikkaan, esimerkiksi katolle. Huoneesta kaasun tai savun muodossa poistunut lämpö voidaan käyttää uudelleen.

Vesi-veteen tyyppi

Vesi-vesilämpöpumppu on yksi tehokkaimmista. Sen käyttöä voi kuitenkin rajoittaa lähellä oleva säiliö tai riittämätön syvyys, jossa lämpötila ei laske merkittävästi talvella.

Matalapotentiaalinen energia voidaan valita seuraavista lähteistä:

• pohjavettä
• Avoimen tyyppiset säiliöt
• Teollisuuden jätevesi

Yksinkertaisin lämpöpumppujen toimintaperiaate on malleissa, jotka ottavat lämpöä säiliöstä. Jos päätetään käyttää pohjavettä, kaivo saattaa olla tarpeen.

Maaperä-vesityyppi

Maalämpöä voidaan saada ympäri vuoden, koska vähintään 1 metrin syvyydessä lämpötila ei käytännössä muutu. Lämmönsiirtoaineena käytetään "suolavettä" - jäätymätöntä nestettä, joka kiertää.

Yksi "maa-vesi" -järjestelmän haitoista on suuren alueen tarve halutun tehokkuuden saavuttamiseksi. He yrittävät tasoittaa sen asettamalla putkia renkailla.

Keräin voidaan sijoittaa pystyasentoon, mutta tarvitaan jopa 150 m syvä kaivo, jonka pohjalle on asennettu sateenvarjot, jotka ottavat pois maan lämmön.

Lämpöpumpulla varustetun lämmitysjärjestelmän plussat ja miinukset

Lämpöpumppuja käytetään laajasti yksityisten asuinalueiden tai teollisuusalueiden lämmitysjärjestelmissä. Ne ovat vähitellen korvaamassa klassisempia energialähteitä luotettavuutensa ja tehokkuutensa vuoksi.

Jotkut lämpöpumpun käytön eduista ovat:

• Säästät rahaa järjestelmien ja jäähdytysnesteen ylläpitoon
• Pumput toimivat täysin itsenäisesti
• Ympäristöön ei pääse haitallisia palamistuotteita tai muita myrkyllisiä aineita
• Asennettujen laitteiden paloturvallisuus
• Mahdollisuus kääntää järjestelmän toiminta helposti päinvastaiseksi

Huolimatta monista eduista, lämpöpumpun käytön negatiiviset puolet on otettava huomioon:

• Suuri alkuinvestointi lämmitysjärjestelmän järjestelyyn - 3-10 tuhatta dollaria
• Kylminä aikoina, kun lämpötila laskee alle -15 asteen, on syytä miettiä vaihtoehtoisia lämmitysvaihtoehtoja.
• Lämpöpumpun toimintaan perustuva lämmitys on tehokkainta vain järjestelmissä, joissa on matalalämpöinen lämmönsiirto

Toinen kaavamainen video:

Yhteenvetona

Kun olet oppinut ja hallitsemaan lämpöpumpun toimintaperiaatteen, voit ajatella ja päättää sen asennuksen ja käytön tarkoituksenmukaisuudesta. Alkukustannukset, jotka saattavat tuntua erittäin suurilta, maksavat pian itsensä takaisin ja alkavat tuottaa eräänlaista voittoa klassisen polttoaineen säästöjen muodossa.