Ev ısıtma için ısı pompaları: çeşitleri ve çalışma prensibi

Alternatif ısıtma seçenekleri, ısı pompalarının artan popülaritesini içerir. Böyle bir tasarımın yüksek ekipman maliyeti ve montajı, bazı özel ev sahiplerinin ısıtma maliyetlerini en aza indirmesine izin vermez. Kesinlikle kendin yap ısı pompası yapmayı düşünmeliler.

Cihaz ve çalışma prensibi

Bizi çevreleyen neredeyse her ortam, sıcaklığının 1'den fazla olması şartıyla, belirli bir miktarda termal enerjiye sahiptir.° CNeden bu enerjinin bir kısmını kendi evinizi ısıtmak için kullanmıyorsunuz? Bu bir ısı pompası kullanılarak yapılır.

Düşük ısı enerjisi potansiyeli olan bir kaynaktan daha yüksek bir sıcaklığa sahip bir ısı taşıyıcıya ısı transferine dayanan bir ısı pompasının çalışma prensibi esastır. Pratikte şöyle görünür:

1. Soğutucu, örneğin zeminde bulunan boru hattına girer ve birkaç derece ısınır.
2. Ardından ısı taşıyıcı ısı eşanjörüne (veya buharlaştırıcıya) girer ve toplanan ısı enerjisini iç devreye aktarır.
3. Harici devrede bulunan soğutucu akışkan (düşük basınç altında düşük kaynama noktasına sahip bir madde) evaporatörde ısıtılır ve gaza dönüştürülür.
4. Daha sonra gaz halindeki soğutucu, yüksek basınç altında sıkıştırıldığı kompresöre girer. Bu durumda, soğutucunun sıcaklığı daha da artar.
5. Sıcak gaz, kondensere girer ve burada termal enerjiyi evin dahili ısıtma sisteminin soğutma suyuna aktarır.
6. Bundan sonra ısı kaybeden soğutucu sıvı halde sisteme geri gönderilir.

Soğutma ünitelerinin çalışması aynı prensibe dayanmaktadır, bu nedenle yaz aylarında bazı ısı pompaları, klima olarak, yani bir odayı soğutmak için oldukça başarılı bir şekilde kullanılabilir.

Isı pompası, çevrenin düşük potansiyel termal enerjisini kullanarak evi ısıtmanıza izin verir

Video: termal ünitelerin cihazı ve çalışması

Birim türleri

Isı pompalarının tasarımı için seçenekler hakkında net bir fikir, yapının dış ve iç hatlarındaki soğutucu tipine göre sınıflandırılmasıdır. Cihaz şunlardan enerji alabilir:

• toprak;
• su (su kütlesi veya kaynak);
• hava.

Evin içinde, alınan termal enerji, ısıtma sisteminde, ayrıca su ısıtmak veya klima için kullanılabilir. Bu nedenle, bu elemanların ve fonksiyonların kombinasyonuna bağlı olarak birkaç tip ısı pompası vardır.

Yeraltı suyu sistemi

Yerden ısı almak bu tip için en etkili olanlardan biri olarak kabul edilir alternatif ısıtmayüzeyden zaten yaklaşık beş metre uzakta toprak sıcaklığı oldukça sabit kaldığından, hava koşullarındaki değişikliklere karşı çok az hassastır.

Bir jeotermal ısı pompası özel ısı ileten problar kullanır

Harici devrede bir soğutucu olarak, genellikle tuzlu su adı verilen özel bir sıvı kullanılır. Çevre dostu bir bileşiktir.

Toprak-su ısı pompasının dış devresi plastik borulardan yapılmıştır. Bunları zemine yatay veya dikey olarak yerleştirebilirsiniz. İlk durumda, 25 ila 50 metrekare geniş bir alanda çalışmanız gerekebilir. Kilowatt pompa gücü başına m. Yatay toplayıcı için tahsis edilen alanlar tarımsal amaçlarla kullanılamaz. Burada, sadece çimlerin parçalanmasına veya yıllık çiçekli bitkilerin ekilmesine izin verilir.

Dikey bir rezervuarın inşası için, 50-150 metre derinliğe sahip bir dizi kuyuya ihtiyaç duyulacaktır. Bu derinlikteki toprağın sıcaklığı daha yüksek ve daha kararlı olduğundan, böyle bir jeotermal ısı pompası daha verimli olarak kabul edilir. Bu durumda, ısıyı aktarmak için özel derinlik probları kullanılır.

Sudan suya pompa

Isı eşit derecede etkili bir seçim olabilir. pompa su suçünkü büyük derinliklerde su sıcaklığı oldukça yüksek ve sabit kalır. Düşük potansiyel termal enerji kaynağı olarak kullanılabilir:

• açık rezervuarlar (göller, nehirler);
• yeraltı suyu (kuyular, kuyular);
• endüstriyel teknolojik çevrimlerin atık suyu (ters su temini).

Toprak-su veya su-su ısı pompalarının tasarımında temel bir fark yoktur. En düşük maliyet, açık bir rezervuarın enerjisini kullanan bir ısı pompasının yapılmasını gerektirecektir: bir soğutucu akışkan içeren borulara kargo sağlanmalı ve suya batırılmalıdır. Yeraltı suyu potansiyelini kullanmak daha karmaşık bir tasarım gerektirecektir. Isı eşanjöründen geçen suyu tahliye etmek için ilave bir kuyu gerekebilir.

Açık bir havuzda su-su ısı pompası kullanmak çok faydalı olabilir.

Evrensel seçenek "hava-su"

Verimlilik ısı pompası hava su diğer modellerden daha düşüktür, çünkü soğuk mevsimde gücü önemli ölçüde azalır. Bununla birlikte, kurulumu için kazı veya derin kuyuların inşası üzerinde karmaşık bir çalışma gerektirmez. Sadece uygun ekipmanı seçmek ve kurmak gerekir, örneğin doğrudan evin çatısına.

Hava-su ısı pompası kapsamlı kurulum çalışmaları olmadan monte edilebilir

Bu tasarımın kuşkusuz bir avantajı, ısı pompası tarafından ısıtılan binaları egzoz havası veya suyla, duman, gaz vb. İle terk eden ısıyı yeniden kullanma yeteneğidir.

En ucuz seçenek, yapımı geleneksel bir su ısıtma sistemi oluşturmak için karmaşık bir çalışma gerektirmeyen havadan havaya bir ısı pompası olabilir.

Makalemizde bu tip ısı pompası hakkında daha fazla bilgi edinin:https://neo.aquatechn.com/tr/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html.

Sistemin avantajları ve dezavantajları

Evde bir ısı pompasının kurulması ve ısıtma sistemine dahil edilmesi veya tam teşekküllü bir ısıtma istasyonunun oluşturulması bir dizi presleme problemini çözecek ve aşağıdaki avantajlara sahip olacaktır:

• tek merkezileştirilmiş elemanı güç şebekesine bağlantı olan otonom bir ısıtma sistemidir;
• bu yöntem, geleneksel olarak ısıtma için kullanılan pahalı enerji taşıyıcılarından önemli ölçüde tasarruf edebilir ve işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir.Ortalama ısı dönüşüm katsayısı 3,5 - 4,5'tür. Pompa 1 kW elektrikten 3 ila 7 kW ısı üretir. Bunlar, herhangi bir yakıtla çalışan tüm kazan türleri arasında en yüksek oranlardır;
• sistem insan sağlığı ve çevre için güvenlidir. Gezegenin yenilenemeyen enerji kaynaklarının korunmasına yardımcı olur;
• yangın güvenliği ve parçaların yanıcı olmaması. Bu kazan aşırı ısınmıyor, patlamıyor, yanmıyor, karbon monoksit yaymıyor;
• bir pompa evde gerekli mikro iklimi sağlamanın yanı sıra ev ihtiyaçları için ısıtma suyu sağlayarak hem ısı hem de soğuk üretebilir;
• dayanıklılık - Avrupalı ​​sakinlerin deneyimlerine göre, ekipmanın hizmet ömrü 20-50 yıldır;
• konfor ve sessiz çalışma. Sistem otomasyon ile kontrol edilir;
• pompanın montajı, örneğin gaz ekipmanının montajı sırasında gerekli olan onayları gerektirmez.

Norveç ve İsveç'te, tüm evlerin% 95'i ısı pompaları ile ısıtılmaktadır.

Böyle bir sistemin avantajları dezavantajlardan çok daha büyüktür

Dezavantajları şunları içerir:

• nispeten yüksek kurulum maliyeti ve pompanın kendisi, böyle bir sistemin geri ödenmesi, çalışmasının yoğunluğuna bağlıdır;
• jeotermal bir pompayı derinliği 200 m'ye ulaşabilen dikey bir devre ile donatmak için uzmanları çekme ve özel sondaj ve diğer ekipmanı kullanma ihtiyacı.

DIY ısı pompası nasıl yapılır

Evinizi ısıtmak için ısı pompalarını kullanmak karlı ve kullanışlıdır. Deneyimler, 400 metrekareden fazla yaşam alanına sahip özel evlerde olduğunu göstermektedir. m böyle bir tasarım, yüksek maliyete rağmen, operasyonun birkaç yıl içinde ödeyecek. Daha mütevazı büyüklükteki ev sahipleri, kendi tasarımlarının ısı pompalarını başarıyla geliştiriyor ve kuruyorlar. Bu yararlı cihazları oluşturmak için bazı yönergeler:

• İlk önce, örneğin klima için tasarlanmış bir kompresör satın almanız gerekir. Genellikle duvara sabitlenir.
• tasarımın bir başka önemli kısmı - kapasitör - bağımsız olarak yapılabilir. Bunu yapmak için, metal veya plastik bir kasaya yerleştirilmiş bir bakır borudan (en az 1 mm kalınlığında) bir bobin yapmalısınız. Muhafaza olarak uygun büyüklükte bir tank uygundur. Bobin kurulduktan sonra, tankın yarıları kaynaklanır ve gerekli dişli bağlantılar monte edilir. Evaporatör ayrıca genellikle duvara monte edilir. Yüksek kaliteli bir bobin yapmak için, bakır bir boru tesisatını uygun çaptaki bir nesnenin etrafına sarabilirsiniz, bir gaz silindiri oldukça uygundur. Dönüşler arasındaki mesafenin aynı olduğundan emin olmak için, bobinin bobinlerinin sabitlendiği delikli bir alüminyum köşe kullanın.
• Bu ekipmanın son montajı: bir bakır borunun lehimlenmesi, freon enjeksiyonu vb. - sadece kalifiye bir uzman tarafından yapılmalıdır. Beceriksiz eylemler ekipmana zarar verebilir, ayrıca yüksek kişisel yaralanma olasılığı ile ilişkilidir.
• bundan sonra tasarım evin iç ısıtma sistemine bağlanır.
• daha sonra harici devre kurulur ve bağlanır, bu işlemin özellikleri ısı pompasının tipine bağlıdır.

Isı pompasına başlamadan önce, ev kablolarının ve ölçüm cihazının durumunu teşhis etmek zarar vermez. Eski ve eski donanımlar değiştirilmelidir. Kabul edilebilir güç ölçer en az 40 amperdir.

Ne yazık ki, ev ısıtma için her ısı pompası sahiplerinin beklentilerini karşılamıyor. Çoğu zaman bu, doğru termodinamik hesaplamaların eksikliğinden kaynaklanır. Sonuç, yetersiz güce sahip bir sistemdir veya aşırı güçlü ekipmanların maliyetleri makul olmayan bir şekilde artmaktadır. Uygun kapasiteye sahip bir sistem seçmek için, binanın ısı kaybını ve diğer birçok özelliği dikkate almak gerekir. Bu tür hesaplamalar bir tasarım mühendisine emanet edilmelidir.

Isı pompaları kullanmanın maliyet etkinliği ve fizibilitesi

Isıtma bütçesinde uzun yıllar önemli tasarruflar elde etmek için, tasarım ve kurulum aşamasında önemli fonlar harcamak gerekir. Böyle bir ısıtma sisteminin geri ödemesi zaman içinde ertelenir, çalışma koşullarına bağlıdır.

Çevreden alınan enerji ödeme gerektirmez ve orada bitmez.

Zemin ve duvarlar evde düzgün bir şekilde yalıtılırsa, ısı pompası mümkün olduğunca verimli çalışır. Isı kaybı 1 kare başına 100 watt'ı geçmemelidir. metre.

Aşağıdakiler, çeşitli enerji kaynakları kullanıldığında ısıtma maliyetlerinin bir karşılaştırmasıdır.

Isıtmadan tasarruf etmek için, bir ısı pompası kurmak için önemli miktarda harcamanız gerekir

Pompayı, çalışma sıcaklığının yaklaşık 40 derece olduğu yerden ısıtma veya duvar sistemlerine dahil etmek çok yararlıdır. Tasarrufun bir göstergesi, pompa kapatıldığında ısıtma devresinin aşırı ısınması ve soğutucunun donmaması, sistemin güvenilirliğini arttırır ve kaza riskini ve önleyici ve onarım çalışma sıklığını azaltır.

Böyle bir sistemi kurmanın maliyeti birkaç faktöre bağlıdır:

• evin ısıtmalı binasının alanı;
• çeşitli pompa tasarımı;
• evde döşenen ısıtma sistemleri ve borular;
• ısı kaybı göstergeleri.

130 metrekarelik küçük bir ev için. Toprak ısı girişi olan bir pompa kurarken, ekipmanın maliyeti 450.000 p olacaktır ve kurulum 300.000 p çekecektir.

Hava-su pompası 300 00 r'a mal olacak. Kurulum 80 000 r olacak.Bu en ucuz seçenektir.

Kurulum maliyeti 450 bin ruble'den başlıyor.

Düşük donma noktasına sahip derin delme ve evin geniş bir alanı, örneğin 400 metrekare için maksimum maliyetler gerekecektir. m Ekipman 800.000 p. ve kurulum - 360.000 p mal olacak. Maliyetler, tüm tasarım ve kazı, zemin çalışmaları ve pompa ve ısıtma sisteminin tüm elemanlarını içerir.

Malzeme güncellendi 03.03.2018