Varmepumper for hjemmeoppvarming: driftsprinsipp,

Hva er det - en varmepumpe? Hvordan virker det? Hvor kan disse enhetene trekke ut varme? Til slutt, hvor lønnsomme og praktiske er de sammenlignet med andre kilder til termisk energi? La oss finne ut det.

Hva er det

Driftsprinsippet til varmepumpen er helt identisk med operasjonssystemet til et vanlig kjøleskap.

• Kompressor komprimerer flyktig kjølemiddel. Dette gir en betydelig mengde varme, som er gitt til varmeveksleren. Denne varmen kan brukes til å varme luften som blåses gjennom varmeveksleren av viften, eller hvilken som helst varmebærer.
• Det avkjølte kjølemediet passerer gjennom ekspansjonsventilen og øker dramatisk i volum.. På samme tid, i full overensstemmelse med fysikkloven, blir det raskt avkjølt, og passerer gjennom den andre varmeveksleren, tar varmen fra sitt miljø.

Merk: Jo større ekspansjonsgraden av kjølemediet er, jo lavere er sluttemperaturen. Følgelig er det under visse forhold svært i stand til å ta varme fra et medium som er avkjølt godt under frysepunktet for vann.

Hvis kjøleskapet er i stand til å fungere på en enkelt måte - for å avkjøle interiøret, kan en hvilken som helst varmepumpe for oppvarming av huset vende kjølemidlets bevegelsesretning. På den praktiske siden betyr dette at eieren av en slik enhet har en fullverdig klimaanlegg: om vinteren oppvarmer det rommet, men om sommeren brukes det til å kjøle hytta til en behagelig temperatur.

Endelig har varmepumpeoppvarming en annen veldig fin funksjon. Siden elektrisk kraft bare brukes på kompressorens drift, og det eksterne miljøet brukes som varmekilde, gir pumpen mellom 3 og 5 kilowatt termisk effekt for hvert kilowatt strømforbruk.

Varmekilder

Hva kan være en kilde til lavverdig varme?

bakken

Som du vet, fryser jorden i vinterkuld til en ganske ubetydelig dybde. Bare en meter under frysepunktet er jordstemperaturen stabil og utgjør 8-12 grader når som helst på året.

Jordkilde varmepumper bruker geotermisk varme.

Det finnes to typer varmevekslere:

1. Vertikal er en lang fleksibel rør, nedsenket i vertikale brønner til en dybde på 60-100 meter. Tatt i betraktning det faktum at kostnaden ved boring av en løpemåler i en brønn er 2-3 tusen rubler, koster installasjonen av varmevekslere en betydelig mengde; men den vertikale varmeveksleren finner ikke sted på stedet.

1. Horisontal, tvert imot, holder innenfor grunne dybder. Trenches under det kan bli gravd sine egne hender, uten involvering av teknologi; Derfor vil installasjonen bli mye billigere. Men hele arealområdet over oppsamleren (det er omtrent tre ganger det oppvarmede området av huset) vil være uegnet til planting: De fleste plantene vil ikke tolerere overoppheting av røttene om sommeren.

Den anslåtte prisen på en geotermisk varmepumpe med en varmeeffekt på 20 kW er omtrent en halv million rubler. Installasjon avhengig av forholdene (antall og dybde av brønner, nærvær eller fravær av grunnvann, etc.) vil tvinge kjøperen til å bruke ytterligere 100-400 tusen.

vann

Hvis huset ditt ligger på bredden av et ikke-frysende reservoar - du er heldig: i dette tilfellet kan oppvarming med varmepumper implementeres med minimal installasjonskostnader. Varmeveksleren oppvarmes av vekter og fjerner varmen fra vannet.

Pumper som bruker grunnvann som varmekilder er noe mer komplisert. I dette tilfellet bores to brønner i området, hvorav den ene blir vannkilde, og den andre brukes til å tømme den etter å ha passert gjennom varmeveksleren. Omtrentlig strømningshastighet av brønnen, som sikrer driften av enheten med en termisk kapasitet på 16 KW - 0,8 m3 / time.

Luften

Til slutt, de billigste varmepumper som bruker omgivende luft som varmekilde. Enkelheten i designet gjør dem relativt billige; installasjonen er også mer enn enkel.

På salg finner du enheter som opererer i to ordninger.

1. Luft-til-luft-pumper brukes kun til å varme eller kjøle inneluft.
2. Luft-til-vann-ordningen tillater, i tillegg til oppvarming, å gi huset varmt vann.

Som et eksempel presenterer vi nåværende utsalgspriser for flere enheter som opererer i henhold til den andre ordningen.

Og hva med luft-til-luft-pumper? Åh, her er bildet mye mer attraktivt. Den enkleste varmepumpen av denne typen - et vanlig vindus klimaanlegg - kan kjøpes for 4-5 tusen rubler; Et mer meningsfylt kjøp - et inverter-delt system - vil koste 20-40 tusen.

Hvorfor på denne prisforholdet beholder enheter som trekker ut varme fra vann og jord, deres popularitet? Svaret er enkelt: Luftpumper forblir bare operative ved relativt høye utetemperaturer (opp til -25 C); I mellomtiden, i de fleste deler av landet på toppen av vinteren frost, faller termometeret merkbart lavere.

Dessuten er jo lavere gattemperaturen, desto mindre fordelaktig er oppvarming av huset ved en varmepumpe av denne typen. Det er slikt som COP (ytelseskoeffisient), noe som betyr at forholdet mellom varme genereres til kostnaden for elektrisitet. Så er denne grunnleggende egenskapen til varmepumper for den meget populære Mitsubishi Zubadan 4,0 ved + 5 ° C og 2,0 på-25.

Konklusjonen er åpenbar. Oppvarming av et landsted med en varmepumpe som opererer i henhold til luft-til-luft-ordningen, er begrunnet bare i en varm klimasone. I Yakutia eller Khabarovsk Territory bør geotermiske enheter foretrekkes.

Kostnadseffektivitet

Oppvarming av et privat hus med elektriske varmekonvektorer, vifterovner og andre oppvarmingsanordninger er den dyreste blant alle eksisterende ordninger. Døm for deg selv:

Men hvis du ikke bruker direkte oppvarming, men en varmepumpe, vil oppvarming bli merkbart billigere. Hvor mye - avhenger av den allerede nevnte COP. For de fleste modeller av enheter av forskjellige typer faller denne parameteren i området 3-4; De beste prøvene har en COP på 6.

Det er verdt å vurdere noen få nyanser.

• Som tidligere nevnt, med luftpumper, reduseres energieffektiviteten etter hvert som temperaturen faller utenfor, så for et estimat ville det være riktig å ta gjennomsnittsverdien per sesong (COP for gjennomsnittlig vintertemperatur).
• COP avhenger ikke bare av temperaturen på en lavverdig varmekilde, men også på temperaturen til objektet som denne varmen overføres til. Varmepumpen er nettopp temperaturdelta. For eksempel vil en geotermisk pumpe som oppvarmer et varmt gulv opp til + 30C, være mye mer økonomisk enn å gi den samme varmen til radiatorer med en temperatur på +60.

Praktisk konsekvens: Hvis du har til hensikt å koble varmepumper til oppvarming av hendene til varmekretsen med radiatorer, merk at antall seksjoner skal økes og temperaturen på varmebæreren reduseres til +40 - +45 C.

Med tanke på alle de mange forbeholdene, kan den gjennomsnittlige COP-verdien sikkert tas tilsvarer 3,0. I dette tilfellet, som det er lett å regne ut, vil kostnaden for en kilowatt-time av varme være 1,2 rubler, som bare er litt dyrere enn hovedgass, ved og billigere enn alle andre varmekilder.

Ved valg av oppvarming er det nødvendig å ta hensyn til ikke bare dagens tilstand, men også utsiktene. Og de er: takket være den fremvoksende utviklingen av grønn energi (ved bruk av fornybare kilder), vil kostnaden for elektrisitet vokse mye langsommere enn kostnadene for gass, kull og petroleumsprodukter.

Spesielt forutsetter prisvekstprognosen i 2010 en økning i prisen på en kubikkmeter gass med 1000 prosent innen 2032, og bare 130 prosent av elektrisiteten.

Fra forfatteren

Leseren kan finne forfatterens egen erfaring interessant. Han bruker et par luft-til-luft pumper til hjemmevann.

Så gitt:

• Plasser handlinger - Sevastopol, Krim. Den gjennomsnittlige januar temperaturen er +3. Den nåværende vinteren var uvanlig kald: i noen dager holdt frosten ved -20 grader.
• Arealet på den oppvarmede loftet er 60 kvadratmeter. Gables er solid glass med energibesparende enkeltkammer doble vinduer. Termisk isolasjon av vegger og tak er 5 centimeter mineralull og skumplast.
• Cooper fungerer som en varmekilde.&Hunter CH-S12 FTXN. Termisk effekt når man arbeider med oppvarming - 4,12 kW, COP er 4,2, den oppgitte nedre grensen for arbeidstemperaturen er -25 ° C; kostnaden på kjøpstidspunktet er 24 000 rubler.

resultater:

• Gjennom hele vinteren ble det godt vedlikeholdt +20 grader på loftet.
• Omtrentlig strømforbruk for loftoppvarming var 400 kWh. Forbruket er enkelt å konvertere til en kontantekvivalent basert på lokale takster.

Det eneste problemet som oppdages av varmepumpens oppvarming ved lave temperaturer, er isfrysing i dreneringsrøret. For å eliminere det, er det planlagt å bare sette en del av selvregulerende varmekabel i dreneringen.

konklusjon

Er det verdt å investere i et uvanlig varmesystem med varmepumper? Fra forfatterens synspunkt, ja. Det ser veldig attraktivt ut mot grunnen til hovedgassen - bare fordi den er helt sikker og ikke krever fjerning av forbrenningsprodukter.

Men la leseren selv velge et valg. Som alltid kan du finne flere tematiske opplysninger i vedlagte video. Lykke til!