Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Palivo
Kondenzační kotle: princip činnosti, typy, výhody a nevýhody zařízení
2 Čerpadla
Co je lepší chladič nebo konvektor - výhody a nevýhody, rozdíly
3 Krby
Bimetalická část radiátoru
4 Kotle
Jak opravit únik chladiče do auta, aniž byste jej rukama vybrali
Hlavní / Krby

Geotermální tepelné čerpadlo děláte sami domovní vytápění: zařízení, design, vlastní montáž


Samozřejmostí je možnost uspořádání vytápění a přípravy teplé vody v soukromém domě různými způsoby, např. Pro připojení ústředního napájení plynu nebo přenosu vytápěcích systémů k spotřebě elektrické energie. Souhlasíte?

A je možné sestavit geotermální tepelné čerpadlo s vlastními rukama a efektivně využívat teplo země pro vytvoření pohodlných životních podmínek. Samozřejmě, je to docela pracný proces, ale pro ty, kteří jsou alespoň trochu zběhlí v technologii, to nebude těžké.

V tomto článku se budeme zabývat zásadami fungování a druhy geotermálních zařízení. Řekneme vám, jak sami postavit tepelné čerpadlo ze šrotu. Navíc v materiálu najdete odborné rady ohledně výběru geo-jednotek. Zveřejněné videa odhalí tajemství instalace a zásady geotermálních čerpadel.

Jak funguje tepelná geografická jednotka?

Algoritmus geotermálního tepelného čerpadla je založen na přenosu tepla ze zdroje s nízkým potenciálem tepelné energie na chladicí kapalinu. Pozemek zde hraje roli chladiče v létě a je aktivním zdrojem tepla v zimní sezóně.

Rozdíl v teplotách půdy pomáhá zvyšovat celkovou účinnost systému a pomáhá snižovat skutečné provozní náklady.

V praxi se potrubí, umístěné v zemi, dostává do chladicí kapaliny a ohřívá se tam několik stupňů. Poté kompozice přechází do jednotky výměny tepla (nebo výparníku) a přenáší nahromaděnou tepelnou energii na vnitřní systémový obvod.

Chladivo pracující ve vnějším okruhu je ohříváno ve výparníku, přeměněno na plyn a do kompresoru. Tam se zmenšuje pod vlivem vysokého tlaku a stává se ještě teplejším.

Horký plyn prochází do kondenzačního zařízení a přenáší tepelnou energii na pracovní chladicí kapalinu vnitřního systému odpovědného za vytápění domu. Na konci procesu se chladivo, které ztratilo teplo, vrací do počátečního bodu v tekutém stavu.

Co jsou geotermální instalace?

Geotermální tepelná čerpadla se navzájem liší v typu chladiva na vnitřním a vnějším obrysu konstrukce. Energie přístroje je získána z půdy, vody (podzemní nebo otevřené přírodní nádrže) nebo vzduchu.

Uvnitř obytné zóny se využívá teplo pro vytápění místností, topné vody a klimatizace. V závislosti na kombinaci použitých prvků a funkcí jsou systémy klasifikovány do typů: "zemní voda", "voda-voda" a "vzduch-voda".

Možnost # 1. Stavět na technologii "země-voda"

Čerpadlo "zemní voda" - jedna z nejúčinnějších alternativních možností vytápění pro obytné prostory. Princip její činnosti se omezuje na výběr sond nebo kolektorů tepelné energie z půdy a přemístění do systému vytápění domácí vodou.

Pomáhá realizovat speciální instalační technologii, která se skládá z geotermálního výměníku tepla umístěného pod hloubkou skutečného zmrazování půdy a samotné tepelné čerpadlo, které funguje jako chladnička, je pouze obrácené.

Jak funguje zařízení

Instalace typu ground-to-water, která ohřívá obytné prostory pomocí obnovitelného tepla generovaného půdou, funguje podle následujícího algoritmu:

  1. Pracovní tekutina (solanka nebo nemrznoucí směs), pohybující se podél geotermálního obrysu, přebírá teplotu půdy a je přenášena pomocí čerpadla na výměník tepla - odpařovák. Tam dává shromážděné teplo Freonovi a ona se zchladí o 2-5 ° C a vrátí se k výchozímu bodu.
  2. Freon obohacený tepelnou energií se odpaří a po převzetí plynného stavu vstupuje do instalace kompresoru. Teplota plynu stoupá v důsledku komprese a kondenzátu.
  3. Tepelná energie se přenáší do chladicí kapaliny v systému vytápění pro domácnost a freon je opět kapalný. Jeho tlak klesá po průchodu ventilem pro roztažení systému a chladivo se vrací zpět do výparníku, aby se shromáždila další část zdroje.

V důsledku tohoto postupu je množství tepelné energie odebrané z půdy a přenesené do topného systému obytné budovy více než čtyřnásobkem množství spotřebované elektřiny, aby se zajistila správná činnost kompresorové jednotky, kruhového čerpadla a řídicí jednotky.

Další bonus lze nazvat skutečností, že systém má schopnost pracovat v opačném směru, tedy pro chlazení. Je pravda, že ztráta účinnosti dosahuje 20%, ale vzhledem k vysoké tepelné kapacitě zařízení je to považováno za opodstatněné.

Varianty umístění systémů "země-voda"

Pro vytvoření vnějšího obrysu systému zemní vody se používají polymerní trubky vysoké pevnosti s dobrými výkonnostními vlastnostmi. Jsou umístěny horizontálně, položené na dně výkopu způsobem připomínajícím uspořádání komunikací pro komplexy "teplé podlahy".

Při instalaci je použita plocha ve výši 25-50 m2 pro každý kilowatt výkon instalovaného čerpadla. Hloubka jámy je vybrána pod hranicí zmrazení a přesné rozměry a stupeň ustavení potrubí jsou určeny dodatečným výpočtem.

Termíny, kde jsou uspořádány komunikace geoteritoriálních systémů "země na vodu", se už nepoužívají pro zemědělské potřeby. Mohou zlomit krásné travnaté trávníky nebo květinové záhony s kvetoucími ročními ročníky.

Vertikální instalace je mnohem problematičtější a vyžaduje používání profesionálních technologií. Na místě s pomocí vrtací soupravy se vrtá studna o hloubce 20 až 150 metrů, do ní se spustí speciální geotermální sonda a připojuje se k čerpadlu, které zásobuje pracovní tekutinu do domovního topného systému.

Trubky sondy, které vybíhají z vrtaných vrtů, jsou součástí kolektorového vrtu. Z toho do tepelného čerpadla jsou 2 kmity vedení (zásobování zdroje a zpět), které jsou opatřeny tepelně izolačním povlakem. Průměr linky závisí na celkovém objemu systému a místnosti, která musí být vytápěna. Někdy dosahují parametry 160 milimetrů.

Vzhledem k tomu, že v hloubce je teplota půdy vždy vyšší a stabilnější kvůli vlivu zemského jádra, považuje se vertikální metoda pokládky topného systému za nejúčinnější. Ukazuje vysokou efektivitu a spolehlivě funguje po mnoho let, neposkytuje poruchy a poruchy.

Možnost č. 2. Vlastnosti tepelných čerpadel "voda-voda"

Geotermální systém "voda-voda" používá v práci tepelnou energii vodních zdrojů. To je možné, protože ve velké hloubce zůstává teplota vody, jako je půda, poměrně vysoká a udržuje stabilní a konstantní ukazatele po celý rok.

Mezi tepelnými čerpadly "podzemní vody" a "voda-voda" neexistuje žádný základní strukturální rozdíl. Nejméně finančních a pracovních nákladů požaduje komplex, vybavený na základě otevřené nádrže. Montáž nevyžaduje rozsáhlé události vrtání.

Materiál potrubí s chladivem je jednoduše vybaven zátěží, ponořenou do vody a připojenou k systému vytápění domácností prostřednictvím spojů.

Tato možnost je však možná pouze tehdy, je-li pozemek blízko k vodě a všechny komunikační části systému jsou pod kontrolou vlastníků. Pokud není přístup k otevřené vodě, použijte potenciál podzemní vody.

Je pravda, že to znamená vážné práce na zemi a výstavbu složitých konstrukcí, například další studna, navržená pro vypouštění vody procházející jednotkou výměny tepla.

Obvykle se instalují zařízení typu voda-voda, kde není možnost připojení centrální komunikace nebo použití jiných typů média pro přenos tepla.

Odborníci tvrdí, že alternativní vytápění tohoto typu je mimořádně efektivní v moderních budovách, které mají minimální ztrátu tepla.

Pokud je dům dobře izolovaný, chráněn před průvanem, vlhkostí a pronikáním mrazivého vzduchu nebo je vybudován pomocí moderních izolačních technologií, náklady na vytápění jsou výrazně sníženy díky možnosti koupit čerpací zařízení s mnohem nižší energií.

Možnost # 3. Uspořádání systémů vzduch-voda

Tepelné čerpadlo "vzduch-voda" používá pro práci nejlevnější, neomezený a obnovitelný přírodní zdroj energie - vzduch. Zařízení pracuje pomocí ventilátorů a výparníků, kombinovaných do jednoho komplexu.

Ukazuje největší účinnost při teplotách až -15 ° C. S agresivnějším výkonem ztrácí významnou část výkonu.

Jednotka je mimořádně pohodlná, protože nevyžaduje přítomnost speciálního vybavení od vlastníků soukromého domu k instalaci a provádění komplexních instalačních prací.

Nepotřebuje výkopy, vrtání a jiné pracovní náročné činnosti. Snadná instalace a nedostatek místa. Může fungovat správně, nachází se na střeše bytu.

Mezi hlavní výhody zařízení patří prakticky tichý provoz a možnost opětovného využití tepla uvolněného z vytápěné místnosti ve formě odváděného vzduchu, vody, plynu, kouře atd.

Majitelé systému provádějí vlastní údržbu:

  • vyčistěte lopatky ventilátoru a ochranné mřížky na odpařovacím zařízení z prachu, malých nečistot a listů;
  • kompresor namažte zvláštním složením uvedeným v návodu výrobce;
  • vyměňte olej v napájecích jednotkách (ventilátor, kompresor) v určitou dobu;
  • zkontrolujte integritu napájecího kabelu a měděného potrubí, kterým chladicí médium cirkuluje v systému.

Vedle těchto činností výrobci čerpacích zařízení důrazně doporučují zákazníkům, aby sledovali stav tepelných snímačů, což odráží fungování řídící jednotky.

Musí být vyčištěny jemným odstraněním prachu a olejových skvrn z povrchu. Tím se prodlužuje "životnost" systému a usnadňuje a usnadňuje provoz.

Jak vytvořit jednotku s vlastními rukama?

Bez ohledu na to, která z možností zdroje (země, voda nebo vzduch) je zvolena pro vytápění, budete potřebovat čerpadlo, aby systém fungoval správně. Toto zařízení se skládá z prvků, jako jsou:

  • kompresorová jednotka (středový prvek komplexu);
  • přičemž výparník přenáší energii s malým potenciálem na nosič tepla;
  • klapka, přes kterou se chladivo nachází zpět k výparníku;
  • kondenzátoru, kde freon vydává tepelnou energii a je ochlazen na počáteční teplotu.

Můžete si zakoupit kompletní systém od výrobce, ale bude to stát slušné množství. Pokud nejsou k dispozici žádné volné peníze, stojí za to, že z dostupných částí získáte tepelné čerpadlo s vlastními rukama a případně zakoupíte chybějící díly.

Při rozhodování o výrobě tepelného čerpadla je nutné provést kontrolu stavu elektroinstalace a elektroměru v domě.

Pokud jsou tyto prvky opotřebované a staré, je nutné prověřit všechny oblasti, zjistit případné závady a odstranit je před zahájením práce. Pak bude systém fungovat bezprostředně po startu a nebude rušit majitele se zkraty, zapalování kabeláže a vyřazení dopravní zácpy.

Metoda č. 1. Montáž z chladničky

Pro montáž tepelného čerpadla s vlastními rukama ze staré lednice odstraňte cívku umístěnou za ním. Tato položka se používá jako kondenzátor a je umístěna ve vysoké pevnosti, odolná vůči agresivním teplotám. Na něj je připojen správně fungující kompresor a jako odpařovač se používá jednoduchý plastový válec.

Připravené prvky jsou vzájemně propojené a vytvořená jednotka je připojena k vytápěcímu systému pomocí polymerních trubek a spouštět provoz zařízení.

Metoda č. 2. Tepelné čerpadlo klimatizace

Pro výrobu tepelného čerpadla je klimatizační jednotka modifikována a rekonstruována některé z hlavních komponentů. Nejprve se vymění vnější a vnitřní bloky.

Odpařovač, který je odpovědný za přenos tepla nízkého stupně, není dodatečně instalován, protože je přítomen ve vnitřní jednotce jednotky a kondenzátor, který přenáší tepelnou energii, je umístěn ve vnější jednotce. Jak vzduch i voda jsou vhodné jako nosič tepla.

Není-li tato možnost instalace vhodná, je kondenzátor instalován v samostatné nádrži, která je určena pro správnou výměnu tepla mezi zdrojem tepla a chladivem.

Samotný systém je vybaven čtyřcestným ventilem. Pro tuto práci je obvykle pozván odborník, který má odborné dovednosti a zkušenosti s prováděním takovýchto akcí.

Ve třetím variantě je klimatizační jednotka kompletně rozebrána do jeho částí a čerpadlo je vybaveno podle tradičního obecně uznávaného schématu: odpařovač, kompresor a kondenzátor. Hotové zařízení je připojeno k vytápěcímu zařízení domu a začne používat.

Tipy pro výběr systému

Instalace zařízení na zemní vodu je dražší než všechny ostatní možnosti, protože vyžaduje hluboké výkopové práce s vertikálním uspořádáním zařízení nebo rozsáhlou volnou plochou místa pro horizontální pokládání komunikací. Tyto parametry omezují používání systému a výrazně snižují jeho přitažlivost.

Instalace čerpadla voda-voda má také určité omezení. Pokud je v blízkosti přístupná nádrž, můžete jej do systému umístit. Nedostatek otevřených vod bude vyžadovat vrtání vrtů a odvodňovacích vrtů, což není také levné.

Čerpadlo vzduch-voda není problémem s instalací a může pracovat správně i v bytových domech, avšak v náročných zimách s nízkými teplotními ukazateli jeho účinnost klesá a jeho podpora vyžaduje paralelní zdroj energie.

Všechny systémy však nakonec zaplatí za své náklady a začnou vyrábět bezplatný zdroj, který umožňuje majitelům bydlet v nejvhodnějších, příjemnějších a pohodlnějších podmínkách, aniž by utrácel velké množství peněz na nástroje.

Užitečné video k tématu

Video jasně ukazuje, jak byl systém vytápění založený na geotermálním tepelném zařízení vzduch-vzduch instalován ve velkém domě z plynového křemičitého bloku. Odhalila některé zajímavé nuance týkající se instalace zařízení a oznámila skutečné údaje o platbách za měsíc.

Jak vyrobit geotermální tepelné čerpadlo z klimatizace

Každý majitel soukromého domu se snaží minimalizovat náklady na vytápění domu. V tomto ohledu jsou tepelná čerpadla výrazně výhodnější než jiné možnosti vytápění, poskytují 2,5-4,5 kW tepla na spotřebovaný kilowatt elektřiny. Na zadní straně medaile: abyste získali levnou energii, budete muset v zařízení investovat spoustu peněz, nejmírnější topná zařízení s výkonem 10 kW bude stát 3500 y. e. (výchozí cena).

Jediný způsob, jak snížit náklady o 2-3 krát - vytvořit tepelné čerpadlo (zkráceně jako TH) s vlastními rukama. Zvažte některé skutečně pracovní možnosti, které shromáždí a vyzkouší mistři - nadšenci v praxi. Vzhledem k tomu, že výroba složité jednotky vyžaduje základní znalosti o chladicích strojích, začněte s teorií.

Vlastnosti a princip činnosti TN

Abychom porozuměli podstatě problému, doporučujeme seznámit se s vlastnostmi tepelných zařízení:

  • na rozdíl od kotlů a ohřívačů jednotka sama o sobě nevytváří teplo, ale jako klimatizační jednotka ji posouvá uvnitř budovy;
  • TN se nazývá čerpadlo, protože "vyčerpává" energii z nízkopotenciálních zdrojů tepla - okolního vzduchu, vody nebo půdy;
  • zařízení je poháněno výhradně elektřinou spotřebovanou kompresorem, ventilátorem, cirkulačním čerpadlem a řídicí deskou;
  • provoz zařízení je založen na cyklu Carnot používaném ve všech chladicích strojích, například klimatizačních zařízeních a rozdělovačích systémech.
V režimu vytápění funguje tradiční dělený systém při teplotách nad mínus 5 stupňů a při silném chladu účinnost prudce klesá

Nápověda Teplo je obsaženo v jakýchkoliv látkách, jejichž teplota je nad absolutní nulou (minus 273 stupňů). Moderní technologie umožňují odebírat tuto energii ze vzduchu až do teploty -30 ° C, země a vody až do + 2 ° C.

Pracovní tekutina, freonový plyn, s teplotou varu, se účastní cyklu výměny tepla Carnot. Alternativně odpařuje a kondenzuje ve dvou výměnících tepla, chladiva absorbuje energii z prostředí a přemístí ji na jiné místo. Obecně platí, že princip fungování tepelného čerpadla opakuje činnost klimatizačního zařízení, který je zapnutý pro vytápění:

  1. V kapalné fázi prochází freon trubkami vnějšího výparníku výměníku tepla, jak je znázorněno na obrázku. Při získávání tepla vzduchu nebo vody kovovými stěnami se chladivo ohřívá, vaří a odpařuje.
  2. Poté plyn vstupuje do kompresoru a tlačí na vypočtenou hodnotu. Úkolem je zvýšit bod varu látky tak, aby freon kondenzoval při vyšší teplotě.
  3. Při průchodu vnitřním tepelným výměníkem - kondenzátorem se plyn opět změní na kapalinu a přenáší uloženou energii na chladicí kapalinu - vodu nebo okolní vzduch.
  4. V posledním stupni vstupuje tekuté chladivo do přijímače - oddělovač vlhkosti, potom do škrticího zařízení. Tlak látky opět klesá - freon je připraven opakovat cyklus.
Schéma tepelného čerpadla je podobné principu rozdělovače

Poznámka: Konvenční dělené systémy a tovární tepelná čerpadla mají společný rys - schopnost přenášet energii v obou směrech a pracovat ve dvou režimech - vytápění / chlazení. Spínání se provádí pomocí čtyřcestného reverzního ventilu, který mění proud plynu podél obvodu.

V klimatizacích pro domácnost a tepelných čerpadlech se používají různé typy termostatických ventilů, které snižují tlak chladiva před průchodem výparníku. V prvním případě hraje roli regulátoru jednoduché kapilární zařízení, ve druhém je instalován nákladný termostatický ventil (TPB).

Všimněte si, že výše uvedený cyklus se vyskytuje u všech typů tepelných čerpadel. Rozdíl spočívá v metodách dodávky / výběru tepla, které uvádíme níže.

Typy škrticích ventilů: kapilární trubice (vlevo) a termostatický ventil (TRV)

Odrůdy instalací

Podle obecně uznávané klasifikace jsou TNs rozděleny do typů podle zdroje přijaté energie a typu chladiva, ke kterému se přenáší:

  1. Čerpadla vzduch-vzduch jsou nejblíže tradičním děleným systémům, rozdíl je v oblasti venkovního výparníku. Zařízení odvádí teplo prostředí a přímo přenáší vzduch do místnosti, což se děje v konvenčním klimatizačním zařízení.
  2. Návrh generátorů vzduch - voda je totožný, ale zajišťuje, aby topná voda nebo nemrznoucí směs cirkulovala topným systémem obytného domu.
  3. Zařízení typu voda-voda přebírá nízké teplo nádrže a přenáší ji na tekutinu přenášející teplo. Zde se používá další externí výměník tepla z potrubí, ponořený do studny, jezero, studna nebo kanalizační septik. Oběh vody přes výparník poskytuje druhé čerpadlo.
  4. Geotermální čerpadlo využívá teplo půdy a ohřívá vnitřní nosič tepla. Externí výměník tepla je cívka s nemrznoucí kapalinou, zahloubená 1,5-2 m a zaujímá velkou plochu. Druhou možností je několik vertikálních sond z potrubí spuštěných do studní do hloubky 10-100 metrů.

Nápověda Odrůdy tepelných čerpadel jsou uvedeny v návaznosti na rostoucí náklady na vybavení spolu s instalací. Vzduchové instalace - nejlevnější, geotermální - drahé.

Hlavním parametrem charakterizujícím tepelné čerpadlo pro vytápění domu je faktor účinnosti COP, který se rovná poměru mezi přijatou energií a vynaloženou energií. Například relativně levné vzduchové ohřívače se nemohou pochlubit vysokým COP - 2,5... 3,5. Vysvětlujeme, že po vyčerpání 1 kW elektřiny dodává instalace 2,5 až 3,5 kW tepla do bytu.

Metody získávání tepla z vodních zdrojů: od rybníka (vlevo) a přes studny (vpravo)

Systémy vody a půdy jsou efektivnější - jejich skutečný koeficient leží v rozmezí 3... 4,5. Výkon je proměnná hodnota, která závisí na mnoha faktorech: návrh výměníku tepla, hloubka ponoření, teplota a průtok vody.

Důležitý bod. Jednotky extrahující energii zeminy vody a vzduchu nejsou schopné ohřívat chladicí kapalinu v topné síti na 60-90 ° С. Normální indikátor TN je pouze 35... 40 stupňů, tradiční kotel zde jasně vyhrává. Proto doporučení výrobců: propojte zařízení s obrysy nízkoteplotního vytápění - podlahy ohřívané vodou.

Který TN je lepší shromažďovat

Formulujeme úkol: potřebujete postavit domácí tepelné čerpadlo za nejnižší cenu. To znamená několik logických závěrů:

  1. Instalace bude muset používat minimálně drahé součásti, takže nebude možné dosáhnout vysoké hodnoty COP. Co se týká výkonového koeficientu, naše zařízení ztratí výrobní modely.
  2. Proto není smysl vyrábět čistě vzduchové tepelné čerpadlo, je snadnější používat klimatizační jednotku invertoru v režimu topení.
  3. Chcete-li získat skutečné výhody, musíte vytvořit tepelné čerpadlo "vzduch-voda", "voda-voda" nebo postavit geotermální zařízení. V prvním případě můžete získat COP asi 2-2,2, v ostatních - k dosažení ukazatele 3-3.5.
  4. Bez obrysů podlahového vytápění to nedokáže. Nosič tepla vyhřívaný na 30-35 stupňů není kompatibilní s radiátorovou sítí, s výjimkou jižních oblastí.
Umístěte vnější obrys čerpadla do zásobníku

Poznámka Výrobci tvrdí, že rozdělovací střídač pracuje při venkovní teplotě minus 15-30 ° C. Ve skutečnosti je účinnost topení výrazně snížena. Podle majitelů domů, v mrazivých dnech, vnitřní jednotka dodává sotva teplý proud vzduchu.

Implementace vodní verze vyžaduje určité podmínky (volitelné):

  • nádrž 25-50 m od obydlí, ve větší vzdálenosti se spotřeba elektřiny výrazně zvýší díky silnému oběhovému čerpadlu;
  • studna nebo studna s dostatečným množstvím vody (voda) a místem pro vypouštění (otvor, druhá studna, žlaby, odpadní vody);
  • kolektorová kanalizace (pokud máte povoleno do ní havarovat).

Tok podzemní vody lze snadno vypočítat. V procesu výběru tepla bude domácí TH snížit svou teplotu o 4 až 5 ° C, a tím se odtud určí objem kanálu přes tepelnou kapacitu vody. Chcete-li získat 1 kW tepla (delta teploty vody odebrané 5 stupňů), musíte jezdit čerpadlem asi 170 litrů za hodinu.

Vytápění domu o rozloze 100 m² bude vyžadovat výkon 10 kW a spotřebu vody 1,7 tun za hodinu - objem je působivý. Takové tepelné čerpadlo se hodí pro malý venkovský dům o rozloze 30-40 m², nejlépe - izolovaný.

Metody získávání tepla pomocí geotermálních čerpadel

Montáž geotermálního systému je realističtější, ačkoli proces je spíše namáhavý. Možnost s vodorovným uspořádáním potrubí v celé ploše v hloubce 1,5 m je okamžitě odmítnuta - budete muset lopatku celou sekci nebo zaplatit peníze za služby zemního vybavení. Metoda děrování je mnohem jednodušší a levnější, prakticky bez narušení krajiny.

Nejjednodušší tepelné čerpadlo z okenního klimatizace

Jak můžete předpokládat, při výrobě čerpadla "voda - vzduch" budete potřebovat okenní chladič v provozním stavu. Je velmi žádoucí koupit model vybavený zpětným ventilem a schopný pracovat s topením, jinak budete muset znovu zapnout freonový obvod.

Rada Při nákupu použitého klimatizačního zařízení věnujte pozornost štítku, kde jsou zobrazeny technické parametry spotřebiče pro domácnost. Parametr, který vás zajímá, je výkon zařízení během chladu (udáván v kilowattech nebo britských tepelných jednotkách - BTU).

Kapacita ohřevu zařízení je větší než chladicí výkon a je rovna součtu dvou parametrů - výkonu a tepla generovaného kompresorem

S určitým množstvím štěstí nemusíte dokonce uvolňovat freon a opětovně propojovat potrubí. Jak převést klimatizaci na tepelné čerpadlo:

  1. Odstraňte horní kryt jednotky a odšroubujte externí výměník tepla z jímky. Opatrně přesuňte zpět chladič, opatrně neohýbejte potrubí chladiva.
  2. Odstraňte vnější oběžné kolo od společného hřídele.
  3. Vytvořte kovovou nádrž podél délky vnějšího výměníku tepla, udělejte šířku o 10-15 cm více. Vložte spoje tekoucí vody do bočních stěn.
  4. Chcete-li zabránit námrazu chladiče, zvětšete oblast výměny přidáním dalších desek z mědi nebo hliníku po stranách (v závislosti na materiálu výměníku tepla).
  5. Ponořte radiátor do nádrže, nejlépe bez řezání freonových trubek. Vytvořte vzduchotěsné víko a utěsněte obrysy.
  6. Připojte přívodní a odvodní hadici k armaturám, připojte oběhová čerpadla. Naplňte a zkontrolujte těsnost nádrže.

Doporučení. Pokud se výměník tepla nemůže umístit do nádrže bez rušení freonových linek, pokuste se evakuovat plyn a trubky nakrájet na správných místech (mimo odpařovák). Po montáži jednotky na výměnu tepla vody musí být okruh spájen a naplněn freonem. Na desce je také uvedeno množství chladiva.

Nyní zůstává provozovat domácí TN a upravovat tok vody a dosáhnout maximální účinnosti. Věnujte pozornost: improvizovaný ohřívač používá zcela "toaletní" továrnu, právě jste přemístili radiátor z prostředí vzduchu do kapaliny. Jak systém funguje, podívejte se na video majstra řemeslníka:

Vytváření geotermální instalace

Pokud předchozí verze umožňuje dosáhnout přibližně dvojnásobného úspor, dokonce i domácí zemní okruh poskytne COP kolem 3 (tři kilowatty tepla na 1 kW spotřebované elektřiny). Je pravda, že finanční náklady a náklady na pracovní sílu se také výrazně zvýší.

Přestože mnoho příkladů sestavování takových zařízení bylo zveřejněno na internetu, neexistuje univerzální instrukce s výkresy. Nabízíme pracovní verzi, sestavenou a testovanou reálným domácím mistrem, i když mnoho věcí bude muset být promyšleno a dokončeno samostatně - veškeré informace o tepelných čerpadlech je obtížné dát do jedné publikace.

Výpočet tepelných výměníků půdního okruhu a čerpadel

Na základě vlastních doporučení postupujeme k výpočtu geotermální pumpy s vertikálními sondami ve tvaru písmene U umístěnými v studně. Je nutné zjistit celkovou délku vnějšího obrysu a potom hloubku a počet vertikálních šachet.

Počáteční údaje pro příklad: musíte ohřát soukromý izolovaný dům o rozloze 80 m² a výšce stropu 2,8 m, který se nachází ve středním pruhu. Nepočítáme zatížení vytápění, určíme potřebu tepla podle oblasti s přihlédnutím k tepelné izolaci - 7 kW.

Volitelně můžete vybavit horizontální kolektor, ale pak musíte vyčlenit velký prostor pro zemní práce

Důležité vysvětlení. Inženýrské výpočty tepelných čerpadel jsou poměrně složité a vyžadují vysoce kvalifikované umělce, celé knihy jsou věnovány tomuto tématu. Článek poskytuje zjednodušené výpočty, vycházející z praktických zkušeností stavitelů a řemeslníků - domácích nadšenců.

Intenzita výměny tepla mezi zemí a nemrznoucí tekutinou, která se pohybuje podél obrysu, závisí na typu půdy:

  • 1 lineární metr vertikální sondy ponořené do podzemní vody obdrží asi 80 W tepla;
  • v kamenitých půdách bude odvod tepla asi 70 W / m;
  • jílové půdy, nasycené vlhkostí, dávají asi 50 W na 1 m kolektor;
  • suché plemena - 20 W / m.

Nápověda Vertikální sonda se skládá ze dvou smyček trubek, spuštěných do spodní části studny a vyplněných betonem.

Příklad výpočtu délky trubky. K získání potřebných 7 kW tepelné energie ze surové hlíny potřebujeme 7000 W dělených 50 W / m, dostaneme celkovou hloubku sondy 140 m. Teď je potrubí distribuováno do vrtů o hloubce 20 m, které můžete vrtat vlastním rukama. Celkem 7 otvorů z 2 výměnných smyček, celková délka potrubí - 7 x 20 x 4 = 560 m.

Dalším stupněm je výpočet teplosměnné plochy výparníku a kondenzátoru. Na různých internetových zdrojích a fórech jsou nabízeny některé výpočtové vzorce, ve většině případů - nesprávné. Nebudeme se svobodně doporučovat takové metody a uvést vás do omylu, ale nabídneme nějakou obtížnou možnost:

  1. Kontaktujte kteréhokoli známého výrobce deskových výměníků tepla, například Alfa Laval, Kaori, Anvitek a tak dále. Můžete jít na oficiální webové stránky značky.
  2. Vyplňte volbu výměníku tepla nebo volejte správce a objednejte si výběr jednotky, kde jsou uvedeny parametry média (nemrznoucí kapalina, freon) - vstupní a výstupní teploty, tepelné zatížení.
  3. Odborník společnosti provede potřebné výpočty a navrhne vhodný model výměníku tepla. Mezi jeho charakteristiky najdeme hlavní věc - výměnnou plochu.

Lamelární agregáty jsou velmi účinné, ale drahé (200-500 eur). Je levnější sestavit výměník výměníku tepla z měděné trubky o vnějším průměru 9,5 nebo 12,7 mm. Hodnota vydaná výrobcem se vynásobí faktorem 1,1 a dělí se podle délky obvodu potrubí.

Deskový výměník tepla z nerezové oceli je ideální výparník, je účinný a zabírá málo místa. Problémem je vysoká cena produktu

Příklad. Plocha pro výměnu tepla navrhované jednotky byla 0,9 m². Při výběru měděné trubky ½ "o průměru 12,7 mm vypočteme obvod v metrech: 12,7 x 3,14 / 1000 ≈ 0,04 m. Určete celkový počet záznamů: 0,9 x 1,1 / 0,04 ≈ 25 m.

Zařízení a materiály

Budoucí tepelné čerpadlo je navrženo tak, aby bylo postaveno na základě rozdělovače venkovní jednotky vhodné kapacity (uvedené na štítku). Proč je lepší používat použitý klimatizační přístroj:

  • zařízení je již vybaveno všemi součástmi - kompresorem, škrtící klapkou, přijímačem a spouštěcím elektrickým pohonem;
  • samočinné výměníky tepla mohou být umístěny v podvozku;
  • tam jsou pohodlné servisní porty pro doplňování freonu.

Poznámka: Uživatelé, kteří porozumí tématu, vybírají zařízení samostatně - kompresor, TRV, regulátor a tak dále. Pokud máte zkušenosti a znalosti, je tento přístup vítán.

Je nemožné sestavit TN na základě staré chladničky - výkon zařízení je příliš malý. V nejlepším případě bude možné "vytlačit" až 1 kW tepla, což stačí k zahřívání jedné malé místnosti.

Kromě externí jednotky "split" budou potřeba následující materiály:

  • HDPE potrubí Ø20 mm - na hliněném obrysu;
  • polyetylenové armatury pro montáž rozdělovačů a připojení na výměníky tepla;
  • cirkulační čerpadla - 2 ks;
  • manometry, teploměry;
  • vysoce kvalitní vodovodní hadice nebo potrubí PND o průměru 25-32 mm na plášti výparníku a kondenzátoru;
  • měděná trubka Ø9,5-12,7 mm s tloušťkou stěny nejméně 1 mm;
  • izolace pro potrubí a freonové dálnice;
  • sada pro utěsnění topných kabelů umístěných uvnitř vodovodního systému (potřebné pro utěsnění konců měděných trubek).
Sada rukávů pro hermetické vkládání měděných trubek

Pro vytápění je používána fyziologická voda nebo nemrznoucí směs - jako vnější tepelný nosič se používá ethylenglykol. Budete také potřebovat dodávku freonu, jehož značka je uvedena na typovém štítku děleného systému.

Montáž jednotky výměníku tepla

Před instalací musí být venkovní modul rozebrán - vyjměte všechny kryty, vyjměte ventilátor a velká pravidelná radiátor. Vypněte elektromagnet, který ovládá zpětný ventil, pokud neplánujete používat čerpadlo jako chladič. Snímače teploty a tlaku musí být udržovány.

Pořadí montáže hlavní jednotky TN:

  1. Vytvořte kondenzátor a výparník stisknutím měděné trubice do hadice odhadované délky. Na koncích instalujte odpaliště pro připojení země a topného okruhu a utěsněte vyčnívající měděné trubky pomocí speciální sady pro topný kabel.
  2. Použijete-li plastovou trubku Ø 150-250 mm jako jádro, natočte domácí dvoutrubkové obrysy a vytáhněte konce správným směrem, jak je to uvedeno níže ve videu.
  3. Umístěte a upevněte oba výměníky tepla ze skořepiny namísto standardního chladiče, pájte měděné trubky na příslušné svorky. "Hot" výměník tepla - kondenzátor je vhodnější pro připojení k servisním portům.
  4. Namontujte senzory, které měří teplotu chladiva. Izolujte holé části potrubí a výměníky tepla samotné.
  5. Na vodních potrubích umístěte teploměry a tlakoměry.

Rada Pokud plánujete umístit hlavní jednotku na ulici, musíte provést opatření k zmrazení oleje v kompresoru. Zakoupte a sestavte zimní soupravu na odběr elektrického oleje.

Na tematických fórech existuje další metoda výroby výparníku - měděné trubice navinuté ve spirále a poté umístěna uvnitř uzavřené nádoby, například nádrže nebo sudu. Tato volba je docela rozumná s velkým počtem otáček, kdy výměník tepla prostě v případě klimatizačního zařízení nepatří.

Zařízení pro obrysu půdy

V této fázi jsou prováděny jednoduché, ale časově náročné výkopové práce a uspořádání sond. Ten může být proveden ručně nebo pozvat vrtačku. Vzdálenost mezi sousedními jamkami je nejméně 5 m. Další pracovní řád:

  1. Vykopněte mělký výkop mezi otvory pro pokládání potrubí.
  2. V každé díře spustíme 2 smyčky z polyetylénových trubek a vyplníme jámy betonem.
  3. Připojte vedení ke spojce a připojte společný kolektor pomocí upevnění HDPE.
  4. Potrubí položené v zemi by mělo být zahřáté a pokryté půdou.

Důležitý bod. Před betonováním a zásypem nezapomeňte zkontrolovat těsnost okruhu. Připojte například vzduchový kompresor k rozdělovači, pumpujte tlak o tlaku 3 až 4 bar a nechte několik hodin.

Při propojení dálnic postupujte podle níže uvedené schémy. Kohouty s kohouty budou potřebné při plnění systému solankou nebo ethylenglykolem. Připojte dvě hlavní trubky z kolektoru k tepelnému čerpadlu a připojte je k "chladnému" výměníku tepla-odpařovač.

Na nejvyšších místech obou vodních okruhů musí být umístěn odvzdušňovací ventil, který není běžně znázorněn na schématu

Nezapomeňte nainstalovat čerpadlovou jednotku, která je zodpovědná za cirkulaci tekutiny, směr toku - směrem k freonu ve výparníku. Prostředí, které procházejí kondenzátorem a výparníkem, se musí pohybovat směrem k sobě. Jak naplnit dálnici "studená" strana, podívejte se na video:

Podobně je kondenzátor připojen k podlahovému vytápění domu. Není nutné instalovat směšovací jednotku s třícestným ventilem kvůli nízké teplotě průtoku Pokud je nutné kombinovat tepelná čerpadla s jinými zdroji tepla (solární kolektory, kotle), použijte vyrovnávací nádrž na několika místech.

Čerpání paliva a spuštění systému

Po instalaci a připojení jednotky k rozvodné síti začíná důležitá etapa - naplnění systému chladivem. Zde čeká pitomec - nevíte, kolik Freonu potřebuje znovu naplnit, protože objem hlavního okruhu vzrostl v důsledku instalace kondenzátoru s výparníkem.

Otázka je řešena metodou plnění tlaku a teploty přehřátí chladiva, měřeno na vstupu kompresoru (kde je freon podáván v plynném stavu). Podrobné pokyny pro plnění metodou měření teploty jsou uvedeny v následující příručce.

V druhé části prezentovaného videa je popsáno, jak naplnit systém chladivem značky R22 z hlediska teploty přehřátí tlaku a chladiva:

Na konci doplňování paliva obě cirkulační čerpadla zapněte při první rychlosti a spusťte kompresor do provozu. Sledujte teplotu slané vody a teploměry vnitřního chladicího média. Během zahřívací fáze může být potrubí chladiva zamrzlé a mráz by se měl tát.

Závěr

Není vůbec snadné vyrábět a provozovat tepelné geotermální čerpadlo. Určitě vyžadují upřesnění, opravu nedostatků a přizpůsobení. Většina problémů s improvizovanými tepelnými čerpadly je zpravidla způsobena nesprávnou montáží nebo doplňováním hlavního tepelného výměníku. Pokud jednotka selže okamžitě (bezpečnostní automatika pracuje) nebo chladicí kapalina nezhřeje, měli byste zavolat průvodce chladícím zařízením - diagnostikuje a upozorní na chyby.

Podnebí

Situace je taková, že nejoblíbenějším způsobem, jak ohřát obydlí v současné době, je používat topné kotle - plyn, tuhá paliva, nafta a mnohem méně často - elektrické. Ale takové jednoduché a současně high-tech systémy, jako jsou tepelná čerpadla, nebyly příliš rozšířené a bylo to marné. Pro ty, kteří milují a vědí, jak předem vypočítat vše, jsou jejich výhody zřejmé. Tepelná čerpadla pro vytápění neshorí nenahraditelné zásoby přírodních zdrojů, což je mimořádně důležité nejen z hlediska ochrany životního prostředí, ale také vám umožňuje ušetřit na energii, protože se každoročně dražší. Navíc pomocí tepelných čerpadel můžete nejen vytápět místnost, ale také vytápět horkou vodu pro potřeby domácnosti a upravovat pokoj v letním období.

Princip provozu tepelného čerpadla

Zeptejte se podrobněji na principu tepelného čerpadla. Nezapomeňte, jak funguje chladnička. Teplo produktů, které jsou v něm umístěny, je odčerpáno a uvolněno do radiátoru umístěného na zadní stěně. To lze snadno vidět dotykem. Přibližně stejný princip v domácím klimatizačním zařízení: čerpá teplo z místnosti a hodí jej na radiátor umístěný na vnější stěně budovy.

Základem tepelného čerpadla, chladničky a klimatizace je cyklus Carnot.

  1. Chladicí kapalina, která se pohybuje na zdroji nízkoteplotního tepla, např. Na zemi, je zahřátá o několik stupňů.
  2. Potom vstupuje do výměníku tepla, nazývaného výparníkem. Ve výparníku chladicí kapalina převádí nahromaděné teplo na chladivo. Chladicí kapalina je speciální kapalina, která se mění při nízkých teplotách na páru.
  3. Při zohlednění teploty z chladicí kapaliny se ohřáté chlazení změní na páru a vstoupí do kompresoru. V kompresoru je chladivo stlačeno, tj. zvyšuje jeho tlak, čímž zvyšuje jeho teplotu.
  4. Horké, stlačené chladivo vstupuje do jiného výměníku tepla nazývaného kondenzátor. Zde chladivo přenáší své teplo na jiné chladivo, které je dodáváno v topném systému domu (voda, nemrznoucí směs, vzduch). V tomto případě se chladivo chladí a vrací se zpět do kapaliny.
  5. Potom chladiva vstupuje do výparníku, kde je ohříváno z nové části ohřívané chladicí kapaliny a cyklus se opakuje.

Pro zajištění provozu tepelného čerpadla je nutná elektřina. Ale je stále mnohem výhodnější než používat pouze elektrický ohřívač. Vzhledem k tomu, že elektrický kotel nebo elektrický ohřívač tráví přesně stejnou energii, jakou produkuje teplo. Pokud je například topný článek napájen 2 kW, spotřebuje 2 kW za hodinu a produkuje 2 kW tepla. A tepelné čerpadlo produkuje 3-7krát více tepla než spotřebuje elektřinu. Například pro provoz kompresorů a čerpadel je použito 5,5 kW / hod a teplo je 17 kW / hod. Taková vysoká účinnost je hlavní výhodou tepelného čerpadla.

Výhody a nevýhody topného systému "tepelné čerpadlo"

Existuje spousta legend a podvodů kolem tepelných čerpadel, přestože to není takový inovativní a high-tech vynález. S pomocí tepelných čerpadel jsou všechny "teplé" státy v USA, téměř v celé Evropě a Japonsku, ohřívány, kde technologie byla vyvinuta téměř k ideálu a po dlouhou dobu. Mimochodem, nemyslete si, že takové zařízení je čistě zahraniční technologií a přichází k nám nedávno. Dokonce i v SSSR byly takové jednotky používány na experimentálních místech. Příkladem toho je sanatorium "Friendship" ve městě Yalta. Vedle futuristické architektury připomínající "chatu na kuřecích nohou" je toto sanatorium známé také tím, že od 80. let 20. století využívá tepelná čerpadla pro průmyslové vytápění. Zdrojem tepla je nedaleké moře a samotná čerpací stanice nejen ohřívá všechny místnosti sanatoria, ale také poskytuje horkou vodu, ohřívá vodu v bazénu a ochlazuje ji během horkého období. Pokusíme se rozptýlit mýty a zjistit, zda má smysl zahřát obydlí tímto způsobem.

Výhody topných systémů s tepelným čerpadlem:

  • Úspora energie. V souvislosti s růstem cen plynu a motorové nafty je velmi důležitou výhodou. Ve sloupci "měsíční výdaje" bude pouze elektřina, která, jak jsme již napsali, vyžaduje mnohem méně než skutečné vyrobené teplo. Při nákupu jednotky je třeba věnovat pozornost takovým parametrům, jako je součinitel tepelné přeměny "φ" (lze jej také nazývat koeficient konverze tepla, poměr transformace výkonu nebo teploty). Ukazuje poměr množství tepelného výkonu k vynaložené energii. Například, jestliže φ = 4, pak při spotřebě 1 kW / h získáme 4 kW / hod tepelné energie.
  • Úspory při údržbě. Tepelné čerpadlo nevyžaduje žádný zvláštní vztah k sobě samému. Náklady na její údržbu jsou minimální.
  • Může být instalován v jakémkoliv terénu. Zdrojem nízkoteplotního tepla pro provoz tepelného čerpadla může být zem, voda nebo vzduch. Ať už stavíte dům, a to i ve skalnatém terénu, bude vždy k dispozici možnost najít "jídlo" pro jednotku. V oblasti vzdálené od plynovodu je to jeden z nejoptimálnějších topných systémů. A dokonce i v oblastech bez elektrických vedení můžete instalovat benzinový nebo vznětový motor, který zajistí provoz kompresoru.
  • Není třeba sledovat provoz čerpadla, přidávat palivo, jako v případě kotle na tuhá paliva nebo naftový. Celý topný systém s tepelným čerpadlem je automatizovaný.
  • Můžete dlouho opustit a nemusíte se obávat, že systém zmrzne. Zároveň můžete ušetřit peníze nastavením čerpadla na teplotu + 10 ° C v obývacím pokoji.
  • Bezpečnost pro životní prostředí. Pro srovnání, při použití tradičních kotlů, které spalují palivo, se vždy vytvářejí různé oxidy CO, CO2, NOx, SO2, PbO2, a proto se na půdě kolem domu usazují fosforečné, dusité, sírové a benzoové sloučeniny. Když je tepelné čerpadlo v provozu, nic není odhozeno. A chladiva používaná v systému jsou naprosto bezpečná.
  • Dá se také poznamenat zachování nenahraditelných přírodních zdrojů planety.
  • Bezpečnost pro člověka a majetek. V tepelném čerpadle se nic neohřívá na teplotu, která by způsobila přehřátí nebo výbuch. Kromě toho prostě nemá nic, co by explodovalo. Takže lze jej připsat plně protipožární jednotky.
  • Tepelná čerpadla pracují úspěšně i při okolní teplotě -15 ° C. Takže pokud se někdo zdá, že takový systém může zahřát dům pouze v oblastech s teplými zimami až do + 5 ° C, pak se mýlí.
  • Reverzibilita tepelného čerpadla. Nezpochybnitelnou výhodou je všestrannost instalace, pomocí níž můžete v zimě zahřívat i v létě ochladit. V horkých dnech tepelné čerpadlo odvádí teplo z místnosti a odešle jej na zem pro uložení, odkud se bude v zimě znovu odebírat. Vezměte prosím na vědomí, že ne všechna tepelná čerpadla, ale pouze některé modely mají zpětnou kapacitu.
  • Trvanlivost S řádnou péčí tepelná čerpadla vytápěcího systému žijí od 25 do 50 let bez velkých oprav a pouze jednou za 15 až 20 let bude nutné vyměnit kompresor.

Nevýhody topných systémů s tepelným čerpadlem:

  • Velká investice předem. Vedle skutečnosti, že ceny tepelných čerpadel pro vytápění jsou poměrně vysoké (od 3 000 do 10 000 Cu), je také nezbytné nešetřit na uspořádání geotermálního systému než na samotném čerpadle. Výjimkou je vzduchové tepelné čerpadlo, které nevyžaduje další práce. Tepelné čerpadlo se brzy neoplatí (za 5-10 let). Takže odpověď na otázku, zda použít tepelné čerpadlo k vytápění, spíše závisí na preferencích majitele, jeho finančních možnostech a podmínkách stavby. Například v oblasti, kde připojení plynovodu a připojení k němu stojí stejně jako tepelné čerpadlo, má smysl upřednostňovat toto zařízení.
  • V oblastech, kde zimní teploty klesnou pod -15 ° C, je třeba použít dodatečný zdroj tepla. Toto se nazývá dvouvalentní topný systém, v němž tepelné čerpadlo dodává teplo, zatímco je venku na -20 ° C, a když se nedokáže vyrovnat například s elektrickým ohřívačem nebo plynovým kotlem nebo s tepelným generátorem.
  • Nejvhodnější je použít tepelné čerpadlo v systémech s nízkoteplotní chladicí kapalinou, jako např. Systém "teplé podlahy" (+35 ° C) a ventilátorové jednotky (+35 - +45 ° C). Fan coils jsou ventilátorový konvektor, ve kterém je teplo / chlad přenášeno z vody na vzduch. Pro uspořádání takového systému ve starém domě bude vyžadovat kompletní přestavbu a restrukturalizaci, což by znamenalo dodatečné náklady. Při budování nového domu to není nevýhoda.
  • Ekologická vhodnost tepelných čerpadel, která využívají teplo z vody a půdy, je poněkud relativní. Faktem je, že v průběhu práce je prostor kolem potrubí s chladivem ochlazován a to porušuje zavedený ekosystém. Koneckonců i v hloubkách půdy žijí anaerobní mikroorganismy, které zajišťují životně důležitou činnost složitějších systémů. Na druhé straně ve srovnání s těžbou plynu nebo oleje je poškození tepelného čerpadla minimální.

Ohodnoťte všechny klady a zápory, abyste se rozhodli správně.

Zdroje tepla pro provoz tepelného čerpadla

Tepelná čerpadla využívají teplo z přírodních zdrojů, které hromadí sluneční záření v teplém období. V závislosti na zdroji tepla se tepelná čerpadla liší.

Zem

Půda je nejstabilnějším zdrojem tepla, který se v sezóně hromadí. V hloubce 5-7 m je teplota půdy téměř vždy konstantní a rovná se asi +5 - +8 ° С a v hloubce 10 m je vždy konstantní +10 ° С. Existují dva způsoby sběru tepla ze země.

Horizontální zemní kolektor je vodorovně položená trubka, kterou chladicí médium cirkuluje. Hloubka vodorovného kolektoru se vypočítává individuálně v závislosti na podmínkách, někdy je 1,5 - 1,7 m - hloubka zamrznutí půdy, někdy pod - 2 - 3 m, aby byla zajištěna větší stabilita teploty a menší rozdíl, a někdy pouze 1 - 1,2 m - zde se půda začne na jaře rychleji zahřát. Jsou případy, kdy je vybaven dvouvrstvý vodorovný kolektor.

Horizontální sběrné trubky mohou mít různé průměry 25 mm, 32 mm a 40 mm. Tvar jejich rozložení může být také odlišný - had, smyčka, cikcak, různé spirály. Vzdálenost mezi trubkami hada by měla být nejméně 0,6 ma je obvykle 0,8 - 1 m.

Specifické odebírání tepla z každého běžného metru potrubí závisí na struktuře půdy:

  • Suchý písek - 10 W / m;
  • Suchý hliník - 20 W / m;
  • Hliněnější hlinka - 25 W / m;
  • Hlínu s velmi vysokým obsahem vody - 35 W / m.

Pro vytápění domu o rozloze 100 m2, za předpokladu, že půda je vlhká hlína, budete potřebovat 400 m2 pozemků pro sběratele. To je docela hodně - 4 - 5 akrů. Vzhledem k tomu, že v této oblasti by neměly existovat žádné budovy a jsou povoleny pouze trávník a květinové záhony s ročními květinami, nikdo si nemůže dovolit vybavit horizontální kolektor.

Zvláštní tekutina protéká kolektorovými trubkami, nazývá se také "solanka" nebo nemrznoucí směs, například 30% roztok ethylenglykolu nebo propylenglykolu. "Pickle" sbírá teplo ze země a přejde do tepelného čerpadla, kde ho přenáší do chladiva. Chlazená "nádrž" proudí zpět do zemního kolektoru.

Vertikální zemní sonda je systém trubek uložených v rozmezí 50-150 m. Jedná se o jediné potrubí ve tvaru písmene U, snížené do hloubky 80-100 m a vyplněné betonem. Nebo možná systém trubek ve tvaru U se snížil na 20 metrů, aby sbíral energii z větší oblasti. Vrtání do hloubky 100-150 m je nejen drahé, ale také vyžaduje speciální povolení, což je důvod, proč často chodí na trik a vybaví několik sond malé hloubky. Vzdálenost mezi těmito sondami činí 5 - 7 m.

Specifické odstranění tepla ze svislého kolektoru závisí také na plemeni:

  • Sedimentární horniny jsou suché - 20 W / m;
  • Sedimentární horniny nasycené vodou a kamenitou půdou - 50 W / m;
  • Kamenná zem s vysokou tepelnou vodivostí - 70 W / m;
  • Podzemní (pohmožděná) voda - 80 W / m.

Oblast pod vertikálním sběračem vyžaduje velmi malou, ale náklady na jejich uspořádání jsou vyšší než náklady na horizontální kolektor. Výhodou vertikálního kolektoru je také stabilnější teplota a větší odvod tepla.

Použití vody jako zdroje tepla může být jiné.

Kolektor na dně otevřené nemrznoucí nádrže - řeky, jezera, moře - je potrubí se "solankou", ponořenou pomocí nákladu. Vzhledem k vysoké teplotě chladicí kapaliny je tato metoda nejvýnosnější a ekonomičtější. Zařízení kolektoru vody mohou vybavit pouze ti, u kterých nádrž není větší než 50 m, jinak se ztratí účinnost instalace. Jak chápete, ne každý má takové podmínky. Ale nepoužívat tepelná čerpadla obyvatelům pobřeží je jen krátkozraké a hloupé.

Sběrač odpadních vod nebo odpadních vod po technických instalacích lze použít k ohřevu domů a dokonce i výškových budov a průmyslových podniků ve městě, stejně jako k přípravě teplé vody. Co je úspěšné v některých městech naší vlasti.

Vrtání nebo podzemní voda se používá méně často než ostatní kolektory. Takový systém zahrnuje výstavbu dvou studní, z nichž jedna čerpá vodu, která přenáší své teplo na chladivo v tepelném čerpadle a druhá kapka vychladlé vody. Namísto studny může být filtrační studna. V každém případě by měl být vypouštěcí vrstva umístěna ve vzdálenosti 15-20 m od první a dokonce i po proudu (podzemní voda má také vlastní tok). Tento systém je obtížně provozovatelný, protože musí být monitorována jakost přívodní vody - filtrovaná a chráněná část tepelného čerpadla (výparníku) před korozí a znečištěním.

Vzduch

Nejjednodušší konstrukce má topný systém se vzduchovým tepelným čerpadlem. Žádný další sběratel není potřeba. Vzduch z prostředí přechází přímo do výparníku, kde přenáší své teplo na chladivo, které zase přenáší teplo na chladicí kapalinu uvnitř domu. Může se jednat o vzduch pro ventilátorové jednotky nebo pro ohřev podlahy a chladiče.

Náklady na instalaci vzduchového tepelného čerpadla jsou minimální, ale kapacita zařízení je velmi závislá na teplotě vzduchu. V oblastech s teplými zimami (do +5 - 0 ° С) je to jeden z nejúspornějších zdrojů tepla. Pokud však teplota vzduchu klesne pod -15 ° C, kapacita klesá tak, že nemá smysl používat čerpadlo a je výhodnější zapnout běžný elektrický ohřívač nebo kotel.

Na vzduchu jsou tepelná čerpadla pro topení hodnocení velmi kontroverzní. Vše závisí na oblasti jejich použití. Je výhodné používat je v oblastech s teplými zimami, například v Soči, kde v případě silných mrazů ani nepotřebujete záložní zdroj tepla. Je také možné instalovat vzduchová tepelná čerpadla v oblastech, kde je vzduch relativně suchý a teplota v zimě je -15 ° C. Ale v mokré a chladné atmosféře taková zařízení trpí zmrznutím a polevou. Stříkačky na ventilátoru zabraňují tomu, aby celý systém fungoval normálně.

Vytápění tepelného čerpadla: náklady na systém a provozní náklady

Výkon tepelného čerpadla je zvolen v závislosti na funkcích, které mu budou přiděleny. Pokud se používá pouze topení, výpočty lze provádět ve speciální kalkulaci, přičemž se zohlední tepelné ztráty budovy. Mimochodem, nejlepší výkon tepelného čerpadla při tepelné ztrátě budovy není větší než 80 - 100 W / m2. Pro jednoduchost předpokládáme, že pro vytápění domu o rozloze 100 m2 s výškou stropu 3 m a tepelnou ztrátou 60 W / m2 je zapotřebí čerpadlo o výkonu 10 kW. K ohřevu vody musí jednotka převzít s napětím - 12 nebo 16 kW.

Náklady na tepelné čerpadlo závisí nejen na výkonu, ale také na spolehlivosti a požadavcích výrobce. Například jednotka s kapacitou 16 kW ruské produkce bude stát 7 000 cu, a zahraniční čerpadlo RFM 17 s výkonem 17 kW stojí asi 13 200 cu. se všemi souvisejícími zařízeními kromě sběrače.

Dalším řádem výdajů bude uspořádání sběratele. Závisí také na kapacitě instalace. Například pro dům o rozloze 100 m2, ve kterém jsou všude instalovány teplé podlahy (100 m2) nebo radiátory o rozloze 80 m2, stejně jako pro ohřev vody na +40 ° C v objemu 150 l / h, budou zapotřebí vrty pro kolektory. Takový svislý sběratel bude stát 13 000 dolarů.

Sběrač na spodní straně nádrže bude stát levnější. Za stejných podmínek bude stát 11 000 dolarů. Je však lepší specifikovat náklady na instalaci geotermálního systému v specializovaných firmách, může to být velmi odlišné. Například uspořádání vodorovného potrubí pro čerpadlo o výkonu 17 kW bude stát pouze 2500 USD A u tepelného čerpadla vzduchu není kolektor vůbec potřebný.

Celková cena tepelného čerpadla je 8000 cu v průměru uspořádání kolektoru je 6000 cu v průměru.

Měsíční náklady na vytápění tepelného čerpadla zahrnují pouze náklady na elektřinu. Můžete je vypočítat následovně - na čerpadle by měla být uvedena spotřeba energie. Například pro výše uvedené čerpadlo o výkonu 17 kW je spotřeba energie 5,5 kW / hod. Celkový vytápěcí systém pracuje 225 dní v roce, tj. 5400 hodin. Vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo a kompresor v něm fungují cyklicky, musí být spotřeba energie snížena o polovinu. Během topné sezóny budou vynaloženy 5400 h * 5,5 kW / h / 2 = 14850 kW.

Vynásobte počet spotřebovaných kWh na náklady na energii ve vaší oblasti. Například 0,05 cu pro 1 kW / hodinu. Celkem za rok bude vynaloženo 742,5 USD. Pro každý měsíc, ve kterém tepelné čerpadlo pracovalo pro vytápění, je třeba 100 s náklady na elektřinu. Pokud rozdělíte náklady o 12 měsíců, pak za měsíc dostanete 60 cu

Vezměte prosím na vědomí, že čím nižší je spotřeba energie tepelného čerpadla, tím nižší jsou měsíční náklady. Například je zde 17 kW čerpadel, které spotřebovávají pouze 10 000 kW ročně (stojí 500 dolarů). Důležité je také, aby výkon tepelného čerpadla byl větší, čím menší je teplotní rozdíl mezi zdrojem tepla a chladivem v topném systému. To je důvod, proč se říká, že je výhodnější instalovat vyhřívané podlahové a ventilátorové jednotky. I když mohou být instalovány standardní topné radiátory s vysokoteplotní chladicí kapalinou (+65 - +95 ° C), ale s přídavným tepelným akumulátorem, například nepřímým topným kotlem. K přehřátí vody v TUV se používá také kotel.

Tepelná čerpadla jsou užitečná při použití v bivalentních systémech. Kromě čerpadla můžete instalovat i solární kolektor, který může v létě plně dodávat elektřinu, kdy bude pracovat na chlazení. Pro zimní záchrannou síť můžete přidat tepelný generátor, který ohřívá vodu pro přívod teplé vody a vysokoteplotní radiátory.

Top