Materjali saadame teile e-postiga
Soojuse ammutamine maapinnast ja veeallikatest ei ole selline uuendus. Läänemaailm on pikka aega kasutanud kodu kütteks maasoojust. See teema muutub kommunaalteenuste hindade tõustes üha aktuaalsemaks. Kodu kütteks mõeldud soojuspump võimaldab kütta akusid keskkonnasõbralikult, ohutult ja tasuta.
Soojuspump kütab maja loodusliku soojusega
Soojuspumbaga sarnase seadme näidis on igas kodus - see on külmkapp. See ei too mitte ainult külma, vaid ka soojust - seda on märgata seadme tagaseina temperatuuri järgi. Sarnane põhimõte on paika pandud ka soojuspumbas – see kogub soojusenergiat veest, maast ja õhust.
Seadme operatsioonisüsteem on järgmine:
Soojuspumbapaigaldistel põhinevad küttesüsteemid koosnevad kolmest komponendist:
Esiteks, sellise kütte positiivsete külgede kohta:
Sellel süsteemil on ka puudused, mida ei saa tähelepanuta jätta:
Eksperdi seisukoht
Andrei Starpovski
Küsi küsimus“Maja kütmiseks mõeldud soojuspumba saab soovi korral oma kätega teha külmkapist. Kuid see nõuab mõningaid tehnilisi teadmisi.
Seadmed erinevad soojusenergia allika ja selle edastamise meetodi poolest. Seal on viis peamist tüüpi:
Enne küttesüsteemi paigaldamist on oluline uurida saidi funktsioone. See uuring aitab kindlaks teha, milline soojusenergia allikas on parim valik. Lihtsaim viis on, kui maja lähedal on veehoidla. See asjaolu vabastab vajadusest teha mullatöid. Teine praktiline lahendus on kasutada kohta, kus tuul pidevalt puhub. Kui ei üht ega teist pole, peate peatuma mullatöödel.
Küttesüsteemil võib olla kaks paigaldusvõimalust:
Geotermilised sondid paigaldatakse tavaliselt väikesele alale, mille pindala ei võimalda paigaldada suurt torustikku. Selle süsteemi paigaldamiseks on vaja puurimisseadmeid, kuna kaevude sügavus peab olema vähemalt sada meetrit, läbimõõt on kakskümmend sentimeetrit. Sondid lastakse sellistesse kaevudesse. Kaevude arv mõjutab küttesüsteemi jõudlust.
Kui saidi ala on piisavalt suur, saate ilma puurimiseta teha ja paigaldada horisontaalse süsteemi. Sel eesmärgil maetakse mähis pooleteise meetri sügavusele. Seda süsteemi versiooni peetakse kõige stabiilsemaks ja probleemivabamaks.
Veekogudega piirkondadesse sobib kodukütteks mõeldud vesi-vesi soojuspump. Torujuhtme jaoks võib kasutada tavalisi polüetüleentorusid. Kogutud kollektor viiakse tiiki ja lastakse seal põhja. See on üks odavamaid installimisvõimalusi, mida saate ise teha.
Kohta, kus on pidevalt tuul, sobib õhu soojusenergiat kasutav süsteem. Paigaldamine ei nõua sel juhul ka erikulusid, seda saab teha käsitsi. Peate paigaldama pumba kõige rohkem ventileeritavasse kohta majast mitte kaugemal kui kakskümmend meetrit.
Soojuspumpade paigaldusi Venemaa turul esindavad järgmiste ettevõtete tooted: Vaillant (Saksamaa), Nibe (Rootsi), Danfoss (Taani), Mitsubishi Electric (Jaapan), Mammoth (USA), Viessmann (Saksamaa). Venemaa tootjad SunDue ja Henk ei jää neile kvaliteedi poolest alla.
Saja ruutmeetri suuruse maja kütmiseks on vaja kümnekilovatist paigaldust.
Tabel 1. Erinevat tüüpi pumpade võimsusega 10 kilovatti keskmine maksumus
| Pilt | Pumba tüüp | Seadmete maksumus, hõõruda | Paigaldustööde maksumus, hõõruda |
|---|---|---|---|
 | põhjavesi Import tootjad | Alates 500 000 | Alates 80 000 |
| Muld-vesi kodumaised tootjad | Alates 360 000 | Alates 70 000 | |
 | Õhk veeks Import tootjad | Alates 270 000 | Alates 50 000 |
| Õhk veeks kodumaised tootjad | Alates 210 000 | Alates 40 000 | |
 | Vesi-vesi imporditud tootjad | Alates 230 000 | Alates 50 000 |
| Vesi-vesi kodumaised tootjad | Alates 220 000 | Alates 40 000 |
Soojuspumba võtmed kätte hind on keskmiselt umbes 300 - 350 tuhat rubla. Õhk-vesi-süsteemi peetakse kõige eelarvelisemaks võimaluseks, kuna see ei nõua kalleid mullatöid.
Eksperdi seisukoht
Andrei Starpovski
Grupi "Küte, ventilatsioon ja kliimaseade" juht OÜ "GRAST"
Küsi küsimusMaailma energeetikakomitee on koostanud prognoosi soojusallikate kasutamiseks hoonete kütmisel 2020. aastaks. Selles öeldakse, et arenenud riikides saavad 75% kodudest sooja vett ja neid köetakse meie planeedi geotermilise energiaga.
Praeguseks on Šveitsis soojuspumpadega varustatud 40% kõigist uutest kodudest ja Rootsis on see näitaja tõstetud 90%-ni. Venemaa ja SRÜ riigid võtavad kodukütteks soojuspumpa vähem kasutusele, kuigi esimesed entusiastid on seda meetodit juba kasutamas, andes oma kogemusi järgijatele edasi.
Hoone kütmiseks kasutatakse energia ülekandmist madala potentsiaaliga (temperatuuri) allikast soojuskandja abil tarbijale. Tehnoloogilises protsessis kasutatakse termodünaamika seadust, mis tagab kahe erineva temperatuuriga süsteemi soojusenergia võrdsustamise: kuumaallika võimsuse ülekandmine külma tarbijale.
Keskkonnasoojuse kasutamisel suurendatakse selle temperatuuripotentsiaali kütmiseks ja sooja veevarustuseks.
Regeneratiivse soojuse allikas võib olla:
Populaarsemad on maast energiat võtvad mudelid, mille pinda soojendavad päikesekiired ning planeedi välimise ja sisemise tuuma energia. Need on märgistatud:
Soojuspumba (HP) töötamise ajal kasutatakse kolme suletud ahelat, mille kaudu ringlevad erinevad vedelikud / gaasid - soojuskandjad. Igaüks neist täidab oma funktsioone.
Õhksoojuse sissevõtmisel kasutatakse aurusti korpuse kunstlikku puhumist ventilaatorite õhuvooludega.
Vedela soojuskandja suletud tsükkel veekeskkonna või maa soojuse ülekandmiseks viiakse läbi torustike kaudu, mis ühendavad aurusti spiraali reservuaari põhja süvistatud või maasse maetud kollektoriga külmumispiirist kõrgemal kaugusel. pinnasest äärmises külmas.
Soojuskandjana kasutatakse mittekülmuvaid vedelikke, mis põhinevad alkoholi lahjendatud vesilahustel. Neid nimetatakse "antifriisideks" või "soolveteks". Kõrgema temperatuuri (≥ + 3ºС) mõjul tõusevad nad aurustisse, kannavad sinna soojust ja pärast jahutamist (≈-3ºС) lähevad raskusjõu toimel tagasi energiaallikasse, tagades pideva ringluse.
Selle kaudu ringleb freoonipõhine külmutusagens, mis "tõstab" kuumuse kõrgemale tasemele. Temperatuuri mõjul läheb see järjestikku gaasilisse ja vedelasse olekusse.
Vesi ringleb siin. Seda kuumutatakse kondensaatori spiraalis kasutamiseks tavapärases hüdroküttesüsteemis. Selle meetodi abil jõuab selle temperatuur umbes 35ºС, mis määrab selle kasutamise süsteemis "Soe põrand" pikkade torujuhtmetega, mis võimaldavad genereeritud energia ühtlaselt üle kanda kogu ruumi mahule.
Ainult kütteradiaatorite kasutamine, mis loob ruumide ruumiga väiksema soojusvahetuse mahu, ei ole nii tõhus.
Tööstus toodab erinevate jõudlusnäitajatega mudeleid, kuid need sisaldavad seadmeid, mis täidavad ülalkirjeldatud tüüpilisi ülesandeid.
Disaini variandina on joonisel soojuspump maja kütmiseks.
Siin võetakse maasoojusallikatest soojus vastu sisendtorustike kaudu ning nädalavahetustel antakse see üle maja küttesüsteemi.
Soojuspumba töö tagavad:
Nad kasutavad allikast energia saamiseks soojusvahetite projekteerimiseks kolme skeemi:
Esimene meetod on kõige vähem tõhus. Seetõttu kasutatakse seda harva kodu kütmiseks.
See meetod on kõige tõhusam. See näeb ette kaevude rajamise sügavustele 50–150 meetrit või rohkem, et mahutada 25–40 mm läbimõõduga plastmaterjalidest valmistatud U-kujuline torujuhe.
Toru ristlõikepinna suurendamine ja kaevu süvendamine parandab soojuse eemaldamist, kuid suurendab konstruktsiooni maksumust.
Kaevude puurimine sondide jaoks on kallis. Seetõttu valitakse see meetod sageli odavamaks. See võimaldab teil hakkama saada kaevikute kaevamisega allpool mulla külmumissügavust.
Horisontaalse kollektori projekteerimisel tuleks arvesse võtta järgmist:
Need mõjutavad kollektori mõõtmeid ja konfiguratsiooni. Torusid saab paigaldada:
Oluline on mõista, et sellise kollektori jaoks eraldatud ala pindala ületab tavaliselt maja vundamendi mõõtmeid 2–3 korda. See on selle meetodi peamine puudus.
See on kõige ökonoomsem meetod, kuid see nõuab asukohta süvaveehoone lähedal. Selle põhjas asetatakse kokkupandud torujuhtmed ja kinnitatakse need koormatega. Soojuspumba tõhusaks tööks on vaja arvutada kollektori minimaalne sügavus ja soojuse eemaldamist võimaldava reservuaari maht.
Selle konstruktsiooni mõõtmed määratakse soojusarvutustega ja nende pikkus võib ulatuda üle 300 meetri.
Alloleval joonisel on kujutatud kiirteede ettevalmistamist allikajärve jääle monteerimiseks. See võimaldab teil visuaalselt hinnata eelseisva töö ulatust.
Väline või sisseehitatud ventilaator puhub tänavalt õhku otse freooni aurustisse, nagu kliimaseadmes. Samal ajal ei ole vaja luua torudest mahukaid konstruktsioone ja asetada need maasse või reservuaari.
Selle põhimõtte järgi töötav maja kütmiseks mõeldud soojuspump on odavam, kuid soovitatav on seda kasutada suhteliselt soojas kliimas: pakaseline õhk ei lase süsteemil töötada.
Selliseid seadmeid kasutatakse laialdaselt vee soojendamiseks basseinides või ruumides, mis asuvad pidevalt tehnoloogilises protsessis osalevate ja võimsate jahutussüsteemidega atmosfääri soojust eraldavate seadmete kõrval. Näitena võib tuua energiatööstuse jõuautotrafod, diiseljaamad ja katlamajad.
TN-mudeli valimisel arvestage:
Uue majaprojekti loomisel võetakse arvesse selle soojusvajadusi, võttes arvesse materjalide disainiomadusi, mis tekitavad soojuskadu läbi erineva suurusega ruumide seinte, akende, uste, lagede ja põrandate. Arvutamisel võetakse arvesse mugavuse loomist konkreetse piirkonna madalaimate külmade korral.
Hoone soojussisendit väljendatakse kW-des. See peab olema kaetud soojuspumbast toodetava energiaga. Tihti tehakse arvutustes aga kokkuhoidu lubavat lihtsustust: aasta kõige külmemate päevade kestus ei ületa mitu nädalat. Selleks perioodiks on ühendatud täiendav soojusallikas, näiteks kütteelemendid, mis soojendavad boileris vett.
Need töötavad ainult kriitilistes olukordades külmade ajal ja ülejäänud aja on keelatud. See võimaldab kasutada väiksema võimsusega VT-sid.
Viitamiseks."Soolvesi" ahelate väljundvõimsusega 6÷11 kW mudelid on võimelised soojendama suhteliselt väikeste hoonete sisseehitatud mahutite vett. 230÷440-liitrise mahuga katla jaoks piisab 17 kW võimsusest, et hoida veetemperatuuri 65ºС.
Keskmise suurusega hoonete soojusvajadus hõlmab võimsusi 22÷60 kW.
See määrab struktuuri tõhususe mõõtmeteta valemiga:
Ktr=(Tout-Tin)/Tout
Väärtus "T" näitab jahutusvedelike temperatuuri konstruktsiooni väljalaske- ja sisselaskeava juures.
See arvutatakse kasuliku soojustoodangu osakaalu määramiseks kompressori kohta rakendatud energiast.
ͼ=0,5Т/(Т-То)=0,5(ΔТ+То)/ΔТ
Selle valemi jaoks määratakse tarbija "T" ja allika "To" temperatuur Kelvini kraadides.
Väärtuse ͼ saab määrata "Rel" kompressori tööks kulutatud energiahulga ja saadud kasuliku soojusvõimsusega "Рн". Sel juhul nimetatakse seda "COP", mis on lühend ingliskeelsest terminist "Coefficient of performance".
Koefitsient ͼ on muutuv väärtus, mis sõltub allika ja tarbija temperatuuride erinevusest. See on nummerdatud 1 kuni 7.
See on vale väide: tõhusus võtab arvesse võimsuskadusid lõppseadme töö ajal.
Selle määramiseks on vaja jagada väljundsoojusvõimsus rakendatud võimsusega, võttes arvesse geotermiliste allikate energiat. Sellise arvutuse korral igiliikur ei tööta.
COP koefitsient hindab soojuspumba jõudlust teatud ajahetkel konkreetsetes töötingimustes. HP töö analüüsimiseks võeti kasutusele aasta süsteemi efektiivsuse näitaja (β).
Siin tähistab tähis Qwp aasta jooksul toodetud soojusenergia kogust ja Wel - käitise poolt sama aja jooksul tarbitud elektrienergia väärtust.
See omadus on efektiivsusnäitaja vastand.
HP omaduste määramiseks kasutatakse spetsiaalset tarkvara ja tehasealuseid.
Maja kütmisel soojuspumbaga on võrreldes teiste süsteemidega:
Projekteerimisetapis ja töö ajal tuleb arvestada:
Kaasaegset kodukütte soojuspumpa toodavad sellised ettevõtted nagu:
Soojuspumba tööpõhimõte põhineb nn Carnot tsüklil, mis on teile hästi teada külmutusseadmete tööst. Tegelikult on teie köögis olev kodukülmik ka soojuspump. Kui paned sinna toitu, isegi kui see on külm, kuid mille temperatuur on siiski kõrgem kui külmiku kambri temperatuur, siis energia jäävuse seaduse kohaselt ei kao nende eralduv soojus kuhugi. Kuna sees ei tohiks temperatuur tõusta, juhitakse soojus radiaatorivõre kaudu õue, soojendades õhku köögis. Mida rohkem toitu korraga külmikusse panete, seda suurem on soojusülekanne.
Soojuspumba lihtsaim variant oleks õue paigutatud lahtine külmkapp koos radiaatoriga toas. Kuid las külmik täidab oma otseseid ülesandeid, sest juba on olemas spetsiaalsed seadmed - soojuspumbad, millel on palju suurem kasutegur. Nende tööpõhimõte on üsna lihtne.
Oletame, et väljaspool jahutusvedelik ringleb maasse asetatud torude kaudu, kuna sellel on madal temperatuur, siis neid läbides soojeneb see isegi siis, kui välistemperatuur on vaid umbes 4–5 °C. Soojusvaheti funktsiooni täitvasse aurustisse sisenedes eraldab jahutusvedelik saadud soojuse süsteemi siseringi, mis täidetakse külmutusagensiga. Isegi sellest soojusest piisab, et külmutusagens muutuks vedelast gaasiliseks.
Edasi liikudes liigub gaas kompressorisse, kus see kõrgsurve toimel kokku surutakse ja selle temperatuur tõuseb. Kuumaks muutunud gaas siseneb kondensaatorisse, mis on ühtlasi soojusvaheti. Selles kandub soojus kuumalt gaasilt maja küttesüsteemi kuuluva tagasivoolutorustiku jahutusvedelikku. Pärast soojuse eraldamist gaas jahtub ja muutub uuesti vedelaks, samal ajal kui kuumutatud jahutusvedelik siseneb kuuma veevarustus- ja küttesüsteemi. Laiendaja paisuventiili läbides siseneb veeldatud gaas uuesti aurustisse - tsükkel on suletud.
Külmal aastaajal töötavad soojuspumbad maja kütmiseks ja soojuse korral - jahutamiseks. Sel juhul on tööpõhimõte sama, ainult suvel siseneb soojus jahutusvedelikku seest, mitte väljast.
Suletud tüüpi maasoojuspumbad pumpavad jahutusvedelikku - õhku või vett läbi torude, mis on asetatud sügavale maasse ja asetatakse piki reservuaari põhja. Suletud tsükkel on keskkonnasõbralikum. Suletud tüüpi kuuluvad vertikaalse ja horisontaalse soojusvahetiga pumbad, mida kasutatakse siis, kui läheduses pole veekogusid. Vertikaalseid soojuspumpasid kasutatakse siis, kui maa-ala, millel maja asub, on väike. Mõnikord paigaldatakse läheduses puuritud kaevudesse vertikaalsed pumbad.
Soojuspumba paigaldamise tööde maht hõlmab sisemisi elektritöid, välistorustike ja sisemiste õhukanalite paigaldamist.
Soojus- või maasoojuspump kogub keskkonnast soojusenergiat, muundab selle külmutusagensi abil ja varustab sellega kodu küttesüsteemi.
Seadme põhikomponendid: kompressor, soojusvaheti, tsirkulatsioonipump, automaatika, toiteahel. Pump on võimeline võtma soojust kolmest allikast.
Arutelulõimede järgi otsustades on meil kaks nõudlust - vesi ja pinnas. See on tingitud temperatuuripiirangutest - allikas peab olema positiivne. Toiteahela asukoht on horisontaalne või vertikaalne. Esimesel juhul rajatakse kiirtee alla külmumistaseme - 1,5 meetri sügavusest. Või reservuaari põhja, isegi sealsete tugevate külmade korral - kuni + 4⁰С. Kontuuri pikkus sõltub köetava ruumi mõõtmetest ja pumba võimsusest. Teises puuritakse kaevud sondide jaoks, keskmine sügavus on 50–70 meetrit. Piastrov, A V, üks foorumi liikmetest ja soojuspumba omanik, kirjeldas vertikaalset süsteemi nii.
Piastrov A V FORUMHOUSE liige
Soojust koguvad geotermilised sondid – silmustega torujuhe, mille kaudu ringleb etüleenglükool. Nad laskuvad 50–70 meetri sügavustesse kaevudesse. See on väline ahel ja kaevude arv sõltub soojuspumba võimsusest. 100-ruutmeetrise maja jaoks on vaja kahte sondi - kahte kaevu.
Soojuspump soojendab erinevalt gaasi-, söe- või elektrikateldest keskkonda keskmiselt kuni 40⁰C. See on optimaalne temperatuur, mille juures seadmete kulumine on minimaalne ja elektritarbimine minimaalne. Tavaliste radiaatorite puhul sellistest indikaatoritest ei piisa. Seetõttu ei kasuta nad soojuspumbaga tavaliselt torusid ja akusid, vaid sooja põrandat. Sellise jahutusvedeliku kuumutamisega on see tõhusam. Ainult torude vaheline samm peaks olema väiksem. Tasub arvestada, et soe põrand seab mööbli valikule piiranguid ja kuivatab õhku. Täiendav niisutus on vajalik. Suvel võivad põrandad jahutada.
Soojuspumba peamine eelis on kõrge kasutegur, iga tarbitud kilovati elektrienergia kohta toodab see umbes 5 kW soojust. Lisaks pole töö käigus füüsilist pingutust, jäätmeid ja süsinikmonooksiidi.
Lisaks puudub sõltuvus gaasitöötajatest ja ametiasutuste käest heakskiitmiseks pöördumisest. Ja katlaruumi nõuded pole nii ranged. Pärast käivitamist on tegevuskulud minimaalsed. Makstakse ainult elektrit, keskmine võimsuspump tarbib umbes 4 kW tunnis. Kaasaegsed mudelid on impulss, nad ei tööta pidevalt, vaid lülituvad vajadusel sisse. See vähendab töötundide arvu hooajal ja energiakulusid.
Maakütte peamiseks miinuseks on emissiooni hind, isegi Hiina või kodumaine agregaat, Euroopa kaubamärkidest rääkimata, maksab mitu tuhat eurot. Koos välise vooluahela paigutuse ja paigaldusega toob rõõm sadu tuhandeid rublasid. Ekspertide ja omanike arvutuste kohaselt tasub pump end ära mõne aastaga. See töötab tasuta allikaga, võrreldes tonni söe või küttepuude kuubiku maksumusega on kokkuhoid märkimisväärne. Kuid kõigil pole pool miljonit lisavarustust ja kasutuselevõttu.
Kui saidi lähedal on veehoidla, osutub see palju odavamaks, kulukaks puurimiseks pole kulutusi.
Töötavad kaevud optimeerivad ka protsessi, muutudes soojusallikaks. Seda kinnitab foorumlane. det maros Ust-Kamenogorskist. Ta töötab ettevõttes, mis toodab ja paigaldab soojuspumpasid. Seetõttu mõistab ta olukorda põhjalikult ja vastas filiaalis osaleja küsimusele, kas tal on vaja sonde, kui kohapeal on kaevud, vastas ta ammendavalt.
det maros FORUMHOUSE liige
Miks sa pead sondidega vaeva nägema, kui vett on piisavalt. HP kaudu sõidate ühest kaevust teise. Sondidega askeldame siis, kui platsil pole vett või post on väike, ei kata vajadusi. 10 kW võimsusega pumba jaoks on vaja 3 kuubikut.
Suurim kokkuhoid saavutatakse aga siis, kui soojuspump on käsitsi kokku pandud. Juhtsõlm on kompressor, need on võetud võimsatest kliimaseadmetest ja split-süsteemidest, nende tehnilised parameetrid on sarnased. Soojusvahetid müüakse valmis kujul, kuid mõnel meistrimehel õnnestub need vasktorudest jootma. Külmutusagensina kasutatakse freooni, seda müüakse ka balloonides. Kontrollerid, releed, stabilisaatorid, kõik elemendid eraldi maksavad poole vähem kui valmiskomplektis.
Enamasti korraldatakse omatehtud tooteid tiikide kohale või siis, kui kaev on juba olemas. Tänu sellele, et lõviosa kuludest langeb pinnasetöödele ja nende pealt on maksimaalne kokkuhoid.
meistrimees aparaat2, Riiast, kogus ta maasoojust ja postitas selle kohta fotoreportaaži koos kõigi toimingute üksikasjaliku kirjeldusega.
aparat2 liige FORUMHOUSE
Panin HP kokku kahest ühefaasilisest kompressorist, kumbki 24 000 BTU (7 sq. H. Cold). Tulemuseks oli kaskaad soojusvõimsusega 16-18 kilovatti, elektrikuluga umbes 4,5 kW tunnis. Valisin kaks kompressorit, et oleks vähem voolusid, ei hakka korraga käima. Vahepeal elatakse ainult teisel korrusel ja piisab ühest kompressorist. Ja pärast ühte katsetamist parandan teist kujundust.
Samuti otsustas foorumlane mitte kulutada raha valmis plaattüüpi soojusvahetitele. Nad on veetöötluse suhtes nõudlikud ja maksavad palju. Ta kombineeris omatehtud soojusvaheti akuga, et tootlust suurendada. Tulemuseks oli töökorras paigaldus kordades odavam kui ostetud.
Soojuspumbad on aga alternatiiviks, kui gaasi pole ja suuri küttepindu pole. Isegi süsteemi ise kokkupanemisel on komponentide maksumus kindel. Teemat saab filiaalis lähemalt uurida, seal on palju kasulikke näpunäiteid, foorumi liikmed jagavad oma kogemusi, arutavad erinevaid mudeleid. abi kokkupanekul. Ja videos olevad võimalused suure maja kütmiseks ilma gaasita on hea näide. Puitmajade omanikele - video
