Varmepumpe: driftsprinsipp, bruksområder

Drevet av FORUMHOUSE

Vi får varme ved å brenne tre, kull, oljeprodukter og gass. Men disse oppvarmingsmetodene som er kjent for oss er faktisk primitive og farlige: de kaster bort ressursene på jorden og forurenser atmosfæren. Dette kan ikke fortsette lenge. Derfor blir tradisjonelle metoder erstattet av energieffektive teknologier som kan generere varme fra jorden og luften uten å skade naturen.

Hva er en varmepumpe?

Varme finnes overalt: i luft, vann og jord. En varmepumpe er en oppvarmet transformator, en enhet som tar varme fra omgivelsene og overfører den til varme- og varmtvannsforsyningssystemet. Når en varmepumpe er i drift, brukes ikke energi på direkte oppvarming av kjølevæsken, men på å pumpe og konvertere varme fra omgivelsene til huset. Dermed oppnås en høy energieffektivitet av enheten: Når 1 kilowatt strøm forbrukes til kompressorens drift, genereres 3-5 kW termisk energi (termisk koeffisient COP er 3-5 enheter).

Hva slags varmepumper er det?

Varmepumper er klassifisert i tre typer:

• Aerotermisk (luft), som mottar termisk energi fra atmosfæren.
• Geotermisk, utvinner varme fra jorden.
• Aquathermal (vann) - en klasse utstyr som bruker varmen i vannmiljøet: elver, innsjøer, sjø, underjordisk akvifer.

Den aerotermiske pumpen trekker varme gjennom en luftvarmeveksler - en utendørs radiator. Jordkildepumper mottar varmeenergi fra bakken gjennom geotermiske felt - disse legges horisontalt under overflaten på jordrørene, eller borehullene (sonder) der rørene er installert vertikalt. Sondene kan også plasseres i en vinkel, siden ikke alle områder har muligheten til å bore i dybden. Samlere av den akvatermiske pumpen plasseres i et reservoar eller vannbrønn.

Jordvarmepumper fungerer mer effektivt på grunn av stabile bakketemperaturer hele året. Med aerotermiske pumper synker den termiske koeffisienten (COP) ved en utetemperatur på -15 ° C. Vannvarmepumper er avhengig av vannets kvalitet: alger, kalk, korrosjon - disse faktorene reduserer enhetens ytelse betydelig.

Hvordan fungerer en luftkildevarmepumpe?

Driften av en hvilken som helst varmepumpe er delt inn i tre trinn:

• oppsamling av varme fra miljøet;
• en økning i temperaturen på den oppsamlede varmen;
• varmeoverføring til varmesystemet og varmtvannsforsyning.

Den eneste forskjellen er metoden for å skaffe varme av lav kvalitet fra miljøet. Med en luftkildevarmepumpe gjøres dette som følger:

• Kjølemediet sirkulerer gjennom fordamperen til luftvarmepumpen - freon. Det er en frostvæske og svært flyktig væske som koker ved lave temperaturer. Freon-temperaturen er alltid lavere enn lufttemperaturen, og kjølemediet koker derfor under dens innflytelse og omdannes til damp. Dette kalles termisk differensiell varmeoverføring.
• Freondamp kommer inn i kompressoren, der den komprimeres. Under påvirkning av høyt trykk oppvarmes kjølemediumdampen: temperaturen på den komprimerte freondampen kan nå 128 ° C. Denne varmen kommer inn i kondensatoren.
• I kondensatoren overfører varm freon-damp varmeenergi til varme- og vannoppvarmingskretsen. Når varmeenergien frigjøres, avkjøles dampen og blir igjen en flytende tilstand, men holder samtidig et høyt trykk. Og temperaturen på kjølemediet på dette stadiet er fortsatt ikke tilstrekkelig for en ny syklus med varmeabsorpsjon fra miljøet. Derfor, etter varmeveksleren, går freon gjennom gassventilen, hvor trykket synker og temperaturen synker. Etter det går kjølemediet til den eksterne kretsen for en gjentatt syklus.

Hvordan fungerer en geotermisk og akvaterm varmepumpe?

Prinsippet for drift av disse varmepumpene er bare forskjellig i utvinning av varme fra omgivelsene. Her fungerer en krets av rør lagt under jorden eller nedsenket i vann som en varmeveksler. Det er ikke et kjølemiddel som sirkulerer gjennom rørene, som i luftpumper, men et mellomledd - propylenglykol, alkohol eller en vann-glykolblanding. Det er disse væskene som akkumulerer varme fra vann eller jord og overfører den til fordamperen på installasjonen.

Kjølevæsken kommer inn i fordamperen, varmer freon og omdanner den til damp. Freondamp passerer gjennom kompressoren, der den komprimeres og varmes opp. Etter det kommer den også inn i kondensatoren, hvor den overfører varme til oppvarming og varmtvannsforsyning. Syklusen avsluttes når kjølemediet passerer gjennom strupeventilen, hvor trykkavlastnings- og kjøleprosessen finner sted. Den avkjølte freon kommer inn i fordamperen igjen.

For å si det enkelt: varmen fra luft, vann eller jord er bare nødvendig for å koke freon og gjøre det om til damp. Videre oppvarmes damp i kompressoren til høye temperaturer under påvirkning av trykk, hvis energi brukes til å varme opp vann i oppvarmingssystemet og varmtvannsforsyning. På denne måten blir lavverdien til det ytre miljøet konvertert til høye temperaturer i varmekretsens varmemedium.

Hvordan forbedrer du effektiviteten til en varmepumpe?

Varmesystemet spiller en viktig rolle i ytelsen til en varmepumpe. Utstyret fungerer mest effektivt med varmesystemer med lav temperatur: gulvvarme; vifteenhet (viftevarmeveksler). Faktum er at varmepumpen fungerer så effektivt som mulig ved en temperatur på 35-40 ° C ved utløpet, og dette tilsvarer den optimale temperaturen til oppvarmingsmediet i gulvvarmesystemet for vann eller luftoppvarming.

Kan varmepumpen avkjøles?

Varmepumper kan ikke bare varme, men også kjøle seg - brukes til klimaanlegg. Det vil si at enheten kan ta varmen fra rommet og fjerne den utenfor i henhold til samme prinsipp, men bare i motsatt rekkefølge. Et kjøleskap er også en varmepumpe. Dette husholdningsapparatet produserer ikke kulde, det fjerner ganske enkelt all varme fra det forseglede varmeisolasjonskammeret.

I hvilke områder brukes varmepumper?

Varmepumper brukes til oppvarming og klimaanlegg til industrielle anlegg, kommunale bygninger, fleretasjes og private boliger. Denne teknologien er i stand til å erstatte alle tradisjonelle oppvarmingsmetoder. Et eksempel på dette er Sverige, hvor mer enn 90% av bygningene til forskjellige formål varmes opp ved hjelp av varmepumper. Geotermiske og aerotermiske pumper er utbredt i Europa, USA, Japan.

Hvem passer denne typen oppvarming til?

Varmepumpen trenger bare strøm for å fungere. Denne typen oppvarming er egnet for private hus som ligger langt fra gassledninger eller der gassforbindelse er urimelig dyr. Varmepumpen er perfekt for ikke-gassiserte bosetninger der det ikke er nok kraft til å installere en elektrisk kjele. Denne typen oppvarming er populær blant de som ikke ønsker å leve på en "pulverfat", det vil si at den passer for folk som frykter kvelning eller eksplosjon hvis gass lekker. Varmepumpen kan brukes i næringsbygg som energieffektiv oppvarming.

Hva er farene med en varmepumpe?

Varmepumpen brenner ikke drivstoff; det produserer ikke skadelige utslipp i atmosfæren og avfall i miljøet. Det er en brann / eksplosjonssikker og miljøvennlig enhet. Kjølemediet sirkulerer i en lukket krets og utgjør ingen fare for naturen og mennesker.

Hva skal du se etter når du velger en varmepumpe?

Som vi nevnte, er varmepumper delt inn i tre typer: aerotermisk, akvatermisk og geotermisk. De første arbeider fra atmosfærisk varme, og de har to betydelige ulemper: temperaturfall og regelmessig forurensning av radiatoren. Ved sterk frost synker den termiske koeffisienten (COP) til 1, i stedet for den deklarerte 3-5. Og også den konstante forurensningen av utendørs radiatorer reduserer effektiviteten til aerotermiske pumper. Disse installasjonene er mer egnet for tempererte klimaer med milde vintre.

Akvatermale pumper krever kvaliteten på vannet og effektiviteten deres synker når kjølevæskekretsen blir skitten eller dekket av avleiringer.

For våre forhold er det beste valget geotermiske varmepumper. "Jord-vann" -systemet er det mest praktiske, pålitelige og effektive for oppvarming og varmtvannsforsyning hjemme. Dette skyldes den nesten konstante jordtemperaturen gjennom året. Geotermisk felt er lagt under nivået for jordfrysing, noe som gjør at installasjonen kan fungere stabilt og produsere en høy termisk koeffisient. For eksempel COP av FH-serie geotermiske varmepumper (ФХ-401, FH-405, FH-415) opptil 5 enheter!

Når du velger utstyr, er det viktig at det ikke bare varmer vann banalt, men også har avanserte egenskaper som oppfyller kravene til en moderne varmepumpe. Ta for eksempel geotermisk varmepumpe IQ (inverter) ФХ-415. Installasjonen er utstyrt med: en enhet for ekstern tilgang; automatisk omstart i tilfelle strømbrudd; beskyttelse av sirkulasjonspumper; fase ubalanse beskyttelse; klimakontrollmodus for lufttemperatur; ukentlig arbeidsplan; væravhengig modus kontroll av varmeelementet til varmtvannstanken; ikke-flyktig minne; lydisolert hus. Dette garanterer påliteligheten, holdbarheten og høy energieffektivitet av utstyret.

Hva synes du om slike varmesystemer? Skriv i kommentarene.

Venner, det er allerede mer enn 85 tusen av oss! Lik, abonner på kanalen, del publikasjonen - vi jobberslik at du får nyttig og relevant informasjon!

Les også:

• Ingen støv og støy: hvordan du klipper en bølgeskifer med en spiker.
• Hvilke trær er jord dehydratorer, og hva er bedre å plante i nærheten av en brønnbasseng.

Se videoen - Matt eller blank? Hvordan velge maling til hjemmet ditt.