Bei der Auswahl einer Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen ist es wünschenswert zu wissen, was eine Wärmepumpe ist. Ein solches Design wird im Ausland aktiv eingesetzt, in Russland ist eine solche Konfiguration ein Novum. Dies liegt an den hohen Kosten für die Ausrüstung und deren Installation sowie an unzureichenden Kenntnissen über alle Feinheiten und Vorteile dieses Geräts. Als Referenz: Mehr als 90 % der Häuser in Norwegen und Schweden werden auf diese Weise beheizt. Betrachten Sie die Merkmale und Eigenschaften dieses Designs.
Beschreibung
Was ist eine Wärmepumpe? Dieses Gerät ist eine Pumpe, die potenziell geringe Wärmeenergie aus der Umgebung aufnimmt und an Wärmeversorgungssysteme mit erhöhter Temperatur überträgt. Es ist erwähnenswert, dass die meisten natürlichen Ressourcen Energiereserven haben, einschließlich Frost. Selbst im härtesten Winter kann ein Haus mit natürlicher Energie beheizt werden.
Modifikation der betrachteten Geräte hängt von der Art der empfangenen Energiequelle (Erde, Luft, Wasser) ab. bei den meistenEin beliebtes und praktisches Gerät ist eine Erdwärmeanlage, die die Energie des Bodens umwandelt. Zudem ist es optimal auf wohnklimatische Gegebenheiten abgestimmt. Dies ist ziemlich relevant für fast alle Regionen der Russischen Föderation.
Funktionsprinzip
Eine Erdwärmepumpe für ein Eigenheim arbeitet nach einem von drei Prinzipien:
- Durch ein spezielles Rohr im Brunnen wird Grundwasser an die Oberfläche gefördert. Sie haben ein bestimmtes Temperaturregime, passieren den Wärmetauscher und übertragen die verfügbare Wärme, die das Haus heizt. Danach fließt das Wasser auf natürliche Weise zurück (stromabwärts).
- Ein Behälter mit Frostschutzmittel wird in das Brunnenloch bis zu einer Tiefe von 70-100 Metern abgesenkt, dessen Temperatur sich von der des umgebenden Bodens unterscheidet. Die Erdwärmepumpe beschleunigt die Flüssigkeit und fördert sie dann zum Wärmetauscher. Als Ergebnis dieses Vorgangs wird Wärme freigesetzt.
- Bei dieser Option ist das Bohren eines Brunnens nicht erforderlich. Es ist erwähnenswert, dass sich das Haus in der Nähe des Stausees befinden sollte. Die Arbeitsleitung wird am Teichboden verlegt, wodurch Wasser mit weiterem Wärmeentzug gepumpt wird. Die Nuance dieser Methode ist die ausreichende Tiefe des Reservoirs, die es ermöglicht, Energie unter dem Eis aus bis zu 15 Kubikmetern verfügbarem Wasser zu extrahieren.
Der Betrieb eines geothermischen Systems ermöglicht wie andere Analoga nicht nur das Heizen des Wohnsektors, sondern auch das Heizen der Garage, des Gewächshauses und anderer Kommunikationsmittel.
Würde
Was eine Wärmepumpe ist und wozu sie dient, ist oben angegeben. Sehen wir uns als Nächstes die Vorteile dieses Systems an.
- Hohe Effizienz. Etwa 4-6 Kilowatt Wärmeversorgung kommen aus einem Kilowatt Verbrauchsmaterialien (Strom). Dies ist eine Größenordnung größer als bei herkömmlichen Brennstoffkesseln.
- Die Autonomie des Geräts liegt darin, dass für seinen Betrieb kein organisches Material benötigt wird. Damit entfällt das Problem der Verlegung der entsprechenden Kommunikation.
- Vielseitigkeit. Ein Set kombiniert Wasser-, Wärme- und Kühleinheiten.
- Hohe Sicherheitsstufe. Im Gegensatz zu Boilern, die explodieren oder Feuer fangen können, enthält diese Konstruktion keine Elemente, die bei Erwärmung einen Brand verursachen könnten. Darüber hinaus sind alle Teile sicher für die Umwelt und thermische Extreme.
- Die Zuverlässigkeit des Geräts wird durch die eingebaute Automatisierung garantiert, die von einem Bediener ohne besondere Kenntnisse gewartet werden kann.
- Lange Lebensdauer. Das Gerät hat eine Lebensdauer von 30 bis 50 Jahren, was viel länger ist als bei herkömmlichen Heizsystemen.
Funktionen
Der Betrieb einer Wärmepumpe ist nicht nur wirtschaftlich, sondern auch praktisch. Davon zeugen folgende Tatsachen:
- Mindeststandort für die Anordnung (die Sonde befindet sich im Untergrund, was eine Beschädigung ausschließt);
- Umwelt ist nicht verschmutzt, die alle internationalen Standards erfüllt;
- kein besonderesGenehmigung zur Installation dieser Ausrüstung, was den Papierkram während der gesamten Bauphase erheblich vereinfacht;
- Der Bau amortisiert sich in ein paar Jahren.
Betrieb und Wartung
Die Bedienung einer Wärmepumpe für zu Hause ist identisch mit der Bedienung eines Kühlschranks, den jeder kennt. Der Unterschied besteht darin, dass statt Kälte Wärme erzeugt wird. Freon ist der Wirkstoff in diesem System. Es ist ein flüssiges Gas mit niedrigem Siedepunkt. Beim Verdampfen nimmt es Wärme auf und gibt sie im Kondensationsprozess zurück. Um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten, sollten die Maße des Aufsatzes die Maße eines handelsüblichen Waschautomaten nicht überschreiten.
Wärmepumpe - Innenkreislaufprinzip:
- Arbeitssystem befindet sich im Wasser oder im Untergrund;
- das Konstruktionsschema umfasst einen Kollektortauscher und verbindende Rohrleitungen mit interner Wechselwirkung mit der Versorgung aus dem Boden oder Wasser;
- das System enthält Kommunikationsgeräte, die für die allgemeine Konfiguration konfiguriert sind;
- es ist möglich, das System zu steuern, indem der Prozess über einen PC oder ein Tablet (Smartphone) gesteuert wird.
- Kühleinheit ist für die zentrale und lokale Aufstellung von Kühlsystemen konzipiert;
- es gibt eine zusätzliche Pumpeneinheit, die für die Fußbodenheizung zuständig ist.
Designnuancen
Das Wärmepumpensystem sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die gesamte Fläche. Es werden keine Überhitzungszonen beobachtet,Die maximale Temperatur des Kühlmittels überschreitet normalerweise 33 Grad nicht. Statistiken zeigen, dass die Einsparungen im Vergleich zu Standardheizkörpern um 2-3 Prozent geringer sind.
Konstruktiv wird diese Art der Heizung in zwei Varianten unterteilt: bivalente und monovalente Systeme. Beide Konfigurationen umfassen einen Wärmetauscherverteiler und Radiatoren mit Verbindungsrohren. An sie werden auch Armaturen mit Dichtungen und Hähne angeschlossen.
Heizung
In Regionen mit rauem Klima ist es sinnvoller, ein Haus mit einer Wärmepumpe in bivalenter Bauweise zu beheizen. Dank der zweiten Wärmequelle wird der Bereich der zugeführten Temperaturen erweitert, wodurch Temperaturen bis zu 20 Grad Celsius erreicht werden können.
Bemerkenswert ist, dass die Leistung beim Einbau einer Wärmepumpe auf 75-80 Prozent der möglichen Wirkung begrenzt ist. Die fehlenden Parameter werden durch eine zusätzliche Wärmequelle kompensiert. Gleichzeitig sind die Leistungsunterschiede unbedeutend. Wenn wir uns auf eine vollwertige Heizung mit einem geothermischen System konzentrieren, ist es möglich, eine elektrische Wasserheizung an das System anzuschließen, die normal funktioniert, wenn die Umgebungstemperatur nicht unter 20 Grad unter Null fällt.
Vergleich mit alternativen Quellen
Die Installation einer Wärmepumpe ist in Regionen relevant, in denen es keine globale Gaspipeline gibt, und es ist nicht immer rentabel und praktisch, eine Wärmequelle in Flaschen zu kaufen. Im Vergleich zu Holz und Kohle ist das betreffende System viel effizienter und nichterfordert erhebliche Arbeitskosten.
Weitere Vorteile:
- Flüssigkältemittelkessel erfordert eine erhebliche Menge an Rohmaterial und einen speziellen Raum, der für kleine Landhäuser ungeeignet ist;
- Elektroheizung ist wesentlich teurer;
- Gasanlagen sind auch teuer und erfordern alle möglichen Genehmigungen und Installationsvorschriften.
Trotz der Tatsache, dass die Installation einer Wärmepumpe teurer ist als die Installation einer Gasanlage, muss Energie aus der Umwelt nicht nachträglich monatlich bezahlt werden. Der wirtschaftliche Effekt wird sich bereits in wenigen Monaten bemerkbar machen.
Payback
In einem Zahlenwert lässt sich die Leistung des betreffenden Aggregats nicht so einfach berechnen. Diese Informationen hängen von den Anschaffungskosten des Geräts und seinen Betriebsbedingungen ab. In jedem Fall ist der Energieverbrauch des angegebenen Geräts 3-4 Mal geringer als bei alternativen Heizsystemen.
Maximale Effizienz wird erreicht, wenn folgende Regeln eingeh alten werden:
- Der beheizte Raum muss auf einen Verlustparameter von mindestens 100 W/qm isoliert werden. m. Diese Beziehung ist ein entscheidender Faktor für die Rentabilität der Installation einer Wärmepumpe.
- Die betreffenden Geräte sollten an Niedertemperatur-Heizquellen angeschlossen werden. Der thermische Bereich dieser Lieferanten sollte zwischen 30-40 Grad Celsius variieren (warme Böden, Konvektoren, Klimaanlagen usw.).
Installation und Wartung
Der Wärmetauscher im Gesamtsystem ist der "langmütigste" Knoten. Bei der Installation werden häufig Fehler gemacht, indem die Arbeitsdurchmesser von Rohren unterschätzt werden. Zieht man die Materialeinsparungen ab, ist es wünschenswert, Polyethylenleitungen und -verbinder zu verwenden, die thermische Schwankungen gut vertragen. Von der Verwendung von Polypropylen wird dringend abgeraten.
Verbinden Sie alle Teile der Rohrleitung mit Elementen, die den Anforderungen der unterirdischen Installationsregeln und der Zuverlässigkeit entsprechen. In diesem Fall sollten Sie keine billigen Klemmverschraubungen verwenden, die nach mehreren Monaten Betrieb undicht sind. Die beste Option ist das Elektroschmelzschweißen.
Es ist wichtig, Dichtungen für Brunnen richtig zu verwenden, die es ermöglichen, einen maximalen Kontakt der Thermosonde mit dem Boden zu gewährleisten. Zu diesem Zweck werden vorbereitete Nester im Boden mit einer Zusammensetzung gefüllt, deren Wärmeleiteigenschaften nicht geringer sind als die des Bodens selbst. Es kann Sand mit einem kleinen Einschluss von Zement oder Beton sein. Schotter und ähnliche Lösungen mit spitzen Bestandteilen sind am besten ausgeschlossen.
Typische Fehler
Um zu verstehen, was eine Wärmepumpe ist, müssen Sie sich an die typischen Fehler erinnern, die Benutzer bei der Installation dieses Geräts machen.
Dies bezieht sich auf:
- Leitfähige Leitungen des Primärkreises nicht ausreichend lang. Dies ist mit dem Einfrieren des Kältemittels behaftet, das Problem wird behoben, indem die Rohrleitung neu verlegt oder ein zusätzlicher Kreislauf ausgestattet wird.
- VerringernDurchmesser konjugierter Elemente. Dadurch wird die Leistung der gesamten Anlage reduziert, was eine Neuverlegung des Wärmetauschers erfordert.
- Die maximal enge Anordnung der Fäden des Kreislaufs führt zum Gefrieren der Flüssigkeit im System. Eine zusätzliche Umgehung oder Umgest altung der bestehenden Struktur ist erforderlich.
- Verwendung von Klemmverschraubungen und Polypropylenteilen. Das Kältemittel im System gefriert, seine Leckage wird an den Verbindungsstellen beobachtet. Der Ausweg aus der Situation besteht darin, das Objekt abzubauen und gemäß einem neuen Projekt zu verlegen.
Zusammenfassen
Basierend auf den obigen Informationen wird die Wärmepumpe eine gute und wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen Heizmethoden sein. Die Installation solcher Geräte garantiert dem Eigentümer zusätzlich zu den angegebenen Vorteilen die Unabhängigkeit von externen Faktoren (Unterbrechungen der Gas- oder Stromversorgung). Außerdem ist natürliche Energie kostenlos und in unbegrenzter Menge verfügbar.
