Tepelné čerpadlo – rady ohledně výběru, charakteristiky

Tepelná čerpadla jsou poháněna bezplatnými a obnovitelnými zdroji energie. Know-how získává latentní teplo z vody, půdy a dokonce i vzduchu. Tento typ dodávky teplé vody a vytápění prostor je relativně nový. Inženýrský systém proto vyžaduje pečlivý výběr a informovaná rozhodnutí..

Obsah:

Zařízení a princip činnosti tepelného čerpadla

Vědci hledají alternativní zdroje energie. Důvodů je několik. Hlavní z nich jsou: omezené zdroje půdy, úspory nákladů a ekologičnost systémů.

Tepelné čerpadlo je jedním z příkladů využití energie z okolního prostředí. Pochází z půdy, vzduchu nebo vody. Proto jsou zařízení rozdělena do následujících typů: „solanka – voda“, „vzduch – voda“ a „voda – voda“. Teplo může také jít přímo do vzduchu ventilací..

Myšlenka tepelných čerpadel se zrodila v roce 1982 ve Velké Británii. O tři roky později jej Peter Ritter von Rittinger vylepšil a implementoval první takový systém na světě. Je oficiálním vynálezcem tepelného čerpadla..

Následoval Robert Weber, který začal těžit energii z půdy. A k tomu ho přiměla nehoda. Když se dotkl horké dýmky, uvědomil si, že teplo samovolně uniklo. A dá se znovu použít.

Experimenty začal řídit vodu spirálovitým potrubím a současně ohřívat vzduch a vodu. Tak byl vyvinut princip fungování tepelného čerpadla..

Dnes se s jeho pomocí takové objekty zahřívají:

  • soukromé domy,
  • dětské vodní parky,
  • vzdělávací zařízení,
  • kancelářská centra,
  • bazény,
  • nákupní centra.

U tepelného čerpadla je pod povrch půdy položeno potrubí. Tepelný nosič prochází jeho strukturou a ohřívá se o několik stupňů. Ve výparníku je shromážděné teplo přeneseno do čerpadla. Současně chladivo vře při vysokém tlaku a teplotě -50 ° C. V kompresoru se vytvářejí páry. Nízkotlaká energie pod tlakem se mění na vysoce kvalitní energii. Dále v kondenzátoru probíhá výměna tepla mezi horkým plynem a tepelným nosičem. Ohřátá voda vstupuje do vodovodního systému a ochlazené chladivo dále cirkuluje ve struktuře.

Tepelná čerpadla mají následující vlastnosti:

  • cena,
  • vyhřívaný prostor místnosti,
  • Napájení,
  • rozměry obsazené zařízením,
  • Zdroj energie,
  • spotřeba energie,
  • život.

Systém je instalován, a to jak při stavbě nového domu, tak při izolaci starého.

Výhody a nevýhody systému

Tepelné čerpadlo pro vytápění má oproti plynovým kotlům na tuhá paliva řadu výhod:

  • Požární bezpečnost,
  • uvolněte skrytou energii z prostředí,
  • zjednodušené požadavky na větrání místnosti,
  • možnost klimatizace v horkém počasí,
  • autonomie,
  • snadnost řízení,
  • bez komína,
  • relativní kompaktnost zařízení,
  • bezhlučnost,
  • není výbušný,
  • žádný zápach paliva,
  • provoz 16 – 20 let před generální opravou.

Na druhou stranu má systém své nevýhody:

  • topná voda na maximální hodnotu 50 – 60 ° С,
  • velká velikost státního cla na dovoz zařízení,
  • dlouhodobá návratnost systému za 5 – 10 let,
  • potřeba jednorázového velkého příspěvku finančních prostředků,
  • složitost instalace podzemních lokalit,
  • malé praktické využití v zemi,
  • snížení účinnosti čerpadla při větším ohřevu vody.

Typy zařízení

Kompresní čerpadla pracují z elektrické sítě a absorpční čerpadla jsou stále poháněna palivem.

V závislosti na typu zdroje energie jsou topná zařízení rozdělena na geotermální tepelná čerpadla, analoga vzduchu a systémy založené na druhotných surovinách..

Geotermální systémy využívají teplo ze spodní / povrchové vody nebo půdy. Jsou zavřené nebo otevřené..

Uzavřené systémy se dělí na:

  • horizontální čerpadla se sběrným zařízením umístěným pod úrovní zamrzání půdy,
  • vertikální s ponořením kolektoru do studní do hloubky 100 – 200 m,
  • vodní čerpadla s absorpčními kroužky v nádržích.

Otevřená čerpadla vrací vodu zpět poté, co prošla potrubím. V praxi je to možné s velkou rezervou a po obdržení povolení od úřadu pro životní prostředí..

Tepelná čerpadla vzduch odebírají latentní teplo ze vzduchových hmot při teplotách až -20 ° C.

Teplo potrubí, tj. Sekundární teplo, je vhodné využít ve velkých průmyslových podnicích.

Čerpadla mohou generovat 100% tepla do prostor nebo mohou sloužit jako dodatečný zdroj tepla. Takové vykořisťování se nazývá monovalentní a bivalentní..

Řada moderních klimatizací plní funkci ohřevu vzduch-vzduch. Jejich teplotní rozsah je však omezený. Pokud tepelné čerpadlo poskytuje celoroční teplo, pak samostatný analog při negativních teplotách nefunguje..

Výpočet a výběr tepelných čerpadel pro domácnost

Při instalaci čerpacího topného systému je lepší dát přednost podlahovému vytápění než radiátorům. Protože čím menší je teplotní rozdíl mezi zdrojem tepla a jeho požadovanou úrovní, tím je vytápění účinnější..

Je důležité pochopit, zda web umožňuje instalaci kolektoru. Horizontální síť vyžaduje velkou plochu. Současně nad ním nelze postavit struktury, protože půda nedostane potřebnou sluneční energii..

Pokud má dům dobrý ventilační systém, lze do něj integrovat systém ohřevu vzduchu..

Výkon tepelného čerpadla je zvolen v závislosti na režimu jeho použití. Pamatujme, že existuje monovalentní a bivalentní použití zařízení. U nás chladné období trvá malou část času, konkrétně 35 – 40 dní s teplotami pod -10 ° C. Proto je v tomto období účelnější připojit tradiční vytápění. A zbytek – bivalentní tepelná čerpadla pro domácnost ke snížení nákladů na systém. To ušetří peníze za práce na zemi při instalaci komplexní topné sítě. V tomto případě bude optimální rozdělení výkonu v poměru 60:40. Kde je velká zátěž na technologii know-how.

V případě pravidelných výpadků napájení stojí za to zvýšit výkon čerpadla o korekční faktor. Což se rovná 0,3 za každou hodinu bez elektřiny za den.

Je zřejmé, že čím vyšší je teplota zdroje energie, tím efektivněji bude alternativní topný systém fungovat. Existuje několik možností pro napájení pro ni..

V teplých oblastech budou účinná tepelná čerpadla vzduch-vzduch a vzduch-voda. V oblastech středních zeměpisných šířek je vhodné použít takové zařízení jako bivalentní, společně s konvenčním zdrojem vytápění a ohřevu vody..

Je lepší navrhnout tepelné čerpadlo voda-voda s přívodem vody ze studní než z otevřených nádrží. Vzhledem k tomu, že v zimě zmrazí na dno.

Ale ne vždy jsou poblíž domu podzemní vody nebo nádrž. Univerzální možností je systém, který získává teplo ze země. Protože je všude. Současně v hloubce 2,5 – 3 m je jeho teplota v průměru + 10 ° С za rok. Což se v chladném období výrazně nemění.

Horizontální kolektory pro sběr tepla jsou levnější. Ve srovnání se svislými protějšky však mají řadu nevýhod:

  • teplota v hloubce je větší než pod ornicí,
  • na povrchu mohou růst pouze malé zelené plochy.

Na místě s vertikálními výměníky tepla lze sázet stromy a stavět stavby.

Čerpací jednotku lze sestavit sami, ale je lepší kontaktovat odborníka. Protože jeho design je složitý a drahý. A neexistují žádné vysoce kvalitní pokyny pro sekvenční sběr.

S promyšleným řídicím systémem je možné udržovat různé teploty v různých místnostech domu.

Tepelná čerpadla mají v zahraničí pozitivní recenze. Bohužel na území naší země zůstává alternativní zdroj energie nákladným potěšením bez rozsáhlého praktického využití. Proto je vhodnější upřednostnit mezinárodní výrobce čerpadel. Jejich technologie jsou osvědčené v praxi.

Při instalaci tepelných čerpadel je nutné dbát na dodatečnou izolaci místnosti. Komplex prací zahrnuje výměnu oken s dvojitým zasklením, obložení stěn tepelně izolačním materiálem.

Náklady na tepelné čerpadlo

Investice do topného systému závisí na jeho typu, výrobci zařízení, objemu vrtání a sazbách za elektřinu.

Cena tepelných čerpadel země -zem při instalaci sondy bude:

  • zařízení – 7500 $.,
  • instalace systému – 7500 USD.,
  • provozní náklady – 500 USD v roce.

Horizontální rozdělovací systémy:

  • čerpadlo – 7500 $.,
  • instalace – 3700 $.,
  • měsíční výdaje – 560 USD.

Tepelné čerpadlo „voda-voda“:

  • vybavení – 7500 $.,
  • instalační práce – 5 000 USD.,
  • náklady na elektřinu – 450 USD.

Systém ohřevu vzduchu je nejlevnějším analogem. Protože nejsou nutné žádné výkopové práce. Provozní náklady jsou však vyšší:

  • čerpadlo – 10 000 dolarů.,
  • instalace – 620 USD.,
  • služba – 750 USD.

Nákup tepelného čerpadla znamená nákup:

  • samotné zařízení,
  • vyrovnávací nádrž,
  • bojler na ohřev vody.
  • komunikační systém mezi všemi prvky,
  • ovládací a monitorovací konzole.

A práce na zemi zahrnují následující fáze:

  • čištění oblasti od vegetace a pevných prvků, jako jsou kameny,
  • vrtání požadovaného počtu studní nebo příkopů,
  • pokládka a uspořádání kolektorů,
  • výstavba zkušebních vrtů,
  • připojení potrubí k topnému, vodovodnímu nebo ventilačnímu systému,
  • meliorace,
  • systémové nastavení.

Výrobci tepelných čerpadel

Domácí tepelné čerpadlo je skvělé, ale není spolehlivé. Proto je lepší věnovat pozornost předním výrobcům. Ti, kteří testují jejich technologie, a jejich specialisté přijdou včas na pomoc při instalaci, opravách a údržbě zařízení.

NIBE Industrier je renomovaná mezinárodní společnost působící v oblasti topných systémů. Jeho vývoj využívá alternativní a ekologické zdroje potravin. Produkty NIBE jsou certifikovány v Evropě a Americe. To znamená, že splňuje parametry spolehlivosti a účinnosti..

Viessmann má 100letou historii vývoje chladicích, topných a klimatizačních systémů. Zařízení pro přenos tepla se vyrábí a modernizuje více než 30 let. Od vzniku principu využívání ekologického tepla. Čerpadla se prodávají v 70 zemích světa s výrobou v 10 z nich.

Topná zařízení prodává mezinárodní německá společnost Vaillant. Zařízení pro energii z obnovitelných zdrojů je však jen jednou z jejích činností. Export výrobce pokrývá 60 zemí.

Ukrajinská společnost “FLY-TEK” LLC nabízí systémy sestavené ze zahraničních komponent. Náklady na tepelná čerpadla jsou o 30% nižší než u mezinárodních protějšků.

Sintek působí na ukrajinském trhu 10 let. Vyrábí topná zařízení pod značkou SintSolar. V roce 2000 byla oceněna za vývoj efektivních technologií.

Krasnodarská společnost „Atmosystems“ v roce 2005 zahájila výrobu tepelných čerpadel. Poté se stala distributorem mezinárodního výrobce Heliotherm. Ten je jediným výrobcem tepelných čerpadel, který byl nominován na australskou národní cenu za technologii pro ochranu životního prostředí a energie..

Péče o tepelné čerpadlo

Údržba znamená každoroční odbornou kontrolu všech prvků systému..

Aby se systém předehřál, je nutné několik hodin po instalaci zapnout čerpadlo.

Proplachování topného systému, nouzové opravy a údržbu obvykle garantuje výrobce. Uschovejte si proto dokumenty potvrzující nákup a instalaci zařízení..

Někdy je vhodné využít službu dálkové kontroly kvality tepelných čerpadel. To vám umožní rychle reagovat na odchylky v systému. Poskytuje to prodejce systému.