Tepelné čerpadlá pre vykurovanie domácností

Vykurovanie vidieckeho domu tepelným čerpadlom je hodnotnou modernou alternatívou k tradičným schémam vykurovania. Tepelné čerpadlá sú veľmi obľúbené v Európe, USA a Japonsku: počet týchto inštalácií vo vysoko rozvinutých krajinách sa odhaduje na desiatky miliónov. Sú oceňované pre svoju účinnosť, šetrnosť k životnému prostrediu, bezpečnosť..

U nás sú tepelné čerpadlá na vykurovanie domácností stále vzácnosťou, drvivá väčšina majiteľov bytov o takejto „kuriozite“ vôbec nevie. Neexistuje dostatočný počet skúsených kompetentných špecialistov, ktorí by dokázali navrhnúť, nainštalovať a udržiavať zariadenie s vysokou kvalitou. Našťastie je však viditeľný pozitívny trend: narastajúci počet občanov dospel k záveru, že také postoje ako TN sú budúcnosťou..

Obsah

Princíp činnosti zariadenia

Najsilnejším zdrojom energie na Zemi je Slnko. Je schopný ohrievať vzduch, zemský povrch, vodu, hĺbky.

Tepelné čerpadlo vytvorili vedci s cieľom ťažiť a uviesť tieto nahromadené „zdroje“ do praxe. A vývoj sa úplne ospravedlnil: pomocou tepla rozptýleného v životnom prostredí preukázal úžasnú účinnosť – pri pohone 1 kilowatt elektrickej energie vyrobil 4-6 kilowattov tepelnej energie! Navyše, ako ukazuje prax, v priebehu 15-20 rokov môže tepelné čerpadlo úspešne fungovať aj bez náznaku generálnej opravy..

Čo to však vlastne tepelné čerpadlo je? Jednoducho povedané, ide o zariadenie priateľské k životnému prostrediu, ktoré vám umožňuje získať teplo na dodávku teplej vody a vykurovanie pomocou energie zdroja s nízkym potenciálom (vnútrozemie, jazerá, moria, artézske vody, pôda), ktorý sa prenáša do chladiacej kvapaliny. Zariadenie je vybavené obehovými čerpadlami – pre okruh pracovnej tekutiny a vodný okruh vykurovacieho systému. Automatický riadiaci systém je zodpovedný za zaistenie optimálnej výroby tepla.

Schematicky je tepelné čerpadlo systémom troch okruhov:

  • prvý (externý) je potrubie uložené vo vode alebo v zemi, cez ktoré cirkuluje nemrznúca zmes – výmenník tepla s teplom „zozbieraným“ z prostredia;
  • v druhom cirkuluje chladivo, sú tu tiež zabudované výmenníky tepla (kondenzátor, výparník), ako aj zariadenia, ktoré menia tlak chladiva (kompresor, škrtiaca klapka);
  • tretí okruh nie je nič iné ako samotný systém zásobovania vykurovaním a / alebo teplou vodou.

Ako funguje pracovný cyklus tepelného čerpadla?

1. Nemrznúca zmes cirkuluje v kolektore a absorbuje energiu – vodu, zem alebo vzduch.

2. V prvku na výmenu tepla, nazývanom výparník, dochádza k prenosu tepelnej energie z nemrznúcej kvapaliny do chladiva.

3. Chladivo vrie a mení sa na plyn.

4. Plyn sa nasaje do kompresora, kde sa stlačí a zahreje, a potom sa „natlačí“ do kondenzátora.

5. V kondenzátore je teplo prenášané z chladiva do vykurovacieho okruhu (voda v systéme). Súčasne sa plyn ochladzuje a kondenzuje..

6. Chladivo sa vráti do výparníka a cyklus sa začne odznova.

Zaujímavé! Všetky tepelné čerpadlá majú jednu veľmi výhodnú vlastnosť – v lete spustením systému „v opačnom smere“ získate klimatizáciu.

Zdroje energie: odkiaľ čerpadlá získavajú teplo?

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu môže získavať energiu z:

  • podložie (studňa);
  • pôda;
  • vodné zdroje;
  • vzduch.

Útroby zeme

Sú to bezplatný zdroj tepla so stabilnou teplotou po celý rok. Je bezpečné a spoľahlivé využívať teplo zemského vnútra. Vrtné práce sa vykonávajú za jeden deň. Parametre studne sa v každom konkrétnom prípade môžu líšiť, ale zvyčajne sú široké 10-15 centimetrov a hlboké 60-200 metrov. S obmedzeným rozpočtom môžete vyvŕtať niekoľko plytkých studní, pretože hlavnou vecou je získať celkovú odhadovanú hĺbku.

Inštaláciu systému je možné vykonať aj na malej ploche. Rekonštrukčné práce po vŕtaní sú minimálne, ale samotný vrt má na územie malý vplyv. Hladina podzemnej vody sa nemení – nie sú zapojené do „procesu“.

Dobre založený systém nevyžaduje malé investície, ale je považovaný za najtrvanlivejší a najefektívnejší..

Základný náter

V lete sa teplo aktívne akumuluje v povrchovej vrstve Zeme – a túto energiu je možné a potrebné využiť. Náklady na inštaláciu sú navyše nízke; nie je potrebné vŕtanie. Dodávka tepla z pôdy sa vykonáva pomocou hadice položenej v hĺbke 1 meter. Je veľmi žiaduce, aby bola pôda vlhká. Ale ak je stále sucho, stále nemáte dôvod opustiť tento systém. Jedinou výhradou je, že budete musieť zväčšiť dĺžku obrysu.

Musí byť dodržaná minimálna vzdialenosť medzi susednými „potrubiami“ – 1 meter. Veľkosť potrubia by mala byť stanovená na základe nasledujúceho vzoru: na získanie 10 kilowattov energie budete musieť položiť asi 350 bežných metrov hadice.

Voda

Pri výbere zásobníka ako zdroja energie je hadica položená na jej dno alebo umiestnená v spodnej pôde. Je veľmi dôležité poskytnúť „podvodnému potrubiu“ hmotnosť, aby sa zabránilo jeho plávaniu na povrch. Každý bežný meter hadice potrebuje 5 kilogramov nákladu. V opačnom prípade sú všetky zásady rovnaké ako pri umiestnení potrubia do pôdy..

Vzduch

Používanie tepelného čerpadla so zdrojom vzduchu vám ušetrí starosti s vŕtaním alebo kopaním. Teplo je z okolitého vzduchu extrahované externou jednotkou jednotky. Kľúčové komponenty systému sú umiestnené vo vnútri budovy, čo samozrejme znižuje riziko poškodenia počas prevádzky..

Hlavné výhody tepelných čerpadiel

Vykurovanie tepelným čerpadlom doma je množstvo všeobecne uznávaných a nesporných výhod:

  • Ziskovosť. Mierna spotreba energie systému je dosiahnutá vďaka ultra vysokej účinnosti – od 300%. Za každý skutočne spotrebovaný kilowatt energie získate 3 až 6 kilowattov tepelnej energie alebo asi 2 až 2,5 kilowattov chladiacej energie..
  • Bezpečnosť životného prostredia. Vykurovanie súkromného domu tepelným čerpadlom je úplne bezpečné: pre životné prostredie aj pre ľudí žijúcich v budove.
  • Zachovanie neobnoviteľných zdrojov.
  • Prevádzková bezpečnosť. Nedostatok paliva – motorová nafta, plyn a ďalšie „výrobky“ – eliminuje riziko výbuchov, požiarov, všetkých druhov netesností. Žiadna časť tu nie je zahriata na teploty, ktoré by mohli zapáliť horľavé materiály. Odborníci dokonca žartujú o tom, že „tepelné čerpadlo nie je nebezpečnejšie ako chladnička“.
  • Trvanlivosť. Vykurovací systém, ktorý funguje dvadsať rokov bez generálnej opravy – nie je to sen?
  • Pohodlie. Tepelné čerpadlá demonštrujú stabilitu prevádzky, nerobia hluk, existuje klimatizácia.
  • Široký rozsah výkonu.
  • Nevyžaduje veľa povolení od všetkých druhov inštancií.

Existujú nejaké nevýhody inštalácie?

Napriek všetkej príťažlivosti majú tepelné čerpadlá na vykurovanie vidieckeho domu dve vážne nevýhody – vysoké počiatočné náklady a nízku účinnosť v náročných zimných podmienkach..

Náklady sú rádovo vyššie

Žiadny odborník na sebaúctu nebude spochybňovať skutočnosť, že inštalácia vykurovacieho systému s tepelným čerpadlom bude stáť niekoľkonásobne viac ako inštalácia ktoréhokoľvek z tradičných vykurovacích systémov. Zoberme si napríklad geotermálnu schému (kde zdrojom tepla je zem) – inštalácia od nuly bude vyžadovať desaťkrát viac peňazí ako vybudovanie systému založeného na plynovom kotle..

Cena hlavného plynu je dnes taká, že všetky argumenty o racionálnosti investície do inštalácie tepelného čerpadla vyzerajú jednoducho absurdne. Nebude to trvať päť alebo dokonca desať rokov, kým sa to vyplatí.

Tepelné čerpadlo – pre mierne zimy

Podľa mnohých odborníkov je počas silných mrazov takýto systém nepravdepodobný, že by sa vyrovnal s priradenou úlohou. Ak analyzujeme skúsenosti európskych krajín, ktoré prevádzkujú zariadenia viac ako rok, môžeme byť presvedčení, že je to pravda. Tepelné čerpadlo ako jediné vykurovacie zariadenie je možné použiť iba v tých oblastiach, kde teplota nikdy neklesne pod -10 stupňov. Obyvatelia severných krajín zvyčajne „zálohujú“ vykurovací systém založený na tepelnom čerpadle s klasickými vykurovacími jednotkami – plynové kotly, krby, kachle, elektrické infračervené zariadenia. Potreba použiť v niektorých prípadoch ďalšie zdroje tepla je teda ďalším dôvodom, prečo obyvatelia našej krajiny neponáhľajú prejsť na tepelné čerpadlá..

Populárne otázky o tepelných čerpadlách

Tých, u ktorých výhody tepelných čerpadiel prevažovali nad nevýhodami a ktorí sa rozhodli vybaviť takýto systém, pravdepodobne navštívi množstvo otázok týkajúcich sa inštalácie a údržby jednotky. Na najčastejšie a najdôležitejšie z nich odpovieme dnes..

1. Ak teplota v kolektore klesne na záporné hodnoty, tepelné čerpadlo nebude fungovať?

Tepelné čerpadlo bude v potrubí pracovať až do teploty -10 ° C.

2. Aký typ inštalácie je výhodnejší?

Všetko závisí od oblasti, ktorú máte k dispozícii. Ak nie je k dispozícii dostatok miesta na horizontálne položenie a vyvŕtanie studne tiež nie je možnosťou, môžete nainštalovať vzduchové čerpadlo. Nie je to samozrejme také účinné ako geotermálne, ale môžete ho nainštalovať kdekoľvek.

3. Kde v dome sa odporúča umiestniť TN?

Optimálne – v špeciálnej technickej miestnosti je to možné aj v špajzi, suteréne, garáži.

4. Ako hlučné je tepelné čerpadlo?

Nie viac ako obyčajná chladnička.

5. Aký spôsob organizácie vykurovania v dome je najlepšie kombinovať s TN?

Môžete sa uchýliť k radiátorovému systému aj k podlahovému vykurovaniu. Druhá možnosť sa však považuje za účinnejšiu. Pri podlahovom vykurovaní bude účinnosť tepelného čerpadla najvyššia možná.

6. Ako sa zariadenie ovláda?

Monitorovanie systému vykonáva automatizačné zariadenie na báze mikroprocesora. Vďaka automatizovanému riadiacemu systému pracuje tepelné čerpadlo a príslušenstvo vždy efektívne.

7. Je ťažké udržať inštaláciu?

Nie Systém nevyžaduje žiadnu špeciálnu údržbu, všetky požadované manipulácie starostlivosti je možné vykonať ručne – sú podrobne popísané v pokynoch výrobcu zariadenia.

osem. Ak je v dome už implementovaná jedna z klasických schém vykurovania, je možné nainštalovať tepelné čerpadlo?

TH je samozrejme kompatibilný s takmer všetkými cirkulačnými teplovodnými vykurovacími systémami..

závery

Vykurovanie domu tepelným čerpadlom nie je najdostupnejšie, ale je to bezpečná, ekologická a spoľahlivá voľba. Tepelné čerpadlá využívajú teplo uložené v prostredí tak efektívne, že sa náklady na inštaláciu vyplatia. Pravda, po mnohých rokoch, ale predsa. Zariadenie funguje na vykurovanie aj chladenie – systém ohrieva, dodáva teplú vodu, klimatizáciu. Tepelné čerpadlá sa ľahko obsluhujú a zaberajú veľmi málo miesta.

Zariadenie sa môže pochváliť dlhou životnosťou a plne automatizovanou prevádzkou. Údržba tepelných čerpadiel nie je zaťažujúca a spočíva v sezónnej technickej kontrole a pravidelnom monitorovaní prevádzkového režimu.

About the author