Тепловой насос - как он работает?

  1. Типы тепловых насосов
  2. Установка верхнего источника, центрального отопления
  3. Нижний источник теплового насоса

Тепловой насос представляет собой низкотемпературное отопительное устройство, использующее тепловую энергию, которая огромна в естественных отложениях земли, воздуха и воды. Его принцип действия основан на типичных физических изменениях, которые происходят в устройстве: испарение, сжатие, конденсация и расширение.

Чтобы тепловой насос работал, ему нужно только небольшое количество электроэнергии для питания компрессора.

Тепловой насос обычно представляет собой комплект из двух частей, занимающий не более 2 м2

Элементы теплового насоса образуют замкнутую систему, внутри которой воздействует экологическая рабочая среда, которая подвергается непрерывному превращению из жидкой в ​​газообразную форму и наоборот, вызывая поток тепловой энергии от нижнего источника к верхнему источнику.

Нижним источником тепла может быть земля, в которой расположены плоские, спиральные или зондовые коллекторы, вода, воздух и, например, канализация. Верхний источник - отопительная установка.

В системе элементов теплового насоса в непрерывном цикле происходят физические изменения.

В теплообменнике, называемом испарителем, рабочая среда в виде смеси жидкости и газа подвергается испарению. Таким образом, он получает тепловую энергию от нижнего источника. Затем агент всасывается в виде пара низкого давления в компрессор, где его давление и температура повышаются.

Следующим элементом циркуляции, по которой идет газовая среда, является теплообменник, называемый конденсатором. Горячая и сжатая среда отдает тепловую энергию верхнему источнику, что вызывает его конденсацию. На пути к испарителю фактор встречает расширительный клапан - это последний из элементов, замыкающих термодинамический цикл, который нормирует количество хладагента, поступающего в испаритель. Этот процесс сопровождается снижением давления и температуры среды. Таким образом, среда циркулирует в термодинамическом цикле, обеспечивая циклическую работу теплового насоса.

Таким образом, среда циркулирует в термодинамическом цикле, обеспечивая циклическую работу теплового насоса

Вторым элементом теплового насоса является бак CWU.

Типы тепловых насосов

Наиболее распространенными тепловыми насосами являются тепловые насосы типа рассол-вода . Два других типа: воздух-вода и вода-вода (наименее используемые насосы с так называемым прямым испарением были исключены из этой статьи).

Каждый из трех типов насосов работает одинаково в так называемых верхний источник, другими словами - установка центрального отопления. Все типы насосов используют воду в качестве теплоносителя в верхнем источнике, и, следовательно, одна часть названия типа устройства - вода. Однако эти устройства отличаются с точки зрения среды и источника энергии, используемых в так называемых нижний источник, то есть циркуляция, которая подает энергию в насос.

Водо-водяные насосы используют подземные водотоки в качестве нижнего источника. Насос забирает воду из одной скважины и сбрасывает ее в другую, мин. 15 м в направлении водотока. Такое решение требует, прежде всего, наличия подводных потоков достаточной производительности (насос мощностью 8 кВт перекачивает около 2 м3 воды в час). Кроме того, производительность водотока не может изменяться в течение периода, в течение которого насос предназначен для работы, то есть 25-30 лет. Еще одна причина делает использование водяных насосов непривлекательным: вода, протекающая через насос, минерализуется, что вызывает быструю коррозию и повреждение элементов, к которым он прикасается. Нет такого явления, которое характерно для установок центрального отопления - там постоянно циркулирует одна и та же вода, которая быстро осаждает минералы и становится нейтральной для элементов установки. По указанным выше причинам наша компания не занимается установкой водяных тепловых насосов и не рекомендует их использовать.

Воздушно-водяные насосы используют наружный воздух в качестве источника энергии. Такие устройства отлично работают, когда температура наружного воздуха выше -5 ° С. Тогда возможно и эффективно достижение температуры в контуре центрального отопления на уровне + 35 ° С. При температуре ниже -5 ° C эффективность воздушно-водяного насоса резко падает. Получение центрального отопления + 35 ° С возможно, но гораздо менее эффективно. Показатель COP, который определяет отношение энергии, получаемой из нижнего источника, к электроэнергии, необходимой для его получения, падает. И есть ситуация, когда насос нагревается в основном за счет электричества, что, очевидно, влияет на эксплуатационные расходы.

Наиболее эффективным решением является тепловой насос типа « вода в рассоле» (или гликоля). В этом решении солнечная энергия, накопленная в земле, подается на насос. Есть два типа так называемых Обменники: вертикальные и горизонтальные. Вертикальные теплообменники представляют собой скважины глубиной до 150 м, в которых зонд размещен в виде пластиковой трубы в форме узкой и длинной буквы «U». В случае домов на одну семью используются две или три такие скважины. Горизонтальные теплообменники (коллекторы) представляют собой горизонтальные петли из пластиковой трубы, проложенные горизонтально на глубине около 1,5 м. Длина такой петли составляет максимум 125/150 м, а их количество зависит от потребности дома в тепле и колеблется от 4 до 10 м. Насосы для рассола и воды используют тот факт, что температура грунта ниже 1,5 м приблизительно постоянна и составляет 7 -8 ° С Это позволяет получить температуру циркулирующей среды (чаще всего раствора гликоля) около +4 ° С, что очень эффективно для насоса. С помощью компрессора насос поднимает температуру до +35 oC с очень хорошей эффективностью (COP - 4.0). На данный момент тепловые насосы типа рассол-вода являются наиболее эффективными и стабильными устройствами, которые используют возобновляемую энергию для отопления. Поэтому Rekuperatory.pl предлагает вам это решение в сочетании с установкой центрального теплого пола.

Установка верхнего источника, центрального отопления

Тепловые насосы - это устройства, которые наиболее эффективно работают на так называемых низкий параметр , то есть низкая температура хладагента в контуре центрального отопления. Температура + 35 ° С считается низкой температурой. В этом режиме коэффициент КПД насоса самый высокий. Конечно, насос может нагревать среду до более высокой температуры (даже до +55 oC), но тогда коэффициент COP значительно падает. Поэтому низкотемпературные системы отопления лучше всего работают с тепловым насосом. Такие системы включают в себя так называемые поверхностные системы отопления, например, напольные, настенные или потолочные системы и некоторые радиаторные системы отопления. Радиаторы в односемейных домах чаще всего выбираются проектировщиками на 70/50, т. Е. Температура на выходе из нагревательного устройства составляет 70 ° С, а температура возврата в устройство составляет 50 ° С.

Чтобы эта установка хорошо работала с тепловым насосом, мощность (размер) радиаторов должна быть преобразована в параметры 35/28. На практике это означает значительное увеличение мощности излучателей даже в несколько раз. Так что приходится рассчитывать на толстые (3 панели) и большие радиаторы, висящие на стенах. По этой причине наиболее популярной и наиболее часто используемой системой центрального отопления, работающей с тепловым насосом, является поверхностное отопление - пол с подогревом. Именно поэтому мы предлагаем вам установку центрального отопления в этой системе с возможностью добавления нескольких лестничных радиаторов в ванных комнатах. Они не будут сильно нагреваться (но в этом нет необходимости), но они отлично выполняют функцию сушилки.

Установка центрального отопления является одним из самых важных в доме. Подогрев пола, в частности, требует точности на стадии проектирования и реализации. Хотя ошибки в установке радиатора можно исправить (например, заменив радиатор большего размера), ошибки в системе теплых полов практически невозможно исправить (не считая общего количества пола и повторной укладки).

Вот почему дизайн и исполнительный режим здесь так важны. Проект должен основываться на фактических параметрах здания (технология и изоляция стен, полов, чердака, размер и коэффициент теплопередачи через окна, инсоляция, направление основного ветра зимой и ожидаемая пользователями температура.

Мощность теплового насоса: и само устройство, и параметры нижнего источника должны быть адаптированы к другим используемым установкам, особенно механическая вентиляция с рекуперацией тепла - рекуперация а также, например, системы отопления горячим воздухом от камина или DGP.

Он также должен включать в себя точный расчет потребности в тепле для каждой комнаты, а также длину и способ прокладки системы подогрева пола в каждой комнате.

Поэтому каждая отопительная установка с тепловым насосом должна быть реализована на основе инженерного проекта. Мы не рекомендуем установку без проекта!

Установка материалов высшего качества одинаково важна. Мы заливаем напольное отопление навсегда, и через несколько лет оно не протечет. Во-первых, это требует серьезного ремонта (ковка части пола), а во-вторых, это может привести к значительным потерям. Действует правило: нет компромиссов для элементов, залитых полом - всегда выбирайте лучшие решения качества и лучшую технологию обогрева, на которые производитель дает 10-летнюю гарантию на соединение труб в полу. Наконец, производительность - даже самый лучший проект может быть разбит на этом этапе.

Нижний источник теплового насоса

Мы определенно рекомендуем вертикальные скважины на определенной глубине из-за их большей и стабильной производительности. Вы не можете сохранить здесь - неправильный источник теплового насоса зимой замерзнет и не будет работать эффективно.

Стоит ли инвестировать в тепловой насос?

«Просмотреть другие статьи