Varmepumpe: driftsprincip, anvendelsesområder

Drevet af FORUMHOUSE

Vi får varme ved at brænde træ, kul, olieprodukter og gas. Men disse metoder til opvarmning, som vi kender, er faktisk primitive og farlige: de spilder uigenkaldeligt jordens ressourcer og forurener atmosfæren. Dette kan ikke vare længe. Derfor erstattes traditionelle metoder med energieffektive teknologier, der kan generere varme fra jorden og luften uden at skade naturen.

Hvad er en varmepumpe?

Varme findes overalt: i luften, vandet og jorden. En varmepumpe er en opvarmningstransformator, en enhed, der tager varme fra omgivelserne og overfører den til varme- og varmtvandsforsyningssystemet. Når en varmepumpe kører, bruges der ikke energi til direkte opvarmning af kølemidlet, men til pumpning og omdannelse af varme fra omgivelserne til huset. Således opnås en høj energieffektivitet af enheden: Når der forbruges 1 kilowatt elektricitet til kompressorens drift, genereres 3-5 kW termisk energi (termisk koefficient COP er 3-5 enheder).

Hvilken slags varmepumper er der?

Varmepumper er klassificeret i tre typer:

• Aerotermisk (luft), som modtager termisk energi fra atmosfæren.
• Geotermisk, der udvinder varme fra jorden.
• Akvatermisk (vand) - en klasse udstyr, der bruger varmen i vandmiljøet: floder, søer, hav, underjordisk akvifer.

Den aerotermiske pumpe trækker varme gennem en luftvarmeveksler - en udendørs radiator. Jordkildepumper modtager varmeenergi fra jorden gennem geotermiske felter - disse er lagt vandret under jordrørens overflade eller borehuller (sonder), hvor rørene er installeret lodret. Proberne kan også placeres i en vinkel, da ikke alle områder har evnen til at bore i dybden. Opsamlerne af den akvatermiske pumpe placeres i et reservoir eller vandbrønd.

Jordvarmepumper fungerer mere effektivt på grund af stabile jordtemperaturer året rundt. Med aerotermiske pumper falder den termiske koefficient (COP) ved en udetemperatur på -15 ° C. Vandvarmepumper afhænger af vandets kvalitet: alger, kalk, korrosion - disse faktorer reducerer enhedens ydeevne betydeligt.

Hvordan fungerer en luftkildevarmepumpe?

Driften af ​​enhver varmepumpe er opdelt i tre faser:

• opsamling af varme fra miljøet
• en stigning i temperaturen for den opsamlede varme
• varmeoverførsel til varmesystemet og varmt vandforsyning.

Den eneste forskel er metoden til at opnå varme af lav kvalitet fra miljøet. Med en luftkildevarmepumpe gøres dette som følger:

• Kølemidlet cirkulerer gennem fordamperen på luftvarmepumpen - freon. Det er en frostvæske og meget flygtig væske, der koger ved lave temperaturer. Freon-temperaturen er altid lavere end lufttemperaturen og kogemediet koges derfor under dens indflydelse og omdannes til damp. Dette kaldes termisk differentiel varmeoverførsel.
• Freondamp kommer ind i kompressoren, hvor den komprimeres. Under påvirkning af højt tryk opvarmes kølemiddeldampen: temperaturen på den komprimerede freondamp kan nå 128 ° C. Denne varme kommer ind i kondensatoren.
• I kondensatoren overfører varm freon-damp varmeenergi til varme- og vandvarmekredsen. Når varmeenergien frigøres, afkøles dampen og bliver igen en flydende tilstand, men opretholder samtidig et højt tryk. Og også kølemiddeltemperaturen på dette trin er stadig utilstrækkelig til en ny cyklus af varmeabsorption fra miljøet. Derfor passerer freon efter gasspjældet efter varmeveksleren, hvor trykket falder og temperaturen falder. Derefter går kølemidlet til det eksterne kredsløb i en gentagen cyklus.

Hvordan fungerer en geotermisk og akvaterm varmepumpe?

Princippet om driften af ​​disse varmepumper adskiller sig kun i udvindingen af ​​varme fra miljøet. Her fungerer et kredsløb af rør lagt under jorden eller nedsænket i vand som en varmeveksler. Det er ikke et kølemiddel, der cirkulerer gennem rørene, som i luftpumper, men et mellemled - propylenglycol, alkohol eller en vand-glycol-blanding. Det er disse væsker, der akkumulerer varme opnået fra vand eller jord og overfører den til fordamperen på anlægget.

Kølemidlet kommer ind i fordamperen, varmer freon og omdanner det til damp. Freondamp passerer gennem kompressoren, hvor den komprimeres og opvarmes. Derefter kommer den også ind i kondensatoren, hvor den overfører varme til varme og varmt vandforsyning. Cyklussen slutter, når kølemidlet passerer gennem gasreguleringsventilen, hvor trykaflastning og køling finder sted. Den afkølede freon kommer ind i fordamperen igen.

For at sige det enkelt: luftens, vandets eller jordens varme kræves kun for at koge freon og gøre det til damp. Yderligere opvarmes damp i kompressoren under påvirkning af tryk til høje temperaturer, hvis energi bruges til at opvarme vand i varmesystemet og varmt vandforsyning. På denne måde omdannes lavvarmen til det ydre miljø til høje temperaturer i varmekredsen.

Hvordan forbedres effektiviteten af ​​en varmepumpe?

Varmesystemet spiller en vigtig rolle i ydelsen af ​​en varmepumpe. Udstyret fungerer mest effektivt med lavtemperatur opvarmningssystemer: gulvvarme; fan coil units (ventilatorvarmevekslere). Faktum er, at varmepumpen fungerer så effektivt som muligt ved en temperatur på 35-40 ° C ved udløbet, og dette svarer til den optimale temperatur på varmemediet i vandgulvvarmesystemet eller luftopvarmningen.

Kan varmepumpen køle af?

Varmepumper kan ikke kun varme, men også køle af - bruges til klimaanlæg. Det vil sige, at enheden kan tage varme fra rummet og fjerne den udenfor i henhold til det samme princip, men kun i omvendt rækkefølge. Et køleskab er også en varmepumpe. Dette husholdningsapparat producerer ikke koldt, det fjerner simpelthen al varme fra det forseglede varmeisoleringskammer.

I hvilke områder anvendes varmepumper?

Varmepumper bruges til opvarmning og klimaanlæg til industrielle faciliteter, kommunale bygninger, fleretages og private boliger. Denne teknologi er i stand til at erstatte alle traditionelle opvarmningsmetoder. Et eksempel på dette er Sverige, hvor mere end 90% af bygningerne til forskellige formål opvarmes ved hjælp af varmepumper. Geotermiske og aerotermiske pumper er udbredt i Europa, USA, Japan.

Hvem er denne type opvarmning velegnet til?

Varmepumpen har kun brug for elektricitet for at fungere. Denne type opvarmning er velegnet til private huse, der ligger langt fra gasledningen, eller hvor gastilslutning er urimeligt dyr. Varmepumpen er perfekt til ikke-forgasede bosættelser, hvor der ikke er nok strøm til at installere en el-kedel. Denne type opvarmning er populær blandt dem, der ikke ønsker at leve på en "pulverbeholder", det vil sige den er velegnet til folk, der frygter kvælning eller eksplosion, hvis der lækker gas. Varmepumpen kan bruges i kommercielle bygninger som energieffektiv opvarmning.

Hvad er farerne ved en varmepumpe?

Varmepumpen forbrænder ikke brændstof; det producerer ikke skadelige emissioner i atmosfæren og affald i miljøet. Det er en brand- / eksplosionssikker og miljøvenlig enhed. Kølemidlet cirkulerer i et lukket kredsløb og udgør ikke nogen fare for naturen og mennesker.

Hvad skal man se efter, når man vælger en varmepumpe?

Som vi nævnte, er varmepumper opdelt i tre typer: aerotermisk, akvatermisk og geotermisk. De første arbejder med atmosfærisk varme, og de har to betydelige ulemper: temperaturfald og regelmæssig forurening af radiatoren. I svær frost falder den termiske koefficient (COP) til 1 i stedet for den deklarerede 3-5. Og også den konstante forurening af udendørs radiatorer reducerer effektiviteten af ​​de aerotermiske pumper. Disse installationer er mere velegnede til tempererede klimaer med milde vintre.

Aquathermal pumper kræver vandets kvalitet, og deres effektivitet falder, når kølevæskekredsen bliver snavset eller dækket af aflejringer.

For vores forhold er det bedste valg geotermiske varmepumper. Systemet "jordvand" er det mest bekvemme, pålidelige og effektive til opvarmning og varmt vandforsyning derhjemme. Dette skyldes den næsten konstante jordtemperatur gennem året. Det geotermiske felt er lagt under jordens frysepunkt, hvilket gør det muligt for installationen at fungere stabilt og producere en høj termisk koefficient. For eksempel COP af geotermiske varmepumper i FH-serien (ФХ-401, FH-405, FH-415) op til 5 enheder!

Når du vælger udstyr, er det vigtigt, at det ikke kun opvarmer vand banalt, men også har avancerede egenskaber, der opfylder kravene til en moderne varmepumpe. Tag for eksempel geotermisk varmepumpe IQ (inverter) ФХ-415. Installationen er udstyret med: en enhed til fjernadgang; automatisk genstart i tilfælde af strømafbrydelse beskyttelse af cirkulationspumper; fase ubalance beskyttelse; klimakontroltilstand for lufttemperatur; ugentlig arbejdsplan vejrafhængig tilstand styring af varmeelementet i varmtvandsbeholderen ikke-flygtig hukommelse; lydisoleret hus. Dette garanterer udstyrets pålidelighed, holdbarhed og høje energieffektivitet.

Hvad synes du om sådanne varmeanlæg? Skriv i kommentarerne.

Venner, der er allerede mere end 85 tusind af os! Synes godt om, abonner på kanalen, del publikationen - vi arbejderså du modtager nyttige og relevante oplysninger!

Læs også:

• Intet støv og støj: hvordan man klipper et bølgelag med et søm.
• Hvilke træer er jordtørrer, og hvad er det bedre at plante nær en cesspool.

Se videoen - Mat eller blank? Sådan vælger du maling til dit hjem.