Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Кои източници на ниска топлина от помпите за отопление на дома се използват най-често и защо?

В еднофамилните къщи можем лесно да използваме естествени източници на топлина за помпата - земя, подземни и повърхностни води и преди всичко въздух. При избора на един от тях трябва да се вземе предвид както цената на инсталацията, така и възможната ефективност на системата, тъй като от това зависят последващите разходи за нейната експлоатация. Ефективността на помпата е тясно свързана с температурата на долния източник на топлина – колкото по-висока е тя, толкова по-малко електроенергия е необходима за получаване на температурата на водата, необходима за захранване на отоплителната система.Температурата на естествените извори варира през цялата година:

  • подземни води - от 8 до 12oC,
  • повърхностни води - от 2 до 10oC,
  • земя - от -3 до 5oC,
  • въздух - от -20 до над 30oC.

От това следва, че най-висок средногодишен КПД се постига от помпи, чийто по-малък източник на топлина са подпочвените води, а най-нисък - въздухът. Това обаче не означава, че е най-изгодно да се монтират термопомпи, които извличат топлина от водата. Това обикновено е свързано с високи разходи за монтаж. Затова често е по-добро решение да изберете въздушна помпа - такава инвестиция е най-евтината.

За да вземете решение за най-изгодния тип източник на по-ниска топлина, струва си да възложите на индустриален дизайнер да извърши технически и икономически анализ, сравнявайки различни решения на етапа на проектиране на сградата.Той може да съдържа не само експлоатационни разходи, но и прогнозни капиталови разходи, които в много случаи могат да имат решаващо влияние върху избора на устройството. Нека разгледаме по-подробно всеки от източниците на ниска топлина и да видим с какво се характеризират.

Изкуствените източници също са подходящи за захранване на термопомпи, например отпадна топлина от промишлени или селскостопански процеси - отпадни води, течности и газове, нагрети по време на технологични процеси. Те имат относително висока температура, независимо от сезона, така че могат да осигурят много добра ефективност на отоплителната система. За съжаление, тяхната наличност е ограничена и следователно рядко се използват.

Съдържание

  1. Долен източник на топлина - земя и вода
  2. Източник на по-ниска топлина - въздух
  3. Подпочвени извори - трудности

Долен източник на топлина - земя и вода

За да се използва енергията под формата на топлина от земята, в него се поставя хоризонтален колектор (наричан още хоризонтален земен топлообменник) или вертикални сонди (вертикален земен топлообменник). И в двата случая това са подземни линии, направени от полиетиленови тръби, пълни с антифриз, обикновено разтвор на воден гликол.

Предимството на наземния вертикален колектор пред хоризонталния топлообменник се дължи главно на факта, че той заема много по-малко място и има слабо влияние на външни фактори върху температурата на земята под дълбочина от 10 м. Въпреки това, хоризонталният колектор е по-евтин. Въпреки това, на дълбочина 1,2-1,8 м, където е изгодно да се полага, има доста големи температурни колебания и земята, в която е заровен хоризонталният колектор, трябва да се "регенерира" през пролетта и лятото, за което неограничено излагане към слънчева енергия и дъждовна вода. Следователно не трябва да се покрива с бетонна повърхност.За да се получи енергия от подпочвените води, тя се изпомпва от дълбок кладенец. Събраната по този начин топлина се прехвърля в пластинчатия топлообменник към така наречената къса топлообменна верига, пълна с незамръзващ разтвор на гликол, използван за защита на изпарителя на термопомпата от отлагания и корозия. Само той предава топлина на изпарителя.

Когато долният източник е повърхностна вода (например езеро), топлината може да бъде отстранена от нея по един от горните начини - с помощта на хоризонтален колектор, пълен с разтвор на гликол, потопен във вода, или чрез изпомпване през топлообменник на междинния кръг в обмен на топло.

Поради трудността на монтажа и високите инвестиционни разходи, свързани с изпълнението на този тип проекти, водните дънни топлоизточници не се използват често в жилищното строителство. Отпадъчните води също могат да бъдат добър по-нисък източник на топлина, но количеството отпадъчни води, произведени в едно домакинство, е недостатъчно, за да се използват в технологичния процес за събиране на енергия.

Източник на по-ниска топлина - въздух

Въздухът е най-евтиният, защото не изисква почти никакви инвестиции, по-малкият източник на топлина. Големият недостатък на това решение са промените в температурата на въздуха – тя е най-ниска през зимата, когато е необходима най-висока ефективност на термопомпата. Това означава, че тогава ефективността му е най-ниска. Поради това се случва, че е необходимо да се използва допълнителен източник на топлина за отопление на къщата. Въпреки това, по-високите експлоатационни разходи на въздушните термопомпи обикновено се компенсират от по-ниски инвестиционни разходи в сравнение с други решения. Понастоящем на пазара има въздушни термопомпи, които могат лесно да се справят с температури на водата за отопление от 60ºC при ниски температури на външния въздух.

Термопомпите, захранвани от външен въздух, не изискват специални помещения - те се поставят навън до сградата или се окачват на стената и заемат малко място.В сградата ще бъдат поставени и термопомпи, захранвани от въздух, подаван отвън през специални канали. Използват се за избягване на шума около къщата.

Като по-нисък източник може да се използва и въздухът, изхвърлен от вътрешността на къщата (при температура 5-20 °C). Ограничението при използването на така захранваните термопомпи е ниската им топлинна мощност. Подходящи са за използване в нискоенергийни и пасивни сгради. В други могат да се използват за подготовка на топла битова вода, вентилация или климатизация (като рекуператор) или за подпомагане на отоплителната система. Въздушните термопомпи са отлично решение в малка сграда на малък парцел, където не е възможно да се инсталира земен топлообменник или когато искаме да намалим разходите за отопление на къщи с други конвенционални източници на топлина, например котли за доста скъпо гориво масло или пропан. След това, в периоди на умерена външна температура, помпата частично ги замества.

Подпочвени извори - трудности

Въпреки че подземните води имат най-висока температура, независимо от дълбочината и сезона (около 10oC), наземните сонди са най-често срещаното решение в Полша. Това се дължи на факта, че системата за подземни води, базирана на подземни води, е по-обезпокоителна, така че нейната по-висока ефективност не се превръща в по-добър икономически ефект. Състои се от кладенци за приемане и отвеждане на вода. Това изисква определяне на местоположението на източника и добива, нивото на водоносния хоризонт, местните хидрогеоложки условия и качеството на водата. Поради съдържанието на примеси в подпочвените води, производителите на помпи препоръчват използването на индиректен топлообменник за защита на изпарителя в термопомпата срещу отлагания и корозия. Случва се, когато нивото на минерални и химични примеси на водата надвишава допустимите стойности или приемането на вода е твърде малко, е невъзможно да се използва като източник на топлина.

Допълнителни недостатъци на този тип решение са дългото време за изпълнение и особено непредсказуемите промени в ефективността на източника и качеството на водата в бъдеще. От друга страна, трудностите при използването на повърхностни води произтичат предимно от честата липса на воден резервоар в близост до сградата, но също и от обременителния процес на кандидатстване за разрешително, тъй като в Полша всички реки и езера са собственост от държавата. Само рибарниците са частна собственост. Ако се спрем на система с директно поемане на вода и изпомпване през междинен топлообменник трябва да се реши проблемът със зацапването и замърсяването на топлообменника и водната помпа. Ако топлината трябва да се получава чрез потопяем топлообменник, резервоарът за вода трябва да има достатъчно голяма площ и дълбочина повече от 3-4 м. Трябва също да се помни, че през зимата температурата на водата в него ще се доближава до 0o C, а в случай на силно замърсяване дори падат под тази стойност.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Реконструкция