За да може инвестицията в термопомпата да се изплати бързо, трябва да изберем най-добрия източник на топлина за нея. Дали водата или почвата, вертикалният или хоризонталният топлообменник работят по-добре в тази роля, до голяма степен зависи от нашия парцел. Обясняваме как работят термопомпите.

Работа на термопомпата

Термопомпата е устройство, което наподобява малък хладилник или голям стоящ газов котел. Подобно на него, термопомпата се използва за отопление на къщата и приготвяне на топла вода. Защо тогава се е наричала помпа? Защото за отопление използва топлина, която благодарение на термодинамичните промени - същите като тези в обикновените хладилници, както и на климатиците - „изпомпва“ от източник с по-ниска температура до по-топла среда. По-студеният източник, така нареченото дъно, от което се отделя топлината, може да бъде почва, вода и дори въздух. Горният източник, към който се подава топлина, е вода (по-рядко въздух), загрята от помпата, която циркулира в отоплителната система. По този начин помпата не генерира топлина, с изключение на количество, което е страничен ефект от нейния компресор, а само го прехвърля от долния към горния източник.

Помпата се захранва от електричество. За щастие, той не се нуждае от много и затова отоплението струва по-малко от газов или маслен котел.

Топлинни помпи: въздух, вода или почва?

Има няколко източника, от които помпата може да извлича топлина. Изборът на помпата ще зависи не само от нашите финансови възможности, но и от размера на парцела и земята, която се появява върху него, както и от климатичната зона, в която живеем.

Най-лесният начин е да инсталирате термопомпа с въздух като долен източник. Ефективността му обаче намалява значително, когато навън стане студено, т.е. когато се нуждаете от най-много топлина, за да отоплявате дома си. Колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова повече енергия се изразходва от помпата, за да произвежда същото количество топлина и изобщо не може да работи по време на силен студ и вграденият в нея електрически нагревател се активира. Тогава разходите за отопление са наистина високи - например използването на прости електрически нагреватели. За щастие, когато температурата на въздуха е умерена, т.е. за много по-голяма част от отоплителния сезон, въздушната термопомпа работи икономично. Като цяло може да се предположи, че средните разходи за отопление за целия отоплителен сезон ще бъдат приблизително наполовина от разходите за отопление с електрически радиатори.

Термопомпите вода / вода или вода / въздух използват топлина, натрупана в подземни води, която има сравнително висока температура през цялата зима (8-10 ° C) и поради това е ефективен дънен източник. За работата му са необходими два дълбоки кладенеца: всмукване и изпускане - от първата вода се изтегля, от която помпата получава топлина, до втората - източена вода, която вече е отделяла топлина. Ако някой има достъп до езерце или друг водохранилище, няма нужда да пробива кладенец.

През зимата температурата на водата в дъното на водоема не пада под 8 ° C, така че можете да разчитате на безпроблемната работа на помпата, използвайки нейната топлина. Този тип помпа обаче е тромав за работа. Водата, изтеглена от езерцето, е замърсена и изисква филтриране и периодична подмяна на елементите на воднотранспортната инсталация, които на практика корозират доста бързо. Като цяло, въпреки високата ефективност, работата на такива термопомпи е доста скъпа и плаща да ги използвате само в съоръжения с много голямо потребление на топлина. Следователно почвата е най-често използваният източник на топлина за помпата.

Термопомпа за източник на вода / вода с вграден резервоар за битова гореща вода

Приземен топлообменник - топлина от земята

На дълбочина около 1, 5 m температурата на земята е от 0 до 8 ° C, което позволява на помпата да работи икономично - количеството топлина, получено от хоризонтален топлообменник, разположен на тази дълбочина, може да бъде три до четири пъти по-голямо от количеството консумирана електроенергия от помпата. Още по-добри резултати се постигат чрез използване на заземен топлообменник с тръби, поставени вертикално в дълбоки кладенци (от няколко десетки до над сто метра), които образуват така наречените сонди. Топлообменникът под формата на вертикални сонди осигурява благоприятни работни параметри на термопомпата и тяхната стабилност през целия отоплителен сезон, което не е гарантирано от хоризонталния обменник. Температурата му намалява значително след дълго време на работа на помпата, което намалява ефективността на нейната работа. За съжаление, разходите за изработка на вертикален обменник са поне наполовина на хоризонталния. Ето защо термопомпата с хоризонтален заземен топлообменник е най-често избираната опция от инвеститорите. Той осигурява ниски експлоатационни разходи, поне наполовина повече от отоплението с природен газ, а инвестиционните разходи остават на разумно ниво.

Внедряването на заземен топлообменник е най-трудният етап от инсталирането на термопомпа. Правилната и икономична работа зависи от избора и правилното инсталиране на топлообменника.Изработен е от гъвкави пластмасови или медни тръби. Хоризонталните обменници могат да бъдат положени в земята в една или две равнини или под формата на спирала. За да получите възможно най-много топлина, такъв обменник трябва да бъде на дълбочината, където температурата на земята е най-висока. На практика, поради разходите и рентабилността на инвестицията, тя се полага на дълбочина, малко по-голяма от зоната на замръзване на почвата, която в зависимост от региона в Полша е от 0, 8 до 1, 4 m под нивото на земята.

Топлинна помпа със заземен топлообменник на голям парцел …

Колко голяма площ трябва да бъде разпределена на хоризонтален почвен топлообменник? Зависи от вида на почвата. За предпочитане глинести. Плътността на топлинния поток е над 30 W / m 2, докато в суха, пясъчна почва може да достигне 10 W / m 2, което е три пъти по-малко. Следователно, за да достигне топлинна помпа 10 кВт (т.е. достатъчна за отопление на къща с площ от около 200 м 2, обитавана от четирима души), трябва да положите тръби за приблизително 330 м 2 парцели във влажни зони и дори за 1000 м2 парцели със суха почва, В същото време трябва да сте наясно, че зоната над обменника не може да бъде засенчена, така че нито една сграда не може да стои върху нея, нито можете да засаждате по-големи растения (с големи корени) или да втвърдите района. Препоръчва се там да се постави тревна площ. Почвата, от която се събира топлината, трябва да се "регенерира", което се получава в резултат на слънчева светлина и валежи, така че не трябва да е трудно да достигнете слънчева светлина и вода до земята. Трябва да помним това, ако просто планираме да закупим парцел и възнамеряваме да отопляваме къщата с помпа на земята с хоризонтален топлообменник. Парцелът трябва да е достатъчно голям, за да побере топлообменник и къща, павирана алея и евентуално градина - и да не засенчва зоната над топлообменника. Но това не означава, че термопомпата за заземен източник не може да се използва, когато имаме малък парцел.

… и термопомпа със заземен топлообменник на малък парцел

Когато на парцела липсва място, решението е да се направи топлообменник под формата на вертикални сонди. Въпреки че е по-скъп от нивата, той позволява по-икономична работа на помпата и работи добре на участъци с много ниско ниво на подземните води, където хоризонталният обменник би трябвало да има много голяма повърхност. Като ръководство може да се предположи, че за да получите 1 kW топлинна мощност, се нуждаете от тръба, поставена вертикално в кладенец с дълбочина 20 м, тоест за 10 кВт, кладенецът трябва да е 200 м. За кладенци с дълбочина над 100 м се нуждаете от разрешение от минното ведомство, за по-плитки (по-горе 30 м) - разрешение за вода от службата за управление на водите. По принцип се правят няколко по-плитки кладенци, вместо един много дълбок. В този случай те трябва да бъдат отделени един от друг най-малко 5 м. Дори на малък парцел не трябва да има проблем с намирането на място за два или три кладенци, които са достатъчни за отопление на еднофамилна къща със среден размер.

Вземете QUIZ. Колко знаете за термопомпите?

Категория:

Отопление