Αρχή λειτουργίας και περιγραφή αντλιών θερμότητας για θέρμανση σπιτιού

Μεταξύ όλων των εναλλακτικών συστημάτων θέρμανσης στο σπίτι, οι αντλίες θερμότητας θεωρούνται οι καλύτερες. Διαφέρουν όχι μόνο στο σχεδιασμό, αλλά και στην αποδοτικότητα της εργασίας. Επομένως, για να επιλέξετε το καλύτερο μοντέλο, θα πρέπει να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας αντλιών θερμότητας για τη θέρμανση ενός σπιτιού.

Η αρχή της λειτουργίας των αντλιών θερμότητας

Διάγραμμα λειτουργίας αντλίας θερμότητας
Διάγραμμα λειτουργίας αντλίας θερμότητας

Για καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας της αντλίας θερμότητας, μπορείτε να εξετάσετε τη συνηθέστερη θήκη χρήσης της - σε συμβατικά ψυγεία. Κατ 'αρχήν, οι αντλίες θερμότητας αέρα για θέρμανση είναι ελαφρώς διαφορετικές. Η διαφορά είναι η θερμική ενέργεια, όχι η κρύα.

Μπορείτε να μάθετε πώς λειτουργεί μια αντλία θερμότητας για τη θέρμανση ενός σπιτιού αφού εξετάσετε ένα γενικό σχήμα λειτουργίας. Για την παραγωγή θερμότητας, η δομή έχει ένα εσωτερικό κύκλωμα μέσω του οποίου ρέει ψυκτικό. Συνδέεται με τους σωλήνες θέρμανσης του σπιτιού χρησιμοποιώντας έναν εναλλάκτη θερμότητας. Η θερμότητα λαμβάνεται από μια εξωτερική πηγή λόγω ενός πρόσθετου κυκλώματος. Σκεφτείτε πώς λειτουργεί η θέρμανση με αντλία θερμότητας:

  1. Το ψυκτικό είναι σε αέρια κατάσταση. Λαμβάνει θερμική ενέργεια από το εξωτερικό κύκλωμα. Επιπλέον, αρκεί η θερμοκρασία του αερίου να αυξάνεται στους + 10 ° C.
  2. Αύξηση της πίεσης του ψυκτικού για να το μετατρέψει σε υγρή κατάσταση. Για αυτό, οι αντλίες θερμότητας αέρα για θέρμανση ενός σπιτιού χωρίς αστοχία έχουν συμπιεστή. Σε αυτήν την περίπτωση, η θερμοκρασία του υγρού αυξάνεται στους + 65 ° C.
  3. Χρησιμοποιώντας έναν εναλλάκτη θερμότητας, η θερμότητα μεταφέρεται στο νερό στο σύστημα θέρμανσης του σπιτιού.
  4. Η βαλβίδα πεταλούδας και η στάγδην μείωση της πίεσης και έτσι προκαλούν μια αντίστροφη μετάβαση του ψυκτικού από ένα υγρό σε μια αέρια κατάσταση για να επαναληφθεί η διαδικασία.

Είναι αποτελεσματική η οικιακή θέρμανση με αντλία θερμότητας; Σε πολλές περιπτώσεις, αυτό το σύστημα εγκαθίσταται ως πρόσθετο για τη μείωση του κόστους της βασικής παροχής θερμότητας. Ένα από τα μειονεκτήματα είναι η αδυναμία κατασκευής αντλιών θερμότητας για θέρμανση στο σπίτι με τα χέρια τους με έναν κανονικό δείκτη απόδοσης και αξιοπιστία. Για την κατασκευή, θα πρέπει να κάνετε πολύπλοκους υπολογισμούς και να επιλέξετε τα σωστά υλικά. Μπορείτε να σχεδιάσετε μια αναλογία με τα οικιακά ψυγεία - σχεδόν κανείς δεν τα κάνει μόνη της, προτιμώντας αξιόπιστα εργοστασιακά μοντέλα.

Σχεδόν όλες οι αναθεωρήσεις των αντλιών θερμότητας για τη θέρμανση ενός σπιτιού υποδεικνύουν μια άμεση εξάρτηση της πηγής θερμότητας από το πρωτεύον κύκλωμα από τον δείκτη απόδοσης της συσκευής.

Τύποι αντλιών θερμότητας για θέρμανση

Τύποι παροχής θερμότητας με αντλίες θερμότητας
Τύποι παροχής θερμότητας με αντλίες θερμότητας

Η πιο σημαντική εργασία κατά το σχεδιασμό της οικιακής θέρμανσης με αντλία θερμότητας είναι η επιλογή μέσου για τη θέρμανση του ψυκτικού στο πρωτεύον κύκλωμα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι εξοπλισμού θέρμανσης αυτού του τύπου που μπορούν να προσαρμοστούν σε διάφορα μέσα θέρμανσης.

Η πιο σημαντική κατάσταση είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Δεδομένου ότι στην πράξη δεν είναι δυνατή η κατασκευή αντλιών θερμότητας για θέρμανση με τα χέρια σας - λάβετε υπόψη τα κριτήρια επιλογής για εργοστασιακά μοντέλα:

  • Θερμοκρασία περιβάλλοντος. Θα πρέπει να είναι τουλάχιστον + 6-8 ° C. Διαφορετικά, η απόδοση της αντλίας θερμότητας αέρα για θέρμανση θα μειωθεί στο μηδέν.
  • Επιλογή ψυκτικού για το πρωτεύον κύκλωμα. Μπορεί να είναι νερό, χώμα ή αέρας. Είναι σημαντικό να πληρούται η πρώτη προϋπόθεση.
  • Ορθή οργάνωση της θέρμανσης με αντλία θερμότητας - τόπος εγκατάστασης θέρμανσης. Η καλύτερη επιλογή θα ήταν να εγκαταστήσετε το σύστημα σε θερμαινόμενο, στεγνό δωμάτιο. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να αποφευχθεί επιπλέον απώλεια θερμότητας.Αλλά ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να παρέχεται παροχή ψυκτικού στον εναλλάκτη θερμότητας πρωτογενούς κυκλώματος.

Λόγω του πρώτου σημείου, οι αντλίες θερμότητας αέρα για τη θέρμανση ενός σπιτιού είναι αναποτελεσματικές. Εξαιρέσεις είναι μοντέλα με καινοτόμα συστήματα μεταφοράς θερμότητας. Ωστόσο, το κόστος τους παραμένει υψηλό.

Ακόμη και μοντέρνα μοντέλα αντλιών θερμότητας αέρα για θέρμανση ενός σπιτιού δεν μπορούν να παρέχουν το κατάλληλο επίπεδο θέρμανσης του ψυκτικού όταν η θερμοκρασία στο δρόμο πέσει στους -15 ° С.

Γεωθερμική αντλία για παροχή θερμότητας

Η αρχή της λειτουργίας μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας
Η αρχή της λειτουργίας μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας

Οι αναθεωρήσεις των αντλιών θερμότητας για γεωθερμική θέρμανση φέρουν τις πιο θετικές συστάσεις όσον αφορά τη λειτουργία και την αποδοτικότητα. Το κύριο κύκλωμα τους βρίσκεται στο έδαφος, το οποίο δίνει πολλά πλεονεκτήματα.

Το μειονέκτημα είναι η πολυπλοκότητα της ρύθμισης αυτού του τύπου παροχής θερμότητας. Σε αντίθεση με τις αντλίες θερμότητας αέρα για θέρμανση, θα χρειαστεί πολλή προσπάθεια για την εγκατάσταση του πρωτεύοντος κυκλώματος. Υπάρχουν δύο τρόποι τοποθέτησης του εξωτερικού κορμού:

  • Οριζόντιος. Οι σωλήνες βρίσκονται κάτω από το επίπεδο κατάψυξης του εδάφους. Για τη σωστή λειτουργία του συστήματος, η απόσταση μεταξύ αυτοκινητοδρόμων πρέπει να είναι τουλάχιστον 15 cm.
  • Κατακόρυφος. Τα πηγάδια έως 50 μέτρα βάθους τρυπιούνται για την εγκατάσταση αγωγών. Οι αναθεωρήσεις των αντλιών θερμότητας για τη θέρμανση ενός σπιτιού δείχνουν υψηλή αξιοπιστία της λειτουργίας του εξοπλισμού, ανεξάρτητα από την εξωτερική θερμοκρασία.

Πριν επιλέξετε τον εξοπλισμό, είναι απαραίτητο να αναλύσετε τα χαρακτηριστικά του εδάφους - το επίπεδο και τη σύνθεσή του. Η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας για θέρμανση ενός σπιτιού εξαρτάται άμεσα από τον βαθμό θέρμανσης του ψυκτικού στο πρωτεύον κύκλωμα. Επομένως, η θερμοκρασία του εδάφους πρέπει να είναι τουλάχιστον + 7 ° C.

Μπορείτε να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας χαμηλής ισχύος για να θερμάνετε τον εαυτό σας. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε έναν συμπιεστή από το ψυγείο. Όμως, το σύστημα σωληνώσεων και η έγχυση φρέον στο κύκλωμα πρέπει να ανατίθενται μόνο σε επαγγελματίες.

Σύστημα θέρμανσης αέρα-αέρα

Κύκλωμα αντλίας θερμότητας αέρα
Κύκλωμα αντλίας θερμότητας αέρα

Σύμφωνα με μια παρόμοια αρχή, οι αντλίες θερμότητας αέρα λειτουργούν για τη θέρμανση του σπιτιού. Η διαφορά είναι η χρήση του αέρα του δρόμου ως το κύριο ψυκτικό.

Ένα από τα μειονεκτήματα αυτού του εξοπλισμού είναι η αδυναμία σύνδεσης με θέρμανση νερού στο σπίτι. Η μεταφορά θερμότητας από το συμπιεσμένο ψυκτικό στην αντλία θερμότητας αέρα για παροχή θερμότητας πραγματοποιείται αμέσως στο δωμάτιο. Εναλλακτικά, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα σύστημα chiller-francoil που λειτουργεί με την ίδια αρχή. Αλλά το κόστος του είναι πολύ υψηλό - μια απόκτηση 24 kW θα κοστίσει τουλάχιστον 900 χιλιάδες ρούβλια.

Γιατί η οικιακή θέρμανση που χρησιμοποιεί αντλία θερμότητας αέρα γίνεται πιο δημοφιλής; Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό:

  • Απλή εγκατάσταση. Όσον αφορά την πολυπλοκότητα, δεν διαφέρει από την εγκατάσταση ενός split κλιματιστικού.
  • Η λειτουργία της αντλίας θερμότητας για θέρμανση του σπιτιού και για ψύξη.
  • Λιγότεροι βρόχοι επηρεάζουν την αξιοπιστία του συστήματος.
Αντλία θερμότητας με γραμμή ψεκασμού
Αντλία θερμότητας με γραμμή ψεκασμού

Είναι όμως δυνατόν να λειτουργεί αυτή η θέρμανση σε περιοχές όπου παρατηρούνται χαμηλές θερμοκρασίες το χειμώνα; Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί θέρμανση χρησιμοποιώντας μια αντλία θερμότητας με μια πρόσθετη μονάδα - μια γραμμή έγχυσης.

Προσθέτει αυτόματα ψυκτικό για να διατηρήσει την κανονική λειτουργία του κύριου κυκλώματος. Έτσι, η βέλτιστη λειτουργία του εξοπλισμού επιτυγχάνεται ακόμη και όταν ο αέρας στο δρόμο πέφτει στους -15 ° C.

Στις κριτικές των αντλιών θερμότητας για θέρμανση αέρα, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη θέση της εσωτερικής μονάδας στο σπίτι. Πρέπει να παρέχει ζεστό αέρα κατά μήκος του δωματίου.

Αντλία νερού-νερού για παροχή θερμότητας

Αντλία θερμότητας νερού-νερού
Αντλία θερμότητας νερού-νερού

Για περιοχές με ζεστούς χειμώνες, συνιστάται η εγκατάσταση αντλιών, στην οποία χρησιμοποιείται δεξαμενή ως πρωτεύον κύκλωμα. Είναι σημαντικό η θερμοκρασία σε αυτήν να μην πέσει κάτω από τους + 7 ° C.

Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του συστήματος είναι η γρήγορη εγκατάσταση και αποσυναρμολόγηση του εύκαμπτου συστήματος σωληνώσεων. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να σκεφτείτε εκ των προτέρων το υλικό για την κατασκευή αυτοκινητοδρόμων. Η καλύτερη επιλογή είναι η χρήση σωλήνων κατασκευασμένων από διασυνδεδεμένο πολυαιθυλένιο με ένα επιπλέον αεροστεγές στρώμα.

Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση του σπιτιού κατά τη διάρκεια μιας περιόδου όπου η θερμοκρασία στο δρόμο δεν πέφτει κάτω από -7 ° C. Οι αντλίες θερμότητας νερού-νερού χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την ψύξη του αέρα το καλοκαίρι ή την παροχή ζεστού νερού.

Κατά την εγκατάσταση του εξωτερικού κυκλώματος, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει κάμψη των γραμμών. Διαφορετικά, η κίνηση του ψυκτικού θα σταματήσει.

Κριτικές αντλίας θερμότητας

Η εξοικείωση με τις πραγματικές εκτιμήσεις της λειτουργίας της αντλίας θερμότητας είναι ένα από τα τρέχοντα εργαλεία για τον προσδιορισμό της σκοπιμότητας της απόκτησης και της εγκατάστασής της. Μέρος των αρνητικών κριτικών σχετικά με τις αντλίες θερμότητας για παροχή θερμότητας στο σπίτι οφείλεται σε σφάλματα εγκατάστασης και λειτουργίας:

  • Μετά από μια μακρά ανάλυση των προσφορών στην αγορά, αποφασίσαμε να αγοράσουμε μια αντλία θερμότητας για το σπίτι μας. Επιλέξαμε ένα κάθετο σύστημα εδάφους-αέρα. Μετά την ανάλυση του εδάφους στον ιστότοπο, αποδείχθηκε ότι έχουμε υψηλή στάθμη νερού. Για μια αντλία θερμότητας, αυτό είναι ακόμη καλύτερο - αντί για 30 μ. Το βάθος του φρεατίου έγινε 12. Το σύστημα λειτουργεί ήδη χωρίς παράπονα για το δεύτερο έτος.
  • Στο έργο θέρμανσης, οι ντάχες με τη βοήθεια μιας αντλίας θερμότητας σχεδιάστηκαν για τη θέρμανση του νερού στους σωλήνες στους + 70 ° C. Στην πραγματικότητα, δεν ανέβηκε πάνω από + 50 ° C. Επιπλέον, ο χρόνος αποπληρωμής ήταν περίπου 15 χρόνια. Τώρα, μετά τον πρώτο μήνα εργασίας, η κατάσταση έχει βελτιωθεί κάπως. Ωστόσο, απαιτείται επιπλέον θέρμανση - αέριο ή με λέβητα στερεών καυσίμων. Σκεφτόμαστε την επιλογή και την εγκατάσταση.

Πρέπει να εγκαταστήσω αντλία θερμότητας για θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας; Εάν το επιτρέπουν τα οικονομικά - σίγουρα, ναι. Αλλά πρώτα πρέπει να επιλέξετε το σωστό μοντέλο εξοπλισμού και έναν εργολάβο για την εγκατάστασή του.

Για γνωριμία, συνιστάται να παρακολουθείτε ένα βίντεο σχετικά με την εγκατεστημένη αντλία θερμότητας νερού-αέρα:

Θέρμανση

Εξαερισμός

Δίκτυο αποχέτευσης