Värmepump: arbetsprincip, användningsområden

Drivs av FORUMHOUSE

Vi får värme genom att bränna ved, kol, oljeprodukter och gas. Men dessa metoder för uppvärmning som vi känner är faktiskt primitiva och farliga: de slösar oåterkalleligt jordens resurser och förorenar atmosfären. Detta kan inte pågå länge. Därför ersätts traditionella metoder med energieffektiv teknik som kan generera värme från jorden och luften utan att skada naturen.

Vad är en värmepump?

Värme finns överallt: i luften, vattnet och jorden. En värmepump är en uppvärmningstransformator, en enhet som tar värme från omgivningen och överför den till värme- och varmvattenförsörjningssystemet. När en värmepump är i drift, används inte energi på direkt uppvärmning av kylvätskan utan på att pumpa och omvandla värme från omgivningen till huset. Så här uppnås en hög energieffektivitet för enheten: när 1 kilowatt el förbrukas för kompressorns drift genereras 3-5 kW termisk energi (COP-koefficienten är 3-5 enheter).

Vilken typ av värmepumpar finns det?

Värmepumpar är indelade i tre typer:

• Aerotermisk (luft) som tar emot värmeenergi från atmosfären.
• Geotermisk, extraherar värme från jorden.
• Aquathermal (vatten) - en klassutrustning som använder värmen i vattenmiljön: floder, sjöar, hav, underjordisk akvifer.

Den aerotermiska pumpen tar värme genom en luftvärmeväxlare - en utomhuskylare. Markkällspumpar tar emot värmeenergi från marken genom geotermiska fält - dessa läggs horisontellt under jordrörets yta eller borrhål (sonder) där rören är installerade vertikalt. Sonderna kan också placeras i en vinkel, eftersom inte alla områden har förmågan att borra i djupet. Samlarna för den vattenmässiga pumpen placeras i en behållare eller vattenbrunn.

Markvärmepumpar fungerar mer effektivt på grund av stabila marktemperaturer året runt. Med aerotermiska pumpar sjunker den termiska koefficienten (COP) vid en utomhustemperatur på -15 ° C. Vattenvärmepumpar beror på vattnets kvalitet: alger, kalk, korrosion - dessa faktorer minskar enhetens prestanda avsevärt.

Hur fungerar en luftvärmepump?

Driften av valfri värmepump är uppdelad i tre steg:

• uppsamling av värme från miljön;
• ökad temperatur för den uppsamlade värmen;
• värmeöverföring till värmesystemet och varmvattenförsörjning.

Den enda skillnaden är metoden för att få låg värme från miljön. Med en luftvärmepump görs detta enligt följande:

• Köldmediet cirkulerar genom förångaren till luftvärmepumpen - freon. Det är en frostskyddsmedel och mycket flyktig vätska som kokar vid låga temperaturer. Freon-temperaturen är alltid lägre än lufttemperaturen och därför, under dess inflytande, kokar köldmediet och omvandlas till ånga. Detta kallas termisk differentiell värmeöverföring.
• Freonånga kommer in i kompressorn, där den komprimeras. Under påverkan av högt tryck värms köldmediumångan upp: temperaturen på den komprimerade freonångan kan nå 128 ° C. Denna värme kommer in i kondensorn.
• I kondensorn överför varm freonånga värmeenergi till värme- och vattenvärmekretsen. När värmeenergin frigörs kyls ångan och blir återigen ett flytande tillstånd, men samtidigt upprätthåller ett högt tryck. Och även kylmedlets temperatur i detta skede är fortfarande otillräcklig för en ny cykel av värmeabsorption från miljön. Därför passerar freon genom gasreglaget efter värmeväxlaren, där trycket sjunker och temperaturen sjunker. Därefter går köldmediet till den externa kretsen för en upprepad cykel.

Hur fungerar en geotermisk och vattenvärmepump?

Principen för drift av dessa värmepumpar skiljer sig endast i utvinning av värme från omgivningen. Här fungerar en krets av rör som läggs under jorden eller nedsänkt i vatten som en värmeväxlare. Det är inte ett köldmedium som cirkulerar genom rören, som i luftpumpar, utan en mellanhand - propylenglykol, alkohol eller en vatten-glykolblandning. Det är dessa vätskor som ackumulerar värme som erhålls från vatten eller jord och överför den till anläggningens förångare.

Kylvätskan kommer in i förångaren, värmer freon och omvandlar den till ånga. Freonånga passerar genom kompressorn, där den komprimeras och värms upp. Därefter kommer den också in i kondensorn, där den överför värme till uppvärmning och varmvattenförsörjning. Cykeln avslutas när köldmediet passerar genom strypventilen, där tryckavlastning och kylning sker. Den kylda freonen kommer in i förångaren igen.

För att uttrycka det enkelt: värmen från luft, vatten eller jord krävs bara för att koka freon och förvandla det till ånga. Vidare värms ånga i kompressorn till höga temperaturer under påverkan av tryck, vars energi används för att värma vatten i värmesystemet och varmvattenförsörjningen. På detta sätt omvandlas lågvärmen från den yttre miljön till höga temperaturer hos värmekretsens värmemedium.

Hur förbättrar jag värmepumpens effektivitet?

Värmesystemet spelar en viktig roll för värmepumpens prestanda. Utrustningen fungerar mest effektivt med värmesystem med låg temperatur: golvvärme; fläktenheter (fläktvärmeväxlare). Faktum är att värmepumpen fungerar så effektivt som möjligt vid en temperatur på 35-40 ° C vid utloppet, och detta motsvarar den optimala temperaturen på värmemediet i golvvärmesystemet eller luftuppvärmningen.

Kan värmepumpen svalna?

Värmepumpar kan inte bara värma utan även svalna - används för luftkonditionering. Enheten kan ta värme från rummet och ta bort den utanför enligt samma princip, men bara i omvänd ordning. Ett kylskåp är också en värmepump. Denna hushållsapparat producerar inte kyla, den tar helt enkelt bort all värme från den förseglade värmeisoleringskammaren.

I vilka områden används värmepumpar?

Värmepumpar används för industriella anläggningar för uppvärmning och luftkonditionering, kommunala byggnader, flervåningshus och privata bostadshus. Denna teknik kan ersätta alla traditionella uppvärmningsmetoder. Ett exempel på detta är Sverige, där mer än 90% av byggnaderna för olika ändamål värms upp med hjälp av värmepumpar. Geotermiska och aerotermiska pumpar är utbredda i Europa, USA, Japan.

För vem är denna typ av uppvärmning lämplig?

Värmepumpen behöver bara el för att fungera. Denna typ av uppvärmning är lämplig för privata hus som ligger långt från gasnätet eller där gasanslutningen är orimligt dyr. Värmepumpen är perfekt för icke förgasade bosättningar där det inte finns tillräckligt med kraft för att installera en elpanna. Denna typ av uppvärmning är populär bland dem som inte vill leva på ett "pulverfat", det vill säga det är lämpligt för personer som fruktar kvävning eller explosion om gas läcker ut. Värmepumpen kan användas i kommersiella byggnader som energieffektiv uppvärmning.

Vilka är farorna med en värmepump?

Värmepumpen bränner inte bränsle; det producerar inte skadliga utsläpp till atmosfären och avfall till miljön. Det är en brand / explosionssäker och miljövänlig anordning. Köldmediet cirkulerar i en sluten krets och utgör inte någon fara för naturen och människorna.

Vad ska man leta efter när man väljer en värmepump?

Som vi nämnde är värmepumpar uppdelade i tre typer: aerotermisk, akvatermisk och geotermisk. De första arbetar med atmosfärisk värme och de har två betydande nackdelar: temperaturfall och regelbunden förorening av kylaren. I svåra frost sjunker den termiska koefficienten (COP) till 1 istället för den deklarerade 3-5. Och även den konstanta föroreningen av utomhusradiatorer minskar aerotermiska pumpars effektivitet. Dessa installationer är mer lämpliga för tempererade klimat med milda vintrar.

Aquatermiska pumpar kräver vattenkvaliteten och deras effektivitet sjunker när kylvätskekretsen blir smutsig eller täckt av avlagringar.

För våra förhållanden är det bästa valet geotermiska värmepumpar. "Jordvatten" -systemet är det mest praktiska, pålitliga och effektiva för uppvärmning och varmvattenförsörjning hemma. Detta beror på den nästan konstanta jordtemperaturen under hela året. Det geotermiska fältet läggs under jordens fryspunkt, vilket gör att installationen kan fungera stabilt och producera en hög termisk koefficient. Till exempel COP av geotermiska värmepumpar i FH-serien (ФХ-401, FH-405, FH-415) upp till 5 enheter!

När du väljer utrustning är det viktigt att det inte bara värmer vatten banalt utan också har avancerade egenskaper som uppfyller kraven för en modern värmepump. Ta till exempel geotermisk värmepump IQ (inverter) ФХ-415. Installationen är utrustad med: en enhet för fjärråtkomst; automatisk omstart vid strömavbrott; skydd av cirkulationspumpar; fasobalansskydd; klimatreglering för lufttemperatur; veckors arbetsschema; väderberoende läge; styrning av varmvattenbehållarens värmeelement; icke-flyktigt minne; ljudisolerade hus. Detta garanterar tillförlitlighet, hållbarhet och hög energieffektivitet hos utrustningen.

Hur känner du dig för sådana värmesystem? Skriv i kommentarerna.

Vänner, det finns redan mer än 85 tusen av oss! Gilla, prenumerera på kanalen, dela publikationen - vi jobbarså att du får användbar och relevant information!

Läs också:

• Inget damm och ljud: hur man skär en vågskiffer med en spik.
• Vilka träd är jordtorkare och vad är bättre att plantera nära en bassäng.

Titta på videon - Matt eller glansig? Hur man väljer färg till ditt hem.