Mis on soojuspumba tööpõhimõte? Kuidas teha oma kätega soojuspumpa maja kütmiseks: tööpõhimõte ja montaažiskeemid

Soojuspumba tööpõhimõte põhineb nn Carnot tsüklil, mis on teile väga tuttav külmutusagregaatide tööst. Tegelikult on teie köögis olev kodukülmik ka soojuspump. Kui paned sinna toiduaineid, isegi kui need on külmad, kuid mille temperatuur on energia jäävuse seaduse kohaselt siiski kõrgem kui külmiku kambri temperatuur, ei kao nende tekitatud soojus kuhugi. Kuna sees ei tohiks temperatuur tõusta, kandub soojus radiaatorivõre kaudu väljapoole, soojendades õhku köögis. Mida rohkem toiduaineid korraga külmikusse asetate, seda suurem on soojusülekanne.

Soojuspumba lihtsaim variant oleks õue paigutatud lahtine külmik, mille radiaator asub toas. Kuid las külmik täidab oma otseseid ülesandeid, sest spetsiaalsed seadmed on juba olemas - soojuspumbad, millel on palju suurem kasutegur. Nende tööpõhimõte on üsna lihtne.

Kuidas soojuspump töötab?

Oletame, et jahutusvedelik ringleb väljas maasse asetatud torude kaudu, kuna sellel on madal temperatuur, siis neid läbides soojeneb see isegi siis, kui välistemperatuur on vaid umbes 4–5 °C. Sisenedes aurustisse, mis toimib soojusvahetina, kannab jahutusvedelik saadud soojuse üle süsteemi siseringi, mis täidetakse külmutusagensiga. Isegi sellest soojusest piisab külmutusagensi muutmiseks vedelast gaasiliseks.

Edasi liikudes liigub gaas kompressorisse, kus see kõrgrõhu mõjul kokku surutakse ja selle temperatuur tõuseb. Kui gaas on kuum, siseneb see kondensaatorisse, mis on ühtlasi soojusvaheti. See edastab soojuse kuumalt gaasilt siseneva tagasivoolutoru jahutusvedelikku küttesüsteem Majad. Pärast soojuse eraldamist gaas jahtub ja muutub uuesti vedelaks, samal ajal kui kuumutatud jahutusvedelik siseneb kuuma veevarustus- ja küttesüsteemi. Läbides paisutaja rõhualandusklapi, siseneb veeldatud gaas uuesti aurustisse - tsükkel on suletud.

Külmal aastaajal töötavad soojuspumbad maja kütmiseks ja soojuse korral - jahutamiseks. Sel juhul on tööpõhimõte sama, ainult suvel siseneb soojus jahutusvedelikku seest, mitte väljast.

Soojuspumpade disainiomadused

Suletud tüüpi maasoojuspumbad pumpavad jahutusvedelikku - õhku või vett - läbi torude, mis on sügavale maasse maetud ja asetatud piki reservuaari põhja. Suletud tsüklit peetakse keskkonna seisukohalt ohutumaks. TO suletud tüüpi Nende hulka kuuluvad vertikaalse ja horisontaalse soojusvahetiga pumbad, mida kasutatakse siis, kui läheduses pole veekogusid. Vertikaalseid soojuspumpasid kasutatakse siis, kui maa-ala, millel maja asub, on väike. Mõnikord paigaldatakse läheduses puuritud kaevudesse vertikaalsed pumbad.

Soojuspumba paigaldustööde pakett sisaldab sisetöid elektripaigaldustööd, välistorustiku ja sisemiste õhukanalite paigaldamine.

Soojuspumpade kasutamise eelised

Olukord on selline, et kõige populaarsem viis kodu kütmiseks on hetkel küttekatel - gaas, tahke kütus, diisel ja palju harvem - elektriline. Kuid sellised lihtsad ja samal ajal kõrgtehnoloogilised süsteemid nagu soojuspumbad pole laialt levinud ja seda põhjusega. Neile, kes armastavad ja teavad, kuidas kõike ette arvutada, on nende eelised ilmsed. Kütteks mõeldud soojuspumbad ei põleta asendamatuid varusid loodusvarad, mis on ülimalt oluline mitte ainult kaitse seisukohalt keskkond, vaid võimaldab säästa ka energiaressursse, kuna need lähevad iga aastaga kallimaks. Lisaks saab soojuspumpade abil mitte ainult ruumi kütta, vaid soojendada ka majapidamistarbeks sooja vett ning suvekuumuses tuba konditsioneerida.

Soojuspumba tööpõhimõte

Vaatame lähemalt soojuspumba tööpõhimõtet. Pidage meeles, kuidas külmik töötab. Sellesse paigutatud toodete soojus pumbatakse välja ja visatakse tagaseinal asuvale radiaatorile. Saate seda lihtsalt puudutades kontrollida. Kodumajapidamises kasutatavate kliimaseadmete põhimõte on ligikaudu sama: nad pumpavad ruumist soojuse välja ja viskavad selle radiaatorile. välissein hoone.

Soojuspumba, külmiku ja konditsioneeri töö põhineb Carnot tsüklil.

1. Jahutusvedelik, mis liigub mööda madala temperatuuriga soojusallikat, näiteks mulda, soojeneb mitu kraadi.
2. Seejärel siseneb see soojusvahetisse, mida nimetatakse aurustiks. Aurustis eraldab jahutusvedelik kogunenud soojuse külmutusagensi. Külmutusagens on spetsiaalne vedelik, mis muutub madalal temperatuuril auruks.
3. Võttes jahutusvedeliku temperatuuri, muutub kuumutatud külmutusagens auruks ja siseneb kompressorisse. Kompressor surub külmutusagensi kokku, st. selle rõhu tõus, mille tõttu tõuseb ka selle temperatuur.
4. Kuum, kokkusurutud külmutusagens siseneb teise soojusvahetisse, mida nimetatakse kondensaatoriks. Siin edastab külmutusagens oma soojuse teisele jahutusvedelikule, mis on ette nähtud maja küttesüsteemis (vesi, antifriis, õhk). See jahutab külmutusagensi ja muudab selle tagasi vedelikuks.
5. Järgmisena siseneb külmutusagens aurustisse, kus seda soojendatakse kuumutatud jahutusvedeliku uue osaga ja tsükkel kordub.

Soojuspump vajab töötamiseks elektrit. Kuid see on ikkagi palju tulusam kui ainult elektrikerise kasutamine. Kuna elektriboiler või elektrikeris kulutab täpselt sama palju elektrit, kui toodab soojust. Näiteks kui kütteseadme nimivõimsus on 2 kW, kulutab see 2 kW tunnis ja toodab 2 kW soojust. Soojuspump toodab 3–7 korda rohkem soojust kui tarbib elektrit. Näiteks kasutatakse kompressori ja pumba töötamiseks 5,5 kW/h ning toodetav soojus on 17 kW/h. Just see kõrge kasutegur on soojuspumba peamine eelis.

Soojuspumbaga küttesüsteemi eelised ja puudused

Soojuspumpade ümber liigub palju legende ja väärarusaamu, hoolimata sellest, et tegu pole nii uuendusliku või kõrgtehnoloogilise leiutisega. Soojuspumpade abil köetakse kõiki “sooja” osariike USA-s, peaaegu kogu Euroopas ja Jaapanis, kus tehnoloogia on juba pikka aega peaaegu täiuslikkuseni välja töötatud. Muide, te ei tohiks arvata, et sellised seadmed on puhtalt välismaised tehnoloogiad ja jõudsid meile üsna hiljuti. Lõppude lõpuks kasutati NSV Liidus selliseid üksusi katserajatistes. Selle näiteks on Družba sanatoorium Jalta linnas. Lisaks futuristlikule arhitektuurile, mis meenutab “kanajalgadel onni”, on see sanatoorium kuulus ka selle poolest, et alates 20. sajandi 80ndatest on seal kütteks kasutatud tööstuslikke soojuspumpasid. Soojuseallikaks on lähedal asuv meri ja pumbajaam ise mitte ainult ei küta kõiki sanatooriumi ruume, vaid pakub ka kuum vesi, soojendab vett basseinis ja jahutab seda kuumal aastaajal. Nii et proovime müüte kummutada ja teha kindlaks, kas on mõtet oma kodu sel viisil kütta.

Soojuspumbaga küttesüsteemide eelised:

• Energiasääst. Seoses gaasi ja diislikütuse hindade tõusuga on see väga oluline eelis. “Igakuiste kulude” veerus kuvatakse ainult elekter, mis, nagu juba kirjutasime, nõuab palju vähem kui tegelikult toodetud soojus. Seadme ostmisel peate pöörama tähelepanu sellisele parameetrile nagu soojuse muundamise koefitsient "ϕ" (võib nimetada ka soojuse muundamise koefitsient, võimsuse või temperatuuri muundamise koefitsient). See näitab soojustoodangu ja kulutatud energia suhet. Näiteks kui ϕ=4, siis tarbimisel 1 kW/h saame soojusenergiat 4 kW/h.
• Hoolduse kokkuhoid. Soojuspump ei vaja eritöötlust. Selle hoolduskulud on minimaalsed.
• Saab paigaldada igasse kohta. Madala temperatuuriga soojusallikad soojuspumba tööks võivad olla pinnas, vesi või õhk. Kuhu iganes maja ehitate, isegi kivisesse piirkonda, on alati võimalus üksuse jaoks "toitu" leida. Gaasitrassist kaugemal asuvates piirkondades on see üks optimaalsemaid küttesüsteeme. Ja isegi piirkondades, kus pole elektriliine, saate kompressori töö tagamiseks paigaldada bensiini- või diiselmootori.
• Pumba tööd pole vaja jälgida, lisage kütust, nagu tahkekütuse või diiselboileri puhul. Kogu küttesüsteem koos soojuspumbaga on automatiseeritud.
• Võite pikaks ajaks ära minna ja ärge kartke, et süsteem külmub. Samal ajal saate säästa raha, kui paigaldate pumba, et tagada elutoas temperatuur +10 °C.
• Keskkonnale ohutu. Võrdluseks, traditsiooniliste kütust põletavate katelde kasutamisel tekivad alati erinevad oksiidid CO, CO2, NOx, SO2, PbO2, mille tulemusena sadestuvad maja ümber pinnasele fosfor-, lämmastik-, väävelhape ja bensoeühendid. Kui soojuspump töötab, ei eraldu midagi. Ja süsteemis kasutatavad külmutusagensid on täiesti ohutud.
• Selle võib ka siin ära märkida planeedi asendamatute loodusvarade säilitamine.
• Ohutus inimestele ja varale. Miski soojuspumbas ei kuumene piisavalt kuumaks, et põhjustada ülekuumenemist või plahvatust. Pealegi pole selles lihtsalt midagi plahvatada. Seega võib selle liigitada täiesti tulekindlaks üksuseks.
• Soojuspumbad töötavad edukalt ka -15 °C välistemperatuuril. Nii et kui keegi arvab, et sellise süsteemiga saab maja kütta vaid sooja talvega piirkondades kuni +5 °C, siis ta eksib.
• Soojuspumba pöörduvus. Vaieldamatu eelis on paigalduse mitmekülgsus, millega saate talvel kütta ja suvel jahutada. Soojuspump võtab palavatel päevadel soojust toast ja saadab selle ladustamiseks maapinnale, kust see talvel tagasi võetakse. Pange tähele, et mitte kõigil soojuspumpadel pole tagurdamise võimalust, vaid ainult mõnel mudelil.
• Vastupidavus. Nõuetekohase hoolduse korral võivad soojuspumbaga küttesüsteemid elada ilma 25 kuni 50 aastat kapitaalremont, ja ainult kord 15–20 aasta jooksul tuleb kompressor välja vahetada.

Soojuspumbaga küttesüsteemide puudused:

• Suur alginvesteering. Lisaks asjaolule, et küttesoojuspumpade hinnad on üsna kõrged (3000–10 000 USD), peate ka geotermilise süsteemi paigaldamisele kulutama mitte vähem kui pumbale endale. Erandiks on õhksoojuspump, mis ei nõua lisatööd. Soojuspump ei tasu ennast niipea ära (5 - 10 aasta pärast). Nii et vastus küsimusele, kas kütteks kasutada või mitte kasutada soojuspumpa, sõltub pigem omaniku eelistustest, rahalistest võimalustest ja ehitustingimustest. Näiteks piirkonnas, kus gaasitrassi varustamine ja sellega liitumine maksab sama palju kui soojuspump, on mõttekas eelistada viimast.

• Piirkondades, kus talvine temperatuur langeb alla -15 °C, tuleb kasutada täiendavat soojusallikat. Seda nimetatakse kahevalentne küttesüsteem, mille puhul soojuspump annab soojust seni, kuni väljas on -20 °C ja kui see ei tule toime, on ühendatud näiteks elektrikeris või gaasiboiler või soojusgeneraator.

• Soojuspumpa on kõige soovitavam kasutada madala temperatuuriga jahutusvedelikuga süsteemides, nagu näiteks "sooja põranda" süsteem(+35 °C) ja ventilaatori mähised(+35 - +45 °C). Fan coil seadmed Need on ventilaatorkonvektor, milles soojus/külm kandub veest õhku. Sellise süsteemi paigaldamiseks vanasse majja on vaja täielikku ümberehitust ja rekonstrueerimist, mis toob kaasa lisakulusid. Uue kodu ehitamisel pole see puudus.
• Soojuspumpade keskkonnasõbralikkus, võtab soojust veest ja pinnasest, mõnevõrra suhteline. Fakt on see, et töö ajal jahutusvedeliku torude ümber olev ruum jahtub ja see häirib väljakujunenud ökosüsteemi. Lõppude lõpuks elavad isegi pinnase sügavuses anaeroobsed mikroorganismid, tagades rohkemate inimeste elutähtsa tegevuse. keerulised süsteemid. Seevastu gaasi- või õlitootmisega võrreldes on soojuspumba kahju minimaalne.

Soojusallikad soojuspumba tööks

Soojuspumbad võtavad soojust nendest looduslikest allikatest, mis soojal perioodil päikesekiirgust koguvad. Soojuspumbad erinevad olenevalt soojusallikast.

Kruntimine

Muld on kõige stabiilsem soojusallikas, mis hooaja jooksul koguneb. 5–7 m sügavusel on pinnase temperatuur peaaegu alati konstantne ja võrdne ligikaudu +5–+8 ° C ning 10 m sügavusel on see alati konstantne +10 ° C. Maapinnast soojuse kogumiseks on kaks võimalust.

Horisontaalne maakollektor See on horisontaalselt paigaldatud toru, mille kaudu jahutusvedelik ringleb. Horisontaalse kollektori sügavus arvutatakse sõltuvalt tingimustest individuaalselt, mõnikord on see 1,5 - 1,7 m - pinnase külmumise sügavus, mõnikord madalam - 2 - 3 m, et tagada suurem temperatuuristabiilsus ja väiksem erinevus ning mõnikord ainult 1 - 1,2 m - siin hakkab muld kevadel kiiremini soojenema. On juhtumeid, kui paigaldatakse kahekihiline horisontaalne kollektor.

Horisontaalsed kollektortorud võivad olla erineva läbimõõduga: 25 mm, 32 mm ja 40 mm. Nende paigutuse kuju võib olla ka erinev - madu, silmus, siksak, erinevad spiraalid. Torude vaheline kaugus maos peab olema vähemalt 0,6 m ja tavaliselt 0,8–1 m.

Spetsiifiline soojuse eemaldamine toru lineaarmeetri kohta sõltub pinnase struktuurist:

• Kuiv liiv - 10 W/m;
• Kuiv savi - 20 W/m;
• Savi on niiskem - 25 W/m;
• Väga suure veesisaldusega savi - 35 W/m.

100 m2 suuruse maja kütmiseks, eeldusel, et pinnas on märg savi, vajate kollektori jaoks 400 m2 maad. See on üsna palju - 4-5 aakrit. Ja võttes arvesse asjaolu, et sellel saidil ei tohiks olla hooneid ja lubatud on ainult muru ja üheaastaste lilledega lillepeenrad, ei saa kõik endale lubada horisontaalse kollektori varustamist.

Läbi kollektori torude voolab spetsiaalne vedelik, seda nimetatakse ka "soolvesi" või antifriis näiteks 30% etüleenglükooli või propüleenglükooli lahust. "Soolvesi" kogub maapinnast soojuse ja suunatakse soojuspumpa, kus see edastab selle külmutusagensile. Jahtunud “soolvesi” voolab uuesti maakollektorisse.

Vertikaalne mullasond on 50–150 m sügavusele maetud torude süsteem. See võib olla vaid üks U-kujuline toru, mis on alla lastud suurem sügavus 80 - 100 m ja täidetud betoonmördiga. Või äkki on U-kujuliste torude süsteem langetatud 20 m, et koguda energiat suuremalt alalt. Puurimistööde tegemine 100–150 m sügavusele pole mitte ainult kulukas, vaid nõuab ka eriloa saamist, mistõttu nad kasutavad sageli kavalust ja varustavad mitu madala sügavusega sondi. Selliste sondide vaheline kaugus on 5–7 m.

Spetsiifiline soojuse eemaldamine vertikaalsest kollektorist sõltub ka kivist:

• Kuivad settekivimid - 20 W/m;
• Veega küllastunud settekivimid ja kivine pinnas - 50 W/m;
• Kõrge soojusjuhtivusteguriga kivine pinnas - 70 W/m;
• Maa-alune (põhjavesi) vesi - 80 W/m.

Vertikaalse kollektori jaoks vajalik pindala on väga väike, kuid nende paigaldamise maksumus on suurem kui horisontaalkollektoril. Vertikaalse kollektori eeliseks on ka stabiilsem temperatuur ja suurem soojuse eemaldamine.

Vesi

Vett saab soojusallikana kasutada erineval viisil.

Koguja avatud, mittekülmuva reservuaari põhjas- jõed, järved, mered - tähistab "soolveega" torusid, mis on raskuse abil vee all. Jahutusvedeliku kõrge temperatuuri tõttu on see meetod kõige kasumlikum ja ökonoomsem. Veekollektorit saavad paigaldada ainult need, kellest veehoidla asub mitte kaugemal kui 50 m, vastasel juhul kaob paigalduse efektiivsus. Nagu te mõistate, pole kõigil selliseid tingimusi. Kuid rannaelanike jaoks soojuspumpade mittekasutamine on lihtsalt lühinägelik ja rumal.

Koguja kanalisatsiooni äravooludes või heitvett pärast tehnilised paigaldised saab kasutada majade ja isegi kõrghoonete ja linnasisese tööstusettevõtete kütmiseks, samuti sooja vee valmistamiseks. Mida meie kodumaa mõnes linnas edukalt tehakse.

Kaev või põhjavesi kasutatakse harvemini kui teisi kollektsionääre. Selline süsteem hõlmab kahe kaevu rajamist, ühest võetakse vesi, mis kannab oma soojuse üle soojuspumbas olevale külmutusagensile ning teise juhitakse jahutatud vesi. Kaevu asemel võib olla filtreerimiskaev. Igal juhul peaks tühjenduskaev asuma esimesest 15–20 m kaugusel ja isegi allavoolu ( Põhjavesi on ka oma kursus). See süsteem Seda on üsna raske kasutada, kuna tuleb jälgida sissetuleva vee kvaliteeti - filtreerida ja kaitsta soojuspumba osi (aurustit) korrosiooni ja saastumise eest.

Õhk

Lihtsaim disain on küttesüsteem õhksoojuspumbaga. Täiendavat kollektorit pole vaja. Keskkonnast tulev õhk siseneb otse aurustisse, kus see annab oma soojuse üle külmaainele, mis omakorda kannab soojust majas olevale jahutusvedelikule. See võib olla õhk fancoil-seadmete jaoks või vesi põrandakütte ja radiaatorite jaoks.

Õhksoojuspumba paigalduskulud on minimaalsed, kuid paigalduse jõudlus sõltub suuresti õhutemperatuurist. Soojade talvedega (kuni +5–0 °C) piirkondades on see üks ökonoomsemaid soojusallikaid. Aga kui õhutemperatuur langeb alla -15 °C, langeb jõudlus nii palju, et pumpa pole mõtet kasutada ning tulusam on sisse lülitada tavaline elektrikeris või boiler.

Kütteks mõeldud õhksoojuspumpade ülevaated on väga vastuolulised. Kõik sõltub nende kasutuspiirkonnast. Neid on otstarbekas kasutada sooja talvega piirkondades, näiteks Sotšis, kus pole suurte külmade korral vaja varusoojusallikat. Õhksoojuspumpasid on võimalik paigaldada ka piirkondadesse, kus õhk on suhteliselt kuiv ja talvel on temperatuur kuni -15 °C. Kuid niiskes ja külmas kliimas kannatavad sellised rajatised jäätumise ja külmumise all. Ventilaatori külge kleepunud jääpurikad ei lase kogu süsteemil korralikult töötada.

Küte soojuspumbaga: süsteemi maksumus ja kasutuskulud

Soojuspumba võimsus valitakse sõltuvalt sellele omistatavatest funktsioonidest. Kui ainult küte, siis arvutusi saab teha spetsiaalses kalkulaatoris, mis võtab arvesse hoone soojuskadusid. Muideks, parim esitus soojuspumba töö, mille hoone soojuskadu ei ületa 80 - 100 W/m2. Lihtsuse mõttes eeldame, et 3 m kõrguste lagedega ja 60 W/m2 soojuskaoga 100 m2 maja kütmiseks on vaja 10 kW võimsusega pumpa. Vee soojendamiseks peate võtma seadme võimsusreserviga - 12 või 16 kW.

Soojuspumba maksumus sõltub mitte ainult võimsusest, vaid ka töökindlusest ja tootja soovidest. Näiteks 16 kW seade Vene toodang maksab 7000 USD ja välismaine pump RFM 17 võimsusega 17 kW maksab umbes 13 200 USD. koos kõigi seotud seadmetega, välja arvatud kollektor.

Järgmine kulurida tuleb reservuaari paigutus. See sõltub ka paigalduse võimsusest. Näiteks 100 m2 suurusele majale, milles on kõikjale paigaldatud põrandaküte (100 m2) või 80 m2 kütteradiaatorid, samuti vee soojendamiseks +40 °C-ni mahuga 150 l/tunnis vaja puurida kaevud kollektorite jaoks. Selline vertikaalne kollektor maksab 13 000 USD.

Veehoidla põhjas olev kollektor maksab veidi vähem. Samadel tingimustel maksab see 11 000 USD. Aga parem hind Maasoojussüsteemi paigaldamist tuleks kontrollida spetsialiseerunud ettevõtetes, see võib olla väga erinev. Näiteks 17 kW pumba horisontaalkollektori paigaldamine maksab ainult 2500 USD. Ja õhksoojuspumba jaoks pole kollektorit üldse vaja.

Kokku on soojuspumba maksumus 8000 USD. Keskmiselt on kollektori ehitus 6000 USD. keskmine.

Sisaldab ainult soojuspumbaga kütte kuukulu elektrikulud. Neid saab arvutada järgmiselt: voolutarve tuleb pumbale näidata. Näiteks ülalmainitud 17 kW pumba puhul on voolutarve 5,5 kW/h. Kokku töötab küttesüsteem 225 päeva aastas, s.o. 5400 tundi. Arvestades asjaolu, et soojuspump ja selles olev kompressor töötavad tsükliliselt, tuleb energiakulu vähendada poole võrra. Kütteperioodil kulub 5400h*5,5kW/h/2=14850 kW.

Korrutame kulutatud kW-de arvu teie piirkonna energiakuluga. Näiteks 0,05 USD 1 kW/tunnis. Kokku kulub aastas 742,5 USD. Iga kuu, mil soojuspump kütteks töötas, maksab see 100 USD. elektrikulud. Kui jagad kulud 12 kuuga, saad 60 USD kuus.

Pange tähele, et mida väiksem on soojuspumba voolutarve, seda väiksemad on igakuised kulud. Näiteks on 17 kW pumbad, mis tarbivad vaid 10 000 kW aastas (maksab 500 cu). Samuti on oluline, et soojuspumba jõudlus oleks seda suurem, mida väiksem on temperatuuride vahe soojusallika ja küttesüsteemi jahutusvedeliku vahel. Sellepärast ütlevad nad, et sooja põrandate ja ventilaatori mähiste paigaldamine on kasulikum. Kuigi standardsed radiaatorid saab paigaldada ka kõrgtemperatuurse jahutusvedelikuga (+65 - +95 °C) kütmise, kuid lisasoojusakumulaatoriga, näiteks kaudküttekatel. Sooja vee täiendavaks soojendamiseks kasutatakse ka boilerit.

Soojuspumbad on kasulikud, kui neid kasutatakse kahevalentsetes süsteemides. Lisaks pumbale saab paigaldada päikesekollektor, mis suudab pumpa suvel täielikult elektriga varustada, kui see töötab jahutamiseks. Talvekindlustuseks saate lisada soojageneraatori, mis soojendab vett sooja veevarustuseks ja kõrge temperatuuriga radiaatorid.

Ökonoomsed koduküttesüsteemid asendavad traditsioonilisi gaasikütteid, tahke kütus ja elekter. Õhksoojuspump on üks populaarsemaid alternatiivseid lahendusi.

Eeliste hulgas võib välja tuua madalat maksumust võrreldes maasoojuspaigaldistega ning nende kasutamise võimalust uute küttesüsteemide loomisel ja vanade rekonstrueerimisel. Soojuspump on eriti nõutud “passiivmaja” süsteemides – minimaalse soojustarbimise ja energiasäästlike tehnoloogiate kasutuselevõtu põhimõttel projekteeritud eluruumides.

Mis on õhksoojuspump

Füüsikaseaduste kohaselt kandub soojus kuumutatud kehalt madalama temperatuuriga kehale. Kuid vastupidine protsess on võimalik, kui selleks kasutatakse lisaenergiat.

Veidi hiljem avastati vastupidise Carnot' tsükli põhimõte. Kui aine aurustub, neelab see soojust ja pärast pinnal kondenseerumist vabastab selle. Just see seadus on külmikute ja kliimaseadmete aluseks. Madala temperatuuriga õhksoojuspump töötab nagu need kodumasinad, ainult vastupidises suunas.

Mõned kliimaseadmete tootjad kasutavad seda põhimõtet, pakkudes tarbijatele kliimaseadmeid, mis võivad ruumi soojendada. Kuid kliimaseadmetel on miinustemperatuuridel madal efektiivsus, kuna seadmete peamine eesmärk on jahutamine, mitte küte.

Madala temperatuuriga õhksoojuspumbad kodu kütmiseks töötavad selle füüsikalise seaduse alusel. Kuidas kütmine praktikas toimub?

• Igal kehal, isegi jahutatud kehal, on kõrge või madal potentsiaalne energia. Isegi negatiivsete temperatuuride korral sisaldab õhk teatud kogust soojust. -15°C juures, soojem kui -25°C juures. -5°C juures on õhus veelgi rohkem soojust. Õhksoojuspumba tööpõhimõte võimaldab ammutada väikese koguse soojusenergiat, mis sisse jääb talvine aeg aastal ja viia see ruumidesse.
• Välisseade, mis on paigaldatud õue, sisaldab aurustiga spiraali. Ahela sees ringleb freoon - vedelik, mis läheb vabalt gaasilisse olekusse ja tagasi. Freoon aurustub ja isegi miinustemperatuuril säiliv soojus neeldub.
• Gaas siseneb kompressorisse. Kompressor loob kõrge rõhu ja tingimused freooni tagasi vedelikuks muutmiseks.
• Surve all freoon kuumeneb ja siseneb kondensaatorisse. Plokis muutub gaas lõpuks vedelaks, andes ära kogu soojuse, mille ta sai väljapoole paigaldatud välisplokis.
• Freoon naaseb suletud ahelas tagasi aurustisse.

Õhksoojuspumpasid on mitut tüüpi, mis erinevad ruumide kütmiseks kasutatava põhimõtte poolest.

Soojusõhk-vesi pumbad

Tööpõhimõte on sama, mis muude modifikatsioonide pumpadel, kuid teatud erinevustega:

• Kondensaator asub akumulatsioonikatla sees, mis on ühendatud kütte- ja soojaveesüsteemiga.
• Freooni kondenseerumisel vabanevat soojust kasutatakse jahutusvedeliku kaudseks soojendamiseks.
• Selle abil siseneb kuumutatud jahutusvedelik kuuma veevarustus- ja küttesüsteemi.

Jahutusvedeliku kuumutamise intensiivsus varieerub vahemikus +30°C kuni +60°C. Temperatuuridel alla -15°C lülitatakse sisse õhksoojuspumbaga kombineeritud soojusvarustus, mis on külmas kliimas asendamatu. Igasugune boiler (elekter, gaas, puit) kompenseerib soojapuuduse.

Kuna välisseadme paigaldamine toimub õues, on täiendavaks eeliseks külmumisvastane või sulatusfunktsioon.

Õhkkütte soojuspumbad

Raam siseseade Soojuspump sarnaneb kliimaseadmega ja võib töötada ka õhupõhisel kütmisel ja jahutamisel.

Tarbijale pakutakse erinevaid lahendusi kütte küsimus:

1. Eraldi sõltumatute küttekehade paigaldamine.
2. Mitme soojuspumba paigaldus, mis on ühendatud ühtseks võrguks.

• Maksimaalne efektiivsus– jahutusvedeliku eelsoojenduse puudumine viib säästlikuma energiatarbimiseni. Õhk soojendatakse ainult temperatuurini 20-40 °C ja see omakorda annab kõrgema COP koefitsiendi 4.
• Hoone kiire kütmine– mõni sekund pärast sisselülitamist hakkab tuppa voolama soe õhk.
• Mitmekülgsus– seadmeid saab suvel kasutada konditsioneerina. Põhikonfiguratsioon sisaldab ruumi jahutusfunktsiooni.

Kui saavutatakse tööks kriitiline negatiivne temperatuur, lülitub õhksoojuspumba kasutamisel automaatselt sisse varusoojusallikas. Nii on võimalik kompenseerida soojusenergia puudujääki.

Mis vahe on konditsioneeril ja õhksoojuspumbal?

Erinevust on tunda, kui võrrelda mõningaid seadmete omadusi. Konditsioneer lõpetab kuumutamise temperatuuril umbes -5°C. Soojuspumpade töörežiim on -25°C kuni +45°C.

Kuna “passiivmajade” õhksoojuspumpasid kiputakse täiustama, on varsti paljudele tarbijatele kättesaadavad seadmemudelid, mis võivad jääda tööle ka siis, kui temperatuur langeb -32°C-ni.

Õhksoojuspumba ja konditsioneeri erinevus on erinev tehnilised kirjeldused, kuigi nende vahel on palju sarnasusi.

Kuidas valida õhksoojuspumpa

1. Kütte tüüp.
2. Köetav ala.
3. Tootja.

Millist marki valida õhksoojuspump

• Stiebel Eltron on Saksa ettevõte, mis alustas oma teekonda katla leiutamisega. Aja jooksul on tootevalik pidevalt laienenud. Tänaseks on Stiebel Eltron veekütte- ja kütteseadmete tootmise liider. Ettevõte pakub kahte tüüpi soojuspumpasid: maasoojus- ja õhksoojuspumpasid, mis soojendavad jahutusvedelikku ja õhku.
• on teine ​​Saksa tootja, kellel on rohkem kui 30-aastane kogemus õhupumpade tootmises. Suurimat kiitust väärivad Viessmanni jaamad, mis ühenduvad vesiküttekontuuriga. Eelised on ilmastikutundlike juhtandurite olemasolu ja palju lisafunktsioone, saadaval standardvarustuses.
• Mitsubishi on Jaapani korporatsioon, mis oli Zubadani tehnoloogia kasutamise teerajaja. Lahendus võimaldas tõsta COP-i (mis on sarnaste seadmete seas kõrgeim) ja laiendada rakendusala. Mitsubishi oli üks esimesi, kes pakkus tarbijatele küttepõhiseid konditsioneere ja õhksoojuspumpasid. Toodete kasutusala suurendamiseks võetakse pidevalt kasutusele uusi tehnoloogiaid.
• – ettevõte on välja töötanud terve rea ökonoomseid geoTHERM seadmeid. Valikus on seadmed, mis ammutavad soojust maast, veest, õhust ja päikesekiired. Vaillanti tooted on maksimaalselt kohandatud kasutamiseks Vene Föderatsiooni tingimustes.

Õhu HP maksumus koos paigaldusega

Õhksoojuspumba paigaldamise maksumus arvutatakse individuaalselt, lähtudes ruumi tehnilistest parameetritest ja muudest teguritest.

Seadmete kasutusiga on vähemalt 20 aastat. Paigaldatud seadmed tasuvad end ära 3-5 küttehooaja jooksul, olenevalt kasutusintensiivsusest.

Õhksoojuspumpade kasutamise plussid ja miinused

Eelised

• Õhk-vesi soojuspumpade töötamise eelised - peamine eelis on täielik sõltumatus gaasiküttest. Mõnes Vene Föderatsiooni piirkonnas on lihtsalt torustiku majaga ühendamine kallim kui soojuspumba ostmine ja paigaldamine. Kasutuselevõtulube pole vaja.
• Süsteemid on mõeldud paigaldamiseks passiivmaja tingimustesse. Seetõttu algselt mõeldud ökonoomne küte kodu ja sooja vee küte. Tarbitud 1 kW elektrienergia kohta on soojuse tootmine 3-5 kW. Lihtne kuluarvestus soojuspumba kasutamisel näitab, et 3-5 aastaga saavutatakse seadmete täielik tasuvus.
• Pumba töö ei kahjusta inimeste tervist. Hügieeniliste tingimuste tagamiseks piisab õhkkütte põhimõttel süsteemides filtreid aeg-ajalt puhastada.

Puudused

• Seadmete kõrge hind - elamu kütmiseks piisava võimsusega süsteem maksab 800-1200 tuhat rubla, mis on enamiku ostjate jaoks taskukohane summa.
• Sõltuvus ümbritsevast temperatuurist. Õhksoojuspumbaga maja autonoomse kütte omadused on otseselt seotud kogu saadava soojusenergia kogusega. Mida madalam on välistemperatuur, seda halvemini pump töötab. Alates -15°C tuleb ühendada varusoojusallikas.
  Arvestades, et enamikul Vene Föderatsiooni territooriumidel keskmine temperatuuri režiim eespool, selgub selle paigalduse teostatavus. Õhksoojuspumpade kasutamise optimaalsed kliimavööndid on Venemaa parasvöötmega osad ja keskmine temperatuur V talvine periood mitte alla -15°C.

Viimasel ajal on tootjad soojuspaigaldiste maksumust veidi vähendanud, mis on võimaldanud veelgi rohkematel ostjatel jaamade eeliseid hinnata. Kui trend jätkub, on oodata nõudluse kasvu soojuspumpade järele.