Wärmepumpe für die Hausheizung: Typen, Effizienz, Installationskosten

Autonome Heizsysteme machen ein Landhaus zu einer wahren „Festung“. Durch die Installation eines zuverlässigen und energieeffizienten Designs werden Sie das Diktat von Monopolisten los und können das Klima in Ihrem Zuhause so regulieren, wie Sie es für richtig halten. Es gibt viele Designs von autonomen Heizsystemen. Sie werden nach der Quelle der Wärmeenergie in Typen eingeteilt. Es kann feste Brennstoffe, Strom, Gasversorgung oder Solarenergie sein. Kürzlich ist auf diesem Markt eine neue Innovation aufgetaucht – eine Wärmepumpe, die die stabile Temperatur des Erdinneren nutzt, um ein Haus zu heizen.

Wärmepumpe eines Privathauses - allgemeines Schnittbild

Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe zum Heizen eines Privathauses: Wir erklären es an unseren Fingern

Wenn wir alle technischen Punkte verwerfen, können wir Ihnen ein Beispiel geben, das Ihnen ein für alle Mal helfen wird, zu verstehen, wie eine Wärmepumpe Ihr Haus heizen kann, während sie eine so vernachlässigbare Menge an Strom verbraucht. Stellen Sie sich vor, dass im Heizsystem Ihres Privathauses: Batterieheizkörper, Rohre (interner Kreislauf) - 100 Liter kaltes Wasser mit einer Temperatur von 2 Grad Celsius eingegossen werden. Sie verlegen etwa 2 Meter unterirdisch ein sehr langes Kunststoffrohr mit einer Lebensdauer von bis zu 100 Jahren (Außenkontur). Etwa 1000 Liter Arbeitsflüssigkeit werden in ein unterirdisches Rohr eingebracht. Die Sonne erwärmt unseren Planeten das ganze Jahr über und erwärmt seinen Darm auf eine Temperatur von +7 +8 Grad Celsius. Insgesamt haben wir 1000 Liter Flüssigkeit mit einer Temperatur von +7,5 Grad. Jetzt kommt der Thermoboiler selbst ins Spiel, der wie ein Entsafter 7,5 Grad aus jedem Liter Arbeitsflüssigkeit zieht, schreiben wir die Formel: 1000l. x 7,5 = 7500 Grad reine Energie. Diese saubere Energie wird in der Heizungsanlage selbst auf das Wasser übertragen, als Ergebnis erhalten wir 100 Liter Wasser mit einer Temperatur von 7500/100 = 75 Grad, nicht schlecht, oder? Alle Hauptenergiekosten werden für zwei Pumpen aufgewendet, die das Arbeitsmedium durch die Systeme der externen (unterirdischen) und internen (Haus-) Kreisläufe und den Kompressor pumpen, der Druck erzeugt. Es stellt sich heraus, dass die Hauptarbeitspferde Pumpen sind, daher der Name des Systems selbst - „Wärmepumpe“.

Aber wie schafft es dieser „Wunderkessel“, Energie zu nehmen und sie auf eine viel höhere Temperatur zu konzentrieren? Es ist ganz einfach, haben Sie sich jemals gefragt, wie Ihr Kühlschrank oder Ihre Klimaanlage funktioniert? Vielleicht ist Ihnen die Klimaanlage ein Rätsel, aber sie funktioniert und das Heizsystem mit einer Wärmepumpe funktioniert genauso, es ist wie ein umgekehrter Kühlschrank. Schematisch lässt sich dies wie folgt darstellen:

Der Einsatz von Wärmepumpen gewinnt nur in Russland an Bedeutung. Diese Informationen verbreiten sich gerade erst im professionellen Bauumfeld. Außerdem sind Informationen über diese Systeme den russischen Verbrauchern noch wenig bekannt. Diese Innovation ist jedoch bereits weit verbreitet und seit etwa dreißig Jahren werden solche Strukturen zum Heizen von Privathäusern verwendet. Ein besonderer Vorteil dieser Strukturen ist die Tatsache, dass sie erneuerbare Energiequellen nutzen. Dieser Ansatz beinhaltet einmalige Kosten für die Anschaffung und Installation des Systems, geringe Kosten für die regelmäßige routinemäßige Wartung und absolut kostenlose Energie. Dies ist im Zusammenhang mit schnell wachsenden Tarifen für jede Art von Energie wichtig.

Aus welchen Teilen besteht eine Wärmepumpe?

Basierend auf den Konstruktionsmerkmalen wird die gesamte Familie der Heizsysteme mit "Wärmepumpen" in drei Hauptkomponenten unterteilt:

• Außenkontur. Diese Konstruktion wird entweder in Stauseen oder direkt in der Erddicke platziert und dient dazu, die natürliche Wärme des Erdinneren zu sammeln.
• Die Wärmepumpe selbst. Dieses Gerät arbeitet nach dem entgegengesetzten Prinzip eines herkömmlichen Haushaltskühlschranks und überträgt Wärme, die durch die Erde oder das Wasser von früherer Sonneneinstrahlung angesammelt wurde, in den Raum.
• Innere Kontur. Dies ist ein klassisches System zur Verteilung von Wärme und Warmwasser im Haus.

Externer Heizkreis der Wärmepumpe

Das Hauptelement des externen Kreislaufs solcher Systeme ist der Wärmetauscher. Es wird aus Kunststoffrohren montiert, die sich auf besondere Weise in der Dicke der Erde oder des Reservoirs befinden. Rohre können vertikal, horizontal oder "Wasser" verlegt werden. Die Wahl der Verlegeart wird für jedes System individuell festgelegt, da gewisse Einschränkungen bestehen. In den Rohren befindet sich ein Kühlmittel - Frostschutzmittel. Es hat einen niedrigen Gefrierpunkt. Üblicherweise wird für diese Zwecke Propylenglycol oder Ethylalkohol verwendet.

• Bei einem großen persönlichen Grundstück wird normalerweise auf eine horizontale Rohrverlegung zurückgegriffen, da sich über den Rohren keine Gebäude befinden sollten. Rohre werden für jede Region in individuellen Tiefen platziert. Für Sibirien beträgt dieser Wert also 1,8 Meter. Rohrgräben werden entlang einer gewundenen Linie verlegt.
• Die vertikale Methode zum Verlegen von Rohren erfordert große Arbeits- und Finanzkosten, da tiefe Brunnen gebohrt werden müssen. Brunnen können bis zu 100 Meter tief sein. Andererseits können solche Systeme auch auf einem kleinen persönlichen Grundstück installiert werden.
• Die Wassermethode zum Verlegen von Rohren sollte gewählt werden, wenn sich in der Nähe ein See oder Fluss befindet. Die Rohre werden in Wasser unterhalb des Winterfrostniveaus gelegt. Dies ist die kostengünstigste Methode zum Verlegen von Rohren, da die Länge der Außenkontur erheblich verkürzt wird. Die Tiefe und Länge der Rohrverlegung wird je nach Region individuell berechnet. Im Winter gefriert Wasser in Stauseen nur an der Oberfläche und in den Tiefen des Stausees bleibt seine Temperatur positiv.Diese Aussage gilt jedoch nicht für alle Stauseen - kleine Seen und Bäche können in einem strengen Winter bis auf den Grund zufrieren. Außerdem kann eine solche Pipeline während der Eisdrift im Frühjahr beschädigt werden. Wirft Fragen und die Haltung von Regulierungsbehörden zur Platzierung von Rohren mit Frostschutzmitteln auf dem Gebiet von Stauseen auf.

Technische Merkmale des Wärmepumpengeräts

Solche Strukturen werden in der Regel "Montage" gekauft und bestehen aus folgenden Komponenten:

• Kessel,
• Pumpeneinheit des externen Kreislaufs,
• Pumpstand für den internen Wärmeverteilkreislauf,
• Automatisches Kontrollsystem.

Die Wärmepumpe selbst sieht aus wie ein großer Gaskessel, der an vier Rohre angeschlossen ist:

• Eingang und Ausgang des externen Kreislaufs
• Zum Vor- und Rücklauf der Heizungsanlage.

Eine solche Installation hat trotz ihres soliden Zwecks eine ziemlich kompakte Größe und ähnelt in Aussehen und Geräuschpegel einem gewöhnlichen Haushaltskühlschrank. Dieses Design kann in jedem Hauswirtschaftsraum Ihres Gebäudes installiert werden, es gibt keine besonderen technischen Anforderungen dafür.

Eine Wärmepumpe kann als Wärmequelle für ein Heizungs- oder Warmwassersystem arbeiten oder Kälte für die Klimaanlage erzeugen. Es bezieht etwa 80 Prozent der Energie, die es zum Betrieb benötigt, aus externer erneuerbarer Energie, die im Boden oder in der Wassersäule gespeichert ist.

Wie ist der interne Kreislauf der Wärmepumpe?

Die interne Kontrolle solcher Systeme ist ziemlich traditionell. Um Räume zu heizen oder umgekehrt zu kühlen, können Fußböden mit einem Wasserkühlmittel oder speziellen Geräten beheizt werden - Gebläsekonvektoren, die an eine verbesserte Klimaanlage erinnern.

In solchen Systemen werden keine herkömmlichen Heizkörper verwendet, da die maximale Temperatur des Kühlmittels 55 Grad Celsius nicht überschreitet.

Die Installation von Gebläsekonvektoren ist am meisten vorzuziehen, da sie sowohl im Heizlüftermodus in kalten Wintern als auch im Kühlklimamodus in heißen Sommern effizienter arbeiten können. Im Sommer kann die Temperatur der vom Ventilator kommenden Luft einen Mindestwert von 7 Grad erreichen, was sicherlich ausreicht, um das Haus effektiv zu kühlen.

Offensichtliche Vorteile der Installation einer Wärmepumpe zum Heizen eines Privathauses

Betrachten Sie die Hauptvorteile solcher Systeme:

• Erstens sind sie äußerst sparsam. Berechnungen zeigen, dass die Heizkosten bei Verwendung eines solchen Systems um das Siebenfache reduziert werden. Das System benötigt für seinen Betrieb Strom, aber nur 1 Kilowatt Strom liefert Ihnen 4-7 Kilowatt thermische Energie, von der Sie bis zu 85 Prozent absolut kostenlos erhalten. Gleichzeitig kann das System den Raum gleichermaßen effektiv heizen und kühlen.
• Diese Systeme haben sehr niedrige Betriebskosten. Sie müssen nur für eine geringe Menge an verbrauchter elektrischer Energie bezahlen.
• Sie müssen nicht um die Behörden herumlaufen und den Anschluss des Hauses an die Hauptwärmeversorgungsleitungen an das Gasnetz koordinieren. Sie müssen sich keine Sorgen über Ausbrüche und Lecks auf diesen Gleisen machen.
• Der einzige Nachteil eines solchen Systems sind die Kosten für seine Installation. Sie können jedoch leicht abschätzen, wie viele Jahre das installierte System für seine Anschaffung und Installation bezahlen kann.

Ist es rentabel, eine Wärmepumpe unter modernen Bedingungen zu installieren (Video):

Installation von Teilen des Wärmepumpensystems

Nachdem Sie das Verfahren zur Installation von Heizungs- und Klimaanlagen auf Basis von Wärmepumpen studiert haben, können Sie diesen Vorgang problemlos selbst durchführen. In jedem Fall können Sie mit den erforderlichen Kenntnissen den Fortschritt solcher Arbeiten durch Dritte korrekt überprüfen.

In der Anfangsphase wird die erforderliche Leistung des Systems berechnet. Dazu wird der potenzielle Wärmeverlust des Gebäudes bewertet.

Als nächstes wird die erforderliche Systemkonfiguration ausgewählt: Die erforderliche Länge und Tiefe des Außenkreislaufs, die Leistung der „Wärmepumpe“ sowie das Volumen und die Position der Heiz- und Kühlgeräte des Innenkreislaufs werden berechnet.

Im nächsten Schritt werden Brunnen unter der Außenkontur des Heiz- und Kühlsystems gebohrt.

gut bohren

In die Bohrbrunnen werden spezielle, vorgefertigte Erdwärmesonden eingebaut.

Erdwärmesensoren (Aussehen)

Absenken des Sensors in den Schacht

Der Außenkreislauf des Systems wird an einen Kollektor angeschlossen, der sich im Inneren des Gebäudes befindet. Parallel dazu wird der Kollektor des Außenkreises selbst hergestellt und installiert.

Verteileranschluss 1

Verteileranschluss 2

Graben für Heizungsanlage

Verteiler für externen Kreislauf

Das Heiz- und Kühlsystem wird berechnet und ausgelegt. Unmittelbar nach der Berechnung wird es installiert: Ein System aus Fußbodenheizung oder kombinierten Ventilatoren wird gebaut. Beim Einsatz von Gebläsekonvektoren werden Lüftungskanäle bis zu deren Standort verlegt.

Fußboden fakenol

hängender faknoll

Fußbodenheizung Kollektor

Heizungsverteiler

Kollektor Installation

Das ganze System ist zu einem Ganzen verbunden.Nach dem Sammeln wird das gesamte System mit Arbeitsflüssigkeiten gefüllt und eine Testverbindung hergestellt.

komplette Heizungsanlage

Seit einiger Zeit wird das gebaute System in verschiedenen Betriebsarten betrieben. Abhängig von den erreichten Indikatoren wird eine Feinjustierung und Abstimmung durchgeführt.

Aufgrund der technologischen Komplexität der Anpassung werden für ein Jahr monatlich Kontrollkennzahlen aus dem System entnommen. In Zukunft beginnt das System in der Regel in einem jährlichen Zyklus zu arbeiten und erfordert keine so häufigen Überprüfungen.

Eine Reihe von Organisationen, die Heiz- und Kühlsysteme mit "Wärmepumpen" installieren, bieten Dienstleistungen für die Ferneinstellung und -konfiguration von Systemparametern an. In diesem Fall ist die physische Anwesenheit des Installateurs bei Ihnen zu Hause nicht erforderlich.

Sie verstehen immer noch nicht, wie eine Wärmepumpe Ihr Zuhause heizen kann? Sehen Sie sich das Tutorial-Video an

Arten von Wärmepumpen je nach Anlagentyp (Video)

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpensystemen, wir empfehlen Ihnen, sich mit den Eigenschaften jedes einzelnen Typs vertraut zu machen, alle Vor- und Nachteile werden im Video gezeigt. Wir hoffen, dass Sie nach der Besichtigung definitiv selbst entscheiden werden, welcher Typ in Ihrem Fall am besten geeignet ist!

Wasser Wasser

Luft zu Wasser

Luft zu Luft

Grundwasser

Ist es möglich, eine Wärmepumpe mit eigenen Händen herzustellen?

Wenn Sie sich stark genug fühlen, um etwas Grandioses zu schaffen, können Sie damit beginnen, ein unabhängiges autonomes Heizsystem für Ihr Zuhause zu bauen. Der Prozess der Erstellung einer Wärmepumpe aus einer alten Klimaanlage wird in diesem Video ausführlich beschrieben. Wenn Sie alle seine Ratschläge befolgen, werden Sie auf jeden Fall Erfolg haben und viel Geld sparen. Viel Glück beim Bau!

Nach der Installation - schreiben Sie uns Ihr Ergebnis, wir freuen uns zu erfahren, wie viel Sie nach der Installation der Wärmepumpe gespart haben. Mit Ihrem Rat helfen Sie denen, die gerade dabei sind, sich dem fortschrittlichen Teil der Menschheit anzuschließen!