Αντλία θερμότητας για οικιακή θέρμανση: τύποι, απόδοση, κόστος εγκατάστασης

Τα αυτόνομα συστήματα θέρμανσης είναι αυτά που κάνουν μια εξοχική κατοικία πραγματικά «φρούριο». Εγκαθιστώντας έναν αξιόπιστο και ενεργειακά αποδοτικό σχεδιασμό, θα απαλλαγείτε από τις επιταγές των μονοπωλίων και θα μπορέσετε να ρυθμίσετε το κλίμα στο σπίτι σας όπως σας ταιριάζει. Υπάρχουν πολλά σχέδια συστημάτων αυτόνομης θέρμανσης. Χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με την πηγή θερμικής ενέργειας. Μπορεί να είναι στερεό καύσιμο, ηλεκτρική ενέργεια, παροχή αερίου ή ηλιακή ενέργεια. Πρόσφατα, μια νέα καινοτομία εμφανίστηκε σε αυτή την αγορά - μια αντλία θερμότητας που χρησιμοποιεί τη σταθερή θερμοκρασία του εσωτερικού της γης για να θερμάνει ένα σπίτι.

Αντλία θερμότητας ιδιωτικής κατοικίας - γενικό τμηματικό διάγραμμα

Η αρχή της λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού: εξηγούμε στα δάχτυλά μας

Αν απορρίψουμε όλα τα τεχνικά σημεία, μπορούμε να σας δώσουμε ένα παράδειγμα που θα σας βοηθήσει μια για πάντα να κατανοήσετε πώς μια αντλία θερμότητας μπορεί να θερμάνει το σπίτι σας, ενώ ξοδεύει τόσο αμελητέα ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Φανταστείτε ότι στο σύστημα θέρμανσης του ιδιωτικού σας σπιτιού: καλοριφέρ μπαταρίας, σωλήνες (εσωτερικό κύκλωμα) - χύνονται 100 λίτρα κρύου νερού με θερμοκρασία 2 βαθμών Κελσίου. Τοποθετείτε έναν πολύ μακρύ πλαστικό σωλήνα περίπου 2 μέτρα κάτω από το έδαφος, με διάρκεια ζωής έως και 100 χρόνια (εξωτερικό περίγραμμα). Σε έναν υπόγειο σωλήνα τοποθετούνται περίπου 1000 λίτρα υγρού εργασίας. Ο ήλιος θερμαίνει τον πλανήτη μας όλο το χρόνο και ζεσταίνει τα έντερά του σε θερμοκρασία +7 +8 βαθμούς Κελσίου. Συνολικά έχουμε 1000 λίτρα υγρού με θερμοκρασία +7,5 βαθμούς. Τώρα μπαίνει στο παιχνίδι ο ίδιος ο θερμικός λέβητας, ο οποίος σαν αποχυμωτής αντλεί 7,5 μοίρες από κάθε λίτρο υγρού εργασίας, ας γράψουμε τον τύπο: 1000l. x 7,5 = 7500 μοίρες καθαρής ενέργειας. Αυτή η καθαρή ενέργεια μεταφέρεται στο νερό στο ίδιο το σύστημα θέρμανσης, με αποτέλεσμα να παίρνουμε 100 λίτρα νερού με θερμοκρασία 7500/100 = 75 βαθμούς, όχι κακό, σωστά; Όλο το κύριο ενεργειακό κόστος δαπανάται σε δύο αντλίες που αντλούν το υγρό εργασίας μέσω των συστημάτων του εξωτερικού (υπόγειου) και του εσωτερικού (οικιακού) κυκλώματος και του συμπιεστή που δημιουργεί πίεση. Αποδεικνύεται ότι οι κύριοι ίπποι εργασίας είναι οι αντλίες, εξ ου και το όνομα του ίδιου του συστήματος - "αντλία θερμότητας".

Πώς όμως καταφέρνει αυτό το «Miracle Cauldron» να παίρνει ενέργεια και να τη συγκεντρώνει σε πολύ υψηλότερη θερμοκρασία; Είναι πολύ απλό, έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς λειτουργεί το ψυγείο ή το κλιματιστικό σας; Ίσως το κλιματιστικό να είναι ένα μυστήριο για εσάς, αλλά λειτουργεί και το σύστημα θέρμανσης του σπιτιού με αντλία θερμότητας θα λειτουργεί το ίδιο, είναι σαν ψυγείο αντίστροφα. Σχηματικά, αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Η χρήση αντλιών θερμότητας κερδίζει μόνο δυναμική στη Ρωσία. Αυτές οι πληροφορίες μόλις αρχίζουν να διαδίδονται στο επαγγελματικό κατασκευαστικό περιβάλλον. Επίσης, οι πληροφορίες σχετικά με αυτά τα συστήματα είναι ακόμη ελάχιστα γνωστές στους Ρώσους καταναλωτές. Ωστόσο, αυτή η καινοτομία έχει ήδη γίνει ευρέως διαδεδομένη και για περίπου τριάντα χρόνια τέτοιες κατασκευές χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση ιδιωτικών κατοικιών. Ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα αυτών των δομών είναι το γεγονός ότι χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτή η προσέγγιση περιλαμβάνει εφάπαξ κόστος για την αγορά και εγκατάσταση του συστήματος, χαμηλό κόστος για τακτική τακτική συντήρηση και εντελώς δωρεάν ενέργεια. Αυτό είναι σημαντικό στο πλαίσιο των ταχέως αυξανόμενων τιμολογίων για κάθε τύπο ενέργειας.

Ποια είναι τα μέρη μιας αντλίας θερμότητας;

Με βάση τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, ολόκληρη η οικογένεια συστημάτων θέρμανσης με "αντλίες θερμότητας" χωρίζεται σε τρία κύρια στοιχεία:

• Εξωτερικό περίγραμμα. Αυτό το σχέδιο τοποθετείται είτε σε δεξαμενές είτε απευθείας στο πάχος της γης και χρησιμεύει για τη συλλογή της φυσικής θερμότητας των εντέρων της γης.
• Η ίδια η αντλία θερμότητας. Αυτός ο εξοπλισμός λειτουργεί με την αντίθετη αρχή από ένα συμβατικό οικιακό ψυγείο και μεταφέρει τη θερμότητα που συσσωρεύεται από τη γη ή το νερό από προηγούμενη έκθεση στην ηλιακή ενέργεια στο δωμάτιο.
• Εσωτερικό περίγραμμα. Αυτό είναι ένα κλασικό σύστημα διανομής θερμότητας και ζεστού νερού μέσα στο σπίτι.

Εξωτερικό κύκλωμα θέρμανσης της αντλίας θερμότητας

Το κύριο στοιχείο του εξωτερικού κυκλώματος τέτοιων συστημάτων είναι ο εναλλάκτης θερμότητας. Τοποθετείται από πλαστικούς σωλήνες που βρίσκονται με ειδικό τρόπο στο πάχος της γης ή της δεξαμενής. Οι σωλήνες μπορούν να τοποθετηθούν με κατακόρυφη, οριζόντια ή "νερού" μέθοδο. Η επιλογή της μεθόδου τοποθέτησης καθορίζεται ξεχωριστά για κάθε σύστημα, καθώς υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί. Μέσα στους σωλήνες υπάρχει ψυκτικό - αντιψυκτικό. Έχει χαμηλό σημείο πήξης. Συνήθως για αυτούς τους σκοπούς χρησιμοποιείται προπυλενογλυκόλη ή αιθυλική αλκοόλη.

• Η οριζόντια τοποθέτηση σωλήνων συνήθως καταφεύγει με την παρουσία ενός μεγάλου προσωπικού οικοπέδου, καθώς δεν πρέπει να υπάρχουν κτίρια πάνω από τους σωλήνες. Οι σωλήνες τοποθετούνται σε μεμονωμένα βάθη για κάθε περιοχή. Έτσι, για τη Σιβηρία, αυτή η τιμή είναι 1,8 μέτρα. Οι τάφροι σωλήνων τοποθετούνται κατά μήκος μιας γραμμής περιέλιξης.
• Η κάθετη μέθοδος τοποθέτησης σωλήνων απαιτεί μεγάλο εργατικό και οικονομικό κόστος, καθώς περιλαμβάνει τη διάνοιξη βαθιών φρεατίων. Τα πηγάδια μπορούν να έχουν βάθος έως και 100 μέτρα. Αλλά από την άλλη πλευρά, τέτοια συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν ακόμη και σε ένα μικρό προσωπικό οικόπεδο.
• Η μέθοδος του νερού για την τοποθέτηση σωλήνων θα πρέπει να επιλέγεται εάν υπάρχει λίμνη ή ποτάμι κοντά. Οι σωλήνες τοποθετούνται σε νερό κάτω από το επίπεδο της χειμερινής κατάψυξης. Αυτή είναι η φθηνότερη μέθοδος τοποθέτησης σωλήνων, καθώς μειώνει σημαντικά το μήκος του εξωτερικού περιγράμματος. Το βάθος και το μήκος της τοποθέτησης του αγωγού υπολογίζεται μεμονωμένα ανάλογα με την περιοχή. Το χειμώνα, το νερό στις δεξαμενές παγώνει μόνο στην επιφάνεια και στα βάθη της δεξαμενής η θερμοκρασία του παραμένει θετική.Ωστόσο, αυτή η δήλωση δεν ισχύει για όλους τους ταμιευτήρες - μικρές λίμνες και ρυάκια μπορεί να παγώσουν στον πυθμένα κατά τη διάρκεια ενός σκληρού χειμώνα. Επιπλέον, ένας τέτοιος αγωγός μπορεί να καταστραφεί κατά τη διάρκεια της ολίσθησης του πάγου της άνοιξης. Εγείρει ερωτήματα και τη στάση των ρυθμιστικών οργανισμών για την τοποθέτηση σωλήνων με αντιψυκτικό στο έδαφος των δεξαμενών.

Τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής αντλίας θερμότητας

Τέτοιες κατασκευές αγοράζονται, κατά κανόνα, "συναρμολόγηση" και αποτελούνται από τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• λέβητας,
• Μονάδα άντλησης εξωτερικού κυκλώματος,
• Μονάδα άντλησης για το εσωτερικό κύκλωμα διανομής θερμότητας,
• Αυτόματο σύστημα ελέγχου.

Η ίδια η αντλία θερμότητας έχει την εμφάνιση ενός μεγάλου λέβητα αερίου, που συνδέεται με τέσσερις σωλήνες:

• Είσοδος και έξοδος του εξωτερικού κυκλώματος
• Στην προμήθεια και επιστροφή του συστήματος θέρμανσης.

Μια τέτοια εγκατάσταση, παρά τον σταθερό σκοπό της, έχει ένα αρκετά συμπαγές μέγεθος και μοιάζει με ένα συνηθισμένο οικιακό ψυγείο σε εμφάνιση και επίπεδο θορύβου. Αυτό το σχέδιο μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε βοηθητικό δωμάτιο του κτιρίου σας, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις μηχανικής για αυτό.

Μια αντλία θερμότητας μπορεί να λειτουργήσει ως πηγή θερμότητας για ένα σύστημα θέρμανσης ή ζεστού νερού ή μπορεί να παράγει κρύο για κλιματισμό. Λαμβάνει περίπου το 80 τοις εκατό της ενέργειας που χρειάζεται για να λειτουργήσει από εξωτερική ανανεώσιμη ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη στήλη του εδάφους ή του νερού.

Πώς είναι το εσωτερικό κύκλωμα της αντλίας θερμότητας

Ο εσωτερικός έλεγχος τέτοιων συστημάτων είναι αρκετά παραδοσιακός. Η θέρμανση των δωματίων ή, αντίθετα, η ψύξη τους μπορεί να είναι θερμαινόμενα δάπεδα με ψυκτικό υγρό νερού ή ειδικές συσκευές - μονάδες fan coil, που θυμίζουν βελτιωμένο κλιματιστικό.

Σε τέτοια συστήματα, δεν χρησιμοποιούνται παραδοσιακά θερμαντικά σώματα, καθώς η μέγιστη θερμοκρασία του ψυκτικού δεν υπερβαίνει τους 55 βαθμούς Κελσίου.

Η εγκατάσταση μονάδων fan coil είναι προτιμότερη, καθώς μπορούν να λειτουργήσουν πιο αποτελεσματικά τόσο στη λειτουργία αερόθερμου στους κρύους χειμώνες όσο και στη λειτουργία ψύξης του κλιματιστικού τα ζεστά καλοκαίρια. Το καλοκαίρι, η θερμοκρασία του αέρα που προέρχεται από τον ανεμιστήρα μπορεί να φτάσει σε ελάχιστη τιμή τους 7 βαθμούς, κάτι που σίγουρα θα είναι αρκετό για να δροσίσει αποτελεσματικά το σπίτι.

Προφανή πλεονεκτήματα της εγκατάστασης αντλίας θερμότητας για θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας

Εξετάστε τα κύρια πλεονεκτήματα τέτοιων συστημάτων:

• Καταρχήν είναι εξαιρετικά οικονομικά. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το κόστος θέρμανσης κατά τη χρήση ενός τέτοιου συστήματος μειώνεται κατά επτά φορές. Το σύστημα απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία του, αλλά μόνο 1 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας θα σας δώσει 4-7 κιλοβάτ θερμικής ενέργειας, εκ των οποίων έως και το 85 τοις εκατό θα σας δοθεί εντελώς δωρεάν. Ταυτόχρονα, το σύστημα μπορεί εξίσου αποτελεσματικά να θερμάνει το δωμάτιο και να το ψύχει.
• Αυτά τα συστήματα έχουν πολύ χαμηλό λειτουργικό κόστος. Θα χρειαστεί να πληρώσετε μόνο για ένα μικρό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας που δαπανήθηκε.
• Δεν χρειάζεται να τρέχετε γύρω από τις αρχές, συντονίζοντας τη σύνδεση του σπιτιού με τις κύριες γραμμές παροχής θερμότητας, με το δίκτυο αερίου. Δεν θα χρειάζεται να ανησυχείτε για ξεσπάσματα και διαρροές σε αυτές τις πίστες.
• Το μόνο μειονέκτημα ενός τέτοιου συστήματος είναι το κόστος της εγκατάστασής του. Ωστόσο, μπορείτε εύκολα να υπολογίσετε πόσα χρόνια μπορεί να πληρώσει το εγκατεστημένο σύστημα για την αγορά και την εγκατάστασή του.

Είναι κερδοφόρο να εγκαταστήσετε μια αντλία θερμότητας σε σύγχρονες συνθήκες (βίντεο):

Εγκατάσταση εξαρτημάτων του συστήματος αντλίας θερμότητας

Έχοντας μελετήσει τη διαδικασία εγκατάστασης συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού που βασίζονται σε αντλίες θερμότητας, μπορείτε εύκολα να πραγματοποιήσετε αυτή τη διαδικασία μόνοι σας. Σε κάθε περίπτωση, έχοντας τις απαραίτητες γνώσεις, θα μπορείτε να ελέγξετε σωστά την πρόοδο τέτοιων εργασιών από τρίτους.

Στο αρχικό στάδιο υπολογίζεται η απαιτούμενη ισχύς του συστήματος. Για να γίνει αυτό, αξιολογείται η πιθανή απώλεια θερμότητας του κτιρίου.

Στη συνέχεια, επιλέγεται η απαιτούμενη διαμόρφωση συστήματος: υπολογίζεται το απαιτούμενο μήκος και βάθος του εξωτερικού κυκλώματος, η ισχύς της "αντλίας θερμότητας" και ο όγκος και η θέση των συσκευών θέρμανσης και ψύξης του εσωτερικού κυκλώματος.

Στο επόμενο στάδιο, γίνονται γεώτρηση κάτω από το εξωτερικό περίγραμμα του συστήματος θέρμανσης και ψύξης.

γεώτρηση πηγαδιού

Στις γεωτρήσεις τοποθετούνται ειδικοί, προκατασκευασμένοι γεωθερμικοί ανιχνευτές.

γεωθερμικοί αισθητήρες (εμφάνιση)

κατεβάζοντας τον αισθητήρα στο φρεάτιο

Το εξωτερικό κύκλωμα του συστήματος συνδέεται με έναν συλλέκτη που βρίσκεται μέσα στο κτίριο. Παράλληλα, κατασκευάζεται και τοποθετείται ο ίδιος ο συλλέκτης του εξωτερικού κυκλώματος.

πολλαπλή σύνδεση 1

πολλαπλή σύνδεση 2

χαντάκι για σύστημα θέρμανσης

πολλαπλή εξωτερικού κυκλώματος

Υπολογίζεται και σχεδιάζεται το σύστημα θέρμανσης και ψύξης. Αμέσως μετά τον υπολογισμό, εγκαθίσταται: κατασκευάζεται σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης ή συνδυασμένων ανεμιστήρων. Όταν χρησιμοποιείτε μονάδες fan coil, οι αγωγοί εξαερισμού εγκαθίστανται μέχρι τη θέση τους.

δάπεδο fakenol

κρέμεται faknoll

συλλέκτης θέρμανσης δαπέδου

πολλαπλή συστήματος θέρμανσης

εγκατάσταση συλλέκτη

Ολόκληρο το σύστημα συνδέεται σε ένα ενιαίο σύνολο.Μετά τη συλλογή, ολόκληρο το σύστημα γεμίζει με υγρά εργασίας και γίνεται δοκιμαστική σύνδεση.

πλήρη εξοπλισμό θέρμανσης

Για κάποιο χρονικό διάστημα, το ενσωματωμένο σύστημα λειτουργεί με διάφορους τρόπους λειτουργίας. Ανάλογα με τους επιτευχθέντες δείκτες, πραγματοποιείται λεπτή ρύθμιση και συντονισμός.

Λόγω της τεχνολογικής πολυπλοκότητας της προσαρμογής, οι δείκτες ελέγχου λαμβάνονται από το σύστημα μηνιαίως για ένα έτος. Στο μέλλον, το σύστημα, κατά κανόνα, αρχίζει να λειτουργεί σε ετήσιο κύκλο και δεν απαιτεί τόσο συχνούς ελέγχους.

Ορισμένοι οργανισμοί που εγκαθιστούν συστήματα θέρμανσης και ψύξης χρησιμοποιώντας "αντλίες θερμότητας" προσφέρουν υπηρεσίες για απομακρυσμένη ρύθμιση και διαμόρφωση των παραμέτρων του συστήματος. Σε αυτή την περίπτωση δεν απαιτείται η φυσική παρουσία του εγκαταστάτη στο σπίτι σας.

Ακόμα δεν καταλαβαίνετε πώς μια αντλία θερμότητας μπορεί να θερμάνει το σπίτι σας; Δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο

Τύποι αντλιών θερμότητας ανάλογα με τον τύπο του συστήματος (βίντεο)

Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων αντλιών θερμότητας, σας προτείνουμε να εξοικειωθείτε με τα χαρακτηριστικά κάθε μεμονωμένου τύπου, όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα εμφανίζονται στο βίντεο. Ελπίζουμε μετά την προβολή να αποφασίσετε σίγουρα μόνοι σας ποιος τύπος είναι καλύτερος για την περίπτωσή σας!

νερό-νερό

Αέρας προς νερό

Αέρας σε αέρα

υπόγεια νερά

Είναι δυνατόν να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας με τα χέρια σας;

Εάν νιώθετε αρκετά δυνατοί μέσα σας για να δημιουργήσετε κάτι μεγαλειώδες, μπορείτε να ξεκινήσετε χτίζοντας ένα ανεξάρτητο αυτόνομο σύστημα θέρμανσης για το σπίτι σας. Η διαδικασία δημιουργίας αντλίας θερμότητας από παλιό κλιματιστικό περιγράφεται αναλυτικά σε αυτό το βίντεο, αν ακολουθήσετε όλες τις συμβουλές του, τότε σίγουρα θα τα καταφέρετε και θα εξοικονομήσετε πολλά χρήματα, καλή επιτυχία στην κατασκευή!

Μετά την εγκατάσταση - γράψτε μας για το αποτέλεσμά σας, θα χαρούμε να μάθουμε πόσα εξοικονομήσατε μετά την εγκατάσταση της αντλίας θερμότητας. Με τις συμβουλές σας, θα βοηθήσετε όσους πρόκειται να ενταχθούν στο προοδευτικό κομμάτι της ανθρωπότητας!