Warmtepomp voor woningverwarming: soorten, efficiëntie, installatiekosten

Autonome verwarmingssystemen maken een landhuis echt tot een "fort". Door een betrouwbaar en energiezuinig ontwerp te installeren, rekent u af met monopolisten en kunt u het klimaat in uw woning naar eigen inzicht regelen. Er zijn veel ontwerpen van autonome verwarmingssystemen. Ze zijn onderverdeeld in typen volgens de bron van thermische energie. Het kan vaste brandstof, elektriciteit, gasvoorziening of zonne-energie zijn. Onlangs is er een nieuwe innovatie op deze markt verschenen: een warmtepomp die de stabiele temperatuur van het binnenste van de aarde gebruikt om een ​​huis te verwarmen.

Warmtepomp van een woonhuis - algemeen doorsnedeschema

Het werkingsprincipe van een warmtepomp voor het verwarmen van een privéwoning: we leggen het op onze vingers uit

Als we alle technische punten buiten beschouwing laten, kunnen we u een voorbeeld geven dat u voor eens en altijd zal helpen begrijpen hoe een warmtepomp uw huis kan verwarmen, terwijl u zo'n verwaarloosbare hoeveelheid elektriciteit verbruikt. Stel je voor dat in het verwarmingssysteem van je privéwoning: batterijradiatoren, leidingen (intern circuit) - 100 liter koud water met een temperatuur van 2 graden Celsius wordt gegoten. U legt een zeer lange kunststof leiding van ongeveer 2 meter onder de grond, met een levensduur tot 100 jaar (buitencontour). In een ondergrondse leiding wordt ongeveer 1000 liter werkvloeistof geplaatst. De zon verwarmt onze planeet het hele jaar door en verwarmt haar ingewanden tot een temperatuur van +7 +8 graden Celsius. In totaal hebben we 1000 liter vloeistof met een temperatuur van +7,5 graden. Nu komt de thermische boiler zelf in het spel, die, net als een sapcentrifuge, 7,5 graden trekt uit elke liter werkvloeistof, laten we de formule schrijven: 1000l. x 7,5 = 7500 graden pure energie. Deze schone energie wordt overgedragen aan het water in het verwarmingssysteem zelf, hierdoor krijgen we 100 liter water met een temperatuur van 7500/100 = 75 graden, niet slecht toch? Alle belangrijke energiekosten worden besteed aan twee pompen die de werkvloeistof door de systemen van de externe (ondergrondse) en interne (huis) circuits pompen en de compressor die druk creëert. Het blijkt dat de belangrijkste werkpaarden pompen zijn, vandaar de naam van het systeem zelf - "Warmtepomp".

Maar hoe slaagt deze "Wonderketel" erin om energie op te nemen en te concentreren op een veel hogere temperatuur? Het is heel eenvoudig, heb je je ooit afgevraagd hoe je koelkast of airconditioner werkt? Misschien is de airconditioner voor u een raadsel, maar het werkt en het verwarmingssysteem van uw huis met een warmtepomp werkt net hetzelfde, het is als een omgekeerde koelkast. Schematisch kan dit als volgt worden weergegeven:

Het gebruik van warmtepompen wint alleen maar aan kracht in Rusland. Deze informatie begint zich net te verspreiden in de professionele bouwomgeving. Ook is informatie over deze systemen nog weinig bekend bij Russische consumenten. Deze innovatie is echter al wijdverbreid en sinds ongeveer dertig jaar worden dergelijke constructies gebruikt om particuliere huizen te verwarmen. Een bijzonder voordeel van deze constructies is het feit dat ze gebruik maken van hernieuwbare energiebronnen. Deze aanpak omvat eenmalige kosten voor de aanschaf en installatie van het systeem, lage kosten voor regelmatig routineonderhoud en absoluut gratis energie. Dit is van belang in het kader van snel groeiende tarieven voor alle soorten energie.

Wat zijn de onderdelen van een warmtepomp?

Op basis van de ontwerpkenmerken is de hele familie van verwarmingssystemen met "warmtepompen" verdeeld in drie hoofdcomponenten:

• Buitencontour. Dit ontwerp wordt ofwel in reservoirs of direct in de dikte van de aarde geplaatst en dient om de natuurlijke warmte van de ingewanden van de aarde op te vangen.
• De warmtepomp zelf. Deze apparatuur werkt volgens het tegenovergestelde principe van een conventionele koelkast voor huishoudelijk gebruik en brengt de warmte die is verzameld door de aarde of het water van eerdere blootstelling aan zonne-energie naar de kamer.
• Binnencontour. Dit is een klassiek systeem voor het verdelen van warmte en warm water in huis.

Extern verwarmingscircuit van de warmtepomp

Het belangrijkste element van het externe circuit van dergelijke systemen is de warmtewisselaar. Het is gemonteerd op plastic buizen die zich op een speciale manier in de dikte van de aarde of het reservoir bevinden. Leidingen kunnen in een verticale, horizontale of "water"-methode worden gelegd. De keuze van de legmethode wordt voor elk systeem afzonderlijk bepaald, omdat er bepaalde beperkingen zijn. In de leidingen zit een koelvloeistof - antivries. Het heeft een laag vriespunt. Meestal wordt hiervoor propyleenglycol of ethylalcohol gebruikt.

• Het horizontaal leggen van leidingen wordt meestal toegepast in de aanwezigheid van een groot persoonlijk perceel, omdat er geen gebouwen boven de leidingen mogen zijn. Voor elke regio worden leidingen op individuele dieptes geplaatst. Dus voor Siberië is deze waarde 1,8 meter. Pijpsleuven worden langs een kronkelende lijn gelegd.
• De verticale methode van het plaatsen van leidingen vereist grote arbeids- en financiële kosten, aangezien het gaat om het boren van diepe putten. Putten kunnen tot 100 meter diep zijn. Maar aan de andere kant kunnen dergelijke systemen zelfs op een klein persoonlijk perceel worden geïnstalleerd.
• De watermethode voor het leggen van leidingen moet worden gekozen als er een meer of rivier in de buurt is. Leidingen worden in water onder het niveau van winterbevriezing geplaatst. Dit is de goedkoopste manier om buizen te plaatsen, omdat het de lengte van de buitencontour aanzienlijk vermindert. De diepte en lengte van de plaatsing van de pijpleiding wordt individueel berekend, afhankelijk van de regio. In de winter bevriest water in reservoirs alleen aan de oppervlakte en in de diepten van het reservoir blijft de temperatuur positief.Deze verklaring geldt echter niet voor alle stuwmeren - kleine meren en riviertjes kunnen tijdens een strenge winter tot op de bodem bevriezen. Bovendien kan een dergelijke pijpleiding worden beschadigd tijdens de voorjaarsijsdrift. Roept vragen op en de houding van regelgevende organisaties ten aanzien van de plaatsing van leidingen met antivries op het grondgebied van reservoirs.

Technische kenmerken van het warmtepompapparaat

Dergelijke constructies worden in de regel "montage" gekocht en bestaan ​​​​uit de volgende componenten:

• boiler,
• Pompeenheid met extern circuit,
• Pompeenheid voor het interne warmtedistributiecircuit,
• Automatisch controlesysteem.

De warmtepomp zelf heeft het uiterlijk van een grote gasboiler, aangesloten op vier leidingen:

• Inlaat en uitlaat van het externe circuit
• Naar de aanvoer en retour van de verwarmingsinstallatie.

Een dergelijke installatie heeft, ondanks zijn solide doel, een vrij compact formaat en lijkt qua uiterlijk en geluidsniveau op een gewone huishoudelijke koelkast. Dit ontwerp kan in elke bijkeuken van uw gebouw worden geïnstalleerd, er zijn geen speciale technische vereisten voor.

Een warmtepomp kan werken als warmtebron voor een verwarmings- of warmwatersysteem, of hij kan koude produceren voor airconditioning. Het ontvangt ongeveer 80 procent van de energie die het nodig heeft om te werken met externe hernieuwbare energie die is opgeslagen in de grond of de waterkolom.

Hoe is het interne circuit van de warmtepomp?

De interne controle van dergelijke systemen is vrij traditioneel. Kamers verwarmen of juist koelen kunnen vloeren zijn met waterkoeling of speciale apparaten - ventilatorconvectoren, die doen denken aan een verbeterde airconditioner.

In dergelijke systemen worden geen traditionele verwarmingsradiatoren gebruikt, omdat de maximale temperatuur van het koelmiddel niet hoger is dan 55 graden Celsius.

De installatie van ventilatorconvectoren verdient de meeste voorkeur, omdat deze efficiënter kunnen werken, zowel in de luchtverhittermodus in koude winters als in de koel-airconditionermodus in hete zomers. In de zomer kan de temperatuur van de lucht die uit de ventilator komt een minimumwaarde van 7 graden bereiken, wat zeker voldoende zal zijn om de woning effectief te koelen.

Voor de hand liggende voordelen van het installeren van een warmtepomp voor het verwarmen van een woonhuis

Overweeg de belangrijkste voordelen van dergelijke systemen:

• Ten eerste zijn ze extreem zuinig. Berekeningen tonen aan dat de verwarmingskosten bij gebruik van een dergelijk systeem zeven keer worden verlaagd. Het systeem heeft elektriciteit nodig voor zijn werking, maar slechts 1 kilowatt elektriciteit levert u 4-7 kilowatt thermische energie op, waarvan u tot 85 procent helemaal gratis krijgt. Tegelijkertijd kan het systeem de ruimte even effectief verwarmen en koelen.
• Deze systemen hebben zeer lage bedrijfskosten. U betaalt slechts een klein deel van de verbruikte elektrische energie.
• U hoeft niet om de autoriteiten heen te rennen om de aansluiting van het huis op de hoofdleidingen voor warmtetoevoer en op het gasnet te coördineren. U hoeft zich geen zorgen te maken over puistjes en lekken op deze tracks.
• Het enige nadeel van een dergelijk systeem zijn de installatiekosten. U kunt echter gemakkelijk inschatten hoeveel jaar het geïnstalleerde systeem kan betalen voor de aankoop en installatie.

Is het rendabel om een ​​warmtepomp in moderne omstandigheden te installeren (video):

Installatie van onderdelen van het warmtepompsysteem

Na de procedure voor het installeren van verwarmings- en airconditioningsystemen op basis van warmtepompen te hebben bestudeerd, kunt u dit proces eenvoudig zelf uitvoeren. In ieder geval kunt u met de nodige kennis de voortgang van dergelijke werkzaamheden door derden correct controleren.

In de beginfase wordt het benodigde vermogen van het systeem berekend. Hiervoor wordt het potentiële warmteverlies van het gebouw geëvalueerd.

Vervolgens wordt de vereiste systeemconfiguratie geselecteerd: de vereiste lengte en diepte van het externe circuit, het vermogen van de "warmtepomp" en het volume en de locatie van de verwarmings- en koelapparaten van het interne circuit worden berekend.

In de volgende fase worden putten geboord onder de buitencontour van het verwarmings- en koelsysteem.

goed boren

In de geboorde putten worden speciale, geprefabriceerde aardwarmtesondes geïnstalleerd.

geothermische sensoren (uiterlijk)

de sensor in de put laten zakken

Het externe circuit van het systeem is aangesloten op een collector die zich in het gebouw bevindt. Parallel wordt de collector van het externe circuit zelf vervaardigd en geïnstalleerd.

spruitstuk aansluiting 1

spruitstuk aansluiting 2

sloot voor verwarmingssysteem

extern circuitverdeelstuk

Het verwarmings- en koelsysteem wordt berekend en ontworpen. Direct na de berekening wordt het geïnstalleerd: een systeem van vloerverwarming of gecombineerde ventilatoren wordt gebouwd. Bij gebruik van fan-coil units worden ventilatiekanalen tot op hun plaats geïnstalleerd.

vloer fakenol

hangende faknoll

vloerverwarming collector

verwarmingssysteem spruitstuk

collector installatie

Het hele systeem is verbonden tot één geheel.Na afname wordt het gehele systeem gevuld met werkvloeistoffen en wordt een proefaansluiting gemaakt.

complete verwarmingsapparatuur

Sinds enige tijd wordt het gebouwde systeem in verschillende bedrijfsmodi uitgevoerd. Afhankelijk van de behaalde indicatoren wordt fijnafstelling en afstemming uitgevoerd.

Vanwege de technologische complexiteit van de afstelling worden gedurende een jaar maandelijks controle-indicatoren uit het systeem gehaald. In de toekomst begint het systeem in de regel te werken aan een jaarlijkse cyclus en vereist het niet zulke frequente controles.

Een aantal organisaties die verwarmings- en koelsystemen installeren met behulp van "warmtepompen", bieden diensten aan voor het op afstand aanpassen en configureren van systeemparameters. In dit geval is de fysieke aanwezigheid van de installateur in uw woning niet vereist.

Begrijp je nog steeds niet hoe een warmtepomp je huis kan verwarmen? Bekijk de instructievideo

Soorten warmtepompen afhankelijk van het type systeem (video)

Er zijn verschillende soorten warmtepompsystemen, we raden u aan vertrouwd te raken met de kenmerken van elk afzonderlijk type, alle voor- en nadelen worden in de video weergegeven. Wij hopen dat u na bezichtiging zeker voor uzelf kunt beslissen welk type in uw geval het beste van toepassing is!

water water

Lucht naar water

Lucht naar lucht

grondwater

Is het mogelijk om met je eigen handen een warmtepomp te maken?

Als je jezelf sterk genoeg voelt om iets groots te creëren, kun je beginnen met het bouwen van een onafhankelijk autonoom verwarmingssysteem voor je huis. Het proces van het maken van een warmtepomp van een oude airconditioner wordt in deze video in detail beschreven, als je al zijn adviezen opvolgt, dan zal je zeker slagen en zul je veel geld besparen, veel succes met de bouw!

Na installatie - schrijf ons over uw resultaat, we zullen graag weten hoeveel u hebt bespaard na installatie van de warmtepomp. Met jouw advies help je degenen die op het punt staan ​​zich aan te sluiten bij het progressieve deel van de mensheid!