Lämpöpumppu: toimintaperiaate, käyttöalueet

Voimanlähteenä FORUMHOUSE

Lämpöä saadaan polttamalla puuta, hiiltä, ​​öljytuotteita ja kaasua. Mutta nämä meille tutut lämmitysmenetelmät ovat todella primitiivisiä ja vaarallisia: ne tuhlaavat peruuttamattomasti maan resursseja ja saastuttavat ilmakehää. Se ei voi jatkua näin pitkään. Siksi perinteiset menetelmät korvataan energiatehokkailla tekniikoilla, jotka voivat tuottaa lämpöä maasta ja ilmasta vahingoittamatta luontoa.

Mikä on lämpöpumppu?

Lämpöä esiintyy kaikkialla: ilmassa, vedessä ja maassa. Lämpöpumppu on tehostettava lämpömuuntaja, laite, joka ottaa lämpöä ympäristöstä ja siirtää sen lämmitys- ja käyttöveden syöttöjärjestelmään. Lämpöpumpun ollessa toiminnassa energiaa ei käytetä jäähdytysnesteen suoraan lämmitykseen, vaan ympäristön lämmön pumppaamiseen ja muuntamiseen taloon. Näin saavutetaan laitteen korkea energiatehokkuus: kun kompressorin toimintaan kulutetaan 1 kilowatti sähköä, syntyy 3-5 kW lämpöenergiaa (COP: n lämpökerroin on 3-5 yksikköä).

Millaisia ​​lämpöpumppuja on olemassa?

Lämpöpumput luokitellaan kolmeen tyyppiin:

• Aeroterminen (ilma), joka saa lämpöenergiaa ilmakehästä.
• Maalämpö, ​​imee lämpöä maasta.
• Aquathermal (vesi) - laiteluokka, joka käyttää vesiympäristön lämpöä: joet, järvet, meri, maanalainen pohjavesi.

Aeroterminen pumppu imee lämpöä ilmalämmönvaihtimen kautta - ulkosäteilijän kautta. Maalähdepumput vastaanottavat lämpöenergiaa maasta geotermisten kenttien kautta - nämä asetetaan vaakasuoraan maadoitusputkien tai porausreikien (antureiden) alapuolelle, joihin putket on asennettu pystysuoraan. Koettimet voidaan myös sijoittaa kulmaan, koska kaikilla alueilla ei ole kykyä porata syvyyteen. Akvatermisen pumpun kerääjät sijoitetaan säiliöön tai vesikaivoon.

Maalämpöpumput toimivat tehokkaammin vakaan maan lämpötilan ansiosta ympäri vuoden. Aerotermisissä pumppuissa lämpökerroin (COP) laskee ulkolämpötilassa -15 ° C. Vesilämpöpumput riippuvat veden laadusta: levät, kalkkikivi, korroosio - nämä tekijät heikentävät merkittävästi laitteen suorituskykyä.

Kuinka ilmalämpöpumppu toimii?

Minkä tahansa lämpöpumpun toiminta on jaettu kolmeen vaiheeseen:

• lämmön kerääminen ympäristöstä;
• kerätyn lämmön lämpötilan nousu;
• lämmönsiirto lämmitysjärjestelmään ja kuuman veden syöttöön.

Ainoa ero on menetelmä huonolaatuisen lämmön saamiseksi ympäristöstä. Ilmalämpöpumpulla tämä tehdään seuraavasti:

• Kylmäaine kiertää ilmalämpöpumpun - freonin - höyrystimen läpi. Se on jäätymisenestoaine ja erittäin haihtuva neste, joka kiehuu matalissa lämpötiloissa. Freonin lämpötila on aina alhaisempi kuin ilman lämpötila, ja siksi kylmäaine kiehuu sen vaikutuksesta ja muuttuu höyryksi. Tätä kutsutaan termiseksi differentiaaliseksi lämmönsiirroksi.
• Freonihöyry pääsee kompressoriin, jossa se puristuu. Korkean paineen vaikutuksesta kylmäainehöyry lämpenee: puristetun freonihöyryn lämpötila voi nousta 128 ° C: seen. Tämä lämpö pääsee lauhduttimeen.
• Lauhduttimessa kuuma freonihöyry siirtää lämpöenergian lämmitys- ja vedenlämmityspiiriin. Kun lämpöenergia vapautuu, höyry jäähdytetään ja siitä tulee jälleen nestemäinen tila, mutta samalla se ylläpitää korkeaa painetta. Ja myös kylmäaineen lämpötila on tässä vaiheessa edelleen riittämätön uudelle lämmön absorbointikierrokselle ympäristöstä. Siksi lämmönvaihtimen jälkeen freoni kulkee kuristusventtiilin läpi, jossa paine laskee ja lämpötila laskee. Sen jälkeen kylmäaine menee ulkoiseen piiriin toistuvaa jaksoa varten.

Kuinka maalämpö- ja vesilämpöpumppu toimii?

Näiden lämpöpumppujen toimintaperiaate eroaa vain lämmön talteenotosta ympäristöstä. Tässä putken piiri, joka on asetettu maan alle tai upotettu veteen, toimii lämmönvaihtimena. Se ei ole kylmäaine, joka kiertää putkien läpi, kuten ilmapumpuissa, vaan välituote - propyleeniglykoli, alkoholi tai vesi-glykoliseos. Nämä nesteet keräävät vedestä tai maaperästä saatua lämpöä ja siirtävät sen laitoksen höyrystimeen.

Jäähdytysneste pääsee höyrystimeen, lämmittää freonin muuttamalla sen höyryksi. Freonihöyry kulkee kompressorin läpi, jossa se puristetaan ja lämmitetään. Sen jälkeen se tulee myös lauhduttimeen, jossa se siirtää lämmön lämmitykseen ja kuuman veden syöttöön. Sykli päättyy, kun kylmäaine kulkee kuristusventtiilin läpi, jossa paineistus ja jäähdytys tapahtuu. Jäähdytetty freoni pääsee jälleen höyrystimeen.

Yksinkertaisesti sanottuna: ilman, veden tai maan lämpöä tarvitaan vain freonin kiehumiseksi ja sen muuttamiseksi höyryksi. Lisäksi kompressorissa höyryä kuumennetaan paineen vaikutuksesta korkeisiin lämpötiloihin, joiden energiaa käytetään lämmittämään vettä lämmitysjärjestelmässä ja käyttöveden syöttöön. Tällä tavoin ulkoisen ympäristön heikkolaatuinen lämpö muuttuu lämmityspiirin lämmitysväliaineen korkeiksi lämpötiloiksi.

Kuinka parantaa lämpöpumpun tehokkuutta?

Lämmitysjärjestelmällä on tärkeä rooli lämpöpumpun toiminnassa. Laitteet toimivat tehokkaimmin matalalämpöisillä lämmitysjärjestelmillä: lattialämmitys; puhallinkonvektoriyksiköt (puhaltimen lämmönvaihtimet). Tosiasia on, että lämpöpumppu toimii mahdollisimman tehokkaasti 35-40 ° C: n lämpötilassa poistoaukossa, ja tämä vastaa lämmitysvälineen optimaalista lämpötilaa vesilattialämmitysjärjestelmässä tai ilmalämmityksessä.

Voiko lämpöpumppu jäähtyä?

Lämpöpumput voivat paitsi lämmittää myös jäähdyttää - käytetään ilmastointiin. Toisin sanoen laite voi ottaa lämmön huoneesta ja poistaa sen ulkona saman periaatteen mukaisesti, mutta vain päinvastaisessa järjestyksessä. Jääkaappi on myös lämpöpumppu. Tämä kodinkone ei tuota kylmää, se vain poistaa kaiken lämmön suljetusta lämpöeristyskammiosta.

Millä alueilla lämpöpumppuja käytetään?

Lämpöpumppuja käytetään teollisuuslaitosten, kunnallisten rakennusten, monikerroksisten ja yksityisten asuinrakennusten lämmitykseen ja ilmastointiin. Tämä tekniikka pystyy korvaamaan kaikki perinteiset lämmitysmenetelmät. Esimerkki tästä on Ruotsi, jossa yli 90% rakennuksista eri tarkoituksiin lämmitetään lämpöpumppujen avulla. Geotermiset ja aerotermiset pumput ovat yleisiä Euroopassa, Yhdysvalloissa, Japanissa.

Kenelle tällainen lämmitys sopii?

Lämpöpumppu tarvitsee vain sähköä toimiakseen. Tämän tyyppinen lämmitys soveltuu omakotitaloihin, jotka sijaitsevat kaukana kaasuputkista tai joissa kaasun liittäminen on kohtuuttoman kallista. Lämpöpumppu sopii täydellisesti kaasuttamattomiin asutusalueisiin, joissa ei ole tarpeeksi tehoa sähkökattilan asentamiseen. Tämän tyyppinen lämmitys on suosittu niiden keskuudessa, jotka eivät halua elää "jauhetynnyrillä", eli se sopii ihmisille, jotka pelkäävät tukehtumista tai räjähdystä kaasuvuodon sattuessa. Lämpöpumppua voidaan käyttää liikerakennuksissa energiatehokkaana lämmityksenä.

Mitkä ovat lämpöpumpun vaarat?

Lämpöpumppu ei polta polttoainetta; se ei aiheuta haitallisia päästöjä ilmakehään eikä jätettä ympäristöön. Se on palo- / räjähdyssuojattu ja ympäristöystävällinen laite. Kylmäaine kiertää suljetussa piirissä eikä aiheuta vaaraa luonnolle ja ihmisille.

Mitä etsiä, kun valitset lämpöpumpun?

Kuten mainitsimme, lämpöpumput on jaettu kolmeen tyyppiin: aerotermiseen, vesistermiseen ja geotermiseen. Ensimmäiset työskentelevät ilmakehän lämmöstä, ja niillä on kaksi merkittävää haittaa: lämpötilan lasku ja säännöllinen jäähdyttimen saastuminen. Vakavissa pakkasissa lämpökerroin (COP) laskee arvoon 1 ilmoitetun 3-5 sijasta. Ja myös ulkolämpöpatterien jatkuva saastuminen vähentää aerotermisten pumppujen tehokkuutta. Nämä asennukset sopivat paremmin leutoihin talviin.

Aquathermal-pumput vaativat veden laatua ja niiden hyötysuhde laskee, kun jäähdytysnestepiiri likaantuu tai peitetään kerrostumilla.

Ehtoihimme paras valinta on maalämpöpumput. "Maaperä-vesi" -järjestelmä on mukavin, luotettavin ja tehokkain lämmityksen ja kuuman veden toimitukseen kotona. Tämä johtuu lähes tasaisesta maaperän lämpötilasta ympäri vuoden. Maalämpökenttä on asetettu maaperän jäätymispisteen alle, mikä antaa asennukselle mahdollisuuden toimia vakaasti ja tuottaa korkean lämpökertoimen. Esimerkiksi FH-sarjan maalämpöpumppujen COP (ФХ-401, FH-405, FH-415) jopa 5 yksikköä!

Laitteita valittaessa on tärkeää, että ne paitsi lämmittävät vettä banaalisesti, mutta sillä on myös edistykselliset ominaisuudet, jotka täyttävät modernin lämpöpumpun vaatimukset. Otetaan esimerkiksi maalämpöpumppu IQ (invertteri) ФХ-415. Asennus on varustettu: etäkäyttölaitteella; automaattinen uudelleenkäynnistys sähkökatkoksen yhteydessä; kiertopumppujen suojaaminen; vaihetasapainosuojaus; ilman lämpötilan säätötila; viikoittainen työaikataulu; säästä riippuva tila; kuumavesisäiliön lämmityselementin hallinta; pitkäkestoinen muisti; äänieristetty kotelo. Tämä takaa laitteiden luotettavuuden, kestävyyden ja korkean energiatehokkuuden.

Mitä mieltä olet tällaisista lämmitysjärjestelmistä? Kirjoita kommentteihin.

Ystävät, meitä on jo yli 85 tuhatta! Tykkää, tilaa kanava, jaa julkaisu - työskentelemmejotta saat hyödyllistä ja merkityksellistä tietoa!

Lue myös:

• Ei pölyä ja kohinaa: kuinka leikata aaltoliuska naulalla.
• Mitkä puut ovat maaperän dehydraattoreita ja mitä on parempi istuttaa lähellä säiliötä.

Katso video - Matta vai kiiltävä? Kuinka valita maali kotiisi.