Prv? varianty tepeln?ch ?erpadiel dok?zali pokry? potreby tepelnej energie len ?iasto?ne. Modern? odrody s? efekt?vnej?ie a m??u by? pou?it? pre vykurovacie syst?my. Preto sa mnoh? majitelia domov pok??aj? namontova? tepeln? ?erpadlo vlastn?mi rukami.

Povieme v?m, ako si vybra? najlep?iu mo?nos? pre tepeln? ?erpadlo, ber?c do ?vahy geografick? ?daje lokality, kde sa pl?nuje jeho in?tal?cia. ?l?nok navrhnut? na zv??enie podrobne popisuje princ?p fungovania syst?mov na vyu??vanie „zelenej energie“, uv?dza rozdiely. S na?imi radami nepochybne skon??te s efekt?vnym typom.

Pre samostatn?ch remeseln?kov predstavujeme technol?giu mont??e tepeln?ho ?erpadla. Inform?cie prezentovan? na pos?denie s? doplnen? vizu?lnymi sch?mami, v?berom fotografi? a podrobn?m videobr?fingom v dvoch ?astiach.

Pojem tepeln? ?erpadlo ozna?uje s?bor ?pecifick?ch zariaden?. Hlavnou funkciou tohto zariadenia je zber tepelnej energie a jej doprava k spotrebite?ovi. Zdrojom takejto energie m??e by? ak?ko?vek teleso alebo m?dium s teplotou +1? a viac stup?ov.

Zdrojov n?zkoteplotn?ho tepla je v na?om prostred? viac ne? dos?. Ide o priemyseln? odpady z podnikov, tepeln?ch a jadrov?ch elektr?rn?, spla?kov?ch v?d a pod. Pre prev?dzku tepeln?ch ?erpadiel v oblasti vykurovania dom?cnost? s? potrebn? tri samostatne regeneruj?ce pr?rodn? zdroje - vzduch, voda, zem.

Tepeln? ?erpadl? „?erpaj?“ energiu z procesov, ktor? sa pravidelne vyskytuj? v prostred?. Tok procesov sa nikdy nezastav?, preto sa zdroje pova?uj? za nevy?erpate?n? pod?a ?udsk?ch krit?ri?.

Traja uveden? potenci?lni dod?vatelia energie priamo s?visia s energiou slnka, ktor? zohrievan?m uv?dza do pohybu vzduch a vietor a pren??a tepeln? energiu na zem. Pr?ve v?ber zdroja je hlavn?m krit?riom, pod?a ktor?ho sa syst?my tepeln?ch ?erpadiel klasifikuj?.

Princ?p ?innosti tepeln?ch ?erpadiel je zalo?en? na schopnosti telies alebo m?di? odovzd?va? tepeln? energiu in?mu telesu alebo m?diu. Pr?jemcovia a dod?vatelia energie v syst?moch tepeln?ch ?erpadiel zvy?ajne pracuj? vo dvojiciach.

Existuj? teda tieto typy tepeln?ch ?erpadiel:

• Vzduch je voda.
• Zem je voda.
• Voda je vzduch.
• Voda je voda.
• Zem je vzduch.
• Voda - voda
• Vzduch je vzduch.

V tomto pr?pade prv? slovo definuje typ m?dia, z ktor?ho syst?m odober? n?zkoteplotn? teplo. Druh? ozna?uje typ nosi?a, na ktor? sa t?to tepeln? energia pren??a. Tak?e v tepeln?ch ?erpadl?ch je voda voda, teplo sa odober? z vodn?ho prostredia a ako nosi? tepla sa pou??va kvapalina.

Medzi hlavn? smery v?voja in?inierskych zariaden? pre s?kromn? dom?cnosti patr? zv??enie produktivity s ergon?miou a zv??en?m funk?nosti. V?voj?ri z?rove? ?oraz viac venuj? pozornos? energetickej efekt?vnosti technick?ho vybavenia komunika?n?ch syst?mov. Tepeln? infra?trukt?ra sa pova?uje za najn?kladnej?iu, preto firmy prejavuj? mimoriadny z?ujem o prostriedky na jej zabezpe?enie. Medzi najhmatate?nej?ie v?sledky pr?ce v tomto smere patr? vzduchov? tepeln? ?erpadlo, ktor? nahr?dza tradi?n? vykurovacie zariadenia, prib?da

Vlastnosti vzduchov?ch tepeln?ch ?erpadiel

Hlavn? rozdiel spo??va v sp?sobe vzniku tepla. V???ina zah??a pou?itie tradi?n?ch nosi?ov energie ako zdroja. V pr?pade vzduchov?ch ?erpadiel na vykurovanie aj pr?pravu teplej vody sa v?ak v???ina energie spotrebuje priamo z pr?rodn?ch zdrojov. Asi 20 % celkov?ho potenci?lu je vy?lenen?ch na z?sobovanie z obvykl?ch stan?c. Vzduchov? term?lne domy teda spotreb?vaj? energiu hospod?rnej?ie a menej po?kodzuj? ?ivotn? prostredie. Je pozoruhodn?, ?e koncep?n? verzie ?erpadiel boli vyvinut? s cie?om poskytn?? kancel?rske priestory a podniky. V bud?cnosti v?ak technol?gie pokryli aj segment vybavenia dom?cnost?, ?o umo?nilo be?n?m pou??vate?om vyu??va? ziskov? zdroje tepelnej energie.

Princ?p ?innosti

Cel? pracovn? proces je zalo?en? na cirkul?cii chladiva odoberan?ho zo zdroja. K ohrevu doch?dza po kondenz?cii pr?dov vzduchu, ktor? s? stla?en? v kompresore. ?alej chladivo v kvapalnom stave prech?dza priamo do vykurovacieho syst?mu. Teraz sa m??eme bli??ie pozrie? na princ?p cirkul?cie chladiacej kvapaliny v kon?trukcii ?erpadla. V plynnom stave sa chladivo posiela do v?menn?ka tepla uzavret?ho vo vn?tornej jednotke. Tam odovzd?va teplo miestnosti a men? sa na kvapalinu. V tejto f?ze prich?dza na rad prij?ma?, ktor? je dod?van? aj do vzduchov?ho tepeln?ho ?erpadla. Princ?p ?innosti ?tandardnej verzie tohto zariadenia predpoklad?, ?e v tejto jednotke bude kvapalina vymie?a? teplo s chladivom, ktor? m? n?zky tlak. V d?sledku tohto procesu sa teplota v?slednej zmesi op?? zn??i a kvapalina p?jde na v?stup z prij?ma?a. V ?ase prechodu plynn?ho chladiva potrub?m so zn??en?m tlakom v prij?ma?i sa zvy?uje jeho prehriatie, po ktorom sa napln? kompresor.

technick? ?daje

Hlavn?m technick?m ukazovate?om je v?kon, ktor? sa v pr?pade dom?cich modelov pohybuje od 2,5 do 6 kW. Polopriemyseln? je mo?n? pou?i? aj pri komunika?nej podpore s?kromn?ch domov, ak je potrebn? v?konov? potenci?l v???? ako 10 kW. ?o sa t?ka rozmerov ?erpadiel, tie zodpovedaj? tradi?n?m klimatiz?ci?m. Okrem toho m??u by? vo vzh?ade zamenen? s delen?m syst?mom. ?tandardn? blok m??e ma? parametre 90x50x35 cm.Hmotnos? tie? zodpoved? typick?m klimatick?m nastaveniam - v priemere 40-60 kg. Samozrejme, hlavn? ot?zka sa t?ka rozsahu pokryt?ch tepl?t. Ke??e vzduchov? tepeln? ?erpadlo je zameran? na funkciu vykurovania, horn? hranica sa pova?uje za cie?ov? a dosahuje v priemere 30-40 °C. Pravda, vyr?baj? sa aj verzie s kombinovan?mi funkciami, ktor? vyr?baj? aj chladenie miestnost?.

R?zne dizajny

Existuje nieko?ko konceptov na v?robu tepla vzduchov?m ?erpadlom. V d?sledku toho je dizajn zaostren? ?peci?lne pre potreby konkr?tnej genera?nej sch?my. Najpopul?rnej?? model zah??a interakciu v jednom syst?me pr?denia vzduchu a nosi?a vody. Hlavn? klasifik?cia rozde?uje ?trukt?ry pod?a typu organiz?cie funk?n?ch blokov. Existuje teda tepeln? vzduchov? ?erpadlo v monoblokovom kryte a existuj? aj modely, ktor? zabezpe?uj? v?stup syst?mu von pomocou pomocn?ho segmentu. Vo v?eobecnosti oba modely opakuj? princ?p fungovania be?n?ch klimatiz?ci?, len ich funkcie a v?kon boli pov??en? na nov? ?rove?.

Aplik?cia modern?ch technol?gi?

Inova?n? v?voj do zna?nej miery viedol k v?voju klasick?ch klimatiza?n?ch syst?mov. Mitsubishi vo svojich modeloch pou??va najm? dvojf?zov? ?pir?lov? kompresor so vstrekovan?m chladiva, ktor? umo??uje zariadeniu vykon?va? svoju funkciu bez oh?adu na teplotn? podmienky. Aj pri teplote -15 °C vykazuje tepeln? vzduchov? ?erpadlo japonskej kon?trukcie v?kon a? 80 %. Okrem toho s? najnov?ie modely vybaven? nov?mi riadiacimi syst?mami, ktor? poskytuj? pohodlnej?iu, bezpe?nej?iu a efekt?vnej?iu prev?dzku in?tal?ci?. Pri v?etkej vyrobite?nosti zariadenia zost?va mo?nos? jeho integr?cie do tradi?n?ch vykurovac?ch syst?mov s kotlami a kotlami.

V?roba vzduchov?ch ?erpadiel vlastn?mi rukami

Najprv si mus?te zak?pi? kompresor pre bud?cu in?tal?ciu. Je upevnen? v stene a pln? funkciu vonkaj?ej jednotky be?n?ho split syst?mu. ?alej je komplex doplnen? kondenz?torom, ktor? je mo?n? vyrobi? nez?visle. T?to oper?cia bude vy?adova? meden? "cievku" s hr?bkou asi 1 mm, ktor? sa potom mus? umiestni? do plastov?ho alebo kovov?ho puzdra - napr?klad n?dr?e alebo cisterny. Pripraven? trubica je navinut? okolo jadra, ktor?m m??e by? valec s rozmermi, ktor? umo??uj? jeho integr?ciu do n?dr?e. Pomocou perforovanej je mo?n? vytv?ra? z?kruty s rovnak?mi intervalmi, ??m sa zefekt?vni vzduch, mnoh? dom?ci majstri to vykon?vaj? s n?sledn?m vstrekovan?m fre?nu, ktor? bude p?sobi? ako chladivo. ?alej je zostaven? kon?trukcia pripojen? k vykurovaciemu syst?mu domu cez vonkaj?? okruh.

Tepeln? ?erpadlo vzduch voda premie?a energiu vonkaj?ieho prostredia na teplo, ktor? ohrieva vn?torn? priestor. To znamen?, ?e pomocou tohto zariadenia mo?no obydlie alebo budovu „vykurova?“ oby?ajn?m vzduchom. Navy?e vzduch v peci nespa?uje, ale jednoducho odovzd?va svoje kal?rie komplexnej jednotke – tepeln?mu ?erpadlu, ktor? t?to energiu doprav? do miestnosti a odovzd? ju vykurovaciemu syst?mu.

S?hlas?te, tak?to manipul?cie s energiami s? podobn? m?gii. Ale na tepeln?ch ?erpadl?ch tohto typu nie je ni? fantastick?. A v tomto ?l?nku zv??ime princ?py fungovania a zariadenie takejto jednotky.

Sch?ma prev?dzky vzduchov?ho tepeln?ho ?erpadla je skop?rovan? z chladni?ky alebo klimatiz?cie, a to:

• N?zkokalorick? nosi? energie (vzduch) var? chladivo naplnen? do cyklick?ho okruhu, ktor? sp?ja v?parn?k (lapa? tepla) s kondenz?torom (emitor tepla).
• V kondenz?tore pary chladiva prech?dzaj? do in?ho stavu agreg?cie (kvapalina) a odovzd?vaj? energiu vykurovaciemu syst?mu.
• Potom kvapaln? chladivo op?? ide do v?parn?ka, kde sa zmen? na paru. A v?etko za??na odznova.

To znamen?, ?e v pr?ci je pou?it? rovnak? inverzn? Carnotov princ?p, ale hlavnou s??as?ou in?tal?cie nie je v?parn?k, ktor? akumuluje teplo z okolit?ho priestoru, ale kondenz?tor, ktor? d?va nahromaden? kal?rie spotrebite?ovi.

Cyklick? prev?dzku jednotky z?rove? zabezpe?uje ?peci?lny kompresor, ktor? chladivo nielen pre?erp?va po okruhu, ale ho aj stl??a, ??m zvy?uje prestup tepla na kondenz?tore. Nejde v?ak o jedin? pohonn? agreg?t in?tal?cie – tepeln? ?erpadlo je vybaven? dostato?ne v?konn?m ventil?torom, ktor? prefukuje v?parn?k.

Ako spotrebite? tepla ohrieva vzduch v miestnosti bu? konvektor, alebo syst?m „teplej podlahy“ alebo in? radi?tory s ve?kou plochou.

Ale so ?tandardn?mi bat?riami tepeln? ventil?tory nefunguj? ve?mi efekt?vne.

Okrem toho je konvektor s kondenz?torom namontovan? v interi?ri a v?parn?k s ventil?torom je bu? vonku, na fas?de alebo vo vn?tri v?fukovej vetvy ventila?n?ho syst?mu.

V?hody a nev?hody vzduchov?ch tepeln?ch ?erpadiel

Recenzie na tepeln? ?erpadlo vzduch-voda s? dobr? aj zl?. Koniec koncov, toto zariadenie so v?etk?mi jeho nepopierate?n?mi v?hodami nie je bez niektor?ch nedostatkov.

Okrem toho medzi v?hody patria nasleduj?ce skuto?nosti:

• Po prv?, tak?to jednotka sa ?ahko montuje. Pre prim?rny okruh, uzavret? vo?i v?parn?ku, nie s? potrebn? zemn? pr?ce ani n?dr?e.
• Po druh?, vzduch ?erie v?ade, ale pozemky v osobnom vlastn?ctve s? len mimo mesta, no o to viac s? probl?my s umel?mi ?i pr?rodn?mi n?dr?ami. Preto m??u by? vzduchov? tepeln? ?erpadl? na vykurovanie in?talovan? aj v mestsk?ch oblastiach bez vy?iadania povolenia od kontroln?ch org?nov.
• Po tretie, vzduchov? ?erpadlo je mo?n? kombinova? s ventila?n?m syst?mom, vyu??vaj?c v?kon jednotky na zv??enie ??innosti v?meny vzduchu v miestnosti.

Okrem toho tak?to ?erpadlo pracuje takmer ticho a ?ahko sa programuje.

Nevyhnutn? nev?hody mo?no zn?zorni? ako tak?to zoznam:

• ??innos? jednotky z?vis? od teploty okolia. Preto je ??innos? zariadenia v lete vy??ia ako v zime.
• Vzduchov? ?erpadlo je mo?n? zapn?? len pri relat?vne slab?ch mrazoch. Navy?e pri -7 stup?och Celzia u? nebude fungova? dom?ce vzduchov? ?erpadlo. Aj ke? sa priemyseln? jednotky zap?naj? pri -25 stup?och Celzia.

Vzduchov? ?erpadlo navy?e nie je ?plne auton?mna elektr?re?. Jednotka spotreb?va elektrick? energiu a premie?a 1 kWh na 11-14 MJ.

DIY tepeln? ?erpadlo vzduch-zdroj: mont??na sch?ma

Na rozdiel od pomerne zlo?it?ch geoterm?lnych a hydroterm?lnych syst?mov je tepeln? ?erpadlo vzduch-voda dostupn? aj na vlastn? v?robu.

Navy?e na v?robu vzduchov?ho syst?mu potrebujeme relat?vne lacn? s?pravu pozost?vaj?cu z nasleduj?cich ?ast? a zost?v:

• Kompresor splitov?ho syst?mu - mo?no ho zak?pi? v servisnom stredisku alebo v opravovni
• 100-litrov? n?dr? z nehrdzavej?cej ocele - d? sa vybra? z ka?dej starej pr??ky
• Vhodn? je polym?rov? n?doba so ?irok?m hrdlom - oby?ajn? plechovka alebo polypropyl?n.
• Meden? r?ry s priechodn?m priemerom viac ako 1 mm. Bude ich treba k?pi?, no ide o jedin? drah? n?kup v celom projekte.
• Sada uzatv?rac?ch a regula?n?ch ventilov, ktor? bude obsahova? vyp???ac? ventil, ventil na leptanie vzduchu, poistn? ventil.
• Upev?ovacie prvky - konzoly, spony na potrubia, svorky a in? veci.

Okrem toho potrebujeme ?o najlacnej?ie chladivo - fre?n a aspo? najjednoduch?iu riadiacu jednotku, bez ktorej bude pou?itie tepeln?ch ?erpadiel ve?mi n?ro?n?, kv?li nutnosti synchroniz?cie chodu kompresora s teplotou na povrchu v?parn?ka a kondenz?tor.

Mont?? jednotky

Samotn? proces zostavovania je nasledovn?:

• Cievku vyr?bame z medenej r?ry, ktorej rozmery musia zodpoveda? prierezu a v??ke oce?ovej n?dr?e.
• Cievku namontujeme do n?dr?e, pri?om v?stupy medenej r?rky nech?me vonku. ?alej n?dr? utesn?me a vybav?me vstupnou (spodnou) a v?stupnou (hore) armat?rou. V d?sledku toho sa z?ska prv? prvok syst?mu - kondenz?tor - s hotov?mi koh?tikmi pre priame vykurovacie potrubie (horn? armat?ra) a sp?tn? potrubie (spodn? armat?ra)
• Kompresor namontujeme na stenu (pomocou dr?iaka). Tlakov? armat?ru kompresora spoj?me s horn?m v?vodom medenej r?rky.
• Druh? cievku vyr?bame z medenej r?rky, ktorej rozmery sa zhoduj? s prierezom a v??kou polym?rovej plechovky.
• Cievku namontujeme do plechovky tak, ?e na jej koniec nain?talujeme ventil?tor, ktor? f?ka vzduch na cievku. Okrem toho by z plechovky mali vyjs? dva probl?my. V d?sledku toho je cel? t?to kon?trukcia, ktor? je v?parn?kom syst?mu, namontovan? na fas?de alebo vo ventila?nej ?achte.
• Spodn? v?vod n?dr?e (kondenz?tora) spoj?me so spodn?m v?vodom plechovky (v?parn?ka) vlo?en?m regula?nej ?krtiacej klapky do tohto potrubia.
• Horn? v?vod plechovky spoj?me so sac?m potrub?m kompresora.

To je v podstate v?etko. Na princ?pe fungovania vzduchov?ho tepeln?ho ?erpadla je syst?m takmer pripraven?. Zost?va len naplni? chladivo do kompresora a pripoji? ?krtiacu klapku k riadiacej jednotke.

Ohrev vzduchu tepeln?m ?erpadlom: v?po?et in?tala?n?ho v?konu

V?kon tepeln?ho ?erpadla z?vis? od mnoh?ch faktorov, a to: od objemu chladiva, od plochy ?pir?ly vo v?parn?ku a kondenz?tore, od predpokladan?ho objemu prestupu tepla do vykurovacieho syst?mu at?. Preto sa vo v???ine pr?padov v?po?et v?konu vykon?va v ?peci?lnych programoch, ktor? zoh?ad?uj? ?al?ie vstupn? ?daje.

V zjednodu?enej forme s? tieto programy koncipovan? ako online „kalkula?ky“ s otvoren?mi poliami na zad?vanie nasleduj?cich parametrov:

• Plocha miestnosti a v??ka stropov - pou??vaj? sa na v?po?et objemu.
• Regi?n, kde sa budova nach?dza – pomocou tohto parametra sa ur?uje priemern? ro?n? teplota vzduchu, ktor? ovplyv?uje v?kon v?parn?ka.
• Stupe? izol?cie ?lohy - pomocou tohto parametra sa ur?uje o?ak?van? "kalorick? obsah" vykurovacieho syst?mu.

V z?vere?nej f?ze sa posledn? dva parametre preved? na koeficienty, ktor?mi sa vyn?sob? objem miestnosti. Hodnota z?skan? v d?sledku tak?chto manipul?ci? sa porovn?va s tabu?kov?mi hodnotami, ktor? sp?jaj? v?kon ?erpadla s ohrievan?m objemom.

V d?sledku toho sa ukazuje, ?e vykurovanie domu s rozlohou 100 metrov ?tvorcov?ch si spravidla vy?aduje 5-kilowattov? tepeln? ?erpadlo a obydlie s rozlohou 350 metrov ?tvorcov?ch je mo?n? vykurova? 28-kilowattov?m ?erpadlom.

Vzduchov? tepeln? ?erpadlo: nuansy ?dr?by jednotky

Tepeln? ?erpadlo vzduch-voda nevy?aduje ?iadnu ?peci?lnu ?dr?bu, s ?iasto?nou demont??ou/mont??ou.

Aby sa zachoval v?kon syst?mu, vlastn?k bude musie? vykona? iba nasleduj?ce manipul?cie:

• Pravideln? ?istenie ventil?tora a grilu na v?parn?ku od upchat?ch ne?ist?t (l?stie, prach at?.).
• Pravideln? mazanie kompresora, vykon?van? pod?a sch?my poskytnutej v?robcom.
• V?mena oleja v pohonn?ch jednotk?ch (kompresor, ventil?tor).
• Pravidelne kontrolujte integritu meden?ho potrubia chladiva a nap?jacieho k?bla, ktor? nap?ja kompresor a ventil?tor.

Zjednodu?ene povedan?, princ?p fungovania tepeln?ho ?erpadla je bl?zky dom?cej chladni?ke – odober? tepeln? energiu zo zdroja tepla a odovzd?va ju vykurovaciemu syst?mu. Zdrojom tepla pre ?erpadlo m??e by? p?da, hornina, atmosf?rick? vzduch, voda z r?znych zdrojov (rieky, potoky, prim?ry, jazer?).

Typy tepeln?ch ?erpadiel s? rozdelen? pod?a zdroja tepla:

• vzduch-vzduch;
• voda-vzduch;
• voda-voda;
• podzemn? voda (podzemn? voda);
• ?adov? voda (zriedkavo).

K?renie, klimatiz?cia a ohrev vody – to v?etko dok??e zabezpe?i? tepeln? ?erpadlo. Aby toto v?etko zabezpe?il, nepotrebuje palivo. Spotreba elektriny na udr?anie chodu ?erpadla je pribli?ne 1/4 spotreby in?ch druhov vykurovania.

Komponenty vykurovacieho syst?mu na tepelnom ?erpadle

Kompresor- srdce vykurovacieho syst?mu na tepelnom ?erpadle. S?stre?uje rozpt?len? teplo n?zkej kvality, zvy?uje jeho teplotu v d?sledku kompresie a pren??a ho do chladiacej kvapaliny v syst?me. V tomto pr?pade sa elektrina vynaklad? v?lu?ne na kompresiu a prenos tepelnej energie, a nie na ohrev chladiacej kvapaliny - vody alebo vzduchu. Pod?a priemern?ch odhadov sa na 10 kW tepla spotrebuje a? 2,5 kW elektriny.

Z?sobn?k teplej vody(pre invertorov? syst?my). Z?sobn?k uchov?va vodu, ktor? vyrovn?va tepeln? za?a?enie vykurovacieho syst?mu a teplej vody.

chladivo. Takzvan? pracovn? kvapalina, ktor? je pod n?zkym tlakom a vrie pri n?zkych teplot?ch, je absorb?rom n?zkopotenci?lnej energie zo zdroja tepla. Ide o plyn cirkuluj?ci v syst?me (fre?n, amoniak).

V?parn?k, ktor? zabezpe?uje v?ber a prenos tepelnej energie do ?erpadla z n?zkoteplotn?ho zdroja.

Kondenz?tor, ktor? odovzd?va teplo z chladiva vode alebo vzduchu v syst?me.
Regul?tor teploty.

Prim?rny a sekund?rny obrys zeme. Prenos tepla zo zdroja do ?erpadla az ?erpadla do cirkula?n?ho syst?mu vykurovania domu. Prim?rny okruh tvoria: v?parn?k, ?erpadlo, potrubia. Sekund?rny okruh zah??a: kondenz?tor, ?erpadlo, potrubie.

Tepeln? ?erpadlo vzduch-voda 5-28 kW

Tepeln? ?erpadlo vzduch-voda na vykurovanie a pr?pravu teplej vody 12-20 kW

Princ?pom ?innosti tepeln?ho ?erpadla je absorpcia a n?sledn? uvo??ovanie tepelnej energie v procese vyparovania a kondenz?cie kvapaliny, ako aj zmena tlaku a n?sledn? zmena teploty kondenz?cie a vyparovania.

Tepeln? ?erpadlo men? pohyb tepla - n?ti ho pohybova? sa opa?n?m smerom. To znamen?, ?e HP je rovnak? hydraulick?, ktor? ?erp? kvapaliny zdola nahor, na rozdiel od prirodzen?ho pohybu zhora nadol.

Chladivo je stla?en? v kompresore a pren??an? do kondenz?tora. Vysok? tlak a teplota kondenzuje plyn (najbe?nej?? je fre?n), teplo sa pren??a do chladiacej kvapaliny v syst?me. Proces sa opakuje, ke? chladivo op?? prejde cez v?parn?k – tlak sa zn??i a spust? sa n?zkoteplotn? proces varu.

V z?vislosti od zdroja tepla n?zkej kvality m? ka?d? typ ?erpadla svoje vlastn? nuansy.

Vlastnosti tepeln?ch ?erpadiel v z?vislosti od zdroja tepla

Tepeln? ?erpadlo vzduch-voda z?vis? od teploty vzduchu, ktor? by cez palubu nemala klesn?? pod +5°C a deklarovan? koeficient premeny tepla COP 3,5-6 je mo?n? z?ska? len pri 10°C a viac. ?erpadl? tohto typu s? in?talovan? na mieste, v mieste, kde prefukujeme, a s? in?talovan? aj na strech?ch. To ist? mo?no poveda? o ?erpadl?ch vzduch-vzduch.

Typ ?erpadla zem-voda

?erpadlo na zemn? vodu alebo geoterm?lne tepeln? ?erpadlo z?skava tepeln? energiu zo zeme. Zem m? teplotu 4°C a? 12°C, v?dy stabiln? v h?bke 1,2 -1,5 m.

Na mieste je potrebn? umiestni? vodorovn? kolektor, plocha z?vis? od tepl?t p?dy a ve?kosti vykurovanej plochy, nad syst?m sa okrem tr?vy nesmie ni? vys?dza? a umiest?ova?. Existuje variant vertik?lneho kolektora so stud?ou do 150 m. Medzi?ahl? nosi? tepla cirkuluje potrub?m ulo?en?m v zemi a ohrieva sa a? na 4 ° C, ??m ochladzuje p?du. P?da zase mus? nahradi? tepeln? straty, ?o znamen?, ?e na efekt?vnu prev?dzku T? s? potrebn? stovky metrov potrub?.

Tepeln? ?erpadlo"voda-voda"

Tepeln? ?erpadlo "voda-voda" pracuje na n?zkom stupni tepla riek, potokov, odpadov?ch v?d a z?kladn?ch n?terov. Voda je tepelne n?ro?nej?ia ako vzduch, no pri ochladzovan? podzemnej vody s? ist? nuansy – ned? sa ochladi? do mrazu, voda mus? vo?ne odteka? do zeme.

Mus?te si by? 100% ist?, ?e za de? cez seba budete m?c? vo?ne prejs? desiatky ton vody. Tento probl?m sa ?asto rie?i vypusten?m chladenej vody do najbli??ieho vodojemu s jedinou podmienkou, ?e vodojem je za va?im plotom, inak tak?to vytopenie prin??a mili?ny. Ak je k pretekaj?cej n?dr?i desa? metrov, potom bude najefekt?vnej?ie vykurovanie tepeln?m ?erpadlom voda-voda.

Tepeln? ?erpadlo "?adov? voda"

Tepeln? ?erpadlo "?adov? voda" pomerne exotick? typ ?erpadiel, ktor? vy?aduje dobudovanie v?menn?ka tepla - ?erpadlo vzduch-voda sa premen? na studen? vodu a odstr?ni ?ad.

Po?as vykurovacej sez?ny sa naakumuluje asi 250 ton ?adu, ktor? je mo?n? skladova? (tak?to objem ?adu dok??e naplni? priemern? baz?n). Tento typ tepeln?ho ?erpadla je dobr? pre na?e zimy. 330 kJ/kg – to?ko tepla uvo?n? voda pri mrazen?. Na druhej strane, chladiaca voda o 1 °C d?va 80-kr?t menej tepla. R?chlos? ohrevu 36 000 kJ/h sa z?ska zmrazen?m 120 litrov vody. Toto teplo je mo?n? vyu?i? na vybudovanie vykurovacieho syst?mu s tepeln?m ?erpadlom ?ad-voda. Aj ke? je o tomto type ?erpadiel ve?mi m?lo inform?ci?, pozriem sa.

V?hody a nev?hody tepeln?ch ?erpadiel

Nechcem sa tu vyhov?ra? na „zelen?“ energiu a ?etrnos? k ?ivotn?mu prostrediu, ke??e cena cel?ho syst?mu je vysok? a posledn? vec, na ktor? mysl?te, je oz?nov? vrstva. Ak zn??ite n?klady na vykurovac? syst?m na tepelnom ?erpadle, potom s? v?hody:

1. Bezpe?n? vykurovanie. Usudzujem pod?a seba - ke? mi plynov? kotol zapne hor?k s vatou, ka?d?ch 15 min?t sa mi na hlave objav? ?ediv? vlas. Tepeln? ?erpadlo nepou??va otvoren? plame?, hor?av? palivo. ?iadne z?soby palivov?ho dreva a uhlia.
   ??innos? tepeln?ho ?erpadla je asi 400-500% (spotrebuje 1 kW elektriny, minie 5).
2. "?ist?" k?renie bez spal?n, v?fukov, z?pachu.
3. Tich? prev?dzka so spr?vnym kompresorom.

Mastn? m?nus tepeln? ?erpadl?- cena cel?ho syst?mu ako celku a m?lokedy sa stret?vame s ide?lnymi podmienkami pre efekt?vnu prev?dzku ?erpadla.

N?vratnos? vykurovacieho syst?mu na b?ze tepeln?ho ?erpadla m??e by? 5 rokov alebo mo?no 35 a druh? ?daj je, ?ia?, re?lnej??. Ide o ve?mi n?kladn? syst?m v ?t?diu implement?cie a ve?mi n?ro?n? na pr?cu.

Kto v?m to povie, teraz s? Kulibinovci rozveden?, v?po?tami na tepeln? ?erpadlo by sa mal zaobera? len tepeln? technik, s n?v?tevou zariadenia.

Tepeln? ?erpadlo je zariadenie, ktor? umo??uje pren??a? tepeln? energiu z menej zohriateho telesa do teplej?ieho telesa, ??m sa zvy?uje jeho teplota. Tepeln? ?erpadl? s? v posledn?ch rokoch ve?mi ?iadan? ako zdroj alternat?vnej tepelnej energie, ktor? umo??uje z?ska? naozaj lacn? teplo bez zne?is?ovania ?ivotn?ho prostredia.

Dnes ich vyr?ba ve?a v?robcov tepelnej techniky a v?eobecn?m trendom je, ?e v najbli???ch rokoch bud? pr?ve tepeln? ?erpadl? zauj?ma? popredn? miesto medzi vykurovac?mi zariadeniami.

Zvy?ajne sa pou??vaj? tepeln? ?erpadl? teplo podzemnej vody, ktorej teplota je po cel? rok pribli?ne na rovnakej ?rovni a je + 10C, teplo prostredia alebo vodn?ch pl?ch.

Princ?p ich fungovania je zalo?en? na skuto?nosti, ?e ka?d? teleso, ktor? m? teplotu nad absol?tnou nulou, m? rezervu tepelnej energie, ktor? je priamo ?mern? jeho hmotnosti a mernej tepelnej kapacite. Je zrejm?, ?e moria, oce?ny, ako aj podzemn? vody, ktor?ch hmotnos? je ve?k?, maj? obrovsk? z?soby tepelnej energie, ktorej ?iasto?n? vyu?itie na vykurovanie domu neovplyv?uje ich teplotu a ekologick? situ?ciu na plan?ta.

Tepeln? energiu z ak?hoko?vek telesa je mo?n? „nabera?“ iba jeho ochladzovan?m. Mno?stvo tepla uvo?nen?ho v tomto pr?pade (v primit?vnej forme) mo?no vypo??ta? pod?a vzorca

Q=CM(T2-T1), kde

Q- prijat? teplo

C- tepeln? kapacita

M- hmotnos?

T1 T2- teplotn? rozdiel, o ktor? sa telo ochladzovalo

Zo vzorca je zrejm?, ?e ke? sa jeden kilogram chladiacej kvapaliny ochlad? z 1000 stup?ov na 0 stup?ov, mo?no z?ska? rovnak? mno?stvo tepla, ako ke? sa 1000 kg chladiacej kvapaliny ochlad? z 1C na 0C.

Hlavnou vecou je vedie? vyu?i? tepeln? energiu a nasmerova? ju na vykurovanie obytn?ch budov a priemyseln?ch priestorov.

My?lienka vyu?itia tepelnej energie menej ohrievan?ch telies vznikla v polovici 19. storo?ia a jej autorstvo patr? sl?vnemu vedcovi tej doby Lordovi Kelvinovi. ?alej od v?eobecnej my?lienky v?ak nepost?pil. Prv? n?vrh tepeln?ho ?erpadla bol navrhnut? v roku 1855 a vlastnil ho Peter Ritter von Rittenger. Ale nedostal podporu a nena?iel praktick? uplatnenie.

„Druh? zrod“ tepeln?ho ?erpadla sa datuje do polovice ?tyridsiatych rokov minul?ho storo?ia, kedy sa roz??rili be?n? chladni?ky pre dom?cnos?. Pr?ve oni podnietili ?vaj?iara Roberta Webera, aby teplo generovan? mrazni?kou vyu??val na ohrev vody pre potreby dom?cnosti.

Dosiahnut? efekt bol ohromuj?ci: mno?stvo tepla bolo tak? ve?k?, ?e sta?ilo nielen na z?sobovanie teplou vodou, ale aj na ohrev vody na vykurovanie. Pravda, z?rove? sme museli tvrdo pracova? a vymyslie? syst?m v?menn?kov tepla, ktor? n?m umo??uje vyu?i? tepeln? energiu uvo?nen? chladni?kou.

Na za?iatku bol v?ak vyn?lez Roberta Webera vn?man? ako vtipn? n?pad a bol vn?man? ako n?pady z novodobej sl?vnej rubriky Bl?zniv? ruky. Skuto?n? z?ujem o ?u nastal a? ove?a nesk?r, ke? sa skuto?ne objavila ot?zka h?adania alternat?vnych zdrojov energie. Vtedy dostala my?lienka tepeln?ho ?erpadla svoj modern? tvar a praktick? vyu?itie.

Modern? tepeln? ?erpadl? mo?no klasifikova? v z?vislosti od zdroja n?zkoteplotn?ho tepla, ktor?m m??e by? p?da, voda (v otvorenom alebo podzemnom z?sobn?ku), ako aj vonkaj?? vzduch.

Vzniknut? tepeln? energiu je mo?n? prenies? do vody a vyu?i? na ohrev vody a z?sobovanie teplou vodou, ako aj vzduchu a vyu?i? na vykurovanie a klimatiz?ciu. Vzh?adom na to s? tepeln? ?erpadl? rozdelen? do 6 typov:

• Od p?dy k vode (zeme k vode)
• Zem-vzduch (zem-vzduch)
• Z vody do vody (voda do vody)
• Z vody do vzduchu (voda do vzduchu)
• Zo vzduchu do vody (vzduch do vody)
• Vzduch do vzduchu (vzduch do vzduchu)

Ka?d? typ tepeln?ho ?erpadla m? svoje vlastn? charakteristiky in?tal?cie a prev?dzky.

Sp?sob in?tal?cie a prev?dzkov? vlastnosti tepeln?ho ?erpadla PODZEMN? VODA

• P?dny univerz?lny dod?vate? n?zkoteplotnej tepelnej energie

P?da m? obrovsk? z?soby n?zkoteplotnej tepelnej energie. Pr?ve zemsk? k?ra neust?le akumuluje slne?n? teplo a z?rove? sa ohrieva zvn?tra, od jadra plan?ty. V?sledkom je, ?e v h?bke nieko?k?ch metrov m? p?da v?dy kladn? teplotu. Spravidla v strednej ?asti Ruska hovor?me o 150-170 cm. Pr?ve v tejto h?bke m? teplota p?dy kladn? hodnotu a nekles? pod 7-8 C.

?al?ou vlastnos?ou p?dy je, ?e aj pri siln?ch mrazoch postupne zam?za. V?aka tomu je dodr?an? minim?lna teplota p?dy v h?bke 150 cm, ke? u? na povrch nastupuje kalend?rna jar a kles? potreba tepla na vykurovanie.

To znamen?, ?e na „odv?dzanie“ tepla zo zeme v centr?lnej oblasti Ruska musia by? v?menn?ky tepla na akumul?ciu tepelnej energie umiestnen? v h?bke pod 150 cm.

V tomto pr?pade sa nosi? tepla cirkuluj?ci v syst?me tepeln?ho ?erpadla, prech?dzaj?ci cez v?menn?ky tepla, ohrieva teplom zeme, potom pri vstupe do v?parn?ka odovzd?va teplo vode cirkuluj?cej vo vykurovacom syst?me a vracia sa nov? ?as? tepelnej energie.

• ?o sa d? pou?i? ako chladivo

V tepeln?ch ?erpadl?ch zem-voda sa ako nosi? tepla naj?astej?ie pou??va takzvan? „so?anka“. Vyr?ba sa z vody a etyl?nglykolu alebo propyl?nglykolu. V niektor?ch syst?moch sa pou??va fre?n, ?o zna?ne komplikuje kon?trukciu tepeln?ho ?erpadla a vedie k zv??eniu jeho n?kladov. Faktom je, ?e v?menn?k tepla tohto typu ?erpadla mus? ma? ve?k? teplov?menn? plochu, a teda aj vn?torn? objem, ?o si vy?aduje primeran? mno?stvo chladiacej kvapaliny.

Pou?itie fre?nu s?ce zvy?uje ??innos? tepeln?ho ?erpadla, ale vy?aduje absol?tnu tesnos? syst?mu a jeho odolnos? vo?i vysok?mu tlaku.

Pre syst?my s "so?ankou" v?menn?ky tepla s? zvy?ajne vyroben? z polym?rov?ch r?rok, naj?astej?ie polyetyl?nu, s priemerom 40-60 mm. V?menn?ky tepla s? vo forme horizont?lnych alebo vertik?lnych kolektorov.

Ide o potrubie ulo?en? v zemi v h?bke pod 170 cm.Na to m??ete vyu?i? ak?ko?vek nezastavan? pozemok. Pre pohodlie a zv???enie plochy v?meny tepla je potrubie ulo?en? v cikcaku, slu?k?ch, ?pir?le at?. V bud?cnosti je mo?n? tento pozemok vyu?i? na tr?vnik, z?hon alebo zeleninov? z?hradku. Treba si uvedomi?, ?e v?mena tepla medzi zeminou a kolektorom je lep?ia vo vlhkom prostred?. Preto je mo?n? povrch p?dy bezpe?ne zalieva? a hnoji?.

Predpoklad? sa, ?e v priemere 1 m2 p?dy d?va 10 a? 40 W tepelnej energie. V z?vislosti od potreby tepelnej energie m??e existova? ?ubovo?n? po?et kolektorov?ch slu?iek.

Vertik?lny kolektor je syst?m r?r in?talovan?ch vertik?lne v zemi. Na to sa robia studne do h?bky nieko?k?ch metrov a? desiatok ?i dokonca stoviek metrov. Naj?astej?ie je vertik?lny kolektor v tesnom kontakte s podzemnou vodou, nie je to v?ak nevyhnutn? podmienka jeho prev?dzky. To znamen?, ?e vertik?lne in?talovan? podzemn? kolektor m??e by? "such?".

Vertik?lny kolektor, rovnako ako horizont?lny, m??e ma? takmer ak?ko?vek dizajn. Najpou??vanej?ie s? syst?my typu "potrubie v potrub?" a "slu?ka", cez ktor? sa so?anka od?erp?va a st?pa sp?? do v?parn?ka.

Treba poznamena?, ?e vertik?lne kolektory s? najprodukt?vnej?ie. Vysvet?uje to ich umiestnenie vo ve?kej h?bke, kde je teplota takmer st?le na rovnakej ?rovni a je 1-12 C. Pri pou?it? s 1 m2 m??ete z?ska? od 30 do 100 W v?konu. V pr?pade potreby je mo?n? zv??i? po?et jamiek.

Na zlep?enie procesu v?meny tepla medzi potrub?m a p?dou sa priestor medzi nimi naleje bet?nom.

• V?hody a nev?hody tepeln?ch ?erpadiel zem-voda

In?tal?cia tepeln?ho ?erpadla zem-voda si vy?aduje zna?n? finan?n? invest?cie, no jeho prev?dzka umo??uje prij?ma? tepeln? energiu prakticky zadarmo. Nesp?sobuje to ?iadne ?kody na ?ivotnom prostred?.

Medzi v?hody tohto typu tepeln?ho ?erpadla treba poznamena?:

• Trvanlivos?: m??e pracova? nieko?ko desa?ro?? v rade bez opravy a ?dr?by
• Jednoduchos? obsluhy
• Mo?nos? vyu?itia pozemku na po?nohospod?rstvo
• R?chla n?vratnos?: pri vykurovan? priestorov ve?kej plochy, napr?klad od 300 m2 a viac, sa ?erpadlo vyplat? za 3-5 rokov.

Vzh?adom na to, ?e in?tal?cia v?menn?ka tepla v zemi je zlo?it? agrotechnick? pr?ca, mus? sa vykona? s predbe?n?m vypracovan?m projektu.

Ako funguje tepeln? ?erpadlo

Tepeln? ?erpadlo sa sklad? z nasleduj?cich prvkov:

• Kompresor pracuj?ci z be?nej elektrickej siete
• V?parn?k
• Kondenz?tor
• kapil?rnej
• termostat
• Pracovn? kvapalina alebo chladivo, ktor?ho ?loha je najvhodnej?ia pre fre?n

Princ?p fungovania tepeln?ho ?erpadla mo?no op?sa? pomocou zn?meho Carnotovho cyklu zo ?kolsk?ho kurzu fyziky.

Plyn (fre?n) vstupuj?ci do v?parn?ka cez kapil?ru expanduje, jeho tlak kles?, ?o vedie k jeho n?sledn?mu vyparovaniu, v ktorom pri kontakte so stenami v?parn?ka z nich akt?vne odober? teplo. Teplota stien kles?, ??m vznik? teplotn? rozdiel medzi nimi a hmotou, v ktorej je tepeln? ?erpadlo umiestnen?. Spravidla ide o podzemn? vodu, morsk? vodu, jazero alebo masu p?dy. Nie je ?a?k? uh?dnu?, ?e v tomto pr?pade za??na proces prenosu tepelnej energie z viac vyhrievan?ho telesa na menej vyhrievan? teleso, ktor?m s? v tomto pr?pade steny v?parn?ka. V tejto f?ze prev?dzky tepeln? ?erpadlo „od?erp?va“ teplo z teplonosn?ho m?dia.

V ?al?ej f?ze je chladivo nas?van? kompresorom, potom stla?en? a pod tlakom dod?van? do kondenz?tora. V procese stl??ania jeho teplota st?pa a m??e sa pohybova? od 80 do 120 C, ?o je viac ne? dos? na vykurovanie a z?sobovanie teplou vodou bytov?ho domu. V kondenz?tore sa chladivo vzd?va dod?vky tepelnej energie, ochladzuje sa, prech?dza do kvapaln?ho stavu a potom vstupuje do kapil?ry. Potom sa proces opakuje.

Na riadenie chodu tepeln?ho ?erpadla sl??i termostat, pomocou ktor?ho sa pri dosiahnut? nastavenej teploty v miestnosti zastav? nap?janie syst?mu a pri poklese teploty pod vopred stanoven? hodnotu sa ?erpadlo op?? zapne.

Tepeln? ?erpadlo je mo?n? pou?i? ako zdroj tepelnej energie a mo?no ho pou?i? na usporiadanie vykurovac?ch syst?mov podobn?ch vykurovac?m syst?mom na b?ze kotla alebo pece. Pr?klad tak?hoto syst?mu je zn?zornen? na obr?zku vy??ie.

Treba si uvedomi?, ?e prev?dzka tepeln?ho ?erpadla je mo?n? len vtedy, ke? je napojen? na zdroj elektrickej energie. V tomto pr?pade sa mo?no mylne domnieva?, ?e cel? vykurovac? syst?m je zalo?en? na vyu?it? elektrickej energie. V skuto?nosti na prenos 1 kW tepelnej energie do vykurovacieho syst?mu je potrebn? min?? pribli?ne 0,2-0,3 kW elektrickej energie.

V?hody tepeln?ho ?erpadla

Niektor? z v?hod tepeln?ho ?erpadla zah??aj?:

• Vysok? ??innos?
• Mo?nos? prepnutia z re?imu vykurovania do re?imu klimatiz?cie a jej n?sledn? vyu?itie v lete na ochladzovanie miestnost?
• Schopnos? pou??va? efekt?vny automatick? riadiaci syst?m
• environment?lna bezpe?nos?
• Kompaktnos? (ve?kos? nie je v???ia ako chladni?ka pre dom?cnos?)
• Tich? prev?dzka
• Po?iarna bezpe?nos?, ktor? je obzvl??? d?le?it? pre vykurovanie vidieckych domov

Medzi nev?hody tepeln?ho ?erpadla treba poznamena?, ?e vysok? n?klady a zlo?itos? in?tal?cie.