Princip činnosti a popis tepelných čerpadel pro vytápění domu

Ze všech alternativních topných systémů doma jsou tepelná čerpadla považována za nejlepší. Liší se nejen konstrukcí, ale také účinností práce. Proto byste měli pro výběr nejlepšího modelu rozumět principu provozu tepelných čerpadel pro vytápění domu.

Princip činnosti tepelných čerpadel

Schéma provozu tepelného čerpadla
Schéma provozu tepelného čerpadla

Pro lepší pochopení provozu tepelného čerpadla můžete zvážit jeho nejběžnější případ použití - v běžných chladničkách. V zásadě se tepelná čerpadla vzduchu pro vytápění mírně liší. Rozdíl je v tepelné energii, nikoli v chladu.

Po zvážení obecného funkčního schématu můžete zjistit, jak tepelné čerpadlo pracuje pro vytápění domu. Pro výrobu tepla má struktura vnitřní obvod, kterým proudí chladivo. Připojuje se k topným trubkám domu pomocí tepelného výměníku. Teplo je přijímáno z externího zdroje díky přídavnému obvodu. Zvažte, jak topení pracuje s tepelným čerpadlem:

  1. Chladivo je v plynném stavu. Přijímá tepelnou energii z vnějšího obvodu. Navíc stačí, když teplota plynu stoupne na +10 ° C.
  2. Zvýšení tlaku chladiva za účelem jeho přeměny na kapalný stav. K tomu mají vzduchová tepelná čerpadla pro vytápění domu bez selhání kompresor. V tomto případě teplota kapaliny stoupne na + 65 ° C.
  3. Pomocí tepelného výměníku se teplo přenáší do vody v topném systému v domě.
  4. Škrticí ventil a kapání snižují tlak a tím vyvolávají zpětný přechod chladiva z kapaliny do plynného stavu, aby se proces opakoval.

Je vytápění domácnosti pomocí tepelného čerpadla efektivní? V mnoha případech je tento systém instalován jako další, aby se snížily náklady na základní dodávku tepla. Jednou z nevýhod je neschopnost vyrobit tepelná čerpadla pro vytápění domácností vlastníma rukama s normálním ukazatelem účinnosti a spolehlivosti. Pro výrobu budete muset provést složité výpočty a vybrat si správné materiály. Můžete si nakreslit analogii s chladničkami pro domácnost - téměř nikdo je nevyrábí sám, preferuje spolehlivé tovární modely.

Téměř všechny recenze tepelných čerpadel pro vytápění domu naznačují přímou závislost zdroje tepla na primárním okruhu na ukazateli účinnosti zařízení.

Typy tepelných čerpadel pro vytápění

Druhy dodávek tepla pomocí tepelných čerpadel
Druhy dodávek tepla pomocí tepelných čerpadel

Nejdůležitějším úkolem při navrhování vytápění domácností pomocí tepelného čerpadla je výběr média pro ohřev chladicí kapaliny v primárním okruhu. Existuje několik typů topných zařízení tohoto typu, které se mohou přizpůsobit různým topným médiím.

Nejdůležitější podmínkou je okolní teplota. Protože v praxi není možné vyrábět tepelná čerpadla pro vytápění vlastními silami - zvažte výběrová kritéria pro modely z výroby:

  • Teplota okolí. Mělo by být alespoň + 6–8 ° C. Jinak se účinnost vzduchového tepelného čerpadla pro vytápění sníží na nulu;
  • Výběr chladicí kapaliny pro primární okruh. Může to být voda, půda nebo vzduch. Je důležité, aby byla splněna první podmínka;
  • Správná organizace vytápění tepelným čerpadlem - místo instalace topení. Nejlepší možností by bylo nainstalovat systém do vyhřívané a suché místnosti. Tímto způsobem lze zabránit dalším tepelným ztrátám.Současně je však nutné zajistit výměník tepla primárního okruhu pro přívod chladicího média.

Je to kvůli prvnímu bodu, že vzduchová tepelná čerpadla pro vytápění domu jsou neefektivní. Výjimkou jsou modely s inovativními systémy přenosu tepla. Jejich cena však zůstává vysoká.

Ani moderní modely vzduchových tepelných čerpadel pro vytápění domu nemohou zajistit správnou úroveň vytápění chladicí kapaliny, když teplota v ulici klesne na -15 ° С.

Geotermální čerpadlo pro dodávku tepla

Princip činnosti geotermálního tepelného čerpadla
Princip činnosti geotermálního tepelného čerpadla

Recenze tepelných čerpadel pro geotermální vytápění přinášejí nejpozitivnější doporučení, pokud jde o provoz a účinnost. Jejich primární obvod je umístěn v zemi, což přináší řadu výhod.

Nevýhodou je složitost uspořádání tohoto typu dodávky tepla. Na rozdíl od tepelných čerpadel pro vytápění pro kutily si instalace primárního okruhu vyžaduje hodně úsilí. Existují dva způsoby umístění vnějšího kufru:

  • Horizontální. Trubky jsou umístěny pod úrovní zamrznutí půdy. Pro správnou funkci systému by vzdálenost mezi dálnicemi měla být alespoň 15 cm;
  • Vertikální. Pro instalaci potrubí jsou vyvrtány studny až do hloubky 50 m. Recenze tepelných čerpadel pro vytápění domu ukazují vysokou spolehlivost provozu zařízení bez ohledu na venkovní teplotu.

Před výběrem zařízení je nutné analyzovat vlastnosti půdy - její mrazivost a složení. Činnost tepelného čerpadla pro vytápění domu přímo závisí na stupni ohřevu chladicí kapaliny v primárním okruhu. Teplota půdy by proto měla být alespoň + 7 ° C.

Můžete si vyrobit nízkoenergetické tepelné čerpadlo pro vlastní vytápění. K tomu použijte kompresor z chladničky. Potrubní systém a vstřikování freonu do okruhu by však měly být svěřeny pouze odborníkům.

Vytápěcí systém vzduch-vzduch

Obvod vzduchového tepelného čerpadla
Obvod vzduchového tepelného čerpadla

Podle podobného principu fungují tepelná čerpadla vzduchu pro vytápění domu. Rozdíl je v použití pouličního vzduchu jako primárního chladiva.

Jednou z nevýhod tohoto zařízení je nemožnost připojení k ohřevu vody doma. Ihned v místnosti dochází k přenosu tepla ze stlačeného chladiva na vzduchové tepelné čerpadlo pro dodávku tepla. Alternativně můžete nainstalovat systém chiller-francoil, který funguje na stejném principu. Jeho cena je však velmi vysoká - pořízení 24 kW bude stát nejméně 900 tisíc rublů.

Proč je vytápění domácností pomocí vzduchového tepelného čerpadla stále oblíbenější? Důvodů je několik:

  • Jednoduchá instalace. Z hlediska složitosti se neliší od instalace splitového klimatizačního zařízení;
  • Provoz tepelného čerpadla pro vytápění domu a chlazení;
  • Spolehlivost systému ovlivňuje méně smyček.
Tepelné čerpadlo se vstřikovacím potrubím
Tepelné čerpadlo se vstřikovacím potrubím

Je však možné toto vytápění provozovat v oblastech, kde jsou v zimě pozorovány nízké teploty? K tomu je nutné provést vytápění pomocí tepelného čerpadla s přídavným modulem - vstřikovacím potrubím.

Automaticky přidává chladivo, aby se zachovala normální funkce hlavního obvodu. Optimálního provozu zařízení je tak dosaženo, i když vzduch v ulici klesne na -15 ° C.

Při hodnocení tepelných čerpadel pro ohřev vzduchu je zvláštní pozornost věnována umístění vnitřní jednotky v domě. Měl by dodávat horký vzduch podél místnosti.

Čerpadlo voda-voda pro dodávku tepla

Tepelné čerpadlo voda-voda
Tepelné čerpadlo voda-voda

Pro oblasti s teplými zimami se doporučuje instalace čerpadel, ve kterých je jako primární okruh použita nádrž. Je důležité, aby teplota v ní neklesla pod + 7 ° C.

Hlavní výhodou tohoto systému je rychlá instalace a demontáž flexibilního potrubního systému. K tomu je třeba předem promyslet materiál pro výrobu dálnic. Nejlepší možností je použití trubek ze zesítěného polyethylenu s další vzduchotěsnou vrstvou.

Tyto systémy se používají k vytápění domu v době, kdy teplota na ulici neklesne pod -7 ° C. Tepelná čerpadla typu voda-voda se v létě také používají k chlazení vzduchu nebo k dodávce teplé vody.

Při instalaci externího obvodu se ujistěte, že vedení není ohnuté. V opačném případě se zastaví pohyb chladicí kapaliny.

Recenze tepelného čerpadla

Seznámení se skutečnými odhady provozu tepelného čerpadla je jedním ze současných nástrojů pro stanovení proveditelnosti jeho pořízení a instalace. Součástí negativních hodnocení tepelných čerpadel pro zásobování teplem doma je způsobeno instalačními a provozními chybami:

  • Po dlouhé analýze nabídek na trhu jsme se rozhodli koupit tepelné čerpadlo pro náš domov. Vybrali jsme vertikální systém pozemního vzduchu. Po analýze půdy na místě se ukázalo, že máme vysokou hladinu vody. U tepelného čerpadla je to ještě lepší - namísto 30 m. Hloubka studny byla dokončena 12. Systém funguje již druhý rok bez stížností;
  • V projektu vytápění byly dachy pomocí tepelného čerpadla navrženy tak, aby ohřívaly vodu v potrubí na +70 ° C. Ve skutečnosti se nezvýšila nad + 50 ° C. Kromě toho byla doba návratnosti přibližně 15 let. Nyní, po prvním měsíci práce, se situace trochu zlepšila. Je však zapotřebí další topení - plyn nebo kotel na pevná paliva. Přemýšlíme o výběru a instalaci.

Mám instalovat tepelné čerpadlo pro vytápění soukromého domu? Pokud to finance umožňují - určitě ano. Nejprve si však musíte vybrat správný model zařízení a dodavatele pro jeho instalaci.

Pro seznámení doporučujeme sledovat video o instalovaném tepelném čerpadle voda-vzduch:

Topení

Větrání

Kanalizace