Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Auswahlkriterien

Auf den ersten Blick erscheint es zweifelhaft, ob für eine Wasser-Wasser-WP mühsames Verlegen von mehreren hundert Metern Kunststoffrohren auf dem Grund eines Reservoirs oder noch aufwendigeres Bohren von Brunnen nötig ist. Schließlich gibt es Air-to-Air-Systeme. Es gibt überhaupt keinen externen Kollektor.Zum Beispiel eine sehr hochwertige japanische Inverter-Luft/Wasser-Wärmepumpe von Mitsubishi Heavy.

Ganz einfach: Die Dichte von Wasser ist 800-mal größer als die von Luft. Und Hitze auch. Daher werden Wassersysteme immer effizienter und sparsamer sein als Mitsubishi.

Leistungsberechnung

Für vorläufige Berechnungen wird normalerweise eine vereinfachte Formel verwendet: Pro 10 m2 eines beheizten Gebäudes werden 700 Watt Wärme benötigt. Dann müssen Sie für ein Haus mit einer Fläche von 250 m2 eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit einer Leistung von 175 kW kaufen.

Um die Warmwasserversorgung sicherzustellen, muss der Endwert um 15 % erhöht werden.

Dabei wird der große Unterschied zwischen den Klimazonen, beispielsweise der Krim und der Region Moskau, nicht berücksichtigt. Auch der Wärmeverlust der äußeren Umfassungskonstruktionen verschiedener Gebäude ist sehr unterschiedlich. Bei der Berechnung müssen noch weitere Faktoren berücksichtigt werden. Dies kann nur von Experten durchgeführt werden.

Die 5 wichtigsten Vorteile für Anlagenbetreiber

Zu den Vorteilen Heizsysteme mit Wärmepumpen gehören diese:

  1. Wirtschaftliche Effizienz
    . Mit den Kosten von 1 kW elektrischer Energie können Sie 3-4 kW Wärme erhalten. Dies sind durchschnittliche Indikatoren, weil. Der Wärmeumwandlungskoeffizient hängt von der Art der Ausrüstung und den Konstruktionsmerkmalen ab.
  2. Umweltsicherheit
    . Während des Betriebs der thermischen Anlage gelangen keine Verbrennungsprodukte oder andere potenziell gefährliche Stoffe in die Umwelt. Das Gerät ist ozonsicher. Seine Verwendung ermöglicht es Ihnen, Wärme zu erhalten, ohne die Umwelt im geringsten zu schädigen.
  3. Anwendungsvielfalt
    . Bei der Installation von Heizsystemen, die mit herkömmlichen Energiequellen betrieben werden, wird der Hausbesitzer von Monopolisten abhängig. Sonnenkollektoren sind nicht immer wirtschaftlich.Aber Wärmepumpen können überall installiert werden. Die Hauptsache ist, den richtigen Systemtyp zu wählen.
  4. Multifunktionalität
    . In der kalten Jahreszeit heizen die Anlagen das Haus und in der Sommerhitze können sie im Klimamodus arbeiten. Die Ausrüstung wird in Warmwassersystemen verwendet, die an die Konturen der Fußbodenheizung angeschlossen sind.
  5. Betriebssicherheit
    . Wärmepumpen benötigen keinen Brennstoff, sie setzen während ihres Betriebs keine giftigen Substanzen frei und die maximale Temperatur der Geräteeinheiten überschreitet 90 Grad nicht. Diese Heizsysteme sind nicht gefährlicher als Kühlschränke.

Es gibt keine idealen Geräte. Wärmepumpen sind zuverlässig, langlebig und sicher, aber ihre Kosten hängen direkt von der Leistung ab.

Hochwertige Ausstattung zur vollwertigen Heizungs- und Warmwasserversorgung eines 80 qm großen Einfamilienhauses kostet etwa 8000-10000 Euro. Hausgemachte Produkte haben einen geringen Stromverbrauch und können zum Heizen einzelner Räume oder Wirtschaftsräume verwendet werden.

Die Effizienz der Installation hängt vom Wärmeverlust des Hauses ab. Es ist sinnvoll, die Geräte nur in Gebäuden zu installieren, in denen ein hohes Maß an Isolierung vorhanden ist und die Wärmeverlustraten nicht höher als 100 W / m2 sind.

Wärmepumpen können 30 Jahre oder länger halten. Ihr Einsatz lohnt sich besonders für die Warmwasserversorgung sowie in kombinierten Heizsystemen, einschließlich Fußbodenheizung.

Die Ausrüstung ist zuverlässig und fällt selten aus

Wenn es hausgemacht ist, ist es wichtig, einen hochwertigen Kompressor zu wählen, am besten von einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage einer vertrauenswürdigen Marke

Was zu kaufen - Top 5 der besten Pumpen

Der Kauf einer Wärmepumpe ist ein wichtiger und verantwortungsvoller Vorgang.Eine Empfehlung in diesem Bereich ist nur möglich, wenn konkrete Angaben über Hausgröße, Wandmaterial, Dämmungsgrad, Raumaufteilung, Heizungsart etc. vorliegen. Ohne diese Daten ist es sinnlos, über die besten Pumpen zu sprechen. Wir können jedoch die bekanntesten Hersteller berücksichtigen, die Qualitätsgeräte auf den Markt bringen und auf diesem Gebiet führend sind:

ALTAL-GRUPPE

Das Unternehmen hat seinen Sitz in der Ukraine, Russland und Moldawien. Die Produktion der Ausrüstung ist auf die Bedingungen der russischen Regionen ausgerichtet und kann unter rauen Bedingungen eingesetzt werden

NIBE Industries AB

Das schwedische Unternehmen ist seit 1949 auf dem Markt und zu Recht führend auf seinem Gebiet. Die Produktion erfolgt nach den modernsten Entwicklungen, es werden die besten Materialien und Komponenten verwendet.

Viessmann-Gruppe

Eines der ältesten europäischen Unternehmen - die Firmengründung geht auf das Jahr 1928 zurück. Deutsche Spezialisten haben umfangreiche Erfahrungen gesammelt und die höchste Qualität ihrer Produkte erreicht

Ochsner

Ein österreichisches Unternehmen, das als eines der ersten mit der Serienproduktion von Wärmepumpen begonnen hat und von den Benutzern aufgrund der Qualität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Geräte anerkannt wurde

Heliotherm

Ein weiteres österreichisches Unternehmen, das Wärmepumpen und andere Geräte herstellt. Der Verkauf der Produkte erfolgt in Europa, hohe Qualität, Zuverlässigkeit und breite Funktionalität der Heizsysteme werden festgestellt

Energiequellen mit niedrigem Potential

Zu den Energiequellen mit niedrigem Potential gehören Erde, Wasser und Luft. Diese Ressourcen sind erneuerbar, werden während des Betriebs der Pumpe nicht verbraucht und sind daher unerschöpflich.Sie dienen der Beheizung von Wohngebäuden, der Beheizung von Fußwegen und Stadien sowie der Warmwasserbereitung.

Verwendung von natürlichen Gewässern

  • In den nördlichen Regionen - 3 Meter;
  • In den südlichen Regionen - 1 Meter.

Für eine effiziente Nutzung der Ressource sollte der Behälter nicht mehr als fünfzig Meter vom zu erwärmenden Objekt entfernt sein. Ist die Entfernung länger, dann fallen zusätzliche Kosten an. Es wird mehr Material benötigt, um die Pipeline zu verlegen, und es wird auch mehr Arbeit geben, Gräben auszuheben. Und das unter der Voraussetzung, dass nur ungenutztes Land das Haus vom Stausee trennt. Befindet sich der See aber direkt an der Wohnung, dann ist es vorteilhaft, ihn zu nutzen. Das Verlegen einer Pipeline im Wasser ist nicht allzu zeit- und kostenintensiv.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenAnordnung eines thermischen Systems unter Verwendung eines Reservoirs neben dem Haus

Entnehmen Sie eine Probe, bevor Sie eine Wärmepumpe installieren Wasser aus einem Reservoir für die Forschung im Labor. Es muss festgestellt werden:

  1. Wasserhärte und der Gehalt an einzelnen Spurenelementen. Wählen Sie anhand dieser Indikatoren das Gerätemodell aus. Wird die Wärmepumpe falsch gewählt, fällt die Anlage schnell durch Korrosion aus.
  2. Grad der Wasserverschmutzung. Für das erfolgreiche Funktionieren des Systems sind Filter installiert. Bei einem hohen Verschmutzungsgrad lohnt es sich, den wirtschaftlichen Nutzen zu berechnen, da die Reinigungsanlage teuer wird.

Bodenenergie

Die Erde hat die Fähigkeit, Sonnenwärme zu speichern und Energie aus dem Erdkern zu empfangen. Tatsächlich ist der Boden eine unerschöpfliche Wärmequelle. Die Grundwasser- und Erdreich-Luft-Wärmepumpe arbeitet normalerweise bei Erdreichtemperaturen von +5 bis +10°C.Je niedriger die Bodentemperatur, desto leistungsstärkere Geräte müssen Sie verwenden. Der Wärmetauscherkreislauf kann horizontal oder vertikal ausgeführt werden. Die Fläche, die es einnimmt, hängt auch direkt von der Temperatur der Erde ab. Die Abzweigungen der Pipeline werden in einem Abstand von einem (maximal 1,5) Meter voneinander verlegt.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenSchema zur Durchführung eines thermischen Systems im Boden, um Handwerkern zu helfen

Um diese Wärmequelle zu nutzen, müssen Sie eine große Fläche zuweisen. Dieser Bereich ist nicht zum Pflanzen von Pflanzen geeignet, da sie gefrieren. Schwierigkeiten sind die Installation des Systems und die Suche nach einem Spezialisten, der die Arbeiten bewältigt.

Bei einer vertikalen Anordnung der Anlage zum Heizen eines 200 m² großen Hauses müssen etwa zehn Brunnen mit einer Tiefe von 30 m (bei durchschnittlichen Wärmeübertragungsraten) und einem Durchmesser von 15 cm gebohrt werden Bei gleichen Ausgangsdaten müssen etwa 500 Meter Pipeline verlegt werden.

Montageschwierigkeiten und Materialkosten werden kompensiert:

  • Die Lebensdauer der Wärmepumpe, die 50 - 70 Jahre beträgt;
  • Sparen Sie Geld bei der Gasheizung.
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Wärme aus Brunnen

Grundwasser aus einem Brunnen zum Heizen von Wohnungen wird aufgrund der Komplexität der Installation selten verwendet. Das System sollte zwei haben Brunnen. Einem davon wird Wasser entnommen, um Wärme zu erzeugen. Im zweiten wird die durch das Heizsystem geleitete Flüssigkeit abgeführt. Der Abstand zwischen den Brunnen sollte mindestens 15 Meter betragen.

Ermitteln Sie vor der Installation der Wärmepumpe die Fließrichtung des Grundwassers. Der Ablaufschacht sollte stromabwärts liegen. Darüber hinaus ist eine Wasserfiltration erforderlich vor mechanischen und chemischen Verunreinigungen.

Thermische Energie der Luft

Eine Wärmepumpe, die Luftenergie nutzt, ist im Design am einfachsten. Es ist keine Verrohrung erforderlich, da die Luft direkt aus der Umgebung in den Verdampfer eintritt. Die Wärme wird auf das Kältemittel und dann auf das Kühlmittel im Raum übertragen. Wärmeträger können Luft (durch den näheren Lüfter) und Wasser (in Heizkörpern und Fußbodenheizungen) sein.

Die Luft-Luft-Wärmepumpe arbeitet nach dem Prinzip einer Klimaanlage mit einigen Unterschieden:

  • Das System arbeitet bei negativen Temperaturen;
  • Eine Wärmepumpe kann die einzige Wärmequelle in einem Haus sein;
  • Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen, die nicht nur kühlen, sondern auch heizen.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenDie Konstruktion einer Wärmepumpe mit Luftenergie ist nicht schwer umzusetzen

Zusammenbau einer Pumpe aus einem alten Kühlschrank

Thermal Pumpe aus Alt Kühlschrank auf zwei Arten.

Im ersten Fall muss sich der Kühlschrank im Raum befinden und außerhalb müssen 2 Luftkanäle verlegt und in die Vordertür geschnitten werden. Die obere Luft tritt in den Gefrierschrank ein, die Luft wird gekühlt und verlässt den Kühlschrank durch den unteren Luftkanal. Beheizt wird der Raum durch einen Wärmetauscher, der sich an der Rückwand befindet.

Nach der zweiten Methode ist es auch ganz einfach, eine Wärmepumpe mit eigenen Händen herzustellen. Dazu benötigen Sie einen alten Kühlschrank, dieser muss nur außerhalb des beheizten Raumes eingebaut werden.

Eine solche Heizung kann bei Außentemperatur arbeiten bis minus 5 ºС.

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Wir bauen eine Wärmepumpe mit unseren eigenen Händen

Ja, Wärmepumpen sind wirklich teuer, auch wenn sie ihre eigenen sind, daher kann sich nicht jeder eine solche Anschaffung leisten.Aber Sie können es selbst herstellen, indem Sie gebrauchte Teile verwenden oder solche, die sich auf dem Bauernhof befinden.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Wenn Sie planen, in einem Altbau zu installieren, dann zuerst müssen Sie überprüfen Zustand des Zählers und der Verkabelung. Die Reihenfolge der Arbeit ist die folgende.

Schritt 1
. Das erste, was Sie tun müssen, ist einen Kompressor zu kaufen. Eine billigere Option ist es, einen Kompressor aus einer alten Klimaanlage zu finden. Es ist ideal für die Herstellung einer Pumpe. Befestigen Sie das Teil mit Befestigungsklammern (Modell L 300) an der Wandoberfläche.

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Schritt 2
. Dann muss ein Kondensator hergestellt werden, für den ein Stahltank V = 100 Liter erforderlich ist. Es muss in zwei Hälften geschnitten werden, und eine Kupferspule eines geeigneten Durchmesser mit Wandstärke mehr als einen Millimeter.

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Spulenherstellung

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Schritt 3
. Wenn Sie die Spule befestigen, müssen die Hälften des Behälters zurückgeschweißt werden.

Schritt 4
. Als nächstes machen Sie einen Verdampfer. Dafür benötigen Sie einen weiteren Kunststoffbehälter, 70 Liter, in dem auch eine Spule montiert ist, nur der Durchmesser des Rohrs sollte kleiner sein. Befestigen Sie den Verdampfer mit denselben „L“-Halterungen in der erforderlichen Größe an der Wand.

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Schritt 5
. Der nächste Schritt ist die Beauftragung eines Spezialisten. Tatsache ist, dass es nicht einfach ist, Rohre selbst zu schweißen und Freon zu pumpen, insbesondere wenn die erforderlichen Kenntnisse fehlen. Ein Experte für die Reparatur von Kühlschränken wird dabei hervorragende Arbeit leisten.

Schritt 6
Der "Kern" des Systems ist also bereits fertig, es muss noch an den Verteiler und die Wärmeaufnahme angeschlossen werden. Und wenn es keine Probleme mit dem Verteiler gibt, muss viel Zeit und Mühe für die Einnahme aufgewendet werden. Natürlich ist es besser, sich wieder an einen Spezialisten zu wenden, aber versuchen wir es herauszufinden, wie man alles von Hand macht.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Die Merkmale der Installation sind für jeden Typ von thermischen Einheiten unterschiedlich.

In diesem Fall ist Verschwendung unvermeidlich, also wie man einen Brunnen bohrt, und ohne Bohrgerät ist dies nicht möglich. Die Tiefe des Brunnens sollte mindestens 50 und höchstens 150 Meter betragen. In den fertigen Brunnen wird eine Erdwärmesonde abgesenkt, die anschließend an die Pumpe angeschlossen wird.

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Bei horizontalen Anlagen ist ein Kollektor aus Rohren erforderlich. Ein solcher Kollektor sollte unterhalb des Gefrierpunkts des Bodens platziert werden, der von den klimatischen Eigenschaften des Gebiets abhängt, aber oft 1,5 Meter nicht überschreitet.

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Entfernen Sie zur Montage des Kollektors die oberste Erdschicht. Sie können dafür spezielle Geräte verwenden oder alles mit einer Schaufel erledigen, was viel billiger ist. Füllen Sie nach dem Verlegen der Rohre die Erde wieder auf.

Es gibt eine andere Technologie zum Verlegen von Rohren - für jedes einen separaten Graben zu graben. Es sollten mehrere solcher Gräben vorhanden sein, und alle sollten unter dem Gefrierpunkt des Bodens liegen. Wir legen Pfeifen hinein, wir schlafen ein.

Verbinden Sie den Kollektor an Land mit HDPE-Rohren. Füllen Sie danach das Kühlmittel in das System und bewegen Sie es zum Wasser. Es ist wünschenswert, den Kollektor in den mittleren Teil des Reservoirs oder einfach bis zur gewünschten Tiefe einzutauchen.

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Wie oben erwähnt, sind für diese Art von Pumpen keine großen Arbeiten erforderlich, da die Wärme der Luft entzogen wird. Sie müssen nur einen Ort auswählen – zum Beispiel das Dach eines Gebäudes – und einen Kollektor installieren. Letzterer ist außerdem an das Heizsystem angeschlossen.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Damit ist die Herstellung und Installation der Wärmepumpe abgeschlossen. Wir hoffen, dass der Artikel wirklich nützlich für Sie war!

Video - Hausgemachte Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Die Eigentümer von Landhäusern waren schon immer sensibel für das Thema Warmwasserversorgung und Heizung.

Die Installation eines Gas-, Elektro- oder Dieselkessels ermöglicht es, ein Landhaus zu beheizen und mit Warmwasser und Wärme zu versorgen, aber jetzt gibt es Alternativen zu unserer üblichen Heizung.

Eine dieser Alternativen ist . Das ist ein ziemlich teures Vergnügen, aber Sie können es selbst machen. Wir werden in diesem Artikel darüber sprechen, wie das geht.

Die wichtigsten Strukturelemente von Wärmepumpen

Damit die Energieerzeugungseinheit nach den Funktionsprinzipien einer Wärmepumpe arbeitet, müssen 4 Haupteinheiten in ihrer Konstruktion vorhanden sein, diese sind:

  • Kompressor.
  • Verdampfer.
  • Kondensator.
  • Drosselklappe.

Ein wichtiges Element bei der Konstruktion einer Wärmepumpe ist der Kompressor. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Druck und die Temperatur der Dämpfe zu erhöhen, die beim Sieden des Kältemittels entstehen. Insbesondere für Klimatechnik und Wärmepumpen kommen moderne Scrollverdichter zum Einsatz.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenAls Arbeitsmittel werden Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt verwendet, die Wärmeenergie direkt übertragen. In der Regel werden Ammoniak und Freone verwendet (+)

Solche Kompressoren sind für den Betrieb bei Minustemperaturen ausgelegt. Im Gegensatz zu anderen Typen erzeugen Scrollkompressoren wenig Lärm und arbeiten sowohl bei niedrigen Gasverdampfungstemperaturen als auch bei hohen Verflüssigungstemperaturen. Der unbestrittene Vorteil ist ihre kompakte Größe und ihr geringes spezifisches Gewicht.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenNahezu die gesamte Energie der Wärmepumpe wird für den Transport von Wärmeenergie von außen nach innen aufgewendet.So wird etwa 1 Energieeinheit für den Betrieb von Systemen bei der Herstellung von 4 - 6 Einheiten (+) aufgewendet.

Der Verdampfer als Bauelement ist ein Behälter, in dem das flüssige Kältemittel in Dampf umgewandelt wird. Das in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Kältemittel durchläuft den Verdampfer. Darin wird das Kältemittel erhitzt und verdampft. Der resultierende Niederdruckdampf wird zum Kompressor geleitet.

Im Kompressor werden die Kältemitteldämpfe unter Druck gesetzt und ihre Temperatur steigt an. Der Kompressor pumpt erhitzten Dampf unter hohem Druck zum Kondensator.

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Der Kompressor verdichtet das im Kreislauf zirkulierende Medium, wodurch dessen Temperatur und Druck ansteigen. Dann tritt das komprimierte Medium in den Wärmetauscher (Kondensator) ein, wo es gekühlt wird und Wärme an Wasser oder Luft abgibt

Das nächste Strukturelement des Systems ist ein Kondensator. Seine Funktion reduziert sich auf die Übertragung von Wärmeenergie an den internen Kreislauf der Heizungsanlage.

Von Industrieunternehmen hergestellte Serienmuster sind mit Plattenwärmetauschern ausgestattet. Das Hauptmaterial für solche Kondensatoren ist legierter Stahl oder Kupfer.

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Zur Eigenfertigung des Wärmetauschers eignet sich ein Kupferrohr mit einem Durchmesser von einem halben Zoll. Die Wandstärke der zur Herstellung des Wärmetauschers verwendeten Rohre muss mindestens 1 mm betragen

Am Anfang desjenigen Teils des Hydraulikkreislaufs, in dem das Hochdruckumlaufmedium in ein Niederdruckmedium umgewandelt wird, ist ein Thermostat- oder anderweitiges Drosselventil installiert. Genauer gesagt teilt die mit dem Kompressor gepaarte Drosselklappe den Wärmepumpenkreislauf in zwei Teile: einen mit hohen Druckparametern, den anderen mit niedrigen.

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Beim Passieren des Expansionsdrosselventils verdampft die in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Flüssigkeit teilweise, wodurch der Druck mit der Temperatur abnimmt. Dann tritt es in den Wärmetauscher ein, der mit der Umgebung kommuniziert. Dort nimmt es die Energie der Umgebung auf und überträgt sie zurück an das System.

Das Drosselventil regelt den Kältemittelfluss zum Verdampfer. Bei der Auswahl eines Ventils müssen Systemparameter berücksichtigt werden. Das Ventil muss diese Parameter einhalten.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenBeim Passieren des Temperierventils verdampft die Temperierflüssigkeit teilweise und die Vorlauftemperatur sinkt (+)

Das Funktionsprinzip von Wärmepumpen

Es sollte beachtet werden, dass fast jedes Medium thermische Energie hat. Warum nicht die vorhandene Wärme nutzen, um Ihr Zuhause zu heizen? Eine Wärmepumpe hilft dabei.

Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ist wie folgt: Wärme wird von einer Energiequelle mit niedrigem Potenzial auf das Kühlmittel übertragen. In der Praxis passiert alles wie folgt.

Das Kühlmittel strömt durch Rohre, die beispielsweise im Boden vergraben sind. Dann gelangt das Kühlmittel in den Wärmetauscher, wo die gesammelte Wärmeenergie an den zweiten Kreislauf übertragen wird. Das Kältemittel befindet in der äußeren Schleife, erhitzt sich und verwandelt sich in ein Gas. Danach gelangt das gasförmige Kältemittel in den Kompressor, wo es verdichtet wird. Dadurch erwärmt sich das Kältemittel noch mehr. Heißes Gas gelangt zum Kondensator, und dort gelangt die Wärme zum Kühlmittel, das bereits das Haus selbst heizt.

Erdwärme zu Hause: So funktioniert es

Kälteanlagen sind nach dem gleichen Prinzip angeordnet.Das bedeutet, dass Kälteaggregate zur Kühlung der Raumluft eingesetzt werden können.

Arten von Wärmepumpen

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen. Am häufigsten werden Geräte jedoch nach der Art des Kühlmittels im externen Kreislauf klassifiziert.

Geräte können Energie entnehmen

  • Wasser,
  • Boden,
  • Luft.

Die im Haus entstehende Energie kann zur Raumheizung, zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Daher gibt es verschiedene Arten von Wärmepumpen.

Wärmepumpen: Erdreich - Wasser

Die beste Option für alternatives Heizen ist die Gewinnung von Wärmeenergie aus dem Erdreich. Die Erde hat also bereits in einer Tiefe von sechs Metern eine konstante und unveränderliche Temperatur. Als Wärmeträger in den Rohren wird eine spezielle Flüssigkeit verwendet. Die Außenkontur des Systems besteht aus Kunststoffrohren. Rohre im Boden können vertikal oder horizontal verlegt werden. Wenn die Rohre horizontal verlegt werden, muss eine große Fläche zugewiesen werden. Bei horizontal verlegten Rohren ist eine landwirtschaftliche Nutzung des Bodens nicht möglich. Sie können nur Rasen arrangieren oder Einjährige pflanzen.

Um Rohre vertikal im Boden anzuordnen, müssen Sie mehrere tun Brunnen bis zu 150 Meter. Dies wird eine effiziente Erdwärmepumpe sein, da die Temperatur in großer Tiefe in Erdnähe hoch ist. Zur Wärmeübertragung werden Tiefensonden verwendet.

Art der Wasser-Wasser-Pumpe

Außerdem kann Wärme aus Wasser gewonnen werden, das sich tief unter der Erde befindet. Es können Teiche, Grundwasser oder Abwasser verwendet werden.

Dabei ist zu beachten, dass es keine grundsätzlichen Unterschiede zwischen den beiden Systemen gibt. Die geringsten Kosten sind erforderlich, wenn ein System zur Gewinnung von Wärme aus einem Reservoir geschaffen wird.Rohre müssen mit Kühlmittel gefüllt und in Wasser getaucht sein. Um ein System zur Wärmeerzeugung aus Grundwasser zu schaffen, ist eine komplexere Konstruktion erforderlich.

Luft-Wasser-Pumpen

Es ist möglich, Wärme aus der Luft zu gewinnen, aber in Regionen mit sehr kalten Wintern ist ein solches System nicht effektiv. Gleichzeitig ist die Installation des Systems sehr einfach. Sie müssen nur das gewünschte Gerät auswählen und installieren.

Ein bisschen mehr über das Funktionsprinzip von Erdwärmepumpen

Zum Heizen ist es sehr vorteilhaft, Wärmepumpen zu verwenden. Häuser mit einer Fläche von mehr als 400 Quadratmetern amortisieren die Kosten des Systems sehr schnell. Aber wenn Ihr Haus nicht sehr groß ist, können Sie mit Ihren eigenen Händen ein Heizsystem bauen.

Zuerst müssen Sie einen Kompressor kaufen. Geeignet ist ein Gerät, das mit einer herkömmlichen Klimaanlage ausgestattet ist. Wir montieren es an der Wand. Sie können Ihren eigenen Kondensator herstellen. Es ist notwendig, eine Spule aus Kupferrohren herzustellen. Es befindet sich in einem Kunststoffgehäuse. Der Verdampfer wird ebenfalls an der Wand montiert. Löten, Freon nachfüllen und ähnliche Arbeiten sollten nur von einem Fachmann durchgeführt werden. Ungeschickte Handlungen führen nicht zu einem guten Ergebnis. Außerdem kann man sich verletzen.

Vor der Inbetriebnahme der Wärmepumpe muss der Zustand der Elektrifizierung des Hauses überprüft werden. Leistung Zähler sollte sein ausgelegt für 40 Ampere.

Hausgemacht thermische Erdwärmepumpe

Beachten Sie, dass eine selbst erstellte Wärmepumpe nicht immer den Erwartungen entspricht. Der Grund dafür ist das Fehlen korrekter thermischer Berechnungen. Das System ist zu schwach und die Wartungskosten steigen

Daher ist es wichtig, alle Berechnungen genau durchzuführen.

Bivalentes Heizschema ↑

Die Verwendung eines solchen Schemas hilft, bei der Herstellung und Installation der Pumpe Einsparungen zu erzielen.Tatsache ist, dass die Berechnung der Leistung der Wärmepumpe auf der minimal möglichen Temperatur basiert. Aber Tiefsttemperaturen sind schließlich nur sehr kurz draußen, was dazu führt, dass die Wärmepumpe den größten Teil des Jahres nur einen Teil ihres Leistungspotenzials nutzt.

Um eine leistungsschwächere Pumpe einbauen zu können, wird eine zusätzliche Wärmequelle parallel dazu geschaltet - ein Elektroboiler. Dann können Sie bei starkem Frost den Raum zusätzlich "heizen". Da es nur wenige solcher Tage im Jahr gibt, belastet eine solche Heizung Ihren Geldbeutel nicht und Sie können viel bei den Kosten für die Pumpe sparen.

Es ist auch möglich, in zu verwenden als Sonderausstattung Festbrennstoffkessel. In diesem Fall im die Heizungsanlage muss auf Bypass geschaltet werden.

Was ist eine Wärmepumpe und wie funktioniert sie?

Der Begriff Wärmepumpe bezieht sich auf eine Reihe von spezifischen Geräten. Die Hauptfunktion dieser Ausrüstung ist das Sammeln von Wärmeenergie und deren Transport zum Verbraucher. Die Quelle dieser Energie kann jeder Körper oder jedes Medium mit einer Temperatur von +1º und mehr Grad sein.

Niedertemperaturwärmequellen gibt es in unserer Umwelt mehr als genug. Dies sind Industrieabfälle aus Unternehmen, Wärme- und Kernkraftwerken, Abwasser usw. Für den Betrieb von Wärmepumpen im Bereich der Hausheizung werden drei sich unabhängig erholende natürliche Quellen benötigt - Luft, Wasser, Erde.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen
Wärmepumpen „entziehen“ Energie aus Prozessen, die regelmäßig in der Umwelt ablaufen. Der Fluss der Prozesse hört nie auf, daher werden die Quellen nach menschlichen Maßstäben als unerschöpflich anerkannt.

Die drei aufgeführten potentiellen Energielieferanten stehen in direktem Zusammenhang mit der Energie der Sonne, die durch Erwärmung Luft und Wind in Bewegung versetzt und Wärmeenergie auf die Erde überträgt. Die Wahl der Quelle ist das Hauptkriterium, nach dem Wärmepumpensysteme klassifiziert werden.

Das Funktionsprinzip von Wärmepumpen basiert auf der Fähigkeit von Körpern oder Medien, Wärmeenergie an einen anderen Körper oder eine andere Umgebung zu übertragen. Empfänger und Lieferant von Energie in Wärmepumpensystemen arbeiten in der Regel zu zweit.

Es gibt also folgende Arten von Wärmepumpen:

  • Luft ist Wasser.
  • Erde ist Wasser.
  • Wasser ist Luft.
  • Wasser ist Wasser.
  • Erde ist Luft.
  • Wasser Wasser
  • Luft ist Luft.

In diesem Fall definiert das erste Wort die Art des Mediums, aus dem das System Niedertemperaturwärme bezieht. Der zweite gibt die Art des Trägers an, auf den diese Wärmeenergie übertragen wird. In Wärmepumpen ist Wasser also Wasser, dem Wasser wird Wärme entzogen und Flüssigkeit als Wärmeträger verwendet.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem BrunnenWärmepumpen sind nach Bauart Dampfkompressionsanlagen. Sie entziehen natürlichen Quellen Wärme, bereiten sie auf und transportieren sie zu den Verbrauchern (+)

Moderne Wärmepumpen nutzen drei Hauptquellen für Wärmeenergie. Dies sind Boden, Wasser und Luft. Die einfachste dieser Optionen ist eine Luftwärmepumpe. Die Popularität solcher Systeme hängt mit ihrem ziemlich einfachen Design und ihrer einfachen Installation zusammen.

Trotz dieser Beliebtheit haben diese Sorten jedoch eine eher geringe Produktivität. Außerdem ist der Wirkungsgrad instabil und abhängig von saisonalen Temperaturschwankungen.

Mit sinkender Temperatur sinkt ihre Leistung deutlich.Solche Varianten von Wärmepumpen können als Ergänzung zur bestehenden Hauptwärmequelle betrachtet werden.

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Anlagenoptionen, die Erdwärme nutzen, gelten als effizienter. Der Boden erhält und speichert thermische Energie nicht nur von der Sonne, er wird ständig durch die Energie des Erdkerns erwärmt.

Das heißt, der Boden ist eine Art Wärmespeicher, dessen Leistung praktisch unbegrenzt ist. Darüber hinaus ist die Temperatur des Bodens, insbesondere in einer bestimmten Tiefe, konstant und schwankt in unbedeutenden Grenzen.

Umfang der durch Wärmepumpen erzeugten Energie:

Die Konstanz der Quellentemperatur ist ein wichtiger Faktor für den stabilen und effizienten Betrieb dieser Art von Leistungsausrüstung. Systeme, in denen die aquatische Umwelt die Hauptquelle thermischer Energie ist, haben ähnliche Eigenschaften. Der Kollektor solcher Pumpen befindet sich entweder in einem Brunnen, wo er sich in einem Grundwasserleiter befindet, oder in einem Reservoir.

Die durchschnittliche Jahrestemperatur von Quellen wie Boden und Wasser variiert zwischen +7º und +12º C. Diese Temperatur ist völlig ausreichend, um einen effizienten Betrieb des Systems zu gewährleisten.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen
Am effizientesten sind Wärmepumpen, die Wärmeenergie aus Quellen mit stabilen Temperaturindikatoren gewinnen, d.h. aus Wasser und Erde

Wie erstelle ich eine Do-it-yourself-Einheit?

Unabhängig davon, welche Ressourcenoption (Land, Wasser oder Luft) zum Heizen gewählt wird, wird eine Pumpe benötigt, damit das System richtig funktioniert.

Dieses Gerät besteht aus Elementen wie:

  • Kompressoreinheit (Zwischenelement des Komplexes);
  • einen Verdampfer, der Energie mit niedrigem Potential auf das Kühlmittel überträgt;
  • Drosselventil, durch das das Kältemittel zurück zum Verdampfer gelangt;
  • Kondensator, wo Freon Wärmeenergie abgibt und auf seine ursprüngliche Temperatur abkühlt.

Sie können ein komplettes System vom Hersteller kaufen, aber es wird einen anständigen Betrag kosten. Wenn kein freies Geld zur Hand ist, lohnt es sich, aus den zur Verfügung stehenden Teilen eine Wärmepumpe mit eigenen Händen zu bauen und gegebenenfalls die fehlenden Ersatzteile zu kaufen.

Bei der Planung der Installation einer Erdwärmeheizung in einem Privathaus müssen Sie zunächst darauf achten, den Wärmeverlust zu reduzieren. Dazu müssen die Wände mit einem speziellen Material isoliert, Türen und Fensterrahmen mit Schaumstoffpolstern versehen und Boden und Decke mit Schaumstoffplatten geschützt werden. Dann bleibt die von der Pumpe abgegebene Wärme maximal im Raum.

Wenn die Entscheidung getroffen wird, eine Wärmepumpe mit eigenen Händen zu bauen, ist es unbedingt erforderlich, den Zustand der im Haus vorhandenen elektrischen Verkabelung und des Stromzählers zu überprüfen.

Wenn diese Elemente abgenutzt und alt sind, ist es notwendig, alle Bereiche zu besichtigen, um sie möglichst zu erkennen Störungen und beheben Sie diese auch vor Arbeitsbeginn. Dann funktioniert das System sofort nach dem Start einwandfrei und stört die Besitzer nicht mit Kurzschlüssen, Kabelbränden und dem Beseitigen von Staus.

Methode 1. Zusammenbau aus dem Kühlschrank

Um die Wärmepumpe mit eigenen Händen zusammenzubauen, wird die auf der Rückseite befindliche Spule aus dem alten Kühlschrank entfernt. Dieses Teil wird als Kondensator verwendet und in einem hochfesten Behälter untergebracht, der aggressiven Temperaturen standhält.Daran hängt ein gut funktionierender Kompressor, als Verdampfer dient ein einfaches Plastikfass.

Wenn ein sehr alter Kühlschrank zum Erstellen einer Pumpe verwendet wird, ist es besser, das darin enthaltene Freon durch ein neues zu ersetzen. Dies kann nicht alleine erfolgen, daher müssen Sie einen Meister mit spezieller Ausrüstung einladen. Es ersetzt schnell das Arbeitsfluid und das System arbeitet im gewünschten Modus.

Die vorbereiteten Elemente werden miteinander verbunden, und dann wird die erstellte Einheit mit Polymerrohren an das Heizsystem angeschlossen und die Ausrüstung in Betrieb genommen.

Methode Nr. 2. Klimaanlage wärmepumpe

Um eine Wärmepumpe zu bauen, wird die Klimaanlage modifiziert und einige der Hauptkomponenten neu geplant. Zuerst werden die Außen- und Inneneinheiten getauscht.

Der für die Übertragung der minderwertigen Wärme zuständige Verdampfer wird nicht zusätzlich installiert, da er sich in der Inneneinheit des Geräts befindet und der Verflüssiger, der Wärmeenergie überträgt, in der Außeneinheit. Als Wärmeträger eignen sich sowohl Luft als auch Wasser.

Wenn diese Installationsoption nicht geeignet ist, wird der Kondensator in einem separaten Tank installiert, der für den korrekten Wärmeaustausch zwischen der Heizquelle und dem Kühlmittel ausgelegt ist.

Das System selbst wird mit einem Vierwegeventil geliefert. Für diese Arbeit wird in der Regel eine Fachkraft mit Fachkenntnissen und Erfahrung in der Durchführung von Veranstaltungen dieser Art eingeladen.

Moderne Split-Systeme sind bei niedrigen Temperaturen unwirksam, daher raten Fachleute davon ab, sie für die Eigenproduktion von Wärmepumpen zu verwenden

Bei der dritten Option wird die Klimaanlage vollständig in ihre Bestandteile zerlegt und anschließend eine Pumpe nach dem traditionellen allgemein anerkannten Schema daraus zusammengebaut: Verdampfer, Kompressor, Kondensator. Das fertige Gerät wird an die Heizung des Hauses angeschlossen und in Betrieb genommen.

Die Website enthält eine Reihe von Artikeln zum Herstellen von Wärmepumpen mit Ihren eigenen Händen. Wir empfehlen Ihnen, Folgendes zu lesen:

  1. So stellen Sie mit Ihren eigenen Händen eine Wärmepumpe zum Heizen von Häusern her: Funktionsprinzip und Montagediagramme
  2. So bauen Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe: Gerätediagramme und Selbstmontage

Besonderheiten der Bewerbung und Arbeit

Die Wärmepumpe arbeitet produktiv ausschließlich im Temperaturbereich von -5 bis +7 Grad. Bei einer Lufttemperatur von +7 erzeugt das System mehr Wärme als nötig, und bei einer Anzeige unter -5 reicht es nicht zum Heizen aus. Dies liegt daran, dass das konzentrierte Freon in der Struktur bei einer Temperatur von -55 Grad siedet.

  • Bei der Installation einer Wärmepumpe, Luft, Wasser, erscheint ein kleines, ordentliches Gerät an der Fassade des Hauses.
  • Wie jede Wärmepumpe besteht das Luft-Wasser-System aus zwei miteinander verbundenen Teilen: außen und innen.
  • Die im Haus befindliche Geräteeinheit recycelt die aus der Luft geliehene Energie, erwärmt Wasser für Heizungs- und Warmwasserkreisläufe.
  • Wenn es notwendig ist, die Leistung des Systems zu erhöhen, wird der externe Komplex mit der erforderlichen Anzahl von Modulen ergänzt.
  • Luft/Wasser-Wärmepumpen leisten hervorragende Arbeit bei der Erwärmung des Wassers in Heizungsanlagen.
  • Thermische Luft-Wasser-Anlagen werden Badezimmer und Küchen von Privathäusern mit autonomen technischen Systemen mit Warmwasser versorgen.
  • Einer der häufigsten Energieverbraucher von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist ein wasserbeheizter Fußboden.
  • Als Energiequelle sind Niedertemperaturkreisläufe an die Wärmepumpe angeschlossen.

Theoretisch kann das System auch bei 30 Grad Frost Wärme erzeugen, aber zum Heizen wird es nicht reichen, da die Heizleistung direkt von der Differenz zwischen dem Siedepunkt des Kältemittels und der Lufttemperatur abhängt.

Daher wird dieses System für die Bewohner der nördlichen Regionen, in denen Erkältungen früher auftreten, nicht funktionieren, und in den Häusern der südlichen Regionen kann es mehrere kalte Monate effektiv halten.

Außerdem sollte der Raum selbst von außen gut isoliert sein und eingebaute Mehrkammerfenster haben, die eine bessere Wärmedämmung bieten als gewöhnliche Holz- oder Kunststofffenster.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Das Hausmontagegerät ist ideal für die Wärmeversorgung von Garage, Gewächshaus, Hauswirtschaftsraum, kleinem Privatpool etc. Das System wird meist als Zusatzheizung eingesetzt.

Elektroboiler oder andere traditionelle Heizgeräte Saison wird sowieso benötigt. Bei starkem Frost (-15-30 Grad) wird empfohlen, die Wärmepumpe auszuschalten, um Stromverschwendung zu vermeiden, da ihr Wirkungsgrad in dieser Zeit nicht mehr als 10% beträgt.

Montagetechnik einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmeentnahme aus einem Brunnen

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Video zeigt deutlich, wie ein Heizsystem auf Basis von geothermischen Luft-Wasser-Heizgeräten in einem großen Haus aus einem Gassilikatblock ausgestattet wird. Einige interessante Nuancen in Bezug auf die Installation von Geräten werden enthüllt und die tatsächlichen Zahlen von Stromrechnungen werden bekannt gegeben. monatliche Zahlungen.

Wie funktioniert Land-Wasser-Ausrüstung?Eine ausführliche Beschreibung vom Spezialisten für die Installation von Erdwärmekesseln, Empfehlungen und nützliche Tipps für Heimwerker von einem Fachmann auf ihrem Gebiet.

Ein echter Nutzer des Geräts teilt seine Eindrücke von der Erdwärmepumpe.

Ein professioneller Schlosser erklärt, wie man auf der Grundlage eines leistungsstarken Kompressors und rohrförmiger Wärmetauscherteile eine Wärmepumpe zu Hause herstellt. Detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Erdwärmepumpe für private Heizung Wohneigentum ist eine gute Möglichkeit, komfortable Lebensbedingungen zu schaffen, auch wenn zentrale Kommunikationssysteme und vertrautere Energiequellen nicht verfügbar sind.

Die Wahl des Systems hängt von der territorialen Lage der Immobilie und den finanziellen Möglichkeiten der Eigentümer ab.

Haben Sie Erfahrung in der Herstellung einer Erdwärmepumpe? Bitte teilen Sie Informationen mit unseren Lesern, schlagen Sie Ihre Build-Option vor. Im folgenden Formular können Sie Kommentare hinterlassen und Fotos Ihrer hausgemachten Produkte anhängen.

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