So stellen Sie mit Ihren eigenen Händen eine Wärmepumpe zum Heizen von Häusern her: Funktionsprinzip und Montagediagramme

3 Haupttypen

Bevor Sie der Installation eines offenen Garagenheizkreises mit einer Umwälzpumpe zustimmen, müssen Sie andere Optionen für die Flüssigkeitszirkulation in Betracht ziehen. Wie Sie wissen, kann es sich durch die Prinzipien der Thermodynamik bewegen - auf natürliche Weise oder durch Gravitation.

Naturumlaufbetriebene Anlagen eignen sich gut für Räume mit einer Fläche von bis zu 60 Quadratmetern. Die maximale Schleifenlänge für dieses Gerät beträgt 30 Meter.

Es ist auch wichtig, die folgenden Faktoren zu berücksichtigen:

1. 1. Die Höhe des Gebäudes.
2. 2 Etagen.

Natürliche Zirkulationsschemata sind nicht für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen geeignet, da das Fehlen einer ausreichenden Erwärmung des Kühlmittels das Erreichen des optimalen Drucks nicht zulässt. Die Einsatzgebiete eines solchen Systems sind wie folgt:

1. 1. Anschluss an einen warmen Fußboden. An den Wasserkreislauf ist eine Umwälzpumpe angeschlossen.
2. 2. Arbeiten Sie mit dem Kessel. Das Heizgerät wird oben auf dem System befestigt - direkt unter dem Ausdehnungsgefäß.

Was ist der Unterschied zwischen Festbrennstoffkesseln?

Neben der Tatsache, dass diese Wärmequellen Wärmeenergie erzeugen, indem sie verschiedene Arten fester Brennstoffe verbrennen, weisen sie eine Reihe weiterer Unterschiede zu anderen Wärmeerzeugern auf. Diese Unterschiede sind gerade das Ergebnis der Holzverbrennung, sie müssen selbstverständlich sein und immer berücksichtigt werden, wenn der Kessel an ein Wasserheizsystem angeschlossen wird. Merkmale sind wie folgt:

1. Hohe Trägheit. Derzeit gibt es keine Möglichkeiten, einen brennenden Festbrennstoff in einer Brennkammer schlagartig zu löschen.
2. Kondensatbildung im Feuerraum. Die Besonderheit zeigt sich, wenn ein Wärmeträger mit niedriger Temperatur (unter 50 °C) in den Kesselbehälter eintritt.

Notiz. Das Phänomen der Trägheit fehlt nur bei einer Art von Festbrennstoffanlagen - Pelletskesseln. Sie haben einen Brenner, wo Holzpellets dosiert werden, nachdem die Zufuhr gestoppt wird, erlischt die Flamme fast sofort.

Die Gefahr der Trägheit liegt in der möglichen Überhitzung des Wassermantels der Heizung, wodurch das Kühlmittel darin siedet. Es bildet sich Dampf, der einen hohen Druck erzeugt und das Gehäuse des Geräts und einen Teil der Versorgungsleitung zerreißt. Die Folge: viel Wasser im Ofenraum, viel Dampf und ein für den weiteren Betrieb ungeeigneter Festbrennstoffkessel.

Eine ähnliche Situation kann auftreten, wenn der Wärmeerzeuger falsch angeschlossen wird. In der Tat ist die normale Betriebsart von Holzkesseln maximal, zu diesem Zeitpunkt erreicht das Gerät seine Passeffizienz. Wenn der Thermostat anspricht, wenn der Wärmeträger eine Temperatur von 85 °C erreicht und die Luftklappe schließt, wird die Verbrennung und das Schwelen im Ofen noch fortgesetzt. Die Temperatur des Wassers steigt um weitere 2-4°C oder sogar mehr, bevor das Wachstum aufhört.

Um Überdruck und einen nachfolgenden Unfall zu vermeiden, ist immer ein wichtiges Element an der Verrohrung eines Festbrennstoffkessels beteiligt - eine Sicherheitsgruppe, mehr darüber wird weiter unten besprochen.

Ein weiteres unangenehmes Merkmal des Betriebs des Geräts auf Holz ist das Auftreten von Kondensat an den Innenwänden des Feuerraums aufgrund des Durchgangs eines nicht erhitzten Kühlmittels durch den Wassermantel. Dieses Kondensat ist überhaupt kein Tau Gottes, da es sich um eine aggressive Flüssigkeit handelt, von der die Stahlwände der Brennkammer schnell korrodieren. Nachdem sich das Kondensat mit Asche vermischt hat, verwandelt es sich in eine klebrige Substanz, es ist nicht so einfach, es von der Oberfläche abzureißen. Das Problem wird durch den Einbau einer Mischeinheit in den Rohrleitungskreislauf eines Festbrennstoffkessels gelöst.

Eine solche Ablagerung dient als Wärmeisolator und verringert die Effizienz eines Festbrennstoffkessels.

Für Besitzer von Wärmeerzeugern mit gusseisernen Wärmetauschern, die keine Angst vor Korrosion haben, ist es noch zu früh, um aufzuatmen. Sie können ein weiteres Unglück erwarten - die Möglichkeit der Zerstörung von Gusseisen durch Temperaturschock. Stellen Sie sich vor, in einem Privathaus wurde der Strom für 20-30 Minuten abgeschaltet und die Umwälzpumpe, die Wasser durch einen Festbrennstoffkessel fördert, gestoppt.Während dieser Zeit hat das Wasser in den Heizkörpern Zeit zum Abkühlen und im Wärmetauscher - zum Aufheizen (aufgrund der gleichen Trägheit).

Strom erscheint, die Pumpe schaltet sich ein und befördert das gekühlte Kühlmittel vom geschlossenen Heizsystem zum beheizten Kessel. Ab einem starken Temperaturabfall tritt am Wärmetauscher ein Temperaturschock auf, das Gusseisenteil reißt, Wasser läuft zu Boden. Es ist sehr schwierig zu reparieren, es ist nicht immer möglich, den Abschnitt auszutauschen. Auch in diesem Szenario verhindert die Mischeinheit also einen Unfall, auf den später noch eingegangen wird.

Notfälle und ihre Folgen werden nicht beschrieben, um Benutzer von Festbrennstoffkesseln zu verängstigen oder sie zu ermutigen, unnötige Elemente von Rohrleitungskreisläufen zu kaufen. Die Beschreibung basiert auf praktischen Erfahrungen, die immer berücksichtigt werden müssen. Bei korrektem Anschluss der thermischen Einheit ist die Wahrscheinlichkeit solcher Folgen äußerst gering, fast genauso wie bei Wärmeerzeugern mit anderen Brennstoffarten.

Arten von Aggregaten

Eine visuelle Darstellung der Gestaltungsmöglichkeiten von Wärmepumpen ist deren Klassifizierung nach Kühlmittelart an der Außen- und Innenkontur des Bauwerks. Das Gerät kann Energie erhalten von:

• Boden;
• Wasser (Reservoir oder Quelle);
• Luft.

Im Haus kann die entstehende Wärmeenergie in der Heizungsanlage, aber auch zur Warmwasserbereitung oder Klimatisierung genutzt werden. Daher gibt es je nach Kombination dieser Elemente und Funktionen mehrere Arten von Wärmepumpen.

Boden-Wasser-System

Die Aufnahme von Wärme aus dem Boden gilt als eine der effektivsten für diese Art der alternativen Heizung, da die Bodentemperatur bereits etwa fünf Meter von der Oberfläche entfernt ziemlich konstant bleibt und kaum von Änderungen der Wetterbedingungen beeinflusst wird.

Die Erdwärmepumpe verwendet spezielle Wärmeleitsonden

Als Kühlmittel im externen Kreislauf wird eine spezielle Flüssigkeit verwendet, die allgemein als Sole bezeichnet wird. Dies ist eine umweltfreundliche Zusammensetzung.

Die Außenkontur der Erdreich-Wärmepumpe besteht aus Kunststoffrohren. Sie können sie horizontal oder vertikal in den Boden stecken. Im ersten Fall können Arbeiten auf einer großen Fläche von 25 bis 50 Quadratmetern erforderlich sein. m für jedes Kilowatt Pumpleistung. Die für die Installation eines Horizontalkollektors vorgesehenen Flächen dürfen nicht landwirtschaftlich genutzt werden. Hier ist nur das Anlegen einer Rasenfläche oder das Pflanzen von einjährigen Blütenpflanzen erlaubt.

Für den Bau eines vertikalen Kollektors ist eine Reihe von Brunnen mit einer Tiefe von 50 bis 150 Metern erforderlich. Da die Erdreichtemperatur in dieser Tiefe höher und stabiler ist, gilt eine solche Erdreichwärmepumpe als effizienter. In diesem Fall werden spezielle Tiefensonden zur Wärmeübertragung verwendet.

Wasser-Wasser-Pumpe

Eine ebenso effektive Wahl kann eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sein, da die Wassertemperatur in großen Tiefen recht hoch und konstant bleibt. Als Quelle für Wärmeenergie mit niedrigem Potential können verwendet werden:

• offene Stauseen (Seen, Flüsse);
• Grundwasser (Brunnen, Brunnen);
• Abwasser aus industriellen technologischen Kreisläufen (Reverse Water Supply).

Es gibt keine grundsätzlichen Unterschiede in der Auslegung von Erdreich- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen. Der Bau einer Wärmepumpe, die die Energie eines offenen Reservoirs nutzt, erfordert die niedrigsten Kosten: Rohre mit einem Wärmeträger müssen mit einer Last versorgt und in Wasser getaucht werden. Bei Nutzung des Potenzials des Grundwassers ist ein komplexeres Design erforderlich. Es kann erforderlich sein, einen zusätzlichen Brunnen zu bauen, um das Wasser abzuleiten, das durch den Wärmetauscher fließt.

Der Einsatz einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Freiwasser kann sehr vorteilhaft sein

Universelle Luft-Wasser-Option

In puncto Effizienz ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe anderen Modellen unterlegen, da in der kalten Jahreszeit ihre Leistung deutlich reduziert wird. Seine Installation erfordert jedoch keine aufwändigen Aushubarbeiten oder den Bau von Tiefbrunnen. Es müssen nur geeignete Geräte ausgewählt und installiert werden, beispielsweise direkt auf dem Dach des Hauses.

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe lässt sich ohne aufwändige Installationsarbeiten installieren

Der unbestrittene Vorteil dieser Konstruktion ist die Möglichkeit, die Wärme, die die von der Wärmepumpe beheizten Räume verlässt, mit Abluft oder Wasser sowie in Form von Rauch, Gas usw. wiederzuverwenden, um den Mangel an Leistung auszugleichen Luftwärmepumpe im Winter sollten alternative Heizmöglichkeiten vorgesehen werden.

Die kostengünstigste Option wäre eine Luft-Luft-Wärmepumpe, die nicht die komplexe Arbeit einer herkömmlichen Warmwasserheizung erfordert.

Wärmepumpen - Klassifizierung

Der Betrieb einer Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses ist in einem weiten Temperaturbereich möglich – von -30 bis +35 Grad Celsius. Die gebräuchlichsten Geräte sind Absorption (sie übertragen Wärme durch ihre Quelle) und Kompression (die Zirkulation des Arbeitsmediums erfolgt durch Elektrizität). Die wirtschaftlichsten Absorptionsvorrichtungen sind jedoch teurer und haben einen komplexen Aufbau.

Klassifizierung der Pumpen nach Art der Wärmequelle:

1. Geothermie. Sie nehmen Wärme aus Wasser oder Erde auf.
2. Luft. Sie entziehen der Luft Wärme.
3. Sekundärwärme. Sie nehmen die sogenannte Produktionswärme auf – die in der Produktion, beim Heizen und anderen industriellen Prozessen entsteht.

Der Wärmeträger kann sein:

• Wasser aus einem künstlichen oder natürlichen Reservoir, Grundwasser.
• Grundierung.
• Luftmassen.
• Kombinationen der oben genannten Medien.

Erdwärmepumpe - Konstruktions- und Betriebsprinzipien

Eine Erdwärmepumpe zum Heizen eines Hauses nutzt die Erdwärme, die sie mit vertikalen Sonden oder einem horizontalen Kollektor auswählt. Sonden werden in einer Tiefe von bis zu 70 Metern platziert, die Sonde befindet sich in geringem Abstand von der Oberfläche. Diese Art von Gerät ist am effizientesten, da die Wärmequelle das ganze Jahr über eine ziemlich hohe konstante Temperatur hat. Daher muss weniger Energie für den Wärmetransport aufgewendet werden.

Erdwärmepumpe

Solche Geräte sind teuer in der Installation. Die hohen Kosten für das Bohren von Brunnen. Außerdem sollte die dem Kollektor zugewiesene Fläche um ein Vielfaches größer sein als die Fläche des beheizten Hauses oder der Hütte

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern: Das Land, auf dem sich der Kollektor befindet, kann nicht zum Anpflanzen von Gemüse oder Obstbäumen verwendet werden - die Wurzeln der Pflanzen werden unterkühlt

Nutzung von Wasser als Wärmequelle

Ein Teich ist eine große Wärmequelle. Für die Pumpe können Sie nicht gefrierende Reservoirs aus 3 Metern Tiefe oder Grundwasser auf hohem Niveau verwenden. Das System kann wie folgt ausgeführt werden: Das Wärmetauscherrohr wird mit einer Last von 5 kg pro 1 Laufmeter belastet und auf den Boden des Behälters gelegt. Die Länge des Rohrs hängt von der Aufnahme des Hauses ab. Für einen Raum von 100 qm Die optimale Rohrlänge beträgt 300 Meter.

Bei der Nutzung von Grundwasser müssen zwei Brunnen hintereinander in Richtung Grundwasser gebohrt werden. Im ersten Brunnen wird eine Pumpe platziert, die den Wärmetauscher mit Wasser versorgt. Gekühltes Wasser tritt in den zweiten Brunnen ein. Dies ist das sogenannte offene Wärmesammelschema. Sein Hauptnachteil besteht darin, dass der Grundwasserspiegel instabil ist und sich erheblich ändern kann.

Luft ist die am besten zugängliche Wärmequelle

Im Fall der Verwendung von Luft als Wärmequelle ist der Wärmetauscher ein Radiator, der durch einen Lüfter zwangsgeblasen wird. Wenn eine Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses mit einem Luft-Wasser-System arbeitet, profitiert der Benutzer von:

• Möglichkeit, das ganze Haus zu heizen. Wasser, das als Wärmeträger dient, wird durch Heizgeräte verdünnt.
• Bei minimalem Stromverbrauch - die Möglichkeit, die Bewohner mit heißem Wasser zu versorgen. Möglich wird dies durch das Vorhandensein eines zusätzlichen wärmegedämmten Wärmetauschers mit Speicherkapazität.
• Pumpen eines ähnlichen Typs können zum Erhitzen von Wasser in Schwimmbädern verwendet werden.

Heizschema für ein Haus mit einer Luftwärmepumpe.

Wenn die Pumpe mit einem Luft-Luft-System betrieben wird, wird kein Wärmeträger zum Heizen des Raums verwendet. Die Erwärmung erfolgt durch die aufgenommene Wärmeenergie. Ein Beispiel für die Implementierung eines solchen Schemas ist eine herkömmliche Klimaanlage, die auf den Heizmodus eingestellt ist. Heute sind alle Geräte, die Luft als Wärmequelle nutzen, Inverter-basiert. Sie wandeln Wechselstrom in Gleichstrom um und ermöglichen eine flexible Steuerung des Kompressors und seines Betriebs ohne Unterbrechung. Und dies erhöht die Ressourcen des Geräts.

So funktionieren Wärmepumpen

In jeder HP gibt es ein Arbeitsmedium, das Kältemittel genannt wird. Normalerweise wirkt Freon in dieser Eigenschaft seltener - Ammoniak. Das Gerät selbst besteht aus nur drei Komponenten:

• Verdampfer;
• Kompressor;
• Kondensator.

Der Verdampfer und der Kondensator sind zwei Behälter, die wie lange gebogene Rohre aussehen - Schlangen. Der Kondensator ist an einem Ende mit dem Kompressorauslass und der Verdampfer mit dem Einlass verbunden. Die Enden der Spulen werden verbunden und an der Verbindungsstelle zwischen ihnen wird ein Druckreduzierventil installiert. Der Verdampfer steht direkt oder indirekt mit dem Quellmedium in Kontakt, während der Kondensator mit dem Heiz- oder Warmwassersystem in Kontakt steht.

Wie eine Wärmepumpe funktioniert

Der Betrieb der HP basiert auf der Abhängigkeit von Volumen, Druck und Temperatur des Gases. Folgendes passiert innerhalb des Aggregats:

1. Ammoniak, Freon oder ein anderes Kältemittel, das sich durch den Verdampfer bewegt, erwärmt sich vom Quellmedium beispielsweise auf eine Temperatur von +5 Grad.
2. Nach Passieren des Verdampfers gelangt das Gas zum Kompressor, der es in den Kondensator pumpt.
3. Das vom Kompressor geförderte Kältemittel wird durch ein Druckminderventil im Kondensator gehalten, so dass sein Druck hier höher ist als im Verdampfer.Wie Sie wissen, steigt mit zunehmendem Druck die Temperatur jedes Gases. Genau das passiert mit dem Kältemittel – es erwärmt sich auf 60 – 70 Grad. Da der Kondensator von dem im Heizsystem zirkulierenden Kühlmittel umspült wird, wird dieses ebenfalls beheizt.
4. Durch das Druckminderventil wird das Kältemittel in kleinen Portionen in den Verdampfer geleitet, wo sein Druck wieder abfällt. Das Gas dehnt sich aus und kühlt ab, und da ihm ein Teil der inneren Energie durch die Wärmeübertragung in der vorherigen Stufe verloren gegangen ist, sinkt seine Temperatur unter die anfänglichen +5 Grad. Nach dem Verdampfer wird es wieder erhitzt, dann wird es vom Kompressor in den Kondensator gepumpt – und so weiter im Kreis. Wissenschaftlich wird dieser Prozess als Carnot-Zyklus bezeichnet.

Das Hauptmerkmal von HP ist, dass der Umwelt buchstäblich umsonst Wärmeenergie entnommen wird. Zwar muss für seine Herstellung eine bestimmte Menge Strom aufgewendet werden (für den Kompressor und die Umwälzpumpe / den Lüfter).

Aber HP bleibt immer noch sehr profitabel: Für jede ausgegebene kWh Strom können 3 bis 5 kWh Wärme gewonnen werden.

Elektroheizung einbauen

Die Installation eines solchen Geräts ist nicht besonders schwierig. Es ist durchaus möglich, dies mit Ihren eigenen Händen zu tun.

Wenn es sich um ein Wandgerät handelt, müssen für die Installation Löcher für Dübel in die Wand gebohrt werden.

Löcher in die Wand bohren

Der Bodenkessel wird in der Regel auf Ständern aufgestellt. Danach muss es mit Kupplungen und Adaptern an das Heizsystem angeschlossen werden.

Anschlussplan Elektroboiler

Nach Abschluss dieser Arbeiten muss Wasser in das System gesaugt und das Gerät eingeschaltet werden. Wenn sich die Rohre zu erhitzen begannen, wurde alles richtig gemacht. Eine detailliertere Beschreibung des Installationsprozesses können Sie sich im Video auf unserer Website ansehen.

Wir hoffen, dass die oben genannten Argumente Sie davon überzeugt haben, dass eine Elektroheizung eine sehr geeignete und bequeme Option zum Beheizen eines Gartenhauses sein kann. Und Sie können dies anhand Ihrer eigenen Erfahrung überprüfen, indem Sie einen Elektroboiler installieren.

Eigenschaften und Funktionsprinzip

In vereinfachter Form ist die Pumpvorrichtung dem Aufbau einer Klimaanlage sehr ähnlich, nur in größerem Maßstab. Es ist kein Brennstoffkessel erforderlich. Die Essenz der Arbeit - die Pumpe überträgt Wärme von einer Quelle mit einer geringen Energieladung auf ein Kühlmittel, das sich durch eine erhöhte Temperatur auszeichnet.

In der Realität funktioniert ein Polypropylensystem wie folgt:

• Der Wärmeträger wird zu einem im Boden oder anderswo versteckten Rohr transportiert, und seine Temperatur wird höher.
• Das Kühlmittel wird auf den Wärmetauscher übertragen und transportiert Energie in den Kreislauf.
• Im Außengehäuse befindet sich ein Kältemittel - dies ist ein Material mit einem minimalen Siedepunkt bei niedrigem Druck. Im Verdampfer steigt die Temperatur des Kältemittels stark an und es wird in ein Gas umgewandelt.

• Das Gas zirkuliert im Kompressor und wird unter dem Einfluss von erhöhtem Druck komprimiert und erhitzt.
• Das brennbare Gas wird zum Kondensator geleitet, wo die Energie in den Wärmeträger des internen Heizsystems eintritt.
• Dadurch tritt das Kältemittel, dessen Temperatur reduziert ist, wieder in flüssigem Zustand ein.

Kälteanlagen arbeiten nach einem ähnlichen Schema, sodass einige Anlagentypen im Sommer sicher als Klimaanlagen betrieben werden können.

Das Design von flüchtigen Heizgeräten besteht aus 3 Hauptkomponenten:

• Kompressor. Entwickelt, um die Temperatur von Dämpfen und den Druck zu erhöhen, die durch das Sieden des Kältemittels entstehen. Heutzutage sind frostsichere Scrollverdichter beliebt. Elemente dieser Art arbeiten leise, sind kompakt und haben ein geringes Gewicht.
• Verdampfer. Darin wird das flüssige Kältemittel in Dampf umgewandelt und anschließend zum Kompressor transportiert.
• Kondensator. Es wird verwendet, um Energie in den Kreislauf von Heizgeräten zu übertragen.

Für den Betrieb der Pumpe müssen Sie eine Verbindung zum Stromnetz herstellen, aber die Leistung und Leistung dieses Geräts ist viel höher als die einer elektrischen Heizung und der Stromverbrauch ist geringer. Der Heizkoeffizient hängt von der Art der Ausrüstung ab.

Luft/Wasser-Wärmepumpe für zu Hause

Ein Merkmal von Luft-Wasser-Systemen ist die starke Abhängigkeit der Temperaturen des Kühlmittels im Heizsystem von der Temperatur der Quelle - der Außenluft. Die Effizienz solcher Geräte ändert sich ständig sowohl saisonal als auch unter den Wetterbedingungen. Dies zeigt einen signifikanten Unterschied zwischen aerothermischen Systemen und geothermischen Komplexen, deren Betrieb über die gesamte Lebensdauer stabil ist und nicht von äußeren Bedingungen abhängt.

Darüber hinaus können Luft-Wasser-Wärmepumpen die Raumluft sowohl erwärmen als auch kühlen, was sie in Regionen mit relativ kalten Wintern und heißen Sommern gefragt macht. Im Allgemeinen ist der Einsatz solcher Systeme in relativ warmen Gebieten am effektivsten, und für die nördlichen Regionen sind zusätzliche Heizmittel erforderlich (normalerweise werden elektrische Heizgeräte verwendet).

Wie funktionieren Luft-Wasser-Wärmepumpen?

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe basiert auf dem Carnot-Prinzip. In einer verständlicheren Sprache wird das Design eines Freon-Kühlschranks verwendet. Das Kältemittel (Freon) zirkuliert in einem geschlossenen System und durchläuft nacheinander die Stufen:

• Verdunstung begleitet von starker Abkühlung
• Heizung durch die Wärme der einströmenden Außenluft
• starke Kompression, bei der seine Temperatur hoch wird
• flüssige Kondensation
• Durchgang durch die Drossel mit starkem Druckabfall und Verdampfung

Für eine normale Zirkulation des Kältemittels sind zwei Kammern erforderlich - ein Verdampfer und ein Kondensator. Im ersten Fall ist die Temperatur niedrig (negativ), Wärmeenergie aus der Umgebungsluft wird zum Heizen verwendet. Das zweite Kompartiment dient der Kondensation des Kältemittels und der Übertragung von Wärmeenergie auf den Wärmeträger der Heizungsanlage.

Die Aufgabe der einströmenden Luft besteht darin, Wärme zum Verdampfer zu übertragen, wo die Temperatur sehr niedrig ist und für die bevorstehende Verdichtung erhöht werden muss. Die Wärmeenergie der Luft steht auch bei Minustemperaturen zur Verfügung und wird bis zum Absinken der Temperatur auf den absoluten Nullpunkt gespeichert. Wärmeenergiequellen mit niedrigem Potenzial ermöglichen einen hohen Wirkungsgrad des Systems, aber wenn die Außentemperatur auf -20 °C oder -25 °C fällt, stoppt das System und erfordert den Anschluss einer zusätzlichen Heizquelle.

Vorteile und Nachteile

Die Vorteile von Luft/Wasser-Wärmepumpen sind:

• Einfache Installation, kein Aushub
• Die Quelle der thermischen Energie - Luft - ist überall verfügbar, sie ist verfügbar und völlig kostenlos.Das System benötigt nur eine Stromversorgung für Umwälzgeräte, Kompressor und Lüfter
• Die Wärmepumpe kann baulich mit einer Lüftung kombiniert werden, wodurch die Effizienz beider Systeme erheblich gesteigert wird
• die Heizungsanlage ist umweltfreundlich und betriebssicher
• Der Betrieb des Systems ist nahezu geräuschlos, es kann von Automatisierungssystemen gesteuert werden

Die Nachteile einer Luft/Wasser-Wärmepumpe sind:

• eingeschränkte Anwendung. Haushaltsmodelle von HP erfordern bereits bei -7 °C den Anschluss zusätzlicher Heizsysteme, Industriedesigns können Temperaturen bis zu -25 °C niedrig halten, was für die meisten Regionen Russlands zu niedrig ist
• Die Abhängigkeit der Systemeffizienz von der Außentemperatur macht das System instabil und erfordert eine ständige Neukonfiguration der Betriebsmodi
• Lüfter, Kompressoren und andere Geräte benötigen eine stabile Stromversorgung

Bei der Planung des Einsatzes eines solchen Heiz- und Warmwassersystems müssen diese Besonderheiten berücksichtigt werden.

Berechnung der Installationskapazität

Das Verfahren zur Berechnung der Anlagenleistung beschränkt sich darauf, die zu beheizende Fläche des Hauses zu bestimmen, die erforderliche Menge an Wärmeenergie zu berechnen und Geräte auszuwählen, die den erhaltenen Werten entsprechen. Es macht keinen Sinn, eine detaillierte Berechnungsmethodik vorzustellen, da sie äußerst komplex ist und die Kenntnis vieler Parameter, Koeffizienten und anderer Werte erfordert. Außerdem ist Erfahrung in der Durchführung solcher Berechnungen erforderlich, da sonst das Ergebnis völlig falsch ist.

Um das Problem zu lösen, wird empfohlen, einen im Internet gefundenen Online-Rechner zu verwenden. Die Verwendung ist einfach, Sie müssen nur Ihre Daten in den Fenstern ersetzen und erhalten eine Antwort. Im Zweifelsfall kann die Berechnung auf einer anderen Ressource dupliziert werden, um ausgeglichene Daten zu erhalten.

Vor- und Nachteile der Technik

Die wichtigsten Vorteile von TN sind:

1. Rentabilität: Für jedes verbrauchte Kilowatt Strom erzeugt der HP 3 bis 5 kW Wärme. Das heißt, wir sprechen von einer fast unentgeltlichen Erwärmung.
2. Umweltfreundlichkeit und Sicherheit: Der Betrieb von HP ist nicht mit der Bildung und Freisetzung von umweltgefährdenden Stoffen in die Atmosphäre verbunden, und das Fehlen einer Flamme macht diese Technologie absolut sicher.
3. Einfache Bedienung: Im Gegensatz zu Gas- und Festbrennstoffkesseln muss HP nicht von Ruß und Ruß gereinigt werden. Sie müssen auch keinen Schornstein bauen und warten.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Technologie sind die hohen Kosten für Ausrüstung und Installationsarbeiten.

Machen wir eine einfache Rechnung. Für 120qm m wird eine HP mit einer Leistung von 120x0,1 = 12 kW (bei einer Rate von 100 W pro 1 m²) benötigen. Das Diplomat-Modell von Thermia mit dieser Leistung kostet etwa 6,8 Tausend Euro. Das DUO-Modell desselben Herstellers kostet etwas weniger, aber seine Kosten können auch nicht als demokratisch bezeichnet werden: etwa 5,9 Tausend Euro.

Wärmepumpe Thermia Diplomat

Selbst im Vergleich mit der teuersten Art der traditionellen Heizung - elektrisch (4 Rubel pro 1 kWh, 3 Monate - Betrieb bei Volllast, 3 Monate - bei halber Leistung) dauert die Amortisation mehr als 4 Jahre, und das ohne zu berücksichtigen die Kosten für die Installation des Außenkreises berücksichtigen.In der Realität arbeitet das HP nicht immer mit der errechneten Leistung bzw. die Amortisationszeit kann länger sein.

Umweltfreundlichkeit und Sicherheit ↑

Für diejenigen, denen die Umweltsicherheit ihres Hauses am Herzen liegt, kann eine Wärmepumpe eine ideale Option für ein komfortables Heizsystem sein, dessen Funktionsprinzip keine Emission schädlicher Verbindungen wie CO, CO2, SO2, PbO2 vorsieht , NOx in die Atmosphäre.

Die Möglichkeit einer Explosion oder eines Brandes besteht bei normaler Isolierung elektrischer Kabel nicht. Was man leider nicht über Kessel für flüssige Brennstoffe oder Erdgas sagen kann. Das Wärmepumpensystem ist so konstruiert, dass eine Überhitzung seiner Teile, die zu einer Explosion oder Entzündung führen kann, ausgeschlossen ist.

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.

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.

Wärmepumpen 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.

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.

Am effizientesten sind Wärmepumpen, die Wärmeenergie aus Quellen mit stabilen Temperaturindikatoren gewinnen, d.h. aus Wasser und Erde