Wie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe funktioniert und selber bauen

Ausstattungsmerkmale

In den siebziger Jahren zeigte der bemerkenswerte Erfinder Eugene Frenette in Amerika der Welt seine Kreation - die nach ihrem Entdecker benannte Frenette-Wärmepumpe.

Er zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass der Wirkungsgrad über 100 % liegt. Einige glauben sowohl an 700 als auch an 1000 Prozent, aber Skeptiker, die mit physikalischen Gesetzen operieren, unterstützen sie nicht – das ist schließlich eine Übertreibung.

Der Anwendungsbereich der Frenett-Pumpe ist nicht auf Wohnräume beschränkt. Es wurde erfolgreich in der Produktion eingesetzt.

Früher war dieses Gerät sehr beliebt, daher studierten Enthusiasten seine Schaltung und verbesserten immer mehr das Design der Wärmepumpe.

Das Grundprinzip hat sich bis heute nicht geändert: Der Schöpfer des Geräts bot eine einfache, aber in seiner Einfachheit geniale Erfindung. Alles basiert auf der Freisetzung von Wärme durch Reibung.

Als er die Frenette-Wärmepumpe zum ersten Mal vorstellte, sah das Schema wie folgt aus:

• Zwei Zylinder von ausgezeichneter Größe: ein kleinerer in einem größeren. Öl dazwischen.
• Ein kleiner Motor ist einerseits mit einem Lüfter ausgestattet, andererseits mit einem Motor (Elektromotor).
• Das äußere Gehäuse implizierte Rillen für Luft, und der Thermostat optimierte den Betrieb der Installation.

Lassen Sie uns nun herausfinden, wie dieses Gerät ungefähr funktioniert, das sich in seinem Design von den meisten uns bekannten und vertrauten Klimageräten unterscheidet.

Die Rotation des kleinen Zylinders erwärmt das Öl. Der Ventilator wälzt warme Luft im Raum um.

Trotz der Tatsache, dass dieses System als Wärmepumpe bezeichnet wird, stimmt die Frenett-Maschine mit der korrekten Darstellung dieses Begriffs nur in der Rolle einer Heizung überein.

Die Wärmepumpe muss nach dem umgekehrten Carnot-Prinzip arbeiten und das geringe Potenzial der Umgebung in ein hohes Potenzial an Wärmeenergie umwandeln. Hier gibt es so etwas nicht.

Viele versuchten, die Erfindung umzuwandeln, einschließlich ihres Schöpfers selbst. Daher finden Sie verschiedene Arten von Frenett-Pumpen.

Strukturelle Unterschiede zu den oben genannten Nuancen können beispielsweise wie folgt aussehen:

Die Trommel mit Zylindern befindet sich in horizontaler Position, durch die Mitte verläuft eine Welle, deren Ende nach außen ragt. Einen Lüfter gibt es nicht, meist wird er durch einen Radiator ersetzt oder das Kühlmittel wird direkt dem System zugeführt

Es ist wichtig, die Dichtheit der Installation sicherzustellen. Blick von zwei Trommeln mit einem Laufrad dazwischen. Das erhitzte Öl wird aus dem Laufrad in den Spalt zwischen Rotor und Pumpengehäuse geschleudert und sorgt so für maximale Leistung.
Nicht standardmäßiger Frenett-Pumpentyp, entwickelt von Chabarowsk-Wissenschaftlern

Das Öl wird durch Wasser ersetzt, die Basis ist ein Pilzelement.Der beim Erhitzen und Kochen entstehende Dampf bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 135 Metern pro Minute durch die Kanäle. Diese Konstruktion kommt ohne Energiezufuhr von außen aus. Es wird nur für industrielle Zwecke verwendet.

Das erhitzte Öl wird aus dem Laufrad in den Spalt zwischen Rotor und Pumpengehäuse geschleudert und sorgt so für maximale Leistung.
Nicht standardmäßiger Frenett-Pumpentyp, entwickelt von Chabarowsk-Wissenschaftlern. Das Öl wird durch Wasser ersetzt, die Basis ist ein Pilzelement. Der beim Erhitzen und Kochen entstehende Dampf bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 135 Metern pro Minute durch die Kanäle. Diese Konstruktion kommt ohne Energiezufuhr von außen aus. Es wird nur für industrielle Zwecke verwendet.

Montagetechnik für Wärmepumpen

Betrachten Sie im Detail das Schema der Erstellung und Montage:

1. Wir führen die Berechnung der Pumpe durch. Dies kann mit einem speziellen Rechner erfolgen, der die Fläche der beheizten Räumlichkeiten mit der Leistung des Systems korreliert. Im Allgemeinen läuft der Berechnungsprozess wie folgt ab: Der Rechner verwendet die eingegebenen Daten (die Fläche der Räume und die Höhe der Decken in ihnen), rechnet sie in Volumen um und gibt am Ausgang Empfehlungen für die Praxis Pumpleistung für diesen Fall.
2. Die Wahl des richtigen Kompressors Wir werden sofort einen Punkt (für die „hausgemachten“ Meister) festlegen: Der Kompressor in der Wärmepumpe wird niemals manuell erstellt, da die Leistung des gesamten Systems von der Effizienz seiner Arbeit abhängt, und zwar von der geringsten Fehler wird für den Ausfall aller Strukturelemente der Pumpe ausreichen. Die beste Option sollte basierend auf der berechneten Pumpenleistung ausgewählt werden: Die Kompressorleistung sollte etwa 1/3 der möglichen Wärmeübertragung der Pumpe betragen.
3. Verdampferdesign.Dieser Prozess ist recht einfach, wenn Sie ihn ernst nehmen und vorsichtig bei der Arbeit sind. Als dieses Element können Sie also einen Polymertank mit Deckel verwenden. Entlang der Innenfläche des Tanks wird eine Kupferspule gezogen, deren Länge und Durchmesser im Voraus bestimmt werden müssen. Zuerst berechnen wir die Rohrfläche mit der Formel P \u003d M / 0,8ΔT. M ist die Pumpleistung und ΔT ist die Temperaturdifferenz. Der resultierende Wert entspricht der Fläche von einem laufenden Meter des Rohres. Wir legen das richtig gebogene Rohr in den Tank und bringen die Enden von oben und unten. Dann montieren wir zwei Steckdosen (Metallbeschläge). Wir schließen zwei Schläuche daran an: oben - Druck, unten - Auslass (zum Ablassen von Wasser).
4. Jetzt können Sie mit dem Zusammenbau des Kondensators beginnen. Übrigens ist es fast identisch mit dem Zusammenbau des Verdampfers, mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle eines Polymertanks ein Edelstahlbehälter verwendet wird und ein bereits erhitztes Kühlmittel durch die Struktur selbst zirkuliert.
5. Der letzte, aber nicht weniger wichtige Schritt ist der Zusammenbau aller Konstruktionselemente. So wird zunächst ein Kompressor auf die vorbereitete Plattform / Fundament montiert. Dann wird der obere Kondensatorauslass mit seinem Auslasszweigrohr verbunden, und der untere Kondensatorauslass wird mit dem Verdampferauslass verbunden. Dazu wird ein Kupferrohr verwendet, dessen Durchmesser dem Durchmesser der in den Strukturelementen des Systems installierten Spulen entsprechen muss. Es bleibt, den oberen Verdampferausgang mit dem Saugverdichteranschluss zu verbinden. Jetzt können Sie das Kühlmittel einfüllen.

Damit sind unsere Überlegungen zu den Merkmalen einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe und der Technologie für deren Installation mit eigenen Händen abgeschlossen.Gehen Sie bei allen Arbeiten äußerst vorsichtig vor. Viel Glück!

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Installation und Betrieb der AIR-WATER-Wärmepumpe

Luft als Quelle für Wärmeenergie bei niedriger Temperatur

Theoretisch kann Luft unabhängig von ihrer Temperatur als Quelle für Wärmeenergie bei niedriger Temperatur verwendet werden. In der Praxis sind Luft-Wasser-Wärmepumpen bei einer Lufttemperatur von mindestens -15 C wirksam. Bisher gibt es bereits Pumpen im Handel, die bei einer Temperatur von -25 C arbeiten, aber bisher sind ihre Kosten zu hoch , was diese Art von wärmetechnischen Geräten für den allgemeinen Verbraucher unzugänglich macht.

In ihrer primitivsten Form kann man sich eine Luft-Wasser-Wärmepumpe als eine Klimaanlage vorstellen, mit der die Umgebung gekühlt und „überschüssige“ Wärme in einen beheizten Raum geleitet wird.

Gleichzeitig muss eine Luft-Wasser-Wärmepumpe keine Gruben ausheben oder Brunnen bohren, Rohrleitungen entlang des Bodens von Reservoirs verlegen oder vertikale Kollektoren installieren, die erforderlich sind, um Wasser-Wasser- oder Boden-Wasser-Wärmepumpen zu ermöglichen arbeiten. Es ist einfach zu bedienen und ermöglicht es Ihnen gleichzeitig, kostengünstig Wärme für die Beheizung Ihres Hauses zu gewinnen.

Neben Klimaanlagen können Wärmepumpen dieses Typs nach zwei Layoutschemata hergestellt werden:

• In Form eines Split-Systems bestehend aus 2 Blöcken, die durch Kommunikation verbunden sind
• in Form eines Monoblocks

Ein Monoblock ist in der Regel ein einzelnes Gerät, das in einem Gehäuse montiert und innerhalb oder außerhalb des Hauses installiert wird. Bei Innenaufstellung ist ein freier Kanal zur Luftansaugung vorzusehen.Gleichzeitig ist die Aufstellung im Freien vorzuziehen: Sie ermöglicht es Ihnen, den Kompressor als Geräuschquelle außerhalb des Raums zu platzieren.

Bis heute produzieren viele Hersteller Luft/Wasser-Wärmepumpen in Form von Monoblöcken. Es ist bequem und praktisch, ermöglicht es Ihnen, die Pumpe frei zu bewegen und ohne komplizierte Installation und Verbindung zu installieren. Der einzige Nachteil ist die geringe Leistung von Pumpen dieses Typs: von 3 bis 16 kW.

Das Split-System ist in zwei Blöcke unterteilt, von denen einer einen Kondensator und ein automatisches Steuersystem enthält. Es wird im Innenbereich installiert. Das zweite (Außen-)Gerät enthält einen Kompressor. Die wirtschaftliche Machbarkeit der Installation von Luft-Wasser-Wärmepumpen

Luft/Wasser-Wärmepumpen sind bei positiven Außentemperaturen effizient. Sie haben in den südlichen Regionen unseres Landes breite Anwendung gefunden: im Kuban, im Stawropol-Territorium usw. wo strenge Fröste selten sind und die Temperatur im Winter selten unter Null fällt.

Dies bedeutet keineswegs, dass in anderen Regionen unseres Landes mit strengeren klimatischen Bedingungen Wärmepumpen dieses Typs nicht eingesetzt werden können. Gar nicht. Es ist nur so, dass die Effizienz einer Luft-Wasser-Pumpe abnimmt, wenn die Lufttemperatur sinkt, zusammen mit einem Anstieg der Stromkosten, die zum Betrieb der Pumpe benötigt werden.

Daher sollte die Zweckmäßigkeit des Betriebs einer Wärmepumpe bei negativer Lufttemperatur sowie die Auswahl der Geräte entsprechend der erforderlichen Leistung von qualifizierten Heizungsbauern durchgeführt werden.

Bisher ist es am besten, bei positiven Umgebungstemperaturen eine Luft/Wasser-Wärmepumpe zum Heizen und zur Warmwasserbereitung einzusetzen und bei Frosteinbruch einen Boiler oder eine andere thermische Energiequelle einzuschalten.

Eine weitere Voraussetzung für den Einsatz einer Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses ist der hohe thermische Wirkungsgrad des Gebäudes, das Fehlen von Wärmeverlusten in Verbindung mit schlechter Wärmedämmung und Zugluft.

Was ist das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe?

Dieses System besteht aus einer Wärmepumpe, einer Wärmeaufnahme- und -verteilungsvorrichtung. Bei der Erstellung des internen Kreislaufs der Wärmepumpe werden ein Kompressor, ein Verdampfer, eine Drosselklappe und ein Kondensator verwendet. Strom wird nur benötigt, um den Kompressor zu betreiben.

Die Entwicklung des Funktionsprinzips des Geräts erfolgte im 19. Jahrhundert. Schon damals wurde er als „Carnot-Zyklus“ bezeichnet. Der Betrieb der Pumpe ist wie folgt:

• Dem Kollektor wird ein Frostschutzgemisch zugeführt, das Wasser mit Alkohol, Sole oder ein Glykolgemisch sein kann. Seine Aufgabe ist die Aufnahme von Wärmeenergie mit anschließendem Transport zur Pumpe;
• im Verdampfer geht Energie auf das Kältemittel über, wodurch dieses zu kochen beginnt und sich in Dampf verwandelt;
• infolge der Erhöhung des Kompressordrucks steigt die Temperatur;
• Durch den Kondensator wird die gesamte Wärmeenergie auf den Wärmeträger des im Haus befindlichen Heizsystems übertragen, während das Kältemittel beim Abkühlen in einen flüssigen Zustand übergeht und zum Kollektor zurückkehrt.

Vorteile und Nachteile

Die Installation der Pumpe und der Anschluss an das Heizsystem hat eine Reihe von Vorteilen:

• Autonomie - Von einem zentralisierten Element lohnt es sich, nur die Verbindung zum Stromnetz hervorzuheben.
• Erhebliche Einsparungen bei teuren Energieträgern, sie werden zum Heizen verwendet und können die finanziellen Kosten für Energieversorger reduzieren. Aus 1 kW Strom erzeugt das Gerät 3 bis 7 kW Wärme - dies sind die höchsten Koeffizienten unter den Kesseln, die mit verschiedenen Brennstoffarten betrieben werden.
• Umweltsicherheit - Das Gerät schadet weder der Umwelt noch der Gesundheit der Bewohner.
• Feuerwiderstand und Nichtbrennbarkeit der Elemente. Eine solche Pumpe überhitzt nicht, brennt nicht und gibt kein Kohlenmonoxid ab.

• Die Geräte können den Raum kühlen oder die Temperatur erhöhen und so das notwendige Mikroklima im Raum schaffen. Es ist sowohl für den Winter als auch für den Sommer geeignet.
• Lange Lebensdauer - im Durchschnitt kann das System 40-50 Jahre halten, und bei ordnungsgemäßer Installation und komfortablen Betriebsbedingungen verlängert sich die Lebensdauer um einige weitere Jahre.
• Stille während des Betriebs - das System wird automatisch gesteuert, was sehr praktisch ist.
• Die Installation der Pumpe ist nicht genehmigungspflichtig, wie beispielsweise die Installation von Gasanlagen. Sie können jedes Modell des Geräts jederzeit kaufen und installieren, ohne sich an verschiedene Behörden zu wenden und ohne auf eine Genehmigung zu warten.

Aber wie alle Geräte haben auch solche Pumpen Nachteile:

• Die Anschaffung und Installation des Geräts ist ziemlich teuer und nicht jeder kann es sich leisten. Die Amortisation der Geräte hängt von der Intensität ihrer Nutzung ab. Aber auch im besten Fall rechnet sich die Anschaffung in mindestens 5 Jahren.
• Für die Installation müssen Sie sich an Spezialisten wenden, Sie benötigen Bohrungen und andere Geräte zum Anordnen einer Erdwärmepumpe mit einem vertikalen Kreislauf mit einer Tiefe von bis zu 200 m. Sie können sie selbst installieren, wenn Sie über die entsprechenden Kenntnisse und Werkzeuge verfügen.
• In Regionen, in denen die Temperatur im Winter unter -15 Grad liegt, sollte eine andere Wärmequelle genutzt werden. Zum Beispiel eine bivalente Heizung, bei der das Gerät bei -20 Grad Außentemperatur den Raum beheizt. Wenn es seine Aufgaben nicht erfüllt, wird eine elektrische Heizung oder ein Gaskessel eingeschaltet.

Umwälzpumpen sind bei Hausbesitzern und Unternehmen gefragt, die sich in niedrigen Gebäuden befinden. Diese Geräte haben nur positive Bewertungen erhalten.

Der Einsatz von Wärmepumpen zum Heizen von Häusern ist vor allem eine erhebliche finanzielle Einsparung. Das effizienteste Heizsystem basiert auf einer Erdwärmepumpe. Jeden Monat sind die Kosten dafür viel geringer als die Kosten für eine Gas- oder Pelletheizung. Durch den Einbau einer Wärmepumpe erhält der Nutzer sowohl eine Klimatisierung als auch eine effiziente Beheizung des Hauses in einem Design. Einige Modelle können aus der Ferne gesteuert werden, beispielsweise mit einem Smartphone über das Internet oder mit einem im Haus befindlichen Thermostat. Und durch die Installation von Sonnenkollektoren oder Batterien können Sie das System völlig autonom machen und müssen sich überhaupt keine Gedanken über den Anstieg der Energiepreise machen.

Die wichtigsten Arten von Erdwärmepumpen

Insgesamt gibt es vier Arten von spezialisierten Kollektoren, die thermische Energie liefern. Diese beinhalten:

• Horizontale Wärmepumpen befinden sich in einer Tiefe von etwa eineinhalb Metern – genau auf der Ebene, die tiefer liegt als das Gefrieren des Bodens. Diese Option wird für Wohnimmobilien bevorzugt.
• Vertikale Wärmepumpen in speziellen Brunnen mit einer Tiefe von etwa anderthalbhundert Metern. Diese Entscheidung wird in dem Fall relevant, in dem es einfach kein Gebiet für die horizontale Platzierung der Kontur gibt.
• Grundwasserpumpen beinhalten die Zirkulation von Wasser durch ein Erdwärmepumpensystem, das als funktionierende Wärmeaustauschflüssigkeit fungiert. Nachdem es die gesamte Kontur durchlaufen hat, ist die letzte Stufe die sichere Rückkehr zum Boden.
• Kostengünstig sind Wasser-Wärmepumpen. Sie können sich in jedem Gewässer befinden, dessen Gefriertiefe höher ist als die Tiefe der Geräteverlegung. Auch während des Installationsprozesses müssen die bestehenden Anforderungen an das Wasservolumen im Reservoir und seine Größe eingehalten werden.

Bis heute werden alle vier Arten von Kollektoren ziemlich aktiv eingesetzt, sie werden basierend auf Betriebsbedingungen und Benutzerfähigkeiten ausgewählt - Gebäudeeigenschaften, Budget usw.

Empfohlene Ausrüstung

Auswahl des Wärmepumpentyps

Der Hauptindikator dieses Heizsystems ist die Leistung. Zunächst hängen die finanziellen Kosten für den Kauf von Geräten und die Wahl der einen oder anderen Niedertemperaturwärmequelle von der Leistung ab. Je höher die Leistung des Wärmepumpensystems ist, desto höher sind die Komponentenkosten.

Das betrifft zum einen die Kompressorleistung, die Tiefe von Brunnen für Erdwärmesonden oder die Fläche zur Unterbringung eines Horizontalkollektors.Korrekte thermodynamische Berechnungen sind eine Art Garantie dafür, dass das System effizient arbeitet.

Wenn sich in der Nähe des persönlichen Bereichs ein Reservoir befindet, ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe die kostengünstigste und produktivste Wahl

Die Nutzung der Erdwärme hingegen ist mit einer Vielzahl von Aushubarbeiten verbunden. Systeme, die Wasser als minderwertige Wärme verwenden, gelten als die effizientesten.

Das Gerät einer Wärmepumpe, die dem Erdreich Wärmeenergie entzieht, ist mit einer beeindruckenden Menge an Erdarbeiten verbunden. Der Kollektor wird unterhalb des Niveaus des saisonalen Gefrierens verlegt

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Wärmeenergie des Bodens zu nutzen. Die erste beinhaltet das Bohren von Brunnen mit einem Durchmesser von 100-168 mm. Die Tiefe solcher Brunnen kann abhängig von den Parametern des Systems 100 m oder mehr erreichen.

In diese Vertiefungen werden spezielle Sonden eingebracht. Die zweite Methode verwendet einen Sammler von Rohren. Ein solcher Kollektor wird unterirdisch in einer horizontalen Ebene angeordnet. Diese Option erfordert eine ziemlich große Fläche.

Der Bau zur Aufnahme von Wärmeenergie mit einem Tiefbrunnen kann sich als etwas billiger herausstellen als das Graben einer Grube

Ein wesentlicher Pluspunkt liegt jedoch in der erheblichen Platzersparnis, die für Besitzer kleiner Grundstücke wichtig ist. Bei Vorliegen eines hochgelegenen Grundwasserhorizontes am Standort können Wärmetauscher in zwei etwa 15 m voneinander entfernten Brunnen angeordnet werden. Bei Vorliegen eines hochgelegenen Grundwasserhorizontes am Standort können Wärmetauscher in zwei etwa 15 m voneinander entfernten Brunnen angeordnet werden

Bei Vorliegen eines hochgelegenen Grundwasserhorizontes am Standort können Wärmetauscher in zwei etwa 15 m voneinander entfernten Brunnen angeordnet werden.

Die Gewinnung thermischer Energie erfolgt in solchen Anlagen durch das Pumpen von Grundwasser in einem geschlossenen Kreislauf, das sich teilweise in Brunnen befindet. Ein solches System erfordert die Installation eines Filters und die regelmäßige Reinigung des Wärmetauschers.

Das einfachste und billigste Wärmepumpenschema basiert auf der Entnahme von Wärmeenergie aus der Luft. Nachdem es zur Grundlage für den Bau von Kühlschränken wurde, wurden später Klimaanlagen nach seinen Prinzipien entwickelt.

Das einfachste Wärmepumpensystem gewinnt Energie aus der Luftmasse. Im Sommer ist es an der Heizung beteiligt, im Winter an der Klimaanlage. Der Nachteil des Systems besteht darin, dass in einer unabhängigen Version ein Gerät mit unzureichender Leistung vorhanden ist

Die Wirksamkeit verschiedener Arten dieser Ausrüstung ist nicht gleich. Pumpen, die Luft verwenden, haben die geringste Leistung. Darüber hinaus sind diese Indikatoren direkt von den Wetterbedingungen abhängig.

Bodenvarianten von Wärmepumpen haben eine stabile Leistung. Der Wirkungsgrad dieser Systeme variiert zwischen 2,8 und 3,3. Wasser-zu-Wasser-Systeme sind am effizientesten. Dies liegt vor allem an der Stabilität der Quellentemperatur.

Der Hauptparameter, der die Effizienz einer Wärmepumpe charakterisiert, ist ihr Umrechnungsfaktor. Je höher der Umrechnungsfaktor, desto effizienter gilt die Wärmepumpe.

Der Umrechnungsfaktor einer Wärmepumpe wird durch das Verhältnis des Wärmestroms und der für den Betrieb des Kompressors aufgewendeten elektrischen Leistung ausgedrückt

Auswahl des Wärmepumpentyps

Der Hauptindikator dieses Heizsystems ist die Leistung. Zunächst hängen die finanziellen Kosten für den Kauf von Geräten und die Wahl der einen oder anderen Niedertemperaturwärmequelle von der Leistung ab. Je höher die Leistung des Wärmepumpensystems ist, desto höher sind die Komponentenkosten.

Das betrifft zum einen die Kompressorleistung, die Tiefe von Brunnen für Erdwärmesonden oder die Fläche zur Unterbringung eines Horizontalkollektors. Korrekte thermodynamische Berechnungen sind eine Art Garantie dafür, dass das System effizient arbeitet.

Wenn sich in der Nähe des persönlichen Bereichs ein Reservoir befindet, ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe die kostengünstigste und produktivste Wahl

Zuerst müssen Sie den Bereich untersuchen, der für die Installation der Pumpe geplant ist. Die ideale Bedingung wäre das Vorhandensein eines Reservoirs in diesem Bereich. Durch die Verwendung der Wasser-zu-Wasser-Option wird der Aushub erheblich reduziert.

Die Nutzung der Erdwärme hingegen ist mit einer Vielzahl von Aushubarbeiten verbunden. Systeme, die Wasser als minderwertige Wärme verwenden, gelten als die effizientesten.

Das Gerät einer Wärmepumpe, die dem Erdreich Wärmeenergie entzieht, ist mit einer beeindruckenden Menge an Erdarbeiten verbunden. Der Kollektor wird unterhalb des Niveaus des saisonalen Gefrierens verlegt

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Wärmeenergie des Bodens zu nutzen. Die erste beinhaltet das Bohren von Brunnen mit einem Durchmesser von 100-168 mm.Die Tiefe solcher Brunnen kann abhängig von den Parametern des Systems 100 m oder mehr erreichen.

In diese Vertiefungen werden spezielle Sonden eingebracht. Die zweite Methode verwendet einen Sammler von Rohren. Ein solcher Kollektor wird unterirdisch in einer horizontalen Ebene angeordnet. Diese Option erfordert eine ziemlich große Fläche.

Als ideal für die Verlegung des Kollektors gelten Flächen mit feuchtem Boden. Natürlich kostet das Bohren von Brunnen mehr als ein horizontales Reservoir. Allerdings verfügt nicht jede Website über freien Speicherplatz. Für ein kW Wärmepumpenleistung benötigen Sie 30 bis 50 m² Fläche.

Der Bau zur Aufnahme von Wärmeenergie mit einem Tiefbrunnen kann sich als etwas billiger herausstellen als das Graben einer Grube

Ein wesentlicher Pluspunkt liegt jedoch in der erheblichen Platzersparnis, die für Besitzer kleiner Grundstücke wichtig ist. Bei Vorliegen eines hochgelegenen Grundwasserhorizontes am Standort können Wärmetauscher in zwei etwa 15 m voneinander entfernten Brunnen angeordnet werden

Bei Vorliegen eines hochgelegenen Grundwasserhorizontes am Standort können Wärmetauscher in zwei etwa 15 m voneinander entfernten Brunnen angeordnet werden.

Die Gewinnung thermischer Energie erfolgt in solchen Anlagen durch das Pumpen von Grundwasser in einem geschlossenen Kreislauf, das sich teilweise in Brunnen befindet. Ein solches System erfordert die Installation eines Filters und die regelmäßige Reinigung des Wärmetauschers.

Das einfachste und billigste Wärmepumpenschema basiert auf der Entnahme von Wärmeenergie aus der Luft. Nachdem es zur Grundlage für den Bau von Kühlschränken wurde, wurden später Klimaanlagen nach seinen Prinzipien entwickelt.

Das einfachste Wärmepumpensystem gewinnt Energie aus der Luftmasse.Im Sommer ist es an der Heizung beteiligt, im Winter an der Klimaanlage. Der Nachteil des Systems besteht darin, dass in einer unabhängigen Version ein Gerät mit unzureichender Leistung vorhanden ist

Die Wirksamkeit verschiedener Arten dieser Ausrüstung ist nicht gleich. Pumpen, die Luft verwenden, haben die geringste Leistung. Darüber hinaus sind diese Indikatoren direkt von den Wetterbedingungen abhängig.

Bodenvarianten von Wärmepumpen haben eine stabile Leistung. Der Wirkungsgrad dieser Systeme variiert zwischen 2,8 und 3,3. Wasser-zu-Wasser-Systeme sind am effizientesten. Dies liegt vor allem an der Stabilität der Quellentemperatur.

Zu beachten ist, dass die Temperatur umso stabiler ist, je tiefer sich der Pumpenkollektor im Speicher befindet. Um eine Systemleistung von 10 kW zu erreichen, werden etwa 300 Meter Rohrleitung benötigt.

Der Hauptparameter, der die Effizienz einer Wärmepumpe charakterisiert, ist ihr Umrechnungsfaktor. Je höher der Umrechnungsfaktor, desto effizienter gilt die Wärmepumpe.

Der Umrechnungsfaktor einer Wärmepumpe wird durch das Verhältnis des Wärmestroms und der für den Betrieb des Kompressors aufgewendeten elektrischen Leistung ausgedrückt

Der Einsatz von Wärmepumpen im russischen Klima

Nachdem Sie sich mit den obigen Beschreibungen verschiedener Arten von Wärmepumpen vertraut gemacht haben, können Sie leicht die Frage beantworten, welche Pumpe für den Betrieb im russischen Klima am besten geeignet ist.

Luftwärmepumpen eignen sich nur in einer begrenzten Anzahl von Regionen unseres Landes - wo die Lufttemperatur im Winter fast nie unter Null fällt.Natürlich sollten die Bewohner Sibiriens, des Fernen Ostens, des Nordens des europäischen Teils Russlands nicht einmal an Luftwärmepumpen denken.

Es gibt viele Einschränkungen für die Anwendung von Wasserquellen-Wärmepumpen. Wir haben bereits über einige von ihnen gesprochen, es bleibt noch eine zu erwähnen. Mehr als die Hälfte des Territoriums unseres Landes liegt in der Permafrostzone. Auch wenn irgendein Bewohner Ostsibiriens oder des Nordens des Fernen Ostens „Glück“ hat und es in seiner Gegend Grundwasser gibt, das nicht zu tief ist, dann ist dieses Grundwasser immer noch in Form von Eis, was bedeutet, dass es kein Eis ist geeignet für den Einsatz in der Heizungsanlage .

Daher müssen sich die meisten unserer Landsleute auf die einzige Win-Win-Option verlassen - eine Erdwärmepumpe. Gleichzeitig ist unter den Bedingungen des russischen Klimas eine Pumpe besser geeignet, nicht mit einem horizontalen Kollektor, sondern mit einer Erdwärmesonde, die es ermöglicht, eine Tiefe zu erreichen, in der die Bodentemperatur stabiler ist.