So bauen Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe: Gerätediagramme und Selbstmontage

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

Arbeitsprinzip

Der ganze Raum um uns herum ist Energie – man muss nur wissen, wie man sie nutzt. Bei einer Wärmepumpe muss die Umgebungstemperatur über 1 °C liegen. Hier sollte gesagt werden, dass sogar die Erde im Winter unter Schnee oder in einiger Tiefe Wärme speichert. Die Arbeit einer geothermischen oder einer anderen Wärmepumpe basiert auf dem Transport von Wärme von ihrer Quelle mit einem Wärmeträger zum Heizkreislauf des Hauses.

Funktionsschema des Geräts nach Punkten:

• der Wärmeträger (Wasser, Erdreich, Luft) füllt die Rohrleitung unter dem Erdreich und erwärmt sie;
• dann wird das Kühlmittel zum Wärmetauscher (Verdampfer) mit anschließender Wärmeübertragung an den internen Kreislauf transportiert;
• Der äußere Kreislauf enthält das Kältemittel, eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt unter niedrigem Druck. Zum Beispiel Freon, Wasser mit Alkohol, Glykolmischung. Im Verdampfer wird diese Substanz erhitzt und wird zu einem Gas;
• das gasförmige Kältemittel wird dem Kompressor zugeführt, unter hohem Druck komprimiert und erhitzt;
• heißes Gas tritt in den Kondensator ein und dort wird seine Wärmeenergie auf das Haus übertragen;
• Der Kreislauf endet mit der Umwandlung des Kältemittels in eine Flüssigkeit, die aufgrund von Wärmeverlusten wieder in das System zurückkehrt.

Das gleiche Prinzip wird für Kühlschränke verwendet, sodass Haushaltswärmepumpen als Klimaanlagen zum Kühlen eines Raums verwendet werden können.Vereinfacht gesagt ist eine Wärmepumpe eine Art Kühlschrank mit gegenteiligem Effekt: Statt Kälte wird Wärme erzeugt.

Merkmale der Installation von HP des Luft-Luft-Systems

Die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe erinnert ein wenig an die Installation einer Split-Anlage. Das Gerät hat zwei Blöcke - extern und intern, die durch einen Kreislauf verbunden sind, durch den das Kältemittel zirkuliert.

Outdoor- oder Outdoor-Wärmepumpengerät, im Freien montiert. Einige Modelle sind in einem speziellen Schutzgehäuse eingebaut. Die Station ist so leicht, dass ihre Installation sogar auf dem Dach eines Gebäudes erlaubt ist. Es wird empfohlen, die Luft/Luft-Wärmepumpe ca. 2-3 m vom Wohnungseingang entfernt aufzustellen.

Das Innengerät wird so platziert, dass sich die erwärmten Luftströme so effizient wie möglich im Raum verteilen. Wand- und Deckenmontage ist erlaubt.

Die zentrale Luftheizung des Hauses mit einer Luft-Luft-Wärmepumpe mit ständigem Wohnsitz erfordert die Verwendung eines Zwangslufteinblassystems. Die Länge der Luftkanäle und ihre Lage werden bei der Vorbereitung der Projektdokumentation sorgfältig berechnet.

Die Installation einer Wärmepumpe ist ein komplexer technologischer Prozess, daher werden die Arbeiten von spezialisierten Installationsteams durchgeführt, die über die entsprechende Lizenz verfügen.

Vor- und Nachteile von Luft-Luft-Wärmepumpen

Das Feedback von echten Besitzern zu Luft-Luft-Wärmepumpen hilft dabei, sich ein genaues Bild über die Energieeffizienz alternativer Heizmethoden zu machen, sowie sich ein Bild über die bestehenden Vor- und Nachteile zu machen.

Die Beheizung eines Hauses mit einer Luft-Luft-Wärmepumpe hat folgende Vorteile:

• Kostenersparnis - selbst bei erheblichen Anschaffungskosten amortisiert sich die Wärmepumpe nach 3-6 Jahren Betrieb. Da die Geräte für eine Betriebsdauer von 30 bis 50 Jahren ausgelegt sind, liegen die Vorteile auf der Hand. Die Stromkosten sind während der gesamten Heizperiode 3-5 mal niedriger als die eines Elektroboilers.

Völlige Unabhängigkeit von herkömmlichen Brennstoffen. Der Hauptvorteil der Luft-Luft-Heizung ist die Erzeugung von Wärmeenergie ohne Verwendung von Gas, festen und flüssigen Brennstoffen usw. Wenn Sie Sonnenkollektoren installieren, können Sie externen Strom ablehnen.

Umweltfreundlichkeit - während des Betriebs werden erneuerbare Wärmequellen genutzt, es entstehen keine schädlichen Emissionen.

Natürlich haben Wärmepumpen ihre Schwächen, die Hersteller von Zeit zu Zeit versuchen zu korrigieren. Diese beinhalten:

• Die Abhängigkeit des Wirkungsgrades von der Außentemperatur - Hersteller verbessern Systeme ständig. Moderne Geräte können bei -15 -25 °C betrieben werden. Die Effizienz bei niedrigen Temperaturen wird merklich reduziert, was den Einsatz von Modulen zur Raumheizung unter den Bedingungen des Nordens einschränkt.

Hohe Materialkosten für die Anschaffung und Installation einer Wärmepumpe. Der Hauptnachteil von HP Air - Air, aufgrund dessen die Stationen unter häuslichen Bedingungen nicht weit verbreitet sind.

Die Aussichten für den Einsatz von Luft-Luft-Wärmepumpen sind recht optimistisch. Vor relativ kurzer Zeit haben mehrere große Hersteller die Entwicklung von Modulen angekündigt, die bei Temperaturen von bis zu -32 °C betrieben werden können.Es wird ständig Wert darauf gelegt, die Produktkosten zu senken, um sie für Verbraucher der Mittelklasse erschwinglich zu machen, und die Leistung zu verbessern (durchschnittliche COPs für moderne Modelle sind 5-8 Einheiten).

3 Die einfachste Einheit

Das billigste hausgemachte Gerät ist eine Wärmepumpe einer Klimaanlage. Es ist ratsam, ein Modell zu kaufen, das mit einem Umschaltventil ausgestattet ist. Dank dessen kann die Klimaanlage zum Heizen arbeiten. Andernfalls müssen Sie den Kältemittelkreislauf modifizieren

Außerdem sollten Sie bei der Auswahl einer Klimaanlage auf den Kälteleistungsindex des Geräts achten.

Der Algorithmus zur Herstellung der einfachsten Wärmepumpe hat folgende Form:

Das obere Gehäuse des Geräts wird entfernt und die externe Wärmeaustauschkammer wird demontiert

Dabei ist darauf zu achten, dass die Kältemittelleitungen nicht beschädigt werden.
Dann müssen Sie das äußere Laufrad von der Welle entfernen.
Der Tank ist aus Metall. Seine Länge sollte der Größe der Wärmeaustauschkammer entsprechen und seine Breite wird 100-150 mm größer sein.
Um ein Einfrieren des Kühlers zu verhindern, muss seine Fläche vergrößert werden. Dazu werden je nach Material der Wärmetauschkammer an den Rändern zusätzliche Aluminium- oder Kupferplatten verbaut.
Der aufgerüstete Kühler wird in den Tank eingebaut, der dann mit einem dichten Deckel verschlossen werden muss.
In der letzten Phase werden Schläuche für die Auswahl und Zufuhr von Kühlmittel an die Armaturen angeschlossen, Umwälzpumpen werden angeschlossen

Danach bleibt der Behälter zu füllen und auf Dichtheit zu prüfen.

Dazu werden je nach Material der Wärmetauschkammer an den Rändern zusätzliche Aluminium- oder Kupferplatten verbaut.
Der aufgerüstete Kühler wird in den Tank eingebaut, der dann mit einem dichten Deckel verschlossen werden muss.
In der letzten Phase werden Schläuche für die Auswahl und Zufuhr von Kühlmittel an die Armaturen angeschlossen, Umwälzpumpen werden angeschlossen. Danach bleibt der Behälter zu füllen und auf Dichtheit zu prüfen.

Montagetechnik

Die Montage dieser Art von Ausrüstung erfolgt in mehreren Schritten:

• ein Projekt wird ausgearbeitet;
• Kollektorkommunikationen werden zusammengestellt;
• eine Wärmepumpe ist im System installiert;
• Ausrüstung ist im Haus installiert;
• Kühlmittel wird eingefüllt.

Als nächstes werden wir uns überlegen, wie Sie Schritt für Schritt eine schlüsselfertige Wärmepumpe mit Ihren eigenen Händen installieren.

Wie man ein Projekt macht

Bevor Sie mit der Montage von Kommunikationen dieser Art fortfahren, sollten natürlich alle erforderlichen Berechnungen durchgeführt werden. Die Arbeit des externen Teils des Systems muss vollständig mit der Arbeit des internen koordiniert werden. Berechnungen werden in Abhängigkeit vom ausgewählten Gerätetyp durchgeführt. Für horizontale Kollektoren werden sie wie folgt ausgeführt:

• Die Menge des benötigten Frostschutzmittels wird ermittelt. In diesem Fall wird die Formel Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t) verwendet, wobei Qo die Wärmeleistung der Quelle, t die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf ist. Der Qo-Parameter wird als Differenz zwischen der Pumpenleistung und der zum Erwärmen des Kältemittels verwendeten elektrischen Leistung berechnet.
• Die erforderliche Kollektorlänge wird ermittelt. Die Berechnungsformel sieht in diesem Fall so aus: L = Qo / q, wobei q die spezifische Wärmeabfuhr ist. Der Wert des letztgenannten Indikators hängt von der Bodenart des Standorts ab. Bei Ton sind es beispielsweise 20 W pro rm, bei Sand 10 W usw.
• Die für die Kollektorverlegung benötigte Fläche wird ermittelt.Die Berechnung erfolgt in diesem Fall nach der Formel A = L da, wobei da der Rohrverlegeschritt ist.

Die Leistung der Wärmepumpe bestimmt sich ungefähr nach 70 W Wärme pro 1 m2 bei einer Deckenhöhe von 2,7 m. Die Kollektorrohre werden normalerweise in einem Abstand von 0,8 m oder etwas mehr verlegt.

So bauen Sie eine Wärmepumpe zusammen

Diese Art von Ausrüstung ist ziemlich teuer. Der Aufbau einer Wärmepumpe ist relativ einfach. Daher können Sie versuchen, es selbst zu machen. Dieser Vorgang wird wie folgt durchgeführt:

• Ein Kompressor wird gekauft (Ausrüstung einer Klimaanlage ist geeignet).
• Kondensatorgehäuse hergestellt. Dazu wird ein 100-Liter-Edelstahltank halbiert.
• Eine Spule wird hergestellt. Eine Gas- oder Sauerstoffflasche wird mit einem Kupferrohr aus dem Kühlschrank umwickelt. Letztere können mit Aluminium-Lochecken befestigt werden.
• Die Spule wird in den Körper eingebaut, wonach letzterer versiegelt wird.
• Ein Verdampfer wird aus einem Kunststoffbehälter von 80 Litern hergestellt. Darin ist eine Spule aus einem ¾-Zoll-Rohr montiert.
• Wasserleitungen sind mit dem Verdampfer verbunden, um Wasser zu liefern und abzulassen.
• Das System ist mit Kältemittel gefüllt. Diese Operation sollte einem Spezialisten anvertraut werden. Mit ungeschickten Aktionen können Sie nicht nur die zusammengebaute Ausrüstung ruinieren, sondern sich auch verletzen.

Installation der Kollektorkommunikation

Die Technologie für die Installation des Außenkreises der Heizungsanlage hängt auch von ihrem Typ ab. Für einen vertikalen Kollektor werden Brunnen mit einer Tiefe von 20 bis 100 m gebohrt, unter einem horizontalen werden Gräben mit einer Tiefe von 1,5 m durchbrochen, und in der nächsten Phase werden Rohre verlegt. Bäume sollten nicht in der Nähe des horizontalen Kollektors wachsen, da ihre Wurzeln das Stromnetz beschädigen können.Für die Montage der letzteren können Niederdruck-Polyethylenrohre verwendet werden.

Geräteeinbau

Dieser Vorgang wird auf die übliche Weise durchgeführt. Das heißt, Heizkörper werden in den Räumlichkeiten installiert, Leitungen verlegt und an den Kessel angeschlossen. An der Rücklaufleitung sind ein Ausdehnungsgefäß, ein Filter und eine Umwälzpumpe am Bypass montiert. Sie können auch ein "Warm Floor"-System an die Wärmepumpe montieren und anschließen. In der letzten Phase wird die ausgewählte Art von Kühlmittel in die externen und internen Kreisläufe gegossen.

Wie Sie sehen, können Sie Wärmepumpe und Kollektor selbst montieren. Technologisch ist das Verfahren nicht besonders kompliziert. Im Gegensatz zu anderen Arten ähnlicher Ausrüstung ist der Zusammenbau eines solchen Systems, selbst eines horizontalen Typs, jedoch ein körperlich ziemlich mühsamer Vorgang. Das Bohren von Brunnen für vertikale Bohrungen ohne spezielle Ausrüstung ist praktisch unmöglich. Daher ist es möglich, Berechnungen und Arbeiten durchzuführen für die Systemmontage Es lohnt sich immer noch, Fachleute einzustellen. Heute gibt es Unternehmen auf dem Markt, die Geräte wie eine Wärmepumpe schlüsselfertig installieren.

Das Funktionsprinzip der Luft-Wasser-Pumpe

Wie bereits erwähnt, ist die Hauptwärmequelle für Anlagen dieser Art atmosphärische Luft. Die grundlegende Grundlage für den Betrieb von Luftpumpen ist die physikalische Eigenschaft von Flüssigkeiten, beim Phasenübergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand und umgekehrt Wärme aufzunehmen und abzugeben. Durch die Zustandsänderung wird die Temperatur freigegeben. Das System funktioniert nach dem umgekehrten Prinzip eines Kühlschranks.

Um diese Eigenschaften der Flüssigkeit effektiv zu nutzen, zirkuliert ein niedrigsiedendes Kältemittel (Freon, Freon) in einem geschlossenen Kreislauf, dessen Konstruktion Folgendes umfasst:

• Kompressor mit Elektroantrieb;
• ventilatorgeblasener Verdampfer;
• Drosselventil (Expansionsventil);
• Plattenwärmetauscher;
• Zirkulationsrohre aus Kupfer oder Metall-Kunststoff, die die Hauptelemente des Kreislaufs verbinden.

Die Bewegung des Kältemittels entlang des Kreislaufs erfolgt aufgrund des vom Kompressor entwickelten Drucks. Um Wärmeverluste zu reduzieren, sind die Rohre mit einer wärmeisolierenden Schicht aus Kunstkautschuk oder Polyethylenschaum mit einer schützenden Metallbeschichtung bedeckt. Als Kältemittel wird Freon oder Freon verwendet, das bei einer negativen Temperatur sieden kann und bis zu -40 ° C nicht gefriert.

Der gesamte Arbeitsprozess besteht aus den folgenden aufeinanderfolgenden Zyklen:

1. Der Verdampferkühler enthält ein flüssiges Kältemittel, das kühler als die Außenluft ist. Während des aktiven Heizkörperblasens wird Wärmeenergie aus Luft mit niedrigem Potenzial auf Freon übertragen, das siedet und in einen gasförmigen Zustand übergeht. Gleichzeitig steigt seine Temperatur.
2. Das erhitzte Gas gelangt in den Kompressor, wo es sich während des Verdichtungsprozesses noch weiter erhitzt.
3. Der Kältemitteldampf wird in komprimiertem und erwärmtem Zustand in einen Plattenwärmetauscher geleitet, wo der Wärmeträger der Heizungsanlage durch den zweiten Kreislauf zirkuliert. Da die Temperatur des Kühlmittels viel niedriger ist als die des erhitzten Gases, kondensiert Freon aktiv auf den Wärmetauscherplatten und gibt Wärme an das Heizsystem ab.
4. Das gekühlte Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt in das Drosselventil ein, das nur das gekühlte flüssige Niederdruck-Kältemittel zum Verdampfer passieren lässt.Dann wird der ganze Zyklus wiederholt.

Um die Wärmeübertragungseffizienz des Rohrs zu erhöhen, werden Spiralrippen auf den Verdampfer gewickelt. Bei der Berechnung des Heizungssystems, der Auswahl der Umwälzpumpen und anderer Geräte müssen der hydraulische Widerstand und der Wärmedurchgangskoeffizient des Plattenwärmetauschers der Installation berücksichtigt werden.

Videoübersicht des Systemgeräts und seiner Bedienung

h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">Inverter-Wärmepumpen

Das Vorhandensein eines Wechselrichters als Teil der Installation ermöglicht einen reibungslosen Start des Geräts und eine automatische Regelung der Modi in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Dies maximiert die Effizienz der Wärmepumpe durch:

• Erreichen der Effizienz auf dem Niveau von 95-98%;
• Reduzierung des Energieverbrauchs um 20-25 %;
• Minimierung der Belastung des Stromnetzes;
• erhöhen die Lebensdauer der Anlage.

Dadurch wird die Innentemperatur unabhängig von Wetteränderungen stabil auf dem gleichen Niveau gehalten. Gleichzeitig sorgt das Vorhandensein eines Wechselrichters mit automatischer Steuereinheit nicht nur für die Heizung im Winter, sondern auch für die Zufuhr gekühlter Luft im Sommer bei heißem Wetter.

Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass das Vorhandensein zusätzlicher Ausrüstung immer eine Erhöhung ihrer Kosten und eine Erhöhung der Amortisationszeit mit sich bringt.

Wie funktioniert eine thermische Geoeinheit?

Der Betriebsalgorithmus einer Erdwärmepumpe basiert auf der Übertragung von Wärme von einer Quelle mit niedrigem Wärmeenergiepotential auf einen Wärmeträger. Die Erde spielt hier im Sommer die Rolle eines Heizkörpers und ist im Winter eine aktive Wärmequelle.

Bodentemperaturunterschiede helfen, die Gesamtsystemeffizienz zu verbessern und die tatsächlichen Betriebskosten zu senken.

Der Betrieb einer geothermischen Wärmepumpe basiert auf einem Phänomen wie der thermischen Trägheit. Die Temperatur der Erde in einer Tiefe von 6 Metern und darunter entspricht ziemlich genau der durchschnittlichen jährlichen Lufttemperatur in der Region und ändert sich im Laufe des Kalenderjahres nur sehr wenig

In der Praxis tritt das Betriebskühlmittel in die im Erdreich befindliche Rohrleitung ein und erwärmt sich dort um mehrere Grad. Dann gelangt die Zusammensetzung in die Wärmetauschereinheit (oder den Verdampfer) und überträgt die angesammelte Wärmeenergie auf den internen Systemkreislauf.

Das Funktionsprinzip von geothermischen Anlagen ähnelt der Funktionsweise von Kälteanlagen. Deshalb werden einige Arten von Wärmepumpen im Sommer erfolgreich als Klimaanlagen eingesetzt und kühlen mit ihrer Hilfe die Luft in Wohngebäuden.

Das im externen Kreislauf arbeitende Kältemittel wird im Verdampfer erhitzt, in Gas umgewandelt und gelangt in den Kompressor. Dort zieht es sich unter hohem Druck zusammen und wird noch heißer.

Das heiße Gas gelangt in die Kondensationsvorrichtung und gibt Wärmeenergie an das Arbeitskühlmittel des internen Systems ab, das für die Beheizung des Hauses verantwortlich ist. Am Ende des Prozesses kehrt das entwärmte Kältemittel in flüssigem Zustand zum Ausgangspunkt zurück.

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.

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.

Ergebnisse

Zweifellos sind die Kosten einer Wärmepumpe einer Klimaanlage um ein Vielfaches niedriger als bei vorgefertigten Werksoptionen, selbst bei denen, die in China hergestellt werden. Aber hier gibt es viele Nuancen: Sie müssen sich um die Quelle und Menge der zugeführten Wärme kümmern, die Länge der Wärmetauscher (Spulen) richtig berechnen, die Automatisierung installieren, garantierte Leistung bereitstellen usw. Aber wenn Sie in der Lage sind, diese Probleme zu lösen, dann ist es zweifellos von Vorteil. Lassen Sie sich von uns beraten: Im ersten Jahr ist eine Nachheizung sehr wünschenswert, besser ist es, im Sommer Tests und Probeläufe durchzuführen, damit noch Zeit ist, die Anlage vor Beginn der Heizsaison fertig zu stellen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Video stellt das Funktionsprinzip und die Funktionen des Geräts vor:

Als Ergebnis können wir den Schluss ziehen, dass eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe als effektives umweltfreundliches Gerät gilt, das zum Heizen von Häusern bis zu 150 Quadratmetern ausgelegt ist.Die Anordnung einer größeren Fläche kann bereits recht komplexe Ingenieurvermessungen erfordern.

Wenn Sie beim Lesen der bereitgestellten Informationen Fragen haben, stellen Sie diese bitte im Block unten. Wir warten auf Ihre Fragen zum Thema, Geschichten und Fotos über den Bau eines Mini-Wasserkraftwerks mit Ihren eigenen Händen. Ihre Meinung interessiert uns.

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 der Stromrechnungen für den Monat werden bekannt gegeben.

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

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Eine Erdwärmepumpe zum Heizen eines Privathaushalts ist eine gute Möglichkeit, komfortable Wohnbedingungen 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.

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