Selbstbaugerät und Fertigung einer Luft/Wasser-Wärmepumpe

Nuancen der planmäßigen Wartung von Luftwärmepumpen

Damit die Wärmepumpe ihre gesamte Laufzeit erfüllt, ist es von Zeit zu Zeit notwendig, einfache Manipulationen für ihre Wartung vorzunehmen. Der Aktionsplan beinhaltet:

• Rechtzeitige Reinigung der Außeneinheit der Pumpe.Dies betrifft hauptsächlich den Sockel des Ventilators und den Wärmetauscher.
• Geplanter Dichtigkeitstest des Kältemittelkreislaufsystems.
• Ölwechsel in der Kompressoreinheit und Schmierung der beweglichen Teile des Lüfters.
• Stromkabel prüfen.

Sie müssen nicht viel Mühe aufwenden, um diese Aktionen auszuführen, aber sie ermöglichen es Ihnen, die Wärmepumpe für lange Zeit in einwandfreiem Zustand zu halten.

Besitzer von Luft/Wasser-Wärmepumpen haben FORUMHOUSE mitgeteilt, wie viel sie diese Art der Heizung im Winter kostet und ob sie ihre Wahl bereut haben

Der stetige Anstieg der Energiepreise lässt die Eigentümer von Vorstadtimmobilien darüber nachdenken, wie sie die Heizkosten senken können. Eine Möglichkeit besteht darin, ein isoliertes Haus mit minimalem Wärmeverlust zu bauen. Im zweiten Schritt wird eine Niedertemperaturheizung installiert. Die dritte besteht darin, das Kühlmittel mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu erwärmen. Auf den ersten Blick scheint dies eine unangemessen teure Lösung zu sein, und die Luftwärmepumpe wird im Winter ineffizient arbeiten. Ob das stimmt, prüfen wir am Beispiel von FORUMHOUSE-Nutzern, die Wärmepumpen in ihrem Haus installiert haben.

• Heizen im Winter mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe – Mythos oder Realität
• Wie viel Wärme erzeugt eine Luft/Wasser-Wärmepumpe bei Minusgraden?
• Schlussfolgerungen und Empfehlungen

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Hausgemacht aus einem alten Kühlschrank

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe aus einzelnen Kompressoren und Kondensatoren mit eigenen Händen ohne spezielle Ingenieurkenntnisse zusammenzubauen, ist ziemlich schwierig. Aber für einen kleinen Raum oder ein Gewächshaus können Sie einen alten Kühlschrank verwenden.

Die einfachste Luftwärmepumpe kann aus einem Kühlschrank hergestellt werden, indem ein Luftkanal von der Straße hinein verlängert und ein Ventilator an das hintere Gitter des Wärmetauschers gehängt wird

Dazu müssen Sie zwei Löcher in die Vordertür des Kühlschranks bohren. Durch den ersten gelangt Straßenluft in den Gefrierschrank und durch den zweiten unteren wird sie zurück auf die Straße gebracht.

Gleichzeitig gibt es beim Durchgang durch den Innenraum einen Teil der darin enthaltenen Wärme an Freon ab.

Es ist auch möglich, die Kältemaschine einfach mit der Tür nach außen in die Wand und den Wärmetauscher hinten in den Raum einzubauen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Leistung einer solchen Heizung gering ist und viel Strom verbraucht.

Die Raumluft wird durch einen Wärmetauscher an der Rückseite des Kühlschranks erwärmt. Allerdings kann eine solche Wärmepumpe nur bei Außentemperaturen von mindestens plus fünf Grad Celsius betrieben werden.

Dieses Gerät ist nur für die Verwendung in Innenräumen konzipiert.

In einem großen Ferienhaus muss das Luftheizsystem durch Luftkanäle ergänzt werden, die die warme Luft gleichmäßig in allen Räumen verteilen.

Die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe ist denkbar einfach. Es ist notwendig, die externen und internen Einheiten zu installieren und sie dann mit einem Kühlmittelkreislauf miteinander zu verbinden.

Der erste Teil des Systems wird im Außenbereich installiert: direkt an der Fassade, dem Dach oder neben dem Gebäude. Der zweite im Haus kann an der Decke oder Wand platziert werden.

Es wird empfohlen, das Außengerät einige Meter vom Eingang des Hauses entfernt und von den Fenstern entfernt zu montieren. Vergessen Sie dabei nicht das Geräusch, das der Lüfter erzeugt.

Und der interne ist so installiert, dass der warme Luftstrom gleichmäßig im Raum verteilt wird.

Wenn ein Haus mit mehreren Räumen auf verschiedenen Etagen mit einer Luft-Luft-Wärmepumpe beheizt werden soll, müssen Sie ein System von Lüftungskanälen mit Zwangseinspritzung ausstatten.

In diesem Fall ist es besser, ein Projekt bei einem kompetenten Ingenieur zu bestellen, da sonst die Leistung der Wärmepumpe möglicherweise nicht für alle Räumlichkeiten ausreicht.

Stromzähler und Schutzeinrichtung müssen den Spitzenlasten der Wärmepumpe standhalten. Mit einem scharfen Kälteeinbruch vor dem Fenster beginnt der Kompressor um ein Vielfaches mehr Strom zu verbrauchen als gewöhnlich.

Verlegen Sie für einen solchen Lufterhitzer am besten eine separate Zuleitung vom Schaltschrank.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Installation von Rohren für Freon gelegt werden. Selbst die kleinsten Späne im Inneren können die Kompressorausrüstung beschädigen

Hier kann man auf Kupferlötkenntnisse nicht verzichten. Das Nachfüllen von Kältemittel sollte generell einem Fachmann anvertraut werden, um spätere Probleme mit dessen Leckage zu vermeiden.

Was ist eine Wärmepumpe zum Heizen eines Privathauses? Wie funktioniert es?

Ein spezielles Gerät, das der Umgebung Wärme entziehen kann, wird als Wärmepumpe bezeichnet.

Solche Geräte werden als Haupt- oder zusätzliche Methode der Raumheizung verwendet. Einige Geräte arbeiten auch zur passiven Kühlung des Gebäudes – während die Pumpe sowohl für die Sommerkühlung als auch für die Winterheizung verwendet wird.

Als Brennstoff wird die Energie der Umwelt verwendet. Ein solches Heizgerät entzieht Luft, Wasser, Grundwasser usw. Wärme, sodass dieses Gerät als erneuerbare Energiequelle eingestuft wird.

Wichtig! Diese Pumpen benötigen zum Betrieb einen elektrischen Anschluss.Alle thermischen Geräte umfassen einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Kondensator und ein Expansionsventil. Je nach Wärmequelle werden Wasser, Luft und andere Geräte unterschieden.

Das Funktionsprinzip ist dem des Kühlschranks sehr ähnlich (nur der Kühlschrank stößt heiße Luft aus und die Pumpe nimmt Wärme auf).

Je nach Wärmequelle werden Wasser, Luft und andere Geräte unterschieden. Das Funktionsprinzip ist dem des Kühlschranks sehr ähnlich (nur der Kühlschrank stößt heiße Luft aus und die Pumpe nimmt Wärme auf).

Alle thermischen Geräte umfassen einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Kondensator und ein Expansionsventil. Je nach Wärmequelle werden Wasser, Luft und andere Geräte unterschieden. Das Funktionsprinzip ist dem eines Kühlschranks sehr ähnlich (nur der Kühlschrank stößt heiße Luft aus und die Pumpe nimmt Wärme auf).

Die meisten Geräte arbeiten sowohl bei positiven als auch bei negativen Temperaturen, jedoch hängt die Effizienz des Geräts direkt von den äußeren Bedingungen ab (d. h. je höher die Umgebungstemperatur, desto leistungsstärker ist das Gerät). Im Allgemeinen funktioniert das Gerät wie folgt:

1. Die Wärmepumpe kommt mit den Umgebungsbedingungen in Kontakt. Typischerweise entzieht das Gerät dem Erdreich, der Luft oder dem Wasser (je nach Gerätetyp) Wärme.
2. Im Inneren des Geräts ist ein spezieller Verdampfer eingebaut, der mit Kältemittel gefüllt ist.
3. Bei Kontakt mit der Umgebung siedet das Kältemittel und verdampft.
4. Danach tritt das Kältemittel in Form von Dampf in den Kompressor ein.
5. Dort schrumpft es - dadurch steigt seine Temperatur stark an.
6. Danach tritt das erhitzte Gas in das Heizsystem ein, was zur Erwärmung des Hauptkühlmittels führt, das zur Raumheizung verwendet wird.
7. Das Kältemittel kühlt nach und nach ab. Am Ende wird es wieder flüssig.
8. Dann tritt das flüssige Kältemittel in ein spezielles Ventil ein, das seine Temperatur stark senkt.
9. Am Ende tritt das Kältemittel wieder in den Verdampfer ein, wonach der Heizzyklus wiederholt wird.

Foto 1. Das Funktionsprinzip einer Erd-Wasser-Wärmepumpe. Blau bedeutet kalt, rot bedeutet heiß.

Vorteile:

• Umweltfreundlichkeit. Solche Geräte sind erneuerbare Energiequellen, die die Atmosphäre nicht mit ihren Emissionen belasten (während Erdgas schädliche Treibhausgase erzeugt und Strom häufig zum Verbrennen von Kohle verwendet wird, die auch die Luft verschmutzt).
• Gute Alternative zu Erdgas. Eine Wärmepumpe ist ideal für die Raumheizung in Fällen, in denen die Verwendung von Gas aus dem einen oder anderen Grund schwierig ist (z. B. wenn das Haus weit von allen wichtigen Versorgungsunternehmen entfernt ist). Die Pumpe ist im Vergleich zur Gasheizung auch insofern günstig, als für die Installation eines solchen Geräts keine staatliche Genehmigung erforderlich ist (aber beim Bohren eines Tiefbrunnens müssen Sie diese trotzdem einholen).
• Kostengünstige zusätzliche Wärmequelle. Die Pumpe ist ideal als günstige Zusatzstromquelle (am besten im Winter mit Gas und im Frühjahr und Herbst mit einer Pumpe).

Mängel:

1. Thermische Einschränkungen bei Verwendung von Wasserpumpen.Alle thermischen Geräte funktionieren gut bei positiven Temperaturen, während beim Betrieb bei negativen Temperaturen viele Pumpen aufhören zu arbeiten. Dies liegt vor allem daran, dass das Wasser gefriert, was eine Nutzung als Wärmequelle unmöglich macht.
2. Bei Geräten, die Wasser als Wärme verwenden, kann es zu Problemen kommen. Wenn Wasser zum Heizen verwendet wird, muss eine stabile Quelle gefunden werden. Meistens muss dafür ein Brunnen gebohrt werden, wodurch sich die Installationskosten des Geräts erhöhen können.

Aufmerksamkeit! Pumpen kosten normalerweise 5-10 mal mehr als ein Gaskessel, daher kann der Einsatz solcher Geräte, um Geld zu sparen, in einigen Fällen unpraktisch sein (damit sich die Pumpe auszahlt, müssen Sie mehrere Jahre warten).

Optionen für den externen Kreislauf der Wärmepumpe

Der externe Kreislauf kann eine Wärmetauscher-Rohrleitung sein, die aufnimmt Wärme aus einem Brunnen, Boden oder Reservoir. Jede dieser Optionen hat ihre eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile, sowohl während der Installation als auch während des Betriebs. Daher werden wir sie genauer betrachten.

Quelle der thermischen Energie - na ja

Um eine solche Wärmequelle zu nutzen, ist es notwendig, einen Brunnen zu bohren (einen tiefen oder mehrere flache) oder einen vorhandenen zu nutzen. Es wird angenommen, dass 50–60 W Wärmeenergie aus einem laufenden Meter eines Bohrlochs gewonnen werden können. Daher werden für 1 kW Wärmepumpenleistung etwa 20 m Brunnen benötigt.

Außenkreislauf der Wärmepumpe im Brunnen

Vorteil: Der Brunnen nimmt auf der Baustelle nicht viel Platz ein und zeichnet sich durch eine hohe Wärmeübertragung aus.

Nachteil: Ein Brunnen, insbesondere ein tiefer, muss mit Hilfe spezieller Mechanismen oder Maschinen gebohrt werden.

Wärmequelle - Boden auf der Baustelle

In diesem Fall muss das Rohr des äußeren Kreislaufs in einer Tiefe verlegt werden, die die maximale Gefriertiefe in dem Bereich überschreitet. In diesem Fall kann es zwei Verlegemöglichkeiten geben: Entfernen Sie den gesamten Boden in einem bestimmten Bereich und verlegen Sie das Rohr in Zickzackform und füllen Sie dann alles mit Erde, oder Sie können das Rohr in dafür gegrabenen Gräben verlegen.

Wärmepumpe "Grundwasser"

Für 1 kW Wärmepumpenleistung können je nach Verlegetiefe, Dichte und Wassergehalt des Bodens 35-50 m des Kreislaufs benötigt werden. Der Mindestabstand zwischen den Rohren des Kreislaufs beträgt 0,8 m.

Nachteile dieser Art der Außenkontur:

• für seine Platzierung ist eine ausreichend große Fläche erforderlich, auf der später keine Bäume oder Sträucher, sondern nur Rasen, Blumen oder einjährige Pflanzen gepflanzt werden können;
• eine große Anzahl von Erdarbeiten.

Äußere Schleife im Wasser

Eine weitere Option für die Außenkontur besteht darin, dass das Rohr auf dem Boden des nächsten Reservoirs verlegt wird, wenn es sich in der Nähe des Hauses befindet. In diesem Fall sollte der Stausee tief genug sein, um im Winter nicht zufrieren zu können. Aus einem laufenden Meter eines solchen Außenkreislaufs können maximal etwa 30 W Wärmeenergie gewonnen werden (mindestens 30 m Rohr pro 1 kW Wärmepumpenleistung). Damit die auf dem Boden verlegte Rohrleitung nicht aufschwimmt, wird eine Last darauf gelegt - etwa 5 kg pro Laufmeter.

Außenkreislauf der Wärmepumpe im Speicher

Vorteil: Kein Brunnenbohren oder großflächige Erdarbeiten nötig.

Der Hauptnachteil eines solchen externen Kreislaufs besteht darin, dass nicht immer ein geeigneter Speicher in der Nähe des Hauses vorhanden ist.

Das Prinzip und das Funktionsschema einer Wärmepumpe, Typen

Prinzip

Das Design jeder Wärmepumpe sieht 2 Teile vor: extern (nimmt Wärme von externen Quellen auf) und intern (überträgt die entzogene Wärme direkt an das Heizsystem des Raums). Externe erneuerbare Quellen thermischer Energie sind zum Beispiel Erdwärme, Luftwärme oder Grundwasser. Mit diesem Design können Sie die Heiz- oder Kühlkosten für ein Privathaus erheblich senken, da etwa 75% der Energie dank kostenloser Quellen erzeugt werden.

Schema der Arbeit

Die Zusammensetzung der Heizungsanlage umfasst: Verdampfer; Kondensator; ein Auslassventil, das den Druck im System senkt; Druckerhöhungskompressor. Jeder dieser Knoten ist durch einen geschlossenen Kreislauf der Rohrleitung miteinander verbunden, in dem sich das Kältemittel befindet. Das Kältemittel befindet sich in den ersten Zyklen in einem flüssigen Zustand, im nächsten - in einem gasförmigen Zustand. Diese Substanz hat einen niedrigen Siedepunkt und kann sich daher mit der Option einer erdähnlichen Ausrüstung in Gas umwandeln und das Niveau der Bodentemperatur erreichen. Als nächstes tritt das Gas in den Kompressor ein, wo eine starke Kompression stattfindet, was zu einer schnellen Erwärmung führt. Danach gelangt heißer Dampf in das Innere der Wärmepumpe und wird hier bereits direkt zur Raumheizung oder zur Warmwasserbereitung genutzt. Das Kältemittel kühlt dann ab, kondensiert und verflüssigt sich wieder. Durch das Expansionsventil fließt die flüssige Substanz in den unterirdischen Teil, um den Heizzyklus zu wiederholen.

Das Kühlprinzip einer solchen Installation ähnelt dem Heizprinzip, es werden jedoch keine Heizkörper, sondern Gebläsekonvektoren verwendet. Der Kompressor arbeitet in diesem Fall nicht.Kalte Luft aus dem Brunnen gelangt direkt in die Klimaanlage.

Arten von Wärmepumpen

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es? Geräte zeichnen sich durch eine externe Wärmeenergiequelle aus, die im System genutzt wird. Unter den Haushaltsoptionen gibt es 3 Typen.

Boden oder Erde ("Boden-Luft", "Grund-Wasser")

Die Verwendung einer Erdwärmepumpe als Wärmequelle gewährleistet Umweltfreundlichkeit und Sicherheit. Die Kosten für solche Geräte sind hoch, aber ihre Funktionalität ist enorm. Es ist kein häufiger Service erforderlich und eine lange Lebensdauer ist gewährleistet.

Erdwärmepumpen können von zwei Arten sein: mit vertikaler oder horizontaler Installation von Rohrleitungen. Die vertikale Verlegemethode ist kostspieliger, da tiefe Brunnenbohrungen im Bereich von 50 bis 200 Metern erforderlich sind. Bei horizontaler Anordnung werden die Rohre bis zu einer Tiefe von etwa einem Meter verlegt. Um die Sammlung der erforderlichen Wärmeenergiemenge sicherzustellen, sollte die Gesamtfläche der Rohrleitungen die Fläche der beheizten Räumlichkeiten um das 1,5- bis 2-fache überschreiten.

Wasserpumpe ("Wasser-Luft", "Wasser-Wasser")

Für südliche Regionen mit warmem Klima sind Wasserinstallationen geeignet. In sonnenerwärmten Gewässern ist die Wassertemperatur in einer bestimmten Tiefe relativ stabil. Es ist vorzuziehen, die Schläuche im Bodengrund selbst zu verlegen, wo die Temperatur höher ist. Ein Gewicht wird verwendet, um Unterwasserpipelines zu fixieren.

Luft (Luft-Wasser, Luft-Luft)

In einer Einheit vom Lufttyp ist die Energiequelle Luft aus der äußeren Umgebung, die in den Verdampferwärmetauscher eintritt, wo sich das flüssige Kältemittel befindet.Die Temperatur des Kältemittels ist immer niedriger als die Temperatur der in das System eintretenden Luft, sodass die Substanz sofort siedet und zu heißem Dampf wird.

Neben klassischen Modellen sind kombinierte Einbaumöglichkeiten gefragt. Solche Wärmepumpen werden mit einer Gas- oder Elektroheizung ergänzt. Bei schlechten klimatischen Bedingungen lässt die Leistung des Heizgerätes nach und das Gerät schaltet auf eine alternative Heizoption um. Ein solcher Zusatz ist besonders relevant für Luft-Wasser- oder Luft-Luft-Anlagen, da diese Typen dazu neigen, die Effizienz zu verringern.

Für Regionen mit langen kalten Wintern ist es am zuverlässigsten, geothermische (Erd-)Wärmepumpen zu verwenden. Luftwärmepumpen eignen sich für Gebiete mit mildem Südklima. Auch bei der Installation von Geräten, die Erdenergie nutzen, sollten die Eigenschaften des Bodens berücksichtigt werden. Die Produktivität der Wärmepumpe ist in Lehmböden viel höher als in Sandböden. Außerdem ist die Tiefe der Rohrleitungen wichtig, die Rohre müssen in kalten Perioden tiefer als der Gefrierpunkt des Bodens verlegt 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.

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

Wärmepumpe von der Klimaanlage

Moderne Split-Systeme, insbesondere vom Invertertyp, erfüllen erfolgreich die Funktionen derselben Luft-Luft-Wärmepumpe. Ihr Problem ist, dass die Arbeitseffizienz mit der Außentemperatur sinkt, auch das sogenannte Winterset spart nicht.

Heimwerker gingen das Problem anders an: Sie bauten eine selbstgebaute Wärmepumpe aus einer Klimaanlage, die die Wärme von fließendem Wasser aus einem Brunnen aufnimmt. Tatsächlich wird nur ein Kompressor von der Klimaanlage verwendet, manchmal ein Innengerät, das die Rolle eines Gebläsekonvektors spielt.

Im Großen und Ganzen kann der Kompressor separat erworben werden. Es muss ein Wärmetauscher zum Erhitzen von Wasser (Kondensator) hergestellt werden. Ein Kupferrohr mit einer Wandstärke von 1–1,2 mm und einer Länge von 35 m wird zu einer Spule auf ein Rohr mit einem Durchmesser von 350–400 mm oder einen Zylinder gewickelt. Danach werden die Windungen mit einer perforierten Ecke befestigt und dann wird die gesamte Struktur in einen Stahlbehälter mit Wasserleitungen gelegt.

Der Kompressor des Split-Systems ist mit dem unteren Eingang des Kondensators verbunden, und das Steuerventil ist mit dem oberen verbunden. Der Verdampfer wird auf die gleiche Weise hergestellt, ein gewöhnliches Plastikfass reicht dafür aus. Übrigens können Sie anstelle von hausgemachten kapazitiven Wärmetauschern werkseitige Plattenwärmetauscher verwenden, dies wird jedoch nicht billig sein.

Die Montage der Pumpe selbst ist nicht allzu kompliziert, aber hier ist es wichtig, die Kupferrohrverbindungen richtig und effizient löten zu können. Um das System mit Freon zu betanken, benötigen Sie außerdem die Dienste eines Meisters, Sie kaufen keine zusätzliche Ausrüstung

Als nächstes folgt die Phase der Einrichtung und Inbetriebnahme der Wärmepumpe, die nicht immer gut verläuft. Möglicherweise müssen Sie viel basteln, um das Ergebnis zu erzielen.

Luft/Wasser-Wärmepumpe – die wahren Fakten

Diese Art von thermischen Geräten sorgt für viele Kontroversen. Die Nutzer teilen sich in zwei Lager auf. Einige glauben, dass zum Heizen eines Hauses nichts Besseres erfunden wurde. Andere glauben, dass sich die Anfangsinvestition aufgrund der hohen Kosten für Wärmepumpen (HP) und der rauen klimatischen Bedingungen in vielen Regionen der Russischen Föderation nicht amortisiert. Es ist rentabler, Geld auf die Bank zu legen und mit den erhaltenen Zinsen das Haus mit Strom zu heizen. Wie immer liegt die Wahrheit in der Mitte. Mit Blick auf die Zukunft werden wir sagen, dass wir in dem Artikel nur über Luft-Wasser-Wärmepumpen sprechen werden. Zunächst ein wenig Theorie.

Eine Wärmepumpe ist eine „Maschine“, die Wärme aus einer minderwertigen Quelle aufnimmt und ins Haus transportiert.

Wärmequellen für eine Wärmepumpe:

• Luft;
• Wasser;
• Erde.

Schematische Darstellung der Wärmepumpe.

Wichtiger Punkt: Die Wärmepumpe erzeugt keine Wärme. Sie pumpt Wärme aus der Außenumgebung zum Verbraucher, aber damit die Wärmepumpe funktioniert, wird Strom benötigt. Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe wird im Verhältnis der gepumpten Wärmeenergie zur verbrauchten Energie aus dem Stromnetz ausgedrückt. Dieser Wert wird Wärmetransformationskoeffizient COP (Coefficient of Performance) genannt. Wenn die technischen Eigenschaften der Wärmepumpe COP = 3 angeben, bedeutet dies, dass die HP dreimal mehr Wärme pumpt, als sie Strom „nimmt“.

Es scheint, dass es hier ist - die Lösung aller Probleme - relativ gesehen, nachdem wir 1 kW Strom in einer Stunde verbraucht haben, erhalten wir in dieser Zeit 3 ​​Kilowattstunden Wärme für das Heizsystem. In der Tat, weilHandelt es sich um eine Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Außeneinheit, die außerhalb des Hauses installiert ist, variiert das Umwandlungsverhältnis für die Heizperiode je nach Außentemperatur. Bei starkem Frost (-25 - -30 °C und darunter) sinkt der COP des Luftauslasses auf eins.

Dies hindert die Bewohner der Vororte daran, Luft-Wasser-Wärmepumpen zu installieren – Geräte, bei denen die gepumpte Wärme zum Erwärmen der Wärmeübertragungsflüssigkeit verwendet wird. Die Leute glauben, dass für unsere Bedingungen - nicht die südlichen Regionen des Landes - Erdwärmepumpen mit einem im Boden vergrabenen Erdwärmetauscher - ein horizontal oder vertikal verlegtes Rohrsystem am besten geeignet sind.

Ist das wahr?

Ich stoße oft auf den Mythos, dass eine Luft-Wasser-Wärmepumpe bei kaltem Wetter ineffizient ist, aber eine Erdwärme-WP ist genau das. Vergleichen Sie den Wärmetransformationskoeffizienten der Geräte im Frühjahr. Der geothermische Kreislauf ist nach dem Winter erschöpft. Nun, wenn die Temperatur dort etwa 0 Grad beträgt. Aber die Luft ist schon warm genug. Der Wärmebedarf sinkt, verschwindet aber im Sommer nicht, weil. Heißes Wasser wird das ganze Jahr über benötigt. Erdwärmepumpen eignen sich hervorragend für Regionen mit strengen Wintern und langen Heizperioden. Für den südlichen Föderationskreis und die Moskauer Region weist der Luft-Wasser-WP einen durchschnittlichen jährlichen COP auf, der mit dem einer Geothermie vergleichbar ist.

Temperaturen von -20 - -25 ° C und darunter sind in der Region Moskau selten und dauern nur wenige Tage. Im Durchschnitt sind die Winter in der Region Moskau durch -7 - -12 ° C und häufiges Auftauen mit Temperaturen von -3 - 0 Grad gekennzeichnet.Daher wird eine Luftwärmepumpe während des größten Teils der Heizperiode mit einem COP in der Nähe von drei Einheiten betrieben.

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.

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.

Aus Röhrchen mit verdünntem Medium

Diese Methode zum Erhitzen der Flüssigkeit kann nicht nur im Sommer, sondern auch im Winter angewendet werden, sie ist eine der schwierigsten. Der Aufstellort des Röhrengerätes sollte nicht schattig, nach Süden ausgerichtet sein. Eine Überhitzung ist nicht zulässig, die Flüssigkeitszirkulation muss von oben nach unten erfolgen.

Sie benötigen die folgenden Werkzeuge:

• Schlüssel.
• Schraubendreher.
• Vorrichtung zum Schweißen von Kunststoffrohren.
• Bohren.

Bauen Sie zuerst einen Rahmen und stellen Sie ihn an den vorgesehenen Montageort, am besten auf das Dach, und befestigen Sie ihn dann beispielsweise mit Ankerbolzen. Schließen Sie dann den Temperatursensor, Luftauslass an. Schließen Sie die Wasserleitung mit frostbeständigen Materialien an.

Fahren wir mit der Installation des Heizelements fort, nehmen Sie ein Kupferrohr und wickeln Sie es mit Aluminiumblech ein und führen Sie es in ein Vakuumrohr aus Glas ein. Setzen Sie eine Befestigungsschale und eine Gummimanschette auf den Boden des Rohrs. Befestigen Sie das Metallende in einem Messingkondensator (Sie können klebriges Fett auf dem Rohr sehen, wischen Sie es nicht ab).

Schließen Sie die Fixierschale, montieren Sie die restlichen Elemente auf ähnliche Weise. Montieren Sie den Montageblock und führen Sie 220 V Strom dorthin.Schließen Sie einen Temperatursensor daran an, einen Luftauslass, obwohl sie feuchtigkeitsbeständig sind, ist es besser, einen Schutzschirm für sie zu installieren, dann schließen wir den Controller an, mit dessen Hilfe das System gesteuert wird, das ist der gesamte Prozess der Solarinstallation Kessel mit eigenen Händen. Programmieren Sie das System für die erforderlichen Parameter und starten Sie es.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Funktionsprinzip des thermischen Luft-Luft-Split-Systems:

Luft/Wasser-Wärmepumpe in der Heizungsanlage eines zweistöckigen Hauses:

Inverter-Klimaanlage oder Luftwärmepumpe – was ist besser?

Luft-Luft-Wärmepumpen sind hocheffiziente Geräte. Sie sind wartungsfreundlich, komfortabel in der Bedienung und wirtschaftlich.

Es gibt jetzt eine große Auswahl solcher Systeme, für jedes Haus können Sie eine Heizungsanlage auswählen. Es ist nur notwendig, seine Leistung richtig zu berechnen, dann wird es viele Jahre effektiv funktionieren.

Was denken Sie über die Effizienz und Machbarkeit des Einsatzes von Luft-Luft-Wärmepumpen? Teilen Sie Ihre Meinung mit, hinterlassen Sie Feedback zur Verwendung von Einheiten und stellen Sie Fragen. Das Kommentarformular befindet sich unten.