Indholdet af artiklen
- Varmepumper og geotermiske klimaanlæg
- Termisk energi med lavt potentiale. Driftsprincip
- Moderne varmepumper
- Top seks spørgsmål om varmepumper
- Hvad er et geotermisk system i et privat hus
- Hvor effektiv er pumpen
- Indstillinger for placering af varmeveksler
- Udstyr service
- Hvor meget koster det at producere energi ved hjælp af denne metode?
- Med hvilke myndigheder skal du koordinere installationen af sådanne enheder
- Producenter af varmepumpe
- Varmepumper fremstillet i Europa
- Russiske producenter af varmepumper
- Varmepumper fremstillet i Kina
Er det realistisk at reducere omkostningerne til opvarmning af et landsted op til 70%? Svaret kan findes i en meget usædvanlig energikilde – jordens tarm. Vi vil fortælle dig om design og princip for drift af varmepumper samt hjælpe dig med at tage det rigtige valg af varmesystem.
Den konstante stigning i energipriser giver en fremragende grund til at tænke på mere moderne og økonomiske måder at generere varme og varmt vand på. I dag er der allerede snesevis af innovative måder at udstyre effektive opvarmningsordninger på, hvilket gør det helt gratis..
Varmepumper og geotermiske klimaanlæg
Næsten en fjerdedel af den energi, der genereres i verden i dag, er miljøvenlig, og en ottendedel opnås uden at brænde biologiske masser. Den mest effektive og praktisk taget uudtømmelige energikilde kan med rette betragtes som en ressource skjult i dybden af vores planet – geotermisk varme. Det er bemærkelsesværdigt, at energioverførselsretningen kan vendes: i den varme sæson kan jorden effektivt absorbere varme. Denne tovejs-proces omtales almindeligvis som geotermisk konditionering..
Til opsamling og konvertering af varmeenergi bruges specielle installationer – de såkaldte varmepumper. På grund af deres høje effektivitet og lave energiforbrug under drift bliver de mere og mere populære..
Selve ideen om driften af sådanne installationer er langt fra ny. I 1850’erne var den første prototype til masseproduktion allerede designet og patenteret. Ideen om Lord Kelvin på det tidspunkt fandt ikke praktisk anvendelse på grund af det faktum, at begrebet energikrise stadig var ukendt, men efter næsten et århundrede begyndte Robert C. Webber med succes at anvende sådanne systemer i hverdagen og industrien. Det er slående, at i 1931 blev geotermisk opvarmningsteknologi baseret på drift af varmepumper brugt i den berømte Empire State Building. I Rusland og i det post-sovjetiske rum er der blevet anvendt geotermiske energikilder siden Sovjetunionens tid, og industrikomplekser gør det muligt at fremstille det nødvendige udstyr uden at involvere udenlandske partnere.
Termisk energi med lavt potentiale. Driftsprincip
Den anden regel i termodynamik siger, at overførslen af termisk energi kun er mulig fra et mere opvarmet legeme til et mindre opvarmet. Men hvis et stof med varierende fysiske egenskaber anbringes mellem to medier med en lille temperaturforskel, kan det tjene som et mellemled, der kan vende den naturlige proces med varmeoverførsel. Kæden for sådanne transformationer udføres under drift af varmepumpen. Ved stærk komprimering af gasser frigives en stor mængde varme, og selve gassen afkøles og omdannes til en flydende tilstand. Dette kaldes komprimering, og slutresultatet af denne proces er varme i hjemmet. For at gentage komprimeringscyklussen på ubestemt tid anvendes et kølemedium med et meget lavt kogepunkt som gas. Det kan returneres til gasform under fordampning ved temperaturer op til + 10 ° C. Termisk energi med lavt potentiale udvindes som regel fra jorden under frysedybden, men kan fås på anden måde. Generelt er princippet om drift af en varmepumpe direkte modsat princippet for en køleenhed, skønt den er baseret på identiske processer..
Moderne varmepumper
Sådanne systemer, der bruges i den moderne verden, er mere avancerede end deres forgængere. Komplekse gasforbindelser bruges som kølemiddel, alle konstruktionselementer og aktuatorer er lavet med en stor margin på slidstyrke og pålidelighed. Udviklingen af præcisionsteknologi har gjort det muligt at genskabe geotermiske installationer i miniature. Bærbare varmepumper kan ikke skelnes fra deres industrielle fætre, mens lave priser og stigende konkurrence gør enhederne tilgængelige for en lang række forbrugere..
Et træk ved varmepumper, der adskiller dem fra traditionelle opvarmningsanordninger, er evnen til at arbejde i et klart defineret område af udetemperaturer, der bestemmes af kølemidlets fysiske egenskaber og systemtypen. Luftvarmepumper kan udtrække varmeenergi fra luft ved positive temperaturer, men fungerer dårligt ved negative temperaturer. Jordkildepumper er i stand til at opvarme et hus selv i svær frost, men deres anvendelse i efterår-vinterperioden er ikke altid berettiget. For hver klimazone foretages valg af udstyr individuelt. I husholdningen anbefaler en kombination af forskellige typer enheder sig selv på den bedste måde.
Top seks spørgsmål om varmepumper
Selvom varmepumper er blevet almindeligt kendte, er der mange mennesker, der ofte sætter spørgsmålstegn ved deres økonomiske fordele. Der er dog kun seks spørgsmål, hvor svarene giver et komplet billede af fordelene ved varmepumper..
Hvad er et geotermisk system i et privat hus
I et landsted optager systemet så meget plads, som et almindeligt gas-kedelrum ville tage. Installationen kan opdeles i to dele: synlig og skjult. Ejeren har funktionelle elementer i syne: varme- og cirkulationspumper, rørsystemer, vandhaner, filtre, måleinstrumenter og automatisering. Den primære varmeveksler, der er skjult dybt under jorden, forbliver skjult for menneskelige øjne. Systemet er helt stille og kan installeres selv udendørs. Montering og idriftsættelse kan udføres uafhængigt, men hvis du ønsker det, kan du kontakte et specialiseret installationsfirma, en komplet vifte af tjenester koster fra $ 1000.
Hvor effektiv er pumpen
For at sikre et behageligt klima i opholdsrum er en vandtemperatur i varmekredsen på 40-45 ° C tilstrækkelig. Hvis gaskedler opvarmer overskydende vand, og deres automatisering er designet til et meget bredere temperaturområde, når det udløses, opretholder varmepumper en konstant temperatur og arbejder kontinuerligt. Hvis lokalerne er lukkede og kun periodisk ventileret, kan du være sikker på, at temperaturen inde i dem når 30 grader. Med brugen af mere kraftfulde installationer bliver det muligt både at have rindende varmt vand til husholdningsbehov og at varme svømmebassiner..
Indstillinger for placering af varmeveksler
Mange mennesker, der står overfor TRP-systemer, er interesseret i placeringen af den primære varmeveksler. Det kan placeres op til tre meter under jorden og har en vandret retning. På samme tid graves der en dyb pit i området, der støder op til huset, hvor varmevekslerens ringformede spole er placeret.
Moderne systemer er også i stand til at arbejde med et lodret arrangement af det primære kredsløb. Denne mulighed er mere at foretrække med hensyn til at bevare det personlige plots landskab, skønt den kræver ekstra udstyr – højtrykscirkulationspumper. Med det lodrette arrangement af det primære kredsløb bores der tre brønde i området, hvis dybde i nogle tilfælde kan nå 100 m. En rørledningssløjfe (sonde) anbringes i brønden, som er forbundet til et fælles reservoir. Boring af brønde kan ikke udføres uden specielt udstyr, og derfor bør man ty til hjælp fra fagfolk. Omkostningerne ved en sådan service afhænger af arbejdsbetingelserne og dybden af boring, men du bør ikke regne med mindre end $ 450 pr. Enhed for en brønd..
Udstyr service
Princippet for drift og design af automatiseringssystemer i varmepumper er meget forskellige fra deres modparter, der bruges i tandem med gasudstyr. Det er også kendetegnet ved høj teknisk kompleksitet og en række funktionelle enheder: fordampere, kompressorer og mellemvarmeudvekslingssystemer. På trods af den åbenlyse kompleksitet kræver varmepumper ikke vedligeholdelse under drift. Det eneste element, der udsættes for stærkt slid, er kompressoren, der har en levetid på over 30 år og er let at udskifte. Selve den fabriksmonterede pumpe kan fungere op til hundrede år uden planlagte reparationer. Automatiseringssystemet kræver heller ikke særlig vedligeholdelse og styres let via en enkelt digital controller.
Hvor meget koster det at producere energi ved hjælp af denne metode?
Varmesystemer baseret på varmepumper er kendetegnet ved ekstremt lavt energiforbrug. Med den største temperaturforskel i de primære og sekundære varmevekslere producerer systemet en termisk effekt, der er tre gange større end den forbrugte elektriske strøm. Med en minimum temperaturforskel mellem luft og varmekilde (op til 12-14 grader) vil energiforbruget være syv gange mindre end mængden af produceret varme. Hvis forbrugeren ønsker at gå længere, sikre fuld autonomi af systemet og undgå materialeromkostninger til elektricitet, kan du ty til at bruge solenergi: en 3 kW installation er kompakt og kræver ikke store økonomiske investeringer.
Med hvilke myndigheder skal du koordinere installationen af sådanne enheder
Installation af varmepumpen kræver ingen særlige tilladelser eller konstruktionsdokumentation. Den eneste undtagelse kan være kommercielle anlæg og kommunale institutioner, hvis udstyr med sådan opvarmning skal ledsages af miljøoverholdelsesbeviser og attester for det anvendte udstyr. Heldigvis er varmepumper af enhver type miljøvenlige og overholder alle industrielle og husholdnings sanitetsstandarder..
Producenter af varmepumpe
De globale og hjemmemarkeder for varmepumper udvikler sig aktivt, hvilket skaber høj konkurrence og konkret prisdumping. Det betyder ikke, at nogle producenter har absolut overlegenhed over andre: hver har sine egne fordele og ulemper. Det er dog muligt at opdele hardwaremarkedet i tre segmenter..
Varmepumper fremstillet i Europa
En af de største leverandører af geotermisk udstyr er Europa, hvor sådanne installationer er blevet brugt i meget lang tid, og teknologien til deres fremstilling er omhyggeligt udviklet. Der er ingen særlige forskelle mellem europæiske mærker, bortset fra at nogle virksomheder bestræber sig på at gøre installationer mere kompakte og støjsvage. De tekniske egenskaber ved varmepumper fra det schweiziske selskab NIBE er perfekt kombineret.
Fordelene ved denne producent inkluderer lang erfaring med masseproduktion af opvarmningsudstyr. Virksomheden specialiserer sig netop i oprettelse og forbedring af installationer, der fungerer på miljøvenlige energikilder. Siden 1949 har NIBE erhvervet over tyve af de største producenter af præcisionsudstyr i Europa, Asien og Nordamerika. Dette gjorde det muligt for virksomheden at levere sine enheder den længste levetid på grund af brugen af komponenter fra verdens mest berømte producenter. Men prisen for en sådan anskaffelse vil være passende: fra 7 tusind euro for en pumpe med en termisk effekt på 5 kW.
Russiske producenter af varmepumper
Det russiske marked går også fremad. På bare et par årtier dukkede de op og udviklede flere store virksomheder, der specialiserede sig i produktion af varmepumper..
De største og mest forbedrede produkter er PEA, ALTAL og Henk. Hovedfunktionen hos den indenlandske producent er det bedste forhold mellem pris og kvalitet. Forudsat at udstyret har en levetid på 50 år og giver garanti og service, vil pumpe med lav effekt have en pris i området 2,6-3,7 tusind dollars.
De fleste russiske virksomheder producerer udstyr under udenlandske patenter og franchiser, og dette giver en garanti for, at udstyret er af høj kvalitet og egnet til brug i hjemlige forhold.
Varmepumper fremstillet i Kina
Varmepumper fremstillet i Kina har de laveste omkostninger. Der er ingen fremstillingsvirksomheder som sådan i Kina: hver pumpe har et smalt modelinterval, der kaldes en kort forkortelse.
Et kendetegn ved kinesiske producenter er en meget lav pris og tvivlsom kvalitet. Således vil en varmepumpe med en brugbar effekt på 12 kW koste 1100-1300 $ eksklusiv told og transportomkostninger. Hvad angår produktkvaliteten er det umuligt at give en entydig konklusion: Nogle enheder arbejder i et år og mislykkes, men der er dem, der fortsat genererer varme i 5 eller 7 år. Heldigvis har kinesiske pumper et blokdesign, og alle komponenter kan let udskiftes..
I løbet af det næste årti siger mange energiselskaber, at 95% af husholdningsopvarmningsudstyret vil være varmepumper. Dette letter det ved deres sikkerhed og uhøjtidelighed såvel som menneskehedens voksende ønske om at bevare naturressourcer. Stadig er hovedargumentet den konstant voksende pris på gas og elektricitet, der tvinger forbrugerne til at se efter alternative, billigere opvarmningsmuligheder..
kan jeg spare på min energiregning ved at bruge en varmepumpe i stedet for et almindeligt varmesystem?
Kan du forklare, hvordan en varmepumpe fungerer, og hvor meget det koster at opvarme et hus med en varmepumpe?