Опалення тепловим насосом заміського будинку-принцип роботи, проектування теплового насоса

Опалення будинку тепловим насосом

Що випускається нами тепловий насос - це готовий виріб, призначене для опалення будинку з постійним, комфортним проживанням. Розмір його Ш600мм - Г650мм - В1170мм. Насос має електричний кабель, для підключення його до однофазної або трифазної мережі (індивідуально). На верхній кришці теплового насоса є чотири трубки з сантехнічної різьбленням - дві для підключення холодного контуру до них приєднується труба, укладена в землю або водойму, інші такі ж дві трубки, для гарячого контуру (підключаються до гребінки опалення - теплі підлоги, батареї або фанкойли) . На передній панелі блок автоматики з напівпрозорої кришкою (блок управління теплового насоса). через яку видно цифри поточних температур в обох контурах.

Тепловий насос - принцип роботи

Система опалення на базі теплового насоса складається з трьох замкнутих контурів, по яких циркулює незамерзаюча рідина. Зовнішній контур (збирає тепло навколишнього середовища), контур в самому тепловому насосі і внутрішній контур (наприклад, теплі підлоги). Незамерзайка тече по контуру, який покладений в грунт або водойму надходить до теплового насосу. Проходячи через випарник теплового насоса незамерзайка віддає 4-7 град. З холодоагенту (від чого він закипає і переходить в газоподібний стан) з низькою температурою кипіння -10 град. З і охолоджена йде знову в земляний контур. За годину по колектору протікає 2-3 куб.м незамерзаючої рідини, які земля нагріває на 5-7 град. С.

Формулу для розрахунку теплової потужності в ГКал / год можна представити у вигляді:

Q = (T1 - T2) * витрата теплоносія (м3 / год) / 1000, де T1 - Т2 - різниця температур в градусах Цельсія.

Компресор, стискаючи пари фреону, збільшує його температуру до 80-100 ° С і виштовхує їх в конденсатор. У конденсаторі холодоагент віддає тепло у внутрішній контур опалення і переходить з газоподібного в рідкий стан. І процес повторюється знову.

Тепер розглянемо принцип роботи теплового насоса на конкретному прикладі. Припустимо, що у нас є ділянка 6-12 соток, (у кого-то набагато більше), на якій стоїть будинок (100-250кв.метров). Газа на ділянці немає (і цілком ймовірно не буде, якщо чесно, я переконаний - ВІН НЕ ПОТРІБЕН!), Але зате є електрика і, причому його трохи (3-5 кВт). Можу відповідально заявити, що для повноцінного (!) Проживання в будинку 100 кв. метрів (якщо будинок теплий 150кв. метрів!), з огляду на всі електричні прилади, достатньо .... увагу ... 2 (два кВт.) Це зовсім не означає, що він включиться восени, а виключиться навесні! Причому це не якийсь компроміс з незручностями, а дуже комфортне. в сенсі опалення, проживання. Мені, наприклад, дуже подобається, коли температура в будинку взимку + 23 град.

Розглянемо варіант, коли ми хочемо взяти тепло землі. Це найефективніший і необтяжливий при тривалій експлуатації варіант. До його великим плюсів можна віднести можливість практично безкоштовного охолодження Вашого будинку влітку.

Припустимо, що на ділянці у Вас ще нічого не посаджено, тому Ви можете провести земляні роботи. Так ось на Вашій ділянці ми закопуємо трубу - звичайну, поліетиленову тонкостенную трубу (діаметром 40мм). На кожен кв. метр нашого будинку ми повинні закопати трубу, довжиною 5 погонних метрів, тобто при площі будинку в 100кв. м довжина труби буде 500 метрів. Ви подумали, що багато. Але насправді це легко здійсненне завдання. Укладати трубу земляного колектора слід змійкою і не ближче 2.5 - 3 м від будівель, в іншому випадку отримаємо під ними «вічну мерзлоту». Контур укладаємо на глибину 1.20-1.40м від поверхні землі. Відстань по осях 0,9-1м.

Якщо змійку контурів буде перетинати, наприклад, каналізаційна труба, її можна укласти кілька глибше. Контур на неї глобального впливу робити не буде. Температура землі на цій глибині в кінці опалювального сезону може бути 0 або -1 максимум. Трубу укладаємо бухтами по 100 - 200 метрів, поєднуючи її муфтами. Муфти закопуємо після опресування всієї труби. І два кінця цієї самої труби ми підключаємо до холодної стороні теплового насоса. Тепер заповнюємо нашу трубу незамерзаючої рідиною (етиленгліколь) в народі - тосолом, антифризом. Для влаштування земляного контуру необхідна «ГОСТІВСЬКА труба» з ПНД (поліетилен низького тиску) для холодної води (продається в бухтах по 100-200 м, вартість 35 руб. Метр), товщина стінки 2.3 мм, на максимальний тиск 6 атм. Все, тепер переходимо до хати!

Дуже важливо!

Опалюючи будинок тепловим насосом найкраще всередині будинку влаштувати теплі підлоги. Можна звичайно використовувати традиційні батареї, але тоді розмір їх повинен бути в три рази більше, ніж зазвичай (погодьтеся не дуже зручно). Можна використовувати і комбіновану схему. Наприклад, теплі підлоги + якщо є еркер або велике скління - батареї.

Тепла підлога зручний ще тим, що середня температура підлоги становить плюс 27 градусів, що дуже комфортно для ніг. Для пристрою теплої підлоги використовується пластикова труба з «зшивна» поліетилену діаметром 16- 20 мм (ціна 45-55 руб. За метр), яка укладається для кожного приміщення окремо. Потім все початку і кінці цих трубок з`єднуються разом через колектор і у нас знову на виході два кінця, які ми підключаємо вже до гарячої стороні теплового насоса. І знову все трубки, тепер уже теплої підлоги, заповнюємо тим же етиленгліколь!

Тепер йдемо до нашого теплового насосу і включаємо його. Що ж відбувається?

При включенні теплонасос тестує живильну його мережу 380 В або 220 В. Потім включається циркуляційний насос холодного контуру і тестується температура в ньому. Якщо температура не нижче -15 град. дозволяється включення гарячого циркуляційного насоса. Якщо температура минає носія не висока (тобто в приміщенні прохолодно) відбувається пуск компресора через 5 хвилин після команди контролера. Точність підтримки 1 град. При нагріванні приміщень до заданої температури, холодний контур "зупиняється", а гарячий циркуляційний насос працює постійно, що дозволяє зчитувати температуру носія.

Протягом усього літа Ваш ділянку прогрівав термоядерний реактор в отличном состоянии (працює мільярди років і ще стільки ж пропрацює - це Сонце) і температура на глибині закопаною нами труби до кінця літа становить 12-16 градусів. Земля набрала тепло від сонця. За зиму земля остигає поступово і до початку весни температура землі вже становить +1 -1 градус.

По трубі в землі в сезон опалення циркулює етиленгліколь (за допомогою малопотужного циркуляційного насоса). Тепловий насос, проганяючи по контуру, покладеному в землю теплоносій, намагається охолодити землю, але робить це вкрай повільно. Наприклад, в кінці зими він відправляє в земляний контур -5, а звідти, пройшовши півкілометра, повертається 0, ми знову туди -5, і знову 0 назад. А труба-то діаметром 40мм! і проток великий, так що виходить, що земля це велика кількість рідини нагріває на 5 градусів. Ось це-то тепло тепловий насос переносить в позитивний вектор температур і перетворює в температуру 50-70 градусів (для гарячого водопостачання) і до 40 градусів (для теплих підлог). Оптимально в теплі підлоги відправляємо 35 градусів, а повертається, при цьому нагріваючи наш будинок, 27 градусів. Ми туди знову 35, а назад знову 27.

Ось і весь принцип роботи теплового насоса!

Ну а якщо у Вас немає можливості закопувати контур або великий будинок на маленькій ділянці, то можливо інше, гідне уваги, рішення. Ви буріте на ділянці дві свердловини, не ближче 15 метрів один від одного (для водопостачання Вам все одно одна буде потрібно). Тепловий насос відбирає 4-5 градусів у жене зі свердловини води, температура її завжди стабільна (7-8 градусів) і не змінюється. Охолоджує і потім скидає її в інший колодязь або в зливову каналізацію або водойму або .... Коефіцієнт при цьому способі залишається високим, навіть враховуючи додаткове споживання електрики зануреним насосом. Є ще й інші способи, які використовуються при опаленні будинку тепловим насосом, але всі вони дуже індивідуальні для конкретного будинку.

Якщо Ви ще не поставили собі в будинок тепловий насос, не втрачайте час, робіть заявку заздалегідь! Подивіться наші об`єкти, де вже встановлені теплові насоси Henk різної потужності, в залежності від розмірів і типів заміських будинків. Опалення будинку тепловим насосом дозволяє легко підібрати оптимальне рішення саме для Вашої оселі.