Umwälzpumpen für Heizungsanlagen Technische Daten


Arten von Wärmepumpendesigns

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
Der Typ der Wärmepumpe wird üblicherweise durch einen Ausdruck bezeichnet, der das Ausgangsmedium und den Wärmeträger des Heizsystems angibt.
Es gibt folgende Sorten:

  • ТН "Luft - Luft";
  • ТН "Luft - Wasser";
  • TN "Boden - Wasser";
  • TH "Wasser - Wasser".

Die allererste Option ist ein herkömmliches Split-System, das im Heizmodus arbeitet. Der Verdampfer wird im Freien montiert und eine Einheit mit einem Kondensator wird im Haus installiert. Letzterer wird von einem Ventilator geblasen, wodurch dem Raum eine warme Luftmasse zugeführt wird.

Wenn ein solches System mit einem speziellen Wärmetauscher mit Düsen ausgestattet ist, wird der HP-Typ "Luft-Wasser" erhalten. Es ist an eine Warmwasserbereitung angeschlossen.

Der Hochdruckverdampfer vom Typ "Luft-Luft" oder "Luft-Wasser" kann nicht im Freien, sondern im Abluftkanal aufgestellt werden (er muss gezwungen werden). In diesem Fall wird der Wirkungsgrad der Wärmepumpe um ein Vielfaches erhöht.

Wärmepumpen vom Typ "Wasser-zu-Wasser" und "Boden-zu-Wasser" verwenden einen sogenannten externen Wärmetauscher oder, wie es auch genannt wird, einen Kollektor, um Wärme zu entziehen.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Schematische Darstellung der Wärmepumpe

Dies ist ein Rohr mit langer Schleife, normalerweise aus Kunststoff, durch das ein flüssiges Medium um den Verdampfer zirkuliert. Beide Arten von Wärmepumpen stellen das gleiche Gerät dar: In einem Fall wird der Kollektor am Boden eines Oberflächenreservoirs und im zweiten Fall in den Boden eingetaucht. Der Kondensator einer solchen Wärmepumpe befindet sich in einem Wärmetauscher, der mit dem Warmwasserheizsystem verbunden ist.

Der Anschluss von Wärmepumpen nach dem Schema "Wasser - Wasser" ist wesentlich weniger aufwendig als der nach "Boden - Wasser", da keine Erdarbeiten durchgeführt werden müssen. Am Boden des Reservoirs ist das Rohr spiralförmig verlegt. Für dieses Schema ist natürlich nur ein Reservoir geeignet, das im Winter nicht zu Boden gefriert.

Es ist Zeit, ausländische Erfahrungen gründlich zu studieren

Fast jeder kennt heute Wärmepumpen, die in der Lage sind, der Umgebung Wärme für die Beheizung von Gebäuden zu entziehen, und wenn nicht vor langer Zeit, stellte ein potenzieller Kunde normalerweise die verwirrte Frage „Wie ist das möglich?“. Nun die Frage „Wie ist das richtig? ? "

Die Antwort auf diese Frage ist nicht einfach.

Auf der Suche nach Antworten auf die zahlreichen Fragen, die sich bei der Auslegung von Heizsystemen mit Wärmepumpen zwangsläufig stellen, ist es ratsam, auf die Erfahrung von Spezialisten in den Ländern zurückzugreifen, in denen Wärmepumpen an Erdwärmetauschern seit langem eingesetzt werden.

Ein Besuch * der amerikanischen Ausstellung AHR EXPO-2008, die hauptsächlich durchgeführt wurde, um Informationen über die Methoden der technischen Berechnung von Erdwärmetauschern zu erhalten, brachte keine direkten Ergebnisse in diese Richtung, aber ein Buch wurde auf der ASHRAE-Ausstellung verkauft Stand, von dem einige Bestimmungen als Grundlage für diese Veröffentlichungen dienten.

Es sollte sofort gesagt werden, dass die Übertragung der amerikanischen Methodik auf heimischen Boden keine leichte Aufgabe ist. Für Amerikaner sind die Dinge nicht die gleichen wie in Europa. Nur sie messen die Zeit in denselben Einheiten wie wir. Alle anderen Maßeinheiten sind rein amerikanisch bzw. britisch. Die Amerikaner hatten besonders Pech mit dem Wärmefluss, der sowohl in britischen thermischen Einheiten pro Zeiteinheit als auch in Tonnen Kälte gemessen werden kann, die wahrscheinlich in Amerika erfunden wurden.

Das Hauptproblem war jedoch nicht die technische Unannehmlichkeit bei der Neuberechnung der in den Vereinigten Staaten angewendeten Maßeinheiten, an die man sich im Laufe der Zeit gewöhnen kann, sondern das Fehlen einer klaren methodischen Grundlage für die Erstellung einer Berechnung im genannten Buch Algorithmus. Routinemäßigen und bekannten Berechnungsmethoden wird zu viel Platz eingeräumt, während einige wichtige Bestimmungen nicht bekannt gegeben werden.

Insbesondere können solche physikalisch verwandten Anfangsdaten zur Berechnung vertikaler Erdwärmetauscher, wie die Temperatur des im Wärmetauscher zirkulierenden Fluids und der Umrechnungsfaktor der Wärmepumpe, nicht willkürlich eingestellt werden, bevor mit Berechnungen in Bezug auf instationäre Wärme fortgefahren wird Übertragung im Boden ist es notwendig, die Beziehungen zu bestimmen, die diese Parameter verbinden.

Das Kriterium für den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist der Umwandlungskoeffizient α, dessen Wert durch das Verhältnis ihrer Wärmeleistung zur Leistung des elektrischen Antriebs des Kompressors bestimmt wird. Dieser Wert ist eine Funktion der Siedepunkte tu im Verdampfer und tk der Kondensation, und in Bezug auf Wasser-Wasser-Wärmepumpen können wir über die Flüssigkeitstemperaturen am Auslass des Verdampfers t2I und am Auslass des Verdampfers sprechen Kondensator t2K:

? = & dgr; (t2 & spplus;, t2K). (einer)

Die Analyse der Katalogeigenschaften von Serienkältemaschinen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen ermöglichte es, diese Funktion in Form eines Diagramms darzustellen (Abb. 1).

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Anhand des Diagramms lassen sich die Parameter der Wärmepumpe bereits in der Anfangsphase des Entwurfs leicht bestimmen. Es ist zum Beispiel offensichtlich, dass, wenn das an die Wärmepumpe angeschlossene Heizsystem ein Heizmedium mit einer Vorlauftemperatur von 50 ° C versorgen soll, der maximal mögliche Umrechnungsfaktor der Wärmepumpe etwa 3,5 beträgt. Gleichzeitig sollte die Temperatur des Glykols am Auslass des Verdampfers nicht unter + 3 ° C liegen, was bedeutet, dass ein teurer Erdwärmetauscher erforderlich ist.

Wenn das Haus über einen warmen Boden beheizt wird, gelangt gleichzeitig ein Wärmeträger mit einer Temperatur von 35 ° C vom Kondensator der Wärmepumpe in das Heizsystem. In diesem Fall kann die Wärmepumpe beispielsweise mit einem Umrechnungsfaktor von 4,3 effizienter arbeiten, wenn die Temperatur des im Verdampfer gekühlten Glykols etwa –2 ° C beträgt.

Mithilfe von Excel-Tabellen können Sie Funktion (1) als Gleichung ausdrücken:

? = 0,1729 • (41,5 + t2I - 0,015 t2I • t2K - 0,437 • t2K (2)

Wenn bei dem gewünschten Umrechnungsfaktor und einem gegebenen Wert der Temperatur des Kühlmittels in dem von einer Wärmepumpe angetriebenen Heizsystem die Temperatur der im Verdampfer gekühlten Flüssigkeit bestimmt werden muss, kann Gleichung (2) dargestellt werden wie:

(3)

Sie können die Temperatur des Kühlmittels im Heizsystem bei den angegebenen Werten des Umwandlungskoeffizienten der Wärmepumpe und der Temperatur der Flüssigkeit am Auslass des Verdampfers nach folgender Formel wählen:

(4)

In den Formeln (2) ... (4) werden die Temperaturen in Grad Celsius ausgedrückt.

Nachdem wir diese Abhängigkeiten identifiziert haben, können wir jetzt direkt zur amerikanischen Erfahrung übergehen.

Methode zur Berechnung von Wärmepumpen

Natürlich ist der Prozess der Auswahl und Berechnung einer Wärmepumpe ein technisch sehr komplizierter Vorgang und hängt von den individuellen Eigenschaften des Objekts ab, kann jedoch grob auf die folgenden Stufen reduziert werden:

Wärmeverluste durch die Gebäudehülle (Wände, Decken, Fenster, Türen) werden ermittelt. Dies kann durch Anwenden des folgenden Verhältnisses erfolgen:

Qok = S * (tvn - tnar) * (1 + Σβ) * n / Rt (W) wobei

tnar - Außenlufttemperatur (° С);

tvn - innere Lufttemperatur (° С);

S ist die Gesamtfläche aller umschließenden Strukturen (m2);

n - Koeffizient, der den Einfluss der Umgebung auf die Eigenschaften des Objekts angibt.Für Räume in direktem Kontakt mit der Außenumgebung durch die Decken n = 1; für Objekte mit Dachboden n = 0,9; befindet sich das Objekt über dem Keller n = 0,75;

β ist der Koeffizient des zusätzlichen Wärmeverlusts, der von der Art der Struktur und ihrer geografischen Lage abhängt. β kann von 0,05 bis 0,27 variieren;

RT - Wärmewiderstand, wird durch folgenden Ausdruck bestimmt:

Rt = 1 / αint + Σ (δі / λі) + 1 / αout (m2 * ° С / W), wobei:

δі / λі ist ein berechneter Indikator für die Wärmeleitfähigkeit von im Bauwesen verwendeten Materialien.

αout ist der Wärmeableitungskoeffizient der Außenflächen der umschließenden Strukturen (W / m2 * оС);

αin - der Wärmeabsorptionskoeffizient der Innenflächen der umschließenden Strukturen (W / m2 * оС);

- Der Gesamtwärmeverlust der Struktur wird nach folgender Formel berechnet:

Qt.pot = Qok + Qi - Qbp, wobei:

Qi - Energieverbrauch zum Erwärmen der Luft, die durch natürliche Lecks in den Raum gelangt;

Qbp ​​- Wärmeabgabe aufgrund der Funktionsweise von Haushaltsgeräten und menschlicher Aktivitäten.

2. Basierend auf den erhaltenen Daten wird der jährliche Wärmeenergieverbrauch für jedes einzelne Objekt berechnet:

Qyear = 24 * 0,63 * Qt. Topf. * ((d * (tvn - tout.) / (tvn - tout.)) (kW / Stunde pro Jahr.) wobei:

tвн - empfohlene Raumlufttemperatur;

tnar - Außenlufttemperatur;

tout.av - der arithmetische Mittelwert der Außenlufttemperatur für die gesamte Heizperiode;

d ist die Anzahl der Tage der Heizperiode.

3. Für eine vollständige Analyse müssen Sie auch die Wärmeleistung berechnen, die zum Erhitzen des Wassers erforderlich ist:

Qgv = V * 17 (kW / Stunde pro Jahr) Wobei:

V ist das Volumen der täglichen Erwärmung von Wasser auf 50 ° C.

Dann wird der Gesamtverbrauch an Wärmeenergie durch die Formel bestimmt:

Q = Qgv + Qyear (kW / Stunde pro Jahr)

Unter Berücksichtigung der erhaltenen Daten wird es nicht schwierig sein, die am besten geeignete Wärmepumpe für die Heizung und Warmwasserversorgung auszuwählen. Darüber hinaus wird die berechnete Leistung als bestimmt. Qtn = 1,1 * Q, wobei:

Qtn = 1,1 * Q, wobei:

1.1 ist ein Korrekturfaktor, der die Möglichkeit anzeigt, die Belastung der Wärmepumpe während des Zeitraums kritischer Temperaturen zu erhöhen.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Nach der Berechnung der Wärmepumpen können Sie die am besten geeignete Wärmepumpe auswählen, die die erforderlichen Mikroklima-Parameter in Räumen mit beliebigen technischen Merkmalen liefert. Und angesichts der Möglichkeit, dieses System in eine Klimaanlage zu integrieren, zeichnet sich ein warmer Boden nicht nur durch seine Funktionalität, sondern auch durch seine hohen ästhetischen Kosten aus.

Formel zum Zählen

Wärmeverlustwege im Haus

Die Wärmepumpe ist in der Lage, die Raumheizung vollständig zu bewältigen.

Um das Gerät auszuwählen, das zu Ihnen passt, müssen Sie die erforderliche Leistung berechnen.

Zunächst müssen Sie den Wärmehaushalt im Gebäude verstehen. Für diese Berechnungen können Sie die Dienste von Spezialisten, einem Online-Rechner oder sich selbst mit einer einfachen Formel nutzen:

R = (k · V · T) / 860worin:

R - Stromverbrauch des Raumes (kW / Stunde); k ist der durchschnittliche Wärmeverlustkoeffizient des Gebäudes: zum Beispiel gleich 1 - ein perfekt isoliertes Gebäude und 4 - eine Baracke aus Brettern; V ist das Gesamtvolumen des gesamten beheizten Raums in Kubikmetern; T ist die maximale Temperaturdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite des Gebäudes. 860 ist der Wert, der erforderlich ist, um das resultierende kcal in kW umzurechnen.

Bei einer Wasser-Wasser-Erdwärmepumpe muss auch die erforderliche Länge des Kreislaufs berechnet werden, der sich im Reservoir befindet. Die Berechnung ist hier noch einfacher.

Es ist bekannt, dass 1 Meter Kollektor etwa 30 Watt ergibt. Mit anderen Worten, 1 kW Pumpenleistung erfordert 22 Meter Rohre. Wenn wir die erforderliche Pumpenleistung kennen, können wir leicht berechnen, wie viele Rohre wir für die Schaltung benötigen.

Berechnung am Beispiel des Wasser-Wasser-Systems

Berechnen wir zum Beispiel ein Haus mit den folgenden Anfangsdaten:

  • beheizte Fläche 300 qm;
  • Deckenhöhe 2,8 m;
  • das Gebäude ist gut isoliert;
  • Die Mindesttemperatur im Winter beträgt -25 Grad.
  • angenehme Raumtemperatur +22 Grad.

Zunächst berechnen wir das beheizte Raumvolumen: 300 qm. x 2,8 m = 840 Kubikmeter

Dann berechnen wir den Wert "T": 22 - (-25) = 45 Grad.

Wir setzen diese Daten in die Formel ein: R = (1 x 840 x 45) / 860 = 43,9 kW / h

Wir haben die erforderliche Wärmepumpenleistung von 44 kW / h erhalten. Wir können leicht feststellen, dass wir für den Betrieb einen Kollektor mit einer Gesamtlänge von mindestens 968 Metern benötigen.

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So für einen gut isolierten Raum mit einer Fläche von 300 qm Geeignet ist eine Pumpe mit einer Leistung von mindestens 44 kW. Wie überall ist es besser, eine Gangreserve von mindestens 10% zu bilden. Daher ist es besser, ein 48-49 kW-Gerät zu kaufen.

Früher oder später werden wir alle alternative Energie nutzen und können heute den ersten Schritt machen. Mit Wärmepumpen senken Sie Ihre Heizkosten, werden unabhängig von Gas- oder Kohleversorgern und erhalten die Ökologie Ihres Heimatplaneten.

Mithilfe dieses Artikels können Sie die Parameter der geothermischen Ausrüstung berechnen, die zu Ihren Räumlichkeiten passen. Vergessen Sie aber nicht, dass Profis ihr Bestes geben werden. Und Sie werden immer jemanden haben, der Sie fragt, ob das System nicht richtig funktioniert.

Sehen Sie sich ein Video an, in dem ein Spezialist die Prinzipien zur Berechnung der Leistung einer Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses ausführlich erklärt:

Wärmepumpentypen

Wärmepumpen werden je nach Energiequelle in drei Haupttypen unterteilt:

  • Luft.
  • Grundierung.
  • Wasser - Die Quelle können Grundwasser und Oberflächengewässer sein.

Für Wasserheizungssysteme, die üblicher sind, werden die folgenden Arten von Wärmepumpen verwendet:

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
Luft-Wasser ist eine Luftwärmepumpe, die ein Gebäude heizt, indem sie Luft von außen durch eine externe Einheit ansaugt. Es funktioniert nach dem Prinzip einer Klimaanlage, nur umgekehrt, und wandelt Luftenergie in Wärme um. Eine solche Wärmepumpe erfordert keine hohen Installationskosten, es ist nicht erforderlich, ein Grundstück dafür zuzuweisen und darüber hinaus einen Brunnen zu bohren. Die Effizienz des Betriebs bei niedrigen Temperaturen (-25 ° C) nimmt jedoch ab und eine zusätzliche Wärmeenergiequelle ist erforderlich.

Das Gerät "Grundwasser" bezieht sich auf Geothermie und erzeugt Wärme aus dem Boden unter Verwendung eines Kollektors, der in einer Tiefe unter dem Gefrierpunkt des Bodens verlegt ist. Außerdem besteht eine Abhängigkeit von der Fläche des Standorts und der Landschaft, wenn sich der Sammler horizontal befindet. Für die vertikale Platzierung müssen Sie einen Brunnen bohren.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
"Wasser-zu-Wasser" wird dort installiert, wo sich ein Gewässer oder Grundwasser in der Nähe befindet. Im ersten Fall wird das Reservoir auf den Boden des Reservoirs gelegt, im zweiten Fall wird ein oder mehrere Brunnen gebohrt, wenn der Bereich des Standorts dies zulässt. Manchmal ist die Grundwassertiefe zu tief, sodass die Kosten für die Installation einer solchen Wärmepumpe sehr hoch sein können.

Jeder Wärmepumpentyp hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Wenn das Gebäude weit vom Stausee entfernt ist oder das Grundwasser zu tief ist, funktioniert "Wasser-zu-Wasser" nicht. "Luft-Wasser" ist nur in relativ warmen Regionen relevant, in denen die Lufttemperatur in der kalten Jahreszeit nicht unter -25 ° C fällt.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine moderne Wärmepumpe ist einem banalen Kühlschrank sehr ähnlich.

Was ist eine Geothermiepumpe oder mit anderen Worten eine Wärmepumpe? Dies ist ein Gerät, das Wärme von der Quelle zum Verbraucher übertragen kann. Betrachten wir das Funktionsprinzip am Beispiel der ersten praktischen Umsetzung der Idee.

Das Funktionsprinzip von Erdwärmepumpen wurde bereits in den 50er Jahren des 19. Jahrhunderts bekannt. In der Praxis wurden diese Prinzipien erst Mitte des letzten Jahrhunderts umgesetzt.

Eines Tages sortierte ein Experimentator namens Weber einen Gefrierschrank aus und berührte versehentlich ein brennendes Kondensatorrohr.Er hatte eine Idee, warum die Hitze nirgendwo hinkommt und keinen Nutzen bringt? Ohne nachzudenken, verlängerte er das Rohr und stellte es in einen Tank zum Erhitzen von Wasser.

Es gab so viel heißes Wasser, dass er nicht wusste, was er damit anfangen sollte. Es war notwendig, weiter zu gehen - wie kann man die Luft mit diesem einfachen System erwärmen? Die Lösung erwies sich als sehr einfach und daher nicht weniger genial.

Heißes Wasser wird spiralförmig durch eine Spule getrieben, und dann bläst ein Ventilator warme Luft um das Haus. Alles Geniale ist einfach! Weber war ein gemessener Mann, und im Laufe der Zeit kam ihm die Idee, wie man ohne Gefrierschrank auskommt. Wir müssen der Erde Wärme entziehen!

Nachdem er Kupferrohre vergraben und mit Freon (dem gleichen Gas, das in Kühlschränken verwendet wird) gepumpt hatte, begann er, Wärmeenergie aus den Tiefen zu erhalten. Wir glauben, dass mit diesem Beispiel jeder das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe verstehen wird.

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Methode zur Berechnung der Leistung einer Wärmepumpe

Zusätzlich zur Bestimmung der optimalen Energiequelle muss die zum Heizen erforderliche Wärmepumpenleistung berechnet werden. Dies hängt von der Höhe des Wärmeverlusts im Gebäude ab. Berechnen wir die Leistung einer Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses anhand eines bestimmten Beispiels.

Hierfür verwenden wir die Formel Q = k * V * ∆T, wobei

  • Q ist der Wärmeverlust (kcal / Stunde). 1 kWh = 860 kcal / h;
  • V ist das Volumen des Hauses in m3 (die Fläche wird mit der Höhe der Decken multipliziert);
  • ∆Т ist das Verhältnis der Mindesttemperaturen außerhalb und innerhalb der Räumlichkeiten während der kältesten Jahreszeit, ° С. Subtrahieren Sie die Außenseite von der Innenseite;
  • k ist der verallgemeinerte Wärmeübergangskoeffizient des Gebäudes. Für ein Backsteingebäude mit Mauerwerk in zwei Schichten k = 1; für ein gut isoliertes Gebäude k = 0,6.

Die Berechnung der Leistung der Wärmepumpe zum Heizen eines 100 Quadratmeter großen Backsteinhauses mit einer Deckenhöhe von 2,5 m mit einem Unterschied von -30º außen nach + 20º innen lautet daher wie folgt:

Q = (100 × 2,5) × (20– (–30)) × 1 = 12500 kcal / Stunde

12500/860 = 14,53 kW. Das heißt, für ein Standard-Backsteinhaus mit einer Fläche von 100 m wird ein 14-Kilowatt-Gerät benötigt.

Der Verbraucher akzeptiert die Wahl des Typs und der Leistung der Wärmepumpe basierend auf einer Reihe von Bedingungen:

  • geografische Merkmale des Gebiets (Nähe zu Gewässern, Vorhandensein von Grundwasser, freies Gebiet für einen Sammler);
  • Merkmale des Klimas (Temperatur);
  • Art und Innenvolumen des Raumes;
  • finanzielle Möglichkeiten.

Unter Berücksichtigung aller oben genannten Aspekte können Sie die beste Auswahl an Geräten treffen. Für eine effizientere und korrektere Auswahl einer Wärmepumpe ist es besser, sich an Spezialisten zu wenden, die detailliertere Berechnungen durchführen und die wirtschaftliche Machbarkeit der Installation der Geräte gewährleisten können.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Wärmepumpen werden seit langem und sehr erfolgreich in Haushalts- und Industriekühlschränken und Klimaanlagen eingesetzt.

Heutzutage werden diese Geräte verwendet, um eine Funktion der entgegengesetzten Art auszuführen - das Heizen des Hauses bei kaltem Wetter.

Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie Wärmepumpen zum Heizen von Privathäusern verwendet werden und was Sie wissen müssen, um alle Komponenten korrekt zu berechnen.

Hauptsorten

Wärmeextraktionssysteme. (Klicken um zu vergrößern)

  • Luft-Luft ist im Wesentlichen eine herkömmliche Klimaanlage;
  • Luft-Wasser - Wir fügen der Klimaanlage einen Wärmetauscher hinzu und heizen das Wasser bereits auf.
  • Erdwasser - wir vergraben den Sammler von den Rohren in den Boden und erhitzen am Auslass das Wasser;
  • Wasser-Wasser - Rohre werden in einem offenen oder unterirdischen Reservoir verlegt und geben Wärme an das Gebäudeheizungssystem ab.

(Eine detaillierte Klassifizierung der Wärmepumpen zum Heizen finden Sie in diesem Artikel).

Beispiel für eine Wärmepumpenberechnung

Wir werden eine Wärmepumpe für das Heizsystem eines einstöckigen Hauses mit einer Gesamtfläche von 70 m² auswählen. m mit einer Standarddeckenhöhe (2,5 m), einer rationalen Architektur und Wärmedämmung der umschließenden Strukturen, die den Anforderungen moderner Bauvorschriften entspricht. Zum Heizen des 1. Quartals.m eines solchen Objekts ist es nach allgemein anerkannten Standards erforderlich, 100 W Wärme zu verbrauchen. Um das ganze Haus zu heizen, benötigen Sie also:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW Wärmeenergie.

Wir wählen eine Wärmepumpe der Marke "TeploDarom" (Modell L-024-WLC) mit einer Wärmeleistung von W = 7,7 kW. Der Kompressor des Geräts verbraucht N = 2,5 kW Strom.

Reservoirberechnung

Der Boden auf dem für den Bau des Sammlers vorgesehenen Gelände ist lehmig, der Grundwasserspiegel ist hoch (wir nehmen den Heizwert p = 35 W / m).

Die Kollektorleistung wird durch die Formel bestimmt:

Qk = W - N = 7,7 - 2,5 = 5,2 kW.

L = 5200/35 = 148,5 m (ungefähr).

Aufgrund der Tatsache, dass es aufgrund eines zu hohen hydraulischen Widerstands irrational ist, einen Kreislauf mit einer Länge von mehr als 100 m zu verlegen, akzeptieren wir Folgendes: Der Wärmepumpenverteiler besteht aus zwei Kreisläufen - 100 m und 50 m lang.

Der Bereich der Site, der dem Sammler zugewiesen werden muss, wird durch die Formel bestimmt:

S = L x A,

Wobei A der Schritt zwischen benachbarten Abschnitten der Kontur ist. Wir akzeptieren: A = 0,8 m.

Dann ist S = 150 x 0,8 = 120 sq. m.

Berechnungen

Wie Sie wissen, nutzen Wärmepumpen freie und erneuerbare Energiequellen: Luft-, Boden-, Untergrund-, Abfall- und Abwasserwärme technologischer Prozesse mit geringem Potenzial, offene, nicht gefrierende Gewässer. Hierfür wird Strom ausgegeben, aber das Verhältnis der Menge der empfangenen Wärmeenergie zur Menge des verbrauchten Stroms beträgt etwa 3 bis 6.

Genauer gesagt können die Quellen für minderwertige Wärme Außenluft mit einer Temperatur von –10 bis + 15 ° C, aus dem Raum entfernte Luft (15–25 ° C), Untergrund (4–10 ° C) und Grundwasser ( mehr als 10 ° C), See- und Flusswasser (0–10 ° С), Oberfläche (0–10 ° С) und tiefer (mehr als 20 m) Boden (10 ° С).

Es gibt zwei Möglichkeiten, um minderwertige Wärme aus dem Boden zu gewinnen: Verlegen von Metall-Kunststoff-Rohren in Gräben mit einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 m oder in vertikalen Bohrlöchern mit einer Tiefe von 20 bis 100 m. Manchmal werden Rohre in Form von Spiralen in Gräben 2 bis 4 verlegt m tief. Dies reduziert die Gesamtlänge der Gräben erheblich. Die maximale Wärmeübertragung vom Oberflächenboden beträgt 50–70 kWh / m2 pro Jahr. Die Lebensdauer von Gräben und Brunnen beträgt über 100 Jahre.

Beispiel für eine Wärmepumpenberechnung

Ausgangsbedingungen: Es ist notwendig, eine Wärmepumpe für die Heizung und Warmwasserversorgung eines zweistöckigen Häuschens mit einer Fläche von 200 m2 zu wählen; Die Wassertemperatur im Heizsystem sollte 35 ° C betragen. Die Mindesttemperatur des Kühlmittels beträgt 0 ° C. Der Wärmeverlust des Gebäudes beträgt 50 W / m2. Lehmboden, trocken.

Zahlung:

Erforderliche Wärmeleistung zum Heizen: 200 * 50 = 10 kW;

Erforderliche Wärmeleistung für Heizung und Warmwasserversorgung: 200 * 50 * 1,25 = 12,5 kW

Zur Beheizung des Gebäudes wurde eine Wärmepumpe WW H R P C 12 mit einer Leistung von 14,79 kW (die nächstgrößere Standardgröße) ausgewählt, die 3,44 kW für die Heizung von Freon verbraucht. Die Wärmeabfuhr von der Oberflächenschicht des Bodens (trockener Ton) q beträgt 20 W / m. Wir berechnen:

1) die erforderliche Wärmeleistung des Kollektors Qo = 14,79 - 3,44 = 11,35 kW;

2) die Gesamtlänge der Rohre L = Qo / q = 11,35 / 0,020 = 567,5 m. Um einen solchen Kollektor zu organisieren, sind 6 Stromkreise mit einer Länge von 100 m erforderlich;

3) bei einem Verlegeschritt von 0,75 m beträgt die erforderliche Fläche des Standorts A = 600 x 0,75 = 450 m2;

4) Gesamtverbrauch an Glykollösung (25%)

Vs = 11,35 3600 / (1,05 3,7 dt) = 3,506 m³ / h,

dt ist die Temperaturdifferenz zwischen der Vor- und Rücklaufleitung, die häufig 3 K entspricht. Die Durchflussrate pro Kreislauf beträgt 0,584 m3 / h. Für das Kollektorgerät wählen wir ein Rohr aus verstärktem Kunststoff der Standardgröße 32 (z. B. PE32x2). Der Druckverlust beträgt 45 Pa / m; der Widerstand eines Stromkreises beträgt ungefähr 7 kPa; Kühlmitteldurchfluss - 0,3 m / s.

Berechnung des horizontalen Wärmepumpenkollektors

Die Wärmeabfuhr von jedem Meter Rohr hängt von vielen Parametern ab: der Verlegetiefe, der Verfügbarkeit von Grundwasser, der Bodenqualität usw. In etwa kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei horizontalen Kollektoren um 20 W / m handelt. Genauer gesagt: trockener Sand - 10, trockener Ton - 20, nasser Ton - 25, Ton mit hohem Wassergehalt - 35 W / m. Die Temperaturdifferenz des Kühlmittels in der Direkt- und Rücklaufleitung des Kreislaufs wird in den Berechnungen üblicherweise mit 3 ° C angenommen. Auf dem Gelände über dem Kollektor dürfen keine Bauwerke errichtet werden, damit die Erdwärme durch Sonnenstrahlung wieder aufgefüllt wird. Der Mindestabstand zwischen den verlegten Rohren sollte 0,7–0,8 m betragen.Die Länge eines Grabens liegt normalerweise zwischen 30 und 120 m. Es wird empfohlen, eine 25% ige Glykollösung als primäres Kühlmittel zu verwenden. Bei den Berechnungen sollte berücksichtigt werden, dass seine Wärmekapazität bei einer Temperatur von 0 ° C 3,7 kJ / (kg K) und seine Dichte 1,05 g / cm3 beträgt. Bei Verwendung von Frostschutzmittel ist der Druckverlust in den Rohren 1,5-mal höher als bei zirkulierendem Wasser. Um die Parameter des Primärkreislaufs der Wärmepumpenanlage zu berechnen, muss die Durchflussrate des Frostschutzmittels bestimmt werden: Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 .t), wobei .t die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf ist Leitungen, die oft gleich 3 K genommen werden, und Qo ist die Wärmeleistung, die von einer Quelle mit niedrigem Potential (Masse) empfangen wird. Der letztere Wert wird als Differenz zwischen der Gesamtleistung der Wärmepumpe Qwp und der zum Erhitzen des Freons P aufgewendeten elektrischen Leistung berechnet: Qo = Qwp - P, kW. Die Gesamtlänge der Kollektorrohre L und die Gesamtfläche des Abschnitts darunter A werden nach folgenden Formeln berechnet: L = Qo / q, A = L · da. Hier ist q die spezifische (von 1 m Rohr) Wärmeabfuhr; da ist der Abstand zwischen den Rohren (Verlegeschritt).

Sondenberechnung

Bei Verwendung vertikaler Bohrlöcher mit einer Tiefe von 20 bis 100 m werden U-förmige Metall-Kunststoff- oder Kunststoffrohre (mit Durchmessern über 32 mm) in diese eingetaucht. In der Regel werden zwei Schlaufen in eine Vertiefung eingeführt und anschließend mit Zementmörtel gefüllt. Im Durchschnitt kann die spezifische Wärmeabgabe einer solchen Sonde gleich 50 W / m sein. Sie können sich auch auf die folgenden Daten zur Wärmeabgabe konzentrieren:

* trockenes Sedimentgestein - 20 W / m;

* steiniger Boden und wassergesättigte Sedimentgesteine ​​- 50 W / m;

* Gesteine ​​mit hoher Wärmeleitfähigkeit - 70 W / m;

* Grundwasser - 80 W / m.

Die Bodentemperatur in einer Tiefe von mehr als 15 m ist konstant und beträgt ca. + 10 ° C. Der Abstand zwischen den Bohrlöchern sollte mehr als 5 m betragen. Bei unterirdischen Strömungen sollten sich die Bohrlöcher auf einer Linie senkrecht zur Strömung befinden. Die Auswahl der Rohrdurchmesser erfolgt anhand des Druckverlustes für den erforderlichen Kühlmitteldurchfluss. Die Berechnung der Durchflussmenge kann für t = 5 ° C durchgeführt werden Berechnungsbeispiel. Die Anfangsdaten sind die gleichen wie bei der obigen Berechnung des horizontalen Kollektors. Bei einer spezifischen Wärmeabfuhr der Sonde von 50 W / m und der erforderlichen Leistung von 11,35 kW sollte die Länge der L-Sonde 225 m betragen. Insgesamt - 6 Strecken zu je 150 m.

Die Gesamtdurchflussrate des Kühlmittels bei .t = 5 ° C beträgt 2,1 m3 / h; Durchflussmenge durch einen Kreislauf - 0,35 m3 / h. Die Kreisläufe weisen die folgenden hydraulischen Eigenschaften auf: Druckverlust im Rohr - 96 Pa / m (Wärmeträger - 25% ige Glykollösung); Schleifenwiderstand - 14,4 kPa; Strömungsgeschwindigkeit - 0,3 m / s.

Amortisation der Wärmepumpe

Wenn es darum geht, wie lange eine Person braucht, um ihr in etwas investiertes Geld zurückzugeben, bedeutet dies, wie rentabel die Investition selbst war. Auf dem Gebiet der Heizung ist alles ziemlich schwierig, da wir uns mit Komfort und Wärme versorgen und alle Systeme teuer sind. In diesem Fall können Sie jedoch nach einer solchen Option suchen, die das Geld zurückgibt, das durch die Reduzierung der Kosten während des Gebrauchs ausgegeben wird. Und wenn Sie nach einer geeigneten Lösung suchen, vergleichen Sie alles: einen Gaskessel, eine Wärmepumpe oder einen Elektrokessel. Wir werden analysieren, welches System sich schneller und effizienter auszahlt.

Das Konzept der Amortisation, in diesem Fall die Einführung einer Wärmepumpe zur Modernisierung des bestehenden Wärmeversorgungssystems, kann, um es einfach auszudrücken, wie folgt erklärt werden:

Es gibt ein System - einen einzelnen Gaskessel, der eine autonome Heizung und Warmwasserversorgung gewährleistet. Es gibt eine Split-System-Klimaanlage, die einen Raum mit Kälte versorgt. Installierte 3 Split-Systeme in verschiedenen Räumen.

Und es gibt eine wirtschaftlichere fortschrittliche Technologie - eine Wärmepumpe, die Häuser heizt / kühlt und Wasser in den richtigen Mengen für ein Haus oder eine Wohnung erwärmt. Es muss ermittelt werden, um wie viel sich die Gesamtkosten der Ausrüstung und die Anschaffungskosten geändert haben, und es muss geschätzt werden, um wie viel die jährlichen Betriebskosten der ausgewählten Gerätetypen gesunken sind. Und um festzustellen, in wie vielen Jahren sich mit den daraus resultierenden Einsparungen teurere Geräte auszahlen.Im Idealfall werden mehrere vorgeschlagene Entwurfslösungen verglichen und die kostengünstigste ausgewählt.

Wir werden die Berechnung durchführen und vyyaski, was ist die Amortisationszeit einer Wärmepumpe in der Ukraine

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Betrachten wir ein konkretes Beispiel

  • Das Haus ist auf 2 Etagen, gut isoliert, mit einer Gesamtfläche von 150 qm M.
  • Wärme- / Wärmeverteilungssystem: Kreislauf 1 - Fußbodenheizung, Kreislauf 2 - Heizkörper (oder Gebläsekonvektoren).
  • Für die Heizung und Warmwasserversorgung (Warmwasser) wurde ein Gaskessel installiert, beispielsweise 24 kW, Zweikreislauf.
  • Klimaanlage aus Split-Systemen für 3 Räume des Hauses.

Jährliche Kosten für Heizung und Warmwasserbereitung

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Max. Heizleistung der Wärmepumpe zum Heizen, kW19993,59
Max. Leistungsaufnahme der Wärmepumpe beim Betrieb zum Heizen, kW7283,18
Max. Heizleistung der Wärmepumpe zur Warmwasserversorgung, kW2133,46
Max. Stromverbrauch der Wärmepumpe während des Betriebs mit Warmwasserversorgung, kW866,12

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

  1. Die ungefähren Kosten für einen Heizraum mit einem 24-kW-Gaskessel (Kessel, Rohrleitungen, Verkabelung, Tank, Zähler, Installation) betragen ca. 1000 Euro. Eine Klimaanlage (One-Split-System) für ein solches Haus kostet etwa 800 Euro. Insgesamt mit der Anordnung des Heizraums, Planungsarbeiten, Anschluss an das Gasleitungsnetz und Installationsarbeiten - 6100 Euro.
  1. Die ungefähren Kosten für die Mycond-Wärmepumpe mit zusätzlichem Gebläsekonvektorsystem, Installationsarbeiten und Anschluss an das Stromnetz betragen 6.650 Euro.
  1. Das Investitionswachstum beträgt: -2-К1 = 6650 - 6100 = 550 Euro (oder etwa 16500 UAH)
  2. Die Reduzierung der Betriebskosten beträgt: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH.
  3. Amortisationszeit Tocup. = 16500/19608 = 0,84 Jahre!

Benutzerfreundlichkeit der Wärmepumpe

Wärmepumpen sind die vielseitigsten, multifunktionalsten und energieeffizientesten Geräte zum Heizen eines Hauses, einer Wohnung, eines Büros oder einer gewerblichen Einrichtung.

Ein intelligentes Steuerungssystem mit wöchentlicher oder täglicher Programmierung, automatischer Umschaltung der saisonalen Einstellungen, Aufrechterhaltung der Temperatur im Haus, Sparmodi, Steuerung eines Nebenkessels, Kessels, Umwälzpumpen und Temperaturregelung in zwei Heizkreisläufen ist am weitesten fortgeschritten. Die Steuerung des Kompressors, des Lüfters und der Pumpen durch den Wechselrichter ermöglicht maximale Energieeinsparungen.

Wärmepumpenbetrieb bei Arbeiten nach dem Grundwasserschema

Der Sammler kann auf drei Arten begraben werden.

Horizontale Option

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
Die Rohre werden in Gräben "Schlange" bis zu einer Tiefe verlegt, die die Tiefe des Bodengefrierens überschreitet (im Durchschnitt - von 1 bis 1,5 m).
Ein solcher Sammler benötigt ein Grundstück mit einer ausreichend großen Fläche, aber jeder Hausbesitzer kann es bauen - es sind keine anderen Fähigkeiten als die Fähigkeit, mit einer Schaufel zu arbeiten, erforderlich.

Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass der Bau eines Wärmetauschers von Hand ein ziemlich mühsamer Prozess ist.

Vertikale Option

Die Reservoirrohre in Form von Schleifen mit der Form des Buchstabens „U“ werden in Bohrlöcher mit einer Tiefe von 20 bis 100 m eingetaucht. Bei Bedarf können mehrere solcher Bohrlöcher gebaut werden. Nach der Installation der Rohre werden die Brunnen mit Zementmörtel gefüllt.

Der Vorteil eines Vertikalkollektors besteht darin, dass für seine Konstruktion eine sehr kleine Fläche benötigt wird. Es gibt jedoch keine Möglichkeit, selbst Brunnen mit einer Tiefe von mehr als 20 m zu bohren - Sie müssen ein Team von Bohrern einstellen.

Kombinierte Option

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
Dieser Kollektor kann als eine Art Horizontal betrachtet werden, aber für seine Konstruktion wird viel weniger Platz benötigt.
Auf dem Gelände wird ein runder Brunnen mit einer Tiefe von 2 m gegraben.

Die Wärmetauscherrohre sind spiralförmig verlegt, so dass der Kreislauf wie eine vertikal installierte Feder wirkt.

Nach Abschluss der Installationsarbeiten wird der Brunnen aufgefüllt. Wie bei einem horizontalen Wärmetauscher kann der gesamte erforderliche Arbeitsaufwand von Hand erledigt werden.

Der Kollektor ist mit Frostschutzmittel - Frostschutzmittel oder Ethylenglykollösung gefüllt.Um die Zirkulation sicherzustellen, wird eine spezielle Pumpe in den Kreislauf geschnitten. Nachdem das Frostschutzmittel die Wärme des Bodens aufgenommen hat, gelangt es zum Verdampfer, wo ein Wärmeaustausch zwischen ihm und dem Kältemittel stattfindet.

Es ist zu beachten, dass eine unbegrenzte Wärmeentnahme aus dem Boden, insbesondere wenn sich der Kollektor vertikal befindet, zu unerwünschten Folgen für die Geologie und Ökologie des Standorts führen kann. Daher ist es im Sommer sehr wünschenswert, die Wärmepumpe vom Typ "Boden - Wasser" in einer Umkehrmodus - Klimaanlage zu betreiben.

Das Gasheizsystem hat viele Vorteile, und einer der Hauptvorteile sind die niedrigen Gaskosten. Wie Sie die Heizung Ihres Hauses mit Gas ausstatten, werden Sie durch das Heizschema eines Privathauses mit einem Gaskessel gefragt. Berücksichtigen Sie die Anforderungen an das Design und den Austausch des Heizungssystems.

Lesen Sie in diesem Thema mehr über die Funktionen bei der Auswahl von Solarmodulen für die Heizung zu Hause.

Berechnung des horizontalen Wärmepumpenkollektors

Der Wirkungsgrad eines horizontalen Kollektors hängt von der Temperatur des Mediums, in das er eingetaucht ist, seiner Wärmeleitfähigkeit sowie dem Kontaktbereich mit der Rohroberfläche ab. Die Berechnungsmethode ist ziemlich kompliziert, daher werden in den meisten Fällen gemittelte Daten verwendet.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause
Es wird angenommen, dass jeder Meter des Wärmetauschers dem HP die folgende Wärmeabgabe liefert:

  • 10 W - wenn in trockenem sandigem oder felsigem Boden begraben;
  • 20 W - in trockenem Lehmboden;
  • 25 W - in feuchtem Lehmboden;
  • 35 W - in sehr feuchtem Lehmboden.

Um die Länge des Kollektors (L) zu berechnen, sollte die erforderliche Wärmeleistung (Q) durch den Heizwert des Bodens (p) geteilt werden:

L = Q / p.

Die angegebenen Werte können nur dann als gültig angesehen werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

  • Das Grundstück über dem Sammler ist nicht bebaut, nicht beschattet oder mit Bäumen oder Büschen bepflanzt.
  • Der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Spirale oder Abschnitten der "Schlange" beträgt mindestens 0,7 m.

Wie Wärmepumpen funktionieren

Jede Wärmepumpe hat ein Arbeitsmedium, das als Kältemittel bezeichnet wird. Normalerweise wirkt Freon in dieser Eigenschaft, seltener Ammoniak. Das Gerät selbst besteht nur aus drei Komponenten:

Der Verdampfer und der Kondensator sind zwei Tanks, die wie lange gekrümmte Rohre aussehen - Spulen. Der Kondensator ist an einem Ende mit dem Auslass des Kompressors und der Verdampfer mit dem Einlass verbunden. Die Enden der Spulen werden verbunden und an der Verbindungsstelle zwischen ihnen wird ein Druckminderventil installiert. Der Verdampfer steht direkt oder indirekt mit dem Ausgangsmedium in Kontakt, und der Kondensator steht mit der Heizung oder dem Warmwassersystem in Kontakt.

Arten von Wärmepumpen für die Heizung zu Hause

Wie die Wärmepumpe funktioniert

Der HP-Betrieb basiert auf der gegenseitigen Abhängigkeit von Gasvolumen, Druck und Temperatur. Folgendes passiert im Gerät:

  1. Ammoniak, Freon oder anderes Kältemittel, das sich entlang des Verdampfers bewegt, erwärmt sich beispielsweise vom Ausgangsmedium auf eine Temperatur von +5 Grad.
  2. Nach dem Durchgang durch den Verdampfer erreicht das Gas den Kompressor, der es zum Kondensator pumpt.
  3. Das vom Kompressor abgegebene Kältemittel wird vom Druckminderventil im Kondensator gehalten, so dass sein Druck hier höher ist als im Verdampfer. Wie Sie wissen, steigt mit zunehmendem Druck die Temperatur eines Gases. Genau das passiert mit dem Kältemittel - es erwärmt sich auf 60 - 70 Grad. Da der Kondensator durch das im Heizsystem zirkulierende Kühlmittel gewaschen wird, erwärmt sich auch dieses.
  4. Das Kältemittel wird in kleinen Portionen durch das Druckminderventil zum Verdampfer abgelassen, wo sein Druck wieder abfällt. Das Gas dehnt sich aus und kühlt ab, und da ein Teil der inneren Energie durch den Wärmeaustausch in der vorherigen Stufe verloren gegangen ist, fällt seine Temperatur unter die anfänglichen +5 Grad. Nach dem Verdampfer erwärmt er sich wieder, wird dann vom Kompressor in den Kondensator gepumpt - und so weiter im Kreis. Wissenschaftlich wird dieser Prozess als Carnot-Zyklus bezeichnet.

Die Wärmepumpe bleibt jedoch weiterhin sehr rentabel: Für jede verbrauchte kW * h Strom können 3 bis 5 kW * h Wärme gewonnen werden.

Selbstgemachtes Zubehör für ein Heizsystem mit Wärmepumpe

Für einen gewöhnlichen Hausbesitzer ist es ziemlich schwierig, mit industriellen Wärmepumpen in- und ausländischer Hersteller zu konkurrieren. Die Installation und Herstellung einzelner Einheiten ist jedoch keine unmögliche Aufgabe. Die Hauptaufgabe bei der Installation einer Wärmepumpe ist die Richtigkeit der Berechnungen, da das System im Fehlerfall einen geringen Wirkungsgrad haben und unwirksam werden kann.

Kompressor

Für die Installation benötigen Sie eine neue oder gebrauchte. Der Kompressor funktioniert mit einer nicht abgelaufenen Ressource geeigneter Leistung. Die typische Kompressorleistung sollte 20 - 30% der berechneten Leistung betragen. Sie können werkseitige Standardeinheiten für Kühlschränke oder Spiralklimaanlagen verwenden, die im Vergleich zu Kolbengeräten einen höheren Wirkungsgrad aufweisen.

Verdampfer und Kondensator

Um Flüssigkeiten zu kühlen und zu erhitzen, werden sie normalerweise durch Kupferrohre geführt, die in einem Behälter mit einem Wärmetauscher angeordnet sind. Um die Kühlfläche zu vergrößern, ist das Kupferrohr spiralförmig angeordnet, die erforderliche Länge wird nach der Formel zur Berechnung der durch den Abschnitt geteilten Fläche berechnet. Das Volumen des Wärmetauschers wird anhand der Umsetzung eines effektiven Wärmeaustauschs berechnet, der übliche Durchschnitt liegt bei ca. 120 Litern. Für eine Wärmepumpe ist es sinnvoll, Rohre für Klimaanlagen zu verwenden, die anfänglich eine Spiralform haben und in Spulen implementiert sind.

Kupferrohr und Tank für Wärmetauscher
Feige. 3 Kupferrohr und Tank für Wärmetauscher

Viele Wärmepumpenhersteller haben diese Methode zum Bau von Wärmetauschern durch eine kompaktere Methode ersetzt, bei der ein Wärmetauscher nach dem Prinzip "Rohr in Rohr" verwendet wird. Der Standarddurchmesser des Kunststoffrohrs für den Verdampfer beträgt 32 mm, ein Kupferrohr mit einem Durchmesser von 19 mm wird darin platziert, der Verdampfer ist wärmeisoliert, die Gesamtlänge des Wärmetauschers beträgt ca. 10 - 12 m Kondensator, 25 mm kann verwendet werden. Metall-Kunststoff-Rohr und 12,7 mm. Kupfer.

Montage und Aussehen eines Wärmetauschers aus Kupfer- und Kunststoffrohren
Abb. 4. Montage und Aussehen eines Wärmetauschers aus Kupfer- und Kunststoffrohren

Um die Fläche und den Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu erhöhen, drehen einige Handwerker ein Geflecht aus mehreren Kupferrohren mit kleinem Durchmesser, übertragen sie mit einem dünnen Draht und legen die Struktur in Kunststoff. Dies ermöglicht es, auf einem 10-Meter-Abschnitt eine Wärmeaustauschfläche von etwa 1 Kubikmeter zu erhalten.

Thermostatisches Expansionsventil

Das richtige Gerät steuert den Füllstand des Verdampfers und ist maßgeblich für die Leistung des gesamten Systems verantwortlich. Wenn beispielsweise der Kältemittelfluss zu hoch ist, hat er keine Zeit, vollständig zu verdampfen, und Flüssigkeitströpfchen gelangen in den Kompressor, was zu einer Betriebsstörung und einer Abnahme der Auslassgastemperatur führt. Eine zu geringe Menge an Freon im Verdampfer nach dem Erhöhen der Temperatur im Kompressor reicht nicht aus, um das erforderliche Wasservolumen aufzuwärmen.

Grundausstattung für Wärmepumpe
Feige. 5 Grundausstattung der Wärmepumpe

Sensoren

Zur Vereinfachung der Bedienung, Betriebssteuerung, Fehlererkennung und Systemkonfiguration sind eingebaute Temperatursensoren erforderlich. Informationen sind in allen Phasen der Systemfunktion wichtig, nur mit ihrer Hilfe ist es gemäß den Formeln möglich, den wichtigsten Parameter der installierten Ausrüstung für Wasserwärmepumpen zu ermitteln - den COP-Wirkungsgradindikator.

Pumpenausrüstung

Wenn Wärmepumpen in Betrieb sind, erfolgt die Wasseraufnahme und -zufuhr aus einem Brunnen, einem Brunnen oder einem offenen Reservoir mit Wasserpumpen. Tauch- oder Oberflächentypen können verwendet werden, normalerweise ist ihre Leistung gering, 100 - 200 Watt reichen aus, um Wasser zu liefern. Um den Betrieb zu steuern, schützen Sie zusätzlich die Pumpen und das System, Filter, ein Manometer, Wasserzähler und die einfachste Automatisierung.

Das Aussehen einer selbstorganisierten Wärmepumpe
Feige. 6 Aussehen einer selbstmontierten Wärmepumpe

Die Selbstmontage von Wärmepumpengeräten bereitet keine großen Schwierigkeiten bei der Handhabung eines Spezialwerkzeugs zum Schweißen und Löten von Kupfer. Die durchgeführten Arbeiten werden dazu beitragen, erhebliche Mittel einzusparen - die Kosten für Komponenten belaufen sich auf etwa 600 USD. Das heißt, der Kauf von Industrieanlagen kostet das Zehnfache (ca. 6000 USD). Eine selbstorganisierte Struktur hat bei korrekter Berechnung und Konfiguration einen Wirkungsgrad (COP) von etwa 4, was industriellen Konstruktionen entspricht.

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