Τι είναι η αντλία θερμότητας

Γιατί οι αντλίες θερμότητας είναι η πιο επικερδής και πολλά υποσχόμενη αντικατάσταση της θέρμανσης με φυσικό αέριο και ηλεκτρικό ρεύμα

Οι αντλίες θερμότητας είναι εξοπλισμός που, χάρη στην τεχνολογία, πολλαπλασιάζει τη θερμική ενέργεια εναλλακτικών πηγών (έδαφος, αέρας περιβάλλοντος, υπόγεια ύδατα) και τη μεταφέρει στο σύστημα θέρμανσης.

Ο ήλιος και ο αέρας είναι πηγές ανεξάντλητης θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτή η θερμική ενέργεια είναι δωρεάν και ανανεώσιμη.

Μια αντλία θερμότητας μεταφέρει ή αντλεί θερμική ενέργεια από ένα μέσο σε ένα άλλο. Η αρχή λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας περιγράφεται στη συνέχεια του άρθρου.

Πώς λειτουργεί μια αντλία θερμότητας

Στον σχεδιασμό των αντλιών, όπως και στις ψυκτικές μονάδες, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα με ένα ψυκτικό μέσο που κυκλοφορεί σε αυτό, ικανό να βράσει ακόμη και με ελάχιστη θέρμανση. Μόνο η αντλία θερμότητας για θέρμανση λειτουργεί ως "αντίστροφο ψυγείο".

Πώς λειτουργεί η αντλία θερμότητας

Το έργο μιας αντλίας θερμότητας μπορεί να χωριστεί σε 5 στάδια:

βρασμός του φρεονίου στον εξατμιστή
συμπίεση του ψυκτικού μέσου από τον συμπιεστή
μεταφορά θερμότητας από τον συμπυκνωτή στο κύκλωμα θέρμανσης
διέλευση του ψυχρού συμπυκνωμένου ψυκτικού μέσου μέσω της βαλβίδας στραγγαλισμού
επιστροφή του ψυχρού και υγρού φρέοντος στον εναλλάκτη θερμότητας του εξατμιστή

Οι αντλίες θερμότητας προορίζονται για θέρμανση και ψύξη. Μια πρόσθετη λειτουργία είναι η θέρμανση νερού για οικιακή ή βιομηχανική χρήση. Πρόκειται για τον πιο λειτουργικό εξοπλισμό σε σύγκριση με οποιονδήποτε λέβητα ή κλιματιστικό.

Η αντλία θερμότητας λειτουργεί πολύ οικονομικά, επειδή καταναλώνει ενέργεια μόνο για τη λειτουργία του συμπιεστή και των αντλιών κυκλοφορίας. Η ενεργειακή απόδοση των αντλιών θερμότητας είναι πολύ υψηλή. Ο συντελεστής μετατροπής ενέργειας φτάνει το 4-6 και ακόμη υψηλότερα. Αυτό σημαίνει ότι κάθε κιλοβάτ ενέργειας που χρησιμοποιείται μετατρέπεται από μια αντλία θερμότητας σε 3-5 κιλοβάτ θερμότητας, η οποία χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ενός σπιτιού ή για τη θέρμανση νερού.

Θα πρέπει να πληρώσετε αρκετές φορές λιγότερα για τη θέρμανση ενός σπιτιού ή τη θέρμανση νερού από ό,τι αν χρησιμοποιούσατε έναν ηλεκτρικό λέβητα ή ένα μπόιλερ. Οι δαπάνες θέρμανσης μπορούν να εξοικονομηθούν έως και 75-80%!

Σύμφωνα με τα ισχύοντα τιμολόγια φυσικού αερίου, η λειτουργία ενός λέβητα φυσικού αερίου είναι 2-3 φορές πιο ακριβή από ό,τι η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας.

Υπήρχε μια φωτογραφία εδώ. Κατεβάστε την

Πώς λειτουργεί μια αντλία θερμότητας για οικιακή θέρμανση

Η θερμότητα μπορεί να εξαχθεί από:

τον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα σε βάθος 15-20 μ,
μια κοντινή υδάτινη μάζα,
εδαφικά στρώματα με οριζόντιο συλλέκτη σε βάθος έως 1,2-1,5 m,
βαθιά γεωτρήσεις βάθους έως 40-50 m.

Υπάρχουν πολλοί ακόμη τρόποι να χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία των αντλιών θερμότητας για τη μείωση των απωλειών θερμότητας και τη μείωση του κόστους θέρμανσης.

Για παράδειγμα, κατά τη χρήση πλεονάζουσας θερμότητας από τεχνολογικές διεργασίες, θερμότητας λυμάτων και σε πολλές άλλες περιπτώσεις.

Τύποι αντλιών θερμότητας

Υπάρχουν συστήματα που χρησιμοποιούν γεωθερμική θερμότητα, θερμότητα από τον αέρα ή εγκαταστάσεις που εξάγουν υδροθερμική θερμότητα. Ας επισημάνουμε διάφορους κύριους τύπους αντλιών θερμότητας.

Αντλία θερμότητας από το έδαφος

Η αντλία θερμότητας από το έδαφος είναι ένα σύστημα που αντλεί την περίσσεια θερμότητας από ένα στρώμα επιφανειακού εδάφους, βαθιές γεωτρήσεις ή μια κοντινή υδάτινη μάζα.

Η θερμοκρασία του εδάφους σε βάθος κάτω από το στρώμα που παγώνει το χειμώνα είναι πάντα θετική - έως και 5-10 (° C). Η θερμότητα που συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού είναι επαρκής για την αντλία θερμότητας εδάφους για να θερμάνει το δωμάτιο το χειμώνα.

Για την απομάκρυνση της θερμότητας τοποθετείται σωληνοειδής πλαστικός συλλέκτης ή κατεβαίνουν διπλοί καθετήρες, στους οποίους κυκλοφορεί ψυκτικό υγρό, το οποίο δεν παγώνει σε συνθήκες χειμώνα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο ζωτικός χώρος, τόσο μακρύτεροι είναι οι σωλήνες του συλλέκτη ή το βάθος των ανιχνευτών. Η ειδική ισχύς αφαίρεσης θερμότητας για διαφορετικά εδάφη μπορεί να κυμαίνεται από 8 έως 32 W/m². Λαμβάνονται επίσης υπόψη τα χαρακτηριστικά του εδάφους και των στρωμάτων του, γεγονός που απαιτεί γεωλογικές έρευνες.

Εάν υπάρχει λίμνη ή δεξαμενή κοντά στο σπίτι με επαρκή όγκο νερού και βάθος, οι σπείρες και οι δακτύλιοι ενός πλαστικού συλλέκτη τοποθετούνται σε αυτήν σε βάθος (μέχρι τον πυθμένα).

Αντλία θερμότητας από νερό σε νερό

Η αντλία θερμότητας νερού-νερού, η αρχή της οποίας βασίζεται στην εξαγωγή θερμότητας από το υπόγειο νερό, είναι μάλλον περίπλοκη στην εγκατάσταση. Η θερμοκρασία του νερού στο βάθος είναι σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους - περίπου + 10 ° С.

Για την εγκατάσταση μιας τέτοιας αντλίας θερμότητας απαιτείται ανάλυση του βάθους του υδάτινου ορίζοντα, της ποσότητας, της ποιότητας και της καθαρότητας του νερού. Η απόδοσή της όσον αφορά τη θερμότητα ή το κρύο δεν εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες ή την αλλαγή της εποχής. Ο λόγος μετατροπής ενέργειας της αντλίας θερμότητας νερού είναι υψηλός - COP έως 5 και υψηλότερος, αλλά η εγκατάσταση και η συντήρηση είναι προβληματικές.

Μια αντλία θερμότητας νερού-νερού για θέρμανση είναι μια κερδοφόρα επιλογή μόνο υπό την προϋπόθεση της ικανής επιλογής και του υπολογισμού του εξοπλισμού, καθώς και της υψηλής εξειδίκευσης εγκατάστασης και θέσης σε λειτουργία.

Η τιμή των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας και των αντλιών θερμότητας νερού είναι υψηλή λόγω της ανάγκης για προκαταρκτικές έρευνες και δαπανηρές εργασίες εγκατάστασης.

Αντλία θερμότητας αέρα-νερού

Μια τέτοια αντλία θερμότητας είναι πιο προσιτή όσον αφορά την τιμή και την εγκατάσταση. Είναι καταλληλότερη για ενσωμάτωση σε ένα εκσυγχρονισμένο σύστημα θέρμανσης, ενώ είναι επίσης εύκολη στην εγκατάσταση και αποσβένει γρήγορα την αξία της όταν εισάγεται σε μια νέα κατοικία. Δεδομένου ότι η θερμική απόδοσή της εξαρτάται από την εξωτερική θερμοκρασία του αέρα, συμφέρει η χρήση μιας αντλίας θερμότητας αέρα σε δισθενή κυκλώματα, με εφεδρική δεύτερη πηγή θερμότητας.

Η συνολική ισχύς μιας αντλίας θερμότητας με εφεδρική πηγή γίνεται σχεδόν η μισή από το κόστος της, αλλά η ενεργειακή απόδοση και η οικονομία του συνολικού συστήματος παροχής θερμότητας παραμένει βέλτιστη.

Διακρίνετε ανάμεσα σε διάταξη μονόμπλοκ ή σε κιτ που περιλαμβάνει εξωτερικές και εσωτερικές μονάδες. Η αντλία θερμότητας με πηγή αέρα inverter ανταποκρίνεται με ακρίβεια και οικονομία στα φορτία προτεραιότητας για θερμότητα, ζεστό νερό ή κρύο. Ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης τέτοιων συστημάτων είναι έως και 5 ή και περισσότερο, είναι σε θέση να λειτουργούν ακόμη και σε εξωτερικές θερμοκρασίες έως και -25 ° C. Αυτές είναι οι πιο δημοφιλείς αντλίες θερμότητας για χρήση σε εύκρατα κλίματα στο μεγαλύτερο μέρος της επικράτειας της Ουκρανίας.

Τέτοια μοντέλα είναι μια επιλογή που διατίθεται όσον αφορά τις κλιματολογικές συνθήκες για ένα έργο ταχείας απόσβεσης για τον εκσυγχρονισμό της θέρμανσης ή την εγκατάσταση σε ένα νέο σπίτι τόσο στις πόλεις με εκατομμυριούχους όσο και στις περιφέρειες.

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα αντλίας θερμότητας αέρα-νερού είναι οι σειρές Arctic Home Basic και Arctic Home Smart, εξοπλισμός υψηλής απόδοσης της βρετανικής μάρκας Mycond.

Αντλία θερμότητας αέρα-αέρα

Χρησιμοποιώντας θερμότητα από τον εξαερισμό ή τον εξωτερικό αέρα, μια αντλία θερμότητας αέρος-αέρα είναι παρόμοια ως προς τη λειτουργία για ένα κλιματιστικό ψύξης/θέρμανσης, αλλά με προτεραιότητα εργασίας στη θέρμανση. Αυτή η αντλία θερμότητας χρησιμοποιείται ως σύστημα που σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε χρήματα για τη θέρμανση του σπιτιού σας όχι μόνο στην Ευρώπη, αλλά και στην Ουκρανία.

Επιπλέον, οι εν λόγω αντλίες θερμότητας μπορούν να εξοπλιστούν με ένα σετ για την προετοιμασία ζεστού νερού και διακρίνονται από υψηλά ποσοστά εποχιακής ενεργειακής απόδοσης.

Υπάρχουν επίσης και άλλα συστήματα συστημάτων αντλιών θερμότητας:

αντλία θερμότητας εδάφους-αέρα,
αντλία θερμότητας με νερό άλμης,
άλλα.

Οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση νερού σε πισίνες ή τεχνολογικές διεργασίες, σε ορισμένες βιομηχανικές περιοχές ή σε κατασκευές για τη θέρμανση οποιασδήποτε εμπορικής εγκατάστασης.

Οφέλη των αντλιών θερμότητας

Καινοτόμες τεχνολογίες για την παροχή θερμότητας, τον κλιματισμό και την παροχή ζεστού νερού χρήσης, που παρουσιάζονται σε μία συσκευή - μια αντλία θερμότητας.
Οικονομικό και πολλές φορές χαμηλότερο κόστος για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού.
Αντλία θερμότητας φιλική προς το περιβάλλον, χωρίς εκπομπές CO2 και ρύπανση του περιβάλλοντος.
Πυρασφάλεια, δεν χρειάζεται επίβλεψη, έγκριση, συνεχής παρακολούθηση της ασφάλειας του εξοπλισμού.
Έξυπνος έλεγχος και οικονομικοί τρόποι λειτουργίας, έλεγχος μικροκλίματος μέσω αισθητήρων θερμοκρασίας και υγρασίας.
Έλεγχος κυκλωμάτων θέρμανσης διαφορετικής θερμοκρασίας: θερμαντικά σώματα και ενδοδαπέδια θέρμανση.
Κλιματισμός και θέρμανση με αντλίες θερμότητας και μονάδες fan coil.
Μια αντλία θερμότητας από το έδαφος, η τιμή της οποίας είναι υψηλή, αποτελεί μια οικονομικά βιώσιμη επιλογή για τη θέρμανση μιας νέας κατοικίας χωρίς φυσικό αέριο, ιδίως σε συνθήκες περιορισμένης παροχής ηλεκτρικού ρεύματος για την κατοικία.

Συμπεράσματα

Μόνο εξειδικευμένοι ειδικοί μπορούν να επιλέξουν το σωστό σύνολο εξοπλισμού αντλιών θερμότητας που λειτουργεί σύμφωνα με το ένα ή το άλλο σχήμα, με αναφορά σε ένα συγκεκριμένο τμήμα μιας ιδιωτικής κατοικίας, λαμβάνοντας υπόψη τα συστήματα μηχανικής και τον σχεδιασμό του κτιρίου.

Οι σωστοί υπολογισμοί καθορίζουν: το κόστος του συστήματος, την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία του. Οι αντλίες θερμότητας είναι καινοτόμα συστήματα με πολύπλοκη εγκατάσταση και έξυπνο έλεγχο. Για την υλοποίηση τέτοιων έργων, είναι απαραίτητο να απευθυνθείτε σε επαγγελματίες προκειμένου να επιλέξετε το καταλληλότερο σύνολο εξοπλισμού από άποψη ισχύος και τιμής και να υπολογίσετε το οικονομικό όφελος από την εφαρμογή του.