Množství vzduchu tlačeného přes výparník závisí na výkonu tepelného čerpadla. V případě, že je malý, protože se zařízení používá pouze k přípravě teplé užitkové vody, nemusí být průřez vzduchovodů velký a pak můžete čerpadlo bez větších problémů snadno umístit do místnosti.

Zemní čerpadlo vyžaduje instalaci pro příjem tepla ze země, proto je jeho instalace dražší než vzduchové čerpadlo dodávající energii ze vzduchu. Zkontrolujte podobnosti a rozdíly v montáži a provozu obou zařízení pro vytápění domu.

Princip činnosti tepelného čerpadla. Jaké jsou rozdíly v instalaci zemního a vzduchového čerpadla?

Jak funguje tepelné čerpadlo?

Každé tepelné čerpadlo kompresoru se skládá ze čtyř hlavních prvků - kompresoru, expanzního ventilu a dvou tepelných výměníků - kondenzátoru a výparníku. Jsou spojeny trubkami a tvoří takzvaný chladicí okruh naplněný pracovní tekutinou (nazývanou také chladivo). Kapalina se odpařuje v odpařovači kvůli příjmu tepla, její pára je stlačována kompresorem, což znamená, že kromě vysokého tlaku také dosahuje vysoké teploty a poté vydává teplo v kondenzátoru. Poté, jako kapalina, znovu jde do výparníku, protékajícího škrtícím prvkem - expanzním ventilem. V něm v důsledku poklesu tlaku také klesá jeho teplota a dosahuje hodnoty, které umožňují shromažďování tepla ve výparníku. To je místo, kde podobnost mezi zemí a koncem vzduchového čerpadla. Rozdíly v jejich konstrukci vyplývají z jejich přizpůsobení se přijímání tepla z takových různých látek, jako je půda a vzduch.

Tepelné čerpadlo zemního zdroje. Teplo ze země přijímá kapalinu protékající dlouhými trubkami uspořádanými ve výkopech nebo umístěnými ve vertikálních studnách, tj. Zařízením zvaným zemní tepelný výměník. Objem půdy obklopující potrubí musí být tak velký, aby sběr tepla nezpůsobil nadměrné snížení jeho teploty během celé topné sezóny. Energie v zemi je doplňována kvůli srážkám, černým vodám a podkožím.

Tepelné čerpadlo zemního zdroje - princip činnosti, montáž

Existují dvě možnosti přijímání tepla ze země. První, který se používá mnohem častěji, zahrnuje instalaci mezilehlé výměny tepla mezi zemí a výparníkem - pak se zabýváme tepelným čerpadlem solanky (typ glykol-voda). Druhý vyžaduje vhodně velký výparník. Toto řešení se nachází v tepelných čerpadlech s přímým odpařováním . V obou případech je nutný zemní tepelný výměník, tj. Smyčková trubka uložená v zemi. Ve variantě s přímým odpařováním protéká pracovní kapalina tepelného čerpadla, ve druhé - nemrznoucí kapalina na teplotu -14 ° C - vodný roztok glykolu, méně často ethanol a jednou také roztok NaCl (odtud termín solanka). Aby jediná smyčka nebyla příliš dlouhá, takže oběhové čerpadlo nutící tok solanky by muselo mít hodně energie, vytvoří se několik smyček - tvoří tzv. Horizontální nebo vertikální kolektor .

Vodorovný kolektor je položen na ploše několika stovek metrů čtverečních, několik desítek stačí na svislý (v závislosti na hloubce musí být mezi jamkami udržováno minimálně 5 - 8 metrů), ale stává se, že je téměř dvakrát dražší. Položení vodorovného kolektoru je relativně jednoduchý úkol a stává se, že investoři to úspěšně dělají sami, pouze podle pokynů získaných od projektanta. Tímto způsobem budete moci mírně snížit investiční náklady. Svislé kolektory nelze vyrobit bez specializovaného vybavení, takže v tomto případě se nemůžete spoléhat na úspory díky vlastní práci, pokud nemáte přístup k vrtné soupravě a nevíte, jak s ní pracovat.

Systém glykol-voda . Glykol protékající potrubím položeným v zemi se dříve ochlazuje ve výparníku tepelného čerpadla ve formě deskového tepelného výměníku. Teplota glykolu pak klesne pod teplotu země a díky tomuto glykolu může přijít teplo i přes nízkou teplotu země (dokonce -4 ° C, ale obvykle mírně nad nulou). Tímto způsobem se postupně zahřívá a když opět dosáhne odpařovače, může vydávat teplo.

Tok glykolu je tlačen elektricky poháněným oběhovým čerpadlem. Díky vysokému odporu jeho toku potrubím spotřebovává čerpadlo značné množství této energie - asi tucet procent toho, co spotřebovává celý topný systém zemním tepelným čerpadlem.

Tepelná čerpadla glykol-voda jsou zařízení, která jsou umístěna v budově tak, aby v nich ohřátá voda nehrozila zamrznutí. Jejich instalace spočívá v připojení k napájení a vytvoření propojení s ústředním vytápěním a ohřevem teplé užitkové vody, jakož i s trubkami zemního výměníku připojenými zvnějšku.

Systém přímého odpařování. Ačkoli se používá méně často, je účinnější. Pracovní tekutina tepelného čerpadla protéká potrubími uspořádanými v zemi, která se v těchto trubkách vypařuje - zemní tepelný výměník je také výparníkem. Odpor proudění je mnohem menší a oběhové čerpadlo není vůbec potřeba, protože pohyb tekutiny je tlačen kompresorem. Neexistuje také žádný deskový tepelný výměník, ve kterém solný roztok přenáší teplo do pracovní tekutiny. Účinnost systému je proto vyšší a zařízení má malou velikost.

Zemní čerpadla s přímým odpařováním jsou obvykle zařízení pro instalaci mimo dům - ve studně. To je způsobeno touhou udržovat vzdálenost mezi kompresorem a zemním tepelným výměníkem co nejkratší, aby chladicí okruh byl co nejkratší. Z tohoto důvodu nejsou integrovány do nádrže na teplou užitkovou vodu, která musí být umístěna ve vytápěné místnosti. Důvodem, proč jsou tepelná čerpadla s přímým odpařováním v Polsku méně oblíbená než solanková, jsou především vyšší náklady na takové řešení v důsledku potřeby používat velmi dlouhé měděné trubky a jejich plnění velkým množstvím pracovního média a větší riziko selhání kompresoru v případě poškození zemního tepelného výměníku ( mazací olej teče s pracovním médiem celým výměníkem).

Tepelné čerpadlo pozemního zdroje zabírá v domě tolik prostoru jako kotel na topný olej

Jak vzduchové čerpadlo funguje? Nejoblíbenější typy čerpadel

Velké potíže nebo neschopnost vyrobit zemní výměník tepla, stejně jako jeho vysoká cena, jsou nejčastějšími důvody, proč investoři rezignují na používání zemního tepelného čerpadla pro vytápění domu. Pokud zvolíte vzduchové čerpadlo, nenastane žádný z těchto problémů. Tepelná čerpadla vzduch-voda vyžadují elektrické připojení a hydraulické připojení. Zemní práce nemusí být nutné, i když v tomto případě může být nutné vést potrubí do podzemí.

Tato zařízení jsou vyráběna v několika variantách - monobloky pro instalaci doma, monobloky pro instalaci mimo domov a dvoudílné (split), jeden prvek (obsahující hlučný ventilátor) je umístěn mimo dům a druhý - obsahující hydraulický systém a případně integrovanou nádrž TUV - doma. Obtížnost a cena připojení zařízení umístěného mimo domov s instalací uvnitř závisí na výběru místa montáže (může to být téměř jakékoli).

Při výběru je však třeba brát v úvahu hluk ventilátoru a kompresoru tepelného čerpadla a možné potíže s jeho údržbou a opravou. Problémy spojené s umístěním tepelného čerpadla v místnosti - potřeba zajistit, aby potrubí dodávaly a vypouštěly velké množství studeného vzduchu, a hluk ventilátoru, který je čerpá - nečiní interní monoblokové čerpadlo oblíbeným řešením. Obvykle se používají pouze pro nízkoenergetická tepelná čerpadla určená výhradně k přípravě teplé užitkové vody. Potom jsou vzduchové kanály malé, stejně jako samotné tepelné čerpadlo, které je někdy integrováno s nádrží na ohřátou vodu. Jeho malý kompresor a malý ventilátor pracují velmi tiše, takže přítomnost takového zařízení se neobtěžuje ani v blízkosti ložnice.

Kvůli nedostatku vzduchovodů a hluku v místnosti je populárnějším řešením vzduchové vodní čerpadlo. Pokud se však jedná o monoblokové zařízení, může v případě výpadku energie v něm voda, která se zahřívá, v něm zmrznout. V našem klimatu je to velký problém, zejména v oblastech, kde výpadky elektřiny nejsou neobvyklé. Za těchto okolností musíte čerpadlo nějak zabezpečit, což je nepříjemné řešení. Nejvýhodnějšími příkazy jsou proto tepelná čerpadla dělená typu vzduch-voda . Patří mezi ně technicky nejvyspělejší zařízení s nejlepším výkonem, dosahující nejvyšší míry účinnosti.

Nejoblíbenější jsou ty s výparníkem a kompresorem ve venkovní jednotce. Jejich kondenzátor je pak ve vnitřní jednotce, takže obě části tepelného čerpadla jsou propojeny trubkami, kterými protéká pracovní tekutina. Přestože ho mrazení neohrožuje, ale kvůli vysoké teplotě v chladicím systému musí být spojení kompresoru umístěného venku s kondenzátorem v budově velmi dobře izolováno, aby se snížily energetické ztráty. A tak je nelze tímto způsobem zcela eliminovat, takže zejména tam, kde musí být vzdálenost mezi venkovní jednotkou a vnitřní jednotkou velká, je lepší řešení s prostředníkem . Poté je venku umístěn pouze ventilátor a další tepelný výměník vzduch-glykol a celý systém tepelného čerpadla (výparník, kompresor a kondenzátor), tj. Chladicí okruh, je ve vnitřní jednotce. Vnitřní a venkovní jednotky jsou propojeny trubkami naplněnými glykolovým roztokem, který přenáší energii získávanou ze vzduchu ve výměníku umístěném vně do výparníku umístěného ve vnitřní jednotce.

Mezilehlý faktor je zjevně příčinou dalších energetických ztrát, ale tepelné ztráty skrz stěny potrubí chladicího systému jsou menší. Kromě toho je instalace levnější, protože drahý chladicí systém měděných trubek odolných vůči vysoké teplotě a tlaku je krátký a namontovaný ve vnitřní jednotce - nemusíte za jeho instalaci platit instalačnímu pracovníkovi a není tak zranitelný vůči poškození, jako když je umístěn na venku. Venku je z levných plastových trubek vyrobena pouze glykolová cirkulace. Nemusí být izolován, protože jeho teplota je blízká okolní teplotě. A pokud je vedena pod zemí, v nejchladnějším období se její teplota může dokonce mírně zvýšit díky příjmu energie ze země.

Kategorie:

Topení