Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Toplo zaradi narave
Toplotne črpalke so ena najsodobnejših ogrevalnih naprav. Za ogrevanje domov uporabljajo zemeljsko, vodo ali zračno toploto, za kar vam ni treba plačati.
Izberemo toplotno črpalko - konstrukcija, vrste, moč in učinkovitost
Toplotna črpalka - toplota iz zemlje, vode in zraka
Toplotna črpalka vam omogoča, da za ogrevanje doma - iz zemlje, vode ali zraka - porabite brezplačno energijo iz okolja. Prenos toplote iz hladnega okolja v ogrevalni sistem, v katerem je temperatura višja (t.i. iz tako imenovanega spodnjega v zgornji vir toplote ), je možen zaradi dovajanja motorne energije črpalki. Pri pogosto uporabljenih toplotnih črpalkah kompresorjev je električna energija tista, ki poganja kompresor. Črpalka sama ne proizvaja toplote, razen majhne količine toplote, ki nastane med delovanjem kompresorja.
Izberemo toplotno črpalko - konstrukcija, vrste, moč in učinkovitost
Zvišanje temperature izmenjave toplote, ki posreduje tekočino, se imenuje delovni medij, se pojavi kot posledica termodinamičnih sprememb v črpalki v skladu z načelom tako imenovanega parnega cikla Linde - enakega, na katerem temelji delovanje priljubljenih hladilnikov in klimatskih naprav. Naprava uporablja pojav odvzema toplote pri nizki temperaturi med izhlapevanjem tekočine, nato pa po stiskanju pare kondenzira s toploto.
Tipična kompresorska toplotna črpalka je sestavljena predvsem iz dveh toplotnih izmenjevalnikov - uparjalnika in kondenzatorja, pa tudi kompresorja in ekspanzijskega ventila . Vsi ti elementi so povezani s cevmi, v katerih kroži delovni medij.
Vrste toplotnih črpalk
Tisti, ki se najpogosteje uporabljajo za ogrevanje stanovanj, se lahko razvrstijo glede na način pridobivanja toplote in ga prenašajo v prostore za naprave vrste:
- slanica / voda - zbirajo toploto iz tal s pomočjo zemeljskega toplotnega izmenjevalnika, v katerem kroži težko zamrzovalna raztopina glikola (imenovana slanica), ki posreduje izmenjavo toplote med zemljo in delovnim medijem črpalke. Toplota iz kondenzatorja segreva vodo, ki napaja sistem centralnega ogrevanja;
- direktno izhlapevanje / voda - talni izmenjevalec toplote je hkrati uparjalnik črpalke, zato v ceveh, položenih v tla, kroži delovni medij, ki v njih izhlapi. Z izločanjem raztopine glikola in dodatnega posrednika toplotnega izmenjevalca pri izmenjavi toplote dobimo večjo učinkovitost sistema. Toplota iz kondenzatorja segreva vodo, ki napaja sistem centralnega ogrevanja;
- direktno izhlapevanje / neposredna kondenzacija - zemeljski toplotni izmenjevalec je hkrati uparjalnik črpalke, ogrevalni sistem (vodno talno ogrevanje) pa kondenzator. Niti zemeljski toplotni izmenjevalnik niti ogrevalni sistem nimata medija, ki posreduje izmenjavo toplote, zaradi česar je učinkovitost te črpalke najvišja;
- voda / voda - uparjalnik črpalke segreva z vodo iz vodnjaka, reke ali jezera. Toplota iz kondenzatorja segreva vodo, ki napaja sistem centralnega ogrevanja;
- zrak / voda - uparjalnik črpalke se ogreva z zrakom. Toplota iz kondenzatorja segreva vodo, ki napaja sistem centralnega ogrevanja;
- zrak / zrak - uparjalnik črpalke se ogreva z zrakom. Toplota iz kondenzatorja segreva zrak, ki se dovaja v prostore;
- voda / zrak - uparjalnik črpalke segreva z vodo. Toplota iz kondenzatorja segreva zrak, ki se dovaja v prostore.
Moč in učinkovitost toplotne črpalke
Moč toplotne črpalke je med drugim odvisna od lastnosti parametrov delovanja slanice in ogrevalnega sistema . Zato je nemogoče natančno vedeti, kakšno moč ogrevanja ima določena naprava. Vsakokrat ga je treba določiti z izračunom na podlagi določenih predpostavk. To pa ne pomeni, da bo moč v praksi natanko takšna, kot je izhajala iz izračunov. Poleg tega se lahko med delovanjem naprave spremeni.
Njegova toplotna učinkovitost je odvisno od vrste tal od 10 do 50 W / m 2 - najmanjša je, ko so tla suha in peščena, največja - ko je mokra. Pomembna je tudi sončna svetloba - ne sme biti v senci.
Za določitev učinkovitosti toplotnih črpalk se uporablja koeficient ogrevanja COP . To je razmerje med količino toplote, dobljeno v kondenzatorju črpalke, in porabljeno energijo energije. Če je COP črpalke enak 4, To pomeni, da je za pridobitev 1 kWh toplotne energije treba črpalki dovajati 0, 25 kWh električne energije.
Učinkovitost ni odvisna toliko od zasnove črpalke, kot od pogojev, pod katerimi deluje. Čim višja je, tem višja je temperatura njenega spodnjega vira toplote in nižja je temperatura njenega zgornjega vira toplote. Z drugimi besedami, črpalka porabi manj električne energije, manjša je temperaturna razlika med zgornjim in spodnjim virom.
Zaradi tega imajo črpalke najvišji koeficient izkoristka, katerega spodnji vir toplote je podtalnica - njegova temperatura skozi vse leto je 8-10 o C. Tla na globini, na kateri so položene cevi za izmenjevalnike, imajo pozimi temperaturo približno 5 o C, vendar pod konec zime lahko pade na 0 o C, zato je izkoristek talne črpalke nižji kot pri vodni črpalki . Črpalke z neposrednim izhlapevanjem imajo nekoliko višji COP, ker nimajo izgub, ki so posledica uporabe posrednika pri izmenjavi toplote. Zračne toplotne črpalke imajo najmanj učinkovitost, saj je, kot veste, zimska temperatura zraka na Poljskem nižja od 0 o C, včasih pa celo nižja od -20 o C.
Zaradi odvisnosti učinkovitosti toplotne črpalke od temperature zgornjega vira toplote je treba ogrevalno napravo, ki sodeluje s toplotno črpalko, dovajati z vodo pri temperaturi, ki je nižja kot pri običajnem grelnem kotlu. Običajno je talno ogrevanje zasnovano tako, da temperatura vode, ki ga dovaja, ni višja od 35 o C. Potem je koeficient COP črpalke lahko večji od 4. Če je črpalka napajala instalacijo 60/50 o C (s stenskimi grelci), je njen koeficient COP bi bil približno 2, 5, kar pomeni, da bi porabil skoraj 40% več električne energije. To ne pomeni, da toplotna črpalka ne more delovati z običajnimi radiatorji. Vendar morajo biti njihove velikosti, izbrane glede na parametre ogrevalne vode, ki jo zagotavlja črpalka, ustrezno večje kot v primeru sodelovanja s kotlom.
Kam vstaviti toplotno črpalko?
Zaradi praktičnih razlogov, to je zaradi svojih dimenzij in potrebe po uporabi rezervoarja za sanitarno vodo in pripomočkov, je toplotna črpalka običajno nameščena v ločenem tehničnem prostoru . Ni treba, da izpolnjujejo kakršne koli zahteve, razen dimenzij, ki omogočajo dostop do vseh komponent.
Pred kratkim so se na trgu pojavile kompaktne toplotne črpalke z vgrajenim rezervoarjem za toplo vodo. Izgledajo kot veliki hladilniki in so namenjeni uporabi v pomožnih prostorih, na primer v kuhinji. Hrup toplotne črpalke ni nič močnejši od delovanja pomivalnega stroja.
Najdete lahko tudi toplotne črpalke, ki jih je treba namestiti zunaj doma . So zračne črpalke - njihovi kondenzatorji se operejo z zunanjim zrakom, zato jih je najprimerneje nastaviti zunaj.
Tudi zemeljske črpalke imajo lahko ohišja, ki omogočajo, da se nahajajo zunaj doma, na primer v jami, vkopani v tleh. Velja pa zapomniti, da se lahko ljubitelji tujih nepremičnin zanimajo za črpalko, zato je bolje, da jo postavite tako, da ne pade na oko.