Isı pompalarının çalışma prensibi. Isı pompasının çalışma prensibi. Isı pompası nasıl çalışır? Isı pompası çalışma prensibi

Dahili
08.03.2020

Evlerinde buzdolapları ve klimalar olduğundan çok az kişi bunların nasıl çalıştığını biliyor Isı pompası içlerinde uygulandı.

Bir ısı pompasının ürettiği gücün yaklaşık %80'i ısıdan gelir çevre dağınık güneş radyasyonu şeklinde. Onu sokaktan eve “pompalayan” bu pompadır. Isı pompasının çalışması buzdolabının çalışma prensibine benzer, ancak ısı transferinin yönü farklıdır.

Basit ifadeyle…

Bir şişe maden suyunu soğutmak için buzdolabına koyarsınız. Buzdolabı, termal enerjinin bir kısmını şişeden "almalı" ve enerjinin korunumu yasasına göre onu bir yere taşımalı ve vermelidir. Buzdolabı, ısıyı genellikle arka duvarda bulunan bir radyatöre aktarır. Aynı zamanda radyatör ısınarak ısısını odaya verir. Aslında odayı ısıtır. Bu, özellikle yaz aylarında odada birkaç buzdolabının açıldığı küçük mini marketlerde fark edilir.

Sizi hayal gücünüzü hayal etmeye davet ediyoruz. Buzdolabına sürekli sıcak nesneler koyacağımızı ve bunları soğutarak odadaki havayı ısıtacağını varsayalım. Hadi “ekstremlere” gidelim… Buzdolabını buzdolabına yerleştirelim. pencere açıklığı dondurucu kapısı dışarıya açıkken. Buzdolabı radyatörü iç mekanda bulunacaktır. Çalışma sırasında buzdolabı dışarıdaki havayı soğutarak “alınan” ısıyı odaya aktaracaktır. Isı pompası bu şekilde çalışır; ortamdan dağılan ısıyı alıp odaya aktarır.

Pompa ısıyı nereden alıyor?

Isı pompasının çalışma prensibi, çevredeki doğal düşük potansiyelli ısı kaynaklarının “kullanılmasına” dayanmaktadır.


Olabilirler:

  • havanın hemen dışında;
  • su kütlelerinin sıcaklığı (göller, denizler, nehirler);
  • toprağın sıcaklığı, yeraltı suyu (termal ve artezyen).

Isı pompası ve onunla birlikte ısıtma sistemi nasıl çalışır?

Isı pompası, 2 devre + üçüncü devreden (pompanın kendi sistemi) oluşan ısıtma sistemine entegre edilmiştir. Dondurucu olmayan bir soğutucu, çevredeki alandan ısıyı emen dış devre boyunca dolaşır.

Isı pompasına veya daha doğrusu evaporatörüne giren soğutucu, ısı pompası soğutucusuna ortalama 4 ila 7 °C arasında salınır. Ve kaynama noktası -10°C'dir. Sonuç olarak, soğutucu kaynar ve daha sonra gaz haline dönüşür. Zaten soğutulmuş olan harici devrenin soğutucusu, sıcaklığı ayarlamak için sistemdeki bir sonraki "dönüşe" gider.

Isı pompasının fonksiyonel devresi şunları içerir:

  • buharlaştırıcı;
  • kompresör (elektrikli);
  • kılcal damar;
  • kapasitör;
  • soğutucu;
  • termostatik kontrol cihazı.

Süreç buna benziyor!

Evaporatörde "kaynayan" soğutucu, bir boru hattı aracılığıyla elektrikle çalışan kompresöre beslenir. Bu "çalışkan", gaz halindeki soğutucuyu yüksek basınca sıkıştırır ve bu da sıcaklığının artmasına neden olur.

Artık sıcak olan gaz, yoğunlaştırıcı adı verilen başka bir ısı eşanjörüne girer. Burada soğutucunun ısısı, ısıtma sisteminin iç devresinde dolaşan oda havasına veya soğutucuya aktarılır.

Soğutucu akışkan aynı anda sıvıya dönüşürken soğur. Daha sonra kılcal basınç düşürme valfinden geçer, burada basıncı "kaybeder" ve buharlaştırıcıya geri döner.

Döngü kapandı ve tekrarlanmaya hazır!

Tesisatın ısıtma çıkışının yaklaşık hesaplanması

Bir saat içinde, harici kollektörden, toprağın ∆t = 5-7 °C kadar ısıtabileceği pompanın içinden 2,5-3 m3'e kadar soğutma sıvısı akar.

Böyle bir devrenin termal gücünü hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

Q = (T_1 - T_2)*V_heat

V_heat - soğutma sıvısının saat başına hacimsel akış hızı (m^3/saat);

T_1 - T_2 - giriş ve giriş arasındaki sıcaklık farkı (°C).


Isı pompası çeşitleri

Isı pompaları kullanılan ısının türüne göre sınıflandırılır:

  • yeraltı suyu (kapalı zemin hatları veya derin jeotermal sondalar kullanın ve su sistemi alan ısıtma);
  • su-su (yeraltı suyunun alınması ve boşaltılması için açık kuyular kullanırlar - dış kontur döngülü değildir, dahili sistemısıtma - su);
  • su-hava (harici su devrelerinin ve hava tipi ısıtma sisteminin kullanılması);
  • (ev için hava ısıtma sistemiyle birlikte dış hava kütlelerinden dağıtılan ısının kullanılması).

Isı pompalarının avantajları ve faydaları

Uygun maliyetli. Isı pompasının çalışma prensibi termal enerjinin üretimine değil transferine (taşınmasına) dayanmaktadır, dolayısıyla veriminin birden büyük olduğu söylenebilir. Ne saçma? - diyorsun Isı pompaları konusu bir değer içerir - ısı dönüşüm katsayısı (HCT). Bu parametreye göre benzer türdeki birimler birbirleriyle karşılaştırılır. Fiziksel anlamı alınan ısı miktarının bunun için harcanan enerji miktarına oranını göstermektir. Örneğin KPT=4,8 ile pompanın harcadığı 1 kW elektrik, bedava yani doğadan bedava 4,8 kW ısı elde etmemizi sağlayacaktır.

Uygulamanın evrensel her yerde bulunması. Erişilebilir güç hatlarının olmadığı durumlarda bile, ısı pompası kompresörüne dizel tahrikle güç sağlanabilir. Ve gezegenin her köşesinde "doğal" ısı mevcut - ısı pompası "aç" kalmayacak.

Çevre dostu kullanım. Isı pompasında yanma ürünleri yoktur ve düşük enerji tüketimi, enerji santrallerini daha az "işleterek" dolaylı olarak zararlı emisyonları azaltır. Isı pompalarında kullanılan soğutucu akışkan ozon dostudur ve klorokarbon içermez.

Çift yönlü çalışma modu. Isı pompası şunları yapabilir: kış zamanı odayı ısıtın ve yazın soğutun. Odadan alınan “ısı”, örneğin yüzme havuzundaki veya sıcak su sistemindeki suyu ısıtmak için etkili bir şekilde kullanılabilir.

Operasyonel güvenlik. Bir ısı pompasının çalışma prensibinde tehlikeli süreçleri dikkate almayacaksınız. İnsanlara zararlı açık alev veya zararlı emisyon yok, düşük sıcaklık soğutucular, ısı pompasını “zararsız” ancak kullanışlı bir ev aleti haline getirir.

Bazı operasyon nüansları

Isı pompası çalışma prensibinin etkin kullanımı, çeşitli koşulların yerine getirilmesini gerektirir:

  • ısıtılan oda iyi yalıtılmalıdır (100 W/m2'ye kadar ısı kaybı) - aksi takdirde sokaktan ısı alarak, masrafları size ait olmak üzere sokağı ısıtacaksınız;
  • Isı pompalarının düşük sıcaklıklı ısıtma sistemlerinde kullanılması avantajlıdır. Yerden ısıtma sistemleri (35-40 °C) bu gibi kriterler için idealdir. Isı dönüşüm katsayısı önemli ölçüde giriş ve çıkış devrelerinin sıcaklık oranına bağlıdır.

Söylenenleri özetleyelim!

Bir ısı pompasının çalışma prensibinin özü üretimde değil, ısı transferindedir. Bu, yüksek bir termal enerji dönüşüm katsayısı (3'ten 5'e kadar) elde etmenizi sağlar. Basitçe söylemek gerekirse, kullanılan her 1 kW elektrik, eve 3-5 kW ısı “aktaracaktır”. Söylenmesi gereken başka bir şey var mı?

Klasik yakıtların (gaz, odun, turba) yakılması, ısı üretmenin eski yollarından biridir. Ancak geleneksel enerji kaynaklarının tükenmesi, insanları daha karmaşık ancak daha az etkili olmayan alternatifler aramaya yöneltti. Bunlardan biri, çalışması temeline dayanan ısı pompasının icadıydı. okul yasaları fizik.

Isı pompasının çalışması

İlk bakışta oldukça karmaşık görünen ısı pompalarının çalışma prensibi birkaç temele dayanmaktadır. basit yasalar Sıvıların ve gazların termodinamiği ve özellikleri:

  1. Bir gaz sıvı hale geçtiğinde (yoğuşma), ısı açığa çıkar
  2. Bir sıvı gaza dönüştüğünde (buharlaşma), ısı emilir

Çoğu sıvı, 100 dereceye yakın oldukça yüksek sıcaklıklarda kaynayabilir. Ancak oldukça düşük kaynama noktasına sahip maddeler de vardır. Freon için yaklaşık 3-4 derecedir. Gaza dönüşerek kolaylıkla sıkıştırılır ve kabın içindeki sıcaklık yükselmeye başlar.

Teorik olarak freon, istenen herhangi bir sıcaklığı elde etmek için sıkıştırılabilir, ancak pratikte tam çalışma için gerekli olan 80-90 derece ile sınırlıdır. klasik sistemısıtma.

Herkes buzdolabının önünden geçerken günde birden fazla kez ısı pompasıyla karşılaşır. Ancak burada çalışıyor ters yönürünlerin ısısını alıp atmosfere dağıtır.

Çalışma teknolojisi hakkında video

Isı pompası diyagramı

Çoğu ısı pompasının performansı, sıcaklığın pratik olarak yıl boyunca değişmediği (7-10 derece içinde) toprağın ısısına dayanır. Isı üç devre arasında hareket eder:

  1. Isıtma devresi
  2. Isı pompası
  3. Salamura (diğer adıyla toprak) devresi

Bir ısıtma sistemindeki ısı pompalarının klasik çalışma prensibi aşağıdaki unsurlardan oluşur:

  1. Yerden alınan ısıyı iç devreye aktaran ısı eşanjörü
  2. Sıkıştırma cihazı
  3. Dahili devrede alınan enerjiyi ısıtma sistemine aktaran ikinci bir ısı değişim cihazı
  4. Sistemdeki basıncı azaltan mekanizma (gaz kelebeği)
  5. Tuzlu su devresi
  6. Toprak sondası
  7. Isıtma devresi

Ana devre görevi gören boru bir kuyuya yerleştirilir veya doğrudan toprağa gömülür. Dondurucu olmayan bir sıvı soğutucu, sıcaklığı dünyanın benzer bir karakteristiğine (yaklaşık +8 derece) yükselen ve ikinci devreye giren, boyunca hareket eder.

İkincil devre sıvıdan ısı alır. İçeride dolaşan freon kaynamaya başlar ve gaza dönüştürülerek kompresöre gönderilir. Piston onu 24-28 atm'ye sıkıştırır, böylece sıcaklık +70-80 dereceye yükselir.

Bu çalışma aşamasında enerji küçük bir pıhtıda yoğunlaşır. Bundan dolayı sıcaklık artar.

Isıtılan gaz, sıcak su tedarik sistemleri ve hatta ev ısıtma sistemleri ile temsil edilen üçüncü devreye girer. Isı transferi sırasında 10-15 dereceye kadar kayıplar mümkündür ancak bunlar önemli değildir.

Freon soğuduğunda basınç düşer ve tekrar sıvı hale döner. 2-3 derece sıcaklıkta ikinci devreye geri akar. Döngü kendini defalarca tekrarlıyor.

Ana türler

Isı pompalarının çalışma prensibi kesintisiz olarak kolaylıkla çalıştırılabilecek şekilde tasarlanmıştır. geniş aralık sıcaklıklar - -30 ila +40 derece arası. Aşağıdaki iki model türü en popüler olanlardır:

  • Emilim türü
  • Sıkıştırma türü

Soğurma tipi modeller oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Alınan termal enerjiyi doğrudan kaynağı kullanarak aktarırlar. Operasyonları, tüketilen elektrik ve yakıt için malzeme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Sıkıştırma tipi modeller, ısıyı aktarmak için enerji (mekanik ve elektrik) tüketir.

Kullanılan ısı kaynağına bağlı olarak pompalar aşağıdaki tiplere ayrılır:

  1. Atık ısının geri dönüşümü- Diğer kaynaklardan üretilen ikincil ısının boşa harcandığı endüstriyel tesislerin ısıtılmasında popülerlik kazanan en pahalı modeller.
  2. Hava– çevredeki havadan ısı almak
  3. Jeotermal– sudan veya topraktan gelen ısıyı seçin

Giriş/çıkış türlerine göre tüm modeller şu şekilde sınıflandırılabilir: toprak, su, hava ve bunların çeşitli kombinasyonları.

Jeotermal ısı pompaları

Popüler olan, iki tipe ayrılan jeotermal pompa modelleridir: kapalı veya açık tip.

Basit cihaz açık sistemlerİçeriden geçen ve daha sonra tekrar toprağa giren suyu ısıtmanızı sağlar. Tüketimden sonra çevreye zarar vermeyen, sınırsız miktarda temiz soğutma sıvısı varlığında ideal olarak çalışır.

Jeotermal ısı pompalarının kapalı devre sistemleri aşağıdaki tiplere ayrılır:

  • Su – donmamış derinlikteki bir rezervuarda bulunur
  • Dikey düzenleme ile - toplayıcı 200 m derinliğe kadar bir kuyuya yerleştirilir ve engebeli araziye sahip alanlarda uygulanabilir
  • Yatay düzenleme ile - toplayıcı zemine 0,5-1 m derinliğe kadar yerleştirilir, sağlanması çok önemlidir sınırlı alan büyük taslak

Hava-su pompası

En çok yönlü seçeneklerden biri havadan suya modelidir. Yılın sıcak dönemlerinde çok etkilidir ancak kışın verimlilik önemli ölçüde düşebilir.

Sistemin avantajı kurulumunun basit olmasıdır. Uygun ekipman herhangi bir yere monte edilebilir uygun bölgeörneğin çatıda. Odadan gaz veya duman şeklinde uzaklaştırılan ısı yeniden kullanılabilir.

Sudan suya tip

Sudan suya ısı pompası en verimli olanlardan biridir. Ancak kullanımı, yakındaki bir rezervuarın varlığı veya kışın sıcaklıkta önemli bir düşüşün gözlenmediği yetersiz derinlik nedeniyle sınırlı olabilir.

Düşük potansiyel enerji aşağıdaki kaynaklardan seçilebilir:

  • Yeraltı suyu
  • Açık rezervuarlar
  • Endüstriyel atık su

Isı pompalarının en basit çalışma prensibi, ısıyı bir rezervuardan alan modeller içindir. Yer altı suyunun kullanılmasına karar verilirse kuyu açılması gerekebilir.

Toprak-su tipi

1 m derinlikte sıcaklık neredeyse hiç değişmediğinden, yıl boyunca yerden ısı elde edilebilir. “Tuzlu su” bir ısı taşıyıcı olarak kullanılır - dolaşan, donmayan bir sıvı.

Yeraltı suyu sisteminin dezavantajlarından biri de istenilen verimin elde edilebilmesi için geniş alana ihtiyaç duyulmasıdır. Halkalar halinde borular döşeyerek bunu dengelemeye çalışıyorlar.

Kolektör şurada bulunabilir: dikey pozisyon ancak 150 m derinliğe kadar bir kuyuya ihtiyacınız olacak, topraktan ısıyı uzaklaştırmak için tabana şemsiyeler yerleştirilmiştir.

Isı pompası ısıtma sistemlerinin artıları ve eksileri

Isı pompaları, özel konut veya endüstriyel alanların ısıtma sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Güvenilirlikleri ve verimlilikleri nedeniyle giderek daha klasik enerji kaynaklarının yerini alıyorlar.

Isı pompası çalıştırmanın sağladığı birçok fayda arasında şunlar yer alır:

  • Kaydediliyor maddi kaynaklar Açık Bakım sistemler ve soğutma sıvısı
  • Pompalar tamamen bağımsız olarak çalışır
  • Çevreye zararlı yanma ürünleri veya başka toksik maddeler salınmaz
  • Monte edilmiş ekipmanın yangın güvenliği
  • Sistem çalışmasını kolayca tersine çevirebilme yeteneği

Pek çok avantajına rağmen, ısı pompası kullanmanın olumsuz yönlerini de hesaba katmak gerekir:

  • Büyük ilk yatırım bir ısıtma sisteminin kurulumu için - 3 ila 10 bin dolar arası
  • Soğuk dönemlerde, sıcaklıklar -15 derecenin altına düştüğünde, şunları düşünmek gerekir: alternatif seçeneklerısıtma
  • Bir ısı pompasının çalışmasına dayalı ısıtma, yalnızca düşük sıcaklıkta soğutma sıvısı bulunan sistemlerde en etkilidir

Başka bir şematik video:

Özetleyelim

Bir ısı pompasının çalışma prensibini öğrendikten ve ustalaştıktan sonra, kurulumunun ve kullanımının tavsiye edilebilirliğini düşünebilir ve karar verebilirsiniz. Çok büyük görünebilecek başlangıç ​​​​maliyetleri kısa sürede kendini amorti edecek ve klasik yakıttan tasarruf şeklinde bir tür kar getirmeye başlayacak.


Bu sonbaharda, ısı pompaları ve bunların kır evleri ve kır evlerinin ısıtılmasında kullanılmasıyla ilgili ağda bir ağırlaşma var. Kendi ellerimle inşa ettiğim kır evinde 2013 yılından beri böyle bir ısı pompası kuruluyor. Bu, -25 santigrat dereceye kadar dış ortam sıcaklıklarında etkili bir şekilde ısıtma için çalışabilen yarı endüstriyel bir klimadır. Tek katlı bir kır evinde ana ve tek ısıtma cihazıdır toplam alana sahip 72 metrekare.


2. Arka planı kısaca hatırlatayım. Dört yıl önce, bir bahçecilik ortaklığından 6 dönümlük bir arsa satın alındı ​​ve bunun üzerine kendi ellerimle, kiralık emeğin katılımı olmadan, enerji tasarruflu modern bir ev inşa ettim. Tatil evi. Evin amacı doğanın içinde yer alan ikinci bir dairedir. Yıl boyunca, ancak sürekli çalışma değil. Basit mühendislikle birlikte maksimum özerkliğe ihtiyaç vardı. SNT'nin bulunduğu bölgede ana gaz yoktur ve buna güvenmemelisiniz. Geriye kalanlar ithal katı veya sıvı yakıt ancak tüm bu sistemler, inşaat ve bakım maliyeti elektrikle doğrudan ısıtmayla karşılaştırılabilecek karmaşık bir altyapı gerektirir. Bu nedenle, seçim zaten kısmen önceden belirlenmişti - elektrikli ısıtma. Ama burada ikinci bir tane daha ortaya çıkıyor, daha az değil önemli nokta: sınırlama Elektrik gücü bir bahçecilik ortaklığında ve oldukça yüksek elektrik tarifelerinde (o zamanlar - "kırsal" bir tarife değildi). Hatta sahaya 5 kW elektrik enerjisi tahsis edilmiş durumda. Bu durumda tek çıkış yolu, elektrik enerjisinin doğrudan ısıya dönüştürülmesine kıyasla ısıtmada yaklaşık 2,5-3 kat tasarruf sağlayacak bir ısı pompası kullanmaktır.

Şimdi ısı pompalarına geçelim. Isıyı nereden aldıkları ve nereye verdikleri konusunda farklılık gösterirler. Termodinamik yasalarından bilinen önemli bir nokta (8. sınıf) lise) - ısı pompası ısı üretmez, aktarır. Bu nedenle ECO (enerji dönüşüm katsayısı) her zaman 1'den büyüktür (yani ısı pompası her zaman ağdan tükettiğinden daha fazla ısı verir).

Isı pompalarının sınıflandırılması şu şekildedir: “su – su”, “su – hava”, “hava – hava”, “hava – su”. Soldaki formülde belirtilen “su”, zeminde veya rezervuarda bulunan borulardan geçen sıvı sirkülasyonlu soğutucudan ısının çıkarılması anlamına gelir. Bu tür sistemlerin etkinliği pratik olarak yılın zamanından ve ortam sıcaklığından bağımsızdır, ancak pahalı ve yoğun emek gerektirirler. toprak işleri ve ayrıca bir toprak ısı eşanjörünün döşenmesi için yeterli boş alanın mevcudiyeti (daha sonra toprağın donması nedeniyle yaz aylarında herhangi bir şeyin büyümesi zor olacaktır). Sağdaki formülde belirtilen “su”, bina içerisinde yer alan ısıtma devresini ifade etmektedir. Bu bir radyatör sistemi veya sıvı ısıtmalı zeminler olabilir. Böyle bir sistem aynı zamanda binanın içinde karmaşık mühendislik çalışmaları gerektirecektir, ancak aynı zamanda avantajları da vardır - böyle bir ısı pompasının yardımıyla evde de sıcak su elde edebilirsiniz.

Ancak en ilgi çekici kategori havadan havaya ısı pompası kategorisidir. Aslında bunlar en yaygın klimalardır. Isıtma için çalışırken sokak havasından ısı alıp evin içinde bulunan bir hava ısı eşanjörüne aktarırlar. Bazı dezavantajlara rağmen (üretim modelleri -30 santigrat derecenin altındaki ortam sıcaklıklarında çalışamaz), büyük bir avantaja sahiptirler: böyle bir ısı pompasının kurulumu çok kolaydır ve maliyeti, konvektörler veya elektrikli kazan kullanılarak yapılan geleneksel elektrikli ısıtmayla karşılaştırılabilir.

3. Bu değerlendirmelere dayanarak, FDUM71VNX modeli Mitsubishi Heavy kanallı yarı endüstriyel klima seçildi. 2013 sonbaharından itibaren iki bloktan (dış ve iç) oluşan bir setin maliyeti 120 bin ruble.

4. Dış ünite evin kuzey tarafındaki cepheye, rüzgarın en az olduğu yere monte edilir (bu önemlidir).

5. İç ünite salonda tavanın altına monte edilir, buradan esnek, ses yalıtımlı hava kanalları yardımıyla evin içindeki tüm yaşam alanlarına sıcak hava verilir.

6. Çünkü Hava beslemesi tavanın altına yerleştirilmiştir (bir taş evde zemine yakın bir sıcak hava beslemesi düzenlemek kesinlikle imkansızdır), o zaman havanın zemine alınması gerektiği açıktır. Bunu yapmak için, özel bir kanal kullanılarak hava girişi koridordaki zemine indirildi (tümünde) iç kapılar alt kısımda da taşma ızgaraları bulunmaktadır). Çalışma modu saatte 900 metreküp havadır, sürekli ve stabil sirkülasyon nedeniyle evin hiçbir yerinde zemin ile tavan arasında hava sıcaklığı arasında kesinlikle bir fark yoktur. Kesin olmak gerekirse, fark 1 santigrat derecedir ve bu, pencerelerin altındaki duvara monte konvektörlerin kullanılmasından bile daha azdır (onlarla birlikte zemin ile tavan arasındaki sıcaklık farkı 5 dereceye ulaşabilir).

7. Bunun yanı sıra iç ünite Klima, güçlü pervanesi sayesinde devridaim modunda büyük hacimli havayı evin içinde hareket ettirebilmektedir; insanların buna ihtiyacı olduğunu unutmamalıyız. Temiz hava evde. Bu nedenle ısıtma sistemi aynı zamanda havalandırma sistemi görevi de görmektedir. Ayrı bir hava kanalı aracılığıyla, gerekirse otomasyon ve kanal ısıtma elemanı kullanılarak (soğuk mevsimde) ısıtılan sokaktan eve temiz hava sağlanır.

8. Sıcak hava oturma odalarında bulunan buna benzer menfezler aracılığıyla dağıtılır. Ayrıca evde tek bir akkor lambanın bulunmadığını ve sadece LED'lerin kullanıldığını da belirtmekte fayda var (bu noktayı unutmayın, önemlidir).

9. Banyo ve mutfakta bulunan davlumbaz aracılığıyla egzozdan çıkan "kirli" hava evden uzaklaştırılır. Sıcak su normal şekilde hazırlanır depolama su ısıtıcısı. Genel olarak bu oldukça büyük bir gider kalemidir, çünkü... kuyu suyuçok soğuk (yılın zamanına bağlı olarak +4 ila +10 santigrat derece) ve birisi güneş kolektörlerinin suyu ısıtmak için kullanılabileceğini makul bir şekilde not edebilir. Evet yapabilirsiniz ama altyapıya yatırım yapmanın maliyeti öyle ki bu parayla suyu 10 yıl boyunca doğrudan elektrikle ısıtabilirsiniz.

10. Bu da “TsUP”. Hava kaynaklı ısı pompasının ana ve ana kontrol paneli. Çeşitli zamanlayıcılara ve basit otomasyona sahiptir, ancak yalnızca iki mod kullanıyoruz: havalandırma (sıcak mevsimde) ve ısıtma (soğuk mevsimde). İnşa edilen evin enerji açısından o kadar verimli olduğu ortaya çıktı ki, içindeki klima hiçbir zaman amacına uygun olarak kullanılmadı - sıcakta evi soğutmak için. Bunda büyük rol oynadı LED aydınlatma(sıfıra eğilimli olan ısı transferi) ve çok yüksek kaliteli yalıtım(Şaka değil, çatıya çim döşedikten sonra, bu yaz ortalama günlük sıcaklığın +17 santigrat derecenin altına düştüğü günlerde evi ısıtmak için bir ısı pompası bile kullanmak zorunda kaldık). Evdeki sıcaklık, içinde insan olup olmadığına bakılmaksızın yıl boyunca en az +16 santigrat derece tutulur (evde insanlar olduğunda sıcaklık +22 santigrat dereceye ayarlanır) ve besleme havalandırması asla yapılmaz. kapalı (çünkü tembelim).

11. 2013 sonbaharında teknik elektrik sayacı takıldı. Yani tam 3 yıl önce. Yıllık ortalama elektrik enerjisi tüketiminin 7000 kWh olduğunu hesaplamak kolaydır (aslında şimdi bu rakam biraz daha azdır, çünkü ilk yıl bitirme işi sırasında nem alma cihazlarının kullanılması nedeniyle tüketim yüksekti).

12. Fabrika konfigürasyonunda klima en az -20 santigrat derece ortam sıcaklığında ısıtma kapasitesine sahiptir. Daha düşük sıcaklıklarda çalışmak için değişiklik yapılması gerekir (aslında, dışarıda yüksek nem varsa -10 sıcaklıkta bile çalışırken geçerlidir) - drenaj tavasına bir ısıtma kablosu takmak. Bu, dış ünitenin buz çözme döngüsünden sonra içindeki suyun sıvı hal drenaj tavasından ayrılmayı başardı. Bunu yapmak için zamanı yoksa, tavada buz donacak ve bu daha sonra fan ile çerçeveyi sıkıştıracak ve bu da muhtemelen üzerindeki kanatların kırılmasına yol açacaktır (kırık bıçakların fotoğraflarına bakabilirsiniz) İnternette neredeyse bununla kendim karşılaşıyordum çünkü ısıtma kablosunu hemen takmadım).

13. Yukarıda da belirttiğim gibi evin her yerinde özel olarak LED aydınlatma kullanılıyor. Bir odanın iklimlendirilmesi söz konusu olduğunda bu önemlidir. Hadi alalım standart odaİçinde 2 lamba bulunan, her birinde 4 lamba bulunan. Bunlar 50 watt gücünde akkor lambalar ise toplamda 400 watt tüketirler. Led ampuller 40 watt'tan az tüketecektir. Ve fizik dersinden de bildiğimiz gibi, tüm enerji eninde sonunda ısıya dönüşüyor. Yani akkor aydınlatma çok iyi bir orta güçte ısıtıcıdır.

14. Şimdi ısı pompasının nasıl çalıştığından bahsedelim. Yaptığı tek şey termal enerjiyi bir yerden başka bir yere aktarmaktır. Bu, buzdolaplarının çalıştığı prensiple tamamen aynıdır. Isıyı buzdolabı bölmesinden odaya aktarırlar.

Öyle güzel bir bilmece var ki: Buzdolabını kapısı açık halde fişe takılı bırakırsanız odanın sıcaklığı nasıl değişir? Doğru cevap odadaki sıcaklığın artacağıdır. Anlaşılmasını kolaylaştırmak için bu şu şekilde açıklanabilir: Oda kapalı bir devredir, elektrik kablolar aracılığıyla içine akar. Bildiğimiz gibi enerji eninde sonunda ısıya dönüşür. Bu nedenle odadaki sıcaklık artacaktır çünkü elektrik kapalı devreye dışarıdan girer ve içinde kalır.

Küçük bir teori. Isı, sıcaklık farklarından dolayı iki sistem arasında aktarılan bir enerji türüdür. Bu durumda termal enerji, sıcaklığın yüksek olduğu yerden sıcaklığın düşük olduğu yere doğru hareket eder. Bu Doğal süreç. Isı transferi iletim, termal radyasyon veya konveksiyon yoluyla gerçekleştirilebilir.

Dönüşümü sıcaklık veya basınçtaki değişikliklerin bir sonucu olarak gerçekleştirilen üç klasik madde toplanma durumu vardır: katı, sıvı, gaz.

Toplanma durumunu değiştirmek için vücudun termal enerji alması veya vermesi gerekir.

Erime sırasında (katıdan sıvıya geçiş), termal enerji emilir.
Buharlaşma sırasında (sıvı durumdan gaz durumuna geçiş), termal enerji emilir.
Yoğunlaşma sırasında (gaz halinden sıvı duruma geçiş), termal enerji açığa çıkar.
Kristalleşme sırasında (sıvıdan katı duruma geçiş), termal enerji açığa çıkar.

Isı pompası iki geçiş modu kullanır: buharlaşma ve yoğuşma, yani sıvı veya gaz halindeki bir maddeyle çalışır.

15. Isı pompası devresinde çalışma akışkanı olarak R410a soğutucu kullanılır. Çok düşük bir sıcaklıkta kaynayan (sıvıdan gaza dönüşen) bir hidroflorokarbondur. Yani 48,5 santigrat derece sıcaklıkta. Yani eğer sade su Normal koşullar altında atmosferik basınç+100 santigrat derece sıcaklıkta kaynar, ardından freon R410a neredeyse 150 derece daha düşük bir sıcaklıkta kaynar. Üstelik çok olumsuz sıcaklıklarda.

Isı pompasında kullanılan soğutucu akışkanın bu özelliğidir. Basınç ve sıcaklığın özel olarak ölçülmesiyle gerekli özellikler kazandırılabilir. Ya ortam sıcaklığında buharlaşma olur, ısı emilir, ya da ortam sıcaklığında yoğunlaşma olur ve ısı açığa çıkar.

16. Isı pompası devresi böyle görünüyor. Ana bileşenleri şunlardır: kompresör, evaporatör, genleşme valfi ve kondenser. Soğutucu akışkan, ısı pompasının kapalı devresinde dolaşır ve toplanma durumunu dönüşümlü olarak sıvıdan gaza veya tam tersi olarak değiştirir. Isıyı aktaran ve aktaran soğutucu akışkandır. Devredeki basınç, atmosferik basınca kıyasla her zaman yüksektir.

Nasıl çalışır?
Kompresör soğuk soğutucu gazını emer alçak basınç evaporatörden geliyor. Kompresör bunu yüksek basınç altında sıkıştırır. Sıcaklık yükselir (kompresörden gelen ısı da soğutucu akışkana eklenir). Bu aşamada yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıkta bir soğutucu gaz elde ederiz.
Bu formda, daha soğuk hava ile üflenerek kondensere girer. Aşırı ısınan soğutucu akışkan, ısısını havaya bırakır ve yoğunlaşır. Bu aşamada soğutucu akışkan sıvı halde, yüksek basınç altında ve ortalama sıcaklıktadır.
Soğutucu akışkan daha sonra genleşme valfine girer. Soğutucu akışkanın kapladığı hacmin genişlemesi nedeniyle basınçta keskin bir azalma olur. Basınçtaki azalma, soğutucu akışkanın kısmi buharlaşmasına neden olur ve bu da soğutucu akışkanın sıcaklığını ortam sıcaklığının altına düşürür.
Evaporatörde soğutucu akışkan basıncı düşmeye devam ederek daha da fazla buharlaşır ve bu işlem için gerekli olan ısı, daha sıcak olan ve soğutulan dış havadan alınır.
Tamamen gaz halindeki soğutucu akışkan kompresöre geri döndürülür ve çevrim tamamlanır.

17. Daha basit bir şekilde açıklamaya çalışacağım. Soğutucu akışkan zaten -48,5 santigrat derece sıcaklıkta kaynıyor. Yani nispeten daha yüksek herhangi bir ortam sıcaklığında, aşırı basınç ve buharlaşma sürecinde ortamdan (yani sokak havasından) ısı alın. Düşük sıcaklıklı buzdolaplarında kullanılan soğutucu akışkanlar vardır, kaynama noktaları -100 santigrat dereceye kadar daha da düşüktür, ancak yüksek ortam sıcaklığındaki çok yüksek basınç nedeniyle sıcakta bir odayı soğutmak için bir ısı pompasını çalıştırmak için kullanılamaz. sıcaklıklar. R410a soğutucu akışkan, klimanın hem ısıtma hem de soğutma için çalışma yeteneği arasındaki dengedir.

Bu arada, SSCB'de çekilmiş ve ısı pompasının nasıl çalıştığını anlatan güzel bir belgesel var. Ben tavsiye ediyorum.

18. Isıtma amacıyla herhangi bir klima kullanılabilir mi? Hayır, sadece herhangi biri değil. Hemen hemen tüm modern klimalar R410a freonla çalışsa da, diğer özellikler de daha az önemli değildir. Öncelikle klimanın, tabiri caizse "geriye" geçmenize, yani kondenser ve evaporatörü değiştirmenize olanak tanıyan dört yollu bir vanaya sahip olması gerekir. İkinci olarak, kompresörün (sağ altta bulunur) termal olarak yalıtılmış bir mahfaza içinde bulunduğunu ve elektrikle ısıtılan bir kartere sahip olduğunu unutmayın. Her zaman korumak için bu gereklidir pozitif sıcaklık kompresördeki yağ. Hatta +5 santigrat derecenin altındaki ortam sıcaklıklarında klima kapalıyken bile 70 watt elektrik enerjisi tüketiyor. İkinci ve en önemli nokta ise klimanın mutlaka invertör olması gerektiğidir. Yani hem kompresör hem de pervane elektrik motorunun çalışma sırasında performansı değiştirebilmesi gerekir. Bu, ısı pompasının -5 santigrat derecenin altındaki dış sıcaklıklarda ısıtma için verimli bir şekilde çalışmasını sağlayan şeydir.

19. Bildiğimiz gibi ısıtma işlemi sırasında evaporatör olan dış ünitenin ısı eşanjöründe ortamdan ısının emilmesiyle soğutucu akışkanın yoğun şekilde buharlaşması meydana gelir. Ancak sokak havasında, sıcaklıktaki keskin bir düşüş nedeniyle buharlaştırıcıda yoğunlaşan ve hatta kristalleşen gaz halindeki su buharları vardır (sokak havası ısısını soğutucuya verir). Ve ısı eşanjörünün yoğun şekilde donması, ısı giderme verimliliğinde bir azalmaya yol açacaktır. Yani, ortam sıcaklığı düştükçe evaporatör yüzeyinden en etkili ısı giderimini sağlamak için hem kompresörün hem de pervanenin "yavaşlatılması" gerekir.

İdeal bir salt ısıtma ısı pompası, harici ısı eşanjörünün (buharlaştırıcı) yüzey alanına, dahili ısı eşanjörünün (kondenser) yüzey alanından birkaç kat daha büyük olmalıdır. Uygulamada, bir ısı pompasının hem ısıtma hem de soğutma için çalışabilmesi gereken dengeye dönüyoruz.

20. Sol tarafta harici ısı eşanjörünün iki bölüm dışında neredeyse tamamen buzla kaplı olduğunu görebilirsiniz. Üstteki donmamış bölümde hala yeterli miktarda freon var yüksek basınç ortamdan ısıyı çekerken etkili bir şekilde buharlaşmasına izin vermeyen alt kısımda zaten aşırı ısınmış ve artık dışarıdan ısı alamıyor. Sağdaki fotoğraf ise, dış klima ünitesinin neden cepheye monte edildiği ve düz çatının görünümünden gizlenmediği sorusunu yanıtlıyor. Bunun nedeni tam olarak soğuk mevsimde drenaj tavasından boşaltılması gereken sudur. Bu suyu çatıdan tahliye etmek kör alandan tahliye etmekten çok daha zor olacaktır.

Daha önce de yazdığım gibi, dışarıda sıfırın altındaki sıcaklıklarda ısıtma işlemi sırasında evaporatör açıktır. dış ünite donuyor, sokak havasından gelen su üzerinde kristalleşiyor. Donmuş bir evaporatörün verimliliği gözle görülür şekilde azalır, ancak klimanın elektroniği ısı giderme verimliliğini otomatik olarak izler ve ısı pompasını periyodik olarak buz çözme moduna geçirir. Esasen buz çözme modu doğrudan klima modudur. Yani ısı odadan alınır ve üzerindeki buzun erimesi için harici, donmuş bir ısı eşanjörüne aktarılır. Bu sırada iç ünitenin fanı minimum hızda çalışır ve evin içindeki hava kanallarından soğuk hava akar. Buz çözme döngüsü genellikle 5 dakika sürer ve her 45-50 dakikada bir gerçekleşir. Evin yüksek termal ataleti nedeniyle buz çözme sırasında herhangi bir rahatsızlık hissedilmez.

21. Aşağıda bu ısı pompası modelinin ısıtma performansını gösteren bir tablo bulunmaktadır. Nominal enerji tüketiminin 2 kW'ın (akım 10A) biraz üzerinde olduğunu ve ısı transferinin -20 derece dış sıcaklıkta 4 kW ile +7 derece dış sıcaklıkta 8 kW arasında değiştiğini hatırlatmama izin verin. Yani dönüşüm katsayısı 2'den 4'e kadardır. Bu, bir ısı pompasının, elektrik enerjisinin doğrudan ısıya dönüştürülmesine kıyasla kaç kez enerji tasarrufu yapmanıza olanak tanıdığıdır.

Bu arada ilginç bir nokta daha var. Bir klimanın ısıtma için çalışırken hizmet ömrü, soğutma için çalışırken olduğundan birkaç kat daha yüksektir.

22. Geçen sonbaharda, enerji tüketimi istatistiklerini aylık olarak tutmanıza olanak tanıyan ve alınan ölçümlerin az çok uygun bir şekilde görselleştirilmesini sağlayan bir Smappee elektrik enerjisi sayacı kurdum.

23. Smappee tam olarak bir yıl önce, Eylül 2015'in son günlerinde kuruldu. Ayrıca elektrik enerjisinin maliyetini de göstermeye çalışıyor ancak bunu manuel olarak belirlenen tarifelere göre yapıyor. Bir de bunların önemli bir noktası var; biliyorsunuz elektrik fiyatlarına yılda iki kez zam yapıyoruz. Yani sunulan ölçüm döneminde tarifeler 3 kez değişti. Bu nedenle maliyete dikkat etmeyeceğiz, tüketilen enerji miktarını hesaplayacağız.

Aslında Smappee'nin tüketim grafiklerini görselleştirme konusunda sorunları var. Örneğin, soldaki en kısa sütun Eylül 2015 tüketimidir (117 kWh), çünkü Geliştiricilerle ilgili bir şeyler ters gitti ve bir nedenden dolayı yılın ekranı 12 yerine 11 sütunu gösteriyor. Ancak toplam tüketim rakamları doğru hesaplanıyor.

Yani 2015 yılı sonunda 4 ay (Eylül dahil) için 1957 kWh ve Ocak-Eylül ayları dahil 2016 yılının tamamı için 4623 kWh. Yani, yıl boyunca ısıtılan bir kır evinin TÜM yaşam desteğine, içinde insan olup olmadığına bakılmaksızın toplam 6580 kWh harcandı. Bu yılın yazında ilk kez ısıtma için bir ısı pompası kullanmak zorunda kaldığımı ve 3 yıllık çalışma boyunca yazın soğutma için hiç çalışmadığını hatırlatmama izin verin (tabii ki otomatik buz çözme döngüleri hariç) . Ruble cinsinden, Moskova bölgesindeki mevcut tarifelere göre bu, yılda 20 bin ruble'den az veya ayda yaklaşık 1.700 ruble. Bu tutarın ısıtma, havalandırma, su ısıtma, ocak, buzdolabı, aydınlatma, elektronik ve ev aletlerini kapsadığını hatırlatayım. Yani aslında Moskova'da aynı büyüklükteki bir dairenin aylık kirasından 2 kat daha ucuzdur (tabii ki bakım ücretleri ve büyük onarım ücretleri hesaba katılmadan).

24. Şimdi ısı pompasının benim durumumda ne kadar tasarruf ettiğini hesaplayalım. Elektrikli kazan ve radyatör örneğini kullanarak elektrikli ısıtmayı karşılaştıracağız. Isı pompasının 2013 sonbaharında kurulduğu dönemdeki kriz öncesi fiyatları üzerinden hesaplayacağım. Artık ruble döviz kurunun çöküşü nedeniyle ısı pompaları daha pahalı hale geldi ve tüm ekipmanlar ithal ediliyor (ısı pompası üretiminde liderler Japonlardır).

Elektrikli ısıtma:
Elektrikli kazan - 50 bin ruble
Borular, radyatörler, bağlantı parçaları vb. - 30 bin ruble daha. 80 bin ruble için toplam malzeme.

Isı pompası:
Kanal kliması MHI FDUM71VNXVF (dış ve iç üniteler) - 120 bin ruble.
Hava kanalları, adaptörler, ısı yalıtımı vb. - 30 bin ruble daha. 150 bin ruble için toplam malzeme.

Kurulumu kendiniz yapın, ancak her iki durumda da süre yaklaşık olarak aynıdır. Elektrikli bir kazana kıyasla bir ısı pompası için toplam “fazla ödeme”: 70 bin ruble.

Ama hepsi bu değil. Hava ısıtma bir ısı pompası yardımıyla bu aynı zamanda sıcak mevsimde klima (yani klimanın hala kurulması gerekiyor, değil mi? Bu, en az 40 bin ruble daha ekleyeceğimiz anlamına geliyor) ve havalandırma ( modern mühürlü evlerde zorunludur, en az 20 bin ruble daha).

Bizim neyimiz var? Kompleksteki "fazla ödeme" sadece 10 bin ruble. Bu henüz ısıtma sisteminin devreye alınması aşamasındadır.

Ve ardından operasyon başlıyor. Yukarıda yazdığım gibi en soğuk kış aylarında dönüşüm faktörü 2,5, sezon dışı ve yaz aylarında ise 3,5-4 olarak alınabilir. Yıllık ortalama COP'yi 3'e eşit alalım. Bir evde yılda 6500 kWh elektrik enerjisi tüketildiğini hatırlatayım. Bu, tüm elektrikli cihazların toplam tüketimidir. Hesaplamaların basitliği açısından, ısı pompasının bu miktarın yalnızca yarısını tükettiği minimum değeri alalım. Yani 3000 kWh. Aynı zamanda yılda ortalama 9.000 kWh termal enerji sağladı (6.000 kWh sokaktan "getirildi").

1 kWh elektrik enerjisinin maliyetinin 4,5 ruble (Moskova bölgesindeki ortalama gündüz/gece tarifesi) olduğunu varsayarak aktarılan enerjiyi rubleye çevirelim. Sadece operasyonun ilk yılında elektrikli ısıtmaya kıyasla 27.000 ruble tasarruf elde ediyoruz. Sistemin devreye alınması aşamasındaki farkın sadece 10 bin ruble olduğunu hatırlayalım. Yani, zaten operasyonun ilk yılında, ısı pompası bana 17 bin ruble TASARRUF ETTİ. Yani, operasyonun ilk yılında kendini amorti etti. Bu arada bunun böyle olmadığını da hatırlatmak isterim. daimi ikamet, tasarrufların daha da büyük olacağı!

Ancak, inşa ettiğim evin aşırı yalıtımlı olması nedeniyle (ek yalıtım olmadan tek katmanlı gaz beton duvar kullanmasına rağmen) özellikle benim durumumda ihtiyaç duyulmayan klimayı unutmayın ve yazın güneşte ısınmaz. Yani tahminden 40 bin ruble çıkaracağız. Bizim neyimiz var? Bu durumda, ısı pompasından operasyonun ilk yılından değil ikinci yılından itibaren TASARRUF etmeye başladım. Çok büyük bir fark değil.

Ancak sudan suya veya hatta havadan suya ısı pompasını alırsak, tahmindeki rakamlar tamamen farklı olacaktır. Bu nedenle havadan havaya ısı pompası en iyi oran piyasadaki fiyat/etkinlik.

25. Ve son olarak elektrikli ısıtma cihazları hakkında birkaç söz. Her türlü kızılötesi ısıtıcı ve oksijen yakmayan nano teknolojiler hakkında sorularla işkence gördüm. Kısaca ve konuya cevap vereceğim. Herhangi elektrikli ısıtıcı%100 verime sahiptir, yani elektrik enerjisinin tamamı termal enerjiye dönüştürülür. Aslında bu her elektrikli cihaz için geçerlidir; bir elektrik ampulü bile tam olarak prizden aldığı miktarda ısı üretir. hakkında konuşursak kızılötesi ısıtıcılar o zaman avantajları havayı değil nesneleri ısıtmalarıdır. Bu nedenle onlar için en makul kullanım, kafelerde ve otobüs duraklarında açık verandalarda ısıtmadır. Hava ısıtmayı atlayarak ısının doğrudan nesnelere/insanlara aktarılmasının gerekli olduğu durumlarda. Oksijen yakmakla ilgili benzer bir hikaye. Bu ifadeyi bir reklam broşüründe bir yerde görürseniz, üreticinin alıcıyı enayi yerine koyduğunu bilmelisiniz. Yanma bir oksidasyon reaksiyonudur ve oksijen oksitleyici bir maddedir, yani kendini yakamaz. Yani bunların hepsi okulda fizik derslerini atlayan amatörlerin saçmalıkları.

26. Elektrikli ısıtmayla (doğrudan dönüşümle veya ısı pompasıyla) enerji tasarrufu yapmanın bir başka seçeneği de, ucuz bir gecelik elektrik tarifesi kullanırken ısıyı depolamak için bina kabuğunun (veya özel bir ısı akümülatörünün) termal kapasitesini kullanmaktır. Bu kış tam da bunu deneyeceğim. Bence ön hesaplamalar(bina zaten konut binası olarak kayıtlı olduğu için önümüzdeki ay elektrik için kırsal tarife üzerinden ödeyeceğimi dikkate alarak), elektrik tarifelerindeki artışa rağmen gelecek yıl 20 binden az ödeyeceğim evin bakımı için ruble (tüketilenlerin tümü için) elektrik enerjisiısıtma, su ısıtma, havalandırma ve cihazlar için, evin içinde insan olup olmadığına bakılmaksızın evin tüm yıl boyunca yaklaşık 18-20 santigrat derece sıcaklığı koruduğu dikkate alınarak).

Sonuç nedir? Düşük sıcaklıklı havadan havaya klima şeklindeki bir ısı pompası en basit ve uygun fiyatlı yol Isıtmada tasarruf, elektrik gücünde bir sınır olduğunda iki kat daha önemli olabilir. Kurulu ısıtma sisteminden tamamen memnunum ve çalışmasından herhangi bir rahatsızlık yaşamıyorum. Moskova bölgesi koşullarında, hava kaynaklı bir ısı pompasının kullanımı tamamen haklıdır ve yatırımın en geç 2-3 yıl içinde telafi edilmesine olanak tanır.

Bu arada, işin ilerleyişini neredeyse gerçek zamanlı olarak yayınladığım Instagram'ım da olduğunu unutmayın -

Isı pompası türlerinden biri basit tasarım, havadan havaya ısı pompasıdır. Pompanın çalışma prensibi jeotermal ısı pompasına benzer. Aradaki fark, ısının topraktan veya sudan değil, dış hava kütlelerinden alınmasıdır. Buna göre odalardaki hava ısıtılarak bina ısıtılır.

Havadan havaya ısı pompasının tam tersi bir klima olduğunu söyleyebilirsiniz. Bu, havadan havaya ısı pompasının ana avantajıdır; kurulumu ve çalıştırılması, kuyu açılmasını veya yer altı devresinin döşenmesini gerektirmez.

Bir dizi nedenden dolayı, ısı tahliyesi için bir yer altı ısı eşanjörü devresinin döşenmesi mümkün değilse (finansal fırsat yoksa, sahada yeterli alan yoksa) yatay döşeme, sahanın altında yeraltı suyu yok veya yanında göl yok, sığ derinliklerde granit tabakasının varlığı) - ekonomik ve çevre dostu ısıtma için havadan havaya ısı pompası en kabul edilebilir çözüm olacaktır.

Havadan havaya ısı pompasının tasarımı ve çalışma prensibi

Havadan havaya ısı pompası bir dış ve bir iç üniteden oluşur. Buharlaştırma ünitesi olarak da bilinen dış ünite binanın dışında bulunur. Dışarıdaki havadan ısının alınması onun yardımıyla olur. Bu ısı, gaz halinde kaynayan soğutucuyu ısıtır. Kompresör daha sonra bu gazı sıkıştırarak sıcaklığını önemli ölçüde artırır. Sıkıştırılan gazın ısısı, iç mekanda bulunan kondansatöre (iç ünite) aktarılır. Kondenser, odanın içindeki havaya ısı verir. Bu işlem sürekli olarak gerçekleşir ve ayarlanan oda sıcaklığına ulaşılana kadar otomatik olarak kontrol edilir.

Birkaç odayı veya büyük bir odayı ısıtmaya ihtiyaç varsa, bu durumda kullanırlar. çeşitli sistemler sıcak hava dağıtımı ve temini.

Bu tip ısı pompalarının yalnızca iç ortam havasını ısıtması nedeniyle (havanın doğrudan ısıtılması meydana gelir), bu tür ısı pompaları yalnızca ısıtma amacıyla kullanılabilir. Yani banyoda veya mutfakta suyu ısıtmak için başka çözümler sunmak gerekir.

Kullanım artıları

Havadan havaya ısı pompasının, havadan suya pompaya göre avantajı, kondenser ısı eşanjöründen geçen havanın sıcaklığının düşük olmasıdır. Basitçe söylemek gerekirse, havadan suya ısı pompaları için kaliteli ısıtma Soğutucuyu (suyu) yeterince yüksek sıcaklıklara ısıtmak gerekir, daha sonra havadan havaya ısı pompası kullanılması durumunda gerekli hava ısıtma sıcaklığı çok daha düşüktür. Ayrıca, bir ısı pompasının verimlilik katsayısı ne kadar yüksek olursa, ısı kaynağının sıcaklığı ile ısıtma sistemindeki sıcaklık arasındaki fark o kadar küçüktür.

Havadan havaya ısı pompasının başlıca avantajları:

  • tasarım, kurulum ve çalıştırma basitliği - bu tür ısı pompalarını kurmak için sondaj işlemlerine, karmaşık iletişimlerin kurulmasına, özel odaların tahsis edilmesine vb. gerek yoktur;
  • hemen hemen her iklim bölgesinde kurulum imkanı;
  • Bu tip ısı pompaları, mevcut geleneksel ısıtma sistemine sahip, halihazırda inşa edilmiş bir eve monte edilebilir ve böylece ısıtma maliyetlerinde önemli tasarruflar elde edilebilir. Kurulum, mevcut tasarımda minimum düzeyde değişiklik veya müdahale gerektirecektir;
  • diğer ısı pompası türlerine göre en düşük maliyete ve en kısa geri ödeme süresine sahiptir;
  • Düşük güç tüketimi;
  • özerklik, kompaktlık ve sessiz çalışma;
  • V yaz saati Havadan havaya ısı pompaları soğutma moduna geçirilebilir ve yüksek verimli hava filtrelerinin varlığı, tesiste gerekli mikro iklimin oluşturulmasına yardımcı olacaktır.

Havadan havaya ısı pompasının dezavantajları

Ne yazık ki havadan havaya ısı pompalarının dezavantajları da vardır. Bunlardan biri üretkenliğin dış hava sıcaklığındaki dalgalanmalara bağlı olmasıdır.

0°C dış hava sıcaklığında ısı pompasının enerji verimlilik katsayısı 2-2,5 seviyesine düşer, yani harcanan 1 kW enerji başına 2-2,5 kW ısı üretilecektir.

Karşılaştırma için, daha yüksek sıcaklıklarda bu ısı pompalarının enerji verimliliği faktörü 3-4'tür. Sıcaklık -20°C'ye düştüğünde ise enerji verimlilik katsayısı 1'e düşüyor. Yani odanın başka yollarla ısıtılması gerekli hale geliyor. Ancak günümüzde -25°C'ye kadar sıcaklıklarda verimli bir şekilde çalışabilen havadan havaya ısı pompaları sunan dünyaca ünlü isimlere sahip üreticiler bulunmaktadır.

Durum öyle ki, şu anda bir evi ısıtmanın en popüler yolu, ısıtma kazanlarının (gaz, katı yakıt, dizel ve çok daha az sıklıkla) kullanılmasıdır. Ancak ısı pompaları gibi basit ve aynı zamanda yüksek teknolojiye sahip sistemler yaygınlaşmadı ve bunun iyi bir nedeni var. Her şeyi önceden hesaplamayı seven ve bilenler için avantajları açıktır. Isıtma için ısı pompaları yeri doldurulamaz rezervleri yakmaz doğal Kaynaklar Bu sadece çevre koruma açısından son derece önemli değil, aynı zamanda her yıl daha pahalı hale gelen enerji kaynaklarından tasarruf etmenizi sağlar. Ayrıca ısı pompaları yardımıyla sadece odayı ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda ev ihtiyaçları için sıcak suyu da ısıtabilir, yaz sıcağında odayı iklimlendirebilirsiniz.

Isı pompasının çalışma prensibi

Isı pompasının çalışma prensibine daha yakından bakalım. Buzdolabının nasıl çalıştığını hatırlayın. İçine konulan ürünlerin ısısı dışarı pompalanarak üzerinde bulunan radyatöre atılır. arka duvar. Dokunarak bunu kolayca doğrulayabilirsiniz. Hemen hemen aynı prensip ev tipi klimalar: Isıyı odadan dışarı pompalarlar ve binanın dış duvarında bulunan radyatöre atarlar.

Isı pompası, buzdolabı ve klimanın çalışması Carnot çevrimine dayanmaktadır.

  1. Toprak gibi düşük sıcaklıktaki bir ısı kaynağı boyunca hareket eden soğutucu, birkaç derece ısınır.
  2. Daha sonra buharlaştırıcı adı verilen bir ısı değiştiriciye girer. Evaporatörde soğutucu, biriken ısıyı soğutucuya verir. Soğutucu düşük sıcaklıklarda buhara dönüşen özel bir sıvıdır.
  3. Isınan soğutucu akışkan, soğutucudan sıcaklığını alarak buhara dönüşür ve kompresöre girer. Kompresör soğutucuyu sıkıştırır, yani. sıcaklığının da artması nedeniyle basıncında bir artış.
  4. Sıcak, sıkıştırılmış soğutucu akışkan, yoğunlaştırıcı adı verilen başka bir ısı eşanjörüne girer. Burada soğutucu akışkan ısısını evin ısıtma sisteminde sağlanan başka bir soğutucuya (su, antifriz, hava) aktarır. Bu, soğutucuyu soğutur ve tekrar sıvıya dönüştürür.
  5. Daha sonra soğutucu, ısıtılmış soğutucunun yeni bir kısmı tarafından ısıtıldığı evaporatöre girer ve döngü tekrarlanır.

Isı pompasının çalışması için elektriğe ihtiyaç vardır. Ancak yine de sadece elektrikli ısıtıcı kullanmaktan çok daha karlı. Çünkü elektrikli bir kazan veya elektrikli ısıtıcı, ısı ürettiği kadar elektrik harcar. Örneğin bir ısıtıcının gücü 2 kW ise saatte 2 kW harcar ve 2 kW ısı üretir. Bir ısı pompası elektrik tükettiğinden 3 ila 7 kat daha fazla ısı üretir. Örneğin kompresör ve pompayı çalıştırmak için 5,5 kW/saat enerji kullanılır ve üretilen ısı 17 kW/saattir. Bir ısı pompasının ana avantajı bu yüksek verimliliktir.

Isı pompası ısıtma sisteminin avantajları ve dezavantajları

Her ne kadar yenilikçi ya da ileri teknoloji ürünü bir buluş olmasalar da, ısı pompalarıyla ilgili pek çok efsane ve yanlış kanı vardır. Teknolojinin uzun süredir neredeyse mükemmel bir şekilde geliştirildiği ABD'deki tüm "sıcak" eyaletler, neredeyse tüm Avrupa ve Japonya, ısı pompaları yardımıyla ısıtılıyor. Bu arada, bu tür ekipmanların tamamen yabancı bir teknoloji olduğunu ve bize oldukça yakın zamanda geldiğini düşünmemelisiniz. Sonuçta, SSCB'de bu tür birimler deneysel tesislerde kullanıldı. Bunun bir örneği Yalta şehrinde bulunan Druzhba sanatoryumudur. Bu sanatoryum, "tavuk budu üzerinde bir kulübeyi" anımsatan fütüristik mimarinin yanı sıra, 20. yüzyılın 80'li yıllarından beri ısıtma için endüstriyel ısı pompaları kullanmasıyla da ünlüdür. Isı kaynağı yakındaki denizdir ve pompa istasyonu sanatoryumun tüm mekanlarını ısıtmakla kalmıyor, aynı zamanda sıcak su sağlıyor, havuzdaki suyu ısıtıyor ve sıcak dönemde soğutuyor. Öyleyse efsaneleri ortadan kaldırmaya çalışalım ve evinizi bu şekilde ısıtmanın mantıklı olup olmadığını belirleyelim.

Isı pompalı ısıtma sistemlerinin avantajları:

  • Enerji tasarrufu. Artan gaz ve dizel yakıt fiyatlarıyla bağlantılı olarak bu çok önemli bir avantajdır. "Aylık giderler" sütununda yalnızca, daha önce de yazdığımız gibi, gerçekte üretilen ısıdan çok daha azını gerektiren elektrik görünecektir. Bir ünite satın alırken, ısı dönüşüm katsayısı “ϕ” (ısı dönüşüm katsayısı, güç veya sıcaklık dönüşüm katsayısı olarak da adlandırılabilir) gibi bir parametreye dikkat etmeniz gerekir. Isı çıkışı miktarının harcanan enerjiye oranını gösterir. Örneğin ϕ=4 ise 1 kW/saat tüketimde 4 kW/saat termal enerji elde ederiz.
  • Bakım tasarrufu. Isı pompası herhangi bir özel işlem gerektirmez. Bakım maliyetleri minimumdur.
  • Herhangi bir yere kurulabilir. Bir ısı pompasının çalışması için düşük sıcaklıktaki ısı kaynakları toprak, su veya hava olabilir. Nerede bir ev inşa ederseniz edin, kayalık bir alanda bile, birim için her zaman “yiyecek” bulma fırsatı olacaktır. Gaz şebekesinden uzak bir alanda bu, en sık karşılaşılan durumlardan biridir. optimal sistemlerısıtma. Elektrik hatlarının bulunmadığı bölgelerde bile kompresörün çalışmasını sağlamak için benzinli veya dizel motor takabilirsiniz.
  • Pompa çalışmasını izlemeye gerek yok katı yakıtlı veya dizel kazanda olduğu gibi yakıt ekleyin. Isı pompalı ısıtma sisteminin tamamı otomatiktir.
  • Uzun süreliğine gidebilirsin ve sistemin donmasından korkmayın. Aynı zamanda oturma odasında sıcaklığın +10 °C olmasını sağlayacak pompayı monte ederek paradan tasarruf edebilirsiniz.
  • Çevre için güvenli. Karşılaştırma için, yakıt yakan geleneksel kazanlar kullanıldığında, her zaman çeşitli oksitler CO, CO2, NOx, SO2, PbO2 oluşur, bunun sonucunda fosforik, nitro, sülfürik asitler ve benzoik bileşikler evin etrafına toprakta yerleşir. Isı pompası çalıştığında hiçbir şey yayılmaz. Sistemde kullanılan soğutucu akışkanlar da kesinlikle güvenlidir.
  • Burada da belirtilebilir gezegenin yeri doldurulamaz doğal kaynaklarının korunması.
  • İnsanlar ve mallar için güvenlik. Isı pompasındaki hiçbir şey aşırı ısınmaya veya patlamaya neden olacak kadar ısınmaz. Üstelik içinde patlayacak hiçbir şey yok. Yani tamamen yanmaz bir ünite olarak sınıflandırılabilir.
  • Isı pompaları -15 °C ortam sıcaklığında bile başarıyla çalışır. Yani birisi böyle bir sistemin sadece bölgelerdeki bir evi ısıtabileceğini düşünürse ılık kışlar+5 °C'ye kadar ise yanılıyorlar.
  • Isı pompasının tersine çevrilebilirliği. Yadsınamaz bir avantaj, kışın ısıtabileceğiniz ve yazın serinleyebileceğiniz kurulumun çok yönlülüğüdür. Sıcak günlerde, ısı pompası odadan ısıyı alır ve depolamak üzere toprağa gönderir, kışın da buradan geri alınır. Lütfen tüm ısı pompalarının ters kapasiteye sahip olmadığını, yalnızca bazı modellerde bulunduğunu unutmayın.
  • Dayanıklılık. Uygun bakım ile ısı pompası ısıtma sistemleri 25 ile 50 yıl arasında sorunsuz bir şekilde yaşayabilir. revizyon ve kompresörün yalnızca 15 - 20 yılda bir değiştirilmesi gerekecektir.

Isı pompası ısıtma sistemlerinin dezavantajları:

  • Büyük ilk yatırım. Isıtma için ısı pompalarının fiyatlarının oldukça yüksek olmasına (3.000 ila 10.000 USD arası) ek olarak, jeotermal sistemin kurulumuna pompanın kendisinden daha az harcama yapmanız da gerekmeyecektir. Bunun bir istisnası hava kaynaklı ısı pompasıdır; ek iş. Isı pompası yakın zamanda (5 - 10 yıl içinde) kendi masrafını çıkarmayacak. Bu nedenle, ısıtma için bir ısı pompası kullanılıp kullanılmayacağı sorusunun cevabı, sahibinin tercihlerine, mali yeteneklerine ve inşaat koşullarına bağlıdır. Örneğin, bir gaz şebekesini beslemenin ve ona bağlanmanın ısı pompasıyla aynı maliyete sahip olduğu bir bölgede, ikincisini tercih etmek mantıklıdır.

  • Kış sıcaklıklarının -15°C’nin altına düştüğü bölgelerde, ek ısı kaynağı kullanılmalıdır. denir iki değerli ısıtma sistemi Isı pompasının, dışarısı -20 °C'ye kadar düştüğü sürece ısı sağladığı ve bunun üstesinden gelemediği durumlarda, örneğin elektrikli ısıtıcı, gaz kazanı veya ısı jeneratörü bağlanır.

  • Düşük sıcaklıkta soğutma sıvısı bulunan sistemlerde ısı pompası kullanılması en çok tavsiye edilir., örneğin "sıcak zemin" sistemi(+35 °C) ve fancoil üniteleri(+35 - +45 °C). Fancoil üniteleri Sıcaklığın/soğuğun sudan havaya aktarıldığı fanlı konvektörlerdir. Böyle bir sistemi eski bir eve kurmak için, ek maliyetler gerektirecek şekilde tamamen yeniden geliştirme ve yeniden yapılanma gerekli olacaktır. Yeni bir ev inşa ederken bu bir dezavantaj değildir.
  • Isı pompalarının çevre dostu olması su ve topraktan ısı alarak, biraz göreceli. Gerçek şu ki, çalışma sırasında soğutma borularının etrafındaki alan soğuyor ve bu da yerleşik ekosistemi bozuyor. Sonuçta, toprağın derinliklerinde bile anaerobik mikroorganizmalar yaşar ve daha fazlasının hayati aktivitesini sağlar. karmaşık sistemler. Öte yandan, gaz veya petrol üretimiyle karşılaştırıldığında ısı pompasından kaynaklanan hasar minimum düzeydedir.

Isı pompasının çalışması için ısı kaynakları

Isı pompaları, sıcak dönemde güneş ışınımını biriktiren doğal kaynaklardan ısı alır. Isı pompaları ısı kaynağına göre değişiklik göstermektedir.

Astarlama

Toprak, mevsim boyunca biriken en istikrarlı ısı kaynağıdır. 5 - 7 m derinlikte toprak sıcaklığı neredeyse her zaman sabittir ve yaklaşık +5 - +8 ° C'ye eşittir ve 10 m derinlikte her zaman +10 ° C sabittir. Yerden ısı toplamanın iki yolu vardır.

Yatay zemin toplayıcıİçinde soğutucunun dolaştığı yatay olarak döşenen bir borudur. Yatay kolektörün derinliği koşullara bağlı olarak ayrı ayrı hesaplanır, bazen 1,5 - 1,7 m - toprağın donma derinliği, bazen daha düşük - daha fazla sıcaklık stabilitesi ve daha az fark sağlamak için - 2 - 3 m ve bazen sadece 1 - 1,2 m - burada toprak ilkbaharda daha hızlı ısınmaya başlar. İki katmanlı bir yatay toplayıcının monte edildiği durumlar vardır.

Yatay kollektör boruları farklı çaplara sahip olabilir: 25 mm, 32 mm ve 40 mm. Düzenlerinin şekli de farklı olabilir - yılan, ilmek, zikzak, çeşitli spiraller. Yılandaki borular arasındaki mesafe en az 0,6 m olmalı ve genellikle 0,8 - 1 m'dir.

Spesifik ısı giderme Borunun doğrusal metre başına toprak yapısına bağlıdır:

  • Kuru kum - 10 W/m;
  • Kuru kil - 20 W/m;
  • Kil daha ıslaktır - 25 W/m;
  • Çok yüksek su içeriğine sahip kil - 35 W/m.

100 m2 alana sahip bir evi ısıtmak için, toprağın ıslak kil olması şartıyla, kolektör için 400 m2 arsa alanına ihtiyacınız olacaktır. Bu oldukça fazla - 4 - 5 dönüm. Ve bu alanda hiçbir bina olmaması gerektiği ve yalnızca çimlere ve yıllık çiçekli çiçek yataklarına izin verildiği göz önüne alındığında, herkesin yatay bir toplayıcıyı donatmaya gücü yetmez.

Kolektör borularından özel bir sıvı akar, buna da denir. "salamura" veya antifrizörneğin %30'luk bir etilen glikol veya propilen glikol çözeltisi. "Tuzlu su" yerden ısıyı toplar ve ısı pompasına gönderilir ve burada soğutucuya aktarılır. Soğutulan "tuzlu su" tekrar toprak toplayıcıya akar.

Dikey toprak probu 50 - 150 m'ye kadar gömülü bir boru sistemidir Bu, 80 - 100 m daha büyük bir derinliğe indirilen ve beton harcı ile doldurulan U şeklinde tek bir boru olabilir. Veya belki de enerji toplamak için 20 m'ye kadar indirilen U şeklinde borulardan oluşan bir sistem. daha büyük alan. 100 - 150 m derinliğe kadar sondaj işi yapmak sadece pahalı olmakla kalmaz, aynı zamanda özel bir izin almayı da gerektirir, bu yüzden genellikle kurnazlığa başvururlar ve birkaç sığ derinlik sondası donatırlar. Bu tür problar arasındaki mesafe 5 - 7 m'dir.

Spesifik ısı giderme dikey bir toplayıcıdan da kayaya bağlıdır:

  • Kuru tortul kayaçlar - 20 W/m;
  • Suya ve kayalık toprağa doymuş tortul kayaçlar - 50 W/m;
  • Yüksek ısı iletkenlik katsayısına sahip kayalık toprak - 70 W/m;
  • Yeraltı (yeraltı suyu) suyu - 80 W/m.

Dikey kolektör için gerekli alan çok küçüktür, ancak kurulum maliyeti yatay kolektörden daha yüksektir. Dikey kolektörün avantajı aynı zamanda daha stabil bir sıcaklık ve daha fazla ısı giderimidir.

su

Su, ısı kaynağı olarak farklı şekillerde kullanılabilir.

Açık, donmayan bir rezervuarın altındaki toplayıcı- nehirler, göller, denizler - ağırlık yardımıyla suya batırılmış "tuzlu su" içeren boruları temsil eder. Soğutucunun yüksek sıcaklığı nedeniyle bu yöntem en karlı ve ekonomiktir. Sadece rezervuarın 50 m'den daha uzak olmadığı kişiler su toplayıcı kurabilir, aksi takdirde kurulumun verimliliği kaybolur. Anladığınız gibi, herkesin böyle koşulları yoktur. Ancak kıyı sakinleri için ısı pompalarını kullanmamak, basiretsizlik ve aptallıktır.

Koleksiyoncu girişi kanalizasyon drenajları veya daha sonra atık su teknik kurulumlar evlerin ve hatta yüksek binaların ısıtılmasında kullanılabilir ve endüstriyel Girişimcilikşehir içinde ve yemek pişirmek için sıcak su. Anavatanımızın bazı şehirlerinde başarıyla yapılanlar.

Sondaj veya yeraltı suyu diğer koleksiyonculara göre daha az kullanılır. Böyle bir sistem iki kuyunun inşasını içerir, birinden su alınır, ısısını ısı pompasındaki soğutucu akışkana aktarır ve soğutulmuş su ikinciye boşaltılır. Kuyu yerine filtrasyon kuyusu da olabilir. Her durumda, boşaltma kuyusu birinciden 15-20 m mesafede ve hatta akış aşağısında bulunmalıdır (yeraltı suyunun da kendi akışı vardır). Gelen suyun kalitesinin izlenmesi, filtrelenmesi ve ısı pompası parçalarının (evaporatör) korozyona ve kirlenmeye karşı korunması gerektiğinden bu sistemin çalıştırılması oldukça zordur.

Hava

En basit tasarım hava kaynaklı ısı pompası ile ısıtma sistemi. Ek bir toplayıcıya gerek yoktur. Ortamdan gelen hava doğrudan evaporatöre girer ve burada ısısını soğutucuya aktarır, bu da ısıyı evin içindeki soğutucuya aktarır. Bu, fancoil üniteleri için hava veya yerden ısıtma ve radyatörler için su olabilir.

Hava kaynaklı ısı pompasının kurulum maliyetleri minimum düzeydedir ancak kurulumun performansı büyük ölçüde hava sıcaklığına bağlıdır. Kışların ılık geçtiği bölgelerde (+5 - 0 °C'ye kadar) bu en ekonomik ısı kaynaklarından biridir. Ancak hava sıcaklığı -15 °C'nin altına düşerse performans o kadar düşer ki pompayı kullanmanın bir anlamı kalmaz ve geleneksel bir elektrikli ısıtıcı veya kazanı açmak daha karlı olur.

Isıtma için hava kaynaklı ısı pompalarına ilişkin incelemeler oldukça çelişkilidir. Her şey kullanım bölgesine bağlıdır. Kışları sıcak olan bölgelerde, örneğin Soçi'de, yedek bir ısı kaynağına bile ihtiyaç duymadığınız bölgelerde kullanım açısından avantajlıdırlar. Şiddetli donlar. Havanın nispeten kuru olduğu ve kışın sıcaklığın -15 °C'ye kadar düştüğü bölgelere de hava kaynaklı ısı pompaları kurmak mümkündür. Ancak nemli ve soğuk iklimlerde bu tür tesislerde buzlanma ve donma meydana gelir. Fanın üzerine yapışan buz sarkıtları tüm sistemin düzgün çalışmasını engeller.

Isı pompasıyla ısıtma: sistem maliyeti ve işletme maliyetleri

Isı pompasının gücü, kendisine atanacak fonksiyonlara bağlı olarak seçilir. Yalnızca ısıtma varsa, hesaplamaları dikkate alan özel bir hesap makinesinde hesaplamalar yapılabilir. ısı kayıpları bina. Bu arada, en iyi performans binanın ısı kayıpları 80 - 100 W/m2'yi aşmayan bir ısı pompasının çalışması. Basitleştirmek amacıyla, tavan yüksekliği 3 m ve ısı kaybı 60 W/m2 olan 100 m2'lik bir evi ısıtmak için 10 kW gücünde bir pompaya ihtiyaç duyulduğunu varsayalım. Suyu ısıtmak için, 12 veya 16 kW güç rezervine sahip bir ünite almanız gerekecektir.

Isı pompası maliyeti sadece güce değil aynı zamanda güvenilirliğe ve üreticinin isteklerine de bağlıdır. Örneğin 16 kW'lık bir ünite Rus üretimi 7.000 USD'ye mal olacak ve 17 kW gücünde yabancı bir pompa RFM 17'nin maliyeti yaklaşık 13.200 USD'dir. manifold hariç ilgili tüm ekipmanlarla birlikte.

Bir sonraki gider satırı şöyle olacak: rezervuar düzenlemesi. Aynı zamanda kurulumun gücüne de bağlıdır. Örneğin, her yere ısıtmalı zeminlerin (100 m2) veya 80 m2'lik ısıtma radyatörlerinin monte edildiği 100 m2'lik bir ev için ve ayrıca 150 l/saat hacimde suyu +40 °C'ye ısıtmak için, koleksiyoncular için kuyu açmamız gerekiyor. Böyle bir dikey toplayıcının maliyeti 13.000 USD olacaktır.

Bir rezervuarın dibindeki bir toplayıcı biraz daha ucuza mal olacaktır. Aynı koşullar altında 11.000 USD'ye mal olacak. Ancak jeotermal sistem kurmanın maliyetini uzman şirketlerle kontrol etmek daha iyidir; büyük ölçüde değişebilir. Örneğin 17 kW'lık bir pompaya yatay kollektör takmanın maliyeti yalnızca 2500 USD olacaktır. Hava kaynaklı ısı pompası için ise kollektöre hiç ihtiyaç duyulmaz.

Toplamda ısı pompasının maliyeti 8000 USD'dir. Ortalama olarak bir koleksiyoncunun yapımı 6000 USD'dir. ortalama.

Isı pompasıyla ısıtmanın aylık maliyeti yalnızca şunları içerir: elektrik maliyetleri. Aşağıdaki şekilde hesaplanabilirler: Güç tüketimi pompa üzerinde belirtilmelidir. Örneğin yukarıda bahsedilen 17 kW'lık pompa için güç tüketimi 5,5 kW/saat'tir. Toplam Isıtma sistemi yılın 225 günü çalışır, yani 5400 saat. İçerisindeki ısı pompası ve kompresörün çevrimsel olarak çalıştığı dikkate alındığında enerji tüketiminin yarıya indirilmesi gerekmektedir. Arka ısıtma sezonu 5400h*5,5kW/h/2=14850 kW harcanacaktır.

Harcadığınız kW miktarını bölgenizdeki enerji maliyetiyle çarpıyoruz. Örneğin 0,05 ABD Doları 1 kW/saat için. Toplamda yılda 742,5 USD harcanacak. Isı pompasının ısınma amaçlı çalıştığı her ay için maliyeti 100 USD'dir. elektrik maliyetleri. Masrafları 12 aya bölerseniz ayda 60 USD alıyorsunuz.

Isı pompasının güç tüketimi ne kadar düşük olursa aylık maliyetlerin de o kadar düşük olacağını lütfen unutmayın. Örneğin, yılda yalnızca 10.000 kW tüketen (maliyeti 500 cu) 17 kW'lık pompalar vardır. Isıtma sistemindeki ısı kaynağı ile soğutucu arasındaki sıcaklık farkı ne kadar küçük olursa, ısı pompasının performansının da o kadar yüksek olması da önemlidir. Bu nedenle yerden ısıtma ve fancoil üniteleri kurmanın daha karlı olduğunu söylüyorlar. Yüksek sıcaklıkta soğutucuya (+65 - +95 °C) sahip standart ısıtma radyatörleri de monte edilebilmesine rağmen, örneğin bir kazan gibi ek bir ısı akümülatörüyle dolaylı ısıtma. Sıcak suyu ilave olarak ısıtmak için bir kazan da kullanılır.

Isı pompaları iki değerli sistemlerde kullanıldığında avantajlıdır. Pompaya ek olarak şunları da kurabilirsiniz: Güneş kollektörü Yaz aylarında soğutma amaçlı çalıştığında pompaya tam elektrik sağlayabilecek. Kış sigortası için, sıcak su temini için suyu ve yüksek sıcaklıklı radyatörleri ısıtacak bir ısı jeneratörü ekleyebilirsiniz.