Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Conținutul articolului



Este realist să reducem costurile de încălzire a unei case de țară cu până la 70%? Răspunsul poate fi găsit într-o sursă de energie foarte neobișnuită – intestinele pământului. Vă vom spune despre dispozitiv și principiul funcționării pompelor de căldură, precum și vă va ajuta să faceți alegerea corectă a sistemului de încălzire.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Creșterea constantă a prețurilor la energie oferă un motiv excelent pentru a ne gândi la mijloace mai moderne și mai economice de a genera căldură și apă caldă. Astăzi, există deja zeci de moduri inovatoare de a echipa scheme eficiente de încălzire, ceea ce o face absolut gratuită..

Pompe de căldură și unități de climatizare geotermale

Aproape un sfert din energia generată astăzi în lume este ecologică și o optime este obținută fără a arde mase biologice. Cea mai eficientă și practic inepuizabilă sursă de energie poate fi considerată pe bună dreptate o resursă ascunsă în adâncurile planetei noastre – căldura geotermală. Este de remarcat faptul că direcția transferului de energie poate fi inversată: în sezonul cald, solul poate absorbi eficient căldura. Acest proces cu două sensuri este denumit în mod obișnuit condiționare geotermală..

Pentru colectarea și transformarea energiei termice, se folosesc instalații speciale – așa-numitele pompe de căldură. Datorită eficienței ridicate și consumului redus de energie în timpul funcționării, acestea devin din ce în ce mai populare..

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Însăși ideea funcționării unor astfel de instalații este departe de a fi nouă. În anii 50 ai secolului XIX, primul prototip, orientat către producția de masă, a fost deja proiectat și brevetat. Ideea Lordului Kelvin la acea vreme nu a primit o aplicație practică datorită faptului că conceptul de criză energetică era încă necunoscut, dar după aproape un secol, Robert C. Webber a început să aplice cu succes astfel de sisteme în viața de zi cu zi și în industrie. Este izbitor faptul că în 1931, tehnologia încălzirii geotermale bazată pe funcționarea pompelor de căldură a fost folosită în faimoasa Empire State Building. În Rusia și spațiul post-sovietic, sursele de energie geotermale au fost utilizate încă din vremurile URSS, iar complexele industriale permit producerea echipamentelor necesare fără implicarea partenerilor străini.

Energie termică cu potențial redus. Principiul de funcționare

A doua regulă a termodinamicii afirmă că transferul de energie termică este posibil doar de la un corp mai încălzit la unul mai puțin încălzit. Dar dacă o substanță cu proprietăți fizice variabile este plasată între două medii cu o diferență mică de temperatură, aceasta poate servi ca un intermediar care poate inversa procesul natural de transfer de căldură. Lanțul acestor transformări se realizează în timpul funcționării pompei de căldură. Când gazele sunt puternic comprimate, o cantitate mare de căldură este eliberată, iar gazul în sine este răcit și se transformă într-o stare lichidă. Aceasta se numește compresie, iar rezultatul final al acestui proces este căldura în casă. Pentru a repeta ciclul de compresie la nesfârșit, se utilizează ca gaz gazul cu un punct de fierbere foarte scăzut. Poate fi returnat în stare gazoasă în timpul evaporării la temperaturi de până la + 10 ° C. Energia termică cu potențial redus, de regulă, este extrasă din pământ sub adâncimea de îngheț, dar poate fi obținută în orice alt mod. În general, principiul funcționării unei pompe de căldură este direct opus celui al unei unități de refrigerare, deși se bazează pe procese identice..

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Pompe de căldură moderne

Astfel de sisteme utilizate în lumea modernă sunt mai avansate în comparație cu predecesorii lor. Compușii gazoși complecși sunt folosiți ca agent frigorific, toate elementele structurale și actuatoarele sunt realizate cu o marjă mare de rezistență la uzură și fiabilitate. Dezvoltarea ingineriei de precizie a făcut posibilă recrearea instalațiilor geotermale în miniatură. Pompele de căldură portabile nu se disting de verii lor industriali, în timp ce prețurile mici și concurența crescândă fac ca unitățile să fie disponibile pentru o gamă largă de consumatori..

O caracteristică a pompelor de căldură care le distinge de dispozitivele tradiționale de încălzire este capacitatea de a funcționa într-un interval clar definit de temperaturi exterioare, care este determinată de proprietățile fizice ale substanței frigorifice și tipul de sistem. Pompele de căldură cu aer pot extrage energia termică din aer la temperaturi pozitive, dar nu funcționează bine la temperaturi negative. Pompele cu sursă la sol sunt capabile să încălzească o casă chiar și în îngheț sever, dar utilizarea lor în perioada de toamnă-iarnă nu este întotdeauna justificată. Pentru fiecare zonă climatică, alegerea echipamentelor se realizează individual. În gospodărie, se recomandă cel mai bine o combinație de diferite tipuri de dispozitive.

Top șase întrebări despre pompele de căldură

Deși pompele de căldură sunt cunoscute pe scară largă, este obișnuit ca mulți să se îndoiască de avantajele lor economice. Cu toate acestea, există doar șase întrebări, la care răspunsurile vor oferi o imagine completă a beneficiilor pompelor de căldură..

Ce este un sistem geotermic într-o casă privată

Într-o casă de țară, sistemul ocupă cât mai mult spațiu pe care l-ar ocupa o cameră de cazane obișnuită. Instalarea poate fi împărțită în două părți: vizibilă și ascunsă. Proprietarul va avea la vedere elemente funcționale: pompe de căldură și circulație, conducte, robinete, filtre, instrumente de măsurare și automatizare. Schimbătorul de căldură primar ascuns în subteran va rămâne ascuns de ochii omului. Sistemul este complet silențios și poate fi plasat chiar și în aer liber. Asamblarea și punerea în funcțiune se pot face independent, dar dacă doriți, puteți contacta o companie specializată de instalare, o gamă completă de servicii va costa de la 1000 USD.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Cât de eficientă este pompa

Pentru a asigura un climat confortabil în spațiile de locuit, este suficientă o temperatură a apei în circuitul de încălzire de 40–45 ° C. Dacă cazanele cu gaz încălzesc excesul de apă și automatizarea lor este proiectată pentru un interval de temperatură mult mai larg atunci când este declanșat, atunci pompele de căldură mențin o temperatură constantă funcționând continuu. Dacă spațiile sunt închise și ventilate periodic, puteți fi siguri că temperatura din interiorul acestora va atinge 30 de grade. Cu ajutorul unor unități mai puternice, devine posibil să existe atât apă caldă curentă pentru nevoile menajere, cât și încălzirea piscinelor..

Opțiuni de plasare a schimbătorului de căldură

Multe persoane care se confruntă cu sisteme TRP sunt interesate de plasarea schimbătorului de căldură primar. Poate fi amplasat până la trei metri în subteran și are o orientare orizontală. În același timp, în zona adiacentă casei, se sapă o groapă adâncă, în care se află bobina inelară a schimbătorului de căldură.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Sistemele moderne sunt de asemenea capabile să lucreze cu un aranjament vertical al circuitului primar. Această opțiune este mai de preferat din punctul de vedere al menținerii peisajului parcelei personale, deși necesită echipamente suplimentare – pompe de circulație de înaltă presiune. Odată cu amenajarea verticală a circuitului primar, trei puțuri sunt găurite la șantier, a căror adâncime poate atinge, în unele cazuri, 100 m. O buclă de conductă (sondă) este plasată în puț, care este conectată la un rezervor comun. Perforarea puțurilor nu poate fi făcută fără echipamente speciale și, prin urmare, ar trebui să recurgem la ajutorul profesioniștilor. Costul unui astfel de serviciu depinde de condițiile de lucru și de adâncimea de foraj, dar nu trebuie să contați pe mai puțin de 450 USD pe dispozitiv pentru un puț..

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Servicii de echipamente

Principiul funcționării și proiectării sistemelor de automatizare în pompele de căldură sunt foarte diferite de omologii lor folosiți în tandem cu echipamentele pe gaz. De asemenea, se caracterizează prin complexitate tehnică ridicată și o serie de unități funcționale: evaporatoare, compresoare și sisteme intermediare de schimb de căldură. În ciuda complexității evidente, pompele de căldură nu necesită întreținere în timpul funcționării. Singurul element supus unei uzuri puternice este compresorul, care are o durată de viață de peste 30 de ani și este ușor de înlocuit. Pompa asamblată din fabrică poate servi până la o sută de ani fără reparații programate. De asemenea, sistemul de automatizare nu necesită întreținere specială și este controlat cu ușurință printr-un singur controler digital..

Cât costă producerea de energie prin această metodă?

Sistemele de încălzire bazate pe pompe de căldură se caracterizează printr-un consum de energie extrem de redus. Cu cea mai mare diferență de temperatură în schimbătoarele de căldură primare și secundare, sistemul produce o putere termică de trei ori mai mare decât energia electrică consumată. Cu o diferență minimă de temperatură între aer și sursa de căldură (până la 12-14 grade), consumul de energie va fi de șapte ori mai mic decât cantitatea de căldură produsă. Dacă consumatorul dorește să meargă mai departe, asigurând autonomia deplină a sistemului și evitând costurile materiale pentru electricitate, puteți recurge la utilizarea energiei solare: o instalație de 3 kW va fi compactă și nu va necesita investiții financiare mari.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Cu ce ​​autorități trebuie să coordonați instalarea unor astfel de dispozitive

Instalarea pompei de căldură nu necesită autorizații speciale sau documentație de proiectare. Singura excepție o pot constitui instalațiile comerciale și instituțiile municipale, echipamentul cu o astfel de încălzire trebuie să fie însoțit de acte de conformitate cu mediul și certificate pentru echipamentele utilizate. Din fericire, pompele de căldură de orice tip sunt ecologice și respectă toate standardele de igienizare industrială și casnică..

Producători de pompe de căldură

Piețele globale și interne ale pompelor de căldură se dezvoltă activ, ceea ce creează o concurență ridicată și o reducere semnificativă a prețurilor. Asta nu înseamnă că unii producători au superioritate absolută față de alții: fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Cu toate acestea, este posibil să împărțiți piața hardware în trei segmente..

Pompe de căldură fabricate în Europa

Unul dintre principalii furnizori de echipamente geotermale este Europa, unde astfel de instalații au fost folosite de foarte mult timp, iar tehnologia pentru fabricarea lor a fost dezvoltată cu atenție. Nu există diferențe speciale între brandurile europene, cu excepția faptului că unele companii se străduiesc să facă instalațiile mai compacte și liniștite. Caracteristicile tehnice ale pompelor de căldură de la concernul elvețian NIBE sunt perfect combinate.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Avantajele acestui producător includ experiență vastă în producția în masă a echipamentelor de încălzire. Compania este specializată exact în crearea și îmbunătățirea instalațiilor care operează pe surse de energie ecologice. Din 1949, NIBE a achiziționat peste douăzeci dintre cei mai mari producători de echipamente de precizie din Europa, Asia și America de Nord. Acest lucru a permis companiei să ofere unităților sale cea mai lungă durată de serviciu prin utilizarea de componente de la cei mai cunoscuți producători din lume. Dar prețul pentru o astfel de achiziție va fi potrivit: de la 7 mii de euro pentru o pompă cu o putere termică de 5 kW.

Producătorii ruși de pompe de căldură

Piața rusă avansează și ea. În doar câteva decenii, în Rusia au apărut și s-au dezvoltat mai multe companii mari specializate în producția de pompe de căldură..

Cele mai mari și care își îmbunătățesc activ produsele sunt PEA, ALTAL și Henk. Principala caracteristică a producătorului intern este cel mai bun raport calitate-preț. Dacă echipamentul are o durată de viață de 50 de ani și oferă garanție și întreținere de service, pompele cu consum redus vor avea un preț cuprins între 2,6-3,7 mii de dolari.

Încălzirea casei cu o pompă de căldură. Cum funcționează și cât costă

Majoritatea companiilor ruse produc echipamente sub brevete și francize străine, iar acest lucru oferă o garanție că echipamentul este de înaltă calitate și potrivit pentru a fi utilizat în condiții interne.

Pompe de căldură fabricate în China

Cele mai mici costuri cu pompe de căldură fabricate în China. Nu există companii de producție ca atare în China: fiecare pompă are o gamă restrânsă de model, care se numește o prescurtare scurtă.

O caracteristică distinctivă a producătorilor chinezi este un preț foarte mic și o calitate îndoielnică. Astfel, o pompă de căldură cu o putere utilă de 12 kW va costa 1100-1300 USD, fără taxe vamale și costuri de transport. În ceea ce privește calitatea produselor, este imposibil să se dea o concluzie fără ambiguitate: unele unități funcționează un an și nu reușesc, dar există cele care generează în mod regulat căldură de 5 sau 7 ani. Din fericire, pompele chinezești au un design bloc și toate componentele pot fi ușor înlocuite..

În următorul deceniu, multe companii energetice spun că 95% din echipamentele de încălzire pentru uz casnic vor fi pompe de căldură. Acest lucru este facilitat de siguranța și simplitatea lor, precum și de dorința tot mai mare a omenirii de a conserva resursele naturale. Cu toate acestea, principalul argument este prețul în continuă creștere al gazelor și al energiei electrice, care obligă consumatorii să caute opțiuni de încălzire alternative, mai puțin costisitoare..

Evaluează articolul
( Nu există încă evaluări )
Distribuie prietenilor
Recomandări și sfaturi în orice domeniu al vieții
Adauga un comentariu

Dând clic pe butonul „Trimiteți comentariul”, sunt de acord cu prelucrarea datelor cu caracter personal și accept politica de confidențialitate