- 3 hoofdtypen:
- Wat is het verschil tussen ketels voor vaste brandstoffen?
- Soorten aggregaten
- Bodem-watersysteem
- Water-naar-waterpomp
- Universele lucht/water optie
- Warmtepompen - classificatie
- Geothermische pomp - principes van ontwerp en werking
- Water als warmtebron gebruiken
- Lucht is de meest toegankelijke warmtebron
- Hoe warmtepompen werken
- Installatie elektrische verwarming
- Kenmerken en werkingsprincipe:
- Lucht/water warmtepomp voor thuis
- Hoe werken lucht/water warmtepompen?
- Voor-en nadelen
- Berekening installatiecapaciteit
- Voor- en nadelen van technologie
- Milieuvriendelijkheid en veiligheid
- Wat is een warmtepomp en hoe werkt het?
3 hoofdtypen:
Voordat u akkoord gaat met de installatie van een open garageverwarmingscircuit met een circulatiepomp, moet u andere opties voor vloeistofcirculatie overwegen. Zoals je weet, kan het door de principes van de thermodynamica bewegen - op een natuurlijke manier of door zwaartekracht.
Systemen die werken door middel van natuurlijke circulatie zijn zeer geschikt voor ruimtes met een oppervlakte tot 60 vierkante meter. De maximale luslengte voor deze apparatuur is 30 meter.
Het is ook belangrijk om rekening te houden met de volgende factoren:
- 1. De hoogte van het gebouw.
- 2 verdiepingen.
Natuurlijke circulatieschema's zijn niet geschikt voor gebruik bij lage temperaturen, omdat het gebrek aan voldoende verwarming van het koelmiddel het niet mogelijk maakt om de optimale druk te bereiken. De toepassingsgebieden van een dergelijk systeem zijn als volgt:
- 1. Aansluiting op een warme vloer. Op het watercircuit is een circulatiepomp aangesloten.
- 2. Werk met de ketel. Het verwarmingsapparaat wordt bovenop het systeem bevestigd - net onder het expansievat.
Wat is het verschil tussen ketels voor vaste brandstoffen?
Naast het feit dat deze warmtebronnen warmte-energie produceren door verschillende soorten vaste brandstoffen te verbranden, hebben ze een aantal andere verschillen met andere warmtegeneratoren. Deze verschillen zijn precies het gevolg van het verbranden van hout, ze moeten als vanzelfsprekend worden beschouwd en er moet altijd rekening mee worden gehouden bij het aansluiten van de ketel op een waterverwarmingssysteem. Kenmerken zijn als volgt:
- Hoge traagheid. Op dit moment zijn er geen manieren om een brandende vaste brandstof in een verbrandingskamer abrupt te doven.
- Vorming van condensaat in de vuurhaard. De eigenaardigheid manifesteert zich wanneer een warmtedrager met een lage temperatuur (beneden 50 °C) de keteltank binnenkomt.
Opmerking. Het fenomeen van traagheid is alleen afwezig in één type vastebrandstofeenheden - pelletketels. Ze hebben een brander, waar houtpellets worden gedoseerd, nadat de toevoer is gestopt, gaat de vlam vrijwel onmiddellijk uit.
Het gevaar van traagheid schuilt in de mogelijke oververhitting van de watermantel van de kachel, waardoor de koelvloeistof erin kookt. Er wordt stoom gevormd, die hoge druk creëert, waardoor de behuizing van de unit en een deel van de toevoerleiding scheurt. Als gevolg hiervan is er veel water in de stookruimte, veel stoom en een ketel voor vaste brandstoffen die niet geschikt is voor verder bedrijf.
Een soortgelijke situatie kan zich voordoen wanneer de warmteopwekker verkeerd is aangesloten. Immers, in feite is de normale werking van houtgestookte ketels het maximum, het is op dit moment dat de unit zijn paspoortefficiëntie bereikt. Wanneer de thermostaat reageert op de warmtedrager die een temperatuur van 85°C bereikt en de luchtklep sluit, gaat de verbranding en smeulendheid in de oven gewoon door. De temperatuur van het water stijgt met nog eens 2-4°C, of zelfs meer, voordat de groei stopt.
Om overdruk en een daaropvolgend ongeval te voorkomen, is er altijd een belangrijk element betrokken bij de leidingen van een vastebrandstofketel - een veiligheidsgroep, waarover hieronder meer.
Een ander onaangenaam kenmerk van de werking van de unit op hout is het verschijnen van condensaat op de binnenwanden van de vuurhaard als gevolg van de doorgang van een onverwarmd koelmiddel door de watermantel. Dit condensaat is helemaal geen dauw van God, aangezien het een agressieve vloeistof is, waarvan de stalen wanden van de verbrandingskamer snel corroderen. Vervolgens, vermengd met as, verandert het condensaat in een kleverige substantie, het is niet zo eenvoudig om het van het oppervlak te scheuren. Het probleem wordt opgelost door een mengeenheid in het leidingcircuit van een vastebrandstofketel te installeren.
Een dergelijke afzetting dient als warmte-isolator en vermindert het rendement van een ketel op vaste brandstof.
Voor eigenaren van warmtegeneratoren met gietijzeren warmtewisselaars die niet bang zijn voor corrosie is het te vroeg om opgelucht adem te halen. Ze kunnen nog een ongeluk verwachten - de mogelijkheid van vernietiging van gietijzer door temperatuurschokken. Stel je voor dat in een privéhuis de elektriciteit 20-30 minuten werd uitgeschakeld en de circulatiepomp, die water door een ketel voor vaste brandstoffen aandrijft, stopte.Gedurende deze tijd heeft het water in de radiatoren de tijd om af te koelen en in de warmtewisselaar - om op te warmen (vanwege dezelfde traagheid).
Elektriciteit verschijnt, de pomp schakelt in en stuurt de gekoelde koelvloeistof van het gesloten verwarmingssysteem naar de verwarmde ketel. Door een scherpe temperatuurdaling ontstaat er een temperatuurschok bij de warmtewisselaar, het gietijzeren gedeelte scheurt, water loopt naar de vloer. Het is erg moeilijk te repareren, het is niet altijd mogelijk om het gedeelte te vervangen. Dus zelfs in dit scenario zal de mengeenheid een ongeval voorkomen, wat later zal worden besproken.
Noodsituaties en hun gevolgen worden niet beschreven om gebruikers van vastebrandstofketels af te schrikken of hen aan te moedigen onnodige onderdelen van leidingcircuits aan te schaffen. De beschrijving is gebaseerd op praktijkervaring, waarmee altijd rekening moet worden gehouden. Met de juiste aansluiting van de thermische eenheid is de kans op dergelijke gevolgen extreem laag, bijna hetzelfde als voor warmtegeneratoren die andere soorten brandstof gebruiken.
Soorten aggregaten
Een visuele weergave van de ontwerpopties voor warmtepompen is hun classificatie volgens het type koelmiddel op de externe en interne contouren van de constructie. Het apparaat kan energie ontvangen van:
- bodem;
- water (reservoir of bron);
- lucht.
In het huis kan de resulterende warmte-energie worden gebruikt in het verwarmingssysteem, maar ook voor het verwarmen van water of voor airconditioning. Daarom zijn er verschillende soorten warmtepompen, afhankelijk van de combinatie van deze elementen en functies.
Bodem-watersysteem
Het ontvangen van warmte van de grond wordt als een van de meest effectieve beschouwd voor dit type alternatieve verwarming, aangezien de grondtemperatuur al op ongeveer vijf meter van het oppervlak vrij constant blijft en weinig wordt beïnvloed door veranderingen in weersomstandigheden.
De geothermische warmtepomp maakt gebruik van speciale warmtegeleidende sondes
Als koelmiddel op het externe circuit wordt een speciale vloeistof gebruikt, die gewoonlijk pekel wordt genoemd. Dit is een milieuvriendelijke samenstelling.
De buitencontour van de grond/water-warmtepomp is gemaakt van kunststof buizen. Je kunt ze horizontaal of verticaal in de grond plaatsen. In het eerste geval kan het nodig zijn om op een groot oppervlak te werken, van 25 tot 50 vierkante meter. m voor elke kilowatt pompvermogen. De voor de installatie van een horizontale collector bestemde oppervlakten mogen niet voor landbouwdoeleinden worden gebruikt. Alleen het aanleggen van een gazon of het aanplanten van eenjarige bloeiende planten is hier toegestaan.
Voor de constructie van een verticale collector is een reeks putten met een diepte van 50-150 meter nodig. Omdat de bodemtemperatuur op deze diepte hoger en stabieler is, wordt een dergelijke bodemwarmtepomp als efficiënter beschouwd. In dit geval worden speciale diepe sondes gebruikt om warmte over te dragen.
Water-naar-waterpomp
Een even effectieve keuze kan een water/water-warmtepomp zijn, omdat op grote diepte de watertemperatuur vrij hoog en constant blijft. Het volgende kan worden gebruikt als bron van thermische energie met een laag potentieel:
- open reservoirs (meren, rivieren);
- grondwater (putten, putten);
- afvalwater uit industriële technologische kringlopen (omgekeerde watervoorziening).
Er zijn geen fundamentele verschillen in het ontwerp van grond/water- of water/water-warmtepompen. De constructie van een warmtepomp die gebruik maakt van de energie van een open reservoir zal de laagste kosten vergen: leidingen met een warmtedrager moeten beladen en ondergedompeld worden in water. Bij het benutten van de potentie van grondwater zal een complexer ontwerp nodig zijn. Het kan nodig zijn om een extra put te bouwen om het water dat door de warmtewisselaar stroomt af te voeren.
Het gebruik van een water/water warmtepomp in open water kan zeer voordelig zijn
Universele lucht/water optie
In termen van efficiëntie is de lucht/water-warmtepomp inferieur aan andere modellen, omdat in het koude seizoen het vermogen aanzienlijk wordt verminderd. De installatie ervan vereist echter geen complexe graafwerkzaamheden of de aanleg van diepe putten. Het is alleen nodig om geschikte apparatuur te selecteren en te installeren, bijvoorbeeld direct op het dak van het huis.
De lucht/water-warmtepomp kan worden geïnstalleerd zonder uitgebreide installatiewerkzaamheden
Het onbetwistbare voordeel van dit ontwerp is de mogelijkheid om de warmte te hergebruiken die de door de warmtepomp verwarmde kamers verlaat met afvoerlucht of water, evenals in de vorm van rook, gas, enz. Om het gebrek aan vermogen van de luchtwarmtepomp in de winter, moeten alternatieve verwarmingsopties worden voorzien.
De goedkoopste optie zou een lucht-naar-lucht warmtepomp zijn die niet het complexe werk van een traditioneel warmwaterverwarmingssysteem vereist.
Warmtepompen - classificatie
De werking van een warmtepomp voor het verwarmen van een huis is mogelijk in een breed temperatuurbereik - van -30 tot +35 graden Celsius. De meest voorkomende apparaten zijn absorptie (ze dragen warmte over via de bron) en compressie (de circulatie van de werkvloeistof vindt plaats door elektriciteit). De meest economische absorptie-apparaten zijn echter duurder en hebben een complex ontwerp.
Classificatie van pompen naar type warmtebron:
- Geothermisch. Ze halen warmte uit water of aarde.
- Lucht. Ze halen warmte uit de lucht.
- secundaire warmte. Ze nemen de zogenaamde productiewarmte op - gegenereerd tijdens de productie, tijdens verwarming en andere industriële processen.
De warmtedrager kan zijn:
- Water uit een kunstmatig of natuurlijk reservoir, grondwater.
- Primen.
- Luchtmassa's.
- Combinaties van bovenstaande media.
Geothermische pomp - principes van ontwerp en werking
Een aardwarmtepomp voor het verwarmen van een huis gebruikt de warmte van de bodem, die hij selecteert met verticale sondes of een horizontale collector. Sondes worden op een diepte van maximaal 70 meter geplaatst, de sonde bevindt zich op een kleine afstand van het oppervlak. Dit type apparaat is het meest efficiënt, omdat de warmtebron het hele jaar door een vrij hoge constante temperatuur heeft. Daarom is het nodig om minder energie te besteden aan warmtetransport.
Geothermische warmtepomp
Dergelijke apparatuur is duur om te installeren. De hoge kosten van het boren van putten. Bovendien moet het toegewezen gebied voor de verzamelaar meerdere keren groter zijn dan het gebied van het verwarmde huis of huisje
Het is belangrijk om te onthouden: het land waar de collector zich bevindt, kan niet worden gebruikt voor het planten van groenten of fruitbomen - de wortels van de planten worden onderkoeld
Water als warmtebron gebruiken
Een vijver is een bron van een grote hoeveelheid warmte. Voor de pomp kunt u gebruik maken van niet-vriesreservoirs van 3 meter diep of grondwater op hoog niveau. Het systeem kan als volgt worden geïmplementeerd: de warmtewisselaarpijp, verzwaard met een belasting van 5 kg per 1 strekkende meter, wordt op de bodem van het reservoir gelegd. De lengte van de pijp hangt af van de beelden van het huis. Voor een kamer van 100 m². de optimale lengte van de leiding is 300 meter.
Bij gebruik van grondwater is het noodzakelijk om twee putten na elkaar in de richting van het grondwater te boren. In de eerste put wordt een pomp geplaatst die water aan de warmtewisselaar levert. Gekoeld water komt de tweede put binnen. Dit is het zogenaamde open warmteopvangsysteem. Het grootste nadeel is dat het grondwaterpeil instabiel is en sterk kan veranderen.
Lucht is de meest toegankelijke warmtebron
Bij gebruik van lucht als warmtebron is de warmtewisselaar een door een ventilator geforceerde radiator. Als een warmtepomp werkt voor het verwarmen van een huis met behulp van een lucht-watersysteem, profiteert de gebruiker van:
- Mogelijkheid om het hele huis te verwarmen. Water, dat als warmtedrager fungeert, wordt verdund door verwarmingstoestellen.
- Met minimaal elektriciteitsverbruik - de mogelijkheid om bewoners van warm water te voorzien. Dit is mogelijk door de aanwezigheid van een extra warmtegeïsoleerde warmtewisselaar met opslagcapaciteit.
- Pompen van een vergelijkbaar type kunnen worden gebruikt om water in zwembaden te verwarmen.
Regeling voor het verwarmen van een huis met een lucht-warmtepomp.
Als de pomp op een lucht-luchtsysteem werkt, wordt er geen warmtedrager gebruikt om de ruimte te verwarmen. Verwarming wordt geproduceerd door de ontvangen thermische energie. Een voorbeeld van de implementatie van een dergelijk schema is een conventionele airconditioner die is ingesteld op de verwarmingsmodus. Tegenwoordig zijn alle apparaten die lucht als warmtebron gebruiken, gebaseerd op inverters. Ze zetten wisselstroom om in gelijkstroom en bieden flexibele regeling van de compressor en zijn werking zonder te stoppen. En dit verhoogt de bron van het apparaat.
Hoe warmtepompen werken
In elke HP is er een werkend medium dat een koelmiddel wordt genoemd. Meestal werkt freon in deze hoedanigheid, minder vaak - ammoniak. Het apparaat zelf bestaat uit slechts drie componenten:
- verdamper;
- compressor;
- condensator.
De verdamper en condensor zijn twee reservoirs die eruitzien als lange gebogen buizen - spiralen. De condensor is aan het ene uiteinde aangesloten op de uitlaat van de compressor en de verdamper op de inlaat. De uiteinden van de spoelen zijn verbonden en een drukreduceerventiel is geïnstalleerd op de kruising daartussen. De verdamper staat - direct of indirect - in contact met het bronmedium, terwijl de condensor in contact staat met het verwarmings- of tapwatersysteem.
Hoe een warmtepomp werkt
De werking van de HP is gebaseerd op de onderlinge afhankelijkheid van het volume, de druk en de temperatuur van het gas. Dit is wat er gebeurt binnen het aggregaat:
- Ammoniak, freon of ander koelmiddel, dat door de verdamper beweegt, warmt op van bijvoorbeeld het bronmedium tot een temperatuur van +5 graden.
- Na het passeren van de verdamper bereikt het gas de compressor, die het in de condensor pompt.
- Het door de compressor verpompte koudemiddel wordt in de condensor vastgehouden door een reduceerventiel, waardoor de druk hier hoger is dan in de verdamper.Zoals u weet, neemt bij toenemende druk de temperatuur van elk gas toe. Dit is precies wat er met het koelmiddel gebeurt - het verwarmt tot 60 - 70 graden. Omdat de condensor wordt gewassen door het koelmiddel dat in het verwarmingssysteem circuleert, wordt dit ook verwarmd.
- Via het drukreduceerventiel wordt het koudemiddel in kleine porties in de verdamper geloosd, waar de druk weer daalt. Het gas zet uit en koelt af, en aangezien een deel van de interne energie hierdoor verloren is gegaan als gevolg van warmteoverdracht in de vorige fase, daalt de temperatuur tot onder de aanvankelijke +5 graden. Na de verdamper warmt hij weer op, vervolgens wordt hij door de compressor in de condensor gepompt - en zo verder in een cirkel. Wetenschappelijk wordt dit proces de Carnot-cyclus genoemd.
Het belangrijkste kenmerk van HP is dat thermische energie letterlijk voor niets uit de omgeving wordt gehaald. Toegegeven, voor de productie ervan is het noodzakelijk om een bepaalde hoeveelheid elektriciteit uit te geven (voor de compressor en de circulatiepomp / ventilator).
Maar HP blijft nog steeds zeer winstgevend: voor elke verbruikte kWh elektriciteit is het mogelijk om van 3 tot 5 kWh warmte te krijgen.
Installatie elektrische verwarming
Installatie van een dergelijk apparaat is niet bijzonder moeilijk. Het is heel goed mogelijk om het met uw eigen handen te doen.
Als we te maken hebben met een aan de muur gemonteerd apparaat, moeten er gaten in de muur worden geboord voor deuvels om het te installeren.
Gaten in de muur boren
De vloerketel wordt meestal op stands geplaatst. Daarna moet hij met koppelingen en adapters op het verwarmingssysteem worden aangesloten.
Aansluitschema elektrische boiler
Nadat dit werk is voltooid, moet water in het systeem worden gezogen en het apparaat worden ingeschakeld. Als de leidingen begonnen op te warmen, was alles correct gedaan. U kunt een meer gedetailleerde beschrijving van het installatieproces bekijken in de video op onze website.
We hopen dat bovenstaande argumenten u ervan hebben overtuigd dat elektrische verwarming een zeer geschikte en handige optie kan zijn voor het verwarmen van een tuinhuis. En u kunt dit op basis van uw eigen ervaring verifiëren door een elektrische boiler te installeren.
Kenmerken en werkingsprincipe:
In een vereenvoudigde vorm lijkt het pompapparaat erg op het ontwerp van een airconditioner, alleen op grotere schaal. Het heeft geen brandstofketel nodig. De essentie van het werk - de pomp draagt warmte over van een bron met een kleine hoeveelheid energie naar een koelvloeistof, die wordt gekenmerkt door een verhoogde temperatuur.
In werkelijkheid werkt een polypropyleensysteem als volgt:
- De warmtedrager wordt getransporteerd naar een leiding die verborgen is in de bodem of ergens anders, en de temperatuur wordt hoger.
- Het koelmiddel wordt overgebracht naar de warmtewisselaar en transporteert energie naar het circuit.
- De buitenste schil bevat het koelmiddel, een materiaal met een minimaal kookpunt en lage druk. In de verdamper stijgt de temperatuur van het koudemiddel aanzienlijk en wordt het omgezet in een gas.
- Het gas circuleert in de compressor en wordt onder invloed van verhoogde druk gecomprimeerd en verwarmd.
- Het brandbare gas wordt overgebracht naar de condensor, waar de energie de warmtedrager van het interne verwarmingssysteem binnenkomt.
- Hierdoor komt het koudemiddel, waarvan de temperatuur is verlaagd, weer in vloeibare toestand binnen.
Koelstructuren werken volgens een soortgelijk schema, dus sommige soorten systemen in de zomer kunnen veilig als airconditioners worden gebruikt.
Het ontwerp van vluchtige verwarmingsapparaten heeft 3 hoofdcomponenten:
- Compressor. Ontworpen om de temperatuur van dampen en druk te verhogen, die worden gevormd door het koken van het koelmiddel. Tegenwoordig zijn scroll-compressoren die bij vorst kunnen worden gebruikt populair. Elementen van dit type werken stil, zijn compact en licht van gewicht.
- Verdamper. Daarin wordt het vloeibare koudemiddel omgezet in damp, waarna het naar de compressor wordt getransporteerd.
- Condensator. Het wordt gebruikt om energie over te dragen naar het circuit van verwarmingsapparatuur.
Voor de werking van de pomp moet u verbinding maken met het lichtnet, maar de prestaties en het vermogen van deze apparatuur zijn veel hoger dan die van een elektrische verwarming en het elektriciteitsverbruik is lager. De verwarmingscoëfficiënt is afhankelijk van het type apparatuur.
Lucht/water warmtepomp voor thuis
Kenmerkend voor lucht-watersystemen is de sterke afhankelijkheid van de temperatuur van het koelmiddel in het verwarmingssysteem van de temperatuur van de bron - de buitenlucht. De efficiëntie van dergelijke apparatuur verandert voortdurend, zowel per seizoen als onder weersomstandigheden. Dit toont een significant verschil tussen aerothermische systemen en geothermische complexen, waarvan de werking stabiel is gedurende de gehele levensduur en niet afhankelijk is van externe omstandigheden.
Bovendien zijn lucht/water-warmtepompen in staat om binnenlucht zowel te verwarmen als te koelen, waardoor ze in trek zijn in regio's met relatief koude winters en hete zomers. Over het algemeen is het gebruik van dergelijke systemen het meest effectief in relatief warme gebieden, en voor de noordelijke regio's zijn extra verwarmingsmiddelen vereist (meestal worden elektrische kachels gebruikt).
Hoe werken lucht/water warmtepompen?
De lucht/water warmtepomp is gebaseerd op het Carnot-principe. In een meer begrijpelijke taal wordt het ontwerp van een freon-koelkast gebruikt. Het koelmiddel (freon) circuleert in een gesloten systeem en gaat achtereenvolgens door de fasen:
- verdamping vergezeld van sterke afkoeling
- verwarming door de warmte van de binnenkomende buitenlucht
- sterke compressie, waarbij de temperatuur hoog wordt;
- vloeibare condensatie
- passage door het gaspedaal met een scherpe daling van de druk en verdamping
Voor een normale circulatie van het koelmiddel is het noodzakelijk om twee compartimenten te hebben - een verdamper en een condensor. In de eerste is de temperatuur laag (negatief); thermische energie uit de omgevingslucht wordt gebruikt voor verwarming. Het tweede compartiment wordt gebruikt om het koelmiddel te condenseren en thermische energie over te dragen naar de warmtedrager van het verwarmingssysteem.
De rol van de inkomende lucht is om warmte over te dragen naar de verdamper, waar de temperatuur erg laag is en moet worden verhoogd voor de komende compressie. De thermische energie van de lucht is zelfs bij negatieve temperaturen beschikbaar en wordt opgeslagen totdat de temperatuur tot het absolute nulpunt daalt. Bronnen van thermische energie met een laag potentieel zorgen voor een hoog rendement van het systeem, maar wanneer de buitentemperatuur daalt tot -20°C of -25°C, stopt het systeem en moet een extra verwarmingsbron worden aangesloten.
Voor-en nadelen
De voordelen van lucht/water warmtepompen zijn:
- eenvoudige installatie, geen graafwerkzaamheden
- De bron van thermische energie - lucht - is overal beschikbaar, beschikbaar en volledig gratis.Het systeem heeft alleen voeding nodig voor circulatieapparatuur, compressor en ventilator
- de warmtepomp kan structureel gecombineerd worden met ventilatie, wat het rendement van beide systemen aanzienlijk zal verhogen
- het verwarmingssysteem is milieuvriendelijk en bedrijfsveilig
- de werking van het systeem is bijna stil, het kan worden bestuurd door automatiseringssystemen;
De nadelen van een lucht/water warmtepomp zijn:
- beperkte toepassing. Huishoudelijke modellen van HP vereisen de aansluiting van extra verwarmingssystemen al bij -7°C, industriële ontwerpen kunnen de temperatuur tot -25°C houden, wat te laag is voor de meeste regio's van Rusland
- de afhankelijkheid van de systeemefficiëntie van de buitentemperatuur maakt het systeem onstabiel en vereist een constante herconfiguratie van de bedrijfsmodi
- ventilatoren, compressoren en andere apparaten hebben een stabiele voeding nodig
Bij het plannen van het gebruik van een dergelijk verwarmings- en warmwatersysteem moet met deze kenmerken rekening worden gehouden.
Berekening installatiecapaciteit
De procedure voor het berekenen van het vermogen van de installatie wordt beperkt tot het bepalen van het te verwarmen gebied van het huis, het berekenen van de benodigde hoeveelheid thermische energie en het selecteren van apparatuur die overeenkomt met de verkregen waarden. Het heeft geen zin om een gedetailleerde berekeningsmethode te presenteren, aangezien deze uiterst complex is en kennis vereist van vele parameters, coëfficiënten en andere waarden. Bovendien is ervaring met het uitvoeren van dergelijke berekeningen vereist, anders is het resultaat volledig onjuist.
Om het probleem op te lossen, wordt het aanbevolen om een online rekenmachine te gebruiken die u op internet kunt vinden. Het gebruik ervan is eenvoudig, u hoeft alleen uw gegevens in de vensters te vervangen en een antwoord te krijgen. Bij twijfel kan de berekening worden gedupliceerd op een andere bron om evenwichtige gegevens te verkrijgen.
Voor- en nadelen van technologie
De belangrijkste voordelen van TN zijn:
- Rendabiliteit: voor elke verbruikte kilowatt elektriciteit produceert de HP 3 tot 5 kW warmte. Dat wil zeggen, we hebben het over bijna gratis verwarming.
- Milieuvriendelijkheid en veiligheid: de werking van HP wordt niet geassocieerd met de vorming en afgifte in de atmosfeer van milieugevaarlijke stoffen, en de afwezigheid van een vlam maakt deze technologie absoluut veilig.
- Bedieningsgemak: in tegenstelling tot gas- en vastebrandstofketels hoeft HP niet van roet en roet te worden ontdaan. Ook hoeft u geen schoorsteen te bouwen en te onderhouden.
Een belangrijk nadeel van deze technologie zijn de hoge kosten van apparatuur en installatiewerk.
Laten we een eenvoudige berekening doen. Voor een 120 vierkante m heeft een HP nodig met een capaciteit van 120x0,1 = 12 kW (met een snelheid van 100 W per 1 m² M). Het Diplomat-model van Thermia met deze uitvoering kost zo'n 6,8 duizend euro. Het DUO-model van dezelfde fabrikant kost iets minder, maar de kostprijs is ook niet democratisch te noemen: zo'n 5,9 duizend euro.
Warmtepomp Thermia Diplomat
Zelfs in vergelijking met het duurste type traditionele verwarming - elektrisch (4 roebel per 1 kWh, 3 maanden - werken op volle belasting, 3 maanden - met de helft), zal de terugverdientijd meer dan 4 jaar in beslag nemen, en dit is zonder rekening te houden met rekening houden met de kosten installatie van het buitenste circuit.In werkelijkheid werkt de HP niet altijd met respectievelijk de berekende prestaties en kan de terugverdientijd langer zijn.
Milieuvriendelijkheid en veiligheid
Voor degenen die om de milieuveiligheid van hun huis geven, kan een warmtepomp een ideale optie zijn voor een comfortabel verwarmingssysteem, waarvan het werkingsprincipe niet voorziet in de uitstoot van schadelijke verbindingen zoals CO, CO2, SO2, PbO2 , NOx in de atmosfeer.
Wat betreft de mogelijkheid van een explosie of brand, die bestaat bij normale isolatie van elektrische draden niet. Wat helaas niet gezegd kan worden over ketels voor vloeibare brandstof of aardgas. Het warmtepompsysteem is zo ontworpen dat een oververhitting van de onderdelen die voldoende is om een explosie of ontsteking te veroorzaken, onmogelijk is.
Wat is een warmtepomp en hoe werkt het?
De term warmtepomp verwijst naar een reeks specifieke apparatuur. De belangrijkste functie van deze apparatuur is het verzamelen van thermische energie en het transport ervan naar de consument. De bron van dergelijke energie kan elk lichaam of medium zijn met een temperatuur van +1º en meer graden.
Er zijn meer dan genoeg bronnen van lage temperatuur warmte in onze omgeving. Dit zijn industrieel afval van bedrijven, thermische en kerncentrales, riolering, enz. Voor de werking van warmtepompen op het gebied van woningverwarming zijn drie onafhankelijk terugwinnende natuurlijke bronnen nodig: lucht, water, aarde.
Warmtepompen “trekken” energie uit processen die regelmatig in de omgeving plaatsvinden. De stroom van processen stopt nooit, daarom worden de bronnen erkend als onuitputtelijk volgens menselijke criteria.
De drie genoemde potentiële energieleveranciers zijn direct gerelateerd aan de energie van de zon, die door verwarming de lucht in beweging brengt met de wind en thermische energie overdraagt aan de aarde. Het is de bronkeuze die het belangrijkste criterium is volgens welke warmtepompsystemen worden geclassificeerd.
Het werkingsprincipe van warmtepompen is gebaseerd op het vermogen van lichamen of media om thermische energie over te dragen aan een ander lichaam of een andere omgeving. Ontvangers en leveranciers van energie in warmtepompsystemen werken meestal in paren.
Zo zijn er de volgende typen warmtepompen:
- Lucht is water.
- Aarde is water.
- Water is lucht.
- Water is water.
- Aarde is lucht.
- Water water
- Lucht is lucht.
In dit geval definieert het eerste woord het type medium waaruit het systeem lagetemperatuurwarmte haalt. De tweede geeft het type drager aan waarop deze thermische energie wordt overgedragen. Dus bij warmtepompen is water water, warmte wordt onttrokken aan het aquatisch milieu en vloeistof wordt gebruikt als warmtedrager.
Warmtepompen per ontwerptype zijn dampcompressie-installaties. Ze halen warmte uit natuurlijke bronnen, verwerken en transporteren deze naar de consument (+)
Moderne warmtepompen gebruiken drie hoofdbronnen van warmte-energie. Dit zijn bodem, water en lucht. De eenvoudigste van deze opties is een lucht/water warmtepomp. De populariteit van dergelijke systemen hangt samen met hun vrij eenvoudige ontwerp en installatiegemak.
Ondanks deze populariteit hebben deze variëteiten echter een vrij lage productiviteit. Bovendien is het rendement instabiel en afhankelijk van seizoensmatige temperatuurschommelingen.
Met een daling van de temperatuur nemen hun prestaties aanzienlijk af.Dergelijke varianten van warmtepompen kunnen worden beschouwd als een aanvulling op de bestaande hoofdbron van thermische energie.
Apparatuuropties die gebruik maken van grondwarmte worden als efficiënter beschouwd. De bodem ontvangt en verzamelt niet alleen thermische energie van de zon, maar wordt ook constant verwarmd door de energie van de kern van de aarde.
Dat wil zeggen, de grond is een soort warmteaccumulator, waarvan de kracht praktisch onbeperkt is. Bovendien is de temperatuur van de bodem, vooral op een bepaalde diepte, constant en fluctueert binnen onbeduidende grenzen.
Omvang van energie opgewekt door warmtepompen:
De constantheid van de brontemperatuur is een belangrijke factor in de stabiele en efficiënte werking van dit type krachtapparatuur. Systemen waarin het aquatisch milieu de belangrijkste bron van thermische energie is, hebben vergelijkbare kenmerken. De collector van dergelijke pompen bevindt zich ofwel in een put, waar deze zich in een watervoerende laag bevindt, ofwel in een reservoir.
De gemiddelde jaartemperatuur van bronnen als bodem en water varieert van +7º tot +12º C. Deze temperatuur is ruim voldoende om een efficiënte werking van het systeem te garanderen.
Het meest efficiënt zijn warmtepompen die warmte-energie onttrekken aan bronnen met stabiele temperatuurindicatoren, d.w.z. uit water en bodem