Vand-vand-varmepumpe: enhed, driftsprincip, regler for opvarmning på basis af det

Til opvarmning og levering af varmt vand til private huse anbefales det at bruge en vand-vandvarmepumpe, der fungerer fra naturlige kilder - grundvand, floder, reservoirer osv. Systemet er kendetegnet ved absolut miljøsikkerhed, kræver ikke regelmæssige udgifter til forbrugsstoffer, derfor bliver det mere og mere populært.

Vi vil tale om mulighederne for en varmepumpeenhed, der bruger vandenergienergi til at overføre den til husholdningsvarmesystemer. For nysgerrige hjemmemestre beskrev vi principperne for drift af populære enhedsindstillinger og konstruktionsteknologi. Her finder du ud af, hvad udstyr der er nødvendigt for at betjene systemet.

Princippet for drift af varmepumpens vand-vand

Varmepumpen legemliggjorde princippet i Carnot-cyklus. Det består i det faktum, at et bevægende stof i et lukket system og ændrer dets samlede tilstand fra flydende til gasformigt under påvirkning af kemiske, fysiske eller termiske faktorer frigiver og absorberer en enorm mængde termisk energi.

Arbejdsstoffets rolle er en termisk bærer - vand fra en brønd eller reservoir.

Selv om vinteren opretholder naturlige temperaturer på en bestemt dybde en positiv temperatur, så termisk energi kan udvindes fra dem hele året rundt.Den eneste ulempe ved installationen er det høje strømforbrug og behovet for at købe ekstra udstyr.

Diagrammet viser banen til cirkulation af vand og kølemiddel. Systemet giver dig mulighed for at modtage termisk energi, uanset årstid

Hovedelementerne i en vand-til-vand varmepumpe er:

• en kompressor;
• fordamperen;
• kondensator;
• ekspansion induktionsventil;
• automatisk system til overvågningsindikatorer;
• flere motorveje fra kobberrør;
• arbejdsstof (kølemiddel).

Ved hjælp af en speciel pumpe strømmer vand gennem rørene fra kilden til den termiske installation, hvorefter det interagerer med gas (freon) kogende ved en temperatur på + 2-3 grader. Freon absorberer en del af vandets varme og absorberes af kompressoren, hvor dens temperatur stiger under kompression.

Varmepumpeudstyret tager meget plads, men giver mulighed for at slippe af med den kommunale afhængighed

Derefter kommer kølemediet ind i kondensatoren, hvorefter det varme stof opvarmer vandet til en forudbestemt temperatur (fra +40 til +80 grader), der transporteres gennem rørene i varmesystemet.

Kølet vand kommer ind i fordamperen og udledes derefter i modtagerbrønden. Efter passagen af ​​kondensatoren bliver kølemidlet flydende og opsamles i bunden af ​​elementet, derefter gennem gashåndtaget tilbage til dets oprindelige sted. Dernæst gentages cyklussen.

Hvad skal man se på, når man arrangerer sådan opvarmning?

Der er et stort antal forskellige modifikationer af varmepumper designet til rum af ethvert formål og størrelse samt arbejde under forskellige forhold. Udstyret er beregnet til opvarmning af huse med et samlet areal på 50 til 150 kvadratmeter.

Landemærke nummer 1 - vandhårdhed

Vandkvaliteten i en brønd eller reservoir spiller en vigtig rolle i valg af udstyr. Ikke alle modeller er i stand til at køre på hårdt vand indeholdende store mængder mangan og jern.

En høj koncentration af disse elementer skader systemet - korrosion dannes hurtigere på rørene, hvilket fører til et fald i udstyrets effektivitet og dets levetid.

Derfor skal du tage før du køber en varmepumpe vandprøve og foretage sin analyse for tilstedeværelsen af ​​disse og andre sporstoffer - hydrogensulfid, ammoniak, klor osv. Normalt, hvis temperaturen i dammen overstiger +13 grader, er der med en større grad af sandsynlighed en masse jern og manganioner i vandet.

Således vælges vand-vand-varmepumpen under hensyntagen til vandets hårdhed. Der er systemer, hvis elementer er mest beskyttet mod korrosion, men de koster mere.

Landemærke nummer 2 - driftsform

Varmepumpen kan bruges som den eneste varmekilde eller interagerer med andre systemer. Før du vælger en model, er det derfor vigtigt at bestemme, i hvilken tilstand enheden fungerer.

Der er to typer systemfunktion:

• Monovalent. Enheder har stor kraft, som er egnet til opvarmning af huset.
• Bivalentny. Mindre produktive enheder supplerer hovedvarmeudstyret.

For at opbygge et autonomt system med den vigtigste vand-opvarmningsenhed er der behov for en monovalent type.

Referencepunkt 3 - pumpeeffekt

Strøm er en vigtig indikator, når du vælger en varmepumpe, da systemets ydelse afhænger af den. Jo højere strøm, jo ​​højere effektivitet er udstyret, men også desto større er energiforbruget.

Ydelsen af ​​varmepumpens vand-vand vælges ud fra de reelle behov

Når du vælger en enhed med utilstrækkelig effekt, falder systemets effektivitet, hvis varmetabet derhjemme overstiger den mængde energi, der leveres af systemet. Varmepumpen kan arbejde døgnet rundt, men der vil ikke være nogen effekt fra den på grund af sænkning af vandtemperaturen.

Når bygningens varmetab er lavere end systemets varmeoverførsel, starter pumpen normalt automatisk i flere minutter, varmer vandet til den indstillede temperatur og transporterer det gennem systemet. Derefter slukkes den, indtil temperaturen falder flere grader. Derefter gentages cyklussen.

Landemærke nummer 4 - funktionen af ​​en bestemt model

Varmepumper kan have yderligere funktioner, disse er:

• Automatisk kontrolsystem, der giver dig mulighed for at justere rumets mikroklima efter smag. Håndtering udføres normalt ved hjælp af en fjernbetjening.
• Funktion af opvarmningsvand til varmt vandforsyning.
• Lydisoleret hus.
• Muligheden for at oprette forbindelse til andre varmesystemer, solfangere, som vil gøre varmeudstyret fuldstændigt autonomt.

Varigheden af ​​drift af varmepumper vand-vand overstiger normalt 30 år.

Ikke mindre vigtigt, når du vælger udstyr, skal du overveje omkostningerne ved installation og installation.

Beregning af den krævede varmepumpekapacitet

Før du køber et system, er det vigtigt at først udkast og beregne den nødvendige udstyrskapacitet. Ydeevne beregnes under hensyntagen til den faktiske varmebehov. Der tages højde for varmeforbruget, varmetabet derhjemme og tilstedeværelsen eller fraværet af et kredsløb varmt brugsvand.

Beregningsalgoritme:

1. Vi beregner det samlede areal af de opvarmede værelser.
2. Vi bestemmer den nødvendige mængde energi til opvarmning. Den optimale indikator pr. Kvadratmeter er 0,07 kW.
3. For at smelte et hus på N kvadratmeter har du brug for N * 0,07 kW.
4. til varmt brugsvand til det resulterende antal tilsættes yderligere 15-20%, det vil sige N * 0,07 * 0,85 eller N * 0,07 * 0,80.

Denne beregning vil være optimal for værelser med lofter, der ikke overstiger en højde på 2,7 m. Mere nøjagtige beregninger vil blive foretaget af specialister under forberedelsen af ​​projektet.

Forberedende arbejde inden drift

Forberedelse til montering, tilslutning og idriftsættelse af en varmepumpe fra vand-vand-serien inkluderer et antal standardtrin, som vi vil kende videre til.

Valg af den optimale vandkilde

Det skal bemærkes, at ikke alle open source eller vand godt egnet til glat drift af varmepumpen.Vandkvalitet spiller en vigtig rolle, men filtre kan hjælpe med at løse forureningsproblemet.

Det er tilladt at bruge en dam eller en dam placeret inden for en radius på 100 meter fra bygningen. Hvis der ikke findes en sådan kilde, bliver det nødvendigt at bore brønde.

Valget af kilde til varmepumpen skal fokusere på enkelhed og omkostninger ved brug. I tilfælde af et åbent vandreservoir i nærheden er det mere rimeligt at bruge det

Open source-opførsel er mere forudsigelig end grundvand, så hvis muligt foretrækkes vandforekomster.

Installation af et termisk system ved hjælp af en brønd

For at installere systemet ved hjælp af en varmepumpe er der behov for to brønde. En af brøndene kaldes debet. Det er i den, at en speciel pumpe nedsænkes, ved hjælp af hvilket vand tages til efterfølgende behandling i systemet. Den anden brønd er den modtagende brønd. Kølet vand drænes ind i det.

Dræn og forsyningsbrønde skal være mindst 15 meter fra hinanden

Dybden af ​​debetbrønden må ikke overstige 50 meter. Jo dybere vandkilden er placeret, jo kraftigere er det nødvendigt med pumpen for at levere den, hvilket øger mængden af ​​energi, der forbruges.

Debit-brønde-enhed

Før du betaler en debitering godt, er det vigtigt at vide, hvor meget vand det kan producere, og hvor meget væske der er behov for for at give varme til hele rummet. Jo højere vandtemperatur, desto mindre er det nødvendigt for opvarmning.

Det er vigtigt at forudberegne lydstyrken V, som skal pumpes ud af brønden i en time for at opvarme rummet. Antag, at der er en pumpe, hvis varmeeffekt er lig med et bestemt antal Q kW og strømforbrug - antallet P kW. Du skal også finde ud af temperaturen på grundvandet (t1) og deres temperatur efter varmeudveksling (t2).

Så ser formlen til beregning af den nødvendige mængde vand pr. Time sådan ud:

V = (Q-P) / (t1-t2).

Det er analytisk umuligt at bestemme en debitbrønns evne til at levere den krævede mængde vand, derfor testes den. Inden for 3 dage pumper pumpen uafbrudt vand fra brønden. Således udføres kontrollen af ​​modtagerbrønden for evnen til at tage den krævede mængde vand ved høj belastning.

Det er vigtigt at forstå, at grundvand opfører sig uforudsigeligt, så vand fra en debiteringsbrønd kan blive mindre med tiden. F.eks. Observeres tidevand om foråret og om vinteren tværtimod vandet falder. Hvis der ikke er nok vand i brønden, lukkes systemet automatisk, opvarmning opstår ikke.

Funktioner i modtagerbrønden

Den modtagende rørformede brønd er placeret nedstrøms for grundvandet. Det er analytisk umuligt at bestemme i hvilken retning vand bevæger sig. Derfor vælg i praksis en vilkårlig branche som en debiteringsbrønd og løber ind i den submersible pumpen.

Hvis vandstanden ikke falder under drift af systemet, tages valget korrekt. Hvis niveauet er faldet, og vandtemperaturen er faldet, skal du bytte brønde - overførsel submersible pump ind i et andet hul.

Afløbsrøret i modtagerbrønden skal nedsænkes flere centimeter i vand og ikke nå bunden. Hvis du udleder affaldsvæsken ovenfra, vil dette føre til vandstrømning. Den rørformede brønd kan stoppe med at tage vand og tilstoppe.

Resultatet truer overløb og om vinteren mulig isdannelse. Den bedste mulighed for en modtagende kilde er en flod eller en dam. Hvis disse objekter ikke er i nærheden, bliver det nødvendigt at bore en eller flere modtagende brønde for at sikre mod overløb.

Figuren viser et eksempel på brug af en brønd som en modtager- og debiteringsbrønd

Det er umuligt at finde ud af, om en brønd modtager vand, enten analytisk eller ved hjælp af en testmetode. Praksis viser, at en drænbrønd kontinuerligt kan absorbere vand i mange år og måske endda mislykkes i en sæson.

Der er teknologier, der tillader at bruge en brønd som en debitering og modtage brønde, men denne metode er ikke effektiv - betjening vil ledsages af vanskeligheder, muligvis sænke vandtemperaturen, vandtømning og en række andre problemer.

Enhedssystem ved hjælp af en dam

Det valgte dam skal være dybt nok, så de nedre vandlag ikke fryser under svær frost. I de sydlige regioner er den optimale dybde ca. 1 meter, i de nordlige regioner kræves en kilde med en dybde på 3 meter eller mere. Dammen skal også være stabil - udsving i vandstanden og dens reduktion er uacceptabel.

Der er to rørledninger til reservoiret - debitering og modtagelse. En nedsænkende pumpe er installeret i modtageren

Som rør anbefales det at bruge modeller fra HDPEkendetegnet ved holdbarhed og pålidelighed. Det er vigtigt at beskytte rørene mod frysning, yderligere isolere dem og mod gennembrud.

Forberedelse af et hjem til en varmepumpe

For at interagere med vand-vandvarmepumpen skal et vandbaseret varmesystem være udstyret i huset, præsenteret i form af rør, radiatorbatterier. For bedre isolering i gulv og vægge er det også tilladt at installere varmeledninger.

Hvis udstyret bruges til at levere varmt vand, skal huset have et opsamlingssystem. For at pumpen skal fungere, skal du oprette forbindelse til et elektrisk netværk med ubegrænset strøm.

Uden yderligere foranstaltninger til varmeisolering af huset (isolering udenfor, installation af vinduer med dobbeltkammer osv.) drift af varmepumpen giver ikke mening.

Eksperter anbefaler yderligere installation ventilationssystem med luftopvarmningsmekanisme. Den freon, der bruges i udstyret, er skadelig for mennesker. Hvis der er i systemløkken forekommer mikrobrudderefter frigives gassen og forskyder derved luften fra rummet. Kølemediet kan forårsage en forværring af lungesygdomme hos en person, astmaanfald.

Varmepumpen er tungt udstyr, dens vægt kan nå tons (afhængigt af strøm og størrelse), derfor skal du i nogle tilfælde installere det, du skal bygge dit eget fundament, ikke forbundet til fundamentet i huset.

Før du installerer udstyret, skal du tage højde for de tilladte dimensioner på rummet, holde afstanden til væggene, der er angivet i produktpaset.

Ekstra udstyr

Valget ekstra udstyr til varmepumpen - en ansvarlig opgave, hvis løsning i vid udstrækning bestemmer den langsigtede service af varmesystemet som helhed og fraværet af problemer i drift.

submersible pumpe til brønde og damme

Hvis varmepumpen i systemet bruges til at levere varmt vand, kan en enhed med en lille kapacitet sænke trykket i vandhanerne. En kraftig pumpe løser dette problem, men den bruger mere energi. Minimum tilladt strøm under drift FGP - 1 kW.

Der er mange forskellige ændringer. submersible pumper.Valget tages under hensyntagen til tre kriterier, som er:

• Væskemængdebruges til pumpning (jo mere vand du skal transportere, jo højere skal pumpestyrken være).
• Nå dybde (jo dybere brønden, desto større bør udstyrets kapacitet være);
• Brønddiameter (traditionelt foretrækker 4-tommer aksler, da de skabte det største antal pumper, i modsætning til 3-tommer).

For at bestemme dybden af ​​brønden er det nødvendigt at sikre belastningen på rebet og sænke den ned i akslen. Den våde del af rebet angiver brøndens fulde dybde, det tørre bestemmer afstanden fra begyndelsen af ​​vandet til overfladen.

Pumpen nedsænkes i borehullet i en dybde, der er specificeret af enhedsproducenten. Typisk angiver databladet, hvor mange meter der skal være mellem vandspejlet og pumpen, bunden af ​​udgangen og pumpen

Både universalpumper og udstyr specielt designet til brønde kan være velegnet til miner. Hvis minen blev udviklet af fagfolk, er den mindre tilstoppet med sand, så du sikkert kan bruge en universalpumpe.

Pumper designet specielt til borehuller er dyrere, men de gør et godt stykke arbejde med sand og mudder, mindre tilstopning. Universal er følsomme over for et højt indhold af organiske stoffer, de skal regelmæssigt rengøres for snavs, som et resultat heraf reduceres deres levetid.

Pumper med automatisk udstyr bør foretrækkes, da når motoren overophedes, overdreven tilstopning eller mangel på vand i brønden, slukkes de uafhængigt, hvilket resulterer i, at motoren ikke overophedes og ikke svigter.

I henhold til handlingsprincippet skelnes der mellem 2 typer submersible pumper:

• centrifugal.
• Vibration.

Til arbejde i brønde, der producerer vand i kalksten, foretrækkes centrifugale dybe modeller. De er følsomme over for vand med sandkorn og lerophæng.

Hvis varmepumpen tilsluttes et åbent reservoir, er det bedre at bruge overfladepumpeudstyr designet til pumpning af snavset vand eller en billig vibrationsanordning.

Varmepumpe mellemvarmeveksler

I varmepumper under cirkulationen kan Freon muligvis ikke køle tilstrækkeligt, hvilket fører til overophedning af kompressoren som følge af for høj udladningstemperatur. Derfor er det vigtigt at forbedre afkøling af stoffet og derved sænke trykket i kredsløbene.

Der er et andet problem, der er fælles for alle varmepumper - kølemediet kan blandes med vanddamp. Hvis der kommer væske ind i kompressoren, kan det ske. vand hammer. I dette tilfælde skal du reparere eller udskifte delen. Vand kan også komme ind i olien, og det er vanskeligt at udvinde det derfra.

Alle ovenstående problemer løses ved installation af en mellemvarmeveksler. Varmevekslere findes i tre typer - åben type, skal-og-rør og spole.

Ændring af den åbne type neutraliserer væsken, der er fanget i freon under cirkulation, hvilket minimerer sandsynligheden vand hammer kompressor. Enheden er kendetegnet ved høj ydelse med minimalt strømforbrug.

Når man installerer en åben type varmeveksler, er det vigtigt at vælge væskerørets størrelse korrekt for at sikre mindst mulig trykkomprimering

Korrekt valgte rør neutraliserer muligheden for kogende væske. Samtidig skal ventilen have tilstrækkelig kapacitet, så væsken ved en lav trykforskel kan trænge ind i enheden.

Skal-og-rør-varmeveksleren præsenteres i form af et lukket design. Varmeudveksling sker gennem rørets vægge, og væsken og kølemidlet deri blandes ikke i modsætning til åben, hvilket giver højt tryk til cirkulation af damp og luft.

Spolevarmeveksleren er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​en flowregulator, der styrer strømmen af ​​flydende freon. Størrelsen på enheden afhænger af varmepumpens effekt.Det er nødvendigt at vælge et produkt under hensyntagen til funktionaliteten og det tilgængelige beløb. Det tilrådes at foretrække de sammenklappelige modeller.

Varmepumpefiltre

Vand fra brønde eller damme kommer ikke i ren form. Det kan indeholde sand, snavs, forskellige sporstoffer - jern, hydrogensulfid, mangan, klor, ammoniak osv. Før vandet kommer ind i varmepumpen, skal vandet filtreres.

Først og fremmest er det nødvendigt at fjerne store stoffer - sten, sand, snavs, silt. For at fjerne dem fra vandet er installation påkrævet hydrocyklon.

Hydrocyclone - en anordning, der kræves til råt vandbehandling. Det skal vælges under hensyntagen til pumpens effekt

Dernæst er det vigtigt at installere filtre, der eliminerer jern, hydrogensulfid, mangan, ammoniak. Disse sporstoffer forkorter udstyrets levetid og korroderer det.

Du kan bruge filtre omvendt osmoseblødgøringsmidler, jernfjernere og deres ændringer. For at sikre, at der er varmt vand, skal kulfilter og en UV-sterilisator, der ødelægger bakterier og vira, også være udstyret.

Strømgenerator til sikkerhedskopiering

Varmepumper fungerer fra lysnettet, så hvis der opstår strømafbrydelse, forbliver huset uden opvarmning. Det tilrådes at købe en elektrisk generator, der fungerer på brændbare stoffer.

Det er vigtigt, at generatoren kan generere den nødvendige kraft til at betjene pumpekompressoren

Funktioner ved driften af ​​en sådan varmepumpe

En gang om året er det nødvendigt at foretage en uafhængig visuel inspektion af pumpekomponenterne, følg anbefalingene til vedligeholdelse - smør delene rettidigt, overvåg enhedens korrekte drift, når der pumpes vand.

Nogle typer udstyr kræver regelmæssig inspektion (normalt 1-2 gange om året) af servicecentre-specialister. Identificer under inspektionen:

• motorolielækage gennem revner i kredsløbet;
• kvalitet på inventar og tilbehør;
• trykniveau i tanke og kredsløb;
• fejl i strømledningen.

Installation af en vand-til-vand-varmepumpe skal overlades til uddannede specialister. Systemineffektivitet er oftest forbundet med forkert installation. Termisk udstyr er velegnet til drift af både beboere i de sydlige regioner og det nordlige.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen introducerer enhedens funktion og funktioner:

Som et resultat kan vi konkludere, at vand-til-vand-varmepumpen anses for at være et effektivt miljøvenligt udstyr designet til at opvarme boliger op til 150 kvadratmeter. Til indretning af lokaler i et større område kan der allerede være behov for ret komplicerede tekniske undersøgelser.

Hvis du har spørgsmål, mens du gør dig bekendt med de givne oplysninger, så spørg dem i boksen nedenfor. Vi ser frem til dine kommentarer, spørgsmål om emnet, historier og fotos om opførelsen af ​​en mini-hydroelektrisk station. Vi er interesseret i din mening.