Víz-víz hőszivattyú: eszköz, működési elve, a fűtés alapja alapján történő szabályok

A házak melegítéséhez és melegvíz-ellátásához tanácsos víz-víz hőszivattyút használni, amely természetes forrásokból - talajvízből, folyókból, tározókból stb. A rendszert abszolút környezeti biztonság jellemzi, nem igényel rendszeres kiadásokat a fogyóeszközökre, ezért egyre népszerűbbé válik.

Beszélünk egy olyan hőszivattyú-berendezés lehetőségeiről, amely a víz ökoenergiáját használja a háztartási fűtési rendszerekbe történő továbbításához. Kíváncsi otthoni mesterek számára leírtuk a népszerű eszközopciók és az építési technológia működésének alapelveit. Itt megtudhatja, milyen berendezésekre van szükség a rendszer működéséhez.

A hőszivattyú víz-víz működésének elve

A hőszivattyú megtestesítette a Carnot ciklus elvét. Ez abban áll, hogy egy mozgó anyag egy zárt rendszerben, és kémiai, fizikai vagy termikus tényezők hatására változtatja aggregált állapotát folyadékról gázneműre, hatalmas mennyiségű hőenergiát szabadít fel és szív fel.

A munkaanyag szerepe egy hőhordozó - víz egy kútból vagy tartályból.

Még télen is a természetes hőmérsékletek egy bizonyos mélységben fenntartják a pozitív hőmérsékletet, tehát hőenergia kinyerhető től egész évben.A telepítés egyetlen hátránya a magas energiafogyasztás és kiegészítő berendezések beszerzésének szükségessége.

Az ábra a víz és a hűtőközeg keringésének pályáját mutatja. A rendszer lehetővé teszi a hőenergia fogadását, az évszaktól függetlenül

A víz-víz hőszivattyú fő elemei a következők:

• kompresszor;
• párologtató;
• kondenzátor;
• tágulási indukciós szelep;
• automatikus jelzőrendszer;
• több autópálya rézcsövekből;
• működő anyag (hűtőközeg).

Speciális szivattyú segítségével a víz átfolyik a csöveken a forrástól a termikus berendezésig, ezután kölcsönhatásba lép 2–3 fok hőmérsékleten forrásban lévő gázzal (freonnal). A Freon elnyeli a vízhő egy részét, és a kompresszor abszorbeálja, ahol hőmérséklete a tömörítés során emelkedik.

A hőszivattyú-berendezés sok helyet foglal el, de lehetőséget ad arra, hogy megszabaduljon a közösségi függőségtől

Ezután a hűtőközeg belép a kondenzátorba, ezután a forró anyag melegíti a vizet egy előre meghatározott hőmérsékletre (+40 és +80 fok között), amelyet a fűtési rendszer csövein keresztül szállítanak.

Hűtött víz kerül a párologtatóba, majd üríti a fogadó kútba. A kondenzátor áthaladása után a hűtőközeg folyékonyvá válik és összegyűlik az elem alján, majd a fojtószelepen keresztül visszatér eredeti helyére. Ezután a ciklus megismétlődik.

Mit kell nézni, amikor ilyen fűtést rendeznek?

A hőszivattyúk sokféle változata létezik, bármilyen célú és méretű helyiségre tervezték, és különféle körülmények között működnek. A berendezést 50-150 négyzetméter összterületű házak fűtésére szánják.

1. mérföldkő - vízkeménység

A kút vagy a tározó vízminősége fontos szerepet játszik a felszerelés kiválasztásában. Nem minden modell képes futtatni kemény vízen, amely nagy mennyiségű mangánt és vasat tartalmaz.

Ezen elemek magas koncentrációja károsítja a rendszert - a csöveken gyorsabban kialakul a korrózió, ami csökkenti a berendezés hatékonyságát és élettartamát.

Ezért a hőszivattyú vásárlása előtt vegye figyelembe vízminta és elemezze ezen és más nyomelemek - hidrogén-szulfid, ammónia, klór stb. - jelenlétét. Általában, ha a tó hőmérséklete meghaladja a +13 fokot, akkor nagyobb valószínűséggel sok vas- és mangánion van a vízben.

Így a víz-víz hőszivattyút a víz keménységének figyelembevételével választják meg. Vannak olyan rendszerek, amelyeknek elemei a legjobban védettek a korrózió ellen, ám ezek költségesebb.

2. mérföldkő - működési mód

A hőszivattyú felhasználható egyetlen hőforrásként, vagy kölcsönhatásba léphet más rendszerekkel. Ezért a modell kiválasztása előtt fontos meghatározni, hogy az eszköz milyen üzemmódban működik.

A rendszer működésének két típusa van:

• Egyértékű. Az eszközök nagy teljesítményűek, alkalmasak a ház fűtésére.
• Bivalentny. A kevésbé termelékeny eszközök kiegészítik a fő fűtőberendezéseket.

Egy önálló rendszer felépítéséhez a fő víz-víz fűtőegységgel egyértékű típusra van szükség.

3. referenciapont - szivattyú teljesítménye

A teljesítmény fontos mutatója a hőszivattyú kiválasztásakor, mivel a rendszer teljesítménye attól függ. Minél nagyobb a teljesítmény, annál nagyobb a berendezés hatékonysága, de annál nagyobb az energiafogyasztása.

A hőszivattyú víz-víz teljesítményét a valódi igények alapján választják meg

Ha nem elegendő teljesítményű eszközt választ, a rendszer hatékonysága csökken, ha az otthoni hőveszteség meghaladja a rendszer által szolgáltatott energiamennyiséget. A hőszivattyú éjjel-nappal működhet, de a víz hőmérsékletének csökkentése miatt nem lesz befolyása.

Ha az épület hővesztesége alacsonyabb, mint a rendszer hőátadása, a szivattyú általában automatikusan elindul néhány percre, melegíti a vizet a beállított hőmérsékletre, és továbbítja azt a rendszeren keresztül. Ezután kikapcsol, amíg a hőmérséklet több fokkal esik. Ezután a ciklus megismétlődik.

Nevezetesség 4. szám - egy adott modell funkcionálissága

A hőszivattyúknak további funkciói lehetnek:

• Automatikus vezérlőrendszer, amely lehetővé teszi a szoba mikroklímájának az ízlés szerinti beállítását. A kezelés általában távirányítóval történik.
• A melegvíz funkciója a melegvíz-ellátáshoz.
• Hangszigetelő ház.
• Más fűtési rendszerekhez, napkollektorokhoz történő csatlakoztatás képessége, amely a fűtőberendezést teljesen önállóvá teszi.

A víz-víz hőszivattyúk működési ideje általában meghaladja a 30 évet.

A felszerelés kiválasztásakor nem kevésbé fontos, hogy vegye figyelembe a telepítés és a beszerelés költségeit.

A szükséges hőszivattyú teljesítmény kiszámítása

Rendszervásárlás előtt fontos előzetesen felvázolni és kiszámítani a szükséges berendezés kapacitását. A teljesítmény kiszámításakor figyelembe veszik a tényleges hőigényt. A hőfogyasztást, az otthoni hőveszteséget és az áramkör jelenlétét vagy hiányát figyelembe veszik HMV.

Számítási algoritmus:

1. Kiszámoljuk a fűtött helyiségek teljes területét.
2. Meghatározjuk a fűtéshez szükséges energiamennyiséget. Az optimális mutató 1 négyzetméterenként 0,07 kW.
3. Egy ház N négyzetméteren történő megolvasztásához N * 0,07 kW-ra van szüksége.
4. mert HMV a kapott számhoz adjunk hozzá további 15-20% -ot, azaz N * 0,07 * 0,85 vagy N * 0,07 * 0,80.

Ez a számítás akkor lesz optimális, ha a mennyezet nem haladja meg a 2,7 m magasságot. A szakemberek pontosabb számításokat készítenek a projekt előkészítése során.

Előkészületek a működés előtt

A víz-víz sorozatból származó hőszivattyú összeszerelésének, csatlakoztatásának és üzembe helyezésének előkészítése számos szabványos lépést tartalmaz, amelyeket részletesebben megismerünk.

Az optimális vízforrás kiválasztása

Meg kell jegyezni, hogy nem minden nyílt forráskódú vagy víz kút alkalmas a hőszivattyú zökkenőmentes működésére.A vízminőség fontos szerepet játszik, de a szűrők hozzájárulhatnak a szennyezés problémájának megoldásához.

Tó vagy tó használata megengedett az épülettől 100 méter sugarú körben. Ha nincs ilyen forrás, akkor kútfúrás szükséges.

A hőszivattyú forrásának megválasztásánál a felhasználás egyszerűségére és költségére kell összpontosítani. Közeli nyílt víztartály esetén ésszerűbb azt használni

A nyílt forráskódú viselkedés kiszámíthatóbb, mint a talajvíz, ezért lehetőség szerint a víztesteket részesítik előnyben.

Hőrendszer telepítése kút segítségével

A rendszer hőszivattyúval történő telepítéséhez két kút szükséges. Az egyik kutát debitnek hívják. Ebben merül egy speciális szivattyú, amely segítségével vizet vesznek a későbbi feldolgozáshoz a rendszerben. A második kút a fogadó kút. Hűtött vizet engedünk bele.

A lefolyó és ellátó kutaknak legalább 15 méter távolságra kell lenniük

A terhelési kút mélysége nem haladhatja meg az 50 métert. Minél mélyebben található a vízforrás, annál erősebb lesz a szivattyú a betápláláshoz, ami növeli az elfogyasztott energia mennyiségét.

Betéti kút eszköz

A debit kút üzemeltetése előtt fontos tudni, hogy mennyi vizet tud előállítani és mennyi folyadék szükséges ahhoz, hogy az egész helyiség hőt biztosítson. Minél magasabb a víz hőmérséklete, annál kevésbé lesz szüksége melegítésre.

Fontos, hogy előre kiszámítsuk a hangerőt V, amelyet egy órán keresztül ki kell szivattyúzni a kútból a szoba melegítéséhez. Tegyük fel, hogy van egy szivattyú, amelynek hőteljesítménye megegyezik egy adott számmal Q kW, és az energiafogyasztás - a szám P kW. Meg kell ismernie a talajvíz hőmérsékletét (t1) és azok hőmérséklete hőcserélő (t2).

Akkor az óránkénti vízmennyiség kiszámításához szükséges képlet így néz ki:

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

Analitikai szempontból lehetetlen meghatározni a debit kút képességét a szükséges mennyiségű víz szállítására, ezért teszteljük. 3 napon belül a szivattyú folyamatosan szivattyúzza a vizet a kútból. Ezért ellenőrzik a fogadó kutakat is arra, hogy képesek-e a szükséges mennyiségű vizet magas terhelés mellett befogadni.

Fontos megérteni, hogy a felszín alatti víz kiszámíthatatlanul viselkedik, így a debitkútból származó víz idővel csökkenhet. Például az árapályokat tavasszal, télen ellenkezőleg, a víz csökken. Ha nincs elegendő víz a kútban, a rendszer automatikusan kikapcsol, fűtés nem következik be.

A fogadó kút jellemzői

A befogadó cső alakú kút a talajvíz után fordul elő. Analitikai szempontból lehetetlen meghatározni, hogy a víz melyik irányba mozog. Ezért a gyakorlatban válasszon egy tetszőleges kimenetet és egy terhelési kútot, és futtassa bele merülő a szivattyú.

Ha a rendszer működése közben a vízszint nem esik le, akkor a választás helyes. Ha a vízszint csökkent, és a víz hőmérséklete esett, akkor kútcserére van szükség - átváltás merülő pumpáljon egy másik lyukba.

A lefolyócsövet a fogadó kútba néhány centiméter vízbe kell meríteni, és nem szabad elérni az alját. Ha fentről üríti ki a hulladékfolyadékot, ez vízcseppekhez vezet. A cső alakú kút megállíthatja a víz felvételét és eltömődését.

Az eredmény túlcsordulást és télen esetleges jegesedést fenyeget. A befogadó forrás számára a legjobb megoldás a folyó vagy a tó. Ha ezek a tárgyak nincsenek a közelben, akkor szükség van egy vagy több fogadó kutya fúrására a túlcsordulás megakadályozása érdekében.

Az ábra példát mutat egy és egy fogadó és debit kút használatára

Lehetetlen megállapítani, hogy a kút vizet fog-e venni analitikai vagy teszttel. A gyakorlat azt mutatja, hogy a lefolyó kút sok évig folyamatosan képes felszívni a vizet, és egy szezonban is meghibásodhat.

Vannak olyan technológiák, amelyek lehetővé teszik egy kettős, egy beszedési és fogadási kút használatát, de ez a módszer nem hatékony - a működést nehézségek kísérik, esetleg a víz hőmérsékletének csökkentése, a víz eltömődése és számos egyéb probléma.

Készülékrendszer tóval

A kiválasztott tavacskának elég mélynek kell lennie, hogy az alsó vízrétegek ne fagyjon be súlyos fagyok idején. A déli régiókban az optimális mélység körülbelül 1 méter, az északi régiókban legalább 3 méter mélységű forrásra van szükség. A tónak stabilnak kell lennie - a vízszint ingadozása és csökkentése elfogadhatatlan.

Két csővezeték van a tartályhoz - terhelés és fogadás. A merülő szivattyú be van építve a fogadóba

Csőként ajánlott a következő modelleket használni: HDPEa tartósság és a megbízhatóság jellemzi. Fontos, hogy a csöveket megóvjuk a fagyástól, további szigeteléssel és az áttörésekkel szemben.

Ház előkészítése hőszivattyú számára

A víz-víz hőszivattyúval való kölcsönhatás érdekében a házban víz alapú fűtési rendszert kell felszerelni, csövek, radiátoros elemek formájában. A padló és a falak jobb szigetelése érdekében melegítőcsövek felszerelése is megengedett.

Ha a berendezést forró vízellátásra használják, akkor a háznak gyűjtőrendszerrel kell rendelkeznie. A szivattyú működéséhez korlátlan teljesítményű elektromos hálózatra kell csatlakoznia.

A ház hőszigetelésére vonatkozó további intézkedések nélkül (szigetelés kívül, duplakamrás ablakok beszerelése stb.) a hőszivattyú működése nincs értelme.

A szakértők további telepítést javasolnak szellőztető rendszer légmelegítővel. A berendezésben használt freon káros az emberekre. Ha a rendszerben hurok fordul elő mik-, majd a gáz felszabadul, és ezáltal kiszorítja a levegőt a helyiségből. A hűtőközeg tüdőbetegségek súlyosbodását okozhatja egyénben, asztma rohamokat.

A hőszivattyú nehéz berendezés, tömege eléri a tonna mennyiséget (az energiától és a mérettől függően), ezért bizonyos esetekben a telepítéshez meg kell építenie a saját alapjait, nem pedig a ház alapjához.

A felszerelés megkezdése előtt figyelembe kell vennie a szoba megengedett méreteit, meg kell tartania a termék útlevélben megadott távolságot a falaktól.

Kiegészítő felszerelés

A választás kiegészítő felszerelés a hőszivattyúhoz - felelősségteljes feladat, amelynek megoldása nagymértékben meghatározza a fűtési rendszer egészének hosszú távú karbantartását és a működési problémák hiányát.

merülő szivattyú kutakhoz és tavakhoz

Ha a rendszer hőszivattyúját forró víz szolgáltatására használják, akkor egy kis teljesítményű eszköz csökkentheti a nyomást a csapokban. Egy nagy teljesítményű szivattyú megoldja ezt a problémát, de több energiát fogyaszt. Minimálisan megengedett teljesítmény működés közben FGP - 1 kW.

Sokféle módosítás lehetséges. merülő szivattyúk.A választás három szempont figyelembevételével történik:

• Folyadékmennyiségszivattyúzáshoz (minél több vizet kell szállítania, annál nagyobb a szivattyúteljesítmény).
• Kút mélysége (minél mélyebb a kút, annál nagyobb a berendezés kapacitása legyen);
• Kút átmérője (hagyományosan inkább a 4 hüvelykes tengelyeket részesítik előnyben, mivel ezek a legtöbb szivattyút hozták létre, a 3 hüvelykes ellentétben).

A kút mélységének meghatározásához meg kell erősíteni a kötél terhelését és engedni a tengelybe. A kötél nedves része jelzi a kút teljes mélységét, a száraz meghatározza a víz kezdetétől a felületig tartó távolságot.

A szivattyút az eszköz gyártója által meghatározott mélységbe merítik a kútfuratba. Az adatlap általában azt jelzi, hogy hány méter legyen a víztükör és a szivattyú, a kimenet alja és a szivattyú között

Mind az univerzális szivattyúk, mind a speciálisan kutak számára tervezett berendezések alkalmasak lehetnek aknákhoz. Ha az aknát szakemberek fejlesztették ki, akkor kevésbé lesz eltömődve homokkal, így biztonságosan használhat univerzális szivattyút.

Kifejezetten a fúrólyukakhoz tervezett szivattyúk drágábbak, ám nagyszerű munkát végeznek homokkal és sárral, kevesebb eltömődéssel. Az univerzálisok érzékenyek a magas szerves anyagtartalomra, ezeket rendszeresen tisztítani kell a szennyeződésektől, ennek eredményeként élettartama lerövidül.

Az automatikus berendezéssel ellátott szivattyúkat kell előnyben részesíteni, mivel a motor túlmelegedésekor, túlzott eltömődésnél vagy a víz hiányában a kútban egymástól függetlenül kikapcsolnak, amelynek eredményeként a motor nem melegszik túl, és nem tönkre.

A cselekvés elve szerint 2 típust különböztetünk meg merülő szivattyúk:

• centrifugális.
• Vibráció.

A mészkőben vizet előállító kutakban történő munka esetén a centrifugális mély modellek előnyösek. Érzékesek a vízre homok és agyagszuszpenzió szemcsékkel.

Ha a hőszivattyút nyitott tartályhoz csatlakoztatják, akkor jobb a piszkos víz szivattyúzására tervezett felszíni szivattyúberendezést vagy egy olcsó vibrációs készüléket használni.

Hőszivattyú közbenső hőcserélő

A hőszivattyúkban a cirkuláció során a Freon nem hűti kellő mértékben, ami a kompresszor túlmelegedéséhez vezet a túl magas ürítési hőmérséklet miatt. Ezért fontos javítani az anyag hűtését, ezáltal csökkentve a nyomást az áramkörökben.

Van egy másik probléma, amely közös az összes hőszivattyú számára - a hűtőközeg keverhetõ vízgőzzel. Ha folyadék kerül a kompresszorba, akkor ez történhet. víz kalapács. Ebben az esetben meg kell javítani vagy cserélni az alkatrészt. A víz is bejuthat az olajba, és onnan nehéz kinyerni.

A fenti problémákat egy közbenső hőcserélő beszerelésével oldják meg. A hőcserélők háromféle típusúak: nyílt típusú, héj-cső és tekercs.

A nyílt típus módosítása semlegesíti a folyadékot, amely a freonban csapdába esik a keringés során, ezáltal minimalizálva a valószínűséget víz kalapács kompresszor. A készüléket nagy teljesítmény jellemzi, minimális energiafogyasztással.

Nyílt típusú hőcserélő telepítésekor fontos, hogy helyesen válassza ki a folyadékcső méretét a minimális nyomás-kompresszió biztosítása érdekében

A megfelelően kiválasztott csövek semlegesítik a folyékony forráspontját. Ugyanakkor a szelepnek elegendő kapacitással kell rendelkeznie ahhoz, hogy alacsony nyomáskülönbségű folyadék behatolhasson a készülékbe.

A héj-cső hőcserélő zárt kivitelben van bemutatva. A hőcserélés a csövek falán keresztül zajlik, és a benne lévő folyadék és hűtőközeg nem keverik egymást, ellentétben a nyitottral, amely nagy nyomást biztosít a gőz és a levegő keringésére.

A tekercs hőcserélőt az áramlásszabályozó jelenléte jellemzi, amely szabályozza a folyékony freon áramlását. Az eszköz mérete a hőszivattyú teljesítményétől függ.Válasszon egy terméket, figyelembe véve a funkcionalitást és a rendelkezésre álló mennyiséget. Célszerű előnyben részesíteni az összecsukható modelleket.

Hőszivattyú szűrők

A kutakból vagy tavakból származó víz nem tiszta. Tartalmazhat homokot, szennyeződést, különféle nyomelemeket - vasat, hidrogén-szulfidot, mangánt, klórt, ammóniát stb. A hőszivattyúba való belépés előtt a vizet szűrni kell.

Mindenekelőtt el kell távolítani a nagy anyagokat - kövek, homok, szennyeződés, iszap. A vízből való eltávolításához telepítés szükséges hydrocyclone.

Hidrociklon - a durva vízkezeléshez szükséges eszköz. Ezt a szivattyú teljesítményének figyelembevételével kell kiválasztani

Ezután fontos olyan szűrők beszerelése, amelyek kiküszöbölik a vasat, hidrogén-szulfidot, mangánt, ammóniát. Ezek a nyomelemek lerövidítik a berendezés élettartamát és korrodálják azt.

Használhat szűrőket fordított ozmózis, lágyítók, vas eltávolítók és azok módosításai. A forró víz ivásának biztosítása érdekében a szénszűrőket és a baktériumokat és vírusokat elpusztító UV-sterilizátort is fel kell szerelni.

Áramgenerátor a tartalék energiához

A hőszivattyúk a hálózatról működnek, tehát ha áramkimaradás történik, a ház fűtés nélkül marad. Javasoljuk továbbá megvásárolni egy éghető anyagokon működő villamos generátort.

Fontos, hogy a generátor előállítsa a szükséges energiát a szivattyú-kompresszor működéséhez

Az ilyen hőszivattyú működésének jellemzői

Évente egyszer el kell végezni a szivattyú alkatrészeinek független szemrevételezését, követni kell a karbantartási ajánlásokat - időben kenje meg az alkatrészeket, ellenőrizze a készülék megfelelő működését vízszivattyúzáskor.

Bizonyos típusú készülékeket rendszeresen (általában évente 1-2 alkalommal) kell ellenőrizni a szolgáltató központ szakembereinek. Az ellenőrzés során azonosítsa:

• a motorolaj szivárgása az áramkör repedésein keresztül;
• szerelvények és szerelvények minősége;
• nyomás szint a tartályokban és az áramkörökben;
• a hálózati kábelek hibás működése.

A víz-víz hőszivattyú telepítését képzett szakemberekre kell bízni. A rendszer hatékonyságának hiányát leggyakrabban a nem megfelelő telepítés okozza. A hőszigetelő berendezés mind a déli, mind az északi régiók lakosainak működésére alkalmas.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A videó bemutatja a készülék működésének elvét és jellemzőit:

Ennek eredményeként azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a víz-víz hőszivattyút hatékony környezetbarát berendezésnek tekintik, amelynek célja a házak 150 m2-es felmelegítése. Nagyobb terület helyiségeinek elrendezéséhez elég bonyolult mérnöki felmérésekre lehet szükség.

Ha bármilyen kérdése merül fel a kapott információk megismerése közben, kérdezze meg őket az alábbi mezőben. Várom az észrevételeit, a témával kapcsolatos kérdéseket, történeteket és fényképeket egy mini-hidroelektromos állomás építéséről. Mi érdekli az Ön véleménye.