Vytápění domu tepelným čerpadlem. Jak to funguje a kolik to stojí

Obsah článku

• Tepelná čerpadla a geotermální klimatizační jednotky
• Tepelná energie s nízkým potenciálem. Provozní princip
• Moderní tepelná čerpadla
• Šest nejdůležitějších otázek o tepelných čerpadlech
• Co je geotermální systém v soukromém domě
• Jak efektivní je čerpadlo
• Možnosti umístění tepelného výměníku
• Servis vybavení
• Kolik stojí výroba této metody?
• S jakou autoritou potřebujete koordinovat instalaci takových zařízení
• Výrobci tepelných čerpadel
• Tepelná čerpadla vyráběná v Evropě
• Ruští výrobci tepelných čerpadel
• Tepelná čerpadla vyrobená v Číně

Je realistické snížit náklady na vytápění venkovského domu až o 70%? Odpověď lze nalézt ve velmi neobvyklém zdroji energie – ve střevech Země. Řekneme vám o zařízení a principu provozu tepelných čerpadel a pomůžeme vám při výběru správné topné soustavy.

Neustálý růst cen energie je vynikajícím důvodem k přemýšlení o modernějších a úspornějších způsobech výroby tepla a horké vody. Dnes existuje již desítky inovativních způsobů, jak vybavit efektivní schémata vytápění, takže je zcela zdarma..

Tepelná čerpadla a geotermální klimatizační jednotky

Téměř čtvrtina energie vyrobené v dnešním světě je šetrná k životnímu prostředí a jedna osmina se získá bez spalování biologických hmot. Nejúčinnější a prakticky nevyčerpatelný zdroj energie lze právem považovat za zdroj skrytý v hlubinách naší planety – geotermální teplo. Je pozoruhodné, že směr přenosu energie lze obrátit: v horkém období může půda účinně absorbovat teplo. Tento obousměrný proces se běžně označuje jako geotermální kondicionování..

Ke sběru a přeměně tepelné energie se používají speciální instalace – tzv. Tepelná čerpadla. Díky své vysoké účinnosti a nízké spotřebě energie během provozu jsou stále populárnější..

Samotná myšlenka fungování takových zařízení není zdaleka nová. V 50. letech XIX. Století byl první prototyp, orientovaný na hromadnou výrobu, již navržen a patentován. Myšlenka lorda Kelvina v té době nedostala praktickou aplikaci, protože koncept energetické krize byl stále neznámý, ale po téměř jednom století Robert C. Webber začal tyto systémy úspěšně aplikovat v každodenním životě a průmyslu. Je úžasné, že v roce 1931 byla ve slavné Empire State Building použita geotermální topná technologie založená na provozu tepelných čerpadel. V Rusku a v postsovětském prostoru se geotermální zdroje energie používají od dob SSSR a průmyslové komplexy umožňují vyrábět potřebné vybavení bez zapojení zahraničních partnerů..

Tepelná energie s nízkým potenciálem. Provozní princip

Druhé pravidlo termodynamiky uvádí, že přenos tepelné energie je možný pouze z více vyhřívaného těla do méně zahřátého těla. Pokud je však látka s proměnlivými fyzikálními vlastnostmi umístěna mezi dvě média s malým teplotním rozdílem, může sloužit jako prostředník, který může zvrátit přirozený proces přenosu tepla. Řetězec takových přeměn se provádí během provozu tepelného čerpadla. Když jsou plyny silně stlačeny, uvolní se velké množství tepla a samotný plyn se ochladí a přemění se v kapalný stav. Tomu se říká komprese a konečným výsledkem tohoto procesu je teplo v domácnosti. Za účelem opakování kompresního cyklu na dobu neurčitou se jako plyn používá chladivo s velmi nízkým bodem varu. Během odpařování při teplotách do + 10 ° C se může vrátit do plynného stavu. Tepelná energie s nízkým potenciálem se zpravidla odebírá ze země pod hloubkou mrazu, lze ji však získat jakýmkoli jiným způsobem. Obecně je princip činnosti tepelného čerpadla přímo opačný než princip chladicí jednotky, i když je založen na stejných procesech..

Moderní tepelná čerpadla

Takové systémy používané v moderním světě jsou ve srovnání se svými předchůdci vyspělejší. Jako chladivo se používají složité sloučeniny plynů, všechny konstrukční prvky a akční členy jsou vyráběny s velkou rezervou proti opotřebení a spolehlivosti. Díky vývoji přesného inženýrství bylo možné miniaturně znovu vytvořit geotermální zařízení. Přenosná tepelná čerpadla jsou nerozeznatelná od svých průmyslových bratranců a díky nízkým cenám a zvyšující se konkurenci jsou jednotky dostupné široké veřejnosti.

Charakteristikou tepelných čerpadel, která je odlišují od tradičních topných zařízení, je schopnost pracovat v jasně definovaném rozmezí venkovních teplot, což je určeno fyzikálními vlastnostmi chladicí látky a typem systému. Tepelná čerpadla vzduchu mohou odebírat tepelnou energii ze vzduchu při pozitivních teplotách, ale při negativních teplotách nefungují dobře. Čerpadla pozemního zdroje jsou schopna vytápět dům i za silných mrazů, ale jejich použití v období podzim-zima není vždy odůvodněné. Pro každou klimatickou zónu se výběr zařízení provádí individuálně. V domácnosti se nejlépe doporučuje kombinace různých typů zařízení.

Šest nejdůležitějších otázek o tepelných čerpadlech

Ačkoli jsou tepelná čerpadla všeobecně známa, je pro mnohé běžné pochybovat o jejich ekonomických výhodách. Existuje však pouze šest otázek, na jejichž odpovědi získáte úplný obrázek o výhodách tepelných čerpadel..

Co je geotermální systém v soukromém domě

V venkovském domě zabírá systém tolik prostoru, jaký by zabírala běžná plynová kotelna. Instalace může být rozdělena do dvou částí: viditelná a skrytá. Majitel bude mít v dohledu funkční prvky: tepelná a oběhová čerpadla, potrubí, kohouty, filtry, měřicí přístroje a automatizaci. Primární tepelný výměník skrytý hluboko v podzemí zůstane skrytý před lidskýma očima. Systém je zcela tichý a lze jej umístit i venku. Montáž a uvedení do provozu lze provést samostatně, ale pokud si přejete, můžete kontaktovat specializovanou instalační společnost, celá řada služeb bude stát od 1 000 $.

Jak efektivní je čerpadlo

K zajištění pohodlného klimatu v obytných čtvrtích postačuje teplota vody v topném okruhu 40–45 ° C. Pokud plynové kotle ohřívají vodu v nadbytku a jejich automatizace je při spuštění navržena pro výrazně širší teplotní rozsah, pak tepelná čerpadla udržují konstantní teplotu a pracují nepřetržitě. Pokud jsou prostory uzavřené a pravidelně větrané, můžete si být jisti, že teplota uvnitř nich dosáhne 30 stupňů. S použitím výkonnějších jednotek je možné mít tekoucí horkou vodu pro domácí potřeby i zahřívat bazény..

Možnosti umístění tepelného výměníku

Mnoho lidí, kteří čelí systémům TRP, má zájem o umístění primárního výměníku tepla. Může být umístěn až tři metry pod zemí a má vodorovnou orientaci. Současně se v oblasti sousedící s domem vykopává hluboká jáma, ve které je umístěna prstencová cívka tepelného výměníku..

Moderní systémy jsou také schopné pracovat s vertikálním uspořádáním primárního okruhu. Tato možnost je výhodnější z hlediska zachování krajiny osobního pozemku, i když vyžaduje další vybavení – vysokotlaká oběhová čerpadla. S vertikálním uspořádáním primárního okruhu se v místě vrtají tři studny, jejichž hloubka může v některých případech dosáhnout až 100 m. Do studny je umístěna potrubní smyčka (sonda), která je napojena na společnou nádrž. Dobré vrtání nelze provést bez speciálního vybavení, a proto by se člověk měl uchýlit k pomoci profesionálů. Náklady na takovou službu závisí na pracovních podmínkách a hloubce vrtání, ale na jednu studnu byste se neměli spoléhat na méně než 450 $ na zařízení..

Servis vybavení

Princip fungování a konstrukce automatizačních systémů v tepelných čerpadlech se velmi liší od jejich protějšků používaných společně s plynovým zařízením. Vyznačuje se také vysokou technickou složitostí a řadou funkčních jednotek: výparníky, kompresory a systémy výměny tepla. Navzdory zřejmé složitosti nevyžadují tepelná čerpadla během provozu údržbu. Jediným silně opotřebeným prvkem je kompresor, který má životnost přes 30 let a lze jej snadno vyměnit. Samotné čerpadlo namontované ve výrobě může sloužit až sto let bez plánovaných oprav. Automatizační systém také nevyžaduje zvláštní údržbu a je snadno ovladatelný pomocí jediného digitálního ovladače..

Kolik stojí výroba této metody?

Topné systémy založené na tepelných čerpadlech se vyznačují extrémně nízkou spotřebou energie. S největším teplotním rozdílem v primárním a sekundárním tepelném výměníku systém produkuje tepelnou energii třikrát větší než spotřebovaná elektrická energie. Při minimálním teplotním rozdílu mezi vzduchem a zdrojem tepla (až 12-14 stupňů) bude spotřeba energie sedmkrát menší než množství produkovaného tepla. Pokud chce zákazník jít dále, zajistit plnou samostatnost systému a vyhnout se materiálovým nákladům na elektřinu, můžete využít solární energii: instalace 3 kW bude kompaktní a nebude vyžadovat velké finanční investice.

S jakou autoritou potřebujete koordinovat instalaci takových zařízení

Instalace tepelného čerpadla nevyžaduje žádná zvláštní povolení ani projektovou dokumentaci. Výjimkou mohou být komerční zařízení a obecní instituce, jejichž vybavení takovýmto vytápěním musí být doprovázeno akty o shodě s okolím a osvědčeními o použitém zařízení. Naštěstí jsou tepelná čerpadla jakéhokoli typu šetrná k životnímu prostředí a splňují všechny průmyslové a domácí hygienické normy..

Výrobci tepelných čerpadel

Globální a domácí trhy tepelných čerpadel se aktivně rozvíjejí, což vytváří vysokou konkurenci a výrazný cenový dumping. To neznamená, že někteří výrobci mají absolutní nadřazenost nad ostatními: každý má své vlastní výhody a nevýhody. Je však možné rozdělit hardware na tři segmenty..

Tepelná čerpadla vyráběná v Evropě

Jedním z hlavních dodavatelů geotermálních zařízení je Evropa, kde se taková zařízení používají již velmi dlouho a technologie pro jejich výrobu byla pečlivě vyvinuta. Mezi evropskými značkami neexistují žádné zvláštní rozdíly, s výjimkou toho, že některé společnosti se snaží o to, aby instalace byla kompaktnější a tichší. Technické vlastnosti tepelných čerpadel od švýcarského koncernu NIBE jsou dokonale kombinovány.

Mezi výhody tohoto výrobce patří rozsáhlé zkušenosti s hromadnou výrobou topných zařízení. Společnost se specializuje přesně na vytváření a zlepšování zařízení provozovaných na ekologických zdrojích energie. Od roku 1949 NIBE získala přes dvacet největších výrobců přesných zařízení v Evropě, Asii a Severní Americe. To společnosti umožnilo poskytovat svým jednotkám nejdelší životnost pomocí komponent od nejslavnějších světových výrobců. Cena za takovou akvizici však bude přiměřená: od 7 000 EUR za čerpadlo s tepelným výkonem 5 kW.

Ruští výrobci tepelných čerpadel

Ruský trh také postupuje kupředu. Během několika desítek let se v Rusku objevilo a vyvíjelo několik velkých společností specializujících se na výrobu tepelných čerpadel..

Největší a nejaktivnější zlepšení svých produktů jsou PEA, ALTAL a Henk. Hlavním rysem tuzemského výrobce je nejlepší poměr cena-kvalita. Pokud má zařízení životnost 50 let a poskytuje záruku a údržbu, budou mít nízkoenergetická čerpadla cenu v rozmezí 2,6-3,7 tisíc dolarů.

Většina ruských společností vyrábí zařízení na základě zahraničních patentů a franšíz, což poskytuje záruku, že zařízení je vysoce kvalitní a vhodné pro použití v domácích podmínkách.

Tepelná čerpadla vyrobená v Číně

Tepelná čerpadla vyrobená v Číně mají nejnižší náklady. V Číně neexistují žádné výrobní společnosti: každé čerpadlo má úzkou modelovou řadu, která se nazývá krátká zkratka.

Charakteristickým rysem čínských výrobců je velmi nízká cena a pochybná kvalita. Tepelné čerpadlo s užitečným výkonem 12 kW tedy bude stát 1100–1300 $ bez cel a nákladů na dopravu. Pokud jde o kvalitu produktů, nelze jednoznačně dospět k závěru: některé jednotky pracují rok a selhávají, ale existují ty, které pravidelně vyrábějí teplo po dobu 5 nebo 7 let. Naštěstí mají čínská čerpadla blokovou konstrukci a všechny komponenty lze snadno vyměnit..

V příštím desetiletí mnoho energetických společností tvrdí, že 95% zařízení pro vytápění domácností bude tepelná čerpadla. To je usnadněno jejich bezpečností a nenáročností, jakož i rostoucí touhou lidstva zachovat přírodní zdroje. Hlavním argumentem je však stále rostoucí cena plynu a elektřiny, která nutí spotřebitele hledat alternativní, levnější možnosti vytápění..

Podobné záznamy:

1. Vytápění domu tepelným čerpadlem vzduch-vzduch Obsah článku Jak to funguje a slabosti Úspory a rozsah tepelného čerpadla Centralizované a oddělené topné systémy Je možné to udělat sami Trvanlivost a údržba systému Vytápění domu vzduchem je technologie,...
2. Co je to permanentní make-up – aplikační technika, složení materiálů, kolik to vydrží a kolik stojí Obsah článku Co je permanentní make-up Jaký je rozdíl mezi permanentním make-upem a tetováním Kolik drží Funkce Zobrazení Permanentní oční make-up Ret Století Stálé techniky líčení S peřím Metoda kreslení 3D...
3. Kolik drápů má kočka na zadních a předních tlapách. Kolik stojí odstranění kočičích drápů Obsah článku Počet prstů u kočky Kolik drápů má domácí kočka na zadních a předních nohách Kolik času mohou být drápy odstraněny Jak se provádí postup střihu a odstranění Kolik stojí...
4. Jaká je obecná plná moc – druhy pro jednotlivce, jak vypracovat, kolik to stojí a práva zmocnitele Obsah článku Co je obecná plná moc Komu se vydává Na co je potřeba Základní práva a povinnosti Druhy plné moci pro jednotlivce Za veškerou autoritu Na autě Pro nemovitosti Zastupování...

Přečtěte si více  Časté chyby při instalaci vodovodního systému