Maja kütmine soojuspumbaga. Kuidas see töötab ja kui palju see maksab

Kas on reaalne vähendada maamaja küttekulusid kuni 70%? Vastuse võib leida väga ebatavalisest energiaallikast – maa soolestikust. Me räägime teile soojuspumpade seadmest ja tööpõhimõttest ning aitame teil kütteseadme õiget valikut teha.

Energiahindade pidev tõus annab suurepärase põhjuse mõelda kaasaegsematele ja ökonoomsematele vahenditele soojuse ja sooja vee tootmiseks. Täna on tõhusate küttesüsteemide varustamiseks juba kümneid uuenduslikke viise, mis muudavad selle täiesti tasuta..

Soojuspumbad ja geotermilised kliimaseadmed

Ligi veerand tänapäeva maailmas toodetavast energiast on keskkonnasõbralik ja üks kaheksandik saadakse bioloogilisi masse põlemata. Kõige tõhusamaks ja praktiliselt ammendamatuks energiaallikaks võib õigustatult pidada meie planeedi sügavustesse peidetud ressurssi – geotermilist soojust. Tähelepanuväärne on see, et energia ülekande suunda saab muuta: kuuma aastaajal suudab muld tõhusalt soojust absorbeerida. Seda kahesuunalist protsessi nimetatakse tavaliselt geotermiliseks konditsioneerimiseks..

Soojusenergia kogumiseks ja muundamiseks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid – nn soojuspumbad. Tänu suurele efektiivsusele ja vähesele energiatarbimisele töö ajal muutuvad nad üha populaarsemaks..

Selliste käitiste tööpõhimõte pole kaugeltki uus. 1850. aastatel oli juba esimene masstootmise prototüüp projekteeritud ja patenteeritud. Lord Kelvini tollane idee ei leidnud praktilist rakendust tänu sellele, et energiakriisi kontseptsioon oli veel tundmatu, kuid pärast peaaegu sajandit hakkas Robert C. Webber selliseid süsteeme edukalt rakendama ka igapäevaelus ja tööstuses. On hämmastav, et juba 1931. aastal kasutati kuulsas Empire State Buildingi pilvelõhkujas soojuspumpade tööpõhimõttel põhinevat geotermilist küttetehnoloogiat. Venemaal ja Nõukogude-järgses ruumis on geotermilisi energiaallikaid kasutatud juba NSVL-i ajast ja tööstuskompleksid võimaldavad toota vajalikke seadmeid välispartnereid kaasamata.

Madala potentsiaaliga soojusenergia. Tööpõhimõte

Termodünaamika teine ​​reegel väidab, et soojusenergia ülekandmine on võimalik ainult rohkem kuumutatud kehalt vähem kuumutatud kehale. Kuid kui muutuvate füüsikaliste omadustega aine pannakse kahe väikese temperatuurierinevusega söötme vahele, võib see olla vahendaja, mis võib soojusülekande loomuliku protsessi ümber pöörata. Selliste muundumiste ahel viiakse läbi soojuspumba töötamise ajal. Gaaside tugeva kokkusurumisega eraldub suur kogus soojust, gaas ise jahutatakse ja muutub vedelaks. Seda nimetatakse kokkusurumiseks ja selle protsessi lõpptulemuseks on kodus soojus. Pressimistsüklit tähtajatult korratakse gaasina väga madala keemistemperatuuriga külmutusagensit. Temperatuuri kuni + 10 ° C võib aurustumise ajal taastada gaasilises olekus. Madala potentsiaaliga soojusenergia ammutatakse reeglina maapinnast allpool külmumissügavust, kuid seda saab muul viisil. Üldiselt on soojuspumba tööpõhimõte otse vastupidine jahutusseadme omale, ehkki see põhineb identsetel protsessidel..

Kaasaegsed soojuspumbad

Sellised kaasaegses maailmas kasutatavad süsteemid on arenenumad kui nende eelkäijad. Külmutusainena kasutatakse keerulisi gaasiühendeid, kõik konstruktsioonielemendid ja ajamid on valmistatud suure kulumiskindluse ja töökindluse varuga. Täppistehnika areng on võimaldanud miniatuursete geotermiliste sisseseadete taastamist. Kaasaskantavad soojuspumbad on nende tööstuslikest nõbudest eristamatud, samas kui madalad hinnad ja kasvav konkurents muudavad seadmed kättesaadavaks suurele hulgale tarbijatele..

Soojuspumpade eripäraks, mis eristab neid tavapärastest kütteseadmetest, on võime töötada selgelt määratletud välistemperatuuri vahemikus, mille määravad kindlaks külmutusagensi füüsikalised omadused ja süsteemi tüüp. Õhksoojuspumbad saavad õhust soojusenergiat positiivsetel temperatuuridel, kuid töötavad halva temperatuuri korral halvasti. Maapealsed pumbad on võimelised maja soojendama isegi tugeva külma korral, kuid nende kasutamine sügis-talvisel perioodil pole alati õigustatud. Iga kliimavööndi jaoks tehakse varustuse valimine individuaalselt. Kodumajapidamises soovitab eri tüüpi seadmete kombinatsioon ennast parimal viisil.

Kuus parimat küsimust soojuspumpade kohta

Ehkki soojuspumbad on laialt tuntud, kipuvad paljud inimesed kahtlema nende majanduslikus kasus. Siiski on ainult kuus küsimust, mille vastused annavad täieliku pildi soojuspumpade eelistest..

Mis on eramajas geotermiline süsteem

Maamajas võtab süsteem nii palju ruumi, kui tavaline gaasikatlaruum võtaks. Installimise võib jagada kaheks osaks: nähtav ja peidetud. Omanikul on silmapiiril funktsionaalsed elemendid: soojus- ja tsirkulatsioonipumbad, torustik, kraanid, filtrid, mõõtevahendid ja automaatika. Sügavale maa alla peidetud esmane soojusvaheti jääb inimeste silmade eest varjatuks. Süsteem on täiesti vaikne ja seda saab paigaldada isegi välistingimustes. Montaaži ja kasutuselevõtmist saab teha iseseisvalt, kuid soovi korral võite pöörduda spetsialiseerunud paigaldusettevõtte poole, kogu teenuste valik maksab alates 1000 dollarist.

Kui tõhus on pump

Eluruumides mugava kliima tagamiseks piisab küttekontuuri temperatuurist 40–45 ° C. Kui gaasikatlad soojendavad vett liigselt ja nende automatiseerimine on aktiveerimisel ette nähtud palju laiemaks temperatuurivahemikuks, hoiavad soojuspumbad pidevalt ühtlast temperatuuri. Kui ruumid on suletud ja ventileeritakse ainult perioodiliselt, võite olla kindel, et temperatuur nende sees tõuseb 30 kraadini. Võimsamate paigaldiste kasutamisel on võimalik nii jooksva sooja vee tarbeks olmevajaduste jaoks kui ka basseinide soojendamiseks..

Soojusvaheti paigutamise võimalused

Paljud inimesed, kes seisavad silmitsi TRP-süsteemidega, on huvitatud primaarse soojusvaheti paigutamisest. See võib asuda kuni kolm meetrit maa all ja sellel on horisontaalne suund. Samal ajal kaevatakse majaga külgnevale alale sügav kaev, milles asub soojusvaheti rõngakujuline mähis.

Kaasaegsed süsteemid on võimelised töötama ka primaarahela vertikaalse paigutusega. See valik on isikliku maatüki maastiku säilitamise seisukohast eelistatavam, kuigi see nõuab lisavarustust – kõrgsurvetsirkulatsioonipumbad. Primaarahela vertikaalse paigutusega puuritakse selles piirkonnas kolm kaevu, mille sügavus võib mõnel juhul ulatuda 100 m-ni. Kaevu asetatakse torustiku silmus (sond), mis on ühendatud ühise reservuaariga. Kaevude puurimist ei saa ilma spetsiaalse varustuseta teha ja seetõttu tuleks pöörduda spetsialistide poole. Sellise teenuse hind sõltub töötingimustest ja puurimise sügavusest, kuid ühe kaevu kohta ei tohiks te arvestada vähem kui 450 dollariga seadme kohta..

Varustuse teenus

Soojuspumpade automatiseerimissüsteemide tööpõhimõte ja disain on väga erinevad nende kolleegidest, mida kasutatakse koos gaasiseadmetega. Seda iseloomustab ka kõrge tehniline keerukus ja arvukalt funktsionaalseid üksusi: aurustid, kompressorid ja vahepealsed soojusvahetussüsteemid. Vaatamata ilmsele keerukusele ei vaja soojuspumbad töö ajal hooldust. Ainus tugevalt kuluv element on kompressor, mille kasutusiga on üle 30 aasta ja mida on lihtne vahetada. Tehases kokkupandud pump ise võib ilma plaaniliste parandusteta töötada kuni sada aastat. Samuti ei vaja automatiseerimissüsteem spetsiaalset hooldust ja seda saab hõlpsalt juhtida ühe digitaalse kontrolleri kaudu.

Kui palju maksab selle meetodi abil energia tootmine?

Soojuspumpadel põhinevaid küttesüsteeme iseloomustab äärmiselt madal energiatarve. Suurima temperatuurierinevusega primaarses ja sekundaarses soojusvahetis annab süsteem soojusvõimsuse kolm korda suurem kui tarbitav elektrienergia. Kui õhu ja soojusallika vahel on minimaalne temperatuurierinevus (kuni 12–14 kraadi), on energiakulu seitse korda väiksem kui toodetava soojuse hulk. Kui tarbija soovib minna kaugemale, tagades süsteemi täieliku autonoomsuse ja vältides elektrikulude materiaalseid kulusid, võite kasutada päikeseenergia kasutamist: 3 kW võimsusega seade on kompaktne ega vaja suuri rahalisi investeeringuid.

Milliste asutustega peate selliste seadmete paigaldamist koordineerima

Soojuspumba paigaldamine ei vaja erilube ega projekteerimisdokumentatsiooni. Ainsaks erandiks võivad olla äripinnad ja munitsipaalinstitutsioonid, mille sellise küttega varustamisel tuleb lisada keskkonnanõuetele vastavad aktid ja kasutatavate seadmete sertifikaadid. Õnneks on mis tahes tüüpi soojuspumbad keskkonnasõbralikud ja vastavad kõigile tööstuslikele ja majapidamistes kasutatavatele sanitaartingimustele..

Soojuspumpade tootjad

Soojuspumpade ülemaailmsed ja kodumaised turud arenevad aktiivselt, mis tekitab suurt konkurentsi ja käegakatsutavat hindade dumpingut. See ei tähenda, et mõnel tootjal oleks teiste ees absoluutne üleolek: igal on oma plussid ja miinused. Riistvaraturg on aga võimalik jagada kolmeks segmendiks..

Euroopas valmistatud soojuspumbad

Üks peamisi geotermiliste seadmete tarnijaid on Euroopa, kus selliseid seadmeid on kasutatud väga pikka aega ja nende valmistamise tehnoloogia on hoolikalt välja töötatud. Euroopa kaubamärkide vahel pole erilisi erinevusi, välja arvatud see, et mõned ettevõtted püüavad installatsioone kompaktsemaks ja vaiksemaks muuta. Šveitsi kontserni NIBE soojuspumpade tehnilised omadused on suurepäraselt ühendatud.

Selle tootja eeliste hulka kuulub tohutu kogemus kütteseadmete masstootmises. Ettevõte on spetsialiseerunud just keskkonnasõbralike energiaallikatega töötavate paigaldiste loomisele ja parendamisele. Alates 1949. aastast on NIBE omandanud üle kahekümne suurima täppisseadmete tootja Euroopas, Aasias ja Põhja-Ameerikas. See võimaldas ettevõttel pakkuda oma üksustele kõige pikemat kasutusiga maailma kuulsaimate tootjate komponentide kasutamise tõttu. Kuid sellise omandamise hind on asjakohane: alates 7 tuhandest eurost pumba jaoks, mille soojusvõimsus on 5 kW.

Venemaa soojuspumpade tootjad

Ka Venemaa turg liigub edasi. Vaid paarikümne aasta jooksul ilmusid ja arenesid Venemaal mitmed suured soojuspumpade tootmisele spetsialiseerunud ettevõtted..

Suurimad ja kõige aktiivsemalt nende tooteid parendavad tooted on PEA, ALTAL ja Henk. Kodumaise tootja peamine omadus on parim hinna ja kvaliteedi suhe. Kui seadme kasutusiga on 50 aastat ning see tagab garantii ja hoolduse, on madala energiatarbega pumpade hind vahemikus 2,6-3,7 tuhat dollarit.

Enamik Venemaa ettevõtteid toodab seadmeid välismaiste patentide ja frantsiiside alusel ning see annab garantii, et seadmed on kvaliteetsed ja sobivad kasutamiseks olmetingimustes.

Hiinas valmistatud soojuspumbad

Hiinas valmistatud soojuspumbad on madalaima hinnaga. Hiinas ei ole tootvaid ettevõtteid kui selliseid: igal pumbal on kitsas mudelivalik, mida nimetatakse lühikeseks lühendiks.

Hiina tootjate eripäraks on väga madal hind ja kahtlane kvaliteet. Seega maksab soojuspump, mille kasulik võimsus on 12 kW, 1100-1300 dollarit, välja arvatud tollimaksud ja transpordikulud. Toodete kvaliteedi osas on võimatu teha ühemõttelist järeldust: mõned seadmed töötavad aasta ja ebaõnnestuvad, kuid on neid, mis on jätkanud regulaarset soojuse tootmist 5 või 7 aastat. Õnneks on Hiina pumbad plokikujundusega ja kõiki komponente saab hõlpsasti vahetada..

Järgmise kümnendi jooksul on paljude energiaettevõtjate sõnul 95% kodumajapidamiste kütteseadmetest soojuspumbad. Sellele aitab kaasa nende ohutus ja tagasihoidlikkus, aga ka inimkonna kasvav soov loodusvarasid säilitada. Peamine argument on siiski pidevalt kasvav gaasi ja elektri hind, mis sunnib tarbijaid otsima alternatiivseid odavamaid küttevõimalusi..