Über Wärmepumpen

Was ist eine Wärmepumpe, wie funktioniert sie und was sind ihre Vorteile?

Wärmepumpen für die Gebäudeheizung sind universelle High-Tech-Klimageräte, die verschiedene Arten von Geräten kombinieren: Warmwasserheizung für das Gebäude, eine Quelle für heißes Trinkwasser und Klimaanlage.

Die Hauptaufgabe jeder Wärmepumpe besteht darin, die Wärme einer erneuerbaren Energiequelle (Luft, Wasser, Boden, Sonne) auszuwählen und sie an das Heizsystem Ihres Gebäudes zu leiten. Der Vorteil dieses Heizprinzips im Vergleich zu herkömmlichen Wärme- oder Kältequellen ist die Fähigkeit, die erneuerbare Niedrigtemperaturenergie der Umgebung umzuwandeln.
Das Prinzip der Wärmepumpe ist wie folgt: Mit Hilfe des Kompressors wird die gestreute niederpotentielle Wärmeenergie komprimiert. In einem komprimierten Zustand hat die Wärmeenergie von Luft oder Wasser mit niedriger Temperatur eine höhere Konzentration und folglich eine höhere Temperatur. So werden bis zu 75% der Energie, die mit Hilfe einer Wärmepumpe zum Heizen oder Kühlen von Wohn-, Büro-, Geschäfts- und Industriegebäuden benötigt wird, der Umwelt entzogen. Die Energiekosten für den Betrieb der Umwälzpumpen und des Wärmepumpenverdichters sind wiederum die restlichen 25%. Das Wärmepumpensystem ist unbegrenzt und kann Wärme unabhängig von der Temperatur mit allen vorhandenen Energiequellen erzeugen. Der Träger der thermischen Energie ist jede Substanz mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt. Die Kompression und Umwandlung der thermischen Energie mit Hilfe eines Kompressors ermöglicht es, eine hohe Temperatur zu erreichen. Der Hauptindikator für den Wirkungsgrad der Wärmepumpe ist ein hoher Koeffizient der Wärmeumwandlung. Die Wärmepumpe nutzt ausschließlich Strom zur Verdichtung und Übertragung der natürlichen Wärme, die selbst kostenlos ist. So erzeugen Wärmepumpen 10 kW thermische Energie und verbrauchen im Durchschnitt nur 1,5-2,5 kW / h elektrische Energie.

Wärmepumpenbetrieb

Die Propylenglykol-Lösung zirkuliert im externen Kollektor und absorbiert die Wärmeenergie des Bodens, der Luft, des Wassers oder der Sonne. Die Umwälzpumpe sorgt dafür, dass die Propylenglykol-Lösung durch die Rohre des externen Kreislaufs zum Verdampfer (Wärmepumpen-Wärmetauscher) strömt. In dem Verdampfer siedet das Kältemittel, so dass der Lösung Wärme entzogen wird. Der Kältemitteldampf aus dem Verdampfer tritt in den Kompressor ein und wird in den Kondensator gepumpt. Im Kondensator findet ein Prozess statt, der umgekehrt zur Verdampfung ist. Unter dem Einfluss von hohem Druck geht das Kühlmittel vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand über. Dies erzeugt viel Wärme. Durch das Expansionsventil tritt das Kältemittel in die Niederdruckzone des Verdampfers ein, sprudelt und der Zyklus wiederholt sich.

 

 

 

Klassifizierung und Arten von Wärmepumpenkollektoren

Horizontalen oder Spiralen Kollectoren

Die Anwendung dieses externen Kreislauftyps setzt das Vorhandensein eines geeigneten angrenzenden Gebiets voraus, in dem Bohrarbeiten nicht praktikabel sind. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass der Bau von Gebäuden und das Pflanzen von Bäumen in Zukunft nicht möglich ist. Eine Wärmepumpe auf der Basis einer horizontalen Kreislaufs ist ein vielseitiges Gerät zur Erzeugung von Wärmeenergie und Kälte. Die auf der Wärmepumpe basierende Klimaanlage (Gebläse-Konvektoren, kalte Wände etc.) sorgt für eine umweltfreundliche und komfortable Kühlung Ihres Hauses. Zur gleichen Zeit ist die Vorbereitung von heißem Wasser völlig frei. Bei der Installation eines horizontalen Kreislaufs wird eine Pipeline in den Boden in einer Tiefe von 1,2 - 2,5 m verlegt, in der eine ungiftige Flüssigkeit zirkuliert. Der Mindestabstand zwischen benachbarten Rohrleitungen beträgt 1 m. In dieser Situation hängt die Länge der Pipeline direkt von der Leistung der Wärmepumpe ab. Etwa 20 W Wärmeleistung entsprechen 1 m Rohrlänge. Um eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 10 kW zu installieren, wird daher ein Erdstromkreis mit einer Länge von 500 m benötigt.

Vertikalen Kollektoren

Die vertikale Zapfwelle ist die optimale Lösung für Gebiete mit einem kleinen angrenzenden Gebiet oder begrünten Gebieten, in denen die Integrität des Gebiets nicht verletzt werden darf. Um einen vertikalen Kreislauf zu installieren, benötigen Sie ein sehr kleines Stück Land, aber Sie müssen bohren. Unabhängig von äußeren Witterungsbedingungen beträgt die Bodentemperatur in einer Tiefe von 50-100 m +6 bis +10 ° C. Während der Sommerzeit wird die Nutzung von Wärmeenergie für den Betrieb der Klimaanlage gesteuert. Die Installation eines vertikalen Kreislaufs beinhaltet das Bohren einer Reihe von Löchern in den Boden bis zu 100 m tief. Sonden - Polyethylenröhre mit einem Durchmesser von 40 mm, die durch eine U-förmige Verbindung zusammengeschweißt und mit nicht gefrierender, nicht umweltschädlicher Flüssigkeit gefüllt sind, werden in die Löcher fallen gelassen. Die Tiefe und Anzahl der Bohrlöcher hängt von der Leistung der Wärmepumpe ab. Für eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 10 kW sind 4 Löcher mit einer Tiefe von je 50 m erforderlich. Der Abstand zwischen den Löchern sollte mindestens 6 m betragen.

Wasser (Teich) Kollektoren

Das Vorhandensein eines Reservoirs bietet die Möglichkeit, Wasser mit geringem Potential auszuwählen. Vorteil dieser Methode: erfordert keine erheblichen Investitionen (kein Bohren oder Aushub). An heißen Sommertagen wird das Thema Kühlräume besonders aktuell. Mit der optionalen Ausstattung kann die Wärmepumpe im Konditioniermodus arbeiten. In diesem Fall wird die Kälte an die Klimaanlagen (Gebläsekonvektoren, kalte Wände usw.) angelegt. Die dabei entstehende Wärme wird zur Warmwasseraufbereitung, zum Aufheizen des Beckens usw. geleitet. Bei der Installation des Wasserkreislaufs werden, mit nicht gefrierender Flüssigkeit, gefüllte Polyethylenröhre auf den Teichboden gelegt. Damit die Rohrleitung nicht an die Oberfläche schwimmt, wird das Beschwerungsmittel mit einer Rate von 5 kg pro Meter des Rohres angebracht.

Grundwasser Kollektoren

Grundwasser ist die effizienteste Quelle der Energiegewinnung aufgrund einer relativ hohen (+8 bis +10 ° C) und stabilen Temperatur während des ganzen Jahres. Dieser Kreislaufstyp ermöglicht den Betrieb einer Wärmepumpe mit einem sehr hohen Wirkungsgrad (COP). In einer warmen Zeit ist das Grundwasser eine Energiequelle für die Erkältung. In diesem Fall kann der Betrieb der Wärmepumpe im Konditionierungsmodus von zwei Arten sein: aktive Konditionierung und passive Konditionierung. Beim Einbau eines Wärmepumpenkreises in das Grundwasser werden zwei flache (bis 30 m) Brunnen in einer Entfernung von 25-30 m voneinander gebohrt - die Versorgung und die Aufnahme. Mit Hilfe einer tiefen Pumpe wird Wasser aus dem Versorgungsschacht dem Wärmepumpenwärmetauscher zugeführt, und nachdem die Wärme abgegeben wurde, wird es in den Aufnahmeschacht abgelassen.

 

 

 

Ökonomisch und Hocheffizient

Die Wärmepumpe kann die Heizkosten aufgrund der effizienten Nutzung von Energie reduzieren (ab 1 kW Strom erzeugt die Wärmepumpe 3-5 kW Wärme).

3 in 1 System

Die Wärmepumpe ist das einzige Gerät, das Sie installieren müssen, um die Räumlichkeiten in den kalten Jahreszeiten mit Wärme zu versorgen, in der heißen Jahreszeit zu kühlen und ununterbrochen heißes Wasser zu liefern.

Die wichtigsten Vorteile von Erdwärmepumpen:

• stabile Eigenschaften, die nicht vom Wetter oder der Jahreszeit abhängen, da die Temperatur des Bodens oder des Brunnens konstant ist;
• hohe Effizienz, dank einer hohen COP (bis zu 5);
• Der Brunnen oder das Bohrloch nimmt ein Minimum des Aufstellungsortes ein;
• lange Lebensdauer;
• ökologische Methode zum Heizen und Kühlen;
• Sicherheit;
• Einfachheit und Komfort in der Geräteverwaltung;
• Möglichkeit der Einstellung von Modi, die Energie sparen;
• Unabhängigkeit von jeder Art von Kraftstoff, wie Gas, Öl oder anderen.

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