Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist nicht zum Heizen eines Hauses geeignet! Das sagen zumindest viele „Internet-Experten“. Aber ist das wirklich so? Wie effizient ist die Luft-Wasser-Heizung mit einer Wärmepumpe?
Luftwärmepumpen sind sowohl hinsichtlich der Ausstattung als auch der Installation günstiger als Erdwärme- und Wasserwärmepumpen. Sie werden hauptsächlich zur Warmwasserbereitung verwendet, aber wie sinnvoll ist es, sie zum Heizen eines Hauses zu verwenden?
Arbeitsprinzip
Für diejenigen, die das Thema nicht vollständig verstehen, lohnt es sich zu erklären, was eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist. Tatsächlich ist es „umgekehrt“ – ein Gerät, das die Luft draußen kühlt und das Wasser im Tank erwärmt. Dieses Wasser kann dann zur Warmwasserbereitung oder zum Heizen des Hauses genutzt werden.
Die Wärmepumpe nutzt einen geschlossenen Kreislauf und verbraucht nur Strom. Sein Wirkungsgrad wird als Verhältnis der aufgewendeten elektrischen Energie zur aufgenommenen thermischen Energie gemessen. Die Effizienz von Wärmepumpen wird auch in COP (Coefficient of Performance) gemessen. COP 2 entspricht einem Wirkungsgrad von 200 % und bedeutet, dass aus 1 kW Strom 2 kW Wärme erzeugt werden.
Kraft und Effizienz
Während bei Erdwärme- und Wasserwärmepumpen der Wirkungsgrad praktisch nicht von der Jahreszeit abhängt, ist die Situation bei Luftwärmepumpen anders. Die Leistung hängt direkt von der Außenlufttemperatur ab; je kälter es ist, desto niedriger ist der COP (Wirkungsgrad).
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Viele Leute glauben, dass die Leistung einer Wärmepumpe bestimmt, wie viel Wärme sie erzeugen kann, aber das stimmt nicht. Es charakterisiert den Energieverbrauch und die Menge der aufgenommenen Wärme hängt vom Wirkungsgrad ab. Dementsprechend kommt es auf die Lufttemperatur außerhalb des Hauses an.
Vorteile und Nachteile
Bußgeld:
- Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist günstiger als eine Erd-Wasser-Wärmepumpe oder eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe.
- Für die Installation müssen keine Kältemittelleitungen verlegt werden;
- Einfach zu installieren.
Schlecht:
- Geringe Leistung bei niedrigen Temperaturen;
- Modelle, die bei sehr niedrigen Temperaturen betrieben werden, sind recht teuer.
Merkmale der Verwendung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses
Kein Verkäufer wird Ihnen davon erzählen Abhängigkeit des Geräteverschleißes vom Wirkungsgrad. Und sie ist! Zeigen wir es deutlich:
Beispielsweise liegt der Wirkungsgrad einer Luftwärmepumpe bei 0 Grad bei 300 %, bei -5 – 200 %. Das heißt, um 10 kW Wärme zu erhalten, werden im ersten Fall 3,33 kW Strom und im zweiten Fall 5 kW verbraucht. Die Wärmepumpe selbst leistet bei einer Temperatur von -5 Grad eineinhalb Mal mehr Arbeit als bei 0 Grad.
In der EU und in Amerika werden seit langem alternative Energiequellen genutzt, die herkömmliches Gas und feste Brennstoffe ersetzen können. In diesen Ländern sind sogenannte „Wärmepumpen“ weit verbreitet, die der Erde, der Luft und dem Wasser Energie entziehen. Jedes Modell hat seine eigenen Besonderheiten, die sich auf die Betriebsparameter auswirken.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe überzeugt durch ihren einfachen Anschluss und Betrieb sowie ihre hohe Effizienz und Zuverlässigkeit.
Wie funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?
Das Luft-Wasser-HP-Gerät unterscheidet sich kaum von einer herkömmlichen Klimaanlage oder einem Kühlschrank, nur wenn der umgekehrte Prozess oder Carnot-Zyklus funktioniert. Das gleiche Prinzip kommt bei der neuen Generation der Klimatisierungstechnik zum Einsatz. Klimaanlagen im Kühlbetrieb sind in der Lage, den Raum zu heizen, bis die Temperatur auf -5 °C sinkt.Die technischen Eigenschaften von Luft-Wasser-Wärmepumpen sind im Vergleich zu herkömmlichen Klimatisierungsgeräten deutlich verbessert. Die Beheizung des Raumes ist möglich, bis die Temperatur auf -15°C -25°C und bei einigen Modellen bis einschließlich -32°C sinkt.
Ohne auf technische Details einzugehen, ist das Funktionsprinzip einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wie folgt:
- Niedertemperatur-Luft-Wasser-Wärmepumpen bestehen aus einem Kreislauf, durch den Freon zirkuliert, einem Verdampfer, einem Kondensator und einem Kompressor.
- Der Verdampfer schafft Bedingungen für die Umwandlung von Freon in einen gasförmigen Zustand. Gleichzeitig wird Wärme aus der Umgebung aufgenommen.
- Das Gas wird zum Kompressor geleitet, wo ein hoher Druck entsteht, bei dem das Freon auf eine Temperatur von 120–125 °C erhitzt und in den Kondensator eingespritzt wird.
- Das Gas im Kondensator wird in eine Flüssigkeit umgewandelt, die Wärme freisetzt.
Dieses Funktionsprinzip wird bei allen Wärmepumpen angewendet, der einzige Unterschied besteht in den unterschiedlichen Quellen zur Gewinnung von Wärmeenergie: Erde, Wasser, Luft usw.
Die Leistung von Wärmepumpen hängt direkt von der Umgebungstemperatur ab. Diese Funktion garantiert die Möglichkeit des Einsatzes von Luft-Wasser-HP in Zentral- und Südrussland.
Die beim Erhitzen von Freon gewonnene Wärmeenergie reicht aus, um das Kühlmittel auf 65 °C zu erhitzen. Diese Temperatur ist mehr als ausreichend, um den Bedarf an Warmwasserversorgung und Heizung des Hauses, des Heizkörpersystems und der Fußbodenheizung zu decken.
Dieses Funktionsprinzip nutzt Wärmeenergie mit geringem Potenzial, wodurch der Betrieb des Geräts auf äußere Faktoren beschränkt ist. Die optimale Temperatur für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe liegt nicht unter -10 °C (bei einigen Modellen 15–20 °C). Wenn der Wert unter den Normalwert sinkt, nimmt die Leistung des Geräts stark ab. Um diesem Problem zu begegnen, wurde das Prinzip entwickelt, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe im Verbund mit anderen Wärmequellen zu betreiben. Wie geschieht das in der Praxis?
- Wenn die Umgebungstemperatur sinkt, beginnt die Pumpe mit immer größerer Belastung zu arbeiten.
- Wenn die Indikatoren kritische Werte erreichen, wird eine Ersatzwärmequelle eingeschaltet: ein Heizkessel, der mit Strom, flüssigen und festen Brennstoffen oder Gas betrieben wird und so für eine höhere Effizienz sorgt.
- Sobald die Umgebungstemperatur für die volle Leistung ausreicht, schaltet der Kessel ab.
Aufgrund der Beschränkungen der Außenlufttemperatur ist die Installation einer Luftwärmepumpe für nördliche Breiten unpraktisch oder sogar unmöglich.
So wählen Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe aus
Durch die Wahl der richtigen Wärmepumpe für die Luft-Wasser-Heizung Ihres Hauses können Sie das Problem der Beheizung von Wohn- und Industrieräumen ein für alle Mal lösen. Die Auswahl einer geeigneten Wärmestation erfolgt wie folgt:- Gehäusetyp – Hersteller bieten zwei Grundausführungen an. Die Niedertemperatur-Monoblock-Luft-Wasser-Wärmepumpe zeichnet sich dadurch aus, dass keine Geräte im Innenbereich installiert werden, sondern alle notwendigen Komponenten draußen (oder in einem separaten isolierten Raum) untergebracht sind. Lediglich die Heizungsvor- und -rücklaufleitungen führen ins Haus.
Split-Systeme sind eher für den häuslichen Gebrauch gedacht. Die Außeneinheit wird im Freien installiert und an einen Speichertank angeschlossen. Das erhitzte Freon heizt den Kondensator auf, der durch indirekte Erwärmung Wärme an die als Kühlmittel verwendete Flüssigkeit überträgt. - Funktionalität – einige Modelle sind nur für den Anschluss an das Warmwasserbereitungssystem eines Gebäudes vorgesehen. Einsatz anderer Luft-Wasser-Wärmepumpen, geeignet für Heizung und Warmwasserbereitung.
- Abhängigkeit der Leistung von der Umgebungstemperatur – Haushaltsmodelle sind normalerweise auf Temperaturen von +45 °C bis -15 °C beschränkt. Sie können Geräte erwerben, die auch bei -25 °C bis 32 °C Wärmeenergie erzeugen können. Die Effizienz einer Hausheizung mit Luft-Wasser-Wärmepumpe hängt direkt von diesem Parameter ab.
Achten Sie bei der Auswahl der Parameter außerdem auf die Leistung der Geräte, den Hersteller der Wärmepumpe und die Installationskosten, einschließlich Installationsarbeiten.
So berechnen Sie die erforderliche Leistung einer Luft-Wasser-HP
Es gibt zwei Konzepte: vorläufige (in erster Näherung) und Entwurfsleistungsberechnung. Die erste kann unabhängig durchgeführt werden, die zweite wird von einer spezialisierten Einrichtung durchgeführt. In erster Näherung errechnet man pro Quadratmeter 70 W PS-Leistung. Weitere Berechnungen werden wie folgt durchgeführt:- Berechnen Sie die gesamte beheizte Fläche.
- Multiplizieren Sie den resultierenden Betrag mit 0,7.
- Das erhaltene Ergebnis entspricht der minimal erforderlichen Leistung des Geräts.
Um eine maximale Effizienz der Hausheizung mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu gewährleisten, sind eine kompetente Planungsdokumentation und qualifizierte Installationsarbeiten erforderlich.
Hersteller von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Noch vor 10 Jahren wurden nur wenige Wärmepumpenmodelle auf dem Markt angeboten. Heute ist die Auswahl viel größer geworden. Führende deutsche Hersteller sowie russische, japanische und chinesische Unternehmen produzieren Geräte mit unterschiedlichem thermischen Wirkungsgrad.Den Kundenrezensionen zufolge stammen die beliebtesten Pumpen von folgenden Unternehmen:
- – produziert seit über 30 Jahren Wärmepumpen. Seitdem haben sich die Produkte des Unternehmens erheblich verändert. Die Wünsche der Verbraucher wurden berücksichtigt und neue Technologien eingeführt. Viessmann TN nutzt eine innovative Automatisierung, die den gesamten Arbeitsprozess vollständig regelt und den Heizprozess entsprechend den Wetterbedingungen optimiert.
- – Modelle zeichnen sich durch hohe Leistung aus. Konzipiert für den privaten und industriellen Gebrauch. Beachten Sie die Besonderheiten des häuslichen Betriebs vollständig. Die Buderus-Serie bietet Pumpen für die Beheizung von Flächen bis 500 m² und mehr.
- Stiebel Eltron ist ein weiteres deutsches Unternehmen, das bei inländischen Verbrauchern ständig nachgefragt wird. Zu den Vorteilen zählen ein großes Ausstattungsangebot, die Funktionalität der Geräte und die Möglichkeit, nach individuellen Wünschen auszuwählen. Stiebel Eltron-Modelle haben einen hohen COP-Wert und sind wirtschaftlich.
- Heliotherm sind österreichische Wärmepumpen, die unter allen thermischen Geräten einen der besten COP-Werte aufweisen. Sie verfügen über eine offizielle Repräsentanz in der Russischen Föderation, was die Installation, Wartung von Systemen und die Erfüllung von Garantieverpflichtungen erheblich erleichtert. Mehr als 15.000 verschiedene Objekte sind mit Heliotherm-Wärmepumpen ausgestattet.
Kosten für die Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die neuesten Wärmepumpenmodelle kosten 160-1200.000 Rubel. Der Preis variiert je nach Hersteller. Die Kosten werden stark von der „Werbung“ der Marke beeinflusst. Chinesische Modelle haben einen niedrigeren Preis, sind aber auch in Bezug auf Zuverlässigkeit und COP-Leistung schlechter.Die Installation von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist in der Regel im Preis inbegriffen. Die meisten Hersteller übernehmen zusätzlich das Projekt und bieten weitere Wartungsleistungen kostenlos an. Mit Online-Rechnern können Sie die Gesamtkosten, einschließlich des Kaufs eines HP und seiner Installation, berechnen.
Luft-Wasser-Wärmepumpen werden überall in der Umgebung installiert. Für die Installation gelten allgemeine Regeln:- Der Abstand zu einem Wohngebäude beträgt 2 bis 20 m.
- Der Mindestabstand zum Heizraum, mit dem das Gerät über mehrere Rohre und Elektrokabel verbunden ist.
- Im Heizraum befindet sich ein Speichertank und eine Zirkulationsanlage ist installiert.
- Während des Betriebs entsteht ein leichter Geräuschpegel. Wenn Sie jedoch planen, einen Monoblock für die Innenaufstellung zu installieren, sollten Sie ihm einen separaten schallisolierten Raum zuweisen.
- Das Außengerät sieht aus wie ein Klimaanlagengehäuse. An der Unterseite befinden sich Beine zur Montage sowie Wandhalterungen.
Eine der häufigsten Lösungen für den Betrieb einer Wärmepumpe ist der Einsatz einer Anlage zur Beheizung von Schwimmbädern. Mit Hilfe von Geräten erfolgt im Sommer die Wassererwärmung und im Winter die Raumheizung.
Wie profitabel ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?
Die Vorteile des Einsatzes von Luft-Wasser-Wärmepumpen wurden nach der Einführung von COP besonders deutlich. Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein Koeffizient, der die erforderlichen Energiekosten beim Heizen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe vergleicht. In der Praxis bedeutet dies Folgendes:- Der VT benötigt zum Betrieb Strom. Der Kompressor benötigt Spannung, um das System unter Druck zu setzen. Der COP gibt an, wie viel Wärme durch den Stromverbrauch pro Tag gewonnen wurde.
- Bei einem COP von 3 erzeugt die Pumpe für jedes verbrauchte kW Strom 3 kW Wärmeenergie.
Alle Nachteile des Betriebs von Luft-Wasser-Wärmepumpen beruhen hauptsächlich auf der Abhängigkeit von externen Temperaturfaktoren. Dies kann jedoch bei der Modellauswahl berücksichtigt werden, indem auf den Parameter geachtet wird, der die untere Temperaturgrenze angibt, um die Funktionsfähigkeit des HP aufrechtzuerhalten.
Haben Sie mit dem Bau eines Hauses begonnen oder haben Sie bereits eines gebaut? Aber was auch immer es war, ob klein oder groß, es war immer sehr angenehm und warm, auch ohne Heizsysteme du schaffst es einfach nicht.
Sie können alles selbst machen, aber Sie können erfahrenen Spezialisten vertrauen.
In jedem Fall entscheiden Sie sich für die Ausrüstung. Warme Räume sind einfach die alte Methode mit einem Ofen oder Kamin. Aber darum geht es nicht, sondern schauen wir uns Heizsysteme an, in denen sich das Kältemittel befindet und die Räume mit Heizkörpern beheizen.
Kosten für private Hausheizungen:
Wärmeversorgungssystem für ein Haus bis 100 m2.
- Design
- Doppelwandige Kessel
- Aluminiumheizkörper
- Rohre und Formstücke
- Installation
- Starten der Heizungsanlage
Preis 150.000 Rubel
Heizsystem für ein Privathaus mit einer Fläche von bis zu 200 m2.
- Design
- Zweikomponentenkessel
- Aluminiumheizkörper
- Rohre und Formstücke
- Installation
- Starten der Heizungsanlage
Preis 280.000 Rubel
Heizkammer bis 300 m2.
- Design
- Bodenkessel
- Indirekter Kessel
- Aluminiumheizkörper
- Rohre und Formstücke
- Installation
Heizungsanlagen starten
Preis 385.000 Rubel
Je nach Heizprojekt gibt es Rabatte auf Material und Arbeitsaufwand.
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- Sobald ein Kostenvoranschlag für ein Projekt eingereicht wird, ändert sich der Preis nicht und zum Zeitpunkt der Installation wird nichts bezahlt.
Hydraulisches Heizsystem Dabei handelt es sich um ein geschlossenes System aus Rohren, einem Kessel (Wärmeerzeuger) und anderen mit Flüssigkeit gefüllten Geräten.
Die Flüssigkeit im System wird Kältemittel genannt. Heizsysteme funktionieren ganz einfach: Eine Pumpe fördert Flüssigkeit durch das System, erhitzt sie zunächst im Heizkessel, kühlt sie dann in den Heizkörpern ab, gibt dabei Wärme ab und heizt gleichzeitig die Räume. In der Heizungsanlage gibt es noch viele verschiedene Hähne und Muttern, diese sind jedoch nur die Hauptkomponenten der Anlage.
Was ist Kältemittel? Dabei handelt es sich um eine mit dem Heizsystem gefüllte Flüssigkeit, durch die Wärme vom Kessel auf die Heizkörper übertragen wird.
Warum wird es oft als Kühlwasser verwendet? Denn Wasser kann sich aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften ansammeln und große Mengen an Wärme erzeugen. Da das Wasser gut fließt, ist es kein Problem, das Heizsystem zu füllen und die Wärme vom Kessel auf die Heizkörper zu übertragen.
Das Wasser ist umweltfreundlich und auslaufendes Wasser stellt keine Gesundheitsgefährdung dar. Da im Aquädukt immer Wasser vorhanden ist, ist es sehr einfach, es dem System hinzuzufügen.
Bei Teploprok können Sie Heizgeräte bestellen: Heizlüfter, Thermovorhänge, Heißluftpistolen und andere Heizgeräte, um die gewünschte Temperatur im Raum aufrechtzuerhalten. Die Wärmedämmung von Wänden, Decken und Dächern verhindert Wärmeverluste durch Infrarot-Wärmestrahlung.
Das nächstgelegene Element des Heizsystems, das wir täglich sehen, ist der Heizkörper.
Die Planung und Installation von Heizungsanlagen beginnt mit deren Auswahl und Standort. Was bedeutet die Qualität von Heizsystemen? Neben einer gut installierten Ausrüstung bezieht sich die Qualität der Heizungsanlage auch auf die Fähigkeit des gesamten Systems, die Temperatur im Haus aufrechtzuerhalten. Die Beheizung der Heizkörper erfolgt über Rohre, die den Gasheizer und die Heizkörper verbinden, mit einem geschlossenen System, durch das sich das Kältemittel bewegt.
Der schnellste und gleichzeitig sehr wichtige Teil des Heizsystems ist der „Herz“-Kesselraum. Im Kessel wird die Energie aus der Brennstoffverbrennung in vom Kältemittel erzeugte Wärme umgewandelt.
Wählen Sie, wie Sie Ihre Garage beheizen möchten
Früher oder später denkt jeder Garagenbesitzer darüber nach, wie er in einem solchen Gebäude eine Heizungsanlage organisieren soll.
Abhängig vom Standort der Garage entsprechend der Wohnstruktur und dem Material, aus dem das Objekt gelagert wird, gibt es verschiedene Heizmethoden.
Heizung eines Privathauses.
Die Winterzeit ist eng mit einem erhöhten Verbrauch verbunden.
Die Menschen brauchen mehr Kalorien und warme Kleidung. Autos brauchen mehr Treibstoff. Und für Ihr Zuhause benötigen Sie mehr Strom und Gas. Und während die Heizkosten für Privatanwohner einen relativ geringen monatlichen Vorteil für die Versorgungsunternehmen darstellen, sind sie für viele Bewohner des Privatsektors ein schwerer finanzieller Schlag.
Wie schließe ich die Heizung an?
Zweifellos stimmen Sie zu, dass das Heizen eines Heizkessels viel bequemer ist als das Heizen eines Ofens.
Der Heizplan bleibt jedoch derselbe, unabhängig davon, ob Sie einen Heizkessel oder einen Ofen erstellen. Bei der Auswahl eines Heizsystems ist es besser, bei Zwei-Wege-Zweirohrsystemen zu bleiben, da diese effizienter und zuverlässiger sind. Mit diesem System können Sie eine starke natürliche Zirkulation von Wasser oder anderen Kühlmitteln erreichen.
Allgemeine Informationen zum Thema Heizung
Wie Sie wissen, verliert das Gebäude umso mehr Wärme, je größer der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Umgebungsluft und der Innenluft und je größer die Oberfläche geschlossener Bauwerke ist.
Ebenso hängt der Wärmeverlust eines Gebäudes vom Material, aus dem das Gebäude gebaut ist, und von der Dicke der Trennwände ab. In einem Raum mit Ziegelwänden verschwindet die Wärme schneller als in einem Raum mit Holz- oder Betonschaumwänden. Dies hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Materials ab: Die Wärmeleitfähigkeit von Holz ist geringer als die Wärmeleitfähigkeit von Ziegeln.
Naturumlauf-Heizsysteme
Das einfachste und gebräuchlichste Heizsystem für kleine Häuser in Häusern ist ein Naturumlaufheizsystem, das ausschließlich physikalische Gesetze nutzt und keine zusätzlichen Energiequellen außer natürlichen benötigt.
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Der Bau eines Privathauses, einer Hütte oder eines beliebigen Flachbaus lässt Sie über das Heizsystem nachdenken. Die derzeitige Methode besteht darin, eine Erdwärmepumpe zum Heizen zu nutzen.
Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die sich in der Art und Weise der Wärmeerzeugung unterscheiden.
Zu den gängigen Methoden gehören HP mit einem horizontalen Kreislauf mit Wasseraufnahme von der Oberfläche eines Reservoirs oder ein Wasserkreislauf mit einem Brunnen.
Die Heizungserzeugung mit einer Wärmepumpe in einem Wasserkreislauf ist im Vergleich zu einem Geothermiekreislauf oft sehr relevant und vorteilhaft. Warum? Die Antwort ist die einfachste. Es reicht aus, einen Wasserbrunnen bis zu einer Tiefe von 10 bis 100 Metern zu bohren, wo sich ein Grundwasserleiter befindet, und den Brunnen zum Betreiben der Wasserkraftanlage zu nutzen. Wasser gilt als effizienteres Kühlmittel als die bloße Nutzung von Erdwärme.
Um eine horizontale Kontur zu erzeugen, ist eine große Fläche erforderlich.
Für einen Erdwärmekreislauf muss möglicherweise eine relativ große Anzahl von Brunnen gebohrt werden. Möglicherweise gibt es keine Möglichkeiten, sie zu bohren. Grundsätzlich dürfen keine Zufahrtsstraßen zur Anlieferung der Bohranlage vorhanden sein. Um eine Wärmepumpe zur Wärmegewinnung aus Grundwasser oder einem Grundwasserleiter zu installieren, müssen lediglich zwei Brunnen gebohrt werden.
Einer für die Wasseraufnahme, der andere für die Abwasserableitung. Aus wirtschaftlicher Sicht ist dies eine viel einfachere und kostengünstigere Maßnahme.
Es gibt eine Reihe von Einwänden gegen Wohnwärmepumpen.
Versuchen wir, sie am Beispiel der Verwendung von Ovanter-Wärmepumpen zu entlarven.
Einwand 1
Skeptiker argumentieren, dass das für Wärmepumpen verwendete Grundwasser keine erneuerbare Energiequelle sei.
Grundwasser ist eine ideale Energiequelle für eine Wärmepumpe. Die Temperatur des Grundwassers liegt das ganze Jahr über bei etwa +4 bis +7°C. Er entspricht den meisten Regionen Russlands und unterschreitet diesen Wert nie.
Als Energiequelle für eine Erdwärmepumpe mit Wasserkreislauf kommt neben dem Brunnen in Betracht: Oberflächenwasser oder, falls vorhanden, Abfall- oder Biowasser aus Kläranlagen oder eingeleitete Flüssigkeiten aus Industrieabwässern.
Die wichtigsten Wasserarten, die als Wärmeenergiequelle für HP mit einem Wasserkreislauf dienen können.
- Grundwasser – Temperatur in verschiedenen geografischen Gebieten von +4 bis +10°C;
- Meerwasser – die Temperatur in einer Tiefe von 25 bis 50 Metern liegt zwischen +5 und +8 °C;
- Grundwasser hat die stabilste Temperatur;
- Das nächstgelegene Gewässer (Fluss, See, tiefer Teich).
Der Kreislauf wird auf den Boden des Stausees gelegt oder bis zu einer Tiefe von 2 Metern versenkt. Übrigens entspricht 1 Meter Rohrleitung für einen solchen Kreislauf einer Wärmeleistung von 30 W.
Je höher die Erdreichtemperatur, desto stärker steigt der Wärmekoeffizient (COP), desto weniger Strom wird für den Betrieb der Wärmepumpe zur Wärmeerzeugung aufgewendet.
Einwand 2
Bei Wärmepumpen mit horizontalem Kreislauf muss der Erdkühlungsfaktor berücksichtigt werden.
Wie baut man eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses?
Tatsächlich führt die intensive Nutzung der Erdwärme aus dem Boden zu einer Abkühlung des Bodens rund um das Rohrregister des Wärmesammelsystems. In den nördlichen Regionen beispielsweise hat der Boden während der kurzen Sommerperiode keine Zeit, die erforderliche Temperatur zu erreichen. Daher weist der Boden zu Beginn der nächsten Winterperiode häufig ein verringertes Wärmepotential auf.
Der Rückgang der Bodentemperatur ist exponentieller (zunehmender) Natur. Daher verbessert sich nach etwa 5 Jahren Betrieb des Wärmeversorgungssystems der thermische Zustand des Bodens nach einem Temperaturabfall und erreicht ein relativ stabiles Niveau.
Allerdings wird die Temperatur immer noch 1–2°C unter der natürlichen Temperatur liegen. Es gibt einen Ausweg aus der Situation. Bei der Auslegung eines Wärmeversorgungssystems ist es wichtig, die mögliche Abkühlung des Bodens während des Betriebs zu berücksichtigen.
Es gibt einen anderen Ausweg. Wärmepumpen, die Wärmeenergie aus Grundwasser und Grundwasserleitern oder aus offenen Gewässern beziehen, sorgen für ein stabileres Heizsystem mit stabiler Temperatur.
Beispiel: Verwendung von Russisch Ovanter-Wärmepumpen. Die Pumpen dieses Unternehmens arbeiten in offenen Grundwassersystemen, in denen ein ständiger Wasseraustausch stattfindet. Die Grundwasserauffüllung erfolgt aus folgenden Quellen:
- Wasser, das von der Bodenoberfläche sickert;
- Wasser, das aus tieferen Bodenschichten stammt.
Somit hängt die Effizienz von der Dicke und Tiefe des Grundwasserleiters ab.
Die Temperatur des Grundwasserleiters bleibt während des gesamten Zeitraums konstant und ändert sich nicht. Die Praxis beim Bau solcher Systeme zeigt, dass der maximale Temperaturgradient in der gesamten Bodendicke während der gesamten Betriebszeit in der Regel 8-10 Grad/m nicht überschreitet.
Das bedeutet, dass die Temperaturunterschiede sehr gering sein werden. Der Wert des Temperaturgradienten wird vertikal und genau in der Richtung beobachtet, in der die Intensität des Flüssigkeitsstroms am stärksten beobachtet wird. Es kompensiert die Feuchtigkeitsmigration unter dem Einfluss von Thermogradientenkräften. Somit erfordert das System zum Sammeln von Bodenwärme mit geringem Potenzial unter dem Einfluss von Feuchtigkeitsflüssen in Bodenporen im Gesamtmassiv keine besondere Genauigkeit mathematischer Berechnungen.
Einwand 3
Um Wasser aus einem Brunnen zu gewinnen, sind Bohrungen und oft große Rohrleitungen erforderlich. Bei schlechter Wasserqualität kommt es zu Salzablagerungen und Korrosion an den Rohrwänden.
Moderne Technologien haben es ermöglicht, eine Lösung zum Schutz von Rohrleitungen vor Korrosion zu finden.
Der Einsatz von Kunststoffrohren gilt als wirksames Mittel zur Korrosionsbekämpfung. Dies ist die effektivste Option zum Aufbau eines Heizsystems mit leistungsstarken Wärmepumpen, die Brunnen mit einer Tiefe von bis zu 70 Metern oder mehr betreiben können. Für die Rohrleitung werden günstige Kunststoffrohre verwendet.
Einwand 4
Problem mit dem Wasserabfluss, nachdem das Wasser den Wärmetauscher passiert hat.
Jemand hat vielleicht eine Frage: Wohin mit dem abgelassenen Wasser?
Auch Abwässer beispielsweise von Industrieanlagen können als Energiequelle für Wärmepumpen genutzt werden.
Gemäß den technologischen Bedingungen muss das für die Heizungsanlage eines Privathauses verwendete Abwasser in einen benachbarten Brunnen geleitet werden, der sich in geschätzter Entfernung vom Hauptbrunnen befindet, und zurück in die Formation.
Reis. Nr. 1. Schema des Einsatzes einer offenen Wärmepumpe mit Wärmegewinnung aus dem Grundwasser.
Das Diagramm zeigt deutlich den Brunnen zur Wasserableitung.
Gesetzgebungsakte in Form von Bundesnormen und -vorschriften legen die Bedingungen für die Wasserableitung fest und rechtfertigen das Handeln von Privatpersonen rechtlich. Darüber hinaus gilt die Abgabe von Wasser beim Einsatz in einem HD-System nicht als umweltschädlich. Es erfolgt keine Freisetzung schädlicher Verunreinigungen in die Umwelt.
Einwand 5
Abhängigkeit des HP-Betriebs von der Brunnendurchflussrate und der Ansammlung erneuerbarer Wasserreserven in einem zusätzlichen Tank.
Mit der Zeit kann die Wassermenge im Brunnen abnehmen und die Qualität soll sich verschlechtern.
Doch auch im Laufe der Zeit, wenn Wasser aus einem bis zu 70 Meter tiefen Brunnen mit einem Volumen von 3 – 5 m3/Stunde entnommen wird, nimmt die Wassermenge nicht ab. Durch die Strömung werden die Eigenschaften des Wassers deutlich verbessert
Wasser kann in einem zusätzlichen Reservoir (Wasserspeicher) gesammelt werden. In diesem Fall kann Wasser ohne Verwendung eines Wärmetauschers verwendet werden. Beispielsweise ermöglicht der Einsatz eines Batterietanks mit einem Fassungsvermögen von 300 Litern die Speicherung von Wärmeenergie und den Ausgleich unregelmäßigen Wasserverbrauchs.
Darüber hinaus erhöhen eine Reihe notwendiger und zusätzlicher Elemente des Systems dessen Qualität, Zuverlässigkeit und Zuverlässigkeit.
Eine Wärmepumpe bildet zusammen mit einer Brunnenpumpe eine leistungsstarke Anlage zur Wasserförderung. Beim Aufstieg an die Oberfläche trennt sich das Wasser. Ein Teil des Wassers wird zum Heizen verwendet. Der andere Teil des Wassers wird durch ein mechanisches Filtersystem für den häuslichen Bedarf verwendet. Gehört das Haus zur Kategorie der Flachbauten, können Sie auch ohne den Einsatz einer zusätzlichen Pumpstation Wasser für den Eigenverbrauch entnehmen.
Die Kombination von Elementen wie einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensator, einer Drossel und einem Wärmetauscher in einer Erdwärmepumpenanlage dient der Aufbereitung von Wasser für die Warmwasserbereitung im Haushalt.
Der Verschluss erfolgt über eine Stahlrohrleitung, durch die Kältemittel zirkuliert.
Ein Solarkollektor zum Erhitzen von Wasser in einer Batterie erhöht die Effizienz des Heizungs- und Warmwasserversorgungssystems. Es kann wie eine Elektroheizung zur Abdeckung von Spitzenlasten dienen.
Als wirksames Mittel hierfür gilt insbesondere der Einsatz eines Wärmetauschersystems wie beispielsweise eines Fan Coils.
Einwand 6
Manche mögen sagen, dass bei der Verwendung von Wasser aus einem Brunnen die Gefahr einer Verunreinigung der Wärmetauscher besteht und Verbrauchsmaterialien für die Wasserreinigung teuer sind.
Beim Durchströmen der Rohrleitung mit einer Durchflussrate von 1,2 bis 5 m3/h ist das Wasser bereits gereinigt.
Überschüsse an Mangan und Eisen, die zu Verstopfungen führen und die Effizienz des Wärmeaustauschprozesses verringern können, werden kontrolliert. Wasser, das einen Grobfilter und einen Wärmetauscher passiert, erwärmt sich nicht und interagiert nicht mit Sauerstoff und bildet daher keine Sedimente.
Filtration hilft, Wasser zu reinigen.
Verbrauchsmaterialien für den Grobfilter sind nicht teuer und frei verfügbar.
Einwand 7
Der Einsatz von TN ist nur für Flachbauten vorgesehen.
Es besteht ein Vorurteil, dass Wärmepumpen, die einen Brunnen nutzen, nicht für Industrie- und Lagerhallen oder hohe Gebäude eingesetzt werden können. Angeblich verliert die vorhandene Wärmepumpenleistung ihre Effizienz, nachdem Wasser aus einer Tiefe von 100 m gefördert wird.
Wärmeenergie aus einem Tiefbrunnen entnehmen – ja.
Es ist in der Lage, nur niedrige Gebäude mit Wärme zu versorgen. Es ist jedoch möglich, Wasser für den Kreislauf aus einem offenen Reservoir zu entnehmen. In diesem Fall erhöht sich die Effizienz der Wärmepumpe deutlich.
Abschluss: Eine Haushaltswärmepumpe, die Wasser aus einem Brunnen nutzt, kann als das relevanteste und effektivste Gerät für den privaten Flachbau, Industrieanlagen und größere Wohnkomplexe angesehen werden. Bei der Nutzung von Grundwasser kann der Wirkungsgrad des Umwandlungsfaktors (COP) 5 erreichen, was die Erzeugung zusätzlicher 3-4 kW thermischer Energie ermöglicht.
Beispiel: Wärmepumpen Ovanter Premium-Klasse.
Eine Wärmepumpe ist eine natürliche Wärmeenergiequelle mit vorteilhaften wirtschaftlichen und ökologischen Eigenschaften, die sich von herkömmlichen Heizarten unterscheidet und unabhängig ist.
Die Wahl einer Wärmepumpe mit einem bestimmten Kreislauf, in unserem Fall Wasser, basiert auf Berechnungen bei der Erstellung eines Machbarkeitsprojekts und der Möglichkeit, die gegebenen Umweltbedingungen voll auszunutzen.
Zur Erwärmung großer Wassermengen eignen sich am besten Pool-Wärmepumpen.
Dies liegt daran, dass sich solche Geräte durch einen hohen Wirkungsgrad sowie die Möglichkeit der Energieeinsparung und damit der Möglichkeit, diese zu gewinnen, auszeichnen.
- Ein wenig über die Benennung
- Das Funktionsprinzip des Geräts und die Funktionsweise
- Kriterien für die Auswahl der Ausrüstung
- Beliebte Modelle
- Fachberatung
Mehr zum Treffen
Wärmepumpen zur Beheizung eines Pools sind eine energieeffiziente Option.
Beim Einsatz von Elektroheizungen und wasserbasierten Wärmetauschern entsteht ein erheblicher Energieverbrauch, der häufig ein Problem darstellt, da nicht ausreichend Strom bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus gibt es ein weiteres Problem – hohe Energietarife, die zu einem wichtigen Hindernis werden können.
Das ist eine ganz andere Sache – Wärmepumpen zum Heizen eines Pools, die Wärme frei von einer natürlichen Quelle, Wasser, Boden oder Luft, an den endgültigen Bestimmungsort – Wasser in jedem Pooltyp (offen oder geschlossen) – übertragen.
Viel Spaß mit dem Video, Anwendungsbereich:
Die Möglichkeit, Geld für die Instandhaltung einer Anlage zu sparen, ist in diesem Fall eine Folge der Fähigkeit solcher Geräte, im Verhältnis zu den Kosten des Energieverbrauchs eine ausreichend große Wärmemenge zu erzeugen.
Heutzutage nutzen Verbraucher diese Art von Geräten, um verschiedene Probleme zu lösen: die Organisation von Klimaanlage, Heizung und Warmwasserversorgung.
Wärmepumpen zur Beheizung eines Schwimmbades können erfolgreich im häuslichen Bereich (in Privathäusern) und zur Versorgung ziviler Einrichtungen (Sportanlagen mit Schwimmbad usw.) eingesetzt werden.
Form und Grundlage der Arbeit
Wärmepumpen können nicht nur Wasser automatisch erwärmen, sondern auch eine bestimmte Temperatur aufrechterhalten, was die Wartung des Gebäudes erheblich erleichtert.
Die Beheizung eines Pools mit einer herkömmlichen Wärmepumpe erfolgt nach genau dem gleichen Prinzip wie die Funktionsweise eines ähnlichen Geräts, ist jedoch für den Betrieb einer Heizungsanlage konzipiert.
Die Wärme wird von einer Primärquelle an den Verbraucher übertragen: Wasser, Boden, Luft.
Der Vorteil dieses Gerätes ist die Möglichkeit, den Pool das ganze Jahr über zu beheizen, da Grundwasser und tiefe Bodenschichten unabhängig von der Jahreszeit eine konstante Temperatur haben. Eine Pool-Wärmepumpe entzieht der Primärquelle Wärme mithilfe eines speziellen Elements – eines Kollektors, der über hervorragende Wärmeübertragungseigenschaften verfügen muss.
Dieses Gerät ist mit einer speziellen Substanz ausgestattet, die Ethylenglykol oder Frostschutzmittel enthält und deren Hauptqualität die Fähigkeit ist, Wärme bei minimalem Temperaturunterschied aufzunehmen.
Ein wesentlicher Bestandteil solcher Geräte ist ein Kältemittel, das unter dem Einfluss von Druck und Temperatur abwechselnd gasförmig und dann flüssig durch das System zirkuliert.
Die Pool-Wärmepumpe überträgt die gesammelte Wärme weiter durch den Kreislauf zum Kompressor, wo eine gasförmige Substanz eingespritzt wird, was zu einem starken Temperaturanstieg führt.
Diese Wärme wird dem Sekundärwärmetauscher zugeführt, der die letzte Verbindung in der Energieübertragungskette im Becken darstellt.
So wählen Sie eine Wärmepumpe aus
Jedes Gerät erfordert eine sorgfältige Auswahl, da nur die richtigen Parameter des Geräts, die den Betriebsbedingungen entsprechen, einen langfristigen Betrieb des Geräts ohne Reparaturbedarf gewährleisten können.
Eine Wärmepumpe zur Beheizung eines Schwimmbades stellt da keine Ausnahme dar und muss nach folgenden Merkmalen ausgewählt werden:
- Ausführung der Einheit unter Berücksichtigung der Aufgaben, die sie mit ihrer Hilfe lösen will;
- Darauf aufbauend wird beispielsweise für einen Wirkungsgrad von 30 Kubikmetern der Produktivitätsgrad des Grundmaterials ermittelt, aus dem die Wärmepumpe zur Beheizung des Pools gebaut werden soll.
Preise und Beschreibungen von Wärmepumpen zum Heizen von Häusern
m/h, Kunststoff reicht aus, in anderen Fällen werden Metallanaloge verwendet;
- die Möglichkeit, Grundelemente bei Bedarf auszutauschen; es ist ratsam, das Risiko von Mängeln sowie Möglichkeiten zu deren Beseitigung zu berücksichtigen;
- Vorhandensein und Art des Filtersystems;
- Eine Poolheizungs-Wärmepumpe kann auch über zusätzliche Funktionen verfügen (Schädlingsbekämpfung, Kühlung, Auslaufwassererwärmung).
Die Wirksamkeit solcher Geräte liegt auf der Hand, wenn das Gerätemodell richtig ausgewählt wurde und in der Lage ist, die Belastungen, denen sie ausgesetzt sind, zu übertragen.
Beliebte Modelle
Wenn das Beckenvolumen 15 Kubikmeter nicht überschreitet.
m, und dann eine ziemlich kompakte Version mittlerer Leistung - Azuro BP 30WS. Wenn Sie sich für eine solche Poolwärmepumpe entscheiden, ist der Preis mehr als erschwinglich (56.000 Rubel).
Hier gilt, wie auch bei der anderen Nutzungsart, die Regel: Je höher der Wirkungsgrad des Geräts, desto höher seine elektrischen Parameter bei Anschaffungskosten, desto höher sind die Kosten.
Dieses Modell verbraucht nur 0,6 kW und die thermische Leistung ist fast fünfmal höher – 3 kW.
Eine wesentlich effektivere Methode ist die Poolheizungspumpe PowerFirst Premium 15MD des französischen Herstellers Zodiac.
Die Kosten betragen 320.000 Rubel, aber aufgrund der elektrischen Parameter ist bei der Verwendung dieses Modells eine hohe Ersparnis offensichtlich. Der Energieverbrauch beträgt 3,6 kW und die Wärmeleistung 15,7 kW.
Auf einer anderen Basis (Luft-Wasser) betriebene Geräte haben die durchschnittliche Leistung eines anderen Herstellers (Termonasos) zu einem erschwinglichen Preis - 76.000 Rubel bei einer Nennleistung von 1,5 kW und einem thermischen Äquivalent von 7,5 kW.
Darüber hinaus ist Brilix XHP 60 nicht teurer (78.000 Rubel). Beim Arbeiten mit folgenden Parametern: Nennleistung - 0,8 kW, Wärmeleistung - 5 kW.
Die Wärmepumpe zur Beheizung des Pools dieses Modells wird für eine Wassermenge von maximal 20 Kubikmetern verwendet.
Nutzungsbedingungen
Abhängig von der Effizienz des Geräts empfiehlt der Hersteller möglicherweise bestimmte Betriebsbedingungen für das ausgewählte Modell. Beispielsweise ist es häufig erforderlich, eine Pumpe über dem Wasserspiegel eines Schwimmbades zu installieren, um die Effizienz des Geräts zu verbessern. Es wird empfohlen, das Gerät bei akzeptablen Umgebungs- und Poolwassertemperaturen zu betreiben (vor dem Starten der Pumpe).
Dabei wird auch die Luftfeuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Gerätes berücksichtigt.
Für den langfristigen Betrieb des Geräts müssen die grundlegenden Anforderungen berücksichtigt werden: Bereitstellung einer für besondere Bedingungen geeigneten Leistung; Stellen Sie sicher, dass die Wärmepumpe nicht über längere Zeit stark überlastet wird.
Solche Poolwärmepumpen ermöglichen erhebliche Energieeinsparungen, die die Effizienz dieser Geräte überhaupt nicht beeinträchtigen.
Um eine erfolgreiche Wahl zu treffen, reicht es aus, die Geräteparameter mit den Bedingungen zu verknüpfen, unter denen es betrieben wird.
Berücksichtigt werden beispielsweise die Nenn- und Wärmeleistung, die elektrischen Parameter des Gerätes und des Stromnetzes sowie die voraussichtliche zu erwärmende Wassermenge.
Teurere Geräte sind für die Wartung größerer Geräte konzipiert. Die Hauptbestandteile solcher Geräte bestehen aus besonders starken Metallen (Titan). Durch die regelmäßige Wartung dieser Art von Geräten wird die Lebensdauer weiter verlängert, und hier geht es vor allem um das Filtersystem.
Luft-Wasser-Wärmepumpen gehören zur Gruppe der aerothermischen Bauwerke. Sie sorgen für die Erwärmung des Kühlmittels im Heizsystem des Hauses, dessen Wärmeenergiequelle die Außenluft ist. Es ist auch möglich, Wasser für das Warmwassersystem bereitzustellen.
Ein Merkmal von Luft-Wasser-Systemen ist die starke Abhängigkeit der Kühlmitteltemperaturen im Heizsystem von der Temperatur der Quelle – der Außenluft. Die Wirksamkeit solcher Geräte ändert sich ständig sowohl saisonal als auch je nach Wetterbedingungen. Hier zeigt sich ein wesentlicher Unterschied zwischen aerothermischen Systemen und Systemen, deren Betrieb über die gesamte Lebensdauer stabil und unabhängig von äußeren Bedingungen ist.
Darüber hinaus können Luft-Wasser-Wärmepumpen die Raumluft sowohl erwärmen als auch kühlen, was sie in Regionen mit relativ kalten Wintern und heißen Sommern beliebt macht. Im Allgemeinen ist der Einsatz solcher Systeme in relativ warmen Gebieten am effektivsten, und für nördliche Regionen sind zusätzliche Heizmittel erforderlich (normalerweise verwendet).
Wie funktionieren Luft-Wasser-Wärmepumpen?
Der Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe basiert auf basierend auf dem Carnotschen Prinzip. In verständlicheren Worten: Es wird ein Freon-Kühlschrankdesign verwendet. Das Kältemittel (Freon) zirkuliert in einem geschlossenen System und durchläuft folgende Stufen:
- Verdunstung begleitet von starker Abkühlung
- Heizung aus der Wärme der einströmenden Außenluft
- starke Kompression, bei der die Temperatur hoch wird
- Kondensation mit Übergang in einen flüssigen Zustand
- Durchgang durch die Drossel mit starkem Druckabfall und Verdampfung
Für eine normale Kältemittelzirkulation sind zwei Kammern erforderlich: Verdampfer und Kondensator. Im ersten Fall ist die Temperatur niedrig (negativ); zum Heizen wird Wärmeenergie aus der Umgebungsluft genutzt. Das zweite Fach dient der Kondensation des Kältemittels und der Übertragung von Wärmeenergie auf das Kühlmittel der Heizungsanlage.
Tatsächlich, Eine Wärmepumpe besteht aus zwei Wärmetauschern, miteinander verbunden und zusammen einen kontinuierlichen Carnot-Zyklus bereitstellend – Gaskompression mit Übergang in die flüssige Phase unter Freisetzung einer großen Wärmemenge und deren Expansion durch Verdampfung und Abkühlung.
Die Aufgabe der von außen kommenden Luft besteht darin, Wärme an den Verdampfer zu übertragen, wo die Temperatur sehr niedrig ist und für die bevorstehende Kompression eine Erhöhung erfordert. Auch bei Minusgraden steht die Wärmeenergie der Luft zur Verfügung und bleibt bestehen, bis die Temperatur auf den absoluten Nullpunkt sinkt. Wärmeenergiequellen mit niedrigem Potenzial ermöglichen eine hohe Systemeffizienz, aber wenn die Außentemperatur deutlich auf -20 °C oder -25 °C sinkt, stoppt das System und erfordert den Anschluss einer zusätzlichen Heizquelle.
Vorteile und Nachteile
Vorteile Luft-Wasser-Wärmepumpen sind:
- einfache Installation, keine Erdarbeiten
- Die Wärmeenergiequelle Luft ist überall verfügbar, zugänglich und völlig kostenlos. Das System benötigt lediglich eine Stromversorgung für die Umwälzausrüstung, den Kompressor und den Ventilator
- Die Wärmepumpe kann baulich mit der Lüftung kombiniert werden, wodurch die Effizienz beider Systeme deutlich gesteigert werden kann
- Das Heizsystem ist umweltfreundlich und im Betrieb ungefährlich
- Das System arbeitet nahezu geräuschlos und kann über Automatisierungssysteme gesteuert werden
Nachteile Luft-Wasser-Wärmepumpen sind:
- begrenzte Anwendung. Haushalts-HP-Modelle erfordern den Anschluss zusätzlicher Heizsysteme bereits bei -7 °C, Industriemodelle sind in der Lage, Temperaturen bis zu -25 °C aufrechtzuerhalten, was für die meisten Regionen Russlands zu niedrig ist
- Die Abhängigkeit der Systemeffizienz von der Außenlufttemperatur macht den Systembetrieb instabil und erfordert eine ständige Neukonfiguration der Betriebsmodi
- Um Ventilatoren, Kompressoren und andere Geräte mit Strom zu versorgen, ist eine Verbindung zu einer stabilen Stromquelle erforderlich
Bei der Planung des Einsatzes einer solchen Heizungs- und Warmwasseranlage müssen diese Besonderheiten berücksichtigt werden.
Berechnung der Installationsleistung
Das Verfahren zur Berechnung der Leistung einer Anlage besteht darin, die zu beheizende Fläche des Hauses zu bestimmen, die erforderliche Menge an Wärmeenergie zu berechnen und Geräte auszuwählen, die den erhaltenen Werten entsprechen. Es macht keinen Sinn, eine detaillierte Berechnungsmethodik vorzustellen, da diese äußerst komplex ist und die Kenntnis vieler Parameter, Koeffizienten und anderer Werte erfordert. Darüber hinaus benötigen Sie Erfahrung in der Durchführung solcher Berechnungen, da sonst das Ergebnis völlig falsch ist.
Um das Problem zu lösen, empfiehlt es sich, einen Online-Rechner im Internet zu verwenden. Es ist einfach zu bedienen; Sie müssen nur Ihre Daten in die Felder eingeben und erhalten eine Antwort. Im Zweifelsfall kann die Berechnung auf einer anderen Ressource dupliziert werden, um ausgewogene Daten zu erhalten.
Was Sie kaufen sollten – die 5 besten Pumpen
Der Kauf einer Wärmepumpe ist ein wichtiger und verantwortungsvoller Vorgang. Empfehlungen in diesem Bereich können nur gegeben werden, wenn konkrete Informationen über die Größe des Hauses, das Material der Wände, den Grad der Isolierung, die Konfiguration der Räumlichkeiten, die Art der Heizungsanlage usw. vorliegen. Ohne diese Daten ist es sinnlos, über die besten Pumpen zu sprechen. Wir können jedoch die bekanntesten Hersteller in Betracht ziehen, die hochwertige Geräte auf den Markt bringen und in diesem Bereich führend sind:
ALTAL GRUP
Das Unternehmen hat seinen Sitz in der Ukraine, Russland und Moldawien. Die Ausrüstungsproduktion ist auf die Bedingungen der russischen Regionen ausgerichtet und kann unter rauen Bedingungen eingesetzt werden
NIBE Industry AB
Das schwedische Unternehmen ist seit 1949 auf dem Markt und zu Recht führend auf seinem Gebiet. Die Produktion erfolgt nach modernsten Entwicklungen, es werden die besten Materialien und Komponenten verwendet
Viessmann Gruppe
Eines der ältesten europäischen Unternehmen – die Firmengründung reicht bis ins Jahr 1928 zurück. Deutsche Spezialisten haben umfangreiche Erfahrungen gesammelt und die höchste Qualität ihrer Produkte erreicht
OCHSNER
Ein österreichisches Unternehmen, das als eines der ersten mit der Serienproduktion von Wärmepumpen begonnen hat und aufgrund der Qualität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Geräte bei den Anwendern Anerkennung gefunden hat
Heliotherm
Ein weiteres österreichisches Unternehmen, das Wärmepumpen und andere Geräte herstellt. Die Produkte werden in Europa verkauft und zeichnen sich durch hohe Qualität, Zuverlässigkeit und breite Funktionalität der Heizsysteme aus
Neben europäischen auch üblich Komplexe aus China und andere Länder Südostasiens. Sie sind günstiger, haben eine recht hohe Leistung, bleiben aber im Allgemeinen etwas hinter den europäischen Modellen zurück. Ihr einziger Vorteil ist der Preis, obwohl die Kosten für eine solche Ausrüstung ohnehin sehr hoch sind. Berücksichtigt man, dass es nicht nur um die Installation einer Wärmepumpe geht, sondern auch die gesamte Heizungsanlage an die Leistungsfähigkeit der Anlage angepasst werden muss, dann sind die Kosten vergleichbar mit den Kosten für den Hausbau.
Unter russischen Bedingungen ist der Kauf bivalenter Systeme die optimale Wahl, die bei schwierigen Bedingungen den Wechsel zu anderen Wärmequellen ermöglichen.
Wichtig! Die meisten Experten sind sich einig, dass der Einsatz von Luft-Wasser-Wärmepumpen in den meisten Regionen Russlands aufgrund der extrem schwierigen Winterbedingungen unpraktisch ist. Die Systemleistung sinkt stark, wenn die Temperatur sinkt. Darüber hinaus können Außenluftgeräte bei kaltem Wetter nicht funktionieren.
Installationskosten
Installations- und Inbetriebnahmearbeiten werden zu unterschiedlichen Preisen durchgeführt, abhängig vom Arbeitsumfang, den verwendeten Geräten und Maschinen, den Volumina und anderen Faktoren. Ein ebenso wichtiger Umstand ist die allgemeine Wirtschaftslage in der Region und die Kaufkraftsituation der Bevölkerung.
In jedem Fall fallen die Kosten für die Installation und den Betrieb des Systems an wird etwa 20 % der gesamten Ausrüstungskosten erfordern, was sich erheblich auf den Geldbeutel des Benutzers auswirken wird.
Der hohe Installationsaufwand ist oft der Grund dafür, das System selbst zu installieren und in Betrieb zu nehmen, wodurch kleinere Reparaturen und Wartungsarbeiten ohne Einschaltung von Spezialisten möglich sind. Allerdings ist zu bedenken, dass viele Unternehmen die Garantie oder den Service verweigern, wenn der Einbau durch Fremde durchgeführt wurde.
DIY Luftwärmepumpe
Die hohen Kosten für Ausrüstung, Installationsarbeiten und Wartung zwingen viele Hausbesitzer dazu, Luft-Wasser-Wärmepumpen selbst herzustellen. Diese Tätigkeit ist recht arbeitsintensiv und erfordert Fähigkeiten, aber Das Ergebnis ermöglicht es Ihnen, viel Geld zu sparen und sammeln Sie wertvolle Erfahrungen bei der Erstellung von Heizsystemen. Betrachten wir die Hauptschritte bei der Erstellung einer Wärmepumpe:
Zusammenbau des Gerätes gemäß Schema
Zunächst müssen Sie sich mit den Hauptkomponenten des Systems eindecken:
- Kompressor aus einem Kühlschrank oder Split-System
- Kupferrohre mit einem Durchmesser von ca. 1 cm, Adapter und Fittings dafür
- Behälter zur Herstellung von Wärmetauschern (Verdampfer und Kondensator)
- Drosselklappe
- Freon
- Befestigungselemente, Verbindungsteile usw.
Sie benötigen einen Brenner zum Löten von Kupferrohren, einen Satz geeigneter Werkzeuge und Materialien. Für die Herstellung einer Wärmepumpe benötigen Sie einen Plan oder eine Arbeitszeichnung, die es Ihnen ermöglicht, die Arbeit genauer zu durchdenken und alle notwendigen Komponenten und Teile zusammenzubauen. Die meisten davon müssen gekauft werden, diese Kosten sind jedoch nicht mit den Kosten für den Kauf eines fertigen Bausatzes zu vergleichen.
Zusammenbau des Außengeräts
Außengerät sorgt für Lufteinlass und Luftzufuhr zum Verdampfer. Um diese Vorgänge durchzuführen, benötigen Sie ein Gehäuse und einen Ventilator, der an den Kanal angeschlossen ist, der den Luftstrom zum Verdampfer der Wärmepumpe transportiert. Manche Handwerker bauen den Verdampfer in das Außengerät ein und verkürzen so den Transportweg. Dies ist praktisch und erhöht die Kompaktheit des Komplexes, diese Option ist jedoch nicht immer möglich. Tatsache ist, dass das Freon im Verdampfer eine sehr niedrige Temperatur hat; im Winter reicht die Energie der Außenluft nicht aus, um dem Kältemittel einen ausreichenden Wärmeimpuls zu geben.
Block mit Wärmetauscher-Verdampfer
Die Verdampfereinheit ist ein Metallbehälter mit einem Volumen von 80 Litern, einem Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Wandstärke von 1 mm oder mehr. Eine Spule wird aus einem Rohr hergestellt – ein Stück Rohr oder ein anderer zylindrischer Gegenstand wird so umwickelt, dass die fertige Spirale aus dem Rohr frei in den Tank passt. Die Länge des Rohres muss berechnet werden Für eine 5-kW-Installation benötigen Sie 10 m.
Die Spule ist mit zwei Ausgängen ausgestattet zum Anschluss an den restlichen Systemkreis. Die Bögen werden durch Anschlüsse in der Behälterwand geführt und dichten die Durchgänge ab, um die Unbeweglichkeit der Spule zu gewährleisten. Es wird empfohlen, zusätzliche Befestigungselemente im Inneren des Tanks anzubringen, um die Spule fest zu fixieren und die Möglichkeit von Vibrationen oder Bewegungen auszuschließen.
Die Temperatur im Behälter ist sehr niedrig. Um ein Einfrieren der Röhre durch Kondensat auszuschließen, raten Experten Installieren Sie einen Luftentfeuchter oder ein Abtaurelais.
Regeln für die Kompressorinstallation
Es wird empfohlen, für den Kompressor ein separates schallgedämmtes Gehäuse anzufertigen. Dadurch wird ein nahezu geräuschloser Betrieb des Komplexes gewährleistet. Der Kompressoreinlass ist mit dem Auslassrohr des Verdampfers verbunden und der Auslass ist mit dem Einlass des Kondensators (zweiter Wärmetauscher) verbunden. Folgende Kompressortypen können verwendet werden:
- rotierend. Preiswerte, aber laute Geräte mit geringen Ressourcen
- Spiral. Leise, langlebige und effiziente Exemplare, die jedoch einen hohen Preis haben
- Kolben Sie haben eine lange Lebensdauer, eine hohe Leistung und werden hauptsächlich in industriellen Kühlgeräten eingesetzt. Der Preis solcher Geräte ist am höchsten
Aufbau eines Speichertanks (Kondensator)
Kondensatordesign ähnelt einem Verdampfer, erfordert jedoch eine Abdichtung, da sich im Inneren keine Luft, sondern das Kühlmittel der Heizungsanlage befindet. Sie benötigen einen Tank mit einem Fassungsvermögen von 100 Litern (ein fertiger Tank aus einem Kessel oder ein anderer mit dem gleichen Volumen reicht aus). Im oberen und unteren Teil des Tanks müssen Armaturen für den Kühlmittelfluss (Wasser) installiert werden, außerdem werden dort Löcher für den Durchgang eines Kupferrohrs benötigt.
Eine Spule wird hergestellt, der Durchmesser der Spirale sollte etwas kleiner sein als der Innendurchmesser des Tanks. Zur Herstellung einer Spule Sie benötigen 12 Meter Rohr mit einem Durchmesser von mindestens 26 mm. Die Enden werden in die Löcher des Gehäuses geführt, anschließend werden die Auslässe sorgfältig verlötet und abgedichtet.
Zum Einbau der Spule muss der Tank der Länge nach aufgeschnitten werden; nach der Befestigung werden die Hälften verschweißt oder auf andere Weise verbunden, um eine vollständige Dichtheit zu gewährleisten. Das Ergebnis ist ein von einer Kupferspule durchzogener Behälter, dessen Innenvolumen nicht mit dem Volumen des Tanks verbunden ist. In den Behälter führen zwei Anschlüsse – Einlass und Auslass –, durch die das Kühlmittel zirkuliert.
Anschließen des Außengeräts an den Verdampfer
Zum Anschluss des Verdampfers an die Außeneinheit Es wird empfohlen, Rohre aus Polyethylen niedriger Dichte mit einem Durchmesser von 32 mm zu verwenden. Einer dient der Luftzufuhr, der andere der Abluft. Es empfiehlt sich, die Rohre zu isolieren, in einem Graben zu vergraben oder auf andere Weise zu schützen. Sie können sie im Freien oder auf dem Boden stehen lassen, wenn sich das Außengerät neben dem Haus befindet.
Verbindung von Verdampfer, Kompressor und Tank
Die Kupferrohre sind verbunden durch Löten. Hier ist Erfahrung gefragt. Wenn Sie keine Erfahrung haben, müssen Sie einen Kältespezialisten einladen, der sich mit Industrieanlagen befasst. Personen, die an der Installation von Sanitärsystemen und Rohrleitungen beteiligt sind, sind hier zwar nicht kompetent, obwohl sie Kupfer löten, da sie verschiedene Absperrventile, Ventile, Adapter und andere Elemente installieren müssen.
Dazu benötigen Sie das entsprechende Werkzeug sowie Kenntnisse über die Regeln und Feinheiten der Installation von Kühlgeräten. Darüber hinaus müssen Sie das System mit Freon aufladen, was auch die Installation der entsprechenden Elemente und die Anwesenheit eines erfahrenen Spezialisten erfordert.
Implementierung von Anlagensteuerungssystemen
Zur Überwachung und Steuerung des Betriebsmodus der Wärmepumpe können verschiedene Elemente eingesetzt werden:
- eine Platine mit Elektronik und einem Display der Klimaanlage, mit der Sie den Druck und die Temperatur des Kältemittels regulieren können
- Lüfterrotationssensor, der die Luftströmungsgeschwindigkeit ändert und den Wärmeaustausch im Verdampfer reguliert
- Timer, Temperatursensoren, Starter und andere Steuerungen
Mit diesen Geräten können Sie den Betrieb der Wärmepumpe optimal konfigurieren und bei Bedarf anpassen.
Heutzutage ist eine Wasser-Luft-Wärmepumpe eine sehr nützliche und bequeme Möglichkeit, Ihr Zuhause zu heizen. Es kann einen Raum problemlos mit Außenluft, sogar mit kalter Luft, heizen.
Es gibt verschiedene Arten solcher Geräte, die in den meisten Fällen für den Einsatz in Privathaushalten bestimmt sind. Wir werden uns aber auch mit einer Pumpe befassen, die sich sehr einfach und in Büro- und Wohngebieten installieren lässt, in denen nicht genügend Platz für die Unterbringung der Geräte vorhanden ist.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Um die Energie, die uns umgibt, überall nutzen zu können, haben sie eine Einheit namens Wärmepumpe entwickelt. Sie arbeiten nach einem System namens inverses Carnot-Prinzip. Auch Klimaanlagen und Kühlgeräte funktionieren nach diesem Prinzip.
Das Funktionsprinzip der Pumpe ist wie folgt: Luft von außen gelangt durch einen außen angebrachten Ventilator in das Innere. Dann gelangt es in den nächsten Teil – den Verdampfer. Es gibt einen Stoff, der zur Erwärmung der Luft notwendig ist. Normalerweise wird Freongas verwendet.
Es kommt auch häufig in Kühlgeräten vor. Diese Substanz, das Kältemittel, befindet sich in einem schlangenförmigen Kupferrohr am Boden des Verdampfers. Während des Heizvorgangs verdampft das Kältemittel und gelangt in den nächsten Teil der Anlage – den Kondensator. Dort geht der Stoff vom gasförmigen in den flüssigen Zustand über, wobei viel Wärme freigesetzt wird, die zur Erwärmung des Raumes beiträgt.
Dieser Prozess findet ständig im Kreislauf statt und durch die Zirkulation von Freon wird die Luft in Ihrem Zuhause ständig recycelt.
Heizung mit Luft-Wasser-Wärmepumpe
Der Ventilator kann entweder an der Hauswand oder im angrenzenden Bereich des Hauses platziert werden. Es ist jedoch zu bedenken, dass in jedem Fall eine hervorragende Luftzirkulation gewährleistet sein muss.
Der Einsatz einer solchen Pumpe ist nicht zu empfehlen, wenn in Ihrem Haus herkömmliche Heizkörper vorhanden sind. Sie lassen sich am besten mit einem Luftsystem oder einem „Warmboden“-System kombinieren. Gleichzeitig sparen Sie Geld, da Sie mit einem herkömmlichen System weniger für die Heizung ausgeben.
Bewertungen und Vorteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Das Gerät hat viele Vorteile, darunter folgende:
- Die Erwärmung der Raumluft erfolgt jederzeit und bei jeder Temperatur, auch wenn diese negativ ist. Gleichzeitig muss kein zusätzliches Geld für Treibstoff ausgegeben werden, da Luft ein zugängliches und kostenloses Mittel ist.
- Dieser Pumpentyp ist einfach zu installieren. Sie können ein solches System problemlos mit Ihren eigenen Händen herstellen. In diesem Fall ist kein großer Aufwand für das Bohren, Betonieren oder Anlegen von Gräben erforderlich.
- erhebliche Einsparungen bei der Ausrüstung selbst. Sie können eine Pumpe herstellen, indem Sie viel weniger Geld dafür ausgeben, als wenn Sie ein anderes ähnliches System in einem Geschäft kaufen würden.
- Einfache und geräuschlose Installation.
- Möglichkeit der automatischen Systemsteuerung.
Eine Luft-Wasser-Pumpe ist sehr praktisch, da Sie keine Rohre installieren müssen, durch die Luft strömen kann. Sie müssen lediglich den Ventilator installieren, nachdem Sie seine Flügel zuvor mit einem Gitter abgedeckt haben.
Bei der Auswahl einer solchen Ausrüstung müssen Sie jedoch einige Nachteile berücksichtigen: Es ist am besten, ein solches System an Orten zu verwenden, an denen der Winter nicht sehr streng ist, da es bei Minustemperaturen (unter 6-7 Grad) zu Fehlfunktionen der Pumpe kommen kann . Um den Betrieb einer solchen Pumpe sicherzustellen, ist außerdem Strom erforderlich. Aber auch im Vergleich zu den Ausgaben für Strom sparen Sie viel mehr als bei der Verwendung von Gas oder anderen Arten von Elektroheizungen.
DIY Luft-Wasser-Wärmepumpe
Sehen wir uns nun an, wie Sie die Pumpe selbst zusammenbauen können.
Es ist normalerweise ziemlich schwierig, einen Kompressor selbst herzustellen, daher müssen Sie einen fertigen Kompressor nehmen. Wenn Ihnen der Kauf im Laden zu teuer ist, können Sie einen Kompressor verwenden, der auf einem Split-System basiert. Diese Pumpe verfügt über hervorragende Eigenschaften und ist für unsere Installation bestens geeignet. Wir benötigen außerdem zwei große Tanks: einen aus Kunststoff und einen aus Metall. Außerdem müssen Sie aus einem Kupferrohr zwei schlangenförmige Strukturen herstellen. Das Kältemittel wird durch sie hindurchströmen.
Sie können sie zu einer Spirale formen, indem Sie sie auf einen zylindrischen Gegenstand drehen. Sie platzieren eine Spule im Kondensator (Stahltank) und die zweite im Verdampfer bzw. in einem Kunststofffass. Nun, es werden zusätzliche Teile benötigt: ein Ablassventil, Adapter und Halterungen, Kältemittel und Elektroden.
Bitte beachten Sie auch, dass beim Anschließen des Gerätes ein großer Strom benötigt wird.
Nach der Installation der Spulen müssen Sie den Stahltank schweißen und die Komponenten zu einem gemeinsamen System verbinden. Um Freon in ein Kupferrohr zu leiten und gleichzeitig die Funktionsfähigkeit der Struktur zu überprüfen, müssen Sie die Dienste eines Spezialisten für Kühlgeräte in Anspruch nehmen.
Bevor Sie die Pumpe in Betrieb nehmen, lohnt es sich zu ermitteln, wie viel Leistung Sie benötigen. Um zusätzliche Kosten zu vermeiden, bauen Sie die Pumpe nicht leistungsstärker aus, als Sie benötigen.
Dazu können Sie die Dienste von Spezialisten in Anspruch nehmen, die über spezielle Programme zur Leistungsberechnung verfügen, oder diese selbst berechnen – auf speziellen Websites.
Es ist auch verfrüht, sich um die Isolierung Ihres Hauses zu kümmern, da davon die winterliche Lufttemperatur im Haus abhängt. Und auch Einsparungen bei der Wärmeversorgung werden davon abhängen.
