Makaleyi arkadaşlarınızla paylaşarak sitenin geliştirilmesine yardımcı olun!
Ev ısıtma pompalarının en çok hangi düşük ısı kaynakları kullanılır ve neden?
Müstakil evlerde, pompa için doğal ısı kaynaklarını - toprak, yer altı ve yüzey suları ve her şeyden önce hava - rahatlıkla kullanabiliriz. Bunlardan birine karar verirken, hem kurulum maliyeti hem de sistemin olası verimliliği dikkate alınmalıdır, çünkü işletiminin sonraki maliyetleri buna bağlıdır. Pompanın verimliliği, düşük ısı kaynağının sıcaklığıyla yakından ilgilidir - ne kadar yüksek olursa, ısıtma sistemini beslemek için gereken suyun sıcaklığını elde etmek için o kadar az elektrik gerekir.Doğal kaynakların sıcaklığı yıl boyunca değişiklik gösterir:
- yer altı suyu - 8'den 12'yeoC,
- yüzey suyu - 2'den 10'aoC,
- yer - -3'ten 5'eoC,
- hava - -20'den 30'un üzerineoC.
En yüksek ortalama yıllık verime, daha düşük ısı kaynağı yer altı suyu ve en düşük ısı kaynağı - hava olan pompalar tarafından ulaşıldığı anlaşılmaktadır. Ancak bu, sudan ısı çeken ısı pompaları kurmanın en karlı olduğu anlamına gelmez. Bu genellikle yüksek kurulum maliyetleri ile ilişkilendirilir. Bu nedenle, bir hava pompası seçmek genellikle daha iyi bir çözümdür - böyle bir yatırım en ucuzudur.
En avantajlı düşük ısı kaynağı türüne karar vermek için, bina tasarımı aşamasında farklı çözümleri karşılaştırarak teknik ve ekonomik bir analiz yapmak üzere bir endüstri tasarımcısını görevlendirmeye değer.Yalnızca işletme maliyetlerini değil, aynı zamanda çoğu durumda cihazın seçiminde belirleyici bir etkiye sahip olabilecek tahmini sermaye harcamalarını da içerebilir. Düşük ısı kaynaklarının her birine daha yakından bakalım ve ne ile karakterize edildiklerini görelim.
Yapay kaynaklar da ısı pompalarına güç sağlamak için uygundur, örneğin endüstriyel veya tarımsal işlemlerden kaynaklanan atık ısı - kanalizasyon, teknolojik işlemler sırasında ısıtılan sıvılar ve gazlar. Mevsimden bağımsız olarak nispeten yüksek bir sıcaklığa sahiptirler, bu nedenle ısıtma sisteminden çok iyi verim sağlayabilirler. Ne yazık ki, kullanılabilirlikleri sınırlıdır ve bu nedenle nadiren kullanılır.
İçindekiler
- Alt ısı kaynağı - toprak ve su
- Alt ısı kaynağı - hava
- Yer altı su kaynakları - zorluklar
Alt ısı kaynağı - toprak ve su
Yerden gelen ısı şeklindeki enerjiyi kullanmak için içine yatay bir toplayıcı (yatay yer ısı eşanjörü de denir) veya dikey problar (dikey yer ısı eşanjörü) yerleştirilir. Her iki durumda da bunlar, genellikle bir su glikol çözeltisi olan antifriz maddesiyle doldurulmuş polietilen borulardan yapılmış yer altı hatlarıdır.
Yer dikey kollektörünün yatay eşanjöre göre avantajı, temel olarak çok daha az yer kaplaması ve 10 m derinliğin altında zemin sıcaklığı üzerinde dış etkenlerin çok az etkisinin olmasıdır. yatay toplayıcı daha ucuzdur. Bununla birlikte, döşemenin karlı olduğu 1,2-1,8 m derinlikte, oldukça büyük sıcaklık dalgalanmaları vardır ve yatay toplayıcının gömülü olduğu zemin, sınırsız maruz kalmanın olduğu ilkbahar ve yaz aylarında "yenilenmek" zorundadır. güneş enerjisi ve yağmur suyu. Bu nedenle üzeri beton bir yüzey ile kapatılmamalıdır.Yer altı suyundan enerji elde etmek için derin bir kuyudan pompalanır. Bu şekilde toplanan ısı, plakalı ısı eşanjöründe, ısı pompası evaporatörünü birikintilere ve korozyona karşı korumak için kullanılan, donmayan glikol solüsyonu ile doldurulmuş kısa ısı eşanjör devresine aktarılır. Sadece buharlaştırıcıya ısı aktarır.
Alt kaynak yüzey suyu olduğunda (örneğin, bir gölet), ısı yukarıdaki yollardan biriyle çıkarılabilir - suya batırılmış bir glikol çözeltisiyle doldurulmuş yatay bir toplayıcı kullanılarak veya pompalanarak sıcak değişimde ara devrenin bir ısı eşanjörü aracılığıyla.
Bu tür projelerin uygulanmasına bağlı olarak montaj zorluğu ve yüksek yatırım maliyetleri nedeniyle, konut inşaatlarında su altı ısı kaynakları sıklıkla kullanılmamaktadır. Atık su da iyi bir düşük ısı kaynağı olabilir, ancak bir evde üretilen atık su miktarı, enerji toplamak için teknolojik süreçte kullanılmak için yetersizdir.
Alt ısı kaynağı - hava
Hava en ucuzudur, çünkü neredeyse hiç yatırım çalışması gerektirmez, en düşük ısı kaynağıdır. Bu çözümün en büyük dezavantajı hava sıcaklığındaki değişikliklerdir - ısı pompasının en yüksek verimine ihtiyaç duyulduğu kışın en düşük seviyededir. Bu, etkinliğinin o sırada en düşük seviyede olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, evi ısıtmak için ek bir ısı kaynağı kullanmak gerekir. Bununla birlikte, hava kaynaklı ısı pompalarının daha yüksek işletme maliyetleri, genellikle diğer çözümlere göre daha düşük bir yatırım maliyeti ile dengelenir. Şu anda piyasada, düşük dış hava sıcaklıklarında 60ºC'lik ısıtma suyu sıcaklıklarını kolayca kaldırabilen hava kaynaklı ısı pompaları bulunmaktadır.
Dış havayla çalışan ısı pompaları özel odalar gerektirmez - binanın yanına veya duvara asılırlar ve az yer kaplarlar.Bina içerisine yerleştirilecek ısı pompaları da özel kanallarla dışarıdan sağlanan hava ile çalışır. Evin etrafındaki gürültüyü önlemek için kullanılırlar.
Alt kaynak olarak evin içinden atılan hava (5-20 °C sıcaklıkta) da kullanılabilir. Bu şekilde çalıştırılan ısı pompalarının kullanımındaki sınırlama, ısıtma güçlerinin düşük olmasıdır. Düşük enerjili ve pasif yapılarda kullanıma uygundurlar. Diğerlerinde ise sıcak kullanım suyu hazırlamak, havalandırma veya iklimlendirme (reküperatör olarak) veya ısıtma sistemini desteklemek için kullanılabilirler. Hava ısı pompaları, küçük bir arsa üzerindeki küçük bir binada, bir zemin ısı eşanjörü kurmanın mümkün olmadığı veya diğer geleneksel ısı kaynakları, örneğin oldukça pahalı yakıt için kazanlar gibi ev ısıtma maliyetlerini az altmak istediğimizde mükemmel bir çözümdür. yağ veya propan. Ardından, ılımlı dış sıcaklık dönemlerinde, pompa kısmen bunların yerini alır.
Yer altı su kaynakları - zorluklar
Derinlik ve mevsim ne olursa olsun (yaklaşık 10oC) en yüksek sıcaklığa sahip olmasına rağmen, yer sondaları Polonya'da en yaygın çözümdür. Bunun nedeni, yer altı suyuna dayalı yer altı suyu sisteminin daha zahmetli olması, dolayısıyla daha yüksek verimliliğinin daha iyi bir ekonomik etkiye dönüşmemesidir. Suyun alınması ve boş altılması için kuyulardan oluşur. Kaynak yeri ve veriminin, akifer seviyesinin, yerel hidrojeolojik koşulların ve su kalitesinin belirlenmesini gerektirir. Yer altı sularındaki safsızlıkların içeriği nedeniyle, pompa üreticileri, ısı pompasındaki evaporatörü tortu ve korozyona karşı korumak için dolaylı bir ısı eşanjörünün kullanılmasını önermektedir. Suyun mineral ve kimyasal kirlilik seviyesi izin verilen değerleri aştığında veya su alımı çok küçük olduğunda, onu bir ısı kaynağı olarak kullanmak imkansızdır.
Bu tür bir çözümün ek dezavantajları, uzun uygulama süresi ve özellikle kaynak verimliliğinde ve gelecekte su kalitesinde öngörülemeyen değişikliklerdir. Öte yandan, yüzey suyunun kullanımındaki zorluklar, öncelikle binanın yakınında sık sık bir su rezervuarının olmamasından ve aynı zamanda Polonya'da tüm nehirler ve göller sahip olduğu için izin başvurusunun külfetli sürecinden kaynaklanmaktadır. Devlet tarafından. Sadece balık havuzları özel mülkiyete aittir. Doğrudan su alan ve ara eşanjörden pompalayan bir sisteme karar verirsek, eşanjörün ve su pompasının kirlenmesi ve kirlenmesi sorunu çözülmelidir. Isı, dalgıç eşanjör ile alınacaksa, su deposu yeterince geniş bir alana ve 3-4 m'den fazla derinliğe sahip olmalıdır, ayrıca kışın içindeki su sıcaklığının 0'a yaklaşacağı da unutulmamalıdır.o C ve yoğun kirlilik durumunda bile bu değerin altına düşer.