משאבת חום לחימום הבית: סוגים, יעילות, עלות התקנה

מערכות חימום אוטונומיות הן מה שעושה בית כפרי באמת ל"מבצר". על ידי התקנת עיצוב אמין וחסכוני באנרגיה, תוכלו להיפטר מתכתיבי המונופולים ותוכלו לווסת את האקלים בביתכם כראות עיניכם. ישנם עיצובים רבים של מערכות חימום אוטונומיות. הם מחולקים לסוגים לפי מקור האנרגיה התרמית. זה יכול להיות דלק מוצק, חשמל, אספקת גז או אנרגיה סולארית. לאחרונה הופיע בשוק זה חידוש טרי - משאבת חום המשתמשת בטמפרטורה היציבה של פנים כדור הארץ לחימום בית.

משאבת חום של בית פרטי - דיאגרמת חתך כללית

עקרון הפעולה של משאבת חום לחימום בית פרטי: אנו מסבירים על האצבעות שלנו

אם נזרוק את כל הנקודות הטכניות, נוכל לתת לך דוגמה שתעזור לך אחת ולתמיד להבין כיצד משאבת חום יכולה לחמם את הבית שלך, תוך הוצאה של כמות כה זניחה של חשמל. תאר לעצמך שבמערכת החימום של הבית הפרטי שלך: רדיאטורים של סוללה, צינורות (מעגל פנימי) - 100 ליטר מים קרים בטמפרטורה של 2 מעלות צלזיוס נשפכים. אתה מניח צינור פלסטיק ארוך מאוד כ-2 מטרים מתחת לאדמה, עם חיי שירות של עד 100 שנים (קו מתאר חיצוני). כ-1000 ליטר נוזל עבודה מונחים בצינור תת קרקעי. השמש מחממת את כוכב הלכת שלנו כל השנה ומחממת את קרביו לטמפרטורה של +7 +8 מעלות צלזיוס. בסך הכל יש לנו 1000 ליטר נוזל בטמפרטורה של +7.5 מעלות. עכשיו נכנס לתמונה הדוד התרמי עצמו, שכמו מסחטת מיצים שואב 7.5 מעלות מכל ליטר נוזל עבודה, בואו נכתוב את הנוסחה: 1000 ליטר. x 7.5 = 7500 מעלות של אנרגיה טהורה. האנרגיה הנקייה הזו מועברת למים במערכת החימום עצמה, כתוצאה מכך נקבל 100 ליטר מים בטמפרטורה של 7500/100 = 75 מעלות, לא נורא, נכון? כל עלויות האנרגיה העיקריות מושקעות בשתי משאבות השואבות את נוזל העבודה דרך מערכות המעגלים החיצוניים (התת-קרקעיים) והפנימיים (הביתיים) והמדחס שיוצר לחץ. מסתבר שסוסי העבודה העיקריים הם משאבות, ומכאן שמה של המערכת עצמה - "משאבת חום".

אבל איך "קלחת הנס" הזו מצליחה לקחת אנרגיה ולרכז אותה לטמפרטורה הרבה יותר גבוהה? זה מאוד פשוט, האם תהיתם פעם איך המקרר או המזגן שלכם עובדים? אולי המזגן הוא תעלומה עבורכם, אבל הוא עובד ומערכת החימום הביתית עם משאבת חום תעבוד בדיוק אותו הדבר, זה כמו מקרר הפוך. באופן סכמטי, זה יכול להיות מיוצג באופן הבא:

השימוש במשאבות חום רק צובר תאוצה ברוסיה. המידע הזה רק מתחיל להתפשט בסביבת הבנייה המקצועית. כמו כן, מידע על מערכות אלה עדיין ידוע מעט לצרכנים הרוסים. עם זאת, חידוש זה כבר הפך לנפוץ ובמשך כשלושים שנה מבנים כאלה שימשו לחימום בתים פרטיים. יתרון מיוחד של מבנים אלה הוא העובדה שהם משתמשים במקורות אנרגיה מתחדשים. גישה זו כרוכה בעלויות חד פעמיות עבור רכישת והתקנה של המערכת, עלויות נמוכות לתחזוקה שוטפת ואנרגיה חופשית לחלוטין. זה חשוב בהקשר של תעריפים הגדלים במהירות עבור כל סוג של אנרגיה.

מהם החלקים של משאבת חום?

בהתבסס על מאפייני העיצוב, כל משפחת מערכות החימום עם "משאבות חום" מחולקת לשלושה מרכיבים עיקריים:

• קו מתאר חיצוני. עיצוב זה ממוקם במאגרים או ישירות בעובי כדור הארץ ומשמש לאיסוף החום הטבעי של בטן האדמה.
• משאבת החום עצמה. ציוד זה פועל על פי העיקרון ההפוך ממקרר ביתי רגיל ומעביר לחדר חום שנצבר על ידי האדמה או המים מחשיפה קודמת לאנרגיה סולארית.
• קו מתאר פנימי. זוהי מערכת קלאסית לפיזור חום ומים חמים בתוך הבית.

מעגל חימום חיצוני של משאבת החום

המרכיב העיקרי של המעגל החיצוני של מערכות כאלה הוא מחליף החום. הוא רכוב מצינורות פלסטיק הממוקמים בצורה מיוחדת בעובי האדמה או המאגר. ניתן להניח צינורות בשיטת אנכית, אופקית או "מים". הבחירה של שיטת הנחת נקבעת בנפרד עבור כל מערכת, שכן יש מגבלות מסוימות. בתוך הצינורות יש נוזל קירור - אנטיפריז. יש לו נקודת הקפאה נמוכה. בדרך כלל משתמשים בפרופילן גליקול או אלכוהול אתילי למטרות אלה.

• בדרך כלל משתמשים בהנחת צינור אופקי בנוכחות חלקה אישית גדולה, מכיוון שלא צריכים להיות בניינים מעל הצינורות. צינורות ממוקמים בעומקים נפרדים עבור כל אזור. אז, עבור סיביר, ערך זה הוא 1.8 מטר. תעלות צינור מונחות לאורך קו מתפתל.
• השיטה האנכית של הצבת צינורות דורשת עלויות עבודה וכספיות גדולות, שכן היא כרוכה בקידוח בארות עמוקות. בארות יכולות להגיע לעומק של עד 100 מטר. אבל מצד שני, מערכות כאלה ניתן להתקין אפילו על מגרש אישי קטן.
• יש לבחור את שיטת המים של הנחת צינורות אם יש אגם או נהר בקרבת מקום. צינורות מונחים במים מתחת לרמת הקפאת החורף. זוהי השיטה הזולה ביותר של הצבת צינורות, שכן היא מפחיתה באופן משמעותי את אורך קו המתאר החיצוני. העומק והאורך של הצבת הצנרת מחושבים בנפרד בהתאם לאזור. בחורף, המים במאגרים קופאים רק על פני השטח, ובעומק המאגר הטמפרטורה שלהם נשארת חיובית.עם זאת, הצהרה זו אינה נכונה לכל המאגרים - אגמים קטנים ונהלים יכולים לקפוא לקרקעית במהלך חורף קשה. בנוסף, צינור כזה עלול להינזק במהלך סחיפת הקרח האביבית. מעלה שאלות ואת היחס של ארגונים רגולטוריים להצבת צינורות עם חומר מונע קפיאה בשטח המאגרים.

מאפיינים טכניים של מכשיר משאבת החום

מבנים כאלה נרכשים, ככלל, "הרכבה" ומורכבים מהרכיבים הבאים:

• דוּד,
• יחידת שאיבת מעגל חיצוני,
• יחידת שאיבה למעגל חלוקת החום הפנימי,
• מערכת בקרה אוטומטית.

למשאבת החום עצמה יש מראה של דוד גז גדול המחובר לארבעה צינורות:

• כניסה ויציאה של המעגל החיצוני
• לאספקה ​​והחזרה של מערכת החימום.

להתקנה כזו, למרות מטרתה המוצקה, יש גודל קומפקטי למדי ודומה למקרר ביתי רגיל במראה וברמת הרעש. עיצוב זה יכול להיות מותקן בכל חדר שירות בבניין שלך, אין דרישות הנדסיות מיוחדות עבורו.

משאבת חום יכולה לפעול כמקור חום למערכת חימום או מים חמים, או שהיא יכולה לייצר קור למיזוג אוויר. הוא מקבל כ-80 אחוז מהאנרגיה הדרושה לו כדי לפעול מאנרגיה מתחדשת חיצונית המאוחסנת בקרקע או בעמוד המים.

איך המעגל הפנימי של משאבת החום

הבקרה הפנימית של מערכות כאלה היא די מסורתית. חימום חדרים או להפך, קירור שלהם יכול להיות רצפות מחוממות עם נוזל קירור מים או מכשירים מיוחדים - יחידות סליל מאוורר, המזכירות מזגן משופר.

במערכות כאלה, רדיאטורי חימום מסורתיים אינם משמשים, שכן הטמפרטורה המקסימלית של נוזל הקירור אינה עולה על 55 מעלות צלזיוס.

התקנה של יחידות סליל מאוורר עדיפה ביותר, שכן הן יכולות לעבוד בצורה יעילה יותר הן במצב מחמם מאוורר בחורף קר והן במצב מזגן קירור בקיץ חם. בקיץ, טמפרטורת האוויר המגיע מהמאוורר יכולה להגיע לערך מינימלי של 7 מעלות, מה שבוודאי יספיק לקירור יעיל של הבית.

יתרונות ברורים של התקנת משאבת חום לחימום בית פרטי

שקול את היתרונות העיקריים של מערכות כאלה:

• קודם כל, הם חסכוניים ביותר. חישובים מראים שעלויות החימום בעת שימוש במערכת כזו מופחתות פי שבעה. המערכת דורשת חשמל להפעלתה, אך רק 1 קילוואט חשמל יעניק לך 4-7 קילוואט של אנרגיה תרמית, מתוכם עד 85 אחוז יינתנו לך בחינם לחלוטין. במקביל, המערכת יכולה באותה מידה לחמם את החדר ולקרר אותו ביעילות.
• למערכות אלו עלויות תפעול נמוכות מאוד. תצטרך לשלם רק עבור כמות קטנה של אנרגיה חשמלית שהושקעה.
• אתה לא צריך להתרוצץ בין הרשויות, לתאם את חיבור הבית לקווי אספקת החום הראשיים, לרשת הגז. לא תצטרך לדאוג לגבי פריצות ודליפות על המסלולים האלה.
• החיסרון היחיד של מערכת כזו הוא עלות ההתקנה שלה. עם זאת, ניתן להעריך בקלות כמה שנים המערכת המותקנת יכולה לשלם עבור רכישתה והתקנתה.

האם כדאי להתקין משאבת חום בתנאים מודרניים (וידאו):

התקנת חלקים ממערכת משאבת החום

לאחר שלמדת את הנוהל להתקנת מערכות חימום ומיזוג אוויר המבוססות על משאבות חום, אתה יכול בקלות לבצע תהליך זה בעצמך. בכל מקרה, עם הידע הדרוש, תוכל לבדוק נכון את ההתקדמות של עבודה כזו על ידי צדדים שלישיים.

בשלב הראשוני מחושב ההספק הנדרש של המערכת. לשם כך, מוערך אובדן החום הפוטנציאלי של הבניין.

לאחר מכן, נבחרת תצורת המערכת הנדרשת: מחושבים האורך והעומק הנדרשים של המעגל החיצוני, הספק של "משאבת החום" ונפח ומיקומם של מכשירי החימום והקירור של המעגל הפנימי.

בשלב הבא קודחים בארות מתחת לקו המתאר החיצוני של מערכת החימום והקירור.

קידוח באר

בבארות הקודחים מותקנים בדיקות גיאותרמיות מיוחדות ומוכנות.

חיישנים גיאותרמיים (מראה)

הורדת החיישן לבאר

המעגל החיצוני של המערכת מחובר לקולט הנמצא בתוך המבנה. במקביל, האספן של המעגל החיצוני עצמו מיוצר ומותקן.

חיבור סעפת 1

חיבור סעפת 2

תעלה למערכת חימום

סעפת מעגל חיצוני

מערכת החימום והקירור מחושבת ומתוכננת. מיד לאחר החישוב הוא מותקן: נבנית מערכת של חימום תת רצפתי או מאווררים משולבים. בעת שימוש ביחידות סליל מאוורר, מותקנים תעלות אוורור עד למיקומן.

פפנול רצפה

תלוי faknoll

קולט חימום רצפה

סעפת מערכת חימום

התקנת אספן

המערכת כולה מחוברת למכלול אחד.לאחר האיסוף, המערכת כולה מתמלאת בנוזלי עבודה ומתבצעת חיבור בדיקה.

ציוד חימום מלא

במשך זמן מה, המערכת הבנויה מופעלת במצבי פעולה שונים. בהתאם לאינדיקטורים שהושגו, מתבצעת כוונון עדין.

בשל המורכבות הטכנולוגית של ההתאמה, מחווני בקרה נלקחים מהמערכת מדי חודש למשך שנה. בעתיד, המערכת, ככלל, מתחילה לעבוד במחזור שנתי ואינה דורשת בדיקות תכופות כל כך.

מספר ארגונים המתקינים מערכות חימום וקירור באמצעות "משאבות חום" מציעים שירותי התאמה וקביעת פרמטרי מערכת מרחוק. במקרה זה, הנוכחות הפיזית של המתקין בביתכם אינה נדרשת.

עדיין לא מבינים איך משאבת חום יכולה לחמם את הבית שלך? צפו בסרטון ההדרכה

סוגי משאבות חום בהתאם לסוג המערכת (וידאו)

ישנם מספר סוגים של מערכות משאבת חום, אנו מציעים שתכיר את התכונות של כל סוג בודד, כל היתרונות והחסרונות מוצגים בסרטון. אנו מקווים שלאחר הצפייה בהחלט תחליטו בעצמכם איזה סוג מתאים ביותר במקרה שלכם!

מים מים

אוויר למים

אוויר לאוויר

מי תהום

האם אפשר לעשות משאבת חום במו ידיך?

אם אתה מרגיש חזק מספיק בעצמך כדי ליצור משהו גרנדיוזי, אתה יכול להתחיל בבניית מערכת חימום אוטונומית עצמאית לבית שלך. תהליך יצירת משאבת חום ממזגן ישן מתואר בפירוט בסרטון זה, אם תעקבו אחרי כל העצות שלו, אז בהחלט תצליחו ותחסכו הרבה כסף, בהצלחה עם הבנייה!

לאחר ההתקנה - כתבו לנו על התוצאה שלכם, נשמח לדעת כמה חסכתם לאחר התקנת משאבת החום. בעצתך תעזור לאלה שבדיוק עומדים להצטרף לחלק המתקדם של האנושות!