Typer af varmepumper til boligopvarmning

Typer af design af varmepumper

Typen af HP er normalt angivet med en sætning, der angiver kildemediet og varmebæreren i varmesystemet.

Der er følgende sorter:

TN "luft - luft";
TN "luft - vand";
TN "jord - vand";
TN "vand - vand".

Den allerførste mulighed er et konventionelt delt system, der fungerer i varmetilstand. Fordamperen er monteret på gaden, og en blok med en kondensator er installeret inde i huset. Sidstnævnte blæses af en ventilator, på grund af hvilken en varm luftmasse tilføres rummet.

Hvis et sådant system er udstyret med en speciel varmeveksler med dyser, opnås en luft-til-vand varmepumpe. Den er tilsluttet vandvarmesystemet.

En luft-til-luft eller luft-til-vand HP-fordamper kan placeres ikke på gaden, men i udsugningsventilationskanalen (den skal tvinges). I dette tilfælde vil effektiviteten af HP blive øget flere gange.

Varmepumper af typerne "vand - vand" og "jord - vand" bruger den såkaldte eksterne varmeveksler eller, som det også kaldes, en solfanger til at udvinde varme.

Skematisk diagram af varmepumpen

Dette er et langt sløjfet rør, normalt af plast, hvorigennem et flydende medium cirkulerer og vasker fordamperen. Begge typer HP er den samme enhed: i det ene tilfælde er opsamleren nedsænket i bunden af et overfladereservoir og i det andet til jorden. Kondensatoren på en sådan HP er placeret i en varmeveksler forbundet til et vandvarmesystem.

Tilslutning af en HP i henhold til "vand - vand" -ordningen er meget mindre besværlig end "jord - vand", da der ikke er behov for jordarbejde. I bunden af reservoiret er røret lagt i form af en spiral. Selvfølgelig er kun en sådan vandmasse egnet til denne ordning, som ikke fryser til bunden om vinteren.

Det er tid til at studere udenlandsk erfaring i detaljer

Næsten alle kender allerede til varmepumper, der er i stand til at udvinde omgivende varme til opvarmning af bygninger, og hvis indtil for nylig en potentiel kunde som regel stillede et forvirret spørgsmål "hvordan er det muligt?", nu er spørgsmålet "hvordan er det rigtigt" i stigende grad hørt. gør?".

Det er ikke let at besvare dette spørgsmål.

I søgen efter et svar på de mange spørgsmål, der uundgåeligt opstår, når man forsøger at designe varmesystemer med varmepumper, er det tilrådeligt at henvende sig til erfaringerne fra specialister fra de lande, hvor varmepumper på jordvarmevekslere har været brugt i lang tid.

Et besøg * på den amerikanske udstilling AHR EXPO-2008, som hovedsageligt blev foretaget for at få information om metoderne til tekniske beregninger af jordvarmevekslere, gav ikke direkte resultater i denne retning, men en bog blev solgt på ASHRAE-udstillingsstanden, nogle af bestemmelserne, som tjente som grundlag for denne publikation.

Det skal siges med det samme, at overførslen af amerikanske metoder til hjemlig jord ikke er en let opgave. Amerikanerne gør ikke tingene, som de gør i Europa. Kun de måler tiden i de samme enheder som vi gør. Alle andre måleenheder er rent amerikanske, eller rettere sagt, britiske. Amerikanerne var især uheldige med varmefluxen, som både kan måles i britiske termiske enheder per tidsenhed, og i tonsvis af køling, som sandsynligvis er opfundet i Amerika.

Hovedproblemet var dog ikke det tekniske besvær ved at genberegne de i USA accepterede måleenheder, som man kan vænne sig til over tid, men fraværet i den nævnte bog af et klart metodisk grundlag for at konstruere en beregningsalgoritme. . Rutinemæssige og velkendte beregningsmetoder får der for meget plads, mens nogle vigtige bestemmelser forbliver helt uoplyst.

Især kan sådanne fysisk relaterede inputdata til beregning af lodrette jordvarmevekslere, såsom temperaturen på væsken, der cirkulerer i varmeveksleren og varmepumpens konverteringskoefficient, ikke indstilles vilkårligt, og før man går videre med beregninger relateret til ustabil varme overførsel i jorden, er det nødvendigt at bestemme afhængighederne, der forbinder disse muligheder.

Kriteriet for effektiviteten af en varmepumpe er konverteringsfaktoren α, hvis værdi bestemmes af forholdet mellem dens termiske effekt og effekten af kompressorens elektriske drev. Denne værdi er en funktion af kogetemperaturerne i fordamperen t_u og kondens t_k, og i forhold til varmepumper "vand-vand" kan vi tale om væskens temperatur ved udløbet af fordamperen t_2Iog ved udgangen af kondensatoren t₂_K:

? = ?(t_2I,t₂_K). (1)

En analyse af katalogkarakteristika for serielle kølemaskiner og vand-til-vand varmepumper gjorde det muligt at vise denne funktion i form af et diagram (fig. 1).

Ved hjælp af diagrammet er det nemt at bestemme varmepumpens parametre i de allerførste faser af design. Det er f.eks. indlysende, at hvis varmeanlægget, der er tilsluttet varmepumpen, er designet til at levere et varmemedie med en fremløbstemperatur på 50°C, så vil den maksimalt mulige omregningsfaktor for varmepumpen være omkring 3,5. Samtidig bør temperaturen på glykolen ved udløbet af fordamperen ikke være lavere end +3°C, hvilket betyder, at der vil være behov for en dyr jordvarmeveksler.

Hvis huset samtidig opvarmes med gulvvarme, vil der fra varmepumpens kondensator komme et kølemiddel med en temperatur på 35°C i varmesystemet. I dette tilfælde kan varmepumpen arbejde mere effektivt, for eksempel med en omregningsfaktor på 4,3, hvis temperaturen på den afkølede glykol i fordamperen er omkring -2°C.

Ved hjælp af Excel-regneark kan du udtrykke funktionen (1) som en ligning:

? = 0,1729 • (41,5 + t_2I – 0,015 t_2I • t₂_K – 0,437 • t₂_K (2)

Hvis det med den ønskede omregningsfaktor og en given værdi af kølevæsketemperaturen i varmesystemet drevet af en varmepumpe er nødvendigt at bestemme temperaturen på væsken, der er afkølet i fordamperen, kan ligning (2) repræsenteres som:

(3)

For at vælge temperaturen på varmebæreren i varmesystemet for givne værdier af varmepumpens konverteringskoefficient og væskens temperatur ved udgangen af fordamperen, kan du bruge formlen:

(4)

I formlerne (2)...(4) er temperaturer udtrykt i grader Celsius.

Efter at have fastslået disse afhængigheder, kan vi nu fortsætte direkte til den amerikanske erfaring.

Metode til beregning af varmepumper

Selvfølgelig er processen med at vælge og beregne en varmepumpe en teknisk meget kompleks operation og afhænger af objektets individuelle egenskaber, men omtrentlig kan den reduceres til følgende trin:

Varmetab gennem klimaskærmen (vægge, lofter, vinduer, døre) bestemmes. Dette kan gøres ved at bruge følgende forhold:

Qok \u003d S * ( tin - tout) * (1 + Σ β ) * n / Rt (W) hvor

tout - udendørs lufttemperatur (°С);

tin – indre lufttemperatur (°С);

S er det samlede areal af alle omsluttende strukturer (m2);

n er en koefficient, der angiver miljøets indflydelse på objektets egenskaber. For lokaler i direkte kontakt med det ydre miljø gennem lofter n=1; for genstande med loftsgulve n=0,9; hvis objektet er placeret over kælderen n = 0,75;

β er koefficienten for yderligere varmetab, som afhænger af bygningstypen og dens geografiske placering; β kan variere fra 0,05 til 0,27;

Rt - termisk modstand, bestemmes af følgende udtryk:

Rt = 1/a_indre + Σ (δ_jeg /λ_jeg ) + 1/a_køje(m2*°С / W), hvor:

δ_jeg / λі er den beregnede indikator for termisk ledningsevne af materialer, der anvendes i byggeriet.

α_køje- koefficient for termisk spredning af de ydre overflader af omsluttende strukturer (W / m2 * ° C);

α_indre- koefficient for termisk absorption af de indre overflader af omsluttende strukturer (W / m2 * ° C);

- Strukturens samlede varmetab beregnes efter formlen:

Qt.pot \u003d Qok + Qi - Qbp, hvor:

Qi - energiomkostninger til opvarmning af luften, der kommer ind i rummet gennem naturlige lækager;

Qbp - varmeafgivelse på grund af funktionen af husholdningsapparater og menneskelige aktiviteter.

2. På baggrund af de indhentede data beregnes det årlige forbrug af termisk energi for hvert enkelt objekt:

Qår = 24*0,63*Qt. sved.*(( d*( tin — tout.av.)/ ( tin — tout.)) (kWh pr. år) hvor:

tvn - anbefalet lufttemperatur inde i rummet;

tout - udendørs lufttemperatur;

tout.average - det aritmetiske gennemsnit af udendørslufttemperaturen for hele fyringssæsonen;

d er antallet af dage i opvarmningsperioden.

3. For en komplet analyse vil det også være nødvendigt at beregne niveauet af termisk effekt, der kræves for at opvarme vandet:

Qhv \u003d V * 17 (kW / h pr. år.) Hvor:

V er mængden af daglig opvarmning af vand op til 50 °C.

Derefter bestemmes det samlede forbrug af termisk energi af formlen:

Q \u003d Qgw + Qår (kW/t pr. år.)

Under hensyntagen til de opnåede data vil det ikke være svært at vælge den bedst egnede varmepumpe til opvarmning og varmtvandsforsyning. Desuden bestemmes den beregnede effekt som. Qtn=1,1*Q, hvor:

Qtn=1,1*Q, hvor:

1.1 - korrektionsfaktor, der angiver muligheden for at øge belastningen på varmepumpen under forekomsten af kritiske temperaturer.

Efter at have udført beregningen af varmepumper kan du vælge den bedst egnede varmepumpe, der kan levere de nødvendige mikroklimaparametre i rum med alle tekniske egenskaber. Og givet muligheden for at integrere dette system med et opvarmet gulvklimaanlæg, kan det bemærkes ikke kun dets funktionalitet, men også dets høje æstetiske værdi.

Læs mere:

Hvordan man korrekt beregner antallet og dybden af brønde for HP kan findes i følgende video:

Hvis du kunne lide materialet, vil jeg være taknemmelig, hvis du anbefaler det til venner eller efterlader en nyttig kommentar.

Typer af varmepumper

Varmepumper er opdelt i tre hovedtyper afhængigt af kilden til lavkvalitetsenergi:

Luft.
Grunding.
Vand - Kilden kan være grundvand og vandområder på overfladen.

Til vandvarmeanlæg, som er mere almindelige, anvendes følgende typer varmepumper:

Typer af varmepumper til boligopvarmning "Luft-til-vand" - en luftvarmepumpe, der opvarmer bygningen ved at trække luft udefra gennem en ekstern enhed. Det fungerer efter princippet om et klimaanlæg, kun omvendt, og omdanner luftens energi til varme. En sådan varmepumpe kræver ikke store installationsomkostninger, den behøver ikke at afsætte et stykke jord til den og desuden bore en brønd. Driftseffektiviteten ved lave temperaturer (-25ºС) falder imidlertid, og der kræves en ekstra kilde til termisk energi.

"Grundvand"-anordningen refererer til geotermisk og producerer varme fra jorden ved hjælp af en solfanger, der er lagt til en dybde under frysepunktet af jorden. Der er også en afhængighed af stedets areal og landskabet, hvis samleren er placeret vandret. For et lodret arrangement skal en brønd bores.

Typer af varmepumper til boligopvarmning "Vand-vand" installeres, hvor der er et reservoir eller grundvand i nærheden. I det første tilfælde lægges opsamleren på bunden af reservoiret, i det andet bores en brønd eller flere, hvis stedets område tillader det. Nogle gange er grundvandsdybden for stor, så omkostningerne ved at installere en sådan varmepumpe kan være meget høje.

Hver type varmepumpe har sine fordele og ulemper, hvis bygningen ligger langt fra en vandmasse eller grundvandet er for dybt, så virker vand-til-vand ikke."Luft-vand" vil kun være relevant i relativt varme områder, hvor lufttemperaturen i den kolde årstid ikke falder under -25º C.

Metode til at beregne effekten af en varmepumpe

Ud over at bestemme den optimale energikilde, vil det være nødvendigt at beregne effekten af varmepumpen, der kræves til opvarmning. Det afhænger af mængden af varmetab i bygningen. Lad os beregne effekten af en varmepumpe til opvarmning af et hus ved hjælp af et specifikt eksempel.

For at gøre dette bruger vi formlen Q=k*V*∆T, hvor

Q er varmetab (kcal/time). 1 kWh = 860 kcal/t;
V er husets rumfang i m3 (vi multiplicerer arealet med højden af lofterne);
∆T er forholdet mellem minimumstemperaturerne udenfor og inde i lokalerne i den koldeste periode af året, °С. Fra den indre tº trækker vi den ydre;
k er bygningens generaliserede varmeoverførselskoefficient. For en murstensbygning med to lag murværk k=1; for en velisoleret bygning k=0,6.

Således vil beregningen af effekten af en varmepumpe til opvarmning af et murstenshus på 100 kvm og en loftshøjde på 2,5 m, med en forskel i ttº fra -30º ude til +20º inde, være som følger:

Q \u003d (100x2,5) x (20- (-30)) x 1 \u003d 12500 kcal/time

12500/860= 14,53 kW. Det vil sige, for et standard murstenshus med et areal på 100 m2, skal du bruge en 14-kilowatt-enhed.

Forbrugeren accepterer valget af varmepumpens type og effekt ud fra en række forhold:

geografiske træk ved området (nærhed til vandområder, tilstedeværelsen af grundvand, et frit område til en samler);
klimaegenskaber (temperatur);
type og indre volumen af rummet;
økonomiske muligheder.

I betragtning af alle ovenstående aspekter, vil du være i stand til at træffe det bedste valg af udstyr. For et mere effektivt og korrekt valg af en varmepumpe er det bedre at kontakte specialister, de vil være i stand til at foretage mere detaljerede beregninger og give den økonomiske gennemførlighed af at installere udstyret.

I lang tid og med stor succes er varmepumper blevet brugt i husholdnings- og industrikøleskabe og klimaanlæg.

I dag begyndte disse enheder at blive brugt til at udføre funktionen af den modsatte natur - opvarmning af hjemmet i den kolde årstid.

Lad os se, hvordan varmepumper bruges til opvarmning af private huse, og hvad du behøver at vide for korrekt at beregne alle dets komponenter.

Eksempel på beregning af varmepumpe

Vi vælger en varmepumpe til varmesystemet i et en-etagers hus med et samlet areal på 70 kvm. m med en standard lofthøjde (2,5 m), rationel arkitektur og termisk isolering af omsluttende strukturer, der opfylder kravene i moderne byggekoder. Til opvarmning af 1. kvm. m af et sådant objekt, i henhold til almindeligt accepterede standarder, skal du bruge 100 W varme. Til opvarmning af hele huset har du således brug for:

Q \u003d 70 x 100 \u003d 7000 W \u003d 7 kW termisk energi.

Vi vælger et varmepumpemærke "TeploDarom" (model L-024-WLC) med en varmeydelse på W = 7,7 kW. Enhedens kompressor bruger N = 2,5 kW elektricitet.

Samlerberegning

Jorden i det område, der er afsat til konstruktion af solfangeren, er leret, grundvandsniveauet er højt (vi tager brændværdien p = 35 W/m).

Samlerkraft bestemmes af formlen:

Qk \u003d W - N \u003d 7,7 - 2,5 \u003d 5,2 kW.

L = 5200 / 35 = 148,5 m (ca.).

Ud fra det faktum, at lægning af et kredsløb længere end 100 m er irrationelt på grund af for høj hydraulisk modstand, antager vi følgende: varmepumpekollektoren vil bestå af to kredsløb - 100 m og 50 m lang.

Området på stedet, der skal tages under opsamleren, bestemmes af formlen:

S = L x A,

Hvor A er trinnet mellem tilstødende sektioner af konturen. Vi accepterer: A = 0,8 m.

Så er S = 150 x 0,8 = 120 sq. m.

Tilbagebetaling af en varmepumpe

Når det kommer til, hvor længe en person vil være i stand til at returnere sine penge investeret i noget, betyder det, hvor rentabel selve investeringen var. Inden for opvarmning er alt ret svært, da vi giver os selv komfort og varme, og alle systemer er dyre, men i dette tilfælde kan du kigge efter en mulighed, der ville returnere de brugte penge ved at reducere omkostningerne ved brug. Og når du begynder at lede efter en passende løsning, sammenligner du alt: et gasfyr, en varmepumpe eller et elfyr. Vi vil analysere, hvilket system der vil betale sig hurtigere og mere effektivt.

Begrebet tilbagebetaling, i dette tilfælde, introduktionen af en varmepumpe til modernisering af det eksisterende varmeforsyningssystem, hvis det er enkelt, kan forklares som følger:

Der er et system - en individuel gaskedel, som giver uafhængig opvarmning og varmt vand. Der er et split-system klimaanlæg, der giver kulde til et rum. Installeret 3 splitsystemer i forskellige rum.

Og der er en mere økonomisk avanceret teknologi - en varmepumpe, der skal opvarme/køle huse og opvarme vand i de rigtige mængder til et hus eller lejlighed. Det er nødvendigt at fastslå, hvor meget de samlede omkostninger til udstyr og startomkostninger har ændret sig, samt at vurdere, hvor meget de årlige omkostninger til drift af de udvalgte udstyrstyper er faldet. Og for at bestemme, hvor mange år dyrere udstyr vil betale sig med de resulterende besparelser. Ideelt set sammenlignes flere foreslåede designløsninger, og den mest omkostningseffektive vælges.

Vi vil beregne og finde ud af, hvad tilbagebetalingstiden er for en varmepumpe i Ukraine

Overvej et specifikt eksempel

Hus i 2 etager, godt isoleret, med et samlet areal på 150 kvm.
Varme-/varmefordelingssystem: kreds 1 - gulvvarme, kreds 2 - radiatorer (eller ventilatorkonvektorer).
En gaskedel til opvarmning og varmtvandsforsyning (DHW), for eksempel 24kW, dobbeltkredsløb, er installeret.
Split klimaanlæg til 3 værelser i huset.

Årlige varme- og vandvarmeudgifter

Maks. varmeydelse HK til opvarmning, kW	19993,59
Maks. strømforbrug HK ved arbejde til opvarmning, kW	7283,18

Maks. varmekapacitet på HK til varmtvandsforsyning, kW	2133,46
Maks. strømforbrug HK ved arbejde på varmtvandsforsyning, kW	866,12

Den omtrentlige pris for et fyrrum med en 24 kW gaskedel (kedel, rør, ledninger, tank, måler, installation) er omkring 1000 Euro. Et klimaanlæg (et opdelt system) til et sådant hus vil koste omkring 800 euro. I alt med indretning af fyrrum, designarbejde, tilslutning til gasledningsnettet og installationsarbejde - 6100 euro.

Omtrentlig pris for en Mycond varmepumpe med ekstra fan coil system, installationsarbejde og elektrisk tilslutning er 6650 euro.

Væksten i kapitalinvesteringer er: K2-K1 = 6650 - 6100 = 550 euro (eller omkring 16500 UAH)
Reduktionen i driftsomkostninger er: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH.
Tilbagebetalingsperiode Tokup. = 16500 / 19608 = 0,84 år!

Brugervenlig varmepumpe

Varmepumper er det mest alsidige, multifunktionelle og energieffektive udstyr til opvarmning af et hus, lejlighed, kontor eller kommerciel facilitet.

Et intelligent styresystem med ugentlig eller daglig programmering, automatisk skift af sæsonindstillinger, opretholdelse af temperaturen i husene, økonomiske tilstande, styring af en slavekedel, kedel, cirkulationspumper, temperaturstyring i to varmekredse, er det mest avancerede og avancerede . Inverterstyring af driften af kompressoren, ventilatoren, pumperne giver maksimale besparelser i energiforbruget.

Varmepumpedrift under grundvandsdrift

At lægge opsamleren i jorden kan gøres på tre måder.

Vandret mulighed

Rør lægges i skyttegrave "slange" til en dybde, der overstiger dybden af jordfrysning (i gennemsnit - fra 1 til 1,5 m).

En sådan samler vil kræve et jordstykke med et tilstrækkeligt stort område, men enhver husejer kan bygge det - ingen andre færdigheder end evnen til at arbejde med en skovl vil være nødvendige.

Det skal dog tages i betragtning, at konstruktionen af en varmeveksler i hånden er en ret besværlig proces.

Lodret mulighed

Samlerrør i form af sløjfer, der har formen af bogstavet "U", er nedsænket i brønde med en dybde på 20 til 100 m. Om nødvendigt kan flere sådanne brønde bygges. Efter at rørene er installeret, fyldes brøndene med cementmørtel.

Fordelen ved en vertikal opsamler er, at der er brug for et meget lille område til dens konstruktion. Der er dog ingen mulighed for at bore brønde med en dybde på mere end 20 m på egen hånd - du bliver nødt til at hyre et hold af borere.

Kombineret variant

Denne samler kan betragtes som en variation af den vandrette, men den vil kræve meget mindre plads at bygge.

Der graves en rund brønd på stedet med en dybde på 2 m.

Varmevekslerrørene er lagt i en spiral, så kredsløbet er som en lodret monteret fjeder.

Efter afslutning af installationsarbejdet falder brønden i søvn. Som i tilfældet med en vandret varmeveksler, kan al den nødvendige mængde arbejde udføres i hånden.

Opsamleren er fyldt med frostvæske - frostvæske eller ethylenglykolopløsning. For at sikre dens cirkulation styrter en speciel pumpe ind i kredsløbet. Efter at have absorberet jordens varme, kommer frostvæsken ind i fordamperen, hvor varmevekslingen finder sted mellem den og kølemidlet.

Det skal tages i betragtning, at den ubegrænsede udvinding af varme fra jorden, især når solfangeren er placeret lodret, kan føre til uønskede konsekvenser for stedets geologi og økologi. Derfor er det om sommeren meget ønskeligt at betjene HP af typen "jord - vand" i omvendt tilstand - aircondition.

Gasvarmesystemet har en masse fordele, og en af de vigtigste er de lave omkostninger ved gas. Hvordan man udstyrer boligopvarmning med gas, vil du blive bedt om af opvarmningsordningen for et privat hus med en gaskedel. Overvej udformningen af varmesystemet og kravene til udskiftning.

Læs om funktionerne ved at vælge solpaneler til boligopvarmning i dette emne.

Beregning af en varmepumpes vandrette solfanger

Effektiviteten af en vandret solfanger afhænger af temperaturen på mediet, hvori den er nedsænket, dens termiske ledningsevne såvel som kontaktområdet med røroverfladen. Beregningsmetoden er ret kompliceret, derfor bruges gennemsnitsdata i de fleste tilfælde.

Det antages, at hver meter af varmeveksleren giver HP'en følgende varmeeffekt:

10 W - når begravet i tør sandet eller stenet jord;
20 W - i tør lerjord;
25 W - i våd lerjord;
35 W - i meget fugtig lerjord.

For at beregne længden af opsamleren (L) skal den nødvendige termiske effekt (Q) således divideres med jordens brændværdi (p):

L=Q/p.

De angivne værdier kan kun anses for gyldige, hvis følgende betingelser er opfyldt:

Landet over samleren er ikke bygget op, skygget eller beplantet med træer eller buske.
Afstanden mellem tilstødende vindinger af spiralen eller sektioner af "slangen" er mindst 0,7 m.

Sådan fungerer varmepumper

I enhver HP er der et arbejdsmedium kaldet et kølemiddel. Normalt fungerer freon i denne egenskab, sjældnere - ammoniak. Selve enheden består kun af tre komponenter:

Fordamperen og kondensatoren er to reservoirer, der ligner lange buede rør - spoler. Kondensatoren er forbundet i den ene ende til kompressorens udløb, og fordamperen til indløbet. Enderne af spolerne er forbundet, og en trykreduktionsventil er installeret i krydset mellem dem. Fordamperen er i kontakt - direkte eller indirekte - med kildemediet, mens kondensatoren er i kontakt med varme- eller brugsvandssystemet.

Sådan fungerer en varmepumpe

Driften af HP er baseret på den indbyrdes afhængighed af gassens volumen, tryk og temperatur. Her er, hvad der sker inde i aggregatet:

Ammoniak, freon eller andet kølemiddel, der bevæger sig gennem fordamperen, opvarmes fra kildemediet, for eksempel til en temperatur på +5 grader.
Efter at have passeret fordamperen, når gassen kompressoren, som pumper den ind i kondensatoren.
Kølemidlet pumpet af kompressoren holdes i kondensatoren af en trykreduktionsventil, så dets tryk her er højere end i fordamperen. Som du ved, stiger temperaturen på enhver gas med stigende tryk.Det er præcis, hvad der sker med kølemidlet - det varmer op til 60 - 70 grader. Da kondensatoren vaskes af kølevæsken, der cirkulerer i varmesystemet, opvarmes sidstnævnte også.
Gennem trykreduktionsventilen ledes kølemidlet i små portioner ud i fordamperen, hvor dets tryk falder igen. Gassen udvider og afkøles, og da en del af den indre energi gik tabt af den som følge af varmeoverførsel i det foregående trin, falder dens temperatur under de oprindelige +5 grader. Efter fordamperen varmes den op igen, derefter pumpes den ind i kondensatoren af kompressoren - og så videre i en cirkel. Videnskabeligt kaldes denne proces for Carnot-cyklussen.

Men HP er stadig meget rentabelt: For hver kWh elektricitet, der bruges, er det muligt at opnå fra 3 til 5 kWh varme.

Indledende datas indflydelse på beregningsresultatet

Lad os nu bruge den matematiske model, der er bygget i løbet af beregninger, for at spore indflydelsen af forskellige indledende data på det endelige resultat af beregningen. Det skal bemærkes, at beregningerne udført på Excel gør det muligt at udføre en sådan analyse meget hurtigt.

Til at begynde med, lad os se, hvordan dens varmeledningsevne påvirker værdien af varmefluxen til WGT fra jorden.

Vores regneeksempel blev udført for jord med termisk ledningsevne ? \u003d 2,076 W / (K • m), og den specifikke varmeflux var q_y_d = 41,4 W. På fig. 3 viser funktionen q_y_d = ?(?) med uændrede øvrige beregningsbetingelser.

Det er kendt, at når VGT bruges om sommeren i tilstanden til at fjerne varme fra klimaanlæggets kølemaskiner, øges effektiviteten af jordvarmevekslere, der fungerer om vinteren sammen med en varmepumpe. Kurven i fig. Figur 4 viser karakteren af afhængigheden af den specifikke varmeflux fra jorden til VGT om vinteren af forholdet mellem bygningens årlige kuldebehov og dets årlige varmebehov til opvarmning.

I europæisk praksis anvendes normalt VGT'er med to U-formede polyethylenrør installeret i en brønd i konstruktionen af jordvarmepumper. Den matematiske model gør det muligt at evaluere effektiviteten af en sådan teknisk løsning (fig. 5). Værdierne for den specifikke varmeflux i diagrammets venstre og højre kolonne beregnes for værdierne af den ækvivalente diameter af VGT, svarende til varmevekslerens design med et og to U-rør.

Temperaturforskellen mellem jorden og den glykol, der afkøles i varmepumpens fordamper, er afgørende for intensiveringen af varmeoverførslen i jorden. På fig. 6 viser afhængigheden af den specifikke varmeflux af denne temperaturforskel.

Det skal især bemærkes, at figur 3...6 ikke viser de absolutte værdier af den specifikke varmeflux fra jorden til VGT, men arten af ændringen i disse værdier fra et af argumenterne, mens mange andre argumenter forbliver uændrede, eller rettere, som de blev defineret eller givet i vores regneeksempel. Derfor er det umuligt at blive styret af diagrammerne vist i disse figurer til at beregne længden af VGT i specifikke projekter.

Det anbefales at bestemme længden af lodrette jordvarmevekslere ved hjælp af formel (6).