İklim

Isı pompası

Muhtemelen modern ısıtma sistemlerine aşinasınızdır. 10 yıl sonra nasıl olacak biliyor musun? Amerika Birleşik Devletleri’nde yeni kamu binalarının inşası için hangi ısıtma sistemlerinin yasalarca onaylandığını biliyor musunuz? Alman hükümeti hangi sistemi kurarken kW güç başına ek 400 mark ödüyor? Değilse, o zaman tanıyın – Majesteleri ısı pompasını. “Kişisine” bu kadar yüksek ilgi gösterilmesinin nedenleri, elbette, esasındadır. Bu yazıda avantajlar hakkında konuşacağız ve ayrıca dikkate alacağız.

  • Isı pompası çok pahalıdır ve kendini amorti etmez
  • Hangi şirketlerin ekipmanları piyasada mevcut?
  • kendim kurabilir miyim?

Bir ısı pompasının yaratılış tarihi

Bu teknoloji, fizikçi ve mühendis William Thompson’ın bir ısı pompası kavramını ilk geliştirdiği uzak 19. yüzyıla kadar uzanıyor. Daha sonra, neredeyse bir asır boyunca bu teknoloji unutuldu ve zaten yirminci yüzyılın 40’larında, bir ısı pompası fikri Robert Weber tarafından hayata döndürüldü. Ancak, ısı temini alanındaki yeniliklere olan ilginin düşük olması nedeniyle, ısı pompaları hak ettikleri tanınmayı alamamaktadır. Ve sadece 30 yıl sonra, jeotermal ısı pompalarının geliştirilmesindeki bayrak Oklahoma Üniversitesi’nden Dr. James Bose’a geçti. Bu nedenle Uluslararası Jeotermal Isı Pompası Derneği aynı üniversite temelinde kurulmuştur ve bu derneğin yönetici direktörü Profesör Bose’dur. Ve sonra: birçok Avrupa ülkesinin ekoloji alanındaki politikası aslında alternatif enerjinin “volanı” başlattı ve işler ilerledi, önde gelen dünya üreticileri kalkınma ve endüstriyel üretime katıldı. Bu sayede iyi özelliklere sahip sistemler bugün elimizde mevcuttur. Ancak bu aşağıda tartışılacaktır..

Isı pompası sistemleri

Şimdi ısı pompalarının nasıl çalıştığına bir göz atalım. Adından, ısı pompaladığını takip eder. Nerede ve nerede? Sisteme bağlı olarak, ısı aşağıdaki kaynaklardan alınır:

– hava;

– Su;

– astarlama.

Ancak okuyucu, yaz aylarında + 40 ° C’de suyun ısıtılabileceğini söyleyecektir. Ancak bu sıcaklıkta ısıtma sistemine değil klimaya ihtiyacımız var. Ve sistem -400C’de pencerenin dışında nasıl çalışır? Aynı şekilde çalışıyor, şimdi nasıl olduğunu göreceğiz. Ancak bunun için ünitenin ana bileşenlerini dikkate almak gerekir. Şartlı olarak üç bölüme ayrılabilir:

– birincil devre;

– sıkıştırma devresi (bazı versiyonlarda ısıtma sağlanır);

– ısının ısıtma cihazlarına aktarıldığı ısıtma devresi (kazan, ısıtma sistemleri vb.).

Birincil devre, ortamdan ısı alacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, arazi. Prob, donma penetrasyonunun seviyesine bağlı olarak 1 ila 3 metre derinliğe kadar zemine serilir. Oradaki sıcaklık rejimi pratikte değişmedi ve yaklaşık + 80C alacağız. Birinci devrede toprağın ısısını emen ve +80C’ye kadar ısınan sıvı (soğutucu) ikinci devreye girer ve burada bir kompresör yardımıyla sıkıştırılır. Soğutucu akışkan, sıcaklık koşullarına çok duyarlı ve çok düşük kaynama noktasına sahip bir maddedir. Bu özellikler sayesinde kaynaktan tüketiciye verimli ısı transferi gerçekleştirilir. Sıkıştırırken, yani basıncı arttırırken, sıkıştırma derecesine ve diğer faktörlere bağlı olarak soğutucunun sıcaklığı birkaç kez artar. Bundan sonra, ısıtılan soğutucu, ısının doğrudan aktarıldığı ve ısıtma sistemindeki suyun ısıtıldığı ısıtma devresine girer. Ve sonra – geleneksel bir ısıtma sistemi gibi. Bu durumda, soğutulan soğutucu gaz kelebeği aracılığıyla toprak sıcaklığının altında bir sıcaklıkta birincil devreye girer. Ve yukarıda anlatılan ısıtma-soğutma zinciri başlar. Genel olarak, bir ısı pompası böyle çalışır..

Dünyanın jeotermal enerjisini kullanmanın yanı sıra hava ve su sıcaklıklarını kullanarak da pompalar kullanılmaktadır. Ve ayrıca tersi olan sistemler. Çalışma prensibi yukarıda açıklananla hemen hemen aynıdır, ancak bazı özellikler vardır. Dikkatimizi onlara çevirelim.

Havadan havaya ısı pompası:

-belki de en ucuz tip;

-yüksek verimlilik (yani, tüketilen 1 kW elektrik için 5 kW’a kadar ısı vardır);

-sistemin bir tersi vardır (sıcak mevsimde klima modunda çalışır);

– diğer ısı pompası tiplerine kıyasla kurulum kolaylığı ve basitliği.

Isı pompası suyu – su, burada belki de her şey diğer seçeneklerden çok daha karmaşıktır. Zorluğun ilk nedeni, doğrudan evin yakınında rezervuarların bulunmasıdır, her zaman orada değildir. Ancak bu durumda bile, su kütlelerinin kullanımına ilişkin yerel yasal düzenlemeler gibi bir takım düzenleyici sorunlar ortaya çıkmaktadır. Yani, sistemi kurmak için izne ihtiyacınız var, bu da ofislerde dolaşmak anlamına geliyor. Ek olarak, böyle bir sistemin fiyatı, hava veya toprak ısısı kullanan bir sistemden çok daha pahalıdır. Neden – aşağıdaki gereksinimlerden açıkça görülüyor: 5 kW gücünde bir sistem kurmak için sırasıyla 1 metre boru hattına ortalama 30 W düşüyor, yaklaşık 150 – 170 metre birincil döşememiz gerekecek devre. Çok hantal bir tasarım değil mi? Ve maliyeti çok yakıcı. Kısmen, böyle bir sistemin bazı sorunları yeraltı suyu kullanıldığında çözülür, + 40C ve üzerinde neredeyse sabit bir sıcaklık vardır, yani ısı transferi daha büyük olacaktır, boruların görüntüleri daha az olacaktır. Bu durumda göl veya deniz kıyısındaki rekreasyon merkezleri gibi büyük tesisler için bu sistemin daha uygun olduğu kanaatine varıyoruz. Bu nedenle tüm ısı pompası sistemlerinde aslan payı jeotermal ve hava kaynaklı ısı pompalarıdır..

Ve son nüans, sistemde bir tersin varlığı ile ilişkilidir. Bu tasarım, sistemin havadan havaya sistemde olduğu gibi kışın ısı pompaları ile ısıtma ve yazın soğutma olmak üzere iki modda çalışmasına izin verir. Karmaşık teknik hesaplamalara girmeyeceğiz, bunun sadece ters yönde bir ısı eşanjörü kullanılarak elde edildiğini söyleyeceğiz. Yani odadan gelen ısı birincil devreye boşaltılır ve çevreye salınır..

Jeotermal ısıtma sisteminin kapasitesi nasıl belirlenir?

Her durumda ısı pompasının montajı sizin tarafınızdan seçilen bir firma tarafından yapılacaktır. Ayrıca size gerekli tüm parametrelerin doğru bir şekilde hesaplanmasını sağlayacaktır. Ancak, yine de, bu tür hesaplamalara bir örnek vermek çok makul görünüyor, o zaman potansiyel bir müşteri, ısı pompasını kurmadan önce bile, neye ihtiyacı olduğu ve pratikte nasıl görüneceği hakkında bir fikre sahip olacak..

Öyleyse başlayalım. Şartlı evimiz 100 m2 alana sahiptir. Ardından, iklim bölgemizi seçiyoruz: kuzey veya güney. Örnek olarak kuzey iklim kuşağını ele alalım. Bu bölge için kazan gücünü hesaplarken, 10 m2 alan için aşağıdaki 1.5 – 2.0 kW değerlerini alıyoruz. Yani, kuzey bölgesi için 100 m2’yi ısıtmak için elektrikli ısıtma elemanlı geleneksel bir kazan, 10 × 1.5 = 15 kW toplam güç olmalıdır. Yer kaplamamak için ısıtma sistemindeki sıvının hacmini hesaplamayacağız, sadece geleneksel bir yazlık için yaklaşık 220 – 230 litreye eşit olduğunu unutmayın. Bunlar geleneksel bir ısıtma sisteminin parametreleridir..

Isı pompası sistemine gelince, su ısıtmalı bir sistemi de düşünelim, burada biraz daha karmaşık. Sistemi kara – su olarak ele alalım, en yüksek performansa sahiptir: 1 kW başına 4 kW ısı üretir. Yani 15 kW’lık bir ısı pompası ile sistemin aynı kapasitesine ihtiyacımız var ama gerçekte sistemimiz 3,7 kW elektrik tüketecek..

Aynı zamanda, bu sistemin bir yerden ısıtma sistemi ile birlikte en faydalı olduğunu not ediyoruz. Yerden ısıtma devresinin sıcaklığı, kural olarak, 550C’den fazla olmayan küçük bir sıcaklığa ihtiyaç duyar ve ısı yayılım alanı önemlidir. Bu, odayı ısıtmak için hem ekipmandan hem de zamandan önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlar..

Devrelerin hesapları, ısıtmalı sistemler ve diğer teknik veriler verilmeyecektir. Bu verilere, bu tür sistemlerin tasarımı ve kurulumuna dahil olmayan sıradan bir kişi tarafından gerçekten ihtiyaç duyulmaz..

Isı pompalarının faydaları

Şimdi ısı pompalarının artan popülaritesinin nedenlerini düşünmenin zamanı geldi:

  • – en önemli özelliklerinden biri olan çevre dostu olması, CO2 ve diğer zararlı maddelerin emisyonunun olmaması;
  • – güvenlik, yangın yok, karbon monoksit yok ve diğer kazan türlerinin diğer lezzetleri;
  • – dayanıklılık, bazı elemanlar için üretici, örneğin toprak probları gibi 100 yıllık kesintisiz çalışma vaat ediyor, pompanın kendisi 20 – 25 yıla kadar dayanıyor;
  • – düşük ısıtma maliyeti, önceki verilerden de görülebileceği gibi sadece kompresörün çalışması için ödeme yapıyoruz, en az ısıtma maliyetleri 4 kat daha ucuz ve bazı durumlarda 7 kat;
  • – hepsi bir arada prensibi: sıcak su, ısıtma ve soğutma;
  • – evinizin neredeyse tamamen özerkliği vb..

Isı pompası: geri ödeme, fiyat ve en iyi üreticiler

Isı pompaları konusunda birçok söylenti ve spekülasyon var. Yazının son bölümünde ise bazı kurguları ortadan kaldırmaya çalışacağız. Bunu bir soru şeklinde yapacağız – bir cevap.

Isı pompası çok pahalıdır ve kendini amorti etmez

Evet, kabul edelim, sistemin fiyatı ısırıyor ama… Ve diğer yakıt türlerinin fiyatı düşmüyor ve uzmanlar haklıysa ve gelecekte büyüyecekse, ısıtma sezonunun maliyeti ne kadar olacak? Biz? Bu aşamada, bu teknolojiler orta sınıf insanlar için daha olasıdır, ancak bu her zaman yeni teknolojilerde böyledir. Pazarın büyümesiyle birlikte fiyat düşecek ve yakın gelecekte nüfusun diğer kategorilerine sunulacak..

Ayrıca, böyle bir proje neredeyse bir evin inşasıyla karşılaştırılabilir, kural olarak, ömür boyu bir satın almadır, bu da fiyatın oldukça kabul edilebilir olduğu anlamına gelir. Ayrıca, kendi kendine yeterlilik için zor hesaplamalar yapmazsak, aşağıdaki resmi göreceğiz:

100 m2 ısıtma için bir sistemin ortalama fiyatı 6000 – 7000 USD civarındadır. kurulum ile birlikte.

Elektrikli ısıtma elemanlı yüksek verimli bir kazanın fiyatı ortalama 500 USD’dir..

Şimdi 120 günlük bir süre için ısıtma maliyetini hesaplayalım:

  • Günde 15 × 15 = 225 kW elektrikle ısıtmanın maliyetini şartlı olarak alalım, dolar olarak 15 USD’ye mal olacak. bir günde.
  • 120 gün × 15 c.u. = 1800 ABD Doları sıradan bir elektrikli kazan ile ısıtma sezonu için.
  • şimdi bu miktarı güvenle 4 kat azaltabiliriz ve 450 USD alabiliriz. bir ısı pompası kullanırken. 1350 $ tasarruf yılda, bu yaz aylarında sıcak su ve klimanın ısıtılmasını saymaz.
  • şimdi 7000 doları bölelim 1350’ye kadar ve 5 yıl olsun, bu tam geri ödeme süresidir.

Hesaplamalarda akademik doğruluk iddiasında değiliz, hem elektrik hem de gaz fiyatları dinamik olduğundan daha karmaşıktırlar ve sürekli olarak yeniden hesaplanmaları gerekir. Isı pompalı sistemlerde olduğu gibi. Aynı zamanda, enerji tüketimi, ısıtılan alanların durumuna ve yalıtımına ve çok daha fazlasına bağlıdır. Bunların tamamen ödenebilir olduğunu göstermemiz bizim için önemliydi ve gelecekte onlar için henüz bir alternatif icat edilmedi..

Hangi şirketlerin ekipmanları piyasada mevcut?

Aşağıdaki şirketler ısı pompası üretiminde liderdir:

– ClimateMaster (ısı pompası üretiminde 50 yılı aşkın süredir, ABD);

– Vaillant (2 milyar Euro cirosu, yılda 2,7 milyon ısıtma ekipmanı satışı ile dünyanın en büyük üreticisi, Almanya);

– Heliotherm (genç şirket, ancak halihazırda “Hansjörg-Jäger Zukunftspreis 2007” (Gelecek Ödülü) ödülüne layık görüldü, 15.000’den fazla sistem satıldı ve kuruldu, Avusturya);

– NIBE AB (şirketin ana ofisi İsveç’te bulunmaktadır, ancak alt bölümleri diğer Avrupa ülkelerinde bulunmaktadır, yüksek verimlilikleri ile dikkat çekmektedir, ısı pompası satışından elde edilen ciro yılda 1 milyar avroyu aşmaktadır);

– Stiebel Eltron (neredeyse bir asırdır ev, Almanya için mühendislik ağları geliştirmekte ve üretmektedir), vb..

Yerli üreticiler arasında Korsa şirketinden (10 yıldan fazla bir süredir ısı pompaları ile uğraşmaktadır) ve Ecoteplo LLC’den (5 yıldan fazla) bahsetmeye değer..

Isı pompalarının derecelendirmesine gelince, Avusturya Enerji Ajansı’nın TOP-10’undan bahsedilmelidir. Derecelendirmeye aşağıdaki pompa markaları dahildir:

  • Lider İsveç şirketi NIBE AB’dir, ilk üç sırada yer alır ve aşağıdaki pompalarla temsil edilir: KNV F114512; KNV F1140 – 6 ve KNV F1240 – 10;
  • Avusturyalı HELIOTHERM firmasının ısı pompası HP 16s18W – M-WEB, sıralamada dördüncü sırada;
  • 1917’de kurulan Viessman şirketi, reyteng’de aşağıdaki model Vitokal 300GBW 106 ile temsil edilmektedir;
  • VAILLANT, VWS 101/3 markası ile temsil edilmektedir;
  • OCHSNER GMLW 14 plus, en iyi hava kaynaklı ısı pompası olarak kabul edildi.

Bu ısı pompalarına daha yakından bakarsak, üretici firmalar tarafından ortaya konan birçok benzersiz özelliği göreceğiz..

Örneğin, sıralamada lider konumda olan jeotermal pompa NIBE AB F114512. Her şeyden önce “zekası” ile öne çıkıyor. Tam otomatiktir, pompa uzaktan kumandadan kontrol edilebilir, programlanabilir. Bu ısı pompasının “aklına” bir örnek verelim, bir sıcaklık sensörleri sistemi (biri sokakta, diğeri evde) sayesinde, kazan otomasyonu, maksimum kullanıcı konforu için sistemin çalışmasını bağımsız olarak düzenler. Veya bir voltaj sensörleri sistemi: ağda voltaj dalgalanmaları olması durumunda, ekipmanı koruma amacıyla kapatır veya düştüğünde, tamamen kullanıcının rahatlığı için işlevlerinin bir kısmını kapatır..

Viessman Vitokal 300GBW 106 ısı pompasının özelliklerini de göz önünde bulundurun.Yukarıdaki ürün gibi, akıllı ve kullanımı da kolaydır. Modüler sistemi, sistemin kurulumunu ve bakımını çok daha kolay ve ucuz hale getirir. Ve Doğal Soğutma sistemi sayesinde sistem ısıtmanın yanı sıra konutu da soğutur. Kuşkusuz avantaj, işin tamamen gürültüsüzlüğüdür..

Ve incelemeyi OCHSNER hava ısı pompasının özellikleriyle sonuçlandırmak için. Şirketin düzenli müşterileri arasında, elbette, ürünlerin kalitesinden bahseden NASA ve ABD Ordusu gibi “saygın” alıcılar olduğu belirtilmelidir. GMLW 14 plus ısı pompası, piyasadaki en sessiz hava pompasıdır. Kapasitesi 300 m2 alana sahip bir odayı ısıtmak için yeterlidir. Maksimum ısıtma sıcaklığı 650C’ye ulaşır.

Yukarıdaki tüm pompaların ısı transfer katsayısının pratik olarak 5’e eşit olduğuna dikkat edilmelidir. Bu ne anlama geliyor? Bu, 1 kW elektrik tüketimi ile pompanın termal olarak 5 kat daha fazla enerji verdiği anlamına gelir..

kendim kurabilir miyim?

Fikir, diyelim ki, cazip. Aynı zamanda, gerçekten çok paradan tasarruf edersiniz. Ama bu çok zahmetli bir iş. Örneğin, toprak kaynaklı bir ısı pompasının birincil devresini döşemek için, içine sondayı indirmeniz gereken kuyular oluşturmak için bir sondaj kulesine ihtiyacınız olacaktır. İnsanlar kuyuları elle kazsalar da…

Ama yine de önermiyoruz, toprak her yerde farklı ve döşeme derinliği iyi olmalı, jeotermal için en az 3 metre. Ve eğer toprak sürünürse, yeraltında kalabilirsiniz. Yani, en azından bir ekskavatöre, bir sondaj kulesine ihtiyacınız var – bu hendekler ve çukurlar içindir. Bir havuzda veya yeraltı suyunda döşemek için ayrı bir konuşma.

Sistemin kurulumu, bağlantısı ve dolumu da teknolojiye uygun olarak yapılmalı, uygun alete sahip olmalısınız vb. Hayır, bunu kendiniz yapmanın imkansız olduğunu hiç iddia etmiyoruz, videodaki insanlar yapıyor. Böylece yapabilirsiniz. Ancak bunun için en azından teknolojilere aşina olmanız, en azından bir kez böyle bir sistemin nasıl monte edileceğini görmeniz ve ancak bundan sonra çalışmaya başlamanız gerekecek. Ve doğru olanı elde etmek için bir araç.

Böyle bir nüanstan da bahsetmek gerekir: Kural olarak, kurulum sertifikalı olmayan ustalar tarafından yapılırsa, ürün garantisi artık geçerli değildir. Ve bu durumda binlerce dolardan bahsediyoruz, buna değer mi??

Ancak bu konu ilginç ve belki de bir sonraki makalede kurulumda en uygun fiyatlı olanı nasıl bağlayacağımıza bakacağız – bir hava ısı pompası.

Isıtma için ısı pompası sistemlerine ne kadar aşina olursanız, onların geleceğin onlar olduğuna o kadar ikna olursunuz. En azından ısıtma sistemlerinde tamamen devrim niteliğinde bir şey icat edene kadar. Ama bu tamamen farklı bir konu …