Схема отопления насос – Схема подключения циркуляционного насоса в систему отопления

Среди других недостатков:

• невозможность установить регулировочные краны, поскольку это автоматически перекроет или уменьшит доступ воды к радиаторам «ниже по течению»;
• нерегулируемая температура в отапливаемых помещениях: если отопительная система запущена, будут обогреваться все комнаты.

Однотрубная система была популярна полвека назад, но в наше время устарела окончательно и практически не используется.

Двухтрубная конструкция устраняет эти недостатки за счёт подведения к каждой батареи подводящей и отводящей трубы. Теряющий свою температуру теплоноситель в данном случае отводится из радиатора в котёл для нового нагревания, а не продвигается в следующий радиатор. Ещё одно дополнительное преимущество: возможность установить на каждый из радиаторов собственный регулировочный кран или автоматический термостат.

Вертикальный и горизонтальный стояки

Подключение радиаторов к вертикальному стояку позволяет подводить к ним трубы не сразу, а по отдельности для каждого этажа высотки. Главное преимущество вертикальных стояков — отсутствие воздушных пробок. Недостаток — относительно высокая стоимость.

В несколько иных целях используется установка циркуляционного насоса в системе отопления со стояком горизонтального типа: отопление лестничных площадок, коридоров и любых обширных одноэтажных зданий. Её существенными плюсами являются экономия на трубах и вытекающая из неё низкая стоимость монтажа. Известный недостаток: появление воздушных пробок, устранить которые, однако, помогают краны Маевского.

Тупиковая и попутная схемы

Широко распространённая тупиковая система подразумевает движение теплоносителя по подающей трубе в одну сторону, а по отводящей — в обратную. Циркуляционные кольца при этом существенно отличаются по длине. Недостаток тупиковой системы: неравномерность прогрева. Те из отопительных приборов, которые находятся ближе к котлу, отличаются л

www.teplo-ltd.ru

Схема отопления тепловым насосом | ГрейПей

Тепловой отопительный насос реализует в работе классическую схему холодильной установки. Схема работы теплового насоса для отопления основана на двух базовых процессах, реализующих теплопередачу – испарении и конденсации. Альтернативное отопление этого вида актуально для регионов с ограниченным доступом к топливу и энергоносителям.

Принцип работы устройства теплового насоса

В своей работе комплекс реализует отбор и передачу тепла от следующих сторонних источников теплоты малого теплосодержания и потенциала:

1. Слои почвы;
2. Водоемы;
3. Потоки, пласты грунтовых вод;
4. Окружающий воздух.

Перечисленные источники приобретают теплоту от излучения Солнца и раскаленного внутреннего ядра планеты. Солнечное тепло частично отражается и рассеивается, но до 45 % лучистой энергии поглощается поверхностью Земли. При низких температурах воздуха в зимний период года поверхностный слой теряет свое тепло, но расположенные немного глубже пласты грунта и воды сохраняют приобретенное тепло.

Для климатических зон России глубина точки промерзания (потери теплоты) имеет следующие средние значения:

1. Южные регионы: 0,6 – 1,0 м;
2. Средняя полоса: 1,0 – 1,8 м;
3. Северные регионы и Заполярье – от 1,8 до 2,5 метров.

Наружная сеть теплового насоса собирает тепло от источников, передает его в устройство теплового насоса, где за счет использования физических процессов увеличивает его потенциал. Полученный с помощью процессов испарения, конденсации, сжатия хладагента объем теплоты передается на нужды отопления и горячего водоснабжения.

На реализацию процесса затрачивается некоторое количество электрической энергии. Она необходима для циркуляции теплоносителя, работы компрессора, вентилятора.

В летнее время тепловой насос, реализуя свой принцип работы, может забирать тепло из помещений и отдавать его в окружающую среду.

Конструкция теплового насоса

В состав комплекса теплового насоса отопления входят следующие основные устройства и элементы:

1. Наружная сеть сбора тепла;
2. Испарительный теплообменный аппарат;
3. Компрессорная установка;
4. Теплообменник конденсатор;
5. Дроссельный клапан;
6. Внутренний комплекс передачи тепла.

Наружная сеть погружена в источник теплоты и заполнена незамерзающим теплоносителем. В его качестве чаще всего используется раствор поваренной соли. Теплоноситель циркулирует по обширной сети контура, приобретает тепло, перемещает его в испаритель. В испарителе он разогревает хладагент на 5 – 8 градусов Цельсия. Хладагент в силу своих физических свойств (низкая величина температуры кипения) испаряется и покидает теплообменный аппарат.

Далее газообразный хладагент сжимается компрессорной установкой, температура его повышается пропорционально давлению. Затем газ поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется теплоносителем внутренней системы отопления и ГВС. При этом выделяется большое количество теплоты конденсации, теплоноситель нагревается и поступает в радиаторы отопления, бойлер горячего водоснабжения.

Сконденсировавшийся хладагент стекает в нижнюю часть теплообменника конденсатора, проходит дроссельную заслонку. В процессе дросселирования хладагент сильно расширяется, снижается его температура и избыточное давление.

В итоге цикл замыкается в испарительном аппарате – хладагент вновь нагревается и транспортирует тепло в конденсатор.

Виды тепловых насосов

По источнику сбора тепла выделяют следующие виды тепловых насосных агрегатов;

1. Грунт – вода;
2. Вода – вода;
3. Вода – воздух;
4. Воздух – воздух.

 Первый вариант  устройства – наиболее распространенный. Это обусловлено отсутствием водоемов, глубоким залеганием грунтовых вод, грунт же присутствует везде. Внешний контур выполняется из полимерных труб, укладывается двумя способами. При горизонтальном размещении сеть трубопроводов укладывают на площади до 50 квадратных метров на глубину, превышающую точку промерзания грунта. При вертикальном расположении труб они монтируются в шурфы до 100 метров глубиной. Собранное тепло передается теплоносителю водяного отопления.

 Второй вариан т реализуется расположением контура сбора тепла в водоемах или скважинах грунтовых вод. Эффективность его несколько ниже, применение обусловлено наличием водного источника теплоты сниженного потенциала.

Конфигурацией теплового насоса типа «вода источника – вода системы отопления» является модель «вода – воздух». В этом случае тепловой поток передается системе воздушного отопления объекта – воздух нагревается в калорифере приточной установки вентиляции, распределяется по отдельным помещениям через воздуховоды.

 Последний вид  насоса отопления – система «воздух – воздух». Эта конфигурация встречается реже других. Причиной этого является низкая температура окружающего воздуха, модель может реализовать свой принцип работы в южных регионах в весенний (осенний) период.

Анализ эффективности теплового насоса

Конструкция теплового насоса для обогрева помещений – перспективный вид альтернативного отопления. Способ отопления обладает следующими достоинствами:

1. Энергетическая эффективность;
2. Экологическая и пожарная безопасность;
3. Возможность применения в любой климатической зоне;
4. Относительная экономическая эффективность;
5. Многофункциональность.

Энергетическая эффективность устройства характеризует показатель затрат энергоносителя на получение единицы теплоты. Он составляет 1 кВт электрической мощности на 4,5 – 5,5 кВт тепловой мощности. Таким показателем не могут похвалиться другие модификации отопления.

Экологическая безопасность обусловлена полной нейтральностью для здоровья человека веществ, используемых в процессе – фреона, водного раствора поваренной соли, воды. Высокая пожарная безопасность гарантируется отсутствием огня, раскаленных поверхностей, взрывоопасных смесей веществ.

Строительство теплового насоса возможно в любых широтах, при этом будет варьироваться коэффициент полезного действия комплекса.

Экономическая эффективность вызвана минимальными затратами на получение тепла реализуемым принципом работы теплового насоса. Тепловой насосный агрегат зимой может выполнять функции комплекса отопления, летом – системы кондиционирования.

Наряду с преимуществами система отопления с теплым насосом в качестве источника теплоты имеет следующие недостатки:

1. Высокая стоимость;
2. Большой срок окупаемости;
3. Сложность управления;
4. Трудности самостоятельного изготовления.

Высокая стоимость оборудования и материалов обусловлена большим объемом трубопроводов, дороговизной компрессора, теплообменных аппаратов. При укладке и обустройстве внешних контуров сбора тепла потребуются значительные по объему монтажные и строительные работы.

Срок окупаемости финансовых затрат составляет период в 9 – 11 лет. За это время оборудование уже достигает высокой степени износа. Самостоятельное изготовление отдельных высокотехнологических компонентов системы теплового насоса – компрессора, испарителя, конденсатора, заполнение системы фреоном – произвести практически невозможно. Самодельные устройства не дают гарантии эффективности и функционирования комплекса в целом.

Для сооружения комплекса и реализации принципа теплового насоса отопления предварительно нужно произвести оценку эффективности и необходимости применения. В пользу строительства насоса выступают условия недостатка источников энергии классического вида – природного газа, электрической энергии, твердого и жидкого топлива. Сложность устройства, высокая стоимость, длительный срок окупаемости заставляют задуматься, провести качественный анализ перед внедрением этого вида альтернативного источника тепла.

(Просмотров 231 , 1 сегодня)

Рекомендуем прочитать:

greypey.ru

схема, виды, достоинства и недостатки

В последнее время особо популярны тепловые насосы для отопления дома. Благодаря своей экономичности и безопасности они завоевали популярность заграницей.

В нашей же стране в качестве отопления тепловые насосы применяются довольно редко. Кроме того, многие владельцы собственных строений совсем не слышали об этой новинке. Стоит заметить, что и специалистов, которые бы разбирались в подобных системах отопления тепловым насосом, в нашей стране не так уж и много.

Несмотря на это положительная тенденция в распространении все же заметна.

Принцип работы тепловых систем

Всем известно мощнейшим тепловым источником на земле является солнце, ведь оно может нагревать различные поверхности.

Целью же создания теплового насоса стало извлечение накопленных ресурсов с последующим их применением. Стоит заметить, что разработка вполне оправдала себя. При затратах 1 кВт электричества добывается не менее 6 кВт тепловой энергии. Тепловой насос способен бесперебойно работать до 20 лет без необходимости в капитальном ремонте.

Фото насоса для системы отопления в разрезе.

Что представляет собой тепловой насос для отопления дома? Это устройство, предназначенное для получения тепловой энергии, используя при этом природные источники (земля, моря, грунт и др.). Для контура водяного и рабочей жидкости данной системы оборудование оснащено специальными циркулярными насосами. Отвечающая за необходимую выработку тепловой энергии система является автоматизированной.

Схема конструкции тепловой системы отопления для дома выглядит следующим образом:

1. Внешний контур — трубопровод, который укладывается в воду и землю. По нему происходит циркуляция антифриза.
2. 2-ой контур является местом, где циркулирует хладагент. Здесь же встроены конденсатор с испарителем, дроссель с компрессором — устройства для изменения давления хладагента.
3. 3-м контуром является сама же система.

Цикл работы:

1. Циркулируя внутри коллектора, антифриз поглощает поступающую из природных источников энергию.
2. Переход тепла от незамерзающей в испарителе жидкости к хладагенту.
3. Превращение хладагента в состояние газа после его закипания.
4. Сжимание и нагревание всасываемого газа в компрессоре с последующим выталкиванием в конденсатор.
5. Охлаждение газа, конденсация в процессе передачи к контуру отопления от хладагента тепловой энергии.
6. Возвращение хладагента обратно в испаритель. Повторение цикла заново.

Схема работы насоса и отопительной системы.

Главной особенностью тепловой системы является то, что зимой она обогревает помещение, а летом ее можно использовать как кондиционер, запустив процесс в обратном направлении.

Откуда берется энергия?

Источником энергии для обогрева тепловая система отопления может использовать скважины, грунт, воздух и воду.

Что касается земли, то она является бесплатным источником тепловой энергии, причем ее температура постоянна на протяжении всего года. Использование такой энергии является надежным и безопасным. В каждом конкретном случае глубина скважины может отличаться, но, как правило, она составляет около 15 см шириной и глубиной до 200 метров. Если бюджет не позволяет бурить глубокую скважину, достаточно сделать несколько маленьких, поскольку главное — получить необходимую глубину в общем.

Систему можно установить на площади любого размера, даже небольшом участке. Кроме того, после бурения практически не требуется выполнения восстановительных работ, она не оказывает никакого влияния на уровень грунтовых вод.

Принцип работы насоса в отопительной системе дома.

Если говорить о финансовой стороне, то данный процесс является достаточно дорогостоящим, но зато именно он является самым эффективным и долговечным.

Грунтовый источник тепла

На протяжении всего лета поверхность земли накапливает немалое количество тепла, которое не только можно, но и нужно применять. К тому же такой способ отличается минимальными на установку затратами. Тепловая энергия поставляется с помощью шланга, уложенного на глубину в 1 м. Грунт не должен быть сухим, в противном случае нужно удлинить контур.

Расстояние между трубопроводами должно быть около 1 м. Что касается размера, то он рассчитывается так: для вырабатывания 10 кВт тепла необходимо уложить шланг длиной не менее 350 пог. м.

Как происходит отопление за счет грунта.

Вода как источник энергии

Когда источником энергии выбирается какой-либо водоем, шланг необходимо укладывать на дно либо донный грунт. Предотвратить всплытие поможет груз (не менее 5 кг на 1 пог. м).

Воздух как источник энергии

Воздушный тепловой насос для отопления позволяет избежать таких процедур, как бурение или копание, поскольку энергия извлекается внешним блоком системы из воздуха. Поскольку все ключевые элементы расположены внутри конструкции, то воздушные тепловые насосы повреждаются крайне редко.

В чем же преимущества тепловых систем?

Экономичность. За счет КПД более 300% достигается умеренное потребление энергии системой.

Безопасность в экологическом плане. Обогрев дома тепловым насосом считается самым безопасным как для проживающих людей, так и для окружающей среды.

Сберегаются ресурсы, которые являются невозобновляемыми.

Распределение энергии насоса для загородного дома.

Безопасность во время эксплуатации. Поскольку работа системы не основана на использовании топлива, то вероятность пожара, взрыва и утечек исключена. Детали, входящие в систему, не нагреваются до такой степени, чтобы могли вызвать возгорание горючих материалов.

Долговечность. Тепловой насос способен работать до 20 лет без необходимости в каком-либо ремонте.

Комфорт. Тепловая отопительная система отличается устойчивой работой, бесшумностью и наличием климат-контроля.

Для использования не нужно получения разрешений от различных инстанций.

Минусы тепловых насосов

Несмотря на большое количество преимуществ тепловых насосов имеется и ряд достаточно серьезных недостатков, таких как низкая эффективность при холодной зиме и дороговизна.

Каждый человек, разбирающийся в тепловых системах отопления, вряд ли будет спорить с тем, что тепловой насос обойдется гораздо дороже, чем установка традиционной системы.

Можно сделать вывод, что отопление дома с использованием теплового насоса хоть и не является дешевым способом, но он самый надежный, безопасный и экологичный. Если говорить о цене, то его стоимость окупается в короткое время за счет того, что тепло достаточно эффективно используется из окружающей среды. Система способна как обогревать помещение, так и охлаждать его, что говорит о его универсальности.

ultra-term.ru