Toplotna črpalka, namenjena za ogrevanje hladilne tekočine zaradi toplotne energije podtalnice ali vode rezervoarja, se imenuje toplotna črpalka "voda-voda". Črpalke te vrste so usmerjene na prenos toplote iz tekočega medija (podzemne vode) v tekoči medij (hladilno sredstvo).
Toplotna črpalka voda-voda je lahko dveh vrst:
- Vodoravno , namenjeno uporabi toplote na dnu vodne plasti v sosednjem rezervoarju. V tem primeru je izmenjevalnik toplote vgrajen v obroče na dnu rezervoarja
- Vertikalna , namenjena uporabi za shranjevanje toplotne energije podzemne vode in lokacijo toplotnega izmenjevalnika navpično v vrtini .
Značilnosti izbire toplote iz rezervoarja
Glavna značilnost rezervoarjev je prisotnost nezmrznjenega sloja, ki se nahaja v neposredni bližini dna. Njegova globina je odvisna od geografske lege rezervoarja in v večini naše države je povprečno 2 metra. V severnih območjih je globina zamrzovanja ribnikov večja, v južnih regijah, nasprotno, manj je.
Izmenjevalnik toplote toplotne črpalke se postavi neposredno na dno in ga pritrdi s pomočjo tovora. Praviloma je za preprečitev poplavljanja 1 tekočih metrov izmenjevalnika toplote potrebno približno 5 kg
.
Temperatura vode v rezervoarju v zimskem času je 8-10 ° C, v času hudih zmrzali pa se lahko zniža na 4 ° C. Ocenjuje se, da je pri tej temperaturi mogoče doseči približno eno meter vode iz izmenjevalnika toplote.30 W toplotna moč. V skladu s tem je s pomočjo horizontalnega toplotnega izmenjevalnika dolžine 200 m mogoče pridobiti toplotno moč 6 kW, kar je povsem dovolj za ogrevanje hiše s povprečno stopnjo toplotnih izgub 60 m2.
Ali obstaja veliko ali malo?
- O racionalni rabi toplotne energije
- Toplotna črpalka, ki uporablja energijo podzemne vode
- Kaj je treba upoštevati pri izbiri vodne črpalke za vodo
O racionalni rabi toplotne energije
Toplotne črpalke so učinkovite le pri ogrevanju dobro izoliranih stavb z minimalno stopnjo toplotnih izgub. Še večji učinek je mogoče doseči z lokacijo hišnih oken na jugu, kot tudi z namestitvijo prezračevalnega sistema s predhodnim segrevanjem svežega zraka na račun toplote, ki se odstrani iz zračnih mas prostora.
Šteje se, da ni smiselno zbirati toploto v kapljici in jo "črpati" iz hladne vode, nato jo uporabiti za ogrevanje okolja.
Dejansko, kadar kakovostno izvedena toplotna izolacija konstrukcije za njeno ogrevanje zahteva veliko nižjo toplotno moč. Prav zato je v potnem listu toplotnih črpalk, npr. Moči 5 kW, rečeno, da je namenjena ogrevanju hiš s površino od 50 do 150 m2. V tem primeru se prva številka (50 m2) nanaša na običajno strukturo, na primer z zidovi iz opeke in dvojno zastekljenimi okni.
Vrednost 150 m2 velja za stavbe in objekte, zgrajene po sodobnihtehnologije, ki uporabljajo nove toplotnoizolacijske materiale, kot so kamena volna ali toplotnoizolacijske plošče na osnovi polistirena iz ekstrudirane pene, izolacija podlage, vsa prekrivanja in vgradnja dvojno zastekljenih oken.
Toplotna črpalka, ki uporablja energijo podzemne vode
Temperatura podzemne vode je vedno konstantna in znaša 8-10 C, kar zagotavlja učinkovitejše delovanje toplotnih črpalk (v primerjavi s toplotno energijo rezervoarjev).
Za uporabo toplotne energije v podzemnih vodah se izvrtajo dve vrtini. Iz prvega vodnjaka se izvede iztok vode in njen prehod skozi toplotni izmenjevalec, sledi odvod v drugo režo, ki se nahaja v smeri gibanja podzemne vode. Pravilna lokacija vodnjakov nad in pod tokom podzemne vode preprečuje stagnacijo vode: stanje, v katerem vodnjak ne sprejema drenažne vode.
Vsi cevni sistemi, ki so položeni na površino, morajo biti varno zaščiteni pred zmrzovanjem. V tem primeru je cevovod položen z naklonom proti vrtilni luknji, odtočna cev pa naj se spusti pod nivo podtalnice. Vodnjaki morajo biti oddaljeni vsaj 5 metrov. Še bolje, če je razdalja med njimi 10 ali celo 20 metrov.
Za proizvodnjo moči 5 kW je treba črpati 1,5-2 m3 vode na uro pri povprečni temperaturi 3-4 stopinje.
Vendar lahko stroški vrtanja vrtin, zlasti v primeru globokega pojavljanja vodonosnikov, postanejo resna ovirana poti do namestitve toplotne črpalke. Načeloma lahko omejimo že obstoječi vodnjak, na primer, namenjen za oskrbo z vodo.
V tem primeru se uporablja kot vaja in vrtalna vrtina hkrati. Črpalka se nahaja v zgornjem delu in voda, ki prihaja iz sistema, se združi v dno vrtine. Vendar pa bo učinkovita le s stalno hranjenjem, ki zagotavlja enako raven temperature vode. Če to ni mogoče, se vodnjak lahko preoblikuje.
V nadaljevanju je prikazan diagram povezave toplotne črpalke z uporabo enega vodnjaka.
Od teorije do prakse
Toplotne črpalke se pogosto uporabljajo za ogrevanje stanovanjskih stavb v evropskih državah, kjer je pomanjkanje energije privedlo do iskanja alternativnih virov ogrevanja veliko prej kot v naši državi.
Poleg tega se vodne in vodne črpalke obravnavajo kot najbolj obetavne in učinkovite naprave za toplotno tehniko. Danes skoraj vsi znani proizvajalci toplotne opreme potrošnikom ponujajo različne modele toplotnih črpalk z visokimi zmogljivostnimi lastnostmi in dolgo življenjsko dobo.
Posebnost toplotnih črpalk z vodo in vodo je zaščita pred korozijo, sistemi za filtriranje vode, pa tudi stabilnost opreme za različne okoljske dejavnike, vključno do ponovnega zamrzovanja.
Kaj je treba upoštevati pri izbiri vodne črpalke za vodo
Toplotna črpalka voda-vodabodo učinkoviti le, če bodo izpolnjene vse zahteve za vodnjak, tako da brez posvetovanja s pristojnim specialistom hidrogeologom verjetno ne bo mogoče oceniti dejanskega stanja z lokacijo in gibanjem podzemne vode.
Če je temperatura vode v vrtini večja od 13, je velika verjetnost visoke vsebnosti v vodi železa in mangana, kar lahko privede do pospešene korozije in hitre odpovedi opreme. V tem primeru je treba izvesti vrsto ukrepov za dodatno zaščito pred korozijo.
Če so vsi ukrepi izvedeni pravilno in vodnjaki zagotavljajo neprekinjeno kroženje vode, bo zanesljiv in udoben ogrevalni sistem, ki bo zasnovan za dolga leta proste toplote pozimi in hlajenje hiše poleti, postal prava nagrada za potrošnika.
Rubrika: OgrevanjeTehnične črpalke
