Jednoduché schéma a provoz tepelných čerpadel Načerpejte své znalosti o tepelných čerpadlech

1. Provoz tepelného čerpadla

1.1 Odpařování (výparník)

1.2 Komprese (kompresor)

1.3 Kondenzační (kondenzátor)

1.4 Expanze (expanzní ventil)

2. Vzduchová tepelná čerpadla

2.1 Schéma tepelného čerpadla vzduch-vzduch

2.2 Schéma tepelného čerpadla vzduch-voda

2.3 Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda?

3. Schéma geotermálního tepelného čerpadla

4. Schéma tepelného čerpadla voda-voda

5. Porovnání různých tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla jsou ekologickým řešením.Tepelná čerpadla dokážeme efektivně a hospodárně vytápět nebo chladit domy.Využívají volné zdroje energie, jako je voda, vzduch a půda, a spotřebovávají malé množství elektřiny, aby dosáhly vytápění nebo chlazení.Před výběrem tepelného čerpadla může být nutné pochopit, jak funguje.Můžeme to udělat podle schématu tepelného čerpadla a jeho termodynamického cyklu.

1. Provoz tepelného čerpadla

Provoz tepelného čerpadla je založen na termodynamickém cyklu.Za chladného počasí pracuje tepelné čerpadlo v režimu vytápění, odebírá teplo ze vzduchu, vody nebo země a prochází výparníkem, kompresorem, kondenzátorem a expanzním ventilem pro vytápění, ohřev vody, podlahové vytápění atd.

V horkém počasí je tepelné čerpadlo v režimu chlazení a pracuje opačně.Tepelné čerpadlo čerpá tepelnou energii ze vzduchu uvnitř domu.Chladivo se mění z kapalného na plynné, pak zpět na kapalné a nakonec do plynného skupenství prostřednictvím různých funkcí výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzního ventilu.Nakonec předá teplo venkovnímu vzduchu k ochlazení domu.

Opakuje se režim vytápění a režim chlazení tepelného čerpadla.

V režimu vytápění procházejí všechna tepelná čerpadla následujícími kroky a realizují funkci vytápění prostřednictvím následujících komponent:

1.1 Odpařování (výparník)

1.2 Komprese (kompresor)

1.3 Kondenzace (kondenzátor)

1.4 Expanze (expanzní ventil)

Níže je uveden rozpis hlavních provozních kroků.

1.1 Odpařování (výparník)

Za prvé, fáze odpařování začíná tím, že kapalné chladivo ve výparníku absorbuje teplo z vnějšího okolního vzduchu.Potom se chladivo změní z kapalného stavu do nízkoteplotního a nízkotlakého plynného stavu.

1.2 Komprese (kompresor)

Stupeň komprese začíná, když kompresor nasává nízkoteplotní a nízkotlaké plynné chladivo.Kompresor spotřebovává k práci malé množství elektřiny a přeměňuje plyn o nízké teplotě a nízkém tlaku na plyn o vysoké teplotě a vysokém tlaku.

1.3 Kondenzace (kondenzátor)

V kondenzačním stupni prochází ohřáté vysokoteplotní a vysokotlaké plynné chladivo kondenzátorem tepelného čerpadla a předává své teplo vodě v topném okruhu.Poté se opět stane tekutým.

1.4 Expanze (expanzní ventil)

Během expanzní fáze prochází kapalné chladivo expanzním ventilem tepelného čerpadla, aby se snížil tlak a teplota chladiva, dokud se nevypaří na nízkoteplotní, nízkotlakou vlhkou páru (směs plynu a kapaliny), která se poté vrací do výparníku. .

Chladivo poté obnoví svůj termodynamický cyklus.

Nutno dodat, že reverzibilní tepelné čerpadlo funguje v létě v režimu chlazení jinak.Toto zařízení absorbuje teplo uvnitř a poté je vypouští ven, aby se snížila teplota v místnosti.

Podívejte se prosím na schéma tepelného čerpadla, abyste se seznámili s provozem.

Tento diagram ukazuje jak funguje tepelné čerpadlo.

2. Vzduchové tepelné čerpadlo (ASHP)

Vzduchové tepelné čerpadlo (ASHP) Jeden výměník tepla vybavený lamelami je mimo budovu.Ventilátor jím vhání vzduch dovnitř a druhý výměník tepla se používá k ohřevu vzduchu uvnitř budovy nebo ohřevu vody prostřednictvím radiátorů nebo podlahového vytápění, čímž se teplo uvolňuje do budovy.

V režimu chlazení odebírají ASHP vnitřní teplo přes vnitřní výměník tepla a uvolňují ho do okolního vzduchu přes externí výměník tepla.

Zde jsou schémata cyklu vytápění a chlazení ASHP s podrobnostmi o různých součástech a procesech cyklu.

2.1 Schéma tepelného čerpadla vzduch-vzduch

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch vyhřívají prostor tím, že absorbují teplo z venkovního vzduchu a případně ho předají do místnosti pomocí fancoilu.Naopak tepelná čerpadla vzduch-vzduch absorbují teplo z místnosti a předávají je ven za účelem chlazení.Tepelná čerpadla vzduch-vzduch však neplní funkce ohřevu vody.K doplnění je potřeba přidat teplovodní jednotku.

2.2 Schéma an tepelné čerpadlo vzduch-voda

Stejně jako tepelné čerpadlo vzduch-vzduch i tepelné čerpadlo vzduch-voda odebírá teplo z venkovního vzduchu.Toto teplo pak předává hydraulickému topnému okruhu domu, jako je radiátor, teplovodní vytápění nebo zásobování teplou vodou.

2.3 Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda?

Tepelná čerpadla vzduch-voda využívají k provozu vzduch a chladivo.Konkrétně tepelné čerpadlo vzduch-voda získává energii ze vzduchu.Chladivo přenáší energii prostřednictvím termodynamického cyklu čtyř hlavních součástí tepelného čerpadla (výparník, kompresor, kondenzátor a expanzní ventil).

Pro lepší pochopení principu jeho fungování se podívejte na schematický diagram tepelného čerpadla vzduch-voda.

Jak je znázorněno na obrázku, vzduch vdechovaný venkovní jednotkou předá své teplo chladivu, které se po průchodu výparníkem přemění na plyn.Poté bude odesláno do kompresoru, který po práci zvýší tlak a teplotu chladiva.Plně zahřáté chladivo předá své teplo vodě v kondenzátorovém topném okruhu.Poté ztratí teplo a stane se opět tekutým.Nakonec projde expanzním ventilem, sníží svůj tlak a znovu zachytí teplo ve vzduchu, rozvede teplo geotermálním vytápěním, radiátory nebo fancoily.

Stojí za zmínku, že v monoblokových tepelných čerpadlech probíhají čtyři fáze termodynamického cyklu chladiva v jednom oddělení.Naproti tomu splitové tepelné čerpadlo obsahuje venkovní a vnitřní jednotku.

3. Schéma a geotermální tepelné čerpadlo

Princip činnosti vzduchových a geotermálních tepelných čerpadel je obecně stejný.Rozdíl mezi tepelnými čerpadly vzduch-vzduch, voda-voda, země-vzduch a země-voda je v tom, jak využívají energii k ohřevu chladiva a distribuci tepla v místnosti.

Zemní tepelné čerpadlo ('GSHP') nebo geotermální tepelné čerpadlo je systém vytápění/chlazení domu, který využívá relativně konstantní teplotu Země během ročních období pomocí tepelného čerpadla k přenosu tepla do země nebo ze země.Tepelná čerpadla země-voda (GSHP) jsou jednou z energeticky nejúčinnějších technologií pro vytápění, ventilaci, klimatizaci a ohřev vody, protože spotřebují mnohem méně energie než spalování paliva nebo použití odporových elektrických ohřívačů.

Účinnost GSHP je Coefficient of Performance (CoP), typicky v rozsahu 3-6, což znamená, že zařízení poskytuje 3-6 joulů tepla na každý joul elektřiny.

GSHP odebírá teplo obsažené v zemi přes speciální senzor (horizontální, vertikální nebo podzemní voda).Zachycená energie ohřívá teplonosnou kapalinu, která prochází výparníkem, kompresorem, kondenzátorem a expanzním ventilem a ohřívá vnitřní podlahu místnosti nebo radiátory.

4. Schéma tepelného čerpadla voda-voda

Tepelné čerpadlo voda-voda může odebírat teplo z jezera, řeky nebo podzemní vody pro ohřev chladiva, které se pak používá k vytápění domu nebo k výrobě teplé užitkové vody podle jeho termodynamického cyklu.Systém zahrnuje přívodní a vratnou studnu pro dosažení funkce vytápění/chlazení.Tepelné čerpadlo odebírá spodní vodu ze studny.Ochlazená podzemní voda proudí zpět do země vratným vrtem.

5. Porovnání různých tepelných čerpadel

V této části porovnám různá tepelná čerpadla, uvedu jejich výhody a nevýhody, životnost.

Obecně lze říci, že vzduchová tepelná čerpadla jsou relativně levnější a krátkodobě se snadněji instalují.

Ze všech typů mají geotermální tepelná čerpadla nejvyšší vstupní náklady.Vzhledem k tomu, že instalace vyžaduje vrtání a výkopové práce na velkých plochách půdy nebo příkopů, je velmi rušivá pro půdu.Z dlouhodobého hlediska však stále mohou ušetřit.

Tepelná čerpadla vodního zdroje jsou nákladná na instalaci, ale mají vysokou návratnost z dlouhodobého hlediska.Jejich instalace je ve srovnání s geotermálními tepelnými čerpadly relativně jednodušší a levnější.Vyžadují však vysokou kvalitu a dostatečné množství vody v okolí.Čistá voda je lepší, zvláště pokud instalujete systém s otevřenou smyčkou.

Po krátkém srovnání možná budete mít obecný přehled o třech typech tepelných čerpadel.Pokud máte nějaké dotazy ohledně tepelných čerpadel, prosím kontaktujte nás přímo e-mailem: inquiry@sprsunheatpump.com nebo nás sledujte Facebook, cvrlikání, linkedin.Zůstaňte naladěni!