Waarom zijn warmtepompen de meest winstgevende en veelbelovende vervanging voor gas- en elektrische verwarming?
Warmtepompen zijn apparaten die, dankzij technologie, de thermische energie van alternatieve bronnen (grond, omgevingslucht, grondwater) vermenigvuldigen en deze naar het verwarmingssysteem overdragen.
De zon en lucht zijn bronnen van onuitputtelijke laagtemperatuur warmte. Deze warmte-energie is gratis en hernieuwbaar.
Een warmtepomp verplaatst of pompt warmte-energie van het ene medium naar het andere. Het werkingsprincipe van een warmtepomp wordt later in het artikel beschreven.
Hoe werkt een warmtepomp?
In het ontwerp van pompen, evenals in koelunits, wordt een circuit gebruikt met een koelmiddel dat erin circuleert en dat zelfs bij minimale verwarming kan koken. Alleen de warmtepomp voor verwarming werkt als een “omgekeerde koelkast”.
Hoe de warmtepomp werkt
Het werk van een warmtepomp kan in 5 fasen worden verdeeld:
- koken van freon in de verdamper
- compressie van het koelmiddel door de compressor
- warmteoverdracht van de condensor naar het verwarmingscircuit
- doorvoer van het gekoelde gecondenseerde koelmiddel door het expansieventiel
- terugkeer van gekoeld en vloeibaar freon naar de verdamper warmtewisselaar
Warmtepompen zijn bedoeld voor verwarming en koeling. Een aanvullende functie is het verwarmen van water voor huishoudelijk of industrieel gebruik. Dit is de meest functionele apparatuur in vergelijking met welke ketels of airconditioners dan ook.
De warmtepomp werkt zeer economisch, omdat deze alleen energie verbruikt voor de werking van de compressor en circulatiepompen. De energie-efficiëntie van warmtepompen is zeer hoog. De energieconversiefactor bereikt 4-6 en zelfs hoger. Dit betekent dat elke kilowatt aan verbruikte energie door een warmtepomp wordt omgezet in 3-5 kilowatts aan warmte, die wordt gebruikt om een huis te verwarmen of om water te verwarmen.
Je zult meerdere keren minder hoeven te betalen voor het verwarmen van een huis of het verwarmen van water dan wanneer een elektrische ketel of een ketel zou worden gebruikt. Verwarmingskosten kunnen tot 75-80% worden bespaard!
Onder de huidige gas tarieven is een gasboiler 2-3 keer duurder in gebruik dan een warmtepomp.
Hoe werkt een warmtepomp voor verwarming van woningen?
Warmte kan worden onttrokken aan:
- grondwater op een diepte van 15-20 m;
- een nabijgelegen waterlichaam;
- grondplaten met een horizontale collector die tot 1,2-1,5 m diep ligt;
- diep geboord putten tot 40-50 m diep.
Er zijn nog veel meer manieren om warmtepomptechnologie te gebruiken om warmteverlies te verminderen en verwarmingskosten te verlagen.
Bijvoorbeeld, bij het gebruik van overtollige warmte uit technologische processen, afvalwaterwarmte, en in veel andere gevallen.
Soorten warmtepompen
Er zijn systemen die geothermische warmte, warmte uit de lucht, of installaties die hydrothermische warmte onttrekken. Laten we verschillende hoofdtypen warmtepompen benadrukken.
Aardwarmtepomp
Een aardwarmtepomp is een systeem dat overtollige warmte uit een laag van oppervlaktegrond, diepe boringen of een nabijgelegen waterlichaam onttrekt.
De temperatuur van de grond op een diepte onder de laag die in de winter bevriest is altijd positief – tot 5-10 (° C). De warmte die in de zomer is opgeslagen is voldoende voor de aardwarmtepomp om de ruimte in de winter te verwarmen.
Voor warmteafvoer wordt een buisvormige kunststofcollector gelegd of dubbele sondes neergelaten, waarin een koelmiddel circuleert dat niet bevriest onder winterse omstandigheden. Hoe meer leefruimte, hoe langer de collectorbuizen of de diepte van de sondes. Het specifieke warmteafvoervermogen voor verschillende gronden kan variëren van 8 tot 32 W / m². De eigenschappen van de grond en zijn lagen worden ook in overweging genomen, wat geologische onderzoeken vereist.
Als er een vijver of reservoir in de buurt van het huis is met een voldoende volume water en diepte, worden spiralen en ringen van een kunststofcollector tot de diepte (tot de bodem) erin geplaatst.
Water-tot-water warmtepomp
De water-tot-water warmtepomp, waarvan het principe is gebaseerd op het onttrekken van warmte uit grondwater, is vrij ingewikkeld te installeren. De watertemperatuur op diepte is het hele jaar door constant – ongeveer + 10 ° C.
Voor het installeren van een dergelijke warmtepomp is een analyse van de diepte van de waterhorizon, hoeveelheid, kwaliteit en zuiverheid van water vereist. De prestaties in termen van warmte of kou zijn niet afhankelijk van atmosferische omstandigheden of de seizoensverandering. De energieconversieverhouding van de waterwarmtepomp is hoog – COP tot 5 en hoger, maar installatie en onderhoud zijn problematisch.
Een water-tot-water warmtepomp voor verwarming is een rendabele optie alleen onder de voorwaarde van een competente selectie en berekening van de apparatuur, evenals hooggekwalificeerde installatie en inbedrijfstelling.
De prijs van geothermische en waterwarmtepompen is hoog vanwege de noodzaak voor voorlopige onderzoeken en dure installatiewerkzaamheden.
Lucht-tot-water warmtepomp
Zo'n warmtepomp is betaalbaarder qua prijs en installatie. Het is het meest geschikt voor integratie in een gemoderniseerd verwarmingssysteem, en is ook gemakkelijk te installeren en betaalt zich snel terug wanneer het in een nieuw huis wordt geïntroduceerd. Aangezien de thermische prestaties afhankelijk zijn van de buitentemperatuur, is het voordelig om een luchtwarmtepomp te gebruiken in bivalente circuits, met een back-up tweede warmtebron.
De totale capaciteit van een warmtepomp met een back-upbron wordt bijna de helft van zijn kosten, maar de energie-efficiëntie en economie van het totale warmteleveringssysteem blijft optimaal.
Maak onderscheid tussen een monoblock-indeling of een kit die buiten- en binnenunits omvat. De inverter luchtwarmtepomp reageert precies en economisch op prioriteitsbelastingen voor warmte, warm water of kou. De energie-efficiëntiecoëfficiënt van dergelijke systemen is tot 5 of meer, ze kunnen zelfs werken bij buitentemperaturen tot -25 ° C. Dit zijn de meest populaire warmtepompen voor gebruik in gematigde klimaten in het grootste deel van het grondgebied van Oekraïne.
Deze modellen zijn een optie die beschikbaar is qua klimatologische omstandigheden voor een snel terugverdienproject voor de modernisering van verwarming of installatie in een nieuw huis, zowel in steden met miljoenen als in de regio's.
Een uitstekend voorbeeld van een lucht-tot-water warmtepomp is de Arctic Home Basic en Arctic Home Smart serie, hoogpresterende apparatuur van het Britse merk Mycond.
Lucht-tot-lucht warmtepomp
Door warmte uit ventilatie of buitenlucht te gebruiken, is een lucht-tot-lucht warmtepomp vergelijkbaar in werking met een koel-/verwarmingsairconditioner, maar met prioriteit voor verwarming. Deze warmtepomp wordt gebruikt als een systeem dat je in staat stelt om geld te besparen op de verwarming van je huis, niet alleen in Europa, maar ook in Oekraïne.
Bovendien kunnen dergelijke warmtepompen worden uitgerust met een set voor het bereiden van warm water en onderscheiden ze zich door hoge seizoensgebonden energie-efficiëntie.
Er zijn ook andere schema's van warmtepompsystemen:
- grond-lucht warmtepomp;
- brine-water warmtepomp;
- andere.
Warmtepompen worden gebruikt om water te verwarmen in zwembaden of technologische processen, in sommige industriële gebieden of in de bouw voor het verwarmen van commerciële faciliteiten.
Voordelen van warmtepompen
- Innovatieve technologieën voor warmtevoorziening, airconditioning en warmwatervoorziening, gepresenteerd in één apparaat – een warmtepomp.
- Economisch en meerdere keren lagere kosten voor verwarming en warmwatervoorziening.
- Milieuvriendelijke warmtepomp, geen CO2-uitstoot en milieuvervuiling.
- Brandveiligheid, geen toezicht, goedkeuring, constante monitoring van de veiligheid van de apparatuur nodig.
- Intelligente controle en economische bedrijfsmodi, microklimaatcontrole door temperatuur- en vochtigheidssensoren.
- Controle van verschillende temperatuurverwarmingscircuits: radiatoren en vloerverwarming.
- Airconditioning en verwarming met warmtepompen en fancoil-units.
- Een aardwarmtepomp, waarvan de prijs hoog is, is een economisch haalbare optie voor het verwarmen van een nieuw huis zonder gas, vooral in omstandigheden van beperkte stroomvoorziening voor het huis.
Conclusies
Alleen hooggekwalificeerde specialisten kunnen de juiste set van warmtepompequipment kiezen die werkt volgens een bepaalde schema, met verwijzing naar een specifiek gedeelte van een privéhuis, rekening houdend met technische systemen en bouwplanning.
Correcte berekeningen bepalen: de kosten van het systeem, de efficiëntie en betrouwbaarheid. Warmtepompen zijn innovatieve systemen met complexe installatie en intelligente controle. Voor de uitvoering van dergelijke projecten is het noodzakelijk om professionals te raadplegen om de meest geschikte set van apparatuur in termen van vermogen en prijs te kiezen en de economische voordelen van de implementatie ervan te berekenen.
