Wat is een warmtepomp?

Waarom zijn warmtepompen de meest rendabele en veelbelovende vervanging voor gas- en elektrische verwarming?

Warmtepompen zijn apparaten die, dankzij technologie, de thermische energie van alternatieve bronnen (bodem, omgevingslucht, grondwater) vermenigvuldigen en overbrengen naar het verwarmingssysteem.

De zon en de lucht zijn bronnen van onuitputtelijke warmte van lage temperatuur. Deze warmte-energie is gratis en hernieuwbaar.

Een warmtepomp brengt warmte-energie over van het ene medium naar het andere. Het werkingsprincipe van een warmtepomp wordt verderop in dit artikel beschreven.

Hoe werkt een warmtepomp?

Bij het ontwerp van pompen wordt, net als bij koeleenheden, een circuit gebruikt waarin een koelmiddel circuleert 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 worden onderverdeeld in 5 fasen:

1. koken van freon in de verdamper
2. compressie van het koelmiddel door de compressor
3. warmteoverdracht van de condensor naar het verwarmingscircuit
4. passage van het afgekoelde gecondenseerde koelmiddel door de smoorklep
5. terugkeer van gekoeld en vloeibaar freon naar de verdamper-warmtewisselaar

Warmtepompen zijn bedoeld voor verwarming en koeling. Een extra functie is het verwarmen van water voor huishoudelijk of industrieel gebruik. Dit is de meest functionele apparatuur in vergelijking met boilers of airconditioners.

De warmtepomp werkt zeer zuinig, omdat hij alleen energie verbruikt voor de werking van de compressor en de circulatiepompen. De energie-efficiëntie van warmtepompen is zeer hoog. De energieconversiefactor is 4-6 en zelfs hoger. Dit betekent dat elke kilowatt verbruikte energie door een warmtepomp wordt omgezet in 3-5 kilowatt warmte, die wordt gebruikt om een huis te verwarmen of water te verwarmen.

Je zult meerdere keren minder moeten betalen voor het verwarmen van een huis of het verwarmen van water dan wanneer er een elektrische boiler of een verwarmingsketel wordt gebruikt. Op verwarmingskosten kan tot 75-80% worden bespaard!

Met de huidige gastarieven is een gasketel 2-3 keer duurder in gebruik dan een warmtepomp.

Er was hier een foto. Downloaden

Hoe werkt een warmtepomp voor thuisverwarming?

Warmte kan worden onttrokken aan:

• grondwaterspiegel op een diepte van 15-20 m;
• een nabijgelegen waterlichaam
• bodemkussens met een horizontale collector op een diepte tot 1,2-1,5 m;
• diepe geboorde putten tot 40-50 m diep.
  

Er zijn nog veel meer manieren om warmtepomptechnologie te gebruiken om warmteverlies te beperken en de verwarmingskosten te verlagen.

Bijvoorbeeld bij het gebruik van overtollige warmte van technologische processen, afvalwaterwarmte en in veel andere gevallen.

Typen warmtepompen

Er zijn systemen die gebruik maken van aardwarmte, warmte uit de lucht of installaties die hydrothermische warmte onttrekken. Laten we de verschillende hoofdtypen warmtepompen eens onder de loep nemen.

Bodemwarmtepomp

Een aardwarmtepomp is een systeem dat overtollige warmte onttrekt aan een laag bovengrondse grond, diepe boorgaten of een nabijgelegen waterlichaam.

De bodemtemperatuur op een diepte onder de bevriezingslaag is in de winter altijd positief - tot 5-10 (° C). De warmte die in de zomer wordt geaccumuleerd, is voldoende voor de aardwarmtepomp om de kamer in de winter te verwarmen.

Voor warmteafvoer wordt een kunststof buiscollector gelegd of worden dubbele sondes neergelaten, waarin een koelvloeistof circuleert die in winterse omstandigheden niet bevriest. Hoe meer leefruimte, hoe langer de collectorbuizen of hoe dieper de sondes. Het specifieke warmteafvoervermogen voor verschillende bodems kan variëren van 8 tot 32 W/m². Er wordt ook rekening gehouden met de kenmerken van de bodem en zijn lagen, waarvoor geologisch onderzoek nodig is.

Als er een vijver of reservoir in de buurt van het huis is met voldoende watervolume en diepte, worden er spiralen en ringen van een plastic collector in geplaatst tot de diepte (tot op de bodem).

Water/water-warmtepomp

De water/water-warmtepomp, waarvan het principe gebaseerd is op het onttrekken van warmte aan grondwater, is vrij ingewikkeld om te installeren. De watertemperatuur op de diepte is het hele jaar door constant - ongeveer + 10 ° С.

Om een dergelijke warmtepomp te installeren, is een analyse van de diepte van de waterhorizon, de hoeveelheid, de kwaliteit en de zuiverheid van het water nodig. De prestaties in termen van warmte of koude zijn niet afhankelijk van atmosferische omstandigheden of de verandering van seizoen. De energieomzettingsverhouding van de water-warmtepomp is hoog - COP tot 5 en hoger, maar installatie en onderhoud zijn problematisch.

Een water/water-warmtepomp voor verwarming is alleen een rendabele optie op voorwaarde van deskundige selectie en berekening van apparatuur, evenals hooggekwalificeerde installatie en inbedrijfstelling.

De prijs van geothermische en water-warmtepompen is hoog vanwege de noodzaak van vooronderzoeken en dure installatiewerkzaamheden.

Lucht/water-warmtepomp

Een dergelijke warmtepomp is betaalbaarder qua prijs en installatie. Hij is het meest geschikt voor integratie in een gemoderniseerd verwarmingssysteem, is ook gemakkelijk te installeren en betaalt zichzelf snel terug wanneer hij in een nieuwe woning wordt geïnstalleerd. Aangezien de thermische prestaties afhankelijk zijn van de buitenluchttemperatuur, is het voordelig om een luchtwarmtepomp in bivalente circuits te gebruiken, met een back-up tweede warmtebron.

De totale capaciteit van een warmtepomp met een back-upbron wordt bijna de helft goedkoper, maar de energie-efficiëntie en zuinigheid van het totale warmteleveringssysteem blijven optimaal.

Maak een onderscheid tussen een monoblokopstelling of een kit met buiten- en binnenunits. De inverter luchtwarmtepomp reageert nauwkeurig en zuinig op prioritaire belastingen voor warmte, warm water of koude. De energie-efficiëntiecoëfficiënt van dergelijke systemen is tot 5 of meer, ze kunnen zelfs werken bij buitentemperaturen tot -25 °C. Dit zijn de populairste warmtepompen voor gebruik in gematigde klimaten in het grootste deel van Oekraïne.

Dergelijke modellen zijn een beschikbare optie in termen van klimatologische omstandigheden voor een snel terugverdienproject voor de modernisering van verwarming of installatie in een nieuw huis, zowel in steden met miljonairs als in de regio's.

Een uitstekend voorbeeld van een lucht/water-warmtepomp is de serie Arctic Home Basic en Arctic Home Smart, hoogwaardige apparatuur van het Britse merk Mycond.

Lucht/lucht-warmtepomp

Een lucht/lucht-warmtepomp maakt gebruik van warmte uit ventilatie of buitenlucht en is qua werking vergelijkbaar met een koel/verwarmingsairconditioner, maar dan met prioriteit voor verwarming. Deze warmtepomp wordt gebruikt als een systeem waarmee je geld kunt 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 de bereiding van warm water en onderscheiden ze zich door een hoge seizoensgebonden energie-efficiëntie.

Er zijn ook andere warmtepompsystemen:

• grond-lucht warmtepomp;
• grond-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 warmtelevering, airconditioning en warmwatervoorziening, gepresenteerd in één apparaat - een warmtepomp.
• Economisch en meerdere malen lagere kosten voor verwarming en warmwatervoorziening.
• Milieuvriendelijke warmtepomp, geen CO2-uitstoot en milieuvervuiling.
• Brandveiligheid, geen toezicht en goedkeuring nodig, constante bewaking van de veiligheid van de apparatuur.
• Intelligente regeling en zuinige werkingsmodi, microklimaatregeling door temperatuur- en vochtigheidssensoren.
• Regeling van verwarmingscircuits met verschillende temperaturen: radiatoren en vloerverwarming.
• Airconditioning en verwarming met warmtepompen en ventilatorconvectoren.
• Een grondwarmtepomp, waarvan de prijs hoog is, is een economisch haalbare optie voor het verwarmen van een nieuw huis zonder gas, vooral in omstandigheden met een beperkte stroomvoorziening voor het huis.

Conclusies

Alleen hooggekwalificeerde specialisten kunnen de juiste set warmtepompapparatuur kiezen die werkt volgens een of ander schema, met betrekking tot een specifiek deel van een privéwoning, rekening houdend met technische systemen en bouwplanning.

Correcte berekeningen bepalen: de kosten van het systeem, de efficiëntie en de betrouwbaarheid. Warmtepompen zijn innovatieve systemen met complexe installatie en intelligente regeling. Om dergelijke projecten te implementeren, is het noodzakelijk om een beroep te doen op professionals om de meest geschikte uitrusting te kiezen in termen van vermogen en prijs en om het economische voordeel van de implementatie te berekenen.