Tepelné čerpadlo určené k ohřevu chladicí kapaliny v důsledku tepelné energie podzemní vody nebo vody v nádrži se nazývá tepelné čerpadlo "voda-voda". Čerpadla tohoto typu jsou orientována na přenos tepla z kapalného média (podzemní vody) na kapalné médium (chladivo).
Tepelné čerpadlo voda-voda může být dvou typů:
- Horizontální , určené pro použití tepla na dně vodní vrstvy v přilehlé nádrži. V tomto případě je výměník tepla uložen v kroužcích na dně nádrže .
- Vertikální , určené pro využití tepelné energie podzemní vody a umístění tepelného výměníku vertikálně ve studni
Charakteristiky výběru tepla ze zásobníku
Hlavním rysem nádrží je přítomnost nemrzlé vrstvy, která se nachází v těsné blízkosti dna. Jeho hloubka závisí na geografické poloze nádrže a ve většině naší země je průměrně 2 metry. V severních oblastech je hloubka zamrznutí rybníků více, v jižních regionech je to naopak méně.
Výměník tepla tepelného čerpadla je umístěn přímo na dno a upevněn pomocí nákladu. Aby se zamezilo zaplavení jednoho běžícího metru tepelného výměníku, je zpravidla zapotřebí přibližně 5 kg
.
Teplota vody v nádrži v zimě je 8 - 10 ° C a během silných mrazů může být snížena na 4 ° C. Výpočet se odhaduje, že při této teplotě lze získat vodu z jednoho metru výměníku tepla přibližně za tuto teplotu.30 W tepelný výkon. Pomocí horizontálního výměníku tepla o délce 200 m je tedy možno dosáhnout tepelného výkonu 6 kW, což je dostačující pro vytápění domu s průměrnou úrovní tepelných ztrát 60 m2.
Existuje mnoho nebo málo?
- K racionálnímu využívání tepelné energie
- Tepelné čerpadlo využívající energii podzemní vody
- Co je třeba mít na paměti při volbě vodního čerpadla na vodu
K racionálnímu využívání tepelné energie
Tepelná čerpadla jsou účinná pouze při vytápění dobře izolovaných budov s minimální ztrátou tepla. Ještě větší efekt lze dosáhnout s umístěním oken domu na jih, stejně jako s instalací ventilačního systému s předběžným ohřevem čerstvého vzduchu na úkor tepla odváděného z prostoru vzduchu.
Má se za to, že nemá smysl sbírat teplo v kapce a "pumpovat" ze studené vody, pak jej použít k ohřevu prostředí.
Pokud kvalitativně provedená tepelná izolace konstrukce pro její vytápění vyžaduje mnohem nižší tepelný výkon. Z tohoto důvodu, že v pasu tepelných čerpadel, například výkon 5kW, se říká, že je určen pro vytápění domů o ploše 50 až 150 m2. V tomto případě se první číslo (50 m2) vztahuje na obvyklou strukturu, například s cihlovými stěnami a dvojitými okny.
Hodnota 150 m2 platí pro budovy a stavby postavené podle moderních stavebTechnologie využívající nové tepelně izolační materiály, jako jsou kamenné vlny nebo tepelně izolační desky na bázi vytlačovacího pěnového polystyrenu, izolace podkladu, všechny překrytí a instalace dvojitě zasklených oken s dvojitým zasklením.
Tepelné čerpadlo využívající energii podzemní vody
Teplota podzemní vody je vždy konstantní a činí 8-10 C, což zajišťuje efektivnější provoz tepelných čerpadel (ve srovnání s tepelnou energií nádrží).
Pro využití tepelné energie podzemních vod jsou vrtány dvě studny. Z první studny se provádí výtok vody a její průchod výměníkem tepla, následovaný odvodem do druhé štěrbiny ve směru pohybu podzemní vody. Správné umístění studní nad a pod proudem podzemních vod zabraňuje stagnaci vody: situace, kdy studna neakceptuje drenážní vodu.
Všechny potrubní systémy položené na povrchu musí být bezpečně chráněny proti zamrznutí. V tomto případě je potrubí položeno se sklonem směrem k otočnému otvoru a odtokové potrubí v něm by mělo být sníženo pod hladinu podzemní vody. Jamky by měly být od sebe vzdáleny nejméně 5 metrů. Ještě lepší, pokud je vzdálenost mezi nimi 10 nebo 20 metrů.
Pro výrobu o výkonu 5 kW je nutné čerpat 1,5-2 m3 vody za hodinu při průměrné teplotě 3–4 stupně.
Náklady na vrtné studny, zejména v případě hlubokého výskytu vodonosných vrstev, se však mohou stát vážnou překážkou.na cestě k instalaci tepelného čerpadla. V zásadě lze omezit již existující studnu, například určenou pro zásobování vodou.
V tomto případě se používá současně jako vrták a nepřetržitý vrt. Čerpadlo je umístěno v jeho horní části a voda přicházející ze systému přechází do dna studny. Bude však účinný pouze při stálém krmení, které zajistí stejnou teplotu vody. Pokud to není možné, může dojít k přeplnění studny.
Níže je uveden diagram zapojení tepelného čerpadla s použitím jedné studny.
Od teorie k praxi
Tepelná čerpadla jsou široce používána pro vytápění obytných budov v evropských zemích, kde nedostatek energie vedl k hledání alternativních zdrojů tepla mnohem dříve, než tomu bylo u nás.
Kromě toho jsou vodní a vodní čerpadla považována za nejslibnější a nejúčinnější zařízení pro tepelnou techniku. Téměř všichni známí výrobci tepelných zařízení dnes nabízejí spotřebitelům různé modely tepelných čerpadel s vysokými výkonovými charakteristikami a dlouhou životností.
Charakteristickým rysem tepelných čerpadel typu voda-voda je ochrana proti korozi, systémům filtrace vody, jakož i stabilita zařízení vůči různým faktorům prostředí, včetně zpětného zmrazování.
Co je třeba mít na paměti při volbě vodního čerpadla na vodu
Tepelné čerpadlo voda-vodabude účinný pouze tehdy, pokud budou splněny všechny požadavky na studnu, takže je nepravděpodobné, že by bez konzultace s příslušným odborným hydrogeologem bylo možné posoudit skutečnou situaci s umístěním a pohybem podzemních vod.
Pokud je teplota vody ve studni vyšší než 13, je vysoká pravděpodobnost vysokého obsahu vody ve vodě železa a manganu, což může vést ke zrychlené korozi a rychlému selhání zařízení. V tomto případě je nutné provést řadu opatření zaměřených na dodatečnou ochranu proti korozi.
Pokud jsou všechna opatření prováděna správně a studny poskytují nepřetržitý oběh vody, spolehlivý a pohodlný systém vytápění, navržený pro dlouhé roky volného tepla v zimě a chlazení domu v létě, se stane skutečnou odměnou pro spotřebitele.
Rubrika: TopeníTechnická čerpadla
\ t
