Pompa panas: kita menghangatkan diri dalam cuaca dingin

Apa alasan yang mencegah kita menggunakan limbah panas untuk memanaskan rumah? Menggunakan contoh pompa panas, yang tersebar luas di dunia, kesulitan penerapannya di negara-negara CIS dipertimbangkan.

Untuk memastikan bahwa pompa panas ada dan bekerja secara efektif, Anda tidak perlu pergi jauh. Cukup mengunjungi dapur dan melihat kulkas. Suhu di bawah nol berkuasa di dalam, dan panggangan penukar panas panas di bagian belakang menandakan keberhasilan ekstraksi panas dari produk Anda.

Pompa panas sering disebut sebagai lemari es terbalik. Analogi ini tidak sepenuhnya akurat. Prinsip fisik pengoperasian lemari es dan pompa panas adalah identik, keduanya hanya berbeda dalam desain dan tujuan: lemari es mengeluarkan panas dari volume tertutup, "membuangnya" ke lingkungan. Sebaliknya, pompa panas mengekstraksi panas bersuhu rendah dari luar, lingkungan terbuka, akhirnya memberikannya ke volume ruangan yang tertutup.

Prinsip pengoperasian mesin panas sudah dibuktikan pada paruh pertama abad ke-19, tetapi lemari es lebih beruntung: kebutuhan untuk menyimpan makanan ternyata menjadi masalah yang lebih mendesak daripada memanaskan rumah, terutama karena tidak ada masalah dengan bahan bakar. pada masa itu untuk pemanasan.

Untuk pertama kalinya, minat pada pompa panas muncul di Eropa pascaperang, ketika kehancuran dan kurangnya kebutuhan dasar memaksa pencarian cara pemanasan rumah yang tidak standar. Tetapi dorongan paling kuat untuk peningkatan pompa panas adalah krisis energi tahun 1970-an. Kenaikan tajam dalam harga sumber daya energi telah membuat penggunaan pembawa panas suhu rendah menguntungkan secara ekonomi: air di reservoir, panas bumi, air limbah panas dari kota.

Pada saat itu, industri telah mengembangkan dan memproduksi sistem yang andal dan ramah lingkungan untuk berbagai aplikasi: mulai dari daya rendah untuk pondok individu hingga sistem pemanas yang kuat untuk kompleks bangunan.

Pompa panas yang beroperasi dengan berbagai macam media (udara, air, tanah) dengan kontrol pompa otomatis dan sistem manajemen kini tersedia di pasaran. Tetapi teknologi paling modern tidak akan memberikan hasil yang diinginkan jika terjadi kesalahan saat memilih daya pompa panas atau saat memasang sistem pemanas.

Untuk melakukan ini, Anda perlu mengarahkan diri Anda pada beberapa karakteristik utama yang menentukan pengoperasian pompa panas yang efisien. Yang paling penting dari mereka adalah "koefisien pemanasan", mis. rasio jumlah energi panas yang dihasilkan dengan energi listrik yang dikonsumsi. Untuk sistem modern, berkisar antara 3,5 hingga 4.

Dan di sini nuansanya dimulai.Pabrikan menunjukkan nilai ini untuk mode operasi pompa kalor yang paling disukai, mis. untuk perbedaan suhu minimum antara media pemanas eksternal dan sirkuit pemanas. Misalnya, pada suhu eksternal 10 derajat Celcius (tanah pada kedalaman 150 m) dan suhu sirkuit pemanas 40 derajat (lantai hangat), koefisiennya benar-benar sekitar 4. Tapi sudah pada 60 derajat. turun menjadi 2, dan pada 80 derajat sama dengan 1. V Dalam hal ini lebih mudah dan lebih murah menggunakan pemanas atau ketel listrik konvensional.

Masalah utama kedua adalah perhitungan kolektor (rangkaian ekstraksi panas) pompa panas Tergantung pada komposisi tanah, ekstraksi panas bervariasi dari 10 W / m untuk pipa pasir hingga 35 W / m untuk tanah lempung basah. Ini dalam hal penempatan kolektor secara horizontal. Untuk reservoir vertikal, komposisi geologis lapisan perlu diketahui, karena perlu untuk mengebor sumur dalam (lebih dari 100 m) atau sistem sumur sedalam puluhan meter.

Oleh karena itu kesimpulannya: tidak mungkin dilakukan tanpa partisipasi organisasi atau perusahaan khusus yang akan melakukan studi, membuat proyek, dan menentukan komposisi sistem pemanas. Pengumpul horizontal tidak memerlukan pengeboran, tetapi pemasangan ratusan meter pipa melibatkan penggalian parit dalam jumlah yang sama hingga kedalaman 2,5 meter, sehingga area Anda yang terpelihara dengan baik akan terlihat seperti lokasi bom saat pekerjaan selesai.

Pemasangan tangki vertikal akan membutuhkan pengeboran hingga kedalaman lebih dari 10 meter, dan ini, selain pekerjaan penelitian dan desain, terkait dengan perolehan izin dari berbagai organisasi.Saat ini, lapisan tanah bawah tanah adalah milik negara, dan itu, di hadapan pejabat, dapat menjadi kendala yang lebih serius daripada harga peralatan dan pekerjaan pengenalan pompa panas.

Terakhir, perkiraan biaya pompa panas dengan pengoperasiannya. Untuk vila dengan luas pemanas 200 m2, diperlukan pompa panas dengan kapasitas energi panas sekitar 18 kWh. Pipa pengumpul akan memiliki panjang sekitar 400 meter dengan tingkat penghilangan panas yang optimis sebesar 50 W/m. Peralatan dengan kapasitas seperti itu dari perusahaan Jerman terkemuka harganya sekitar 6.000-7.000 euro, tergantung konfigurasinya. Pekerjaan pengeboran atau penggalian - dalam 3000 euro. Tambahkan proyek, persetujuan dan dapatkan jumlah 10.000 Ini adalah kriteria untuk menilai apakah layak bagi penduduk biasa untuk memasang pompa panas hari ini dan kapan akan terbayar.

Untuk organisasi dan perusahaan yang membangun tempat baru, sekarang dimungkinkan untuk menyediakan pemanas dengan pompa panas. Biaya tersebut, dengan latar belakang kenaikan tarif energi yang berkelanjutan, dapat dipulihkan dalam 3-5 tahun. Tetapi untuk populasi yang negara telah menetapkan tarif preferensial atau biaya energi bersubsidi, penggunaan pompa panas akan menjadi tidak menguntungkan untuk waktu yang lama.