Lors du choix d'une alternative aux systèmes de chauffage standard, il est souhaitable de savoir ce qu'est une pompe à chaleur ? Une telle conception est activement utilisée à l'étranger, en Russie une telle configuration est une nouveauté. Cela est dû au coût élevé de l'équipement et de son installation, ainsi qu'à une connaissance insuffisante de toutes les subtilités et avantages de cet appareil. Pour référence: plus de 90 % des maisons en Norvège et en Suède sont chauffées de cette manière. Considérez les caractéristiques et les caractéristiques de cette conception.
Description
Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur ? Cet appareil est une pompe qui absorbe l'énergie thermique potentiellement faible de l'environnement, la transférant aux systèmes d'alimentation en chaleur à température élevée. Il convient de noter que la plupart des ressources naturelles ont des réserves d'énergie, y compris le gel. Même pendant l'hiver le plus rigoureux, une maison peut être chauffée par l'énergie naturelle.
La modification des appareils envisagés dépend du type de source d'énergie reçue (terre, air, eau). par le plusUn appareil populaire et pratique est une unité géothermique qui transforme l'énergie du sol. De plus, il est parfaitement adapté aux caractéristiques climatiques domestiques. Ceci est assez pertinent pour presque toutes les régions de la Fédération de Russie.
Principe de fonctionnement
Une pompe à chaleur géothermique pour une maison fonctionne selon l'un des trois principes suivants:
- Grâce à un tuyau spécial dans le puits, l'eau souterraine est amenée à la surface. Ils ont un certain régime de température, en passant par l'échangeur, ils transfèrent la chaleur disponible, qui chauffe le logement. Après cela, l'eau revient naturellement (en aval).
- Un récipient contenant de l'antigel est descendu dans le trou du puits à une profondeur de 70 à 100 mètres, dont la température diffère de celle du sol environnant. La pompe à chaleur géothermique accélère le liquide puis le refoule vers l'échangeur thermique. À la suite de ce processus, de la chaleur est libérée.
- Dans cette option, le forage d'un puits n'est pas nécessaire. Il convient de noter que la maison doit être située près du réservoir. La ligne de travail est posée le long du fond de l'étang, à la suite de quoi l'eau est pompée avec une extraction supplémentaire de chaleur. La nuance de cette méthode est la profondeur suffisante du réservoir, qui permettra d'extraire de l'énergie sous la glace jusqu'à 15 mètres cubes d'eau disponible.
Le fonctionnement d'un système géothermique, comme d'autres analogues, permet non seulement de chauffer le secteur résidentiel, mais également de chauffer le garage, la serre et d'autres communications.
Dignité
Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur et à quoi sert-elle est indiqué ci-dessus. Ensuite, regardons les avantages de ce système.
- Haute efficacité. Environ 4 à 6 kilowatts de chaleur proviennent d'un kilowatt de consommables (électricité). C'est un ordre de grandeur plus grand que n'importe quelle chaudière à combustible traditionnelle.
- L'autonomie de l'appareil réside dans le fait que son fonctionnement ne nécessite pas de matière organique. Cela élimine le problème de la pose des communications appropriées.
- Polyvalence. Un ensemble combine des unités d'eau, de chaleur et de refroidissement.
- Niveau de sécurité élevé. Contrairement aux chaudières, qui peuvent exploser ou prendre feu, cette conception ne comprend pas d'éléments qui, s'ils sont chauffés, pourraient provoquer un incendie. De plus, toutes les pièces sont sans danger pour l'environnement et les températures extrêmes.
- La fiabilité de l'unité est garantie par l'automatisation intégrée, qui peut être entretenue par un opérateur sans compétences particulières.
- Longue durée de vie. L'appareil dure de 30 à 50 ans, ce qui est bien supérieur aux systèmes de chauffage standard.
Caractéristiques
Le fonctionnement de la pompe à chaleur est non seulement économique mais aussi pratique. Les faits suivants en témoignent:
- emplacement minimum pour l'aménagement (la sonde est située sous terre, ce qui exclut son endommagement);
- l'environnement n'est pas pollué, ce qui répond à toutes les normes internationales;
- pas de spéciall'autorisation d'installer cet équipement, ce qui simplifie grandement le processus de paperasserie tout au long de la phase de construction;
- La construction porte ses fruits en quelques années.
Exploitation et maintenance
Le fonctionnement d'une pompe à chaleur pour la maison est identique au fonctionnement d'un réfrigérateur connu de tous. La différence est qu'au lieu de froid, l'appareil produit de la chaleur. Le fréon est la substance active de ce système. C'est un gaz liquide qui a un point d'ébullition bas. En s'évaporant, il prend de la chaleur, la restituant dans le processus de condensation. Pour assurer un bon fonctionnement, les dimensions de l'accessoire ne doivent pas dépasser les dimensions d'un lave-linge automatique standard.
Pompe à chaleur - principe du circuit interne:
- le système de travail est dans l'eau ou sous terre;
- le schéma de conception comprend un échangeur collecteur et des canalisations de raccordement avec interaction interne avec alimentation par le sol ou l'eau;
- le système comprend des dispositifs de communication configurés pour la configuration générale;
- il est possible de contrôler le système en contrôlant le processus via un ordinateur personnel ou une tablette (smartphone).
- l'unité de refroidissement est conçue pour l'emplacement central et local des systèmes de refroidissement;
- il y a une unité de pompe supplémentaire responsable du chauffage par le sol.
Nuances de conception
Le système de pompe à chaleur assure une répartition uniforme de la chaleur sur toute la surface. Aucune zone de surchauffe n'est observée,la température maximale du liquide de refroidissement ne dépasse généralement pas 33 degrés. Les statistiques montrent que cela représente 2 à 3 % de moins en termes d'économies par rapport aux radiateurs de type standard.
Structurellement, ce type de chauffage est divisé en deux variétés: les systèmes bivalents et monovalents. Les deux configurations comprennent un collecteur d'échange de chaleur et des radiateurs avec des tuyaux de raccordement. Des raccords avec joints et robinets y sont également connectés.
Chauffage
Il est plus pertinent de chauffer une maison avec une pompe à chaleur dans les régions au climat rigoureux en utilisant une conception bivalente. Grâce à la deuxième source de chaleur, la plage de températures fournies est étendue, ce qui permet d'atteindre des températures allant jusqu'à 20 degrés Celsius.
Il convient de noter que la puissance lors de l'installation d'une pompe à chaleur est limitée à 75-80% de l'effet possible. Les paramètres manquants sont compensés par une source de chaleur supplémentaire. Dans le même temps, les différences de performances sont insignifiantes. Si nous nous concentrons sur le chauffage à part entière avec un système géothermique, il est possible de connecter un chauffe-eau électrique au système, qui fonctionnera normalement si la température ambiante ne descend pas en dessous de 20 degrés en dessous de zéro.
Comparaison avec des sources alternatives
L'installation d'une pompe à chaleur est pertinente dans les régions où il n'y a pas de gazoduc mondial, et il n'est pas toujours rentable et pratique d'acheter une source de chaleur en bouteille. Comparé au bois et au charbon, le système en question est beaucoup plus efficace et nenécessite des coûts de main-d'œuvre importants.
Autres avantages:
- la chaudière à réfrigérant liquide nécessite une quantité importante de matière première et une pièce spéciale, ce qui est inapproprié pour les petites maisons de campagne;
- le chauffage électrique est nettement plus cher;
- les équipements à gaz sont également coûteux et nécessitent toutes sortes de permis et de règles d'installation.
Malgré le fait que l'installation d'une pompe à chaleur coûte plus cher que l'installation d'équipements au gaz, l'énergie de l'environnement ne nécessite pas de mensualité par la suite. L'effet économique se manifestera dans quelques mois seulement.
Remboursement
En valeur numérique, la performance de l'agrégat en question n'est pas si facile à calculer. Cette information dépend du coût initial de l'unité et de ses conditions de fonctionnement. Dans tous les cas, la quantité d'énergie consommée par l'appareil spécifié est 3 à 4 fois inférieure à celle des systèmes de chauffage alternatifs.
L'efficacité maximale est atteinte lorsque les règles suivantes sont respectées:
- La pièce chauffée doit être isolée à un paramètre de perte d'au moins 100 W/m². m. Cette relation est un facteur déterminant dans la rentabilité de l'installation d'une pompe à chaleur.
- L'équipement en question doit être connecté à des sources de chauffage à basse température. La plage thermique de ces fournisseurs devrait varier entre 30 et 40 degrés Celsius (sols chauds, convecteurs, climatiseurs, etc.).
Installation et maintenance
L'échangeur de chaleur de l'ensemble du système est le nœud le plus "durable". Lors de l'installation, des erreurs sont souvent commises en termes de sous-estimation des diamètres de travail des tuyaux. Si vous supprimez les économies de matériaux, il est souhaitable d'utiliser des lignes et des connecteurs en polyéthylène qui tolèrent bien les fluctuations thermiques. L'utilisation de polypropylène est fortement déconseillée.
Connectez toutes les parties du pipeline avec des éléments qui répondent aux exigences des règles d'installation souterraine et de fiabilité. Dans ce cas, vous ne devez pas utiliser de raccords à compression bon marché qui fuient après plusieurs mois de fonctionnement. La meilleure option est d'utiliser le soudage par électrofusion.
Il est important d'utiliser correctement les joints pour puits, qui permettent d'assurer un contact maximal de la sonde thermique avec le sol. Pour ce faire, les nids préparés dans le sol sont remplis d'une composition dont les caractéristiques de conduction thermique ne sont pas inférieures à celles du sol lui-même. Il peut s'agir de sable avec une petite inclusion de ciment ou de béton. La pierre concassée et les solutions similaires avec des composants pointus sont à exclure.
Erreurs typiques
Pour comprendre ce qu'est une pompe à chaleur, vous devez vous souvenir des erreurs typiques commises par les utilisateurs lors de l'installation de cet appareil.
Cela fait référence à:
- Longueur insuffisante des tuyaux conducteurs du circuit primaire. Ceci est lourd de gel du réfrigérant, le problème est corrigé en réacheminant la canalisation ou en équipant un circuit supplémentaire.
- Diminuerdiamètre des éléments conjugués. En conséquence, la puissance de l'ensemble du système est réduite, ce qui nécessite la remise en place de l'échangeur de chaleur.
- Le placement le plus près possible des fils du circuit entraîne le gel du liquide dans le système. Un contournement supplémentaire ou un réaménagement de la structure existante sera nécessaire.
- Utilisation de raccords à compression et de pièces en polypropylène. Le réfrigérant dans le système gèle, sa fuite est observée au niveau des jonctions. Le moyen de sortir de la situation est de démonter l'objet et de le poser selon un nouveau projet.
Résumer
Sur la base des informations ci-dessus, la pompe à chaleur sera une bonne alternative économique aux méthodes de chauffage traditionnelles. L'installation de tels équipements, en plus des avantages indiqués, garantit au propriétaire l'indépendance vis-à-vis des facteurs externes (interruptions de l'alimentation en gaz ou en électricité). De plus, l'énergie naturelle est gratuite et disponible en quantité illimitée.
