Heizen eines Hauses mit einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Das Heizen eines Hauses mit Luft ist eine Technologie, die Vermittler bei der Wärmeübertragung ausschließt. Mit der Verwendung einer Wärmepumpe erhöht sich der Wirkungsgrad des Systems um das 2-3-fache. Sind solche Systeme jedoch in der Realität des russischen Klimas anwendbar? Heute werden wir über Luftpumpen und das Gerät von Heizsystemen mit ihrer Verwendung sprechen..

Wie es funktioniert und Schwächen

Luftwärmepumpen können sowohl als einfachstes Mittel zur lokalen Heizung als auch als Kern eines Zentralheizungssystems dienen. Ihr Hauptvorteil ist die völlige Unabhängigkeit von anderen Versorgungsunternehmen zu Hause, mit Ausnahme des Stromnetzes. Somit ist die Installation eines Luftheizungssystems in jeder Bauphase und auch nach dessen endgültiger Fertigstellung möglich..

Das Kältemittel erledigt den größten Teil der Arbeit in Wärmepumpen. Diese Substanz hat einen sehr niedrigen Siedepunkt von bis zu -30? С. Während der Verdampfung nimmt die Flüssigkeit Energie auf, während der Kondensation gibt sie sie an die äußere Umgebung ab. Kältemitteldämpfe können nicht auf natürliche Weise kondensieren. Dazu wird ein Kompressor eingeschaltet, der den Druck erhöht und die Temperatur „drückt“. So wird die Außenluft beispielsweise von -5 auf -15 ° C unterkühlt, und das verbleibende Delta von 10 ° C kehrt in Form von Nutzwärme ins Innere des Hauses zurück.

Luft-Luft-Wärmepumpenvorrichtung: 1 – Außenluft; 2 – externer Wärmetauscher; 3 – Außenblock; 4 – Kompressor; 5 – Innengerät; 6 – warme Innenluft; 7 – interner Wärmetauscher; 8 – Thermostatventil

Natürlich ist nicht alles so rosig, wie es die Hersteller von Heizgeräten beschreiben. Die tatsächliche Wirksamkeit des Systems wird durch zwei Faktoren begrenzt:

1. Der Siedepunkt des Kältemittels definiert die Grenze, an der die Wärmepumpe grundsätzlich betriebsfähig ist. Die meisten Geräte können bei Außentemperaturen von -5 bis -15 ° C erzeugen, die teuersten (Zubadan) arbeiten bis zu -25 ° C. In komplexen Heizsystemen auf Basis von Wärmepumpen kann im Außengerät ein zusätzlicher Verdampfer eingesetzt werden.
2. Der Umrechnungsfaktor (COP) definiert das Verhältnis der Wärmeabgabe zur angelegten elektrischen Leistung. Der reale Wert des Koeffizienten ist umgekehrt proportional zur Differenz der Lufttemperaturen innerhalb und außerhalb des Gebäudes. Daher ist bei starkem Frost die Leistung des HP erheblich geringer.

Einsparungen und Umfang der Wärmepumpe

Jede Technologie, die zusätzlich zur verbrauchten Energie zusätzliche Watt Energie gewinnen kann, bedeutet bereits erhebliche Einsparungen. Die einzige Frage betrifft die Kosten der Ausrüstung und die Zeit, für die sie sich bezahlt macht.

Es ist nicht schwer zu berechnen: Nehmen Sie die berechneten Indikatoren für den Wärmeverlust zu Hause, dividieren Sie durch den durchschnittlichen COP-Wert, berücksichtigen Sie die durchschnittliche Temperatur der Außenluft während der Heizperiode und multiplizieren Sie den resultierenden Leistungswert mit den Kosten des Energieträgertyps, der mit einem anderen Heiztyp verwendet werden könnte.

Zu einem Preis von ca. 3500-4000 Rubel pro m² Luftwärmepumpen haben im beheizten Bereich eine Amortisationszeit von etwa 20 bis 30 Jahren, was der doppelten garantierten Lebensdauer der Geräte entspricht. Man muss jedoch immer den stetig steigenden Energiepreis und das Potenzial für die Entwicklung neuer, effizienterer Kältemittel berücksichtigen..

Es gibt jedoch Situationen, in denen die Einsparungen durch die Installation einer Wärmepumpe sofort spürbar sind. Wenn beispielsweise die Kosten für die Lieferung von Erdgas an einen Standort etwa 700 bis 800.000 Rubel betragen, führt der Kauf eines alternativen Heizgeräts buchstäblich zu einer lebenslangen Einsparung ab dem ersten Tag der Nutzung. Es kann argumentiert werden, dass ein Gaskessel erfolgreich durch einen elektrischen ersetzt werden kann, aber die installierte Kapazität des Stadtnetzes reicht nicht immer aus, um die Wärmeverluste des Hauses auszugleichen..

Es ist auch wichtig, den Unterschied zwischen Primär- und Sekundärheizung zu verstehen. Luftwärmepumpen, die für den Betrieb bei positiven Außentemperaturen ausgelegt sind, kosten 2 bis 2,5 Mal weniger, und die Einsparungen und der Komfort durch den Einsatz in der Nebensaison sind spürbar höher als.

Zentral- und Raumheizsysteme

Die Rolle der Luft-Luft-Wärmepumpe in Haushaltsanwendungen kann entweder auf die Beheizung einzelner Räume reduziert werden, wenn es keinen besonderen Sinn gibt, die Hauptheizeinheit anzutreiben, oder auf eine vollständige Umrüstung des Kesselraums. Im letzteren Fall wird der Elektro- oder Gaskessel zu einer Ersatzheizquelle, die der Wärmepumpe hilft, extrem niedrige Temperaturen oder Stromausfälle zu bewältigen..

Die lokale Anwendung der Wärmepumpe scheint vorsichtiger zu sein. Warum ein komplexes Heizsystem umzäunen, wenn lokale Heizgeräte eine flexible Klimaregelung bieten und der Ausfall eines dieser Geräte nicht das gesamte Gebäude kühlt? Es gibt jedoch eine Reihe von Argumenten gegen diesen Ansatz:

1. Es ist sehr schwierig, die erwärmte Luft auf den gewünschten Weg zu lenken. Es bilden sich viele kalte Zonen, und es braucht Zeit, um einen konstant komfortablen thermischen Modus zu erreichen.
2. Der Gesamtwirkungsgrad mehrerer Einheiten ist immer geringer als bei der Installation einer leistungsstärkeren.
3. Zahlreiche Außengeräte beeinträchtigen das Erscheinungsbild der Fassade und die Innenräume stören das Innere des Geländes..
4. Die Dauer der technischen Route, die das Außengerät mit dem Innengerät verbindet, ist begrenzt, was es schwierig macht, Räume in der Mitte eines großen Gebäudes zu heizen.

Eine Zentralheizung, die auf einer Luft-Luft-Wärmepumpe basiert, erfordert die Verlegung eines Netzes von Luftkanälen, was mit einem monolithischen Typ von Decken und Wänden besonders schwierig zu erreichen ist. Ein solches System bietet aber auch Vorteile:

1. Sie haben die vollständige Kontrolle über Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Ihrem Haus.
2. Es besteht die Möglichkeit, Luft zu reinigen und zu desinfizieren.
3. Die vollständige Kontrolle über den Zufluss und die Abluft der Belüftung trägt dazu bei, die mit dem Luftaustausch verbundenen Wärmeverluste zu verringern oder Rekuperatoren zu verwenden.
4. Die Wartung einer Einheit erfordert weniger Zeit, Mühe und Geld.
5. Es ist einfacher, die Arbeit in extremen Modi für eine externe Einheit zu organisieren. Zum Beispiel ist es sinnvoll, die zusätzliche Heizung des Außengeräts bei hohen negativen Temperaturen bis zu einem Brand in der Nähe einzuschalten. Alternativ können Sie ein Luftaufbereitungssystem an einem Bodenwärmetauscher einrichten.

Ist es möglich, es selbst zu tun?

Trotz der technischen Komplexität von Wärmepumpen können sie unabhängig voneinander installiert werden. Genauer gesagt können Sie mit Ihren eigenen Händen alle „schmutzigen Arbeiten“ ausführen: Verlegen von technischen Rohrleitungen und Stromnetzen, Scharnieren von Innen- und Außengeräten. Die Passdokumentation für jeden Wärmepumpentyp enthält umfassende Informationen zu den Bedingungen für die Installation von Blöcken, zur Neigung, zur Länge und zu den zulässigen Kurven technischer Strecken.

Später müssen Sie nur noch einen Spezialisten einladen, der die korrekte Installation des Systems überprüft und die ordnungsgemäße Inbetriebnahme sicherstellt. Diese Arbeiten können nicht von Ihnen selbst ausgeführt werden: Zum Reinigen und Entlüften des Systems sowie zum Befüllen des Kältemittels sind Geräte erforderlich. Im Allgemeinen ist dieser Prozess recht technologisch und komplex.

Es sollte betont werden, dass die Installation solcher Klimaanlagen nicht „von Anfang an“ erfolgt. Eine detaillierte Vorberechnung ist erforderlich, insbesondere ist es erforderlich, die für bestimmte klimatische Bedingungen geeignete Geräteklasse zu bestimmen und ihre ausreichende Leistung zu berechnen. Selbstverständlich erschwert die Fernwärme auf Basis von Wärmepumpen die Planung und Koordination der Arbeiten mit Bauunternehmern noch mehr..

Haltbarkeit und Wartung des Systems

Viele können durch die vom Hersteller angegebene Lebensdauer des Systems von 7 bis 10 Jahren abgeschreckt werden. In der Praxis ist dieser Wert viel höher, nur eine Wärmepumpe kann mit der Zeit an Leistung verlieren..

Dies ist hauptsächlich auf das allmähliche Austreten des Kältemittels in die Außenumgebung und dessen Verunreinigung mit Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zurückzuführen. In diesem Fall wird ein ziemlich einfaches Wartungsverfahren bereitgestellt, das darin besteht, das Kühlmittel zu reinigen und seine Konzentration wieder aufzufüllen.

Mechanischer Verschleiß wie ein Kompressor oder ein Lüfter ist unvermeidlich. Eine gute Wärmepumpe ermöglicht jedoch den modularen Austausch ihrer Bestandteile. Die Lebensdauer der Geräte wird vollständig von den Betriebsbedingungen und der technischen Perfektion des Systems bestimmt. Arbeiten an der Grenze, regelmäßige Vereisung des Außengeräts und andere Verstöße gegen den normalen Betriebsmodus – dies muss von Anfang an ausgeschlossen werden, damit das Gerät Zeit hat, sich vollständig zu amortisieren und gleichzeitig die gewünschte Wärme und den gewünschten Komfort aus dem Gebrauch ins Haus zu bringen.

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