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Comment faire une pompe à chaleur pour chauffer la maison avec vos mains: principe de fonctionnement et schémas


Ces dernières années, la technologie de production de pompes à chaleur s’est considérablement améliorée. Les premières options ne pourraient répondre que partiellement au besoin d'énergie thermique. Les variétés modernes sont plus efficaces et peuvent être utilisées pour les systèmes de chauffage.

C'est pourquoi de nombreux propriétaires tentent de monter une pompe à chaleur de leurs propres mains.

Caractéristiques fonctionnelles et classification

Le terme pompe à chaleur désigne un ensemble d'équipements spécifiques. La fonction principale de cet équipement est la collecte de l'énergie thermique et son transport vers le consommateur. La source de cette énergie peut être n’importe quel corps ou milieu ayant une température de + 1º ou plus.

Dans notre environnement, les sources de chaleur à basse température sont plus que suffisantes. Il s'agit des déchets industriels des entreprises, des centrales thermiques et nucléaires, des eaux usées, etc. Pour le fonctionnement des pompes à chaleur dans le domaine du chauffage domestique, trois sources naturelles se régénérant indépendamment sont nécessaires: l'air, l'eau, le sol.

Les trois fournisseurs d’énergie potentiels énumérés sont directement liés à l’énergie du soleil, qui, grâce au chauffage, entraîne l’air avec le vent et transfère de l’énergie thermique à la terre. Le choix de la source est le critère principal selon lequel les systèmes de pompes à chaleur sont classés.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur repose sur la capacité des corps ou des fluides à transférer de l'énergie thermique à un autre corps ou à un autre fluide. Les destinataires et les fournisseurs d'énergie dans les systèmes de pompe à chaleur travaillent généralement par paires. Vous devez donc distinguer les types de pompes à chaleur suivants:

  • L'air c'est de l'eau.
  • Le sol est de l'eau.
  • L'eau c'est l'air.
  • L'eau c'est de l'eau.
  • Le sol est de l'air.
  • L'eau c'est de l'eau.

Dans ce cas, le premier mot détermine le type de support dans lequel le système prend de la chaleur à basse température. La seconde indique le type de support sur lequel cette énergie thermique est transférée. Ainsi, dans les pompes à chaleur, l’eau est de l’eau, la chaleur provient de l’eau et le liquide est utilisé comme caloporteur.

Les pompes à chaleur modernes utilisent trois sources principales d’énergie thermique. Ceci - le sol, l'eau et l'air. La plus simple de ces options est une pompe à chaleur à air. La popularité de tels systèmes est due à leur conception plutôt simple et à leur facilité d'installation.

Cependant, malgré cette popularité, ces variétés ont une productivité plutôt faible. De plus, l'efficacité est instable et dépend des fluctuations saisonnières de la température. Avec la baisse de la température, leurs performances diminuent considérablement. De telles variantes de pompes à chaleur peuvent être considérées comme un complément à la principale source d’énergie thermique existante.

Les options d'équipement qui utilisent la chaleur du sol sont considérées comme plus efficaces. Le sol reçoit et accumule de l’énergie thermique non seulement du Soleil, il est constamment chauffé par l’énergie du noyau de la Terre. En d’autres termes, le sol est une sorte d’accumulateur de chaleur dont la capacité est pratiquement illimitée. De plus, la température du sol, en particulier à une certaine profondeur, est constante et varie dans des limites insignifiantes.

Portée de l'énergie générée par les pompes à chaleur:

La constance de la température source est un facteur important dans le fonctionnement stable et efficace de ce type d’équipement. Des caractéristiques similaires ont des systèmes dans lesquels le milieu aquatique est la principale source d’énergie thermique. Le collecteur de telles pompes est situé soit dans le puits, soit dans l'aquifère, soit dans un réservoir.

La température annuelle moyenne de sources telles que le sol et l’eau varie de + 7 ° C à + 12 ° C. Cette température est tout à fait suffisante pour assurer le fonctionnement efficace du système.

Éléments de conception de base des pompes à chaleur

Pour que l’installation reçoive de l’énergie afin de fonctionner selon les principes de fonctionnement de la pompe à chaleur, sa conception doit comporter 4 unités principales, à savoir:

  • Compresseur.
  • Évaporateur
  • Condenseur
  • Papillon.

Le compresseur est un élément important de la conception de la pompe à chaleur. Sa fonction principale est d'augmenter la pression et la température des vapeurs résultant de l'ébullition du réfrigérant. Les compresseurs Scroll modernes sont notamment utilisés pour les équipements de CVC et les pompes à chaleur.

Ces compresseurs sont conçus pour fonctionner à des températures inférieures à zéro. Contrairement aux autres modèles, les compresseurs Scroll produisent peu de bruit et fonctionnent à la fois à des températures d'ébullition basses et à des températures de condensation élevées. L'avantage incontestable est leur taille compacte et leur faible poids spécifique.

L’évaporateur en tant qu’élément structurel est un conteneur dans lequel se produit la conversion du réfrigérant liquide en vapeur. Le fluide frigorigène, circulant dans un circuit fermé, traverse l'évaporateur. Dans celui-ci, le réfrigérant est chauffé et transformé en vapeur. La vapeur résultante sous basse pression est dirigée vers le compresseur.

Dans un compresseur, les vapeurs de réfrigérant sont soumises à une pression et leur température augmente. Le compresseur pompe la vapeur chauffée sous haute pression vers le condenseur.

L'élément structurel suivant du système est un condensateur. Sa fonction est réduite au retour d'énergie thermique au circuit interne du système de chauffage. Les échantillons de série fabriqués par les entreprises industrielles sont équipés d'échangeurs de chaleur à plaques. Le matériau principal de ces condensateurs est l'acier allié ou le cuivre.

Robinetterie thermostatique d'une pompe à chaleur

Une vanne thermostatique, ou autre type étrangleur, est installée au début de la partie du circuit hydraulique où le fluide de circulation à haute pression est converti en un fluide à basse pression. Plus précisément, un papillon associé à un compresseur divise le circuit de pompe à chaleur en deux parties: l’une avec les paramètres de pression élevés, l’autre avec les paramètres bas.

Lors du passage dans un papillon des gaz d’expansion, le liquide circulant dans un circuit fermé s’évapore partiellement, ce qui fait que la pression chute avec la température. Puis entre dans l'échangeur de chaleur, communiquant avec l'environnement. Il capte l'énergie du support et la renvoie au système.

À l'aide du papillon des gaz, le débit de réfrigérant est contrôlé vers l'évaporateur. Lors du choix d'une vanne, les paramètres du système doivent être pris en compte. La vanne doit respecter ces paramètres.

Sélectionnez le type de pompe à chaleur

L'indicateur principal de ce système de chauffage est la puissance. L’électricité dépendra en premier lieu des coûts financiers liés à l’achat d’équipement et du choix de l’une ou l’autre source de chaleur à basse température. Plus la capacité du système de pompe à chaleur est élevée, plus le coût des composants est élevé.

Tout d’abord, il s’agit de la puissance du compresseur, de la profondeur des puits pour les sondes géothermiques ou de la surface pouvant accueillir le réservoir horizontal. Des calculs thermodynamiques corrects sont une sorte de garantie que le système fonctionnera efficacement.

Tout d'abord, vous devez étudier la zone prévue pour l'installation de la pompe. La condition idéale est la présence d'un réservoir sur ce site. L'utilisation de l'option type eau à eau réduira considérablement la quantité de terrassement. L'utilisation de la chaleur de la Terre, au contraire, implique un grand nombre de travaux liés à l'excavation. Les systèmes qui utilisent le milieu aquatique comme source de chaleur à faible teneur sont considérés comme les plus efficaces.

Utilisez l'énergie thermique du sol de deux manières. La première consiste à forer des puits d’un diamètre de 100 à 168 mm. La profondeur de tels puits, en fonction des paramètres du système, peut atteindre 100 m ou plus. Des sondes spéciales sont placées dans ces puits. La deuxième méthode utilise un collecteur de tuyaux. Un tel collecteur est situé sous terre dans un plan horizontal. Pour cette option, vous avez besoin d'une surface suffisamment grande.

Pour la pose du capteur, les zones avec sol humide sont considérées comme idéales. Naturellement, le forage de puits coûtera plus cher que l’emplacement horizontal du réservoir. Cependant, tous les sites ne disposent pas d'espace libre. Pour un kW de puissance de pompe à chaleur, vous avez besoin de 30 à 50 m² de surface.

Dans le cas de la présence d'un horizon d'eau souterraine sur le site, les échangeurs de chaleur peuvent être disposés dans deux puits situés à une distance d'environ 15 m l'un de l'autre. Le choix de l'énergie thermique dans de tels systèmes en pompant les eaux souterraines en boucle fermée, dont certaines parties sont situées dans des puits. Un tel système nécessite l'installation d'un filtre et le nettoyage périodique de l'échangeur thermique.

Le système de pompe à chaleur le plus simple et le moins cher est basé sur l'extraction de l'énergie thermique de l'air. Une fois qu’il est devenu la base du dispositif des réfrigérateurs, plus tard, conformément à ses principes, les climatiseurs ont été développés.

Évaluation de l'efficacité des pompes à chaleur

L'efficacité des différents types d'équipement varie. Les indicateurs les plus bas indiquent que les pompes utilisent l’air. De plus, ces chiffres dépendent directement des conditions météorologiques.

Les variétés de pompes à chaleur pour eaux souterraines ont des performances stables. Le coefficient d'efficacité de ces systèmes varie de 2,8 à 3,3. Les systèmes les plus efficaces sont l'eau-à-eau. Cela est dû principalement à la stabilité de la température de la source.

Il convient de noter que plus le collecteur de la pompe est situé en profondeur dans le réservoir, plus la température sera stable. Pour obtenir une puissance système de 10 kW, vous avez besoin d'environ 300 mètres de pipeline.

Le paramètre principal caractérisant l'efficacité de la pompe à chaleur est considéré comme son coefficient de conversion. Plus le facteur de conversion est élevé, plus la pompe à chaleur est considérée comme efficace.

Pompe à chaleur à montage automatique

Connaissant le schéma d'action et le dispositif de la pompe à chaleur, il est tout à fait possible d'assembler et d'assembler un tel système par vous-même. Avant de commencer à travailler, il est nécessaire de calculer tous les paramètres de base du futur système. Pour calculer les paramètres de la future pompe, vous pouvez utiliser le logiciel conçu pour optimiser les systèmes de refroidissement.

La solution la plus facile à construire est le système air-eau. Il ne nécessite pas de travail complexe sur le dispositif du circuit externe, inhérent aux variétés de pompes à chaleur pour l’eau et le sol. Deux canaux seulement seront nécessaires pour l’installation, l’un étant alimenté en air, le second servant à l’évacuation de la masse.

En plus du ventilateur, vous devez acquérir un compresseur de la puissance requise. Pour une telle unité est un compresseur tout à fait approprié, qui sont équipés de systèmes split traditionnels. Il n'est pas nécessaire d'acheter une nouvelle unité. Vous pouvez le retirer de l'ancien équipement. Il est conseillé d'utiliser une version en spirale. Ces options de compresseur, en plus de posséder une efficacité suffisante, créent une pression élevée, ce qui augmente la température.

Pour construire un condensateur, il vous faut un réservoir et un tuyau en cuivre. De la pipe est une bobine. Pour sa fabrication en utilisant n'importe quel corps cylindrique du diamètre souhaité. Ayant enroulé un tuyau de cuivre dessus, vous pouvez facilement et rapidement fabriquer cet élément structurel.

La bobine Ready est montée dans une prédécoupe de moitié. Pour la fabrication de conteneurs, il est préférable d'utiliser des matériaux résistant aux processus de corrosion. Après avoir placé une bobine dedans, les moitiés du réservoir sont soudées.

La surface de la bobine est calculée à l'aide de la formule suivante:

MT / 0.8 RT

  • La MT est la puissance de l'énergie thermique produite par le système.
  • 0,8 - le coefficient de conductivité thermique dans l'interaction de l'eau avec le matériau de la bobine.
  • RT - la différence de température de l'eau à l'entrée et à la sortie.

En choisissant un tuyau en cuivre pour l'autoproduction de la bobine, vous devez faire attention à l'épaisseur des murs. Il doit être d'au moins 1 mm. Sinon, lors de l’enroulement, le tuyau sera déformé. Le tuyau à travers lequel l'entrée de réfrigérant est situé au sommet du réservoir.

L'évaporateur de la pompe à chaleur peut être fabriqué en deux versions: sous la forme d'un réservoir avec un serpentin et sous la forme d'un tuyau dans un tuyau. La température du liquide dans l'évaporateur étant faible, la capacité peut être constituée d'un cylindre en plastique. Dans ce conteneur est placé le circuit, qui est fait de tuyau de cuivre.

Contrairement au condenseur, le serpentin du serpentin de l'évaporateur doit correspondre au diamètre et à la hauteur du récipient sélectionné. La deuxième variante de l'évaporateur: un tuyau dans le tuyau. Dans ce mode de réalisation, le tuyau de réfrigérant est placé dans un tuyau en plastique d'un diamètre plus grand, à travers lequel l'eau circule. La longueur d'un tel tuyau dépend de la puissance prévue de la pompe. Cela peut aller de 25 à 40 mètres. Ce tube est enroulé dans une spirale.

La vanne thermostatique fait référence aux vannes d’arrêt et de commande. Une aiguille est utilisée comme élément de verrouillage dans la chambre d'expansion. La position de la vanne est déterminée par la température dans l'évaporateur. Ceci est un élément important du système a une structure assez complexe. Il comprend:

  • Thermocouple
  • Ouverture.
  • Tube capillaire.
  • Thermoball.

Ces éléments peuvent devenir inutilisables à haute température. Par conséquent, lors des travaux sur le système de soudage, la vanne doit être isolée avec un chiffon en amiante. La vanne de régulation doit correspondre à la capacité de l'évaporateur.

Après les travaux de fabrication des principales pièces structurelles, le moment crucial est venu d’assembler l’ensemble de la structure en une seule unité. L'étape la plus cruciale est le processus de pompage de réfrigérant ou de réfrigérant dans le système. La réalisation indépendante d'une telle opération est difficilement envisageable pour un simple citoyen de la rue. Il faudra faire appel à des professionnels de la réparation et de la maintenance des équipements climatiques.

En règle générale, les travailleurs de cette zone disposent du matériel nécessaire. En plus de charger le réfrigérant, ils peuvent tester le fonctionnement du système. L'injection d'auto-réfrigérant peut non seulement entraîner une rupture structurelle, mais aussi des blessures graves. En outre, pour démarrer le système, vous avez également besoin d'un équipement spécial.

Lors du démarrage du système, une charge maximale au démarrage est atteinte, soit 40 A. Par conséquent, il est impossible de démarrer le système sans relais de démarrage. Après le premier démarrage, il est nécessaire de régler la vanne et la pression du réfrigérant.

Le choix du réfrigérant doit être pris au sérieux. Après tout, cette substance est essentiellement considérée comme le principal «vecteur» d’énergie thermique utile. Les fréons sont les plus populaires des frigorigènes modernes existants. Ce sont des dérivés de composés hydrocarbonés dans lesquels une partie des atomes de carbone est remplacée par d'autres éléments.

À la suite de ce travail, un système en boucle fermée a été obtenu. Le réfrigérant y circulera, assurant la sélection et le transfert de l’énergie thermique de l’évaporateur au condenseur. Lors du raccordement des pompes à chaleur au système d'alimentation en chaleur de la maison, il convient de prendre en compte le fait que la température de l'eau sortant du condenseur ne dépasse pas 50 - 60 degrés.

En raison de la faible température de l’énergie thermique générée par la pompe à chaleur, il est nécessaire de choisir des appareils de chauffage spécialisés en tant que consommateur de chaleur. Il peut s’agir d’un plancher chaud ou de radiateurs à faible inertie en aluminium ou en acier avec une grande zone de rayonnement. Les versions auto-fabriquées de pompes à chaleur sont les plus appropriées à considérer comme un équipement auxiliaire qui soutient et complète le travail de la source principale.

Chaque année, la conception des pompes à chaleur s’améliore. Dans les modèles industriels à usage résidentiel, des surfaces de transfert de chaleur plus efficaces sont utilisées. En conséquence, les performances du système augmentent constamment.

La composante environnementale est un facteur important qui stimule le développement d'une telle technologie pour la production d'énergie thermique. De tels systèmes, en plus d'être assez efficaces, ne polluent pas l'environnement. L'absence de flamme nue rend le travail absolument sûr.

Vidéo utile sur le sujet

Comment fabriquer la pompe à chaleur maison la plus simple avec un échangeur de chaleur en tuyau PEX:

Les pompes à chaleur sont utilisées depuis longtemps comme systèmes de chauffage alternatifs. Ces systèmes sont fiables, ont une longue durée de vie et sont avant tout écologiques. Ils commencent sérieusement à être considérés comme la prochaine étape dans le développement de systèmes de chauffage efficaces et sûrs.

Comment fabriquer une pompe à chaleur géothermique à partir d'un climatiseur

Tout propriétaire d'une maison privée cherche à minimiser les coûts de chauffage de la maison. À cet égard, les pompes à chaleur sont nettement plus rentables que les autres options de chauffage. Elles fournissent de 2,5 à 4,5 kW de chaleur par kilowatt d'électricité consommé. Le revers de la médaille: pour obtenir de l’énergie bon marché, vous devrez investir beaucoup d’argent dans l’équipement. La plus modeste installation de chauffage d’une puissance de 10 kW coûtera 3 500 y. e. (prix de départ).

Le seul moyen de réduire les coûts de 2 à 3 fois - réaliser une pompe à chaleur (en abrégé TH) de vos propres mains. Considérez quelques options vraiment efficaces rassemblées et testées par des maîtres - des passionnés dans la pratique. Puisque la fabrication d’une unité complexe nécessite des connaissances de base en machines de réfrigération, commençons par la théorie.

Caractéristiques et principe de fonctionnement de TN

Pour comprendre l’essence du problème, nous proposons de vous familiariser avec les caractéristiques inhérentes aux installations thermiques:

  • contrairement aux chaudières et aux appareils de chauffage, l'unité elle-même ne produit pas de chaleur mais, comme un climatiseur, la déplace à l'intérieur du bâtiment;
  • TN est appelé une pompe, car elle «pompe» de l'énergie à partir de sources de chaleur à faible potentiel - air ambiant, eau ou sol;
  • l'installation est alimentée exclusivement par l'électricité consommée par le compresseur, les ventilateurs, les pompes de circulation et le tableau de commande;
  • le fonctionnement de l'appareil est basé sur le cycle Carnot utilisé dans toutes les machines frigorifiques, par exemple les climatiseurs et les systèmes split.
En mode de chauffage, un système de fractionnement traditionnel fonctionne normalement à des températures supérieures à moins 5 degrés et, par temps très froid, le rendement chute brutalement.

L'aide La chaleur est contenue dans toutes les substances dont la température est supérieure au zéro absolu (moins 273 degrés). Les technologies modernes permettent d'extraire cette énergie de l'air à une température allant jusqu'à -30 ° C, de la terre et de l'eau jusqu'à +2 ° C.

Le fluide de travail, le gaz fréon, en ébullition à une température négative, participe au cycle d'échange de chaleur de Carnot. En s’évaporant et en se condensant alternativement dans deux échangeurs de chaleur, le réfrigérant absorbe l’énergie de l’environnement et la transfère à un autre endroit. En général, le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur répète le fonctionnement d'un climatiseur allumé pour le chauffage:

  1. Comme il est dans la phase liquide, le fréon traverse les tubes de l'échangeur-évaporateur externe, comme indiqué sur le schéma. En faisant passer la chaleur de l'air ou de l'eau à travers les parois métalliques, le réfrigérant chauffe, bouillit et s'évapore.
  2. Ensuite, le gaz entre dans le compresseur, forçant la pression à la valeur calculée. La tâche est d'élever le point d'ébullition de la substance afin que le fréon se condense à une température plus élevée.
  3. En passant dans l'échangeur de chaleur interne - un condenseur, le gaz se transforme à nouveau en liquide et transfère l'énergie stockée au réfrigérant - eau ou air ambiant.
  4. À la dernière étape, le réfrigérant liquide entre dans le récepteur - le séparateur d'humidité, puis dans le dispositif d'étranglement. La pression de la substance retombe - le fréon est prêt à subir un cycle répété.
Le schéma de la pompe à chaleur est similaire au principe du split system

Note Les systèmes fractionnés conventionnels et les pompes à chaleur d'usine ont une caractéristique commune: la capacité de transférer de l'énergie dans les deux sens et le fonctionnement selon 2 modes: chauffage / refroidissement. La commutation est réalisée à l'aide d'une vanne d'inversion à quatre voies, modifiant le débit de gaz le long du circuit.

Dans les climatiseurs et les pompes à chaleur domestiques, on utilise différents types de vannes thermostatiques qui réduisent la pression du réfrigérant avant de passer à travers l'évaporateur. Dans le premier cas, le rôle de régulateur est joué par un simple dispositif capillaire, dans le second cas, une vanne thermostatique onéreuse (TPB) est installée.

Notez que le cycle ci-dessus se produit dans tous les types de pompes à chaleur. La différence réside dans les méthodes d'alimentation / sélection de la chaleur, que nous énumérons ci-dessous.

Types de vannes d'étranglement: tube capillaire (à gauche) et vanne thermostatique (TRV)

Variétés d'installations

Selon la classification généralement acceptée, les TN sont divisés en types en fonction de la source d'énergie reçue et du type de réfrigérant auquel elle est transmise:

  1. Les pompes air-air sont les plus proches des systèmes split traditionnels, la différence se situe au niveau de l'évaporateur extérieur. L'appareil éloigne la chaleur de l'environnement et transmet directement l'air à la pièce, comme dans un climatiseur conventionnel.
  2. La conception des générateurs air-eau est identique, mais elle prévoit le chauffage de l'eau ou de l'antigel circulant dans le système de chauffage d'une maison d'habitation.
  3. L'installation eau / eau capte la chaleur de basse qualité du réservoir et la transfère au fluide caloporteur. Ici, un échangeur de chaleur externe supplémentaire à partir de tuyaux est utilisé, immergé dans un puits, un lac, un puits ou une fosse septique d'égout. La circulation de l'eau à travers l'évaporateur fournit une seconde pompe.
  4. Une pompe géothermique utilise la chaleur du sol et chauffe le caloporteur de la maison. Le circuit d’échange de chaleur externe est un serpentin avec antigel, encastré de 1,5 à 2 m et occupant une grande surface. La deuxième option consiste à installer quelques sondes verticales dans des tuyaux descendus dans les puits à une profondeur de 10 à 100 mètres.

L'aide Les variétés de pompes à chaleur sont répertoriées par ordre croissant des coûts d’équipement et de l’installation. Les installations aériennes - les moins chères, la géothermie - les plus chères.

Le paramètre principal caractérisant la pompe à chaleur pour le chauffage domestique est le facteur d’efficacité COP, qui est égal au rapport entre l’énergie reçue et l’énergie dépensée. Par exemple, les aérothermes relativement peu coûteux ne peuvent pas afficher un COP élevé - 2.5... 3.5. Nous expliquons: après avoir dépensé 1 kW d’électricité, l’installation fournit 2,5 à 3,5 kW de chaleur au logement.

Méthodes d'extraction de la chaleur des sources d'eau: de l'étang (à gauche) et à travers des puits (à droite)

Les systèmes d’eau et de sol sont plus efficaces: leur coefficient réel est compris entre 3 et 4,5. La performance est une valeur variable qui dépend de nombreux facteurs: la conception du circuit d'échange de chaleur, la profondeur d'immersion, la température et le débit de l'eau.

Un point important. Les unités qui extraient l'énergie de la terre d'eau et d'air ne sont pas capables de chauffer le réfrigérant du réseau de chauffage à 60-90 ° C. L'indicateur normal de TN n'est que de 35... 40 degrés, la chaudière traditionnelle y gagne clairement. D'où la recommandation des fabricants: relier l'équipement aux contours du chauffage à basse température - sols chauffés à l'eau.

Quel TN est le mieux à collectionner

Nous formulons la tâche: vous devez construire une pompe à chaleur maison au coût le plus bas. Cela implique un certain nombre de conclusions logiques:

  1. L'installation devra utiliser un minimum de pièces onéreuses, il ne sera donc pas possible d'atteindre une valeur COP élevée. En termes de coefficient de performance, notre appareil perdra aux modèles d'usine.
  2. Par conséquent, il est insensé de fabriquer une pompe à chaleur à air pur, il est plus facile d’utiliser un climatiseur à inverseur en mode chauffage.
  3. Pour obtenir de réels avantages, vous devez produire une pompe à chaleur "air-eau", "eau-eau" ou construire une centrale géothermique. Dans le premier cas, vous pouvez obtenir un COP d'environ 2-2,2, dans le reste, pour atteindre le chiffre de 3-3,5.
  4. Sans contours de chauffage par le sol ne peut pas faire. Le caloporteur chauffé à 30-35 degrés est incompatible avec le réseau de radiateurs, sauf dans les régions du sud.
Poser le contour extérieur de la pompe sur le réservoir

Remarque Les fabricants affirment que le système split inverter fonctionne à une température extérieure de moins 15-30 ° C. En fait, l'efficacité de chauffage est considérablement réduite. Selon les propriétaires, lors de journées froides, l’unité intérieure produit un flux d’air à peine chaud.

Pour implémenter la version water, certaines conditions sont requises (facultatif):

  • un réservoir situé à 25–50 m du logement, la consommation d’électricité augmentera considérablement grâce à la puissante pompe de circulation;
  • un puits ou un puits avec suffisamment d'eau (débit) et un lieu d'évacuation (trou, deuxième puits, gouttière, égouts);
  • collecteur d'égout (si vous êtes autorisé à y tomber).

Le débit des eaux souterraines est facile à calculer. Lors du processus de sélection de la chaleur, les TH maison réduiront leur température de 4 à 5 ° C. Le volume du conduit est donc déterminé à partir de la capacité calorifique de l'eau. Pour obtenir 1 kW de chaleur (le delta de température de l’eau pris à 5 degrés), vous devez traverser environ 170 litres à travers la pompe en une heure.

Pour chauffer une maison de 100 m², il faudra une puissance de 10 kW et une consommation d'eau de 1,7 tonne par heure - le volume est impressionnant. Une telle pompe à chaleur conviendra à une petite maison de campagne de 30 à 40 m², de préférence isolée.

Méthodes d'extraction de chaleur par pompes géothermiques

L'assemblage d'un système géothermique est plus réaliste, bien que le processus soit plutôt laborieux. L'option avec une disposition de conduite horizontale sur toute la surface à une profondeur de 1,5 m est immédiatement rejetée - vous devrez pelleter toute la section ou payer de l'argent pour les services de matériel de terrassement. La méthode de perforation est beaucoup plus facile et moins chère à mettre en œuvre, pratiquement sans perturber le paysage.

La pompe à chaleur la plus simple d'un climatiseur de fenêtre

Comme vous pouvez le deviner, pour la fabrication de la pompe "eau - air", vous aurez besoin d’un refroidisseur de fenêtre en état de fonctionnement. Il est très souhaitable d'acheter un modèle équipé d'une vanne d'inversion et capable de travailler sur le chauffage, sinon vous devrez refaire le circuit de fréon.

Conseil Lorsque vous achetez un climatiseur usagé, faites attention à l'étiquette où sont indiquées les caractéristiques techniques de l'appareil. Le paramètre qui vous intéresse est la performance de l’appareil pendant le froid (indiqué en kilowatts ou en unités thermiques britanniques - BTU).

La capacité de chauffage de l'appareil est supérieure à celle du système de réfrigération et égale à la somme de deux paramètres: performance plus chaleur générée par le compresseur.

Avec un peu de chance, vous n’avez même pas besoin de libérer du fréon et de refaire la soudure. Comment convertir la climatisation en pompe à chaleur:

  1. Retirez le boîtier supérieur de l'appareil et dévissez l'échangeur de chaleur externe du carter. Reculez doucement le radiateur en veillant à ne pas plier les tuyaux de réfrigérant.
  2. Retirer la roue externe de l’arbre commun.
  3. Faites un réservoir en métal sur la longueur de l'échangeur de chaleur externe, faites une largeur de 10-15 cm de plus. Intégrez les raccords d’eau courante dans les murs latéraux.
  4. Pour éviter que le radiateur ne givre, augmentez la surface d'échange en ajoutant des plaques de cuivre ou d'aluminium supplémentaires sur les côtés (en fonction du matériau de l'échangeur de chaleur).
  5. Plonger le radiateur dans le réservoir, de préférence sans couper les tubes de fréon. Faites un couvercle hermétique et scellez les entrées de contour.
  6. Raccordez les tuyaux d’alimentation en eau et d’aspiration aux raccords, connectez les pompes de circulation. Remplissez et vérifiez l'étanchéité du réservoir.

Recommandation. Si l'échangeur de chaleur ne peut pas être placé dans le réservoir sans perturber les lignes de fréon, essayez d'évacuer le gaz et coupez les tubes aux bons endroits (à l'opposé de l'évaporateur). Après avoir assemblé l’unité d’échange d’eau, le circuit devra être soudé et rempli de fréon. La quantité de réfrigérant est également indiquée sur la plaque.

Il reste maintenant à faire fonctionner un TN maison et à ajuster le débit d'eau pour atteindre une efficacité maximale. Faites attention: l’appareil de chauffage improvisé utilise complètement le «bourrage» d’usine, vous venez de déplacer le radiateur de l’air ambiant à l’air liquide. Comment le système fonctionne en direct, regardez la vidéo du maître artisan:

Faire une installation géothermique

Si la version précédente permettait de réaliser environ deux fois plus d'économies, alors même un circuit de terre maison donnerait environ 3 COP (environ 3 kilowatts de chaleur pour 1 kW d'électricité consommée). Certes, les coûts financiers et de main-d'œuvre augmenteront également de manière significative.

Bien que de nombreux exemples d’assemblage de tels dispositifs aient été publiés sur Internet, il n’existe aucune instruction universelle comportant des dessins. Nous proposerons une version opérationnelle, compilée et testée par un vrai maître du foyer, même si de nombreuses choses devront être pensées et complétées par elles-mêmes - toutes les informations sur les pompes à chaleur sont difficiles à intégrer dans une publication.

Calcul du circuit de sol et des échangeurs de pompe

Suivant nos propres recommandations, nous procédons aux calculs d’une pompe géothermique avec des sondes verticales en forme de U placées dans des puits. Il est nécessaire de connaître la longueur totale du contour externe, puis la profondeur et le nombre de puits verticaux.

Données initiales pour un exemple: vous devez chauffer une maison privée isolée d'une superficie de 80 m² et d'une hauteur sous plafond de 2,8 m, située dans la voie du milieu. Nous ne calculerons pas la charge de chauffage, nous déterminerons les besoins en chaleur par zone, en tenant compte de l'isolation thermique - 7 kW.

Vous pouvez éventuellement équiper un collecteur horizontal, mais vous devez ensuite allouer une grande surface aux travaux de terrassement.

Une clarification importante. Les calculs d'ingénierie des pompes à chaleur sont assez complexes et nécessitent des interprètes hautement qualifiés, des livres entiers sont consacrés à ce sujet. L'article propose des calculs simplifiés, tirés de l'expérience pratique de constructeurs et d'artisans - amateurs de fabrication artisanale.

L’intensité des échanges thermiques entre le sol et le fluide antigel qui circule le long du contour dépend du type de sol:

  • 1 mètre linéaire d'une sonde verticale immergée dans les eaux souterraines recevra environ 80 W de chaleur;
  • dans les sols pierreux, l'évacuation de la chaleur sera d'environ 70 W / m;
  • les sols argileux, saturés d'humidité, donneront environ 50 W par 1 m de capteur;
  • races sèches - 20 W / m.

L'aide La sonde verticale est constituée de 2 boucles de tuyaux, abaissées au fond du puits et remplies de béton.

Un exemple de calcul de la longueur du tuyau. Pour extraire les 7 kW d'énergie thermique nécessaires à partir d'argile brute, nous avons besoin de 7000 W divisés par 50 W / m, nous obtenons une profondeur totale de la sonde de 140 m. Total 7 trous de 2 boucles d'échange de chaleur, la longueur totale du tuyau - 7 x 20 x 4 = 560 m.

La prochaine étape est le calcul de la surface d’échange de chaleur de l’évaporateur et du condenseur. Certaines formules de calcul, dans la plupart des cas - sont incorrectes, sont proposées sur différentes ressources et forums Internet. Nous ne prendrons pas la liberté de recommander de telles méthodes et de vous induire en erreur, mais nous proposerons une option délicate:

  1. Contactez un fabricant bien connu d’échangeurs de chaleur à plaques, par exemple Alfa Laval, Kaori, Anvitek, etc. Vous pouvez aller sur le site officiel de la marque.
  2. Remplissez le formulaire de sélection de l'échangeur de chaleur ou appelez le responsable et commandez la sélection de l'unité en indiquant les paramètres du fluide (antigel, fréon) - températures d'entrée et de sortie, charge thermique.
  3. Le spécialiste de l'entreprise effectuera les calculs nécessaires et proposera un modèle approprié de l'échangeur de chaleur. Parmi ses caractéristiques, vous trouverez l'essentiel - la surface d'échange.

Les agrégats lamellaires sont très efficaces, mais coûteux (200-500 euros). Il est meilleur marché d’assembler un échangeur de chaleur tubulaire à partir d’un tube de cuivre d’un diamètre extérieur de 9,5 ou 12,7 mm. Le chiffre fourni par le fabricant multiplié par un facteur de 1,1 et diviser par la longueur de la circonférence du tuyau, obtenir le métrage.

L'échangeur de chaleur à plaques en acier inoxydable est un évaporateur idéal, il est efficace et prend peu de place. Le problème est le prix élevé du produit

Un exemple La surface d’échange de chaleur de l’unité proposée était de 0,9 m². En choisissant un tube de cuivre de ½ ”avec un diamètre de 12,7 mm, nous calculons la circonférence en mètres: 12,7 x 3,14 / 1000 0,04 m. Déterminez la longueur totale: 0,9 x 1,1 / 0,04 25 m.

Équipement et matériel

Il est proposé de construire la future pompe à chaleur sur la base d'un système fractionné pour unité extérieure de capacité appropriée (indiqué sur la plaque). Pourquoi il est préférable d'utiliser un climatiseur usagé:

  • l'appareil est déjà équipé de tous les composants - compresseur, papillon des gaz, récepteur et démarreurs électriques;
  • des échangeurs de chaleur fabriqués par l'utilisateur peuvent être placés dans le châssis;
  • il existe des ports de service pratiques pour le remplissage de fréon.

Note Les utilisateurs qui comprennent le sujet sélectionnent l’équipement séparément: compresseur, TRV, contrôleur, etc. Si vous avez de l'expérience et des connaissances, cette approche est la bienvenue.

Il n’est pas judicieux d’assembler TN sur la base de l’ancien réfrigérateur - la puissance de l’appareil est trop faible. Au mieux, il sera possible de «presser» jusqu'à 1 kW de chaleur, ce qui est suffisant pour chauffer une petite pièce.

En plus de l'unité externe "split" aura besoin des matériaux suivants:

  • Tuyau PEHD Ø20 mm - sur le contour en terre;
  • raccords en polyéthylène pour l'assemblage de collecteurs et la connexion à des échangeurs de chaleur;
  • pompes de circulation - 2 pièces;
  • manomètres, thermomètres;
  • tuyau ou tuyauterie de plomberie de haute qualité PND d'un diamètre de 25 à 32 mm sur la coque de l'évaporateur et du condenseur;
  • tube de cuivre Ø9,5—12,7 mm avec une épaisseur de paroi d'au moins 1 mm;
  • isolation des pipelines et des autoroutes fréons;
  • kit pour sceller les câbles chauffants posés à l'intérieur du système d'alimentation en eau (nécessaire pour sceller les extrémités des tubes de cuivre).
Jeu de manchons pour insertion hermétique de tube de cuivre

Eau saline ou antigel pour le chauffage - l'éthylène glycol est utilisé comme caloporteur externe. Vous aurez également besoin d'un approvisionnement en fréon, dont la marque est indiquée sur la plaque signalétique du système de fractionnement.

Assemblage de l'unité d'échange de chaleur

Avant l'installation, le module extérieur doit être démonté - retirez tous les capots, retirez le ventilateur et un grand radiateur. Éteignez l'électro-aimant qui commande la vanne d'inversion si vous ne prévoyez pas utiliser la pompe en tant que refroidisseur. Les capteurs de température et de pression doivent être maintenus.

L'ordre de montage de l'unité principale TN:

  1. Fabriquer le condensateur et l'évaporateur en poussant le tube de cuivre dans le tuyau de la longueur estimée. Aux extrémités, installez des tés pour raccorder la terre et le circuit de chauffage, scellez les tubes de cuivre saillants à l’aide d’un kit spécial pour le câble chauffant.
  2. En utilisant un morceau de tuyau en plastique Ø150-250 mm comme noyau, enroulez des contours à deux tuyaux faits maison et faites sortir les extrémités dans la bonne direction, comme indiqué ci-dessous dans la vidéo.
  3. Placez et fixez les deux échangeurs de chaleur tubulaires à la place du radiateur standard, soudez les tubes de cuivre aux bornes correspondantes. Échangeur de chaleur «chaud» - il est préférable de connecter le condenseur aux ports de service.
  4. Installez des capteurs installés en usine qui mesurent la température du réfrigérant. Isolez les sections de conduite nues et les échangeurs de chaleur eux-mêmes.
  5. Sur les conduites d’eau, mettez des thermomètres et des manomètres.

Conseil Si vous envisagez de placer l'unité principale dans la rue, vous devez prendre des mesures pour geler l'huile dans le compresseur. Achetez et assemblez le kit carter d'huile électrique hiver.

Sur les forums thématiques, il existe un autre procédé de fabrication d'un évaporateur: un tube de cuivre enroulé dans une spirale, puis placé dans un récipient fermé, par exemple un réservoir ou un baril. L'option est tout à fait raisonnable avec un grand nombre de tours, lorsque l'échangeur de chaleur ne convient tout simplement pas dans le cas du climatiseur.

Dispositif de contour du sol

À ce stade, des travaux d'excavation simples et fastidieux ainsi que la disposition des sondes sont effectués. Ce dernier peut être fait manuellement ou inviter une machine de forage. La distance entre les puits adjacents est d’au moins 5 m.

  1. Creusez une tranchée peu profonde entre les trous pour la pose des pipelines.
  2. Dans chaque trou, abaissez 2 boucles de tuyaux en polyéthylène et remplissez les fosses de béton.
  3. Connectez les lignes à la jonction et montez le collecteur commun à l'aide de raccords en PEHD.
  4. Les conduites posées dans le sol doivent être chauffées et recouvertes de terre.

Un point important. Avant de bétonner et de remblayer, assurez-vous de vérifier l’étanchéité du circuit. Par exemple, connectez un compresseur d’air au collecteur, pompez à une pression de 3-4 bars et laissez-le pendant quelques heures.

Lors du raccordement des autoroutes, suivez le schéma ci-dessous. Des robinets avec des robinets seront nécessaires pour remplir le système avec de la saumure ou de l'éthylène glycol. Raccordez les deux tuyaux principaux du collecteur à la pompe à chaleur et raccordez-le à l'échangeur-évaporateur «froid».

Aux points les plus élevés des deux circuits d'eau, un évent d'aération doit être placé (généralement pas indiqué sur le schéma)

N'oubliez pas d'installer une pompe responsable de la circulation du fluide, du sens de l'écoulement, en direction du fréon dans l'évaporateur. Les environnements traversant le condenseur et l'évaporateur doivent se rapprocher. Comment remplir le côté "froid" de l'autoroute, regardez la vidéo:

De même, le condenseur est connecté au système de chauffage par le sol de la maison. Il n'est pas nécessaire d'installer l'unité de mélange avec une vanne à trois voies en raison de la température de départ basse. S'il est nécessaire de combiner les pompes à chaleur avec d'autres sources de chaleur (capteurs solaires, chaudières), utilisez un ballon tampon à plusieurs endroits.

Ravitaillement et démarrage du système

Après l’installation et la connexion de l’unité au réseau électrique, une étape importante commence: le remplissage du système avec un réfrigérant. Un piège vous attend ici: vous ne savez pas quelle quantité de fréon doit être remplie, car le volume du circuit principal a considérablement augmenté en raison de l’installation d’un condensateur fabriqué de manière autonome avec un évaporateur.

La question est résolue par la méthode de remplissage par pression et température de surchauffe du réfrigérant, mesurée à l'entrée du compresseur (le fréon y est fourni à l'état gazeux). Des instructions détaillées sur le remplissage avec une méthode de mesure de la température sont fournies dans le guide suivant.

Dans la deuxième partie de la vidéo présentée, il est décrit comment remplir le système avec le réfrigérant de marque R22 en termes de pression et de température de surchauffe du réfrigérant:

À la fin du ravitaillement, activez les deux pompes de circulation à la première vitesse et démarrez le compresseur. Surveillez la température de la saumure et les thermomètres du moniteur de liquide de refroidissement interne. Pendant la phase de réchauffement, la tuyauterie de réfrigérant peut givrer, puis le givre devrait fondre.

Conclusion

Ce n’est pas facile de fabriquer et de faire fonctionner une pompe géothermique thermique. Certainement exiger raffinement, correction des défauts et ajustement. En règle générale, la plupart des problèmes posés par les pompes à chaleur improvisées sont dus à un montage incorrect ou à un ravitaillement en carburant du circuit principal d'échange de chaleur. Si l'unité tombe immédiatement en panne (l'automatisme de sécurité fonctionne) ou si le liquide de refroidissement ne chauffe pas, appelez l'assistant d'équipement de réfrigération - il diagnostiquera et signalera les erreurs commises.

Prix ​​pompe à chaleur pour chauffer une maison privée

D'année en année, avant d'acheter des équipements pour chauffer leur maison, les consommateurs se posent une question légitime: économiser de l'argent sur le processus de chauffage. Ce moment inquiète beaucoup à cause de la hausse constante des prix de tous les types de carburants connus. Il y a quelques décennies, les scientifiques ont proposé une alternative: extraire de l'énergie de l'espace environnant. Ce système s'appelle le chauffage par pompe à chaleur et est effectivement utilisé dans les pays européens et au Japon.

Problèmes résolus par l'installation d'une pompe à chaleur

L'équipement vous permet de chauffer la maison et de maintenir une température constante pendant la saison froide. En été, un tel système aidera à éviter la chaleur dans la pièce, car de nombreuses pompes sont équipées d'une fonction de refroidissement inversé. Chaque propriétaire a le droit de choisir lui-même le seul type acceptable de chauffage domestique et de chauffage de l'eau. Mais les principaux aspects de l’utilisation des unités thermiques, qui déterminent la demande, sont les suivants: respect de l’environnement, sécurité de fonctionnement, conditions de confort, efficacité, longue durée de vie, conception acceptable.

L'augmentation annuelle du coût de l'énergie fait que les consommateurs préfèrent l'installation d'équipements coûteux pour le chauffage domestique, qui ne nécessitent pas de coûts supplémentaires pour l'achat de gaz, de combustibles solides ou liquides. Les pompes à chaleur ne nécessitent aucun entretien périodique important et fonctionnent plus longtemps.

Dans certaines maisons de plus de 150 m2, les méthodes de chauffage géothermique sont utilisées avec une chaudière de secours. Cette combinaison vous permet de récupérer votre investissement après 5 ans d'utilisation. La chaleur de la terre avec une pompe à faible potentiel se transforme en un liquide de refroidissement permanent dont la température n’est pas inférieure à 75 ºC. Dans le même temps, le kilowatt d'énergie électrique épuisé contribue à la libération d'environ 6 kilowatts de chaleur.

En été, le modèle de refroidissement passif lui permet de circuler dans le circuit de refroidissement, qui est refroidi dans le sol, où la température est comprise entre 5 et 7 ºC. L'électricité dépensée pour le travail de la pompe de circulation à un coût beaucoup moins cher que le travail de la climatisation standard de toute la surface de la maison pendant la saison chaude.

Pour augmenter l'efficacité de la pompe, des circuits supplémentaires peuvent être connectés pour chauffer la piscine et utiliser l'énergie du capteur solaire en été.

Pompes à chaleur

Description

La planète est un noyau chaud recouvert d'une épaisse couche de matière solide. Un jour, le noyau se refroidira car, contrairement aux étoiles, la Terre n’a pas de source de chaleur. Mais il ne faut pas parler de la durée de la période sur laquelle la température du sol va changer, car même notre civilisation ne le ressentira pas. C'est pourquoi le sol à une profondeur relativement faible de 50 m existe dans un état constamment chauffé, avec une température d'environ 12ºC. La profondeur peut différer de celle spécifiée en fonction de la zone climatique.

Les pompes géothermiques thermiques peuvent être utilisées même dans les zones de pergélisol, vous devrez seulement chercher de la chaleur à de grandes profondeurs.

Principe de fonctionnement

Une pompe à chaleur est utilisée pour extraire la chaleur de l’énergie basse énergie de Il le convertit en énergie à haute température pour la transmission au liquide de refroidissement dans le circuit du système de chauffage. Le fonctionnement de la pompe est basé sur l'application de lois physiques et chimiques. Les masses d'air, d'eau et de la terre accumulent constamment de l'énergie solaire, qui est utilisée dans le fonctionnement du système de chauffage.

L'installation d'une pompe à chaleur est similaire au fonctionnement d'un réfrigérateur, mais dans l'ordre inverse. Il y a un congélateur (évaporateur) dans l'unité de réfrigération qui l'alimente en froid. L'excès de chaleur pénètre dans la grille du condenseur à l'arrière du réfrigérateur et est libéré dans l'air.

La pompe à chaleur a un évaporateur situé dans un endroit tel qu’elle est en contact avec une source d’énergie naturelle à faible chaleur:

  • les couches du sous-sol terrestre situées sous le point de congélation de la surface à l’aide de puits inclinés ou verticaux;
  • les profondeurs d'eau des réservoirs thermiques non givrants en les abaissant à la profondeur souhaitée;
  • masses d'air à l'extérieur de la maison.

Dans un tel dispositif géothermique, le condenseur fonctionne comme un dispositif d'échange de chaleur, qui dégage de la chaleur pour chauffer le caloporteur dans le circuit de chauffage de la maison, qui est finalement distribué aux appareils de chauffage et aux radiateurs.

Pour le concept élargi, représentons le contour dans lequel l'élément chimique le réfrigérant, qui y est présent sous forme de liquide ou de gaz, se déplace. Son mouvement est dû au fonctionnement du compresseur. Le fluide frigorigène s'échauffe lorsqu'il est comprimé. Un détendeur est ajouté à la conception.

Le système dispose de deux échangeurs de chaleur. L'un d'eux fonctionne comme un évaporateur dans une zone froide et sert à abaisser la température de l'air ou de l'eau sur le principe d'un climatiseur ou d'un réfrigérateur. La seconde fonctionne comme un condensateur dans la zone chaude et chauffe l'eau pour le système de chauffage.

L'effet résiduel est la détermination de la source de chaleur, qui donne de l'énergie aux sondes, aux contours de longs tuyaux situés au fond des réservoirs ou au-dessous du point de congélation, aux sources d'air.

Trois circuits dans le système de pompe à chaleur:

  • le contour de la collection externe avec l'agent de refroidissement spécialement sélectionné, souvent antigel;
  • un circuit collecteur contenant des échangeurs de chaleur, un compresseur, des vannes à usages divers et des tuyaux;
  • contour alimentation en eau chaude sanitaire et chauffage.

Les fabricants prévoient une durée de vie d'au moins 20 ans, mais des concepts tels que le frottement et l'usure mettront la pompe hors service beaucoup plus tôt. En réalité, il est possible d’établir la durée de fonctionnement des équipements de chauffage sans réparation dans 10 à 12 ans.

Sources de chaleur naturelles

Les entrailles de la terre

Ils sont un générateur de chaleur gratuit. À une profondeur où le sol ne gèle jamais, une température positive stable est maintenue, qui ne change pas en fonction de la saison.

Pour collecter la chaleur du sol à basse température, deux méthodes sont utilisées:

  • forer des réservoirs verticaux, des puits à une profondeur de 50 à 200 m pour l'admission d'eau et le faire passer à travers l'échangeur thermique et le transférer dans le réservoir après utilisation;
  • pose d'un pipeline sur une section d'une maison à une profondeur de plus d'un mètre et à une distance d'au moins un mètre entre les circuits, avec remblayage et arrosage humide.

Il est possible de collecter une quantité suffisante de chaleur dans les masses d’eau s’il existe un lac non gelé avec de l’eau courante ou une forte nappe phréatique. Le pipeline est posé sur le fond d’une grande longueur, fixée à l’aide de cargaisons, qui sont placées à un taux de 5 kg par mètre. Pour travailler l'échangeur de chaleur de longueur d'environ 300 mètres était efficace, la distance entre les bobines de tuyaux ne devrait pas être inférieure à 1,5 m.

Pour le fonctionnement d'un tel système, le principe de la collecte de chaleur à ciel ouvert est le plus souvent utilisé. Cela implique qu'au cours du mouvement des eaux souterraines, deux puits sont construits, le premier est utilisé pour collecter l'eau par pompe et pour l'alimenter vers l'échangeur de chaleur. La seconde est le rejet d’eau glacée usée.

Le risque de dysfonctionnement est que la hauteur d'élévation des eaux souterraines peut varier en fonction de la période de pluie et du mouvement des couches de sol.

L'air

L'atmosphère est la source de chaleur la plus courante et facilement accessible. L'échangeur de chaleur est conçu comme un grand radiateur avec un nombre suffisant d'ailettes et un ventilateur. Cette pompe à chaleur est conçue pour le chauffage et l’alimentation en eau chaude des propriétaires de la maison. Les appareils les plus simples de ce type sont souvent utilisés pour chauffer de l’eau dans les piscines d’hiver. Le coût de l'énergie électrique est minime.

Les échangeurs de chaleur externes sont montés sur le toit de la maison ou sur son mur. Si un équipement puissant est supposé, alors pour son installation, il est nécessaire de créer une fondation supplémentaire sous la forme d'une fondation.

Les installations thermiques, qui extraient la chaleur de l'atmosphère, sont principalement des inverseurs. Ils convertissent le courant alternatif, ce qui permet au compresseur de fonctionner avec une efficacité maximale. Lorsque le liquide de refroidissement est chauffé à la température souhaitée, l'équipement ne s'arrête pas, seule la puissance est réduite. Ainsi, la durée de vie des équipements augmente.

Vue d'ensemble des types de pompes à chaleur

Pompes air-eau

Ils captent la chaleur de l'atmosphère et chauffent le liquide dans le système de chauffage. Libérez les modèles standard et compacts. Vous pouvez installer à la fois dans le processus de réparation du bâtiment et dans la nouvelle construction de la maison. Fournir un chauffage moyen jusqu’à 60 ºC à une température extérieure jusqu’à -20 ºC. Avec le travail le plus dur, la puissance atteint 20 kW. Certains systèmes sont alimentés avec un chauffage supplémentaire utilisant l’électricité pour fonctionner dans des conditions extrêmes ou pour réchauffer le système en vue du dégivrage.

Système eau glycolée

Obtient de l'énergie de la terre grâce à l'installation de sondes géothermiques spéciales. Le système dispose de deux échangeurs de chaleur à expansion qui fonctionnent pour le chauffage et le refroidissement. Puissance d'installation 16 kW. Un nouveau système est utilisé, consistant en des modules unitaires connectés en série de 6 pièces maximum, consommant une puissance totale de 50 kW.

Installation thermique "eau-eau"

Les pompes sont de haute qualité, intégrées au processus de production. Avoir un échangeur de chaleur sous forme de plaques. Presque tous les éléments importants sont en acier inoxydable et ses alliages. Le vase d'expansion, si nécessaire, est facilement connecté aux pompes de sol. La puissance de travail est de 6 kW. Tous les modèles sont équipés d'un contrôle entièrement automatique.

Pompes à chaleur selon le type de travail "air-air"

Ils peuvent non seulement chauffer l'eau, mais aussi l'air de la pièce. Ceux-ci incluent les systèmes divisés. Il est également possible d'installer une version en cascade d'une puissance allant jusqu'à 50 kW.

Eaux souterraines géothermiques

Très bien éprouvé pour le chauffage dans les maisons privées et les installations industrielles. Pour collecter des puits thermiquement percés de différentes profondeurs, il existe tous les éléments d'un contrôle complet de l'automatisation. Travailler à partir de réservoirs profonds ou de surface.

Coût d'équipement et installation d'une pompe à chaleur

Le prix d'une pompe à chaleur est déterminé par plusieurs facteurs. Pour ce faire, tenez compte de la superficie de la maison chauffée, de la présence de tuyaux supplémentaires de différentes options de chauffage. En outre, le type de pompe installée joue le rôle selon le principe de collecte de la chaleur naturelle de l'environnement et de l'énergie.

Une grande attention est accordée à l'isolation des structures d'enveloppe d'une maison d'habitation, car la perte de chaleur affectera la puissance requise de la pompe. Si, à titre de comparaison, nous utilisons une unité thermique d’une puissance de 10 à 20 kW, dans une maison à perte de chaleur standard (murs non isolés), elle peut chauffer efficacement jusqu’à 220 m2; Et dans un boîtier moderne complètement isolé des pertes de chaleur par une pompe d'une telle capacité, il est possible de chauffer avec succès une surface allant jusqu'à 750 m2.

Le prix des équipements géothermiques comprend l’installation et les travaux de terrassement jusqu’à la capacité tampon du système de chauffage de la maison et le coût de la pompe à chaleur.

Dans le cas d'une petite maison standard d'une superficie maximale de 130 m2 avec utilisation de la chaleur collectée, le coût des équipements sera d'environ 430 000 roubles et l'installation coûtera 300 000 roubles. L'utilisation d'un collecteur de sol horizontal réduira les coûts d'installation à 150 000 roubles, mais le prix de l'équipement restera le même.

Le système de chauffage le moins cher pour une telle maison peut être considéré comme le système d'admission d'air de chaleur et son transfert vers le fluide caloporteur. Le prix de l'équipement est nettement inférieur et s'élève à environ 350 000 roubles, le coût d'installation avec 80 000 roubles.

Si nous parlons de forages profonds dans des zones où le point de congélation est plus bas et pour chauffer une maison d’une superficie maximale de 400 m2, le coût des équipements peut atteindre 800 000 roubles. Les travaux d’installation coûteront 355 000 roubles.

L'utilisation de pompes à chaleur dans le sol, dans l'eau et dans l'air facilitera grandement la vie des propriétaires de la maison, qui ne se concentreront pas sur la préparation du combustible, son transport et son stockage. De plus, le confort et l'absence de maintenance constante rendront le système indispensable à chaque consommateur.

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