Vigtigste / Pumper

Udsigter til fælles brug af varmepumper og lavtemperatur solfangere

AL Petrosyan, Ph.D. Lektor, A.B. Barseghyan, ingeniør,
Yerevan State University
Arkitektur og Byggeri, Jerevan, Republikken Armenien

introduktion

Den lave effektivitet og de høje omkostninger ved eksisterende solfangere (SC) begrænser områderne med passende brug af solvarmeanlæg. Udryddelsen af ​​reserver af fossile brændstoffer og den overdrevne påskønnelse af den alarmerende miljøsituation i verden på grund af skadelige og termiske emissioner i atmosfæren dikterer behovet for at finde metoder til at forbedre energieffektiviteten af ​​varmeforsyningssystemer, da de bruger en betydelig mængde termisk energi af forskelligt potentiale. Ifølge [1] er op til 40% af det samlede brændstof, der produceres i verden, brugt på disse behov, og derfor udvikler europæiske lande sig til at udnytte de ikke-traditionelle varmekilder inden for varmeforsyning: lavtemperatur sekundære og vedvarende energiressourcer. Af særlig betydning er solenergi, jordens energi, spildevand og grundvand mv. En række lande i det tidligere Sovjetunionen, der fokuserer på importeret brændsel og har gunstige klimaforhold (landene i Kaukasus, Sortehavsområdet osv.) Kan meget vellykket bruge disse energikilder (især sol). Designere og smalle specialister står imidlertid over for svage videnskabelige, design og operationelle baser i solvarmeanlæg, tekniske vanskeligheder og høje omkostninger ved importeret europæisk udstyr samt psykologiske faktorer: solvarmeanlæg i det tidligere Sovjetunionen var næsten science fiction.

Denne artikel diskuterer problemerne med at dele lavtemperatur-SC og varmepumpe (NSC + TN) i solvarmeanlægget, hvor kombinationen giver mulighed for høj energieffektivitet og stabil drift af systemet i løbet af hele sommeren og overgangsårene. Ved anvendelse af jordbatterier af termisk energi kan sådanne systemer konkurrere med traditionelle varmekilder.

Til sammenligning blev også funktionerne i varmeforsyningssystemvarianter taget i betragtning, hvor varmekilden er medium-temperatur-SC og kedler i distriktets kedelhus.

Ordning med lavtemperatur solfangere i kombination med en varmepumpe

Et skematisk diagram af et varmeforsyningssystem med NSC + TN [2], der beskriver hovedkomponenterne og princippet om drift af systemet, er vist i fig. 1.

Det første kredsløb omfatter en opbevaringstank 1, en cirkulationspumpe 2, der forsyner 3 og et retur 4 varmeledning forbundet til det indre system af boliger i mikrodistricten og kondensatoren 5 TH i det andet kredsløb.

I det andet kredsløb af varmekilden er gashåndtaget 6, fordamperen 7 og kompressoren 8 inkluderet i TN, ud over kondensatoren 5.

Det fjerde kredsløb er et solvarmeanvendelsessystem med en lavtemperatur SC 9, en pumpe 10 og en opbevaringstank 11 af en lavkvalitativ varmekilde, en bypass-bypass-rørledning 12 med dets beslag.

Princippet om drift af varmesystemet med NSC + TH følgende. I solens timer sendes strålingsvarmen af ​​SC til kølevæsken - vand eller saltvand (NaCl). Kølemidlet, som opvarmes i SC, afkøles i TN-fordamperen og returneres til opbevaringstanken til efterfølgende opvarmning. Om natten og overskyet timer, passerer vand eller saltvand gennem omkørslen, der omgår SC, for at reducere varmetab. Ved anvendelse af et jordbatteri (ikke vist) i stedet for batteri 11, er det muligt at anvende dette system i vintermånederne, men dette samt brugen af ​​det tredje kredsløb (vandforsyning fra jordbatteriet til fordamperen 7) er ikke angivet i efterfølgende beregninger.

På grund af den lavvarme varme, der overføres fra lavtemperatur-SC i fordamperen 7, fordamper kølemidlet og dampen kommer ind i kompressoren 8. Komprimeret kølemiddeldamp med en temperatur på 80-85 ° C tilvejebringer opvarmning af det primære kølevæske. Opvarmet, for eksempel op til 65 ° C, kommer kølevæsken ind i opbevaringstanken 1 og går derefter til beboelsesbygninger i mikrodistricten.

Da kølemidlets temperatur i NSC er tæt på omgivelsestemperaturen, reduceres varmetab fra NSC-overfladerne betydeligt, hvilket fører til en stigning i solvarmeanlægets energieffektivitet. Desuden er den krævede overflade af NSC signifikant reduceret, og deres pålidelighed er øget. Varmetab fra varmeledninger reduceres under transport af lavtemperaturkølemiddel, men den nødvendige overflade af varmeapparater øges på grund af den naturlige luftcirkulation, der er installeret i bygninger. For at undgå dette bør ventilatorspoleenheder anvendes, som også kan bruges til kold forsyning af bygninger i mikrodistricten.

Sammenligning af muligheder

I beregningerne af parametrene for udstyret til varmeforsyningssystemet med SSC, er samlerens overfladeareal_SSC), som kan bestemmes ved forskellige metoder. Vi har valgt den metode, der er skitseret i [3], og varmelasten er taget som varmtvandsbelastningen af ​​bygningerne i byområdet (ΣQ_{Varmt vandforsyning}):

hvor Ia er den samlede solstråling i terrænet, η_SSC - effektivitetskoefficient SSC.

Værdierne for solstråling i området bestemmes afhængigt af den månedlige total stråling og solens længde. Actinometriske og meteorologiske data for området, for eksempel for forholdene i byen Jerevan, er præsenteret i tabellen.

Med et fald i den samlede solstråling og en stigning i den månedlige gennemsnitlige udetemperatur er effektiviteten af ​​CCS (η_SSC) stiger og topper i juli måned. Generelt er den gennemsnitlige sæsonmæssige effektivitet af SSC'et med en ikke-selektiv absorberende belægning ca. 0,48 (figur 2). Den højeste effektivitet for NSC er 0,7-0,74.

Beregninger blev foretaget af varmeforsyningssystemet til boligområdet Jerevan med en befolkning på 20 tusind mennesker, en belastning varmt vandforsyning - 7 MW, og en belastning varighed på 7 måneder. i året (fra april til oktober). Arealet af den krævede overflade af SCS til dækning af belastningen af ​​varmt vand var 2 m 2 / person. og derfor for hele mikrodistricten - 40 tusind m 2.

For et varmeforsyningssystem med NSC + TH fremlægges den nødvendige samleroverflade (FHCC + TH) i den angivne sæson i form af en graf i fig. 3. Som det fremgår af graferne i denne figur, kan den beregnede overflade af NSC ved hjælp af TN nå 16,5 tusind m 2, hvilket er 2,4 gange mindre end NSC.

De pågældende systemer skal sammenlignes med tekniske og økonomiske indikatorer med traditionelle varmekilder - med kedler. Udvælgelse af udstyr er det nødvendigt at bestemme de reducerede omkostninger pr. Sæson for de specifikke kapitalinvesteringer i de sammenlignede varmeforsyningssystemer og omkostningerne til ækvivalent brændsel. Det er også nødvendigt at tage hensyn til miljøskader på grund af brugen af ​​et varmeforsyningssystem med forskellige varmekilder.

Som følge af beregningerne blev det fastslået, at de reducerede omkostninger til varmesystemet med SSC er 444 tusind dollars / år, for systemet med NSC + TH - 454,7 tusind dollars / år, og for systemet med distriktets kedelhus - 531.9 tusind USD / år. Af de opnåede resultater følger det, at de sammenlignede versioner af solvarmeforsyningssystemer er næsten ens (systemet med NSC + TH på reducerede omkostninger overstiger systemet med SSC med 2,4%). Imidlertid har hvert system sine egne positive og negative sider, både økonomisk og teknisk, hvilket kan krænke denne ækvivalens. Især vil stigningen i omkostningerne ved elektrisk energi, hvilket reducerer varmelasten, føre til højere priser for systemet med NSC + TH. I regioner, hvor solskinens intensitet og udetemperaturen i disse måneder er lavere, samt priserne på jord mv. Reduceres, er de energioøkonomiske indikatorer for systemet med SSC. Omkostningerne ved et system med et kedelhus er 17% højere end andre systemer, og hovedudgiften er omkostningerne til fossilt brændsel, som har tendens til at stige. Da omkostningerne til de primære udstyr i de sammenlignede systemer kan stige relativt langsomt i forhold til brændstofudgifterne, bør systemer analyseres for det specifikke brændstofforbrug, da for brændsels- eller energibesparende emissioner for de lande, der er fokuseret på importeret brændsel, er størst interesse.

I fig. 4, for et system med NSC + TH vises ændringen i det specifikke brændstofforbrug, hvilket er forbundet med en ændring i den månedlige gennemsnitlige udetemperatur. Samtidig er det gennemsnitlige årstidsspecifikke brændstofforbrug for dette system 53 g ff / kWh termisk energi, hvilket er meget mere end for systemet med CCS (0,4 g ff / kWh). Det betyder, at systemet med SSK på brændstof og energibesparelser overholder systemet med NSC + TN under forholdene i Jerevan.

Samme figur viser det gennemsnitlige årstidsspecifikke brændstofforbrug for varmeforsyningssystemet baseret på distriktspannet. Som forventet er denne værdi meget højere end de tilsvarende værdier for solvarmeanlæg med forskellige kombinationer, da sidstnævnte bruger solenergi i stedet for fossile brændstoffer. Da billigering af forskellige typer brændstoffer er umulig på grund af udtømningen af ​​deres reserver, kan disse indikatorer være vigtige for lande, der er fokuseret på importeret brændsel. Dette bør dog tage ikke kun hensyn til økonomiske, men også aktinometriske og meteorologiske indikatorer på terrænet.

Af det foregående følger, at de foreslåede solvarmeanlæg til reducerede omkostninger er næsten ensartede (på grund af den høje SSC-pris). Der er dog andre muligheder for at bruge solenergi, især ved hjælp af "sol" damme eller pools, hvor investeringer er meget lavere end i NSC. "Solar" damme samtidig tjener som batterier af lav grad varme, fordi når de bruger frostvæske, selv i vintermånederne, er deres temperatur lig med eller lavere end omgivelsestemperaturen. Preliminære beregninger bekræfter dette, men dette er et emne for en anden artikel.

fund

1. Anvendelsen af ​​solenergi i varmesystemer med SSC og NSC + TN af hensyn til brændstof og energibesparelse er langt mere effektivt og miljømæssigt sikrere end brænding af brændstof i kedelhuse.

2. Under de aktinometriske og meteorologiske forhold i Jerevan, for varmtvandsbeholderen til mikrodistricten i varmeforsyningssystemet med CCS og NSC + TN er de givne omkostninger ækvivalente med hensyn til brændstofbesparelse, men systemet med HCK + TH er meget ringere end systemet med CCS.

3. Et varmeforsyningssystem med NSC + TH og et jordbatteri kan give varmt vand til mikrodistricten i vintermånederne samt give kold forsyning til mikrodistricten eller andre forbrugere med kombineret varme- og koldproduktion, hvilket vil øge energiforbruget i dette system kraftigt.

4. Indikatorer for et system med NSC + TH og en "sol" dam eller pool kan være meget højere end med andre solvarmeanlæg på grund af lave kapitalinvesteringer i systemet og dets evne til at arbejde i vintermånederne.

litteratur

Petrosyan A.L. Anvendelsen af ​​solenergi og varmepumper til opvarmning af boliger. Lør Scien. Forsøg for Yerevan State University of Architecture og Konstruktion. Bind 2. 2003. s. 122-124.

Beckman W., Klein S., Duffy J. Beregning af solvarmesystemet. M.: Energoizdat, 1982. S. 80.

Devochkin M.A. mv Tekniske og økonomiske beregninger i energisektoren på nuværende tidspunkt. Nyheder om universiteter. Energi. Minsk, 1987. nr. 5. S. 3-7.

MT 34-70-010-83. Metode til bestemmelse af bruttoemissioner af skadelige stoffer i atmosfæren fra kedler af termiske kraftværker. Soyuztehenergo. M., 1984, s. 19.

Se denne teknologi mere detaljeret.
Du kan i kataloget om energibesparende teknologier

Varmepumper og solsystemer

Har vi brug for varmepumper og solsystemer?

Med andre ord, alle slags tricks for at få fri energi.

For denne energi har vi
tre måder:

• jordens varme
• solstråling
• vindkraft

Er det økonomisk interessant at få
sådan energi? Og ja og nej. dvs. svaret er som
ligger normalt ikke på overfladen.

Vi kan konvertere solstråling enten til elektricitet med solpaneler eller varme med solfangere.

Solpaneler.

Fra solbatteriet (af dem der er på markedet i dag) kan vi få 130 watt pr. Kvadratmeter. Prisen pr. Kvadratmeter solpanel er 10 tusind rubler. For at få 1300 watt og tid til at opvarme kedlen på 200 liter om dagen, skal vi have 10 kvm. og 100 tusind rubler til køb af paneler. Derudover er der 20-30.000 til controllere, omformere, batterier og 30-50.000 til installation af hele denne økonomi.

Ved de største beregninger kan vi gennemsnitligt for 15 kWh (10 timers arbejde på en solskinsdag) i et halvt år (om vinteren effektiviteten falder) 1500 watt multiplicere med 10 timer får vi 15 kWh om dagen, i et halvt år vil det være 15 * 180 = 2700 kWh 4rub pr kWh Vores overskud vil være 2700 * 4 = 11 tusind rubler, på trods af at dette er en meget optimistisk prognose.

Omkostninger ved installation, køb af udstyr og driftsomkostninger tyder på, at projektet ikke er tilbagebetalt i 15-17 år. Med andre ord - ikke interessant. Det er nødvendigt at vente, eller når el vil stige i pris, eller når solbatterier bliver billigere.

Den kendsgerning, at i Egypten skal de bygge et stort solkraftværk, og i Bayern må store arealer, der er sået med solpaneler, ikke vildlede dig. Nogle er fulde af sand og sol, andre har store fordele for at bevare miljøet.

Vindmøller.

Vindenergi er ikke let at beregne. Men nogle konklusioner kan gøres:

Den økonomiske effekt af den modtagne vindenergi relateret til omkostningerne ved udstyr og drift er ikke særlig høj.

De anslåede udgifter til udstyr til en kilowatt vindmølle vil overstige 500 tusinde rubler, og du skal stadig vente på vinden, hvilket ikke er for meget på bredden af ​​Moskva. Den gennemsnitlige årlige vindhastighed er 2,3 m / s, ifølge nogle data op til 4 m / s. Den virkelige kraftproduktion fra en 1kW vindgenerator ved bredden af ​​Moskva vil ikke overstige 2000 kWh om året, effekten anslås til 8 tusinde rubler.

På bekostning af installation og udstyr er der ingen grund til at tale om tilbagebetaling overhovedet.

Vindkraft for øjeblikket skal overlades til dem, der har formået at leve langt fra de centrale strømnettet.

Ved de groveste beregninger kan vi gennemsnitlige 15 kWh (10 timers arbejde på en solskinsdag) i seks måneder (om vinteren sænker effektiviteten), vi multiplicerer 1500 watt med 10 timer - vi får 15 kWh om dagen.

Solfanger

Solfanger - mere effektiv enhed. Men applikationen er også begrænset af forhold og opgaver. En sådan installation er ikke i stand til at klare sig med opvarmning i Moskvas breddegrad.

Eksempel: et hus med et areal på 180-200 kvadratmeter. Det opvarmede område på 120 kvadratmeter, varmetab på 80 watt / m2, 5 personer lever permanent. Et system med fem vakuumsamlere og en 300 l opbevaringstank giver et årligt behov:

• 75% vandforsyning kun
• vandforsyning og opvarmning 15%

Problemet er, at vi har brug for opvarmning hovedsagelig om vinteren, og solen er generøs med varme, for det meste om sommeren. Den økonomiske ækvivalent på 15 procent til opvarmning af et hus på 20 tusind kWh vil være 20.000 * 0.15 = 3000 kWh, for fire rubler er det kun 12 tusind rubler.

Udgifterne til udstyr og installation, selv uden driftsomkostninger, går ud over den 20-årige tilbagebetaling. Det er igen ikke interessant.

Men ikke så slemt. Der er et område med effektiv anvendelse af solkraftværker ved bredden af ​​Moskva.

Dette er tilfældet, når du har en udendørs pool, og du vil bruge den siden maj. Derefter vil installationen af ​​de fem samlere give dig 99% varmt vand i huset, og overskydende varme vil blive afladet til den opvarmede pool. Det er meget besværligt at opvarme vandet i vandforsyningssystemet uden en udendørs pool - enten underopvarmning eller overophedning. Og hvis den første - problemet er lille, så skal det andet problem løses. Og det er ekstra problemer.

Af ovenstående følger, at det er rimeligt at tilpasse solfangeren til varmt vand samtidig med at der opvarmes noget udenfor huset. Der er en anden mulighed, men mere på det nedenfor.

Varmepumpe.

Varmepumpe er en anden måde at få fri energi på. Det økonomiske incitament til dets anvendelse - den resulterende termiske energi er større end den udnyttede elektriske energi. Forskellige kilder angiver forskellige faktorer: normalt 3-4, nogle gange 5-6. De sidste tal synes fantastisk, noget som om der er kedler, der har en effektivitet på 107%. En slags evig bevægelsesmaskine i rummets ydeevne. En score på 3-4 synes mere plausibel, selv om der er nogen tvivl her.

Antag, at vi skal bruge 20 tusind kWh ved opvarmning af et hus. I dette tilfælde betaler vi elnet 80 tusind rubler pr. Sæson med en enkelt dagstal (for at gøre det nemmere at tælle). Hvis vi bruger en varmepumpe til opvarmning og får varme med en faktor på 3. så skal vi bruge 7 tusinde kWh og betale for dem 28 tusind rubler. besparelser vil være 52 tusind rubler om året. Samtidig vil det være nødvendigt at betale mere end en million rubler til udstyr og installation til boring af en brønd. Den berygtede tilbagebetaling er igen i løbet af tyve år. Det skal bemærkes, at koefficienten 3 er meget, meget usandsynlig.

Så hvornår er det stadig nyttigt at bruge solfangere, varmepumper, solpaneler? Svaret, ikke denne gang, er simpelt - når du ikke har mulighed for at oprette forbindelse til centrale el- eller gasnet. Men i dette tilfælde vil installationen af ​​en diesel- eller pelletskedel koste, alligevel billigere. Men! Nogle af midlerne kan henføres til uforsigtighed og fremskridt, især da vi ikke ved, hvor hurtigt dieselbrændstof vil gå op, og om der er nok til alle peleterne. Måske om et par år bliver alternative varmekilder de vigtigste...

Nu om brugen af ​​solfangeren. Muligheden er at dele en varmepumpe og en solfanger. Faktum er, at ved horisontal placering af varmepumpens brine kredsløb fryser jorden rundt om kredsløbet. Og under hensyntagen til dens dybde risikerer vi i løbet af året at have permafrost i stedet for lægning. Solfangeren, i dette tilfælde, vil hjælpe med at afrimme jorden og endda oplade det med varme til næste vintersæson. Det lyder godt, men i det røde, som normalt, koster den oprindelige.

Nok budget viser installation af en varmepumpe i tilfælde, hvor du ikke behøver at grave jorden. Hvis du er så heldig at have en flod eller en sø tæt på dit hus, og hvis der ikke er nogen hovedgas. I denne udførelsesform har vi installationen af ​​pumpen uden udgravning og en stabil koefficient i hele opvarmningsperioden.

• Hvis du ikke er heldig nok til at få nok elektrisk strøm...
• Hvis der ikke er nogen hovedgas, og det er ikke forudset...
• Hvis du er bange for tanken begravet på dit websted.
• Eller er der andre grunde til at bruge alternativer til traditionelle energikilder...

Så og kun da!

Ring. Vi vælger for dig en passende opvarmning, der beskytter miljøet.

Solfangere og varmepumper

Kilder til alternativ varme. Solfangere

Spørgsmålet om energibesparelse og ressourcebesparelse er for nylig blevet rejst mere og mere. Indtil for nylig var de grundlæggende behov for menneskehedens energi opfyldt ved at brænde forskellige ressourcer, hvoraf de fleste ikke er fornyelige. Først og fremmest er det naturligvis olie, gas, kul og uran. Måske er den eneste undtagelse vandkraft. Men vandkraftværker kan ikke tilfredsstille alle behov, og udviklingen af ​​nuklear energi er nu et stort spørgsmål. Så det er en paradoksal mand: alle er enige om tanken om, at brændende brændstof er dårligt for miljøet, men få mennesker er klar til at reducere forbruget til skade for deres egen komfort. Samtidig er det blevet snakket i flere årtier, at kulbrintereserven nogensinde vil løbe tør. Nogle gange kaldes der også specifikke termer, men de første er allerede bestået. Ikke desto mindre bliver brændstof og energi konstant dyrere, og der er ingen tendenser til det modsatte.

I ethvert hus er de vigtigste energikostnader til opvarmning og varmt vand, resten - til arbejdet med elektriske apparater. Det er muligt at reducere elforbruget, enheder af hver ny generation er meget mere økonomiske end deres "forfædre". Opvarmning er mere kompliceret, for at reducere omkostningerne kræves en hel kompleks af dyre foranstaltninger til opvarmning af boliger. Stigningen i brændstofudgifter gør det i stigende grad nødvendigt at være opmærksom på alternative kilder, som tidligere ikke blev brugt på grund af eksotisme, kompleksitet og høje priser. Alle sådanne kilder kan opdeles i to grupper: Den første, for eksempel vindmøller og solpaneler, producerer elektricitet, den anden samler termisk energi, som bogstaveligt talt "wallows under our feet" og falder på os fra himlen. Det omfatter solstationer og varmepumper.

Solfangeren De Dietrn installeret på taget af huset

Hver af disse grupper har sin egen "ansvarszone". Den energi, der modtages fra solpanelet og endda en vindmølle, er næppe nok til opvarmning, og det vil ikke være muligt at konvertere vandvarmen til elektrisk strøm med nogen mærkbar effektivitet heller. Anlæg, der genererer elektricitet, er ikke økonomisk begrundede i alle regioner, i modsætning til "alternative opvarmningssystemer", som kan bruges næsten overalt med høj effektivitet. Nu i mange lande i Europa og USA producerer disse systemer en forholdsvis betydelig andel af termisk energi, og dette marked udvikler sig meget hurtigt. Fordelen ved sådanne anordninger er de lave omkostninger ved energi, miljøsikkerhed og fraværet af skadelige emissioner samt delvis eller endog fuldstændig autonomi.

Solfangeren Stiebel Eltron,
monteret på taget af et hus

Solfangere

Solkraftværker, dvs. Indretninger til at opnå energi fra solen kan opdeles i solpaneler, som genererer elektricitet og samlere, der bruges til at opvarme vand. På trods af alle designtricks er solcelleffektens effektivitet stadig ikke særlig høj. Sandsynligvis vil situationen ændre sig i fremtiden, men indtil videre yderst sjældent tilgodeset dem. Men ved hjælp af en solfanger er det helt muligt at samle en ganske stor mængde varme og næsten uden omkostninger.

Buderus solfanger installeret på taget af huset

Flad eller fladskærm kollektor er en boks dækket med glas. Inde er der en spole - et buet kobberrør, til hvilket absorberpladerne svejses. Måske en mere kompleks struktur i form af parallelle rør. Dette gøres for at reducere modstanden, der opstår ved passage af kølevæsken. Solen opvarmer pladerne, de overfører varme til røret, og det til gengæld - til væsken cirkulerer i den. Designet er enkelt, men en del af energien vil uundgåeligt sprede sig i den omgivende luft på grund af konvektion. For at indsamle den maksimale mængde energi er det nødvendigt at give så meget varmeabsorption som muligt på absorberpladerne og for at reducere varmetab i selve panelet. Det er velkendt, at sorte legemer absorberer varmen bedst af alle, men ved brug af almindelig maling giver det ikke gode resultater.

Bosch solfanger

Bosch solfanger

Optimering af Bosch solsystem til forberedelse af varmt vand og til opvarmning.

Ofte anvendes selektiv belægning af absorbere, som forhindrer konvektivt energitab. Bunden af ​​kassen er fyldt med isolering - et lag mineraluld. Deres krav pålægges glas. Den skal være stærk nok, dvs. tyk, for at modstå hagl. Samtidig skal det være så gennemsigtigt som muligt, og så lige modsat - jo tyndere jo bedre. Kvaliteten af ​​overfladebehandling er også vigtig. Normalt anvendes hærdet optisk glas, hvor metalindholdet minimeres. Dens transmissionskoefficient overstiger 90%. Til sammenligning med almindelige vindueskilder kan denne koefficient være ca. 80-85%. Enhver ekstra procentdel er vigtig her, fordi al den energi, der opbevares af glasset, lige ikke når absorberen og forsvinder til ingen nytte.

Solfanger Vaillant auroStep plus på taget af huset

Fuldstændig slippe af med konvektionstab i en flad samler vil ikke lykkes. Uanset hvad man kan sige, vil absorberen give en del af energien "til gaden", ind i luften. I de fleste tilfælde skal dette afstemmes, selvom producenterne laver forskellige tricks for at minimere tab. I moderne modeller er sagen omhyggeligt forseglet. Dette forhindrer indtræk af støv og fugt, øger elementernes korrosionsbestandighed og forhindrer dannelse af kondensat på glasets indre overflade. Kondensat, i overensstemmelse med fysikens love, falder om morgenen og forhindrer passage af sollys. Om eftermiddagen vil det selvfølgelig fordampe, men før det foregår panelet ikke i fuld kraft.

Bosch Flat Solar Collector

Nogle gange er kroppen fyldt med inert argon. Argonens termiske ledningsevne er lavere, hvilket betyder, at tabene stadig falder. Konvektive tab øges uundgåeligt med faldende omgivelsestemperatur. Ved negative temperaturer er effektiviteten af ​​flade pladeopsamlere lav: solen er normalt en lille smule, og det meste af den varme, der opsamles på absorberen, vil blive spildt i luften. Måden at slippe af med sådanne tab er simpel - du skal fjerne luften.

Vakuumsamlere

Pumpe luft fra en flad boks giver ikke mening, designet vil være for skrøbeligt. Derfor anvendes parallelt anbragte rørformede glaselementer indbygget i et modul i vakuumsamlere. Rørene er lavet på basis af termos og er lavet af optisk glas af høj kvalitet. Indersiden af ​​røret skæres undertiden eller gøres U-formet. Selvfølgelig er sådanne moduler mere komplicerede og dyrere i forhold til flade paneler, men vakuumsamlere samler varme omkring 1,2-1,4 gange mere, fungerer godt om vinteren, og de kan også modtage energi fra diffust og reflekteret lys (i overskyet vejr og sne nast). Der er forskellige modulmodeller: I simple rør til udskiftning, hvis de er beskadigede, er det nødvendigt at dræne kølevæsken fra systemet, mere komplekse kan udskiftes i fly. Direkte flow vakuum samlere. Et koaksialt kobberrør med en svejset absorberende plade er installeret inde i glaspæren. Den kolde kølevæske strømmer gennem rørets indvendige del, ved dens ende strømmer ind i det eksterne kredsløb, opvarmes, strømmer ind i modulets hovedrør og derefter til fælleslinjen. Vakuumsamlere med princippet om "varmeledning". Glaspæren er den samme, men princippet om drift er helt anderledes. Inde i et forseglet kobber eller glasvarmerør er en lille mængde varmeoverføringsvæske: vand, frostvæske eller ammoniak. For at reducere kogepunktet kan en del af luften pumpes ud af røret. Den ene ende af røret er bragt ud og indsat i varmeveksleren. Det opvarmede kølemiddel koger, dampen stiger til toppen, overfører varme til vandet, kondenserer og strømmer tilbage. Dette er det mest teknisk avancerede design i øjeblikket, og det er meget simpelt at udskifte rør om nødvendigt. Den eneste begrænsning er, at sådanne samlere ikke kan installeres vandret, skal opsamlingsledningen være over rørene.

Elementer af heliosystem

Samlermodulerne kan installeres på et vandret eller lodret plan, monteret på taget eller indlejret i det. For at gøre dette har du brug for forskellige slags fastgørelsesdele, som leveres af fabrikanterne separat. Moduler af samme type tillader tilslutning til "batteriet". Ved installation skal der lægges særlig vægt på modulernes placering. Det er klart, at det mest effektive arbejde vil være, hvis solens stråler falder til overfladen strengt vinkelret. For at lave en sporingsenhed, der udvider modulerne, er det i princippet muligt, at der er sådanne udviklinger, men i praksis er disse løsninger næsten aldrig brugt: omkostningerne ved udstyret vil være højere end prisen på hele solsystemet. Det er nødvendigt at tage højde for det faktum, at Solen stiger lavere om vinteren end om sommeren, hvilket betyder, at modulernes optimale hældningsvinkel varierer. I de nordlige områder kan de placeres lodret og for at fange strålerne reflekteret fra sneen. Hvis en eller fem moduler er nok til drift, er de normalt forbundet i serie, den ene efter den anden. Ved samtidig installation af et stort antal moduler er det muligt at forbinde separate dele af systemet parallelt for at reducere tabet på kølemidlets strømningsmodstand. Solfangere selv er kun en del af systemet, og ikke den dyreste. For at levere varmt vand kræves en varmeisoleret opbevaringstank med overvågnings- og kontrolanordninger.

I enkelt-kredsløbssystemer kommer vandet, som efterfølgende indtages fra tanken, ind i samleren. Fordele - enkelhed, høj effektivitet, ulemper - øgede krav til renhed og hårdhed af vand, dannelse af skala og korrosion fra opløst oxygen. Derudover kan vandet om vinteren fryse, hvilket ødelægger installationen.

I dobbelt kredsløbssystemer anvendes der et separat kølevæskekredsløb, der overfører energi til vand ved hjælp af en varmeveksler, som regel en spole, der er indbygget i tanken. Som kølemiddel skal du som regel bruge særligt frostvæske med lavt frysepunkt. Fordelene er høj pålidelighed og holdbarhed af systemet, høj korrosionsbestandighed og fravær af saltaflejring i kredsløbet. Ulempen er, at effektiviteten af ​​arbejdet falder en smule og en periodisk, hver femte til syv år, er det nødvendigt at udskifte frostvæske.

Derudover er der systemer med naturlig cirkulation (termosifonen), når det varme kølemiddel stiger i en tank placeret over kollektoren og systemer med tvungen cirkulation, hvor en lille pumpe er indbygget i kredsløbet. I overensstemmelse med typen af ​​påfyldning med kølemiddel er der også systemer med konstant påfyldning og selvtømning. I det første tilfælde (med et dobbelt kredsløb) tilføjes en membrantank til strukturen, kompenserer for termisk udvidelse og en ventil til fjernelse af luft fra systemet. I selvdræne manifolder er kredsløbets volumen større end volumenet af kølevæsken. Når solkredspumpen er slukket, udledes væsken fra samleren i tanken. Denne type system er særligt bekvemt for lejlighedsvis levende: kølevæsken varer længere. Det overordnede system overvåges af en controller, som styrer cirkulationspumper og varmeelementer. Ofte samles de fleste elementer i systemet sammen med tanken, hvilket forenkler installation og vedligeholdelse. Temperaturfølere monteres på opsamleren og inde i tanken. Systemet tændes, når kølemiddelets temperatur i opsamleren begynder at overskride vandets temperatur i tanken. Det er klart, at hvis kølevæsken er koldere end vand, er det meningsløst at tænde for cirkulationen. Nogle gange er der andre sensorer, der måler temperaturen i rummet og på gaden. I moderne installationer er controlleren en kompleks elektronisk enhed, der giver dig mulighed for at arbejde på forskellige programmer. For at få mere varme og ikke afhænge af det solrige vejr, er tanke udstyret med yderligere varmesystemer: med en varmelegeme, og nogle gange med flere kredsløb, der kan betjenes fra en kedel eller varmepumpe. Der er en anden interessant fordel. På dagtimerne kommer hovedstrømmen af ​​energi fra samleren, og om natten kan det være nødvendigt med ekstra elektrisk opvarmning. Ved brug af en multitariffermåler vil varmt vand være til enhver tid på dagen, og elomkostningerne vil blive reduceret betydeligt.

Varmepumper

Energi kan opnås ikke kun direkte fra solen. Der er meget tættere på os lavtemperaturkilder, nemlig luft, vand og jord. En enhed kaldet en varmepumpe hjælper med at tage energi. Sådanne planter er mere komplicerede og dyrere end solfangere, men de er mere effektive og i stand til at indsamle termisk energi fra miljøet uanset vejret. Funktionsprincippet er ret simpelt: kølevæsken strømmer til installationen, afkøles i flere grader, og den resulterende energi kan bruges til at opvarme vand og varme værelserne. Hovedelementet i systemet er selve varmepumpen. Oftest for at forklare sit handlingsprincip bruger de metaforen om "køleskabet modsat". Freon cirkuleres i pumpekredsen - en væske med lavt kogepunkt. I fordamperen bliver freon til damp og tager varme fra kølevæsken i systemets eksterne kredsløb. Derefter komprimeres dampen af ​​kompressoren, mens temperaturen stiger. Varmt komprimeret damp går ind i kondensatoren, overfører varme til varmeveksleren, som forbinder varme- og varmtvandsanlæggene og igen bliver til væske. På grund af trykfaldet passerer freonen yderligere gennem gasventilen og går igen ind i fordamperen, hvorefter cyklussen gentages. Sommetider anvendes i stedet for vandopvarmning, dvs. luft virker som en varmebærer. Kabinettet på pumperne installeret i rummet har pålidelig støj og vibrationsisolering af kompressoren og arbejder næsten lydløst. Som nævnt kan energikilder være luft, vand eller jord. Derfor falder alle pumper i tre kategorier. Vi vil ikke nævne særskilt pumperne, hvor luft fungerer som et varmt kølevæske, vi vil ikke: princippet om drift af systemet er det samme, og markedsandelen er lille.

Ordning for drift af saltvandsvandspumpen. Jordsamlere anvendes som varmeveksler.

"Air-vand". Ifølge princippet om drift svarer disse pumper til klimaanlæg. De er relativt billige, nemme at installere. Sådanne pumper, som klimaanlæg, fremstilles i "mono" eller "split" versionerne. Monoblokke kan monteres uden for bygningen, samtidig med at du sparer plads og løser problemet med støj. Når det er installeret internt, modtager monobloket og returnerer udvendig luft gennem slanger. Split systemet anvender to enheder: udendørs med ventilator og fordamper og intern med kondensator og automatisk styring. Kompressoren kan være placeret i nogen af ​​enhederne. Ulempen er dårlig arbejde om vinteren: jo koldere luften, desto sværere er det at tage energi fra ham. Ved lufttemperaturer under 10 til 20 grader frost stopper pumpen næsten arbejde. Nogle interesse er installationen af ​​en sådan pumpe i husets ventilationssystem. Den udgående luft har en temperatur i størrelsesordenen 15-25 ° C, det er muligt at bruge denne varme, selv om det ikke er nødvendigt at vente på en stor ydeevne.

Ordning for drift af saltvandsvandspumpen. Jordprober anvendes som varmeveksler.

"Vand, vand." Selv om vinteren er vandtemperaturen i reservoirerne 4 ° C, og i brøndene - endnu mere, pumper, der bruger vand som kølemiddel, kan fungere i enhver frost. Kølevæsken leveres med en konventionel pumpe, da dens kilde kan være en dam, flod eller brønd. Spildevand udledes i samme vandlegeme eller tilstødende brønd. Med hensyn til energieffektivitet er sådanne pumper den mest økonomiske, lidt mere komplicerede end luftpumper, men de har også ulemper. Den omtrentlige nødvendige vandstrøm til et lille hus er flere kubikmeter i timen. Langt fra hinanden er der et reservoir. At bruge brønde er virkelig ikke i alle tilfælde. Jordbunden skal være tilstrækkeligt gennemtrængelig til at sikre hurtig genopfyldning af vand i produktionen og lavere niveauer i injektionsbrøndene. Typisk er den anbefalede højdeforskel fra varmepumpen til kildespejlet ikke mere end 15-20 m, med det øger omkostningerne ved pumpestigning. Eksternt vand indeholder sædvanligvis urenheder, så der er behov for foranstaltninger til dets forbehandling. Periodisk skal det primære varmeveksler kredsløb rengøres. Vi bør ikke glemme beskyttelsen af ​​systemet i tilfælde af eventuel frysning af vand om vinteren.

"Brine-vand." Jord er den mest stabile kilde til termisk energi, der modtager den fra både solen og jordens kerne. Solens indflydelse på jordens temperatur mærkes i dybder på op til 6-8 m, på et niveau under 10 m er temperaturen næsten konstant, afhænger ikke af sæsonen, og øges gradvist med stigende dybde. Selvfølgelig, at "bringe" jorden til pumpen virker ikke, udvælgelsen udføres ved hjælp af kølemiddel (oftest glykolisk frostvæske), som strømmer gennem plastik eller metalplastrør, der er lagt tykkere i. Sådanne pumper tilhører lukkede systemer, og på trods af de høje omkostninger indtager det meste af markedet. Når det er installeret, kan kredsløbet fungere i mindst hundreder af år. Varmeveksleren i sådanne systemer kan være af to typer.

Varmepumpe Stiebel Eltron i kedelhuset

Vandret samler. Rør lagt på et stort område og relativt lille dybde, i størrelsesordenen 1 til 3 meter, anvendes som den primære kontur af varmeveksling. Afhængig af jordens egenskaber og aflastningen af ​​det valgte område vælges installationsprogrammet: zigzag, sløjfer, slanger, vandrette eller vertikale spiraler af forskellig form. Typisk anvendes flere parallelforbundne kredsløb, der er forbundet til et fælles fordelingsgrenrør. For ikke at spilde energi på pumpevæske gennem hele systemet, kan det i varmt vejr blokere en del af kredsløbene. For vandrette samlere er den primære varmekilde solstråling, og derfor til effektiv varmefjernelse kan området, under hvilket solfangeren er placeret, kun bruges som en græsplæne eller græsplæne. Det er umuligt at skygge det med træer eller endda lægge strukturer. Størrelsen af ​​en sådan græsplæne kan være to til tre gange det opvarmede område af huset, hvilket ikke altid er acceptabelt. Hvis der er et egnet reservoir i nærheden, er det bedre at placere opsamleren i vandet.

Brine-vand varmepumpe Buderus

Lodret jordprobe. Varmevekslerørene sænkes ned i brønden med stor dybde. Udgifterne til arbejde stiger med stigende boredybder, så i stedet et dybt hul foretrækkes generelt at bore flere dybder på 50-100 m. Boring er dyrere end åben udgravning installation vandret solfanger, men krævede areal er minimal i øvrigt beregnet jordtemperaturen er noget højere. Det er 7-10 ° C, afhængigt af dets type, og derfor falder den estimerede længde af rørledningen. Den U-formede sondedesign anvendes oftest: to rørsløjfer sænkes ned i brønden til sin fulde dybde, mindre ofte er den anden deres nummer. Det er også muligt at koaksiale arrangement: men det indre rør "saltlage" ved hjælp af en cirkulerende pumpe ledes ned og stiger til fordamperen gennem en eller flere ydre. Derefter fyldes brønden med rør med en cementblanding, der sikrer stabil varmeveksling og beskyttelse af rør. Nogle gange kan du i stedet for at bore brønde komme ved at køre bunker, hvor en struktur er placeret med prober, der er fyldt med dem. Selvfølgelig er denne mulighed kun mulig med nybyggeri.

Varmepumpeffektivitet

Mange pumper bruges ikke kun til at producere varme, men arbejder også i omvendt tilstand og køler rummet på en varm dag, selvom det kræver ekstra udstyr. For at bestemme effektiviteten af ​​udvej til sammenligning med traditionelle systemer, dvs. termiske kedler og køling. Omdannelsesforholdet viser, hvor meget varme pumpen producerer pr. Kilowatt forbrugt elektricitet og afhænger af flere parametre. Jo mindre temperaturforskellen i primærkredsen og mellem den og den opvarmede væske er, desto højere er den. Normalt reducerer lavtemperaturkøleren i varmepumpekredsen sin temperatur ved 3-5 ° C. Det er urentabelt at vælge mere varme, det er billigere at øge det pumpede volumen af ​​kølevæsken.

Vand-til-vand Vaillant geoTherm varmepumpe

Højtemperaturkøleren er i stand til at opvarme op til 50-60 ° C som muligt, og i mange tilfælde er 35 ° C tilstrækkelig. Omdannelsesforholdet er skrevet i formularen: B0 / W50 eller for eksempel A35 / W20. Tallene angiver den beregnede temperatur i primær- og varmekredsløbene, bogstaverne - typen af ​​kølemiddel (fra de engelske ord "saltvand", "vand" og "atmosfære" - "saltvand", "vand" og "luft"). Således har vi i det første tilfælde en saltvandsvandspumpe, der arbejder til opvarmning, og i den anden en luftvandsvarmepumpe, der er inkluderet i kølemodus. Det gennemsnitlige transformationsforhold for luft-til-vand-pumper er 2,5-3,5 (A2 / W35), "vand til vand" - 5-6 (W10 / W35) og "saltvand til vand" - 4-5 BO / W35). Med yderligere temperaturforøgelse for hver grad falder koefficienten med ca. 2,5%.

Varmepumpe Stiebel Eltron i kedelhuset

Andet udstyr

At oprette et komplet system til opnåelse af termisk energi ved hjælp af et solkraftværk eller en varmepumpe vil kræve flere elementer. Lagertankenheden til solfangeren er beskrevet ovenfor. Varmepumper fra forskellige fabrikanter har forskellige konfigurationer og ledningsdiagrammer, de er enkelt- eller multikredsløb (i dette tilfælde er antallet af "varme" kredsløb menes), de kan også tilsluttes til deres egen opvarmningstank eller kollektortank. Frostvæske hældes normalt i det autonome systemets varmekreds, det andet kredsløb bruges til varmt vandforsyning. Den specifikke ordning er valgt ud fra behovene, de forskellige elementer kan skiftes i forskellige kombinationer. Beskyttelsesanordninger og en styreenhed ofte monteres med pumpens i én enhed, men cirkulationspumperne, membran ekspansionsbeholdere loops, ekstra varmesystem, forskellige sensorer og andet udstyr kan bogstaveligt "hvor", selv om der normalt mange af dem stadig er anbragt i pumpehuset.

For nylig har separate moduler, der er tilsluttet controlleren, vist sig, hvilket tillader fjernstyring af systemer via mobilkommunikation og internettet. Generelt er regulator- og varmepumpe styreenheder mere komplicerede end dem i solfangere af solfangere. Dette skyldes, at samlerne primært bruges til at forberede varmt vand, og pumperne bruges også til opvarmning. Opsamleren forstyrrer ikke delingen af ​​begge disse funktioner, men varmepumpen er meget mindre afhængig af vejret, så i varmesæsonen vil det kræve mindre energi modtaget fra andre kilder. Hertil kommer, at indsamle mængden af ​​energi, der er egnet til opvarmning, det vil tage et unødigt stort antal moduler. En moderne controller giver dog mulighed for at programmere forskellige temperaturer og driftsformer, herunder fælles. En af de interessante muligheder for opvarmning er antibakteriel. Som allerede nævnt er i mange tilfælde en temperatur på 35 ° C tilstrækkelig. Dette er en meget behagelig værdi, energiforbruget ved fremstilling af sådant vand er lille. Men ved denne temperatur opdrætter alle slags bakterier sig godt i vand. Fra tid til anden, ifølge et forudbestemt program, opvarmer regulatoren vandet i varmtvandskredsløbet til 60-65 ° C. Oftest kræver dette yderligere opvarmning, men opvarmningstiden, og dermed er energiforbruget til termisk desinfektion ikke for lang.

Og sidstnævnte, men det vigtigste for forbrugerens konturer er varmtvandsforsyningsledningen og / eller varmeanlæg. Vi vil ikke især nævne den første - disse er rør, blandere, dræn, VVS-udstyr og muligvis pumper. Hvad angår opvarmning enheder, er situationen mere interessant. De mest berømte er forskellige batterier og radiatorer. Deres design, det kan siges, er blevet testet i århundreder, men det har betydelige ulemper. Opvarmning af værelset ved brug af radiatorer er ujævnt, foruden deres størrelse er ret stor. Ikke desto mindre anvendes sådanne opvarmningsanordninger ofte: deres installation er ret simpel, og installation er mulig i gamle huse. Til stand-alone systemer anvendes hovedsageligt stål, aluminium og bimetalliske radiatorer. Klassisk støbejern har høj termisk inerti og er ikke så effektiv. Den væsentligste ulempe er, at kølevæsken i kredsløbet skal opvarmes til en høj temperatur, mindst 50-60 ° C og i mange tilfælde mere for radiatoren til arbejde. Varmepumpen er i stand til at producere en sådan varme, men dens effektivitet vil falde. For nylig er lavvarmevarmesystemer, gulvvarme, blevet mere og mere populære. Vi er interesserede i flydende sorter, og elektriske, med et varmekabel, i det væsentlige ingenting (undtagen højeffektforbrug) adskiller sig ikke fra dem. Sådanne varmesystemer installeres under bygningens opbygning eller renovering. En varmeisolator er placeret på gulvet, og der findes en meander på den - et solid plast- eller glasfiberrør buet med sløjfer. Efter at varmesystemet er hældt skræl. En separat termostat og temperatur og overophedningssensorer kan tilsluttes til hvert kredsløb. Den optimale temperatur for et varmt gulv er ikke mere end 35 ° C, det er ikke nødvendigt længere, og ved opvarmning til 40-50 ° C begynder skrælningen at falde sammen. Brug af et opvarmet gulv sammenlignet med radiatorer sparer energi og brugbart rum, og giver også en mere behagelig og hurtig opvarmning: varm luft går fra bunden op gennem hele det opvarmede område. Ulempen er, at installationen i tillæg til den højere pris kræver kvalificeret personale og komplekse beregninger ved hjælp af specielle programmer.

Egenskaber ved beregningen af ​​autonome varmesystemer

En fuldstændig beregning af systemet kan kun udføres af en specialist: Der skal tages højde for mange forskellige faktorer Til dette formål er der udviklet passende computerprogrammer. En foreløbig beregning kan dog faktisk udføres uafhængigt. Termisk udstyr kan arbejde i monovalent eller bivalent tilstand. I det første tilfælde, selv på de koldeste dage, bør strømmen overstige det krævede energiforbrug. I praksis anvendes denne tilstand sjældent: prisen på udstyr vokser, og det meste virker det forgæves. I den bivalente eller monoenergiske tilstand kommer en del af energien fra andre kilder: termiske kedler af forskellige typer eller elektriske varmeapparater. I praksis er det optimalt, hvis 60-70% af den gennemsnitlige årlige efterspørgsel leveres af kollektorer eller varmepumper (eller fra behovet for energi under opholdet, hvis det ikke er planlagt hele året).

Et typisk problem ser sådan ud. Det er nødvendigt at optimere omkostningerne ved at levere varmt vand og opvarmning til et separat lille hus med hele året rundt. Vand og el er til rådighed. Husets specifikke parametre og antallet af personer kan variere. Normalt anvendes traditionelt ovne eller kedler, der kører på flydende eller fast brændsel. Hvis der er en gaskedel, løses problemet simpelt: vores gas er stadig billigere end den energi, der modtages fra varmepumpen. Men for det første er gas ikke overalt, og omkostningerne ved at forbinde det (hvis det virkelig er muligt) har for nylig været sammenligneligt med prisen på en pumpe. Og for det andet, selv her kan du spare penge ved at installere en solfanger, fordi omkostningerne ved at producere energi med det er generelt tæt på nul: kun energi er nødvendig for at betjene en cirkulationspumpe. Selv om der under vores forhold, hvis der er en gaskedel, sjældent tænkes på alternativer, vil solstationen trods alt blive brugt med det samme, og det betaler kun i år. Ved beregning af varmeforbruget i et sådant abstrakt hus tages der to komponenter i betragtning: varmt vand og opvarmning. Den første værdi i løbet af året kan betragtes som konstant, den anden er maksimal i vintermånederne og falder til næsten nul om sommeren eller endda til en "negativ værdi" (som du stadig skal bruge en bestemt pengeækvivalent): i stedet for opvarmning er det nødvendigt med aircondition. Det er normalt at bruge en solstation til forberedelse af varmt vand.

Der er to hovedparametre: antallet af samlere og tankens volumen. Volumenet beregnes med en hastighed på 50-100 liter pr. Dag pr. Beboer. Antallet af samlere afhænger af mange faktorer. For at beregne skal du kende den gennemsnitlige intensitet i strømmen af ​​solenergi i et bestemt område efter måneder. Først og fremmest er mængden af ​​energi om sommeren vigtig (om vinteren falder strømmen flere gange). Det er mest økonomisk at beregne, så installerede sommersamlere helt dækker varmtvandsbehov. Til beregningen skal du kende monteringsvinklen på samlerne, deres orientering i forhold til kardinalpunkterne (optimalt sætter man selvfølgelig panelet sydligt, men det er ikke altid muligt), den ønskede temperatur af varmt vand i tanken, typen af ​​kollektor og flere andre funktioner og mængder. Derefter kan du vælge det ønskede antal paneler.

Det ser ud til at være værd at tilføje flere paneler, så er det nødvendigt at bruge mindre på yderligere opvarmning i kold tid? Alt er ikke så simpelt. Udover det faktum, at panelerne selv og deres installation koster meget, er det nødvendigt at tage højde for, at hvis antallet af paneler tages "med en reserve", om sommeren er det muligt at koge kølemidlet direkte ind i dem (stagnation). Denne proces påvirker ressourcen af ​​frostvæske og hele systemet negativt. I sådanne tilfælde er det nødvendigt enten at sørge for muligheden for at omdirigere overskydende varme, f.eks. Til poolen, eller at anvende selvdræneanlæg, hvor stagnation i princippet udelukkes. For mellembåndet er brugen af ​​solstationer berettiget i seks til syv måneder om året. Et panel på 2 meter er nok til varmt vandforsyning for en eller to personer. Opvarmning med solfangere i midten af ​​banen er næsten ikke praktiseret. For lidt energi, de kan samle i kulden. Til opvarmning er en varmepumpe mere ønskelig, og samlerne kan efterlades med systemstøtte og det meste af arbejdet om sommeren. Ved beregning af opvarmning antages det, at bygningens varmetilslutning er 5-10 kW / 100 m. Den specifikke figur er specificeret afhængigt af regionen, bygningens egenskaber og dens varmeisolering. Vælg derefter driftsmåden. Monovalent sjældent anvendt, er omkostningerne ved en sådan pumpe kraftigt forøget. For maksimale belastninger ved koldt vejr er det normalt muligt at forbinde ekstra udstyr, dvs. arbejde i en bivalent eller monoenergi tilstand, når pumpen giver 50-70% af den krævede energi. Det tager også hensyn til muligheden for periodisk at slukke strømforsyningen (en multiplikationsfaktor på 1,2) og omkostningerne ved at forberede varmt vand (0,1-0,3 kW pr. Person). Fra disse data bestemmes den nødvendige pumpeffekt.

For luft-til-vand pumper er omkostningerne ved installation relativt lille. Ved beregning af estimaterne for installation af en vand-til-vand-pumpe er det nødvendigt at tilføje omkostningerne til borebrønde og udstyr til pumpning af vand. Men som nævnt er vand-til-vand-pumper ikke anvendelige overalt. Desuden skal projektet om deres brug koordineres med de relevante afdelinger. Oftest, for permanent drift foretrækkes saltvandspumper, og omkostningerne ved installation af dem vil udgøre en væsentlig del af anlægget af saltvandskredsløbet. For at beregne længden af ​​konturrørene er det nødvendigt at tage hensyn til jordens sammensætning. For jordforstærkere er mængden af ​​fjernelse af varme 10-35 W pr. Løbemåler, mere præcist, 10 W i sandholdige jordarter, 20 i ler og op til 35, hvis samleren passerer i jord med høj fugtindhold. Afstanden mellem rørene antages at være 0,7-1,2 m. Med en meter lodret jord kan proberne "fjernes" mere. Med den mest almindelige ordning, når to U-formede rør indsættes i en brønd, antages varmekilden i den første tilnærmelse at være 50 W / m. Præcise værdier vil kun blive anerkendt ved boring. Princippet er det samme: Jo tættere klippen er, og jo mere det bliver befugtet, jo højere er varmeafvisningsydelsen. Normalt tages der flere prober med en afstand på 5-6 m mellem dem, samtidig med at der tages hensyn til bevægelsesretningen for grundvand, så det afkølede vand fra en probe ikke strømmer til de næste. Teoretisk er det muligt, at en jordens sonde om vinteren vil tage så meget varme fra den omgivende jord, at det ikke vil have tid til at fylde op om sommeren. Som følge heraf vil installationseffektiviteten falde i næste år. Undersøgelser af dette emne blev gennemført, det blev konstateret, at selv med en ret intensiv drift er jordens temperaturfald for det første år 1-3 grader, for den anden endnu mindre, og derefter ses der ikke noget mærkbart fald. Hvis pumpen i sommer fungerer som køleanordning og "pumper" varme ind i jorden, bliver temperaturforskellen mellem jorden nær sonden og i en afstand derfra meget ubetydelig. For ikke at overkoole jorden skal den tilladte varmefjernelse fra probeens løbemåler ikke overstige 100 kWh / år. Fra disse data beregner du længden af ​​konturerne og jordarbejdsvolumenet, og vælger derefter den ønskede diameter af rør og andet nødvendigt udstyr og beregner derefter projektomkostningerne. Som du kan se, beregningen er ikke enkel, prisen på arbejde er også stor, men de erklærede levetid for saltvandssamlerne er mere end hundrede år. For at kunne opsamle statistikker og kontrollere rigtigheden af ​​denne erklæring må du dog vente mindst et århundrede. Ved første øjekast kan det synes, at fornøjelsen af ​​at forsyne sig med billig termisk energi er dyrt. I praksis viser det sig, at engangs initial omkostninger er ret hurtigt berettiget. Tilbageleveringsperioden for systemer til nutidige energipriser er 5-10 år. Livstiden kan måles i flere hundrede år og for "større reparationer" er det normalt nok at ændre kun nogle komponenter, især pumper og kompressorer.