Heat pump "water-water": aparato, prinsipyo ng pagpapatakbo, mga patakaran para sa pag-aayos ng pagpainit batay dito

Mga uri ng kolektor ng tubig sa lupa

Ang kolektor ng isang ground source heat pump ay maaaring may dalawang uri (Fig. 2):

• Patayo;
• Pahalang.

kanin. 2 Mga uri ng mga kolektor para sa mga bomba ng lupa: patayo at pahalang

Ang isang vertical collector ay isang mahabang pipeline na ibinaba sa isang balon, ang haba nito ay mula 40 hanggang 150 m. Ang ganitong uri ng heat exchanger ay mas mahusay kaysa sa mga pahalang na ang temperatura ay mas mataas sa ganoong lalim. Kung ang balon ay napakalalim, kung gayon ang heat exchanger ay nilagyan din ng isang proteksiyon na pambalot, at kung ang lalim ay medyo maliit, kung gayon hindi ito kinakailangan.Ngunit ang isang makabuluhang kawalan ng pamamaraang ito ng paglalagay ng reservoir ay ang mataas na halaga ng naturang balon.

Siyempre, inirerekomenda ng mga eksperto ang pagbabarena ng balon nang mas malalim. Ngunit kung ang pamamaraan o lupa ay hindi pinapayagan, kung gayon maraming mga balon ang maaaring gawin. Halimbawa, maaari kang gumawa ng isang balon na may lalim na 80 m, o maaari kang gumawa ng 4 na balon na 20 m bawat isa.Ang pangunahing bagay ay ang kabuuang resulta ay sapat para sa pagpainit ng bahay. Maaaring may mabato na lupa, na medyo mahirap magtrabaho, posible na mag-drill ng mga balon na hindi hihigit sa 15-20 metro sa loob nito.

Pahalang na kolektor (Larawan 3) - ang ganitong uri ng kolektor ng lupa para sa isang pump ng tubig sa lupa ay mukhang isang pipeline na inilatag sa isang pahalang na posisyon sa isang tiyak na lalim, sa ilalim ng isang layer ng lupa. Ang manifold na ito ay madaling i-install.

kanin. 3 Panlabas na circuit ng ground-water pump

Ang lugar kung saan naka-install ang kolektor ng isang earthen heat pump ay medyo malaki, sa kaibahan sa vertical na bersyon, na nangangailangan ng isang maliit na piraso ng lupa. Bilang isang patakaran, ang isang pahalang na heat exchanger ay sumasakop mula 25 hanggang 50 m2, at marahil higit pa, depende sa pinainit na lugar. Ang negatibong kadahilanan ng pagpipiliang ito ay ang lugar na may kolektor na ito ay maaari lamang gamitin para sa damuhan.

Depende sa iba't ibang mga pangyayari, ang heat exchanger ay maaaring ilagay sa isang zigzag, mga loop, ahas, atbp.

Napakahalaga kung ano ang thermal conductivity ng lupa kung saan naka-install ang heat exchanger. Depende ito sa kalidad ng lupa, halimbawa, kung ang lupa ay basa, kung gayon ang thermal conductivity ay mas malaki, at kung ang lupa ay mabuhangin, kung gayon ang thermal conductivity ay maliit.

Kung mayroong maraming mga loop sa heat exchanger, kung gayon ang isang circulation pump ay dapat isama sa pagsasaayos.

Mga tagapagdala ng enerhiya para sa o laban?

Gayunpaman, hindi lang iyon. Ang pagtaas ng mga presyo para sa mga carrier ng enerhiya at ang mataas na gastos ng kanilang paghahatid ay humantong sa isang mabilis na pagtaas sa halaga ng init at kuryente. At pinipilit nito ang mga mamimili na maghanap ng mga bagong paraan upang makatipid. Kahit na mula sa mga aklat-aralin sa paaralan, natatandaan namin na ang paglipat ng init ay dumadaloy mula sa mga pinainit na katawan patungo sa mga mas malamig, ngunit hindi kabaliktaran. Hindi naaalala ng aming mga siglong karanasan ang kabaligtaran na pamamaraan, at pinatutunayan ito ng agham. Gayunpaman, ginagawang posible ng tusong modernong mga diskarte sa inhinyero na ilipat ang init sa kabaligtaran ng direksyon - mula sa isang hindi gaanong pinainit na katawan patungo sa isang mas mainit.

Scheme ng paglipat ng init sa isang heat pump

Para sa amin, walang nakakagulat, halimbawa, sa pagpapatakbo ng refrigerator. Kung saan ang init mula sa freezer, ang temperatura na kadalasang negatibo, ay inilabas sa kapaligiran. Kung ang init na ito ay ginagamit upang magpainit ng mga gusali, at ang silid ng pagpapalamig ay pinalitan ng isang napatunayan, patuloy na gumaganang likas na pinagmumulan ng init, kung gayon ito ang tinatawag na heat pump.

Ang isang simpleng heat pump (air-to-air) kung saan maaari kang magpainit ng living space ay isang air conditioner na pamilyar sa lahat, na may heating function. Matagumpay mong magagamit ito, dahil ngayon may mga air conditioner na maaaring gumana kahit na sa makabuluhang sub-zero na temperatura - hanggang sa -15 gr. at sa baba. Gayunpaman, kung nais nating makuha ang pinakamaraming kahusayan at kaginhawahan kapag pinainit ang buong bahay sa isang matipid na paraan (at ang isang heat pump ay tatlong beses na mas matipid kaysa sa maginoo na mga heater, o higit pa), kung gayon ang mga mas advanced na sistema ay dapat gamitin.

Sa isang tala: marami ang nagtataka - paano ito, dahil may batas ng konserbasyon ng enerhiya.Bakit tulad ng isang hindi katimbang na ratio ng paglipat ng init sa pagkonsumo ng kuryente? Ang buong lihim ay na sa isang heat pump, ang kuryente ay ginugugol lamang sa electromagnetic winding ng compressor (na, siyempre, ay nagpapainit, ngunit ang init na ito ay hindi ginagamit upang mapainit ang silid), at ang enerhiya ng init ay nabuo," sinipsip. " mula sa panlabas na kapaligiran, salamat sa mga espesyal na proseso ng heat pump ( ang salitang pump mismo ay nagpapahiwatig nito). Upang maunawaan ito, kailangan mong malaman ang higit pa sa isang kurso sa paaralan sa pisika. Ngunit subukan nating talakayin ang mga pangunahing kaalaman sa ibaba.

Tumatanggap ng maayos

Ang pinakamalaking problema kapag nag-i-install ng open circuit heat pump ay kapag ang tubig ay pinalabas mula sa itaas papunta sa balon. Maling mali. Ang tubo ay dapat pumunta halos sa pinakailalim ng balon at tumaas mula dito ng 0.5-1 metro. Ang lahat sa ibaba ay dapat na kumukulo. Kapag ang tubig ay nalabas mula sa itaas, ang balon ay maaaring mabilis na mabanlat at huminto sa pagtanggap ng tubig. Nagaganap ang overflow. Kung nangyari ito na may magandang minus sa kalye, ang skating rink ay ibinigay para sa iyo. Samakatuwid, kung mayroong isang ilog o ilang uri ng reservoir sa malapit, isang storm drain o isang drainage trench, kung gayon mas mahusay na ikonekta ang mahusay na pagtanggap sa kanila gamit ang isang overflow pipe, kung sakaling umapaw. Kung walang malapit, kailangan mong mag-drill hindi isa, ngunit dalawa o higit pang mga balon para sa pagtanggap. Walang nakakaalam ng sagot sa tanong kung gaano katagal tatagal ang isang balon ng pagtanggap. Maaaring tumagal ng maraming taon, o maaari itong mabara pagkatapos ng isang panahon ng pag-init. Samakatuwid, ang pinakamalaking kawalan ng isang bukas na circuit ay hindi mahuhulaan.

Isa pang mahalagang punto. Ang balon ng pagtanggap ay dapat na matatagpuan sa ibaba ng agos mula sa balon ng debit, sa layo na hindi bababa sa 6 na metro. Ito ay isa pang kalabuan. Paano matukoy kung saang direksyon dumadaloy ang isang ilog sa ilalim ng lupa. Ang sagot sa tanong na ito ay ibibigay lamang sa pamamagitan ng eksperimento.Kung ang tubig ay hindi lumubog sa debit well pagkatapos simulan ang heat pump, lahat ay maayos, nahulaan mo ito. Kung ito ay nagsimulang mahulog sa temperatura, pagkatapos ay ang mga balon ay kailangang palitan, at ang submersible pump ay dapat ilipat. Ang mga pipeline ng debit at drain well ay pinakamahusay na ginawa mula sa HDPE pipe, bilang isang mas murang materyal. Ang pagiging maaasahan at tibay ng naturang mga tubo ay sapat din.

Ang perpektong opsyon ay kapag ang mga balon ay matatagpuan sa kabila ng daloy sa ilalim ng lupa. Pagkatapos ay sapat na upang makagawa ng isang nababakas na koneksyon ng pipeline sa balon ng balon, itapon ang kapangyarihan sa parehong mga balon na may nababakas na plug na hindi tinatablan ng tubig, at maaari mong baligtarin ang mga balon minsan sa isang taon, binabago ang mga lugar ng debit at pagtanggap.

Prinsipyo ng operasyon

Para sa mga hindi masyadong bihasa sa paksa, ito ay nagkakahalaga ng pagpapaliwanag kung ano ang isang air-to-water heat pump. Sa katunayan, ito ay isang "refrigerator in reverse" - isang aparato na nagpapalamig sa hangin sa labas ng sarili nito at nagpapainit sa tubig na nasa tangke. Ang tubig na ito ay maaaring gamitin para sa domestic hot water o home heating.

Ang heat pump ay gumagamit ng closed cycle, kumonsumo lamang ito ng kuryente. Ang kahusayan nito ay sinusukat bilang ratio ng natupok na enerhiyang elektrikal sa init na natanggap. Ang kahusayan ng mga heat pump ay sinusukat din sa COP (Coefficient of performance). Ang COP 2 ay tumutugma sa isang kahusayan ng 200% at nangangahulugan na para sa 1 kW ng kuryente ay magbibigay ito ng 2 kW ng init.

Prinsipyo ng operasyon

Ang operasyon ng heat pump ay dahil sa init na nakuha mula sa tubig. Ang mga lawa, rate, ilog, balon, balon ay nagiging pinagmumulan ng tubig. Ang lalim ng reservoir sa gitnang Russia ay dapat na hindi bababa sa 2 metro upang ang mas mababang mga layer ay hindi mag-freeze. Ayon sa lokasyon ng heat exchanger, ang mga deposito ng init ay nahahati sa:

• pahalang (ang mga tubo ay inilalagay sa mga singsing sa ibaba);
• patayo (ang heat exchanger ay matatagpuan patayo sa balon).

Dahil ang mga reservoir na walang yelo ay hindi matatagpuan malapit sa bawat bahay, kadalasan ang mga tubo ay inilalagay sa mga balon. Ang isang karaniwang water-to-water heat pump ay may ilang pangunahing bahagi:

• mga tubo ng pag-init;
• mga tubo ng supply ng tubig at discharge;
• evaporator (coil kung saan sumingaw ang freon);
• tagapiga;
• condenser (coil kung saan natunaw ang freon).

Depende sa oras ng taon, ang temperatura ng tubig sa lupa ay 4-10 °C, nag-iiba ito sa maliliit na saklaw. Tinitiyak nito ang matatag at produktibong operasyon ng heat pump. Dalawang balon ang na-drill sa layo na 8-10 m mula sa bawat isa. Ang tubig sa lupa ay pumapasok sa tubo mula sa unang balon at tumataas hanggang sa evaporator, pinainit ito. Kasabay nito, ang liquefied freon ay pinapakain sa evaporator. Bilang resulta ng pagbaba ng presyon sa evaporator, ang init mula sa mga dingding ay dumadaan sa nagpapalamig. Ang nagpapalamig (freon) ay nagiging gas.

Pagkatapos ay pumasok ang Freon sa compressor at na-compress. Pagkatapos ay pumasok ito sa condenser, nagiging likido, at ang init na inilabas bilang resulta ng prosesong ito ay pumasa sa coolant (madalas na ito ay tubig). Ang coolant, sa turn, ay nagpapainit sa mga tubo ng radiator. Ganito ang pag-init ng bahay. Ang tubig sa lupa ay ibinubuhos sa pangalawang balon. Ang isang kumpletong larawan ng mga prinsipyo ng pagpapatakbo ay ibinibigay ng diagram ng heat pump. Dahil ang temperatura ng tubig sa lupa ay mas matatag kaysa sa temperatura ng mas mababang mga layer ng mga reservoir, mas mahusay na gumamit ng mga balon. Ngunit dito dapat din nating isaalang-alang ang halaga ng mga balon ng pagbabarena.Ang isang heat pump na may water-to-water boiler ay naka-install, nagpapainit sa silid at nagpainit ng tubig para sa mga domestic na pangangailangan. Ang elektrikal na enerhiya na ginugol sa pagpapatakbo ng bomba ay 4-5 beses na mas mababa kaysa sa enerhiya na nabuo nito.

House heating scheme gamit ang Water-Water heat pump

Ito ay kawili-wili: Solar kolektor para sa pagpainit ng isang pribadong bahay - gawang bahay na baterya

Nakakatulong na payo

Sa lahat ng yugto ng pagtatayo ng bahay, simula sa yugto ng disenyo, dapat tandaan na ang HP ay isang inertial system. Maihahambing ito sa isang napakalaking kalan ng Russia, na kadalasang pinainit isang beses sa isang araw sa panahon ng pagluluto. Pagkatapos ay pinainit ng naipon na init ang tirahan hanggang kinaumagahan.

Ang mga pader na gawa sa mabibigat na log ay may medyo mataas na antas ng thermal inertia. Sa madaling salita, dahan-dahan silang lumalamig kapag lumalamig ang gabi. Magandang thermal inertia para sa makapal na pader ng bato, pati na rin para sa mabigat na kongkreto o brick.

Ang polyfoam at foam concrete ay may magandang thermal insulation properties. Ngunit dahil sa mababang tiyak na gravity, mayroon silang mababang thermal inertia. Ang isang heat pump sa isang gusali na may mga dingding na gawa sa naturang mga materyales, na may matinding pagbaba sa panlabas na temperatura, ay hindi palaging magagawang "mag-pump" ng sapat na init mula sa labas patungo sa "mainit na sahig" na sistema ng pag-init.

Kailangan mo ring isaalang-alang ang iba pang mga kadahilanan:

1. Upang mabawasan ang pagkawala ng init o hindi upang i-freeze ang mga tubo sa lahat sa linya sa pagitan ng bahay at ng mga balon o ng kolektor, kinakailangan na ilatag ang mga ito sa lalim sa ibaba ng antas ng pagyeyelo. Sa Crimea, sapat na ang 0.75 metro, at sa latitude ng Moscow, hindi bababa sa 1.5.
2. Ang pinakamalaking pagkawala ng init ay karaniwang sa pamamagitan ng mga bintana. Samakatuwid, ang triple glazing ay hindi isang luho, ngunit isang matipid na solusyon sa gusali.Ang perpektong opsyon ay ang paggamit ng salamin na maaaring sumasalamin sa mga infrared ray.
3. Sa kaso ng paggamit ng opsyon ng 2 balon para sa paggamit at paglabas ng tubig, ang distansya sa pagitan ng mga ito ay dapat na hindi bababa sa 20 metro.
4. Mas mainam na subukan muna ang isang gawang bahay na TN sa isang utility room o garahe. Ang pag-install ng underfloor heating sa isang residential area ay mangangailangan ng karagdagang gastos.

Gawa sa bahay mula sa isang lumang refrigerator

Medyo mahirap mag-ipon ng isang air-to-air heat pump mula sa mga indibidwal na compressor at condenser gamit ang iyong sariling mga kamay nang walang espesyal na kaalaman sa engineering. Ngunit para sa isang maliit na silid o isang greenhouse, maaari mong gamitin ang isang lumang refrigerator.

Ang pinakasimpleng air heat pump ay maaaring gawin mula sa refrigerator sa pamamagitan ng pagpapahaba ng air duct papunta dito mula sa kalye at pagsasabit ng fan sa likurang grille ng heat exchanger.

Upang gawin ito, kailangan mong gumawa ng dalawang butas sa front door ng refrigerator. Sa pamamagitan ng una, ang hangin sa kalye ay papasok sa freezer, at sa pamamagitan ng pangalawang ibaba, ito ay ibabalik sa kalye.

Kasabay nito, sa panahon ng pagpasa sa loob ng silid, ibibigay nito ang bahagi ng init na nilalaman nito sa freon.

Posible rin na itayo lamang ang makina ng pagpapalamig sa dingding na nakabukas ang pinto sa labas, at ang heat exchanger sa likod sa silid. Ngunit dapat tandaan na ang kapangyarihan ng naturang pampainit ay magiging maliit, at kumonsumo ito ng maraming kuryente.

Ang hangin sa silid ay pinainit ng isang heat exchanger sa likod ng refrigerator. Gayunpaman, ang naturang heat pump ay nagagawa lamang na gumana sa mga panlabas na temperatura na hindi mas mababa sa plus limang Celsius.

Idinisenyo ang appliance na ito para sa panloob na paggamit lamang.

Sa isang malaking cottage, ang air heating system ay kailangang dagdagan ng mga air duct na namamahagi ng mainit na hangin nang pantay-pantay sa lahat ng mga silid.

Ang pag-install ng isang air-to-air heat pump ay napakasimple. Kinakailangang i-install ang panlabas at panloob na mga yunit, at pagkatapos ay ikonekta ang mga ito sa isa't isa gamit ang isang circuit na may isang coolant.

Ang unang bahagi ng system ay naka-install sa labas: direkta sa harapan, bubong o sa tabi ng gusali. Ang pangalawa sa bahay ay maaaring ilagay sa kisame o dingding.

Inirerekomenda na i-mount ang panlabas na yunit ng ilang metro mula sa pasukan sa cottage at malayo sa mga bintana, huwag kalimutan ang tungkol sa ingay na ginawa ng fan.

At ang panloob ay naka-install upang ang daloy ng mainit na hangin mula dito ay pantay na ipinamamahagi sa buong silid.

Kung ito ay pinlano na magpainit ng isang bahay na may maraming mga silid sa iba't ibang mga palapag na may isang air-to-air heat pump, pagkatapos ay kakailanganin mong magbigay ng isang sistema ng mga duct ng bentilasyon na may sapilitang iniksyon.

Sa kasong ito, mas mahusay na mag-order ng isang proyekto mula sa isang karampatang inhinyero, kung hindi man ang kapangyarihan ng heat pump ay maaaring hindi sapat para sa lahat ng mga lugar.

Ang metro ng kuryente at protective device ay dapat na makatiis sa mga peak load na nabuo ng heat pump. Sa isang matalim na malamig na snap sa labas ng bintana, ang compressor ay nagsisimulang kumonsumo ng kuryente nang maraming beses nang higit sa karaniwan.

Pinakamabuting maglagay ng hiwalay na linya ng supply mula sa switchboard para sa naturang air heater.

Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa pag-install ng mga tubo para sa freon. Kahit na ang pinakamaliit na chips sa loob ay maaaring makapinsala sa kagamitan ng compressor

Dito hindi mo magagawa nang walang mga kasanayan sa paghihinang ng tanso. Ang pagre-refill ng nagpapalamig sa pangkalahatan ay dapat na ipagkatiwala sa isang propesyonal upang maiwasan ang mga problema sa pagtagas nito sa ibang pagkakataon.

Kahusayan at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang heat pump

Ang kahusayan ng isang heat pump para sa pagpainit ay palaging mas mataas sa 1. Para sa mga geothermal system, mas tama ang heat conversion factor. Kung ito ay katumbas ng 4, nangangahulugan ito na sa lakas na 1 kW, ang heat pump sa output ay nagbibigay ng 4 kW ng enerhiya, kung saan ang 3 kW ay ibinigay ng lupa.

Ang prinsipyong pinagbabatayan ng pagpapatakbo ng isang heat pump para sa pagpainit ng isang bahay ay binuo sa simula ng ika-19 na siglo. engineer na si Sadi Carnot at tinawag na Carnot cycle. Batay sa mga ito pagpapatakbo ng isang maginoo na refrigerator sa bahay, kung saan ang mga produkto ay pinalamig dahil sa ang katunayan na ang dissipated init ay inalis sa pamamagitan ng radiator sa labas. Ngunit upang mag-aplay para sa mga bahay sa pag-init, kapag ang lahat ay nangyayari nang eksakto sa kabaligtaran, i.e. ang pagpapatakbo ng heat pump ay batay sa prinsipyo ng reverse Carnot cycle, ito ay naging kamakailan.

Ang heat pump para sa pagpainit ng bahay ay isang aparato kung saan ang mababang temperatura na init ay na-convert sa mataas na temperatura na init, na ginagamit para sa pagpainit. Ang pinagmumulan ng init ay lupa, tubig at hangin (ang una sa mga ito ay ang pinakalaganap, dahil ito ay epektibo (bagaman ang antas ng thermal insulation ng bahay ay mahalaga, ang paraan na ginamit upang init ang bahay, atbp.) at may pinakamainam na ratio ng presyo at mga katangian ng consumer).

Ang pagpapatakbo ng isang heat pump na idinisenyo para sa pagpainit ng bahay ay nangangailangan ng kuryente, ngunit sa halagang 1 kW ng kuryente, ang pagbabalik ay 4-6 kW ng thermal energy.

Bilang karagdagan sa pagpainit ng bahay sa tag-araw, ang heat pump ay maaaring gumana bilang isang air conditioner, kung saan sapat na ang sistema ay may kakayahang reverse operation. Ang mga heat pump ay inuri sa ilang uri:

• "lupa - tubig";
• "lupa - hangin";
• "tubig - tubig";
• "tubig - hangin"
• "hangin - tubig";
• "hangin-hangin".

Ang sumusunod ay isang detalyadong paglalarawan kung paano gumagana ang iba't ibang uri ng mga heat pump para sa pagpainit ng bahay.

Teknolohiya sa pag-mount

Ang pagpupulong ng ganitong uri ng kagamitan ay isinasagawa sa maraming yugto:

• isang proyekto ang ginagawa;
• ang mga komunikasyon sa kolektor ay binuo;
• ang isang heat pump ay naka-install sa system;
• naka-install ang kagamitan sa loob ng bahay;
• pinupuno ang coolant.

Susunod, isasaalang-alang namin kung paano mag-install ng turnkey heat pump gamit ang iyong sariling mga kamay nang sunud-sunod.

Paano gumawa ng proyekto

Bago magpatuloy sa pagpupulong ng mga komunikasyon ng ganitong uri, siyempre, ang lahat ng kinakailangang mga kalkulasyon ay dapat gawin. Ang gawain ng panlabas na bahagi ng sistema ay dapat na ganap na nakaugnay sa gawain ng panloob. Ang mga kalkulasyon ay ginawa depende sa napiling uri ng kagamitan. Para sa mga pahalang na kolektor, ang mga ito ay isinasagawa bilang mga sumusunod:

• Natutukoy ang dami ng antifreeze na kailangan. Sa kasong ito, ginagamit ang formula Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t), kung saan ang Qo ay ang thermal power ng source, t ay ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng supply at return lines. Ang parameter ng Qo ay kinakalkula bilang pagkakaiba sa pagitan ng pump power at ng electric power na ginagamit para magpainit ng refrigerant.
• Natutukoy ang kinakailangang haba ng kolektor. Ang formula ng pagkalkula sa kasong ito ay ganito ang hitsura: L = Qo / q, kung saan ang q ay ang tiyak na pag-alis ng init. Ang halaga ng huling tagapagpahiwatig ay depende sa uri ng lupa sa site. Para sa luad, halimbawa, ito ay 20 W bawat rm, para sa buhangin - 10 W, atbp.
• Ang lugar na kinakailangan para sa pagtula ng kolektor ay tinutukoy. Sa kasong ito, ang pagkalkula ay isinasagawa ayon sa formula A = L da, kung saan ang da ay ang pipe laying step.

Ang kapangyarihan ng heat pump ay tinutukoy ng humigit-kumulang sa rate na 70 W ng init bawat 1 m2 na may taas na kisame na 2.7 m Ang mga tubo ng kolektor ay karaniwang inilalagay sa layo na 0.8 m mula sa bawat isa o kaunti pa.

Paano mag-ipon ng isang heat pump

Ang ganitong uri ng kagamitan ay medyo mahal. Ang disenyo ng isang heat pump ay medyo simple. Samakatuwid, maaari mong subukang gawin ito sa iyong sarili. Ang pamamaraang ito ay isinasagawa tulad nito:

• Ang isang compressor ay binili (ang mga kagamitan mula sa isang air conditioner ay angkop).
• Ang pabahay ng kapasitor ay ginawa. Upang gawin ito, ang isang 100-litro na tangke ng hindi kinakalawang na asero ay pinutol sa kalahati.
• Ginagawa ang isang coil. Ang isang gas o oxygen cylinder ay nakabalot sa isang tansong tubo mula sa refrigerator. Ang huli ay maaaring maayos sa aluminyo butas-butas na sulok.
• Ang coil ay naka-install sa katawan, pagkatapos kung saan ang huli ay selyadong.
• Ang isang evaporator ay ginawa mula sa isang plastic na lalagyan na may 80 litro. Ang isang coil mula sa isang ¾ pulgadang tubo ay naka-mount dito.
• Ang mga tubo ng tubig ay konektado sa evaporator upang maghatid at mag-alis ng tubig.
• Ang sistema ay puno ng nagpapalamig. Ang operasyong ito ay dapat na ipagkatiwala sa isang espesyalista. Sa mga hindi tamang aksyon, hindi mo lamang masisira ang mga naka-assemble na kagamitan, ngunit masugatan din.

Pag-install ng mga komunikasyon sa kolektor

Ang teknolohiya para sa pag-install ng panlabas na circuit ng sistema ng pag-init ay nakasalalay din sa uri nito. Para sa isang vertical collector, ang mga balon ay drilled na may lalim na 20-100 m. Sa ilalim ng isang pahalang, ang mga trenches ay sinira sa lalim na 1.5 m. Sa susunod na yugto, ang mga tubo ay inilatag. Ang mga puno ay hindi dapat tumubo malapit sa pahalang na kolektor, dahil ang kanilang mga ugat ay maaaring makapinsala sa mga mains. Para sa pagpupulong ng huli, maaaring gamitin ang mga low-pressure na polyethylene pipe.

Pag-install ng kagamitan

Ang operasyong ito ay ginagawa sa karaniwang paraan. Iyon ay, ang mga radiator ng pag-init ay naka-install sa mga lugar, ang mga linya ay inilatag at sila ay konektado sa boiler. Ang isang tangke ng pagpapalawak, isang filter at isang circulation pump sa bypass ay naka-mount sa return pipe. Maaari ka ring mag-assemble at magkonekta ng "warm floor" system sa heat pump. Sa huling yugto, ang napiling uri ng coolant ay ibinubuhos sa panlabas at panloob na mga circuit.

Tulad ng nakikita mo, maaari mong i-mount ang heat pump at kolektor mismo. Sa teknolohiya, ang pamamaraan ay hindi partikular na kumplikado. Gayunpaman, hindi tulad ng iba pang mga uri ng katulad na kagamitan, ang pagpupulong ng naturang sistema, kahit na sa isang pahalang na uri, ay isang pisikal na medyo matrabahong operasyon. Ang pagbabarena ng mga balon para sa patayong pagbabarena nang mag-isa nang walang espesyal na kagamitan ay halos imposible. Samakatuwid, maaaring sulit na kumuha ng mga espesyalista upang magsagawa ng mga kalkulasyon at magtrabaho sa pag-assemble ng system. Ngayon, may mga kumpanya sa merkado na nag-i-install ng mga kagamitan tulad ng isang heat pump sa isang turnkey na batayan.

Ano ang isang heat pump para sa pagpainit ng isang pribadong bahay? Paano ito gumagana?

Ang isang espesyal na aparato na nakakakuha ng init mula sa kapaligiran ay tinatawag na heat pump.

Ang ganitong mga aparato ay ginagamit bilang pangunahing o karagdagang paraan ng pag-init ng espasyo. Gumagana rin ang ilang device para sa passive cooling ng gusali - habang ginagamit ang pump para sa parehong summer cooling at winter heating.

Ang enerhiya ng kapaligiran ay ginagamit bilang panggatong. Ang naturang heater ay kumukuha ng init mula sa hangin, tubig, tubig sa lupa, at iba pa, kaya ang device na ito ay nauuri bilang isang renewable energy source.

Mahalaga! Ang mga pump na ito ay nangangailangan ng isang de-koryenteng koneksyon upang gumana. Ang lahat ng mga thermal device ay may kasamang evaporator, compressor, condenser at expansion valve. Depende sa pinagmulan ng init, ang tubig, hangin at iba pang mga aparato ay nakikilala.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay halos kapareho sa prinsipyo ng refrigerator (ang refrigerator lamang ang naglalabas ng mainit na hangin, at ang bomba ay sumisipsip ng init)

Depende sa pinagmulan ng init, ang tubig, hangin at iba pang mga aparato ay nakikilala. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay halos kapareho sa prinsipyo ng refrigerator (ang refrigerator lamang ang naglalabas ng mainit na hangin, at ang bomba ay sumisipsip ng init)

Ang lahat ng mga thermal device ay may kasamang evaporator, compressor, condenser at expansion valve. Depende sa pinagmulan ng init, ang tubig, hangin at iba pang mga aparato ay nakikilala. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay halos kapareho sa prinsipyo ng refrigerator (ang refrigerator lamang ang naglalabas ng mainit na hangin, at ang bomba ay sumisipsip ng init).

Karamihan sa mga device ay gumagana sa parehong positibo at negatibong temperatura, gayunpaman, ang kahusayan ng device ay direktang nakasalalay sa mga panlabas na kondisyon (ibig sabihin, mas mataas ang temperatura ng kapaligiran, mas magiging malakas ang device). Sa pangkalahatan, ang aparato ay gumagana tulad ng sumusunod:

1. Ang heat pump ay nakikipag-ugnayan sa mga nakapaligid na kondisyon. Karaniwan, kinukuha ng device ang init mula sa lupa, hangin o tubig (depende sa uri ng device).
2. Ang isang espesyal na evaporator ay naka-install sa loob ng aparato, na puno ng nagpapalamig.
3. Sa pakikipag-ugnayan sa kapaligiran, kumukulo at sumingaw ang nagpapalamig.
4. Pagkatapos nito, ang nagpapalamig sa anyo ng singaw ay pumapasok sa compressor.
5. Doon ito lumiliit - dahil dito, seryosong tumataas ang temperatura nito.
6. Pagkatapos nito, ang pinainit na gas ay pumapasok sa sistema ng pag-init, na humahantong sa pag-init ng pangunahing coolant, na ginagamit para sa pagpainit ng espasyo.
7. Ang nagpapalamig ay unti-unting lumalamig. Sa huli, ito ay nagiging likido.
8. Pagkatapos ang likidong nagpapalamig ay pumapasok sa isang espesyal na balbula, na seryosong nagpapababa ng temperatura nito.
9. Sa dulo, ang nagpapalamig ay pumasok muli sa pangsingaw, pagkatapos kung saan ang ikot ng pag-init ay paulit-ulit.

Larawan 1. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang ground-to-water heat pump. Ang asul ay nagpapahiwatig ng malamig, ang pula ay nagpapahiwatig ng init.

Mga kalamangan:

• Pagkamagiliw sa kapaligiran. Ang mga naturang device ay mga renewable energy source na hindi nagpaparumi sa atmospera ng kanilang mga emisyon (samantalang ang natural na gas ay gumagawa ng mga nakakapinsalang greenhouse gases, at ang kuryente ay kadalasang ginagamit sa pagsunog ng karbon, na nagpaparumi rin sa hangin).
• Magandang alternatibo sa gas. Ang isang heat pump ay perpekto para sa pagpainit ng espasyo sa mga kaso kung saan ang paggamit ng gas ay mahirap para sa isang kadahilanan o iba pa (halimbawa, kapag ang bahay ay malayo sa lahat ng mga pangunahing kagamitan). Ang bomba ay maihahambing din sa pag-init ng gas dahil ang pag-install ng naturang aparato ay hindi nangangailangan ng pahintulot ng estado (ngunit kapag nag-drill ng malalim na balon, kailangan mo pa ring makuha ito).
• Murang karagdagang pinagmumulan ng init. Ang bomba ay perpekto bilang isang murang pantulong na pinagmumulan ng kuryente (ang pinakamagandang opsyon ay ang paggamit ng gas sa taglamig at isang bomba sa tagsibol at taglagas).

Bahid:

1. Thermal restrictions sa kaso ng paggamit ng mga water pump.Ang lahat ng mga thermal device ay gumagana nang maayos sa mga positibong temperatura, habang sa kaso ng operasyon sa mga negatibong temperatura, maraming mga bomba ang humihinto sa paggana. Ito ay higit sa lahat dahil sa ang katunayan na ang tubig ay nagyeyelo, na ginagawang imposibleng gamitin ito bilang isang mapagkukunan ng init.
2. Maaaring may mga problema sa mga device na gumagamit ng tubig bilang init. Kung ang tubig ay ginagamit para sa pagpainit, kung gayon ang isang matatag na mapagkukunan ay kailangang matagpuan. Kadalasan, ang isang balon ay dapat na drilled para dito, dahil sa kung saan ang mga gastos sa pag-install ng aparato ay maaaring tumaas.

Pansin! Ang mga bomba ay karaniwang nagkakahalaga ng 5-10 beses na mas mataas kaysa sa isang gas boiler, samakatuwid, ang paggamit ng mga naturang aparato upang makatipid ng pera sa ilang mga kaso ay maaaring hindi praktikal (para mabayaran ang bomba, kakailanganin mong maghintay ng ilang taon)

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat pump

Dapat pansinin na halos anumang daluyan ay may thermal energy. Bakit hindi gamitin ang magagamit na init upang painitin ang iyong tahanan? Ang isang heat pump ay makakatulong dito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang heat pump ay ang mga sumusunod: ang init ay inililipat sa coolant mula sa isang mapagkukunan ng enerhiya na may mababang potensyal. Sa pagsasagawa, ang lahat ay nangyayari tulad ng sumusunod.

Ang coolant ay dumadaan sa mga tubo na nakabaon, halimbawa, sa lupa. Pagkatapos ang coolant ay pumapasok sa heat exchanger, kung saan ang nakolektang thermal energy ay inililipat sa pangalawang circuit. Ang nagpapalamig, na matatagpuan sa panlabas na circuit, ay umiinit at nagiging gas. Pagkatapos nito, ang gaseous refrigerant ay pumasa sa compressor, kung saan ito ay naka-compress. Nagiging sanhi ito upang mas uminit ang nagpapalamig. Ang mainit na gas ay napupunta sa condenser, at doon ang init ay dumadaan sa coolant, na nagpapainit na sa bahay mismo.

Geothermal heating sa bahay: kung paano ito gumagana

Ang mga sistema ng pagpapalamig ay inayos ayon sa parehong prinsipyo. Nangangahulugan ito na ang mga yunit ng pagpapalamig ay maaaring gamitin upang palamig ang panloob na hangin.

Mga uri ng heat pump

Mayroong ilang mga uri ng mga heat pump. Ngunit kadalasan, ang mga aparato ay inuri ayon sa likas na katangian ng coolant sa panlabas na circuit.

Maaaring kumuha ng enerhiya ang mga device mula sa

• tubig,
• lupa,
• hangin.

Ang nagreresultang enerhiya sa bahay ay maaaring gamitin para sa pagpainit ng espasyo, para sa pagpainit ng tubig. Samakatuwid, mayroong ilang mga uri ng mga heat pump.

Mga heat pump: lupa - tubig

Ang pinakamagandang opsyon para sa alternatibong pagpainit ay ang pagkuha ng thermal energy mula sa lupa. Kaya, nasa lalim na ng anim na metro, ang lupa ay may pare-pareho at hindi nagbabagong temperatura. Ang isang espesyal na likido ay ginagamit bilang isang carrier ng init sa mga tubo. Ang panlabas na tabas ng sistema ay gawa sa mga plastik na tubo. Ang mga tubo sa lupa ay maaaring ilagay nang patayo o pahalang. Kung ang mga tubo ay inilalagay nang pahalang, kung gayon ang isang malaking lugar ay dapat ilaan. Kung saan ang mga tubo ay naka-install nang pahalang, imposibleng gamitin ang lupa para sa mga layuning pang-agrikultura. Maaari mo lamang ayusin ang mga damuhan o taunang halaman.

Upang ayusin ang mga tubo nang patayo sa lupa, kinakailangan na gumawa ng ilang mga balon hanggang sa 150 metro ang lalim. Ito ay magiging isang mahusay na geothermal pump, dahil ang temperatura ay mataas sa napakalalim na malapit sa lupa. Ang mga malalim na probe ay ginagamit para sa paglipat ng init.

Uri ng water-to-water pump

Bilang karagdagan, ang init ay maaaring makuha mula sa tubig, na matatagpuan malalim sa ilalim ng lupa. Maaaring gamitin ang mga pond, tubig sa lupa o wastewater.

Dapat tandaan na walang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawang sistema. Ang pinakamaliit na gastos ay kinakailangan kapag ang isang sistema para sa pagkuha ng init mula sa isang reservoir ay nilikha. Ang mga tubo ay dapat punuin ng coolant at ilubog sa tubig. Ang isang mas kumplikadong disenyo ay kinakailangan upang lumikha ng isang sistema para sa pagbuo ng init mula sa tubig sa lupa.

Mga air-to-water pump

Posibleng mangolekta ng init mula sa hangin, ngunit sa mga rehiyon na may napakalamig na taglamig, ang gayong sistema ay hindi epektibo. Kasabay nito, ang pag-install ng system ay napaka-simple. Kailangan mo lamang piliin at i-install ang gustong device.

Ang kaunti pa tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga geothermal pump

Para sa pagpainit ito ay lubhang kapaki-pakinabang na gumamit ng mga heat pump. Ang mga bahay na may lawak na higit sa 400 metro kuwadrado ay nagbabayad ng mga gastos ng system nang napakabilis. Ngunit kung ang iyong bahay ay hindi masyadong malaki, pagkatapos ay maaari kang gumawa ng isang sistema ng pag-init gamit ang iyong sariling mga kamay.

Una kailangan mong bumili ng compressor. Ang isang aparato na nilagyan ng isang maginoo na air conditioner ay angkop. Inilalagay namin ito sa dingding. Maaari kang gumawa ng iyong sariling kapasitor. Kinakailangan na gumawa ng isang likid mula sa mga tubo ng tanso. Nakalagay ito sa isang plastic case. Naka-wall mount din ang evaporator. Ang paghihinang, muling pagpuno ng freon at katulad na gawain ay dapat gawin lamang ng isang propesyonal. Ang mga hindi tamang aksyon ay hindi hahantong sa isang magandang resulta. Bukod dito, maaari kang masugatan.

Bago patakbuhin ang heat pump, kinakailangang suriin ang kondisyon ng electrification ng bahay. Ang kapangyarihan ng metro ay dapat na na-rate sa 40 amperes.

Homemade geothermal heat pump

Tandaan na ang isang heat pump na nilikha ng sarili ay hindi palaging tumutugon sa mga inaasahan. Ang dahilan para dito ay ang kakulangan ng tamang mga kalkulasyon ng thermal. Ang sistema ay kulang sa lakas at ang mga gastos sa pagpapanatili ay tumataas

Samakatuwid, mahalagang isagawa ang lahat ng mga kalkulasyon nang tumpak.

Mga tampok ng thermal air-water system

Ang heat pump kung saan nakatuon ang artikulong ito, hindi katulad ng iba pang mga pagbabago ng naturang device (sa partikular, water-to-water at ground-to-water), ay may ilang mga pakinabang:

• nakakatipid ng kuryente;
• ang pag-install ay hindi nangangailangan ng malalaking gawaing lupa, pagbabarena ng mga balon, pagkuha ng mga espesyal na permit;
• Kung ikinonekta mo ang system sa mga solar panel, matitiyak mo ang kumpletong awtonomiya nito.

Ang isang makabuluhang bentahe ng isang thermal system na kumukuha ng enerhiya ng hangin at inililipat ito sa tubig ay isang daang porsyento na kaligtasan sa kapaligiran.

Bago magpatuloy sa disenyo ng bomba, kinakailangan upang malaman kung aling mga kaso ang sistema ay nagpapakita ng sarili nito nang mahusay hangga't maaari, at kapag ang paggamit nito ay hindi praktikal.

Ang isang heat pump system na kumukuha ng enerhiya mula sa masa ng hangin ay maaaring gamitin upang magpainit ng lahat ng uri ng mga heat carrier na ginagamit sa CIS: tubig, hangin, singaw

Mga detalye ng aplikasyon at trabaho

Ang heat pump ay eksklusibong gumagana sa hanay ng temperatura mula -5 hanggang +7 degrees. Sa temperatura ng hangin na +7, ang sistema ay bubuo ng mas maraming init kaysa sa kinakailangan, at sa isang tagapagpahiwatig sa ibaba -5, hindi ito magiging sapat para sa pagpainit. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang puro freon sa istraktura ay kumukulo sa temperatura na -55 degrees.

Sa teorya, ang sistema ay maaaring makabuo ng init kahit na sa 30-degree na hamog na nagyelo, ngunit hindi ito magiging sapat para sa pagpainit, dahil ang init na output ay direktang nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng kumukulong punto ng nagpapalamig at temperatura ng hangin.

Samakatuwid, ang mga residente ng Hilagang rehiyon, kung saan ang mga sipon ay dumating nang mas maaga, ang sistemang ito ay hindi gagana, at sa mga tahanan ng mga rehiyon sa Timog, maaari itong epektibong maglingkod sa loob ng ilang malamig na buwan.

Kung ang mga karaniwang baterya ay naka-install sa silid, ang heat pump ay gagana nang hindi gaanong mahusay. Pinakamaganda sa lahat, ang air-to-water device ay pinagsama sa convectors at iba pang radiators na may malaking lugar, pati na rin sa "warm floor", "warm wall" water-type system.

Gayundin, ang silid mismo ay dapat na mahusay na insulated mula sa labas, may mga built-in na multi-chamber windows na nagbibigay ng mas mahusay na thermal insulation kaysa sa mga ordinaryong kahoy o plastik.

Ang heat pump ay pinakamahusay na nakikipag-ugnayan sa "warm floor" na sistema ng tubig, na hindi nangangailangan ng pag-init ng coolant sa itaas ng 40 - 45º C

Ang isang homemade heat pump ay epektibong makakapagpainit ng mga bahay hanggang 100 metro kuwadrado. m at garantisadong makagawa ng lakas na 5 kW. Dapat itong maunawaan na ang freon ay hindi maaaring ibuhos na may sapat na kalidad sa isang istraktura na nilikha sa bahay, kaya dapat mong umasa sa punto ng kumukulo nito hanggang -22 degrees.

Ang aparato ng pagpupulong sa bahay ay perpekto para sa pagbibigay ng init sa isang garahe, greenhouse, utility room, maliit na pribadong pool, atbp. Ang sistema ay karaniwang ginagamit bilang karagdagang pag-init.

Ang isang electric boiler o iba pang tradisyonal na kagamitan para sa panahon ng pag-init ay kinakailangan sa anumang kaso. Sa panahon ng matinding frosts (-15-30 degrees), inirerekumenda na patayin ang heat pump upang maiwasan ang pag-aaksaya ng kuryente, dahil sa panahong ito ang kahusayan nito ay hindi hihigit sa 10%.

Ang mga heat pump ay nagbibigay ng sapat na enerhiya upang magpainit ng tubig sa mga panloob na pribadong pool (+)

Paano gumagana ang system

Ang gumaganang sangkap sa istraktura ay hangin. Sa pamamagitan ng panlabas na yunit, na naka-install sa kalye, ang oxygen ay pumapasok sa pangsingaw sa pamamagitan ng mga tubo, kung saan ito nakikipag-ugnayan sa nagpapalamig.

Ang freon sa ilalim ng impluwensya ng temperatura ay nagiging gas (dahil kumukulo ito sa -55 degrees) at sa isang pinainit na anyo sa ilalim ng presyon ay pumapasok sa compressor. Pinipilit ng aparato ang gas, sa gayon ay tumataas ang temperatura nito.

Ang mainit na freon ay pumapasok sa storage tank (condenser) circuit, kung saan ang init ay inililipat sa tubig, na maaaring magamit sa ibang pagkakataon upang ayusin ang pagpainit at DHW. Sa condenser, ang freon ay nawawalan lamang ng bahagi ng init nito, at nasa gas na estado pa rin.

Ang pagpasa sa throttle, ang nagpapalamig ay na-spray, bilang isang resulta kung saan bumababa ang temperatura nito. Ang freon ay nagiging likido at sa form na ito ay pumasa sa evaporator. Ang cycle ay paulit-ulit.

Ang figure ay schematically na nagpapakita ng pagpapatupad ng prinsipyo ng isang elementary heat pump, na hinati ng isang compressor at isang expander sa dalawang circuit - mataas at mababang presyon

Ang mga nagnanais na nakapag-iisa na bumuo ng isang heat pump mula sa mga basurang materyales at hindi na ginagamit na kagamitan, halimbawa, mula sa isang lumang refrigerator, ay matutulungan ng impormasyong ipinakita sa artikulong inirerekumenda namin.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ipakikilala ng video ang prinsipyo ng pagpapatakbo at mga tampok ng device:

Bilang resulta, maaari nating tapusin na ang isang water-to-water heat pump ay itinuturing na isang epektibong kagamitan sa kapaligiran na idinisenyo upang magpainit ng mga bahay hanggang sa 150 metro kuwadrado. Ang pag-aayos ng isang mas malaking lugar ay maaaring mangailangan na ng medyo kumplikadong mga survey sa engineering.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan habang binabasa ang impormasyong ibinigay, mangyaring tanungin sila sa bloke sa ibaba. Naghihintay kami para sa iyong mga komento, mga tanong sa paksa, mga kwento at mga larawan tungkol sa pagtatayo ng isang mini-hydroelectric power station gamit ang iyong sariling mga kamay. Interesado kami sa iyong opinyon.