مبدأ تشغيل ووصف المضخات الحرارية لتدفئة المنزل

من بين جميع أنظمة التدفئة البديلة في المنزل ، تعتبر مضخات الحرارة الأفضل. وهي تختلف ليس فقط في التصميم ، ولكن أيضًا في كفاءة العمل. لذلك ، لتحديد أفضل نموذج ، يجب أن تفهم مبدأ تشغيل المضخات الحرارية لتسخين المنزل.

مبدأ تشغيل المضخات الحرارية

مخطط تشغيل مضخة الحرارة
مخطط تشغيل مضخة الحرارة

من أجل فهم أفضل لتشغيل المضخة الحرارية ، يمكنك التفكير في حالة الاستخدام الأكثر شيوعًا - في الثلاجات التقليدية. من حيث المبدأ ، تختلف مضخات حرارة الهواء للتدفئة قليلاً. الفرق هو الطاقة الحرارية ، وليس الباردة.

يمكنك معرفة كيفية عمل المضخة الحرارية لتسخين المنزل بعد التفكير في مخطط الأداء العام. لتوليد الحرارة ، يحتوي الهيكل على دائرة داخلية يتدفق خلالها المبرد. يتصل أنابيب التدفئة في المنزل باستخدام مبادل حراري. يتم تلقي الحرارة من مصدر خارجي بسبب دائرة إضافية. فكر في كيفية عمل التدفئة بمضخة حرارية:

  1. المبرد في حالة غازية. يتلقى طاقة حرارية من الدائرة الخارجية. علاوة على ذلك ، يكفي أن ترتفع درجة حرارة الغاز إلى + 10 درجة مئوية.
  2. زيادة ضغط غاز التبريد لتحويله إلى حالة سائلة. لهذا ، مضخات الهواء لتدفئة المنزل دون فشل لها ضاغط. في هذه الحالة ، ترتفع درجة حرارة السائل إلى + 65 درجة مئوية.
  3. باستخدام مبادل حراري ، يتم نقل الحرارة إلى الماء في نظام التدفئة في المنزل.
  4. يعمل صمام الخانق والتنقيط على تقليل الضغط وبالتالي إثارة الانتقال العكسي لغاز التبريد من السائل إلى الحالة الغازية لتكرار العملية.

هل التدفئة المنزلية فعالة بمضخة حرارية؟ في كثير من الحالات ، يتم تثبيت هذا النظام كإضافي لتقليل تكلفة إمدادات الحرارة الأساسية. أحد العوائق هو عدم القدرة على صنع مضخات حرارية لتدفئة المنزل بأيديهم مع مؤشر كفاءة وموثوقية عاديين. للتصنيع ، ستحتاج إلى إجراء حسابات معقدة واختيار المواد المناسبة. يمكنك رسم تشابه مع الثلاجات المنزلية - تقريبًا لا أحد يصنعها بمفردها ، مفضلاً طرازات المصنع الموثوقة.

تشير جميع تقييمات مضخات الحرارة لتدفئة المنزل تقريبًا إلى اعتماد مباشر لمصدر الحرارة على الدائرة الأولية على مؤشر الكفاءة للجهاز.

أنواع مضخات الحرارة للتدفئة

أنواع الإمداد بالحرارة باستخدام مضخات الحرارة
أنواع الإمداد بالحرارة باستخدام مضخات الحرارة

أهم مهمة عند تصميم التدفئة المنزلية باستخدام مضخة حرارية هي اختيار الوسيلة لتسخين المبرد في الدائرة الأولية. هناك عدة أنواع من معدات التدفئة من هذا النوع يمكن أن تتكيف مع وسائط التدفئة المختلفة.

أهم حالة هي درجة الحرارة المحيطة. نظرًا لأنه من الناحية العملية ، لا يمكن عمل مضخات حرارية للتدفئة بيديك - فكر في معايير الاختيار لنماذج المصنع:

  • درجة الحرارة المحيطة. يجب أن تكون على الأقل + 6-8 درجة مئوية. خلاف ذلك ، ستنخفض كفاءة مضخة حرارة الهواء للتدفئة إلى الصفر ؛
  • اختيار المبرد للدائرة الأولية. يمكن أن يكون الماء أو التربة أو الهواء. من المهم استيفاء الشرط الأول ؛
  • التنظيم الصحيح للتدفئة بمضخة حرارية - مكان تركيب التدفئة. سيكون الخيار الأفضل هو تثبيت النظام في غرفة جافة ساخنة. بهذه الطريقة ، يمكن تجنب فقدان الحرارة الإضافية.ولكن في نفس الوقت ، من الضروري توفير إمدادات المبرد للمبادل الحراري للدائرة الأساسية.

وبسبب النقطة الأولى ، فإن مضخات حرارة الهواء لتدفئة المنزل غير فعالة. الاستثناءات هي نماذج ذات أنظمة نقل حرارة مبتكرة. ومع ذلك ، لا تزال تكلفتها مرتفعة.

حتى الموديلات الحديثة لمضخات حرارة الهواء لتدفئة المنزل لا يمكنها توفير المستوى المناسب لتسخين سائل التبريد عندما تنخفض درجة الحرارة في الشارع إلى -15 درجة مئوية.

مضخة حرارية أرضية للتدفئة الحرارية

مبدأ تشغيل مضخة الحرارة الجوفية
مبدأ تشغيل مضخة الحرارة الجوفية

تحمل مراجعات المضخات الحرارية للتدفئة الحرارية الأرضية التوصيات الأكثر إيجابية من حيث التشغيل والكفاءة. تقع دائرتهم الأساسية في الأرض ، مما يعطي عددًا من المزايا.

العيب هو تعقيد ترتيب هذا النوع من إمدادات الحرارة. على عكس مضخات تسخين الهواء افعلها بنفسك للتدفئة ، سوف يستغرق الأمر الكثير من الجهد لتثبيت الدائرة الأولية. هناك طريقتان لوضع الجذع الخارجي:

  • عرضي. تقع الأنابيب تحت مستوى تجميد التربة. للتشغيل السليم للنظام ، يجب أن تكون المسافة بين الطرق السريعة 15 سم على الأقل ؛
  • عمودي. يتم حفر الآبار التي يصل عمقها إلى 50 مترًا لتركيب خطوط الأنابيب ، وتشير مراجعات المضخات الحرارية لتدفئة المنزل إلى موثوقية عالية لتشغيل المعدات ، بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية.

قبل اختيار المعدات ، من الضروري تحليل خصائص التربة - مستوى التجمد وتكوينها. يعتمد تشغيل المضخة الحرارية لتسخين المنزل بشكل مباشر على درجة تسخين المبرد في الدائرة الأولية. لذلك ، يجب أن تكون درجة حرارة التربة على الأقل + 7 درجة مئوية.

يمكنك عمل مضخة حرارية منخفضة الطاقة لتسخين نفسك. للقيام بذلك ، استخدم ضاغط من الثلاجة. ولكن يجب أن يعهد إلى نظام الأنابيب وحقن الفريون في الدائرة فقط للمحترفين.

نظام تدفئة جو - هواء

دائرة مضخة حرارة الهواء
دائرة مضخة حرارة الهواء

وفقًا لمبدأ مماثل ، تعمل مضخات تسخين الهواء لتدفئة المنزل. الفرق هو استخدام هواء الشارع كمبرد أساسي.

أحد عيوب هذه المعدات هو عدم القدرة على الاتصال بتسخين المياه في المنزل. يتم نقل الحرارة من المبرد المضغوط في مضخة الهواء للتدفئة على الفور في الغرفة. بدلاً من ذلك ، يمكنك تثبيت نظام مبرد francoil يعمل على نفس المبدأ. لكن تكلفتها عالية جدًا - سيكلف الاستحواذ على 24 كيلووات على الأقل 900 ألف روبل.

لماذا أصبحت التدفئة المنزلية باستخدام مضخة حرارة الهواء أكثر شعبية؟ هناك عدة أسباب لذلك:

  • بسيطة التركيب. من حيث التعقيد ، لا يختلف عن تركيب مكيف هواء سبليت.
  • تشغيل المضخة الحرارية لتسخين المنزل والتبريد ؛
  • تؤثر الحلقات الأقل على موثوقية النظام.
مضخة حرارية مع خط الحقن
مضخة حرارية مع خط الحقن

ولكن هل من الممكن تشغيل هذا التدفئة في المناطق التي يتم فيها ملاحظة درجات حرارة منخفضة في الشتاء؟ للقيام بذلك ، من الضروري إجراء تدفئة باستخدام مضخة حرارية مع وحدة إضافية - خط حقن.

يضيف المبرد تلقائيًا للحفاظ على الأداء الطبيعي للدائرة الرئيسية. وبالتالي ، يتم تحقيق التشغيل الأمثل للمعدات حتى عندما ينخفض ​​الهواء في الشارع إلى -15 درجة مئوية.

في مراجعات المضخات الحرارية لتسخين الهواء ، يتم إيلاء اهتمام خاص لموقع الوحدة الداخلية في المنزل. يجب أن تزود الهواء الساخن على طول الغرفة.

مضخة الماء إلى الماء للتدفئة

مضخة حرارة الماء إلى الماء
مضخة حرارة الماء إلى الماء

بالنسبة للمناطق ذات الشتاء الدافئ ، يوصى بتركيب المضخات ، حيث يتم استخدام الخزان كدائرة أساسية. من المهم أن درجة الحرارة فيه لا تقل عن + 7 درجة مئوية.

الميزة الرئيسية لهذا النظام هي التركيب السريع وتفكيك نظام الأنابيب المرنة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى التفكير مسبقًا في المواد اللازمة لتصنيع الطرق السريعة. الخيار الأفضل هو استخدام الأنابيب المصنوعة من البولي إيثيلين المتصالب مع طبقة إضافية محكمة الإغلاق.

تستخدم هذه الأنظمة لتسخين المنزل خلال فترة لا تنخفض فيها درجة الحرارة في الشارع عن -7 درجة مئوية. كما تم استخدام مضخات الحرارة من الماء إلى الماء لتبريد الهواء في الصيف أو توفير الماء الساخن.

عند تثبيت الدائرة الخارجية ، تأكد من عدم وجود انحناء للخطوط. خلاف ذلك ، سوف تتوقف حركة المبرد.

مراجعات مضخة الحرارة

التعرف على التقديرات الحقيقية لتشغيل المضخة الحرارية هي واحدة من الأدوات الحالية لتحديد جدوى الحصول عليها وتركيبها. يرجع جزء من المراجعات السلبية حول المضخات الحرارية لإمدادات الحرارة في المنزل إلى أخطاء التثبيت والتشغيل:

  • بعد تحليل طويل للعروض في السوق ، قررنا شراء مضخة حرارية لمنزلنا. لقد اخترنا نظامًا رأسيًا للهواء الأرضي. بعد تحليل التربة على الموقع ، اتضح أن لدينا مستوى عال من المياه. بالنسبة لمضخة الحرارة ، هذا أفضل - بدلاً من 30 مترًا.تم عمل عمق البئر 12. النظام يعمل بدون شكاوى للسنة الثانية بالفعل ؛
  • في مشروع التدفئة ، تم تصميم الداشا بمساعدة مضخة حرارية لتسخين المياه في الأنابيب إلى +70 درجة مئوية. في الواقع ، لم ترتفع فوق +50 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، كان وقت الاسترداد حوالي 15 عامًا. الآن ، بعد الشهر الأول من العمل ، تحسن الوضع إلى حد ما. ولكن على الرغم من كل ذلك ، هناك حاجة إلى تدفئة إضافية - غاز أو مع غلاية وقود صلب. نحن نفكر في اختيار وتركيب.

هل يجب تركيب مضخة حرارية لتسخين منزل خاص؟ إذا سمحت الأموال - بالتأكيد ، نعم. ولكن عليك أولاً اختيار النموذج الصحيح للمعدات ومقاول لتركيبها.

للتعارف يوصى بمشاهدة فيديو عن المضخة الحرارية المائية الهوائية المركبة:

تدفئة

تنفس

المجاري