Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang heat pump para sa pagpainit ng isang bahay

Ang isang espesyal na aparato na kahawig ng isang air conditioner o isang refrigerator ay ginagamit upang ibahin ang anyo, ilipat at i-convert ang enerhiya ng init. Ang heat pump ay hindi ginagamit para sa pagpainit - nagdudulot lamang ito ng mas maraming init kaysa natanggap mula sa network. Gamit ang aparato, posible na i-pump ang enerhiya ng lupa, hangin o tubig sa mga komunikasyon sa pagpainit.

Prinsipyo ng Operasyon at Disenyo

Ang heat pump ay binubuo ng isang freon circuit na may isang tagapiga, isang balbula ng pagpapalawak, mga palitan ng init (condenser, evaporator) at isang pipe ng tanso. Ang mga node ay magkakaugnay na gumagamit ng mga fittings at awtomatikong mga bahagi.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng yunit ay batay sa pagpili ng mababang-grade na init:

• tubig (mula +2 hanggang +7 degree);
• hangin (mula -25 hanggang +35 degree);
• lupa (mula -5 hanggang +5 degree).

Sa proseso ng pagkuha ng mga mapagkukunan ng init, ang paunang daluyan ay pinalamig, at ang nagpapalamig ng panloob na circuit ay nagsisimulang kumulo at magbago sa singaw. Ang gas ay na-compress ng compressor at kapansin-pansing nawawala ang lakas ng tunog, habang ang pumping up temperatura at presyon. Ang pagkilos ng pre-pinainit na freon ay ang paglipat ng mga mapagkukunan ng init sa main main. Ang mga heat pump ay nagpapatakbo sa isang saradong paraan, gamit lamang ang enerhiya nang walang direktang pagpainit ng coolant.

Pinapayagan ka ng yunit na makakuha ng 3-5 kW ng init mula sa 1 kW ng ginamit na enerhiya.

Mga iba't-ibang mga pump ng init

Ang mga pump ng init para sa pagpainit ng isang pribadong bahay ay naiuri ayon sa ilang pamantayan. Depende sa uri ng paglipat ng enerhiya:

• Compression - binubuo ng isang tagapiga, pampaligo, pangsingaw at expander. Ang kagamitan ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng isang ikot ng compression at pagpapalawak ng coolant na may karagdagang pag-init.
• Pagsipsip - gumana batay sa sumisipsip at freon. Ang aparato ng pagsipsip ay lubos na mahusay at ito ay isang bagong pump ng henerasyon.

Ayon sa pinagmulan ng init, maaari mong kunin ang aparato:

• hangin - kumukuha ng init mula sa kapaligiran;
• geothermal - tumatagal ng enerhiya mula sa tubig o lupa;
• pangalawang - gumagana sa pangalawang init ng tubig o hangin.

Ang mga pangalawang aparato ng init ay maaaring kumuha ng enerhiya mula sa dumi sa alkantarilya.

Ang heat pump apparatus ay nag-iiba din sa kapaligiran ng paggamit at pagbabagong-anyo ng enerhiya, mga tampok at pamamaraan ng pagpapatakbo.

Sistema ng tubig sa lupa

Pinapayagan ka ng mga aparato na makakuha ng init mula sa mga bituka ng mundo sa buong taon. Ayon sa uri ng geothermal contour, ang mga sumusunod na pagbabago ay maaaring mapili:

• Pahalang - isang sistema sa anyo ng mga tubo na matatagpuan sa ilalim ng pagyeyelo ng lupa, sa lalim ng 1.5-2 m.
• Vertical - ang kolektor ay mukhang isang maayos na 50-200 m ang lalim. Sa loob ay mga espesyal na probes na nag-aalis ng init mula sa isang palaging temperatura ng gradient.

Kapag inaayos ang vertical na tabas, dapat na isaalang-alang ang geological na komposisyon ng lupa. Sa site kung saan matatagpuan ang pahalang na tabas, hindi ka maaaring magtayo ng mga bahay o maglatag ng mga tile.

Water-to-water system

Upang mapainit ang silid, kakailanganin mong gamitin ang enerhiya ng tubig sa lupa na may pare-pareho ang temperatura ng +7 at sa itaas ng degree. Ang teknolohiya ay nagbibigay para sa supply ng tubig sa pamamagitan ng isang sentripugal pump sa isang espesyal na istasyon. Ang thermal energy ay inilipat sa antifreeze ng mas mababang circuit ng aparato. Pinapayagan ang pagpipiliang ito sa mga lugar:

• walang tubig sa lupa o may isang minimum na antas ng kanilang paglitaw;
• sa mga balon kung saan ang marka ng tubig ay hindi bumababa;
• may kaunting komposisyon at polusyon sa asin;
• nilagyan ng maayos na isang kanal, na may kakayahang makatanggap mula sa 2200 litro ng effluent bawat oras.

Ang pinakamagandang opsyon para sa kagamitan sa tubig-tubig ay ang lugar na malapit sa isang ilog o iba pang katawan ng tubig.

Water-to-air system

Ang mga heat pump ay hindi pinapainit ng hangin sa loob ng mga silid, ngunit ang coolant mismo. Maaari itong magamit para sa pagpainit, paghahanda ng mainit na tubig. Ang system ay may maraming mga pakinabang:

• naka-install nang walang pagbabarena sa panlabas na circuit;
• naiiba sa pagiging maaasahan at tibay;
• epektibo sa taglagas at tagsibol.

Ang mga kawalan ng bomba ay kinabibilangan ng:

• pagbaba ng COP kapag umabot ang temperatura sa +1.2 degree;
• ang paggamit ng reverse para sa defrosting sa panlabas na yunit.

Ang mga istasyon ay hindi lamang ang paraan ng pagbuo ng init. Gumagana sila kasabay ng isang heating boiler.

Air-to-air system

Ang mga aparato ng air-to-air ay tumatanggap ng thermal energy mula sa masa ng hangin sa kalye. Sa panlabas, kahawig nila ang mga air conditioner, ngunit maaaring gumana sa mababang temperatura. Ang malamig na hangin ay pinainit sa pampalapot. Ang mga benepisyo ng VT ay kinabibilangan ng:

• isang presyo na maihahambing sa presyo ng isang air conditioner;
• mabilis na pag-install;
• walang panganib ng pagtagas ng mga tagadala ng init.

Kabilang sa mga kawalan ng mga system:

• ang kakayahang mapatakbo lamang sa temperatura hanggang sa -20 degrees;
• ang pangangailangan na mag-install ng isang espesyal na yunit sa loob ng bawat silid;
• kakulangan ng mga kondisyon para sa mainit na tubig.

Ang mga kagamitan sa thermal na "air-to-air" ay maaaring magamit upang dagdagan ang pag-init ng isang maliit na bahay o isang bahay ng bansa.

Mga Pamantayan sa Pagpili ng System

Bago bumili ng heat pump, kailangan mong isaalang-alang:

• Ang gastos ng pag-aayos ng system. Upang ikonekta ang VT sa Moscow, kakailanganin mong maglagay ng isang pahalang na balangkas. Ang isang hukay ay nahukay (10 libong rubles / shift para sa pag-upa ng isang excavator), pagkatapos ay ginawa ang paghahanda para sa trabaho (5 libong rubles). Ang isang mahusay na nagkakahalaga ng 1000 rubles / mp, isinasaalang-alang ang pag-install at pagtali sa probe. Upang gumana nang maayos ang system, kailangan mo ng 350 m ng circuit o 350 libong rubles.
• Pagkonsumo ng enerhiya. Ang isang 9 kW VT ay kumonsumo ng 2.7 kWh ng koryente, na mas mura kaysa sa isang katulad na electric boiler.
• Bayaran. Ang alternatibong pag-init, isinasaalang-alang ang mga gastos sa pag-install at pagkonsumo ng kuryente, ay magbabayad pagkatapos ng 3 taon.
• Ang mga kondisyon ng klimatiko ng rehiyon ng paninirahan. Ang mga VT ay hindi epektibo sa mga lugar na may mga nagyelo na taglamig. Hindi nila magagawang kunin ang tamang dami ng init mula sa lupa, hangin o tubig.
• Ang kapangyarihan ng aparato. Ang may-ari ng isang palapag na bahay na 10x10 parisukat ay dapat gumawa ng mga kalkulasyon batay sa: ang maximum na negatibong temperatura (-20 degree); pagkakaiba sa temperatura sa kalye at sa silid (20 - -20 = 40); pagkawala ng init ng mga pader (ladrilyo - 13.5 kW). Tungkol sa 50% ay dapat idagdag sa huling minimum na tagapagpahiwatig ng kuryente.
• Ang kapasidad ng tangke ng imbakan. Sa pamamagitan ng 3 nagsisimula ng bomba, 30 litro ng tubig ang kinakailangan, na may 5 nagsisimula - 20 litro.

Kapag pumipili ng kagamitan, ang kondisyon ng bahay at ang mga tampok ng lugar kung saan matatagpuan ito ay isinasaalang-alang.

Mga kalamangan at kawalan

Ang mga komunikasyon sa pag-init sa isang heat pump ay may maraming mga pakinabang:

• pag-save ng enerhiya: sa isang rate ng daloy ng 1 kW / h, 4 kW / h ng init ay nakuha;
• pagbawas sa mga gastos sa pag-aayos ng system;
• unibersidad - angkop para sa pag-install sa mga rehiyon na walang mga pipeline ng gas, mga linya ng kuryente, bilang gagana mula sa hangin, lupa o tubig;
• buong automation ng system - sa kaso ng matagal na kawalan, ang may-ari ay maaaring magtakda ng isang palaging rehimen ng temperatura na +10 degree;
• kaligtasan sa kapaligiran - hindi gumagawa ng mga oxides, acid at benzoic compound;
• walang mga emergency na sitwasyon - ang mga coolant at mga sangkap ng system ay hindi nag-init hanggang sa mga kritikal na temperatura;
• ang kakayahang mapatakbo sa temperatura hanggang sa -15 degrees;
• kabaligtaran - ang pag-install ay palamig ang bahay sa tag-araw, pag-aalis ng init mula sa mga silid at patnubayan ito sa isang reserbang kapaligiran;
• pang-matagalang paggamit: nang walang mga pangunahing pag-aayos, ang bomba ay ginagamit para sa 25-50 taon, ang bahagi ng tagabigay ng compressor ay nabigo minsan sa bawat 15-20 taon.

Ang mga kawalan ng paggamit ng mga heat pump ay kinabibilangan ng:

• mga gastos sa pananalapi para sa pag-aayos ng isang geothermal system;
• mahaba (5-10 taon) payback ng system;
• ang pangangailangan para sa karagdagang pag-init sa mga malamig na rehiyon.

Sa mga underfloor na sistema ng pag-init pinapayagan na gumamit ng mga unit ng fan coil na naglilipat ng init o malamig sa hangin mula sa tubig. Kung mayroon kang lumang pabahay, kakailanganin mo ang muling pagbuo ng pagpainit.

Mga sikat na tagagawa ng heat pump

Ang mga heat pump ay pangunahing ginawa ng mga kumpanya mula sa Asya. Ang unang naglunsad ng mga produktong Europa ay Daikin, Mitsubishi Electric at Hitach. Ang kagamitan ay ginawa din ng mga tagagawa mula sa South Korea (LG at Samsung), China (Midea at Gree).

Ang mga tatak ng Europa na Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus ay mayroon ding mga pagbabago sa ATW.

DIY pump ng init

Ang paggawa ng isang heat pump ay posible para sa pagpainit ng isang maliit na bahay.

1. Bumili ng isang lumang ref at i-disassemble ito sa pamamagitan ng pagtanggal ng automation.
2. Gumawa ng isang pampalapot mula sa isang 100 L na tangke ng asero, gupitin sa kalahati. Ang isang tanso na coil na may dingding na 1 mm makapal ay inilalagay sa tangke.
3. Upang makagawa ng isang coil sa pamamagitan ng pambalot ng isang tubo na tanso sa isang gas o silindro ng oxygen na may parehong distansya sa pagitan ng mga liko.
4. I-lock ang coils sa pamamagitan ng pag-thread ng wire sa pamamagitan ng mga butas sa mga sulok ng aluminyo.
5. Mga bahagi ng tangke ng tangke.
6. Gumawa ng isang pangsingaw mula sa isang 60-80 litro na lalagyan na plastik. Nag-install ito ng isang coil at thread para sa alisan ng tubig at mga tubo ng feed.
7. I-install ang kagamitan sa silid at dalhin ang 2 air ducts na pinutol sa harap na sash dito.
8. Ang mga tubo na tanso ng tanso, pump freon.
9. Gumawa ng isang pagsisimula at ikonekta ang istraktura sa pagpainit.

Ibibigay ang hangin sa pamamagitan ng itaas na channel sa freezer, palamig at pinakain sa pabahay. Matapos magpainit ng isang heat exchanger sa likurang dingding, papasok ang silid ng hangin.

Bilang resulta ng trabaho, nakuha ang isang sistema na may isang saradong loop. Palamig ang umiikot sa loob nito, kumukuha at nagdadala ng enerhiya mula sa pangsingaw sa pampaligo. Ang natanggap na thermal energy ay may isang maliit na lakas, samakatuwid, kinakailangan upang karagdagan na ikonekta ang isang mainit na palapag o radiator ng mababang uri ng pagkawalang-galaw.

Ang temperatura ng tubig ng outlet ay hindi hihigit sa 50-60 degree.

Scheme

Upang makatipid sa independyenteng paggawa ng aparato at pag-install nito ay makakatulong sa magkakaibang pamamaraan ng sistema ng pag-init. Ito ay nagsasangkot sa pagkalkula ng kapangyarihan ng VT batay sa minimum na temperatura. Sa panahon ng taon, ang pag-install ay hindi gagana nang buong kapasidad.

Ang mga nanos sa kasong ito ay isang yunit ng pasibo, kung saan konektado ang isang gas o solidong boiler ng gasolina. Ang bypass ay konektado sa huli.

Ang thermal modification ng mga bomba ay isang mabisa, ngunit mamahaling kagamitan. Sa isang mahabang panahon ng pagbabayad, sila ang tanging alternatibo sa mga lugar na walang suplay ng gas.