หลักการทำงานของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน

สำหรับการแปรรูป การถ่ายเท และการแปลงพลังงานความร้อน มีการใช้อุปกรณ์พิเศษที่คล้ายกับเครื่องปรับอากาศหรือตู้เย็น ปั๊มความร้อนไม่ได้ใช้เพื่อให้ความร้อน แต่จะขนส่งความร้อนมากกว่าที่ได้รับจากเครือข่ายเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ คุณสามารถปั๊มพลังงานของดิน อากาศ หรือน้ำในการสื่อสารความร้อน

หลักการทำงานและการออกแบบ

ปั๊มความร้อนประกอบด้วยวงจรฟรีออนที่มีคอมเพรสเซอร์ วาล์วขยายตัว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (คอนเดนเซอร์ เครื่องระเหย) และท่อทองแดง ประกอบเข้าด้วยกันโดยใช้อุปกรณ์และชิ้นส่วนอัตโนมัติ

หลักการทำงานของหน่วยขึ้นอยู่กับการเลือกความร้อนเกรดต่ำ:

• น้ำ (จาก +2 ถึง +7 องศา);
• อากาศ (จาก -25 ถึง +35 องศา);
• ดิน (จาก -5 ถึง +5 องศา)

ในกระบวนการใช้แหล่งความร้อน ตัวกลางเริ่มต้นจะถูกทำให้เย็นลง และสารทำความเย็นของวงจรภายในจะเริ่มเดือดและเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ก๊าซถูกบีบอัดโดยคอมเพรสเซอร์และสูญเสียปริมาตรไปอย่างกะทันหันพร้อมกับเพิ่มอุณหภูมิและความดันพร้อมกัน การกระทำของ freon ที่ให้ความร้อนคือการถ่ายโอนแหล่งความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อนหลัก ปั๊มความร้อนทำงานบนหลักการวงจรปิด โดยใช้พลังงานเพียงอย่างเดียวโดยไม่ให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นโดยตรง

หน่วยช่วยให้คุณได้รับความร้อน 3-5 กิโลวัตต์จากแหล่งพลังงานที่ใช้แล้ว 1 กิโลวัตต์

ประเภทของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวจำแนกตามเกณฑ์หลายประการ ขึ้นอยู่กับประเภทของการส่งกำลัง:

• การบีบอัด - ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ เครื่องระเหยและเครื่องขยาย อุปกรณ์ทำงานบนหลักการของวงจรการบีบอัดและการขยายตัวของตัวพาความร้อนพร้อมการให้ความร้อนเพิ่มเติม
• การดูดซึม - ทำงานโดยใช้สารดูดซับและฟรีออน อุปกรณ์ดูดซับมีประสิทธิภาพและเป็นปั๊มรุ่นใหม่

ตามแหล่งความร้อน คุณสามารถเลือกอุปกรณ์:

• อากาศ - ดึงทรัพยากรความร้อนออกจากบรรยากาศ
• ความร้อนใต้พิภพ - ใช้พลังงานจากน้ำหรือดิน
• รอง - ทำงานกับความร้อนรองของน้ำหรืออากาศ

อุปกรณ์ทำความร้อนรองสามารถดึงพลังงานจากน้ำเสียได้

อุปกรณ์ปั๊มความร้อนยังแตกต่างกันในแง่ของสภาพแวดล้อมสำหรับการบริโภคและการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน คุณลักษณะและวิธีการทำงาน

ระบบน้ำบาดาล

อุปกรณ์ช่วยให้คุณได้รับความร้อนจากลำไส้ของโลกตลอดทั้งปี การปรับเปลี่ยนต่อไปนี้สามารถเลือกได้ตามประเภทของวงจรความร้อนใต้พิภพ:

• แนวนอน - ระบบในรูปแบบของท่อที่อยู่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของดินที่ความลึก 1.5-2 ม. ระบอบอุณหภูมิตลอดทั้งปีถึง +3 ... +15 องศาดังนั้นจึงสามารถรับความร้อนได้ตลอดเวลา .
• แนวตั้ง - อ่างเก็บน้ำมีลักษณะเป็นหลุมลึก 50-200 ม. ภายในมีโพรบพิเศษที่นำความร้อนจากการไล่ระดับอุณหภูมิคงที่

เมื่อจัดแนวแนวตั้งต้องคำนึงถึงองค์ประกอบทางธรณีวิทยาของดินด้วย บนไซต์ที่มีเส้นขอบแนวนอนคุณไม่สามารถสร้างบ้านปูกระเบื้องได้

ระบบน้ำสู่น้ำ

เพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง คุณจะต้องใช้พลังงานของน้ำบาดาลที่มีอุณหภูมิคงที่ที่ +7 และสูงกว่าองศาเซลเซียส เทคโนโลยีนี้จัดหาน้ำโดยปั๊มแรงเหวี่ยงไปยังสถานีพิเศษ พลังงานความร้อนถูกถ่ายโอนไปยังสารป้องกันการแข็งตัวโดยวงจรล่างของอุปกรณ์ตัวเลือกนี้ได้รับอนุญาตในไซต์:

• ไม่มีน้ำบาดาลหรือมีระดับการเกิดขึ้นขั้นต่ำ
• กับบ่อน้ำที่รอยน้ำไม่ลดลง
• มีองค์ประกอบเกลือและมลพิษน้อยที่สุด
• มีบ่อระบายน้ำที่สามารถรับน้ำเสียได้ 2200 ลิตรต่อชั่วโมง

ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์จากน้ำสู่น้ำคือพื้นที่ใกล้แม่น้ำหรือแหล่งน้ำอื่นๆ

ระบบ "น้ำ-อากาศ"

ปั๊มความร้อนไม่ให้ความร้อนกับอากาศภายในห้อง แต่เป็นตัวพาความร้อนเอง สามารถใช้สำหรับให้ความร้อน การเตรียม DHW ระบบมีข้อดีหลายประการ:

• ติดตั้งโดยไม่ต้องเจาะรูปร่างภายนอก
• มีความน่าเชื่อถือและทนทาน
• มีผลในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิ

ข้อเสียของปั๊ม ได้แก่ :

• ลด COP เมื่ออุณหภูมิถึง +1.2 องศา;
• ใช้ย้อนกลับเพื่อละลายน้ำแข็งยูนิตภายนอก

สถานีไม่ใช่วิธีเดียวในการสร้างความร้อน ทำงานร่วมกับหม้อไอน้ำร้อน

ระบบอากาศสู่อากาศ

อุปกรณ์อากาศสู่อากาศได้รับพลังงานความร้อนจากมวลอากาศตามท้องถนน ภายนอกคล้ายกับเครื่องปรับอากาศ แต่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำ อากาศเย็นถูกทำให้ร้อนในคอนเดนเซอร์ ข้อดีของ TN ได้แก่:

• ราคาเทียบได้กับราคาเครื่องปรับอากาศ
• การติดตั้งอย่างรวดเร็ว
• ไม่เสี่ยงต่อการรั่วซึมของตัวพาความร้อน

ท่ามกลางข้อเสียของระบบ:

• ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง -20 องศาเท่านั้น
• จำเป็นต้องติดตั้งบล็อกพิเศษในแต่ละห้อง
• ขาดเงื่อนไขในการรับน้ำร้อน

อุปกรณ์ทำความร้อนจากอากาศสู่อากาศสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่กระท่อมฤดูร้อนหรือบ้านในชนบท

เกณฑ์การคัดเลือกระบบ

ก่อนซื้อปั๊มความร้อน คุณต้องพิจารณา:

• ค่าติดตั้งระบบ ในการเชื่อมต่อ VT ในมอสโก คุณจะต้องวางโครงร่างแนวนอน ขุดหลุม (10,000 rubles / กะสำหรับการเช่ารถขุด) จากนั้นเตรียมงาน (5,000 rubles) บ่อน้ำราคา 1,000 rubles / lm โดยคำนึงถึงการติดตั้งและการวางท่อของโพรบ เพื่อให้ระบบทำงานได้ตามปกติจะต้องใช้วงจร 350 ม. หรือ 350,000 รูเบิล
• การใช้พลังงาน ปั๊มความร้อนขนาด 9 กิโลวัตต์ใช้ไฟฟ้า 2.7 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ซึ่งถูกกว่าหม้อต้มน้ำไฟฟ้าที่คล้ายกัน
• คืนทุน. การทำความร้อนทางเลือกโดยคำนึงถึงต้นทุนการติดตั้งและการใช้ไฟฟ้าจะชำระหลังจาก 3 ปี
• สภาพภูมิอากาศของภูมิภาคที่อยู่อาศัย THs ไม่ได้ผลในพื้นที่ที่มีฤดูหนาวที่หนาวจัด พวกเขาจะไม่สามารถใช้ความร้อนในปริมาณที่ต้องการจากดิน อากาศ หรือน้ำได้
• พลังของอุปกรณ์ เจ้าของบ้านชั้นเดียวขนาด 10x10 สี่เหลี่ยมจะต้องคำนวณตาม: อุณหภูมิติดลบสูงสุด (-20 องศา); ความแตกต่างของอุณหภูมิภายนอกและภายในห้อง (20 - -20 = 40); การสูญเสียความร้อนของผนัง (อิฐ - 13.5 กิโลวัตต์) สำหรับตัวบ่งชี้สุดท้ายของพลังงานขั้นต่ำ คุณต้องเพิ่มประมาณ 50%
• ความจุถังเก็บ. เมื่อปั๊ม 3 ครั้งต้องใช้น้ำ 30 ลิตรโดยมีการสตาร์ท 5 ครั้ง - 20 ลิตร

เมื่อเลือกอุปกรณ์จะคำนึงถึงสภาพของบ้านและลักษณะของพื้นที่ที่ตั้งอยู่

ข้อดีข้อเสีย

การสื่อสารความร้อนด้วยปั๊มความร้อนมีข้อดีหลายประการ:

• การประหยัดพลังงาน: เมื่อใช้ 1 kW / h จะได้รับความร้อน 4 kW / h
• ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมระบบ
• ความเก่งกาจ - เหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่ที่ไม่มีท่อก๊าซ, สายไฟ, เพราะ จะทำงานบนอากาศ ดิน หรือน้ำ
• ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ - ในกรณีที่หายไปนานเจ้าของสามารถตั้งค่าอุณหภูมิคงที่ที่ +10 องศา
• ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม - ไม่ผลิตออกไซด์ กรด และสารประกอบเบนโซอิก
• ไม่มีสถานการณ์ฉุกเฉิน - ส่วนประกอบระบบหล่อเย็นและของระบบไม่ร้อนถึงอุณหภูมิวิกฤต
• ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง -15 องศา
• การกลับด้าน - หน่วยทำให้บ้านเย็นในฤดูร้อน ระบายความร้อนออกจากห้องและนำไปยังสภาพแวดล้อมสำรอง
• การใช้งานระยะยาว: โดยไม่ต้องยกเครื่อง, ปั๊มใช้ 25-50 ปี, อะไหล่คอมเพรสเซอร์ล้มเหลวทุก ๆ 15-20 ปี

ข้อเสียของการใช้ปั๊มความร้อน ได้แก่ :

• ต้นทุนทางการเงินสำหรับการจัดระบบความร้อนใต้พิภพ
• คืนทุนระยะยาว (5-10 ปี) ของระบบ
• จำเป็นต้องใช้ความร้อนเพิ่มเติมในพื้นที่เย็น

ในระบบทำความร้อนใต้พื้น อนุญาตให้ใช้คอยล์พัดลมที่ถ่ายเทความร้อนหรือเย็นสู่อากาศจากน้ำ หากคุณมีบ้านเก่า คุณจะต้องปรับปรุงระบบทำความร้อนใหม่

ผู้ผลิตปั๊มความร้อนยอดนิยม

ปั๊มความร้อนผลิตโดยบริษัทจากเอเชียเป็นหลัก Daikin, Mitsubishi Electric และ Hitach เป็นบริษัทแรกในการจัดหาตลาดยุโรป อุปกรณ์ยังผลิตโดยผู้ผลิตจากเกาหลีใต้ (LG และ Samsung) จีน (Midea และ Gree)

แบรนด์ยุโรป Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus ยังมีการปรับเปลี่ยน ATW

ปั๊มความร้อนทำเอง

เป็นไปได้ที่จะสร้างปั๊มความร้อนด้วยตัวเองเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านหลังเล็กเท่านั้น

1. ซื้อตู้เย็นเก่าและถอดแยกชิ้นส่วนโดยการเอาระบบอัตโนมัติออก
2. ทำคอนเดนเซอร์จากถังเหล็กขนาด 100 ลิตรผ่าครึ่ง ขดลวดทองแดงที่มีผนังหนา 1 มม. วางอยู่ในถัง
3. ทำขดลวดโดยพันท่อทองแดงรอบถังแก๊สหรือออกซิเจน โดยสังเกตระยะห่างระหว่างทางเลี้ยวเท่ากัน
4. แก้ไขการเลี้ยวโดยการร้อยลวดผ่านรูที่มุมอลูมิเนียม
5. ส่วนเชื่อมของถัง
6. ทำเครื่องระเหยจากภาชนะพลาสติกขนาด 60-80 ลิตร มีขดลวดและเกลียวสำหรับท่อระบายน้ำและท่อจ่าย
7. ติดตั้งอุปกรณ์ในห้องและนำท่อลม 2 ท่อมาตัดเป็นบานประตูหน้า
8. บัดกรีท่อทองแดงปั๊มในฟรีออน
9. เริ่มต้นและเชื่อมต่อโครงสร้างกับเครื่องทำความร้อน

อากาศจะถูกส่งผ่านช่องด้านบนไปยังช่องแช่แข็ง ระบายความร้อนและจ่ายไปยังตัวเครื่อง หลังจากอุ่นเครื่องด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผนังด้านหลัง มวลอากาศจะเข้ามาในห้อง

จากการทำงานจะได้ระบบที่มีวงปิด สารทำความเย็นไหลเวียนอยู่ในนั้น รับและขนส่งพลังงานจากเครื่องระเหยไปยังคอนเดนเซอร์ พลังงานความร้อนที่ได้รับมีพลังงานเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเชื่อมต่อหม้อน้ำแบบพื้นอุ่นหรือความเฉื่อยต่ำเพิ่มเติม

อุณหภูมิน้ำออกจะไม่เกิน 50-60 องศา

โครงการ

โครงร่างระบบทำความร้อนแบบไบวาเลนต์จะช่วยประหยัดในการผลิตอุปกรณ์และการติดตั้งที่เป็นอิสระ มันเกี่ยวข้องกับการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนตามอุณหภูมิต่ำสุด เครื่องจะไม่ทำงานเต็มประสิทธิภาพตลอดทั้งปี

นาโนในกรณีนี้คือหน่วยแบบพาสซีฟที่เชื่อมต่อหม้อต้มก๊าซหรือเชื้อเพลิงแข็ง บายพาสเชื่อมต่อกับหลัง

การปรับเปลี่ยนปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพแต่มีราคาแพง ด้วยระยะเวลาคืนทุนที่ยาวนาน พวกเขาจะเป็นทางเลือกเดียวในพื้นที่ที่ไม่มีการจ่ายก๊าซ