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

Para sa pagbabago, paglipat at pag-convert ng enerhiya ng init, ginagamit ang isang espesyal na aparato na kahawig ng isang air conditioner o ref. Ang heat pump ay hindi ginagamit para sa pagpainit - nagdadala lamang ito ng mas maraming init kaysa sa natanggap mula sa network. Sa tulong ng aparato, maaari mong ibomba ang enerhiya ng lupa, hangin o tubig sa mga komunikasyon sa pag-init.

Nagtatrabaho prinsipyo at disenyo

Ang heat pump ay binubuo ng isang freon circuit na may compressor, isang expansion balbula, heat exchanger (condenser, evaporator) at isang tubo ng tanso. Ang mga pagpupulong ay nakatali magkasama gamit ang mga kabit at mga awtomatikong bahagi.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng yunit ay batay sa pagpili ng mababang antas ng 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 pakuluan at binago sa singaw. Ang gas ay nai-compress ng compressor at biglang nawalan ng lakas ng tunog habang sabay na pagtaas ng temperatura at presyon. Ang aksyon ng pinainit na freon ay upang ilipat ang mga mapagkukunan ng init sa pangunahing pag-init. Gumagana ang mga heat pump sa isang prinsipyo ng closed-circuit, gumagamit lamang ng enerhiya nang hindi direktang pag-init ng coolant.

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

Mga pagkakaiba-iba ng mga heat pump

Ang mga heat pump para sa pagpainit ng isang pribadong bahay ay inuri ayon sa maraming pamantayan. Nakasalalay sa uri ng paghahatid ng kuryente:

• Pag-compress - binubuo ng isang compressor, condenser, evaporator at expander. Ang kagamitan ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng isang pag-ikot ng compression at pagpapalawak ng heat carrier na may karagdagang pagpainit.
• Pagsipsip - gumana batay sa isang sumisipsip at freon. Ang aparato ng pagsipsip ay mabisa at isang bagong henerasyon na bomba.

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

• hangin - kumukuha ng mga mapagkukunang thermal mula sa himpapawid;
• geothermal - kumukuha 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 aparato ng heat pump ay magkakaiba rin sa mga tuntunin ng kapaligiran para sa paggamit at pagbabago ng enerhiya, mga tampok at pamamaraan ng pagpapatakbo.

Sistema ng ground-water

Pinapayagan ka ng mga aparato na makatanggap ng init mula sa bituka ng mundo sa buong taon. Ang mga sumusunod na pagbabago ay maaaring mapili alinsunod sa uri ng geothermal circuit:

• Pahalang - isang sistema sa anyo ng mga tubo na matatagpuan sa ibaba ng pagyeyelo ng lupa, sa lalim na 1.5-2 m. Ang temperatura ng rehimen sa buong taon ay umabot sa + 3 ... + 15 degree, kaya't ang init ay maaaring makuha anumang oras .
• Vertical - ang reservoir ay mukhang isang holehole na 50-200 m ang lalim. Sa loob ay may mga espesyal na probe na kumukuha ng init mula sa isang pare-parehong gradient ng temperatura.

Kapag nag-aayos ng isang patayong tabas, ang geological na komposisyon ng lupa ay dapat isaalang-alang. Sa site kung saan matatagpuan ang pahalang na tabas, hindi ka maaaring magtayo ng mga bahay, maglatag ng mga tile.

Sistema ng Water-to-water

Upang mapainit ang isang silid, kakailanganin mong gamitin ang lakas ng tubig sa lupa na may pare-parehong temperatura na +7 at mas mataas na degree. Nagbibigay ang teknolohiya ng suplay ng tubig sa pamamagitan ng isang centrifugal pump sa isang espesyal na istasyon. Ang thermal enerhiya ay inililipat sa antifreeze ng mas mababang circuit ng aparato.Pinapayagan ang pagpipiliang ito sa mga site:

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

Ang pinakamahusay na pagpipilian para sa kagamitan sa tubig hanggang sa tubig ay isang lugar na malapit sa isang ilog o iba pang katawang tubig.

System "water-air"

Ang mga heat pump ay hindi nagpapainit ng hangin sa loob ng mga silid, ngunit ang heat carrier mismo. Maaari itong magamit para sa pagpainit, paghahanda ng DHW. Ang system ay may isang bilang ng mga kalamangan:

• naka-install nang walang pagbabarena ng isang panlabas na tabas;
• ito ay maaasahan at matibay;
• epektibo sa taglagas at tagsibol.

Kabilang sa mga kawalan ng mga bomba ang:

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

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

Sistema ng Air-to-air

Ang mga aparatong air-to-air ay tumatanggap ng enerhiya ng init mula sa mga masa ng hangin sa lansangan. Sa panlabas, kahawig nila ang mga aircon, ngunit maaari silang gumana sa mababang temperatura. Ang malamig na hangin ay pinainit sa isang pampalapot. Ang mga kalamangan ng TN ay kinabibilangan ng:

• gastos na maihahambing sa presyo ng isang aircon;
• mabilis na pag-install;
• walang peligro ng pagtagas ng mga carrier ng init.

Kabilang sa mga kawalan ng system:

• ang kakayahang magpatakbo lamang sa temperatura hanggang sa -20 degree;
• ang pangangailangan na mag-install ng isang espesyal na bloke sa loob ng bawat silid;
• kawalan ng mga kundisyon para sa pagkuha ng mainit na tubig.

Ang kagamitan sa pag-init ng hangin sa hangin ay maaaring magamit upang bukod pa sa pag-init ng isang maliit na bahay sa tag-init o isang bahay sa bansa.

Pamantayan sa pagpili ng system

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

• Mga gastos sa pag-setup ng system. Upang ikonekta ang isang VT sa Moscow, kakailanganin mong maglagay ng isang pahalang na tabas. Ang isang hukay ay hinukay (10 libong rubles / shift para sa pag-upa ng isang maghuhukay), pagkatapos ay isinasagawa ang paghahanda para sa trabaho (5 libong rubles). Ang balon ay nagkakahalaga ng 1000 rubles / lm, isinasaalang-alang ang pag-install at piping ng probe. Upang gumana ang system nang normal, 350 m ng circuit o 350 libong rubles ang kakailanganin.
• Pagkonsumo ng enerhiya. Ang isang 9 kW heat pump ay kumonsumo ng 2.7 kW / h ng kuryente, na mas mura kaysa sa katulad na electric boiler.
• Pagbabayad Ang alternatibong pagpainit, isinasaalang-alang ang mga gastos sa pag-install at pagkonsumo ng kuryente, ay magbabayad pagkatapos ng 3 taon.
• Mga kondisyon sa klimatiko ng rehiyon ng tirahan. Ang THs ay hindi epektibo sa mga lugar na may frosty Winters. Hindi nila makukuha ang kinakailangang dami ng init mula sa lupa, hangin o tubig.
• Lakas ng aparato. Ang may-ari ng isang isang palapag na bahay na 10x10 square ay dapat gumawa ng mga kalkulasyon batay sa: ang maximum na negatibong temperatura (-20 degrees); mga pagkakaiba sa temperatura sa labas at sa silid (20 - -20 = 40); pagkawala ng pader ng init (brick - 13.5 kW). Sa huling tagapagpahiwatig ng minimum na lakas, kailangan mong magdagdag ng tungkol sa 50%.
• Kapasidad sa tangke ng imbakan. Sa 3 pagsisimula ng bomba, kailangan ng 30 litro ng tubig, na may 5 pagsisimula - 20 liters.

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

Mga kalamangan at dehado

Ang mga komunikasyon sa pag-init ng isang heat pump ay may bilang ng mga kalamangan:

• pag-save ng enerhiya: sa isang pagkonsumo ng 1 kW / h, 4 kW / h ng init ang nakuha;
• binabawasan ang gastos ng pag-aayos ng system;
• kagalingan sa maraming bagay - angkop para sa pag-install sa mga rehiyon na walang gas mains, mga linya ng kuryente, dahil ay gagana sa hangin, lupa o tubig;
• buong automation ng system - sa kaso ng isang mahabang kawalan, ang may-ari ay maaaring magtakda ng isang pare-pareho ang temperatura rehimen ng +10 degree;
• kaligtasan sa kapaligiran - hindi gumagawa ng mga oxide, acid at benzoic compound;
• walang mga sitwasyong pang-emergency - ang mga sangkap ng coolant at system ay hindi nagpapainit sa mga kritikal na temperatura;
• ang kakayahang magpatakbo sa temperatura hanggang sa -15 degree;
• kakayahang ibalik - pinalamig ng mga yunit ang bahay sa tag-araw, inaalis ang init mula sa mga silid at ididirekta ito sa backup na kapaligiran;
• pangmatagalang paggamit: nang walang pag-overhaul, ang bomba ay ginagamit sa loob ng 25-50 taon, nabigo ang isang ekstrang bahagi ng tagapiga tuwing 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;
• pangmatagalang (5-10 taon) payback ng system;
• ang pangangailangan na gumamit ng karagdagang pag-init sa mga malamig na rehiyon.

Sa mga sistema ng pag-init sa sahig, pinapayagan na gumamit ng mga fan coil na naglilipat ng init o lamig sa hangin mula sa tubig. Kung mayroon kang isang lumang bahay, kakailanganin mo ang muling pag-unlad ng pag-init.

Mga sikat na tagagawa ng heat pump

Ang mga heat pump ay pangunahing ginagawa ng mga kumpanya mula sa Asya. Ang Daikin, Mitsubishi Electric at Hitach ang unang nag-supply ng European market. Ang kagamitan ay ginawa rin ng mga tagagawa mula sa South Korea (LG at Samsung), China (Midea at Gree).

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

DIY heat pump

Posibleng gumawa ng isang heat pump sa iyong sarili lamang para sa pagpainit ng isang maliit na bahay.

1. Bumili ng isang lumang ref at i-disassemble ito sa pamamagitan ng pag-aalis ng automation.
2. Gumawa ng isang condenser mula sa isang 100 L steel tank na hiwa sa kalahati. Ang isang coil ng tanso na may 1 mm na makapal na dingding ay inilalagay sa tangke.
3. Gumawa ng isang likid sa pamamagitan ng paikot-ikot na isang tubo ng tanso sa paligid ng isang gas o silindro ng oxygen, na sinusunod ang parehong distansya sa pagitan ng mga liko.
4. Ayusin ang mga liko sa pamamagitan ng pag-thread ng kawad sa mga butas sa mga sulok ng aluminyo.
5. Mga hinang na bahagi ng tank.
6. Gumawa ng isang evaporator mula sa isang 60-80 litro na lalagyan ng plastik. Nilagyan ito ng isang coil at isang thread para sa mga paagusan at supply ng mga tubo.
7. I-install ang kagamitan sa silid at dalhin ang 2 duct ng hangin dito, gupitin sa harap na sash.
8. Mga panghinang na tubo na tanso, ibomba sa freon.
9. Gumawa ng isang panimulang pagsisimula at ikonekta ang istraktura sa pag-init.

Ang hangin ay ibibigay sa pamamagitan ng itaas na channel sa freezer, pinalamig at ibinibigay sa pabahay. Pagkatapos ng pag-init ng isang heat exchanger sa likurang pader, papasok ang mga masa ng hangin sa silid.

Bilang isang resulta ng trabaho, isang system na may isang closed loop ang nakuha. Ang Refrigerant ay nagpapalipat-lipat dito, kumukuha at nagdadala ng enerhiya mula sa evaporator patungo sa condenser. Ang natanggap na enerhiya ng init ay may isang maliit na lakas, samakatuwid, kinakailangan na karagdagan na ikonekta ang isang mainit na sahig o mga radiator na uri ng mababang-inersia.

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

Scheme

Ang isang magkatulad na pamamaraan ng sistema ng pag-init ay makakatulong upang makatipid sa malayang paggawa ng aparato at ang pag-install nito. Nagsasangkot ito ng pagkalkula ng lakas ng heat pump batay sa minimum na temperatura. Ang yunit ay hindi gagana ang buong kakayahan sa buong taon.

Ang mga nanos sa kasong ito ay isang passive unit kung saan nakakonekta ang isang gas o solid fuel boiler. Ang bypass ay konektado sa huli.

Ang mga pagbabago sa thermal pump ay mahusay ngunit mamahaling kagamitan. Sa isang mahabang panahon ng pagbabayad, sila lamang ang magiging kahalili sa mga lugar na walang suplay ng gas.