Bir evi ısıtmak için bir ısı pompasının çalışma prensibi

Isı enerjisinin dönüştürülmesi, aktarılması ve dönüştürülmesi için klima veya buzdolabına benzeyen özel bir cihaz kullanılır. Isı pompası ısıtma için kullanılmaz - yalnızca şebekeden aldığından daha fazla ısı taşır. Cihaz yardımıyla toprağın, havanın veya suyun enerjisini ısıtma iletişimine pompalayabilirsiniz.

Çalışma prensibi ve tasarımı

Isı pompası, kompresörlü bir freon devresinden, bir genleşme valfinden, ısı eşanjörlerinden (kondenser, buharlaştırıcı) ve bir bakır boru hattından oluşur. Montajlar, bağlantı parçaları ve otomatik parçalar kullanılarak birbirine bağlanır.

Ünitenin çalışma prensibi, düşük dereceli ısı seçimine dayanmaktadır:

• su (+2 ila +7 derece arası);
• hava (-25 ila +35 derece arası);
• toprak (-5 ila +5 derece arası).

Isı kaynaklarının alınması sürecinde, ilk ortam soğutulur ve iç devrenin soğutucusu kaynamaya başlar ve buhara dönüşür. Gaz kompresör tarafından sıkıştırılır ve aynı anda sıcaklık ve basıncı arttırırken aniden hacmini kaybeder. Isıtılmış freonun eylemi, ısı kaynaklarını ısıtma ana hattına aktarmaktır. Isı pompaları, soğutucuyu doğrudan ısıtmadan sadece enerji kullanarak kapalı devre prensibine göre çalışır.

Ünite, kullanılan 1 kw enerji kaynağından 3-5 kw ısı elde etmenizi sağlar.

Isı pompası çeşitleri

Özel bir evi ısıtmak için ısı pompaları çeşitli kriterlere göre sınıflandırılır. Güç aktarım tipine bağlı olarak:

• Sıkıştırma - bir kompresör, kondansatör, buharlaştırıcı ve genişleticiden oluşur. Ekipman, daha fazla ısıtma ile ısı taşıyıcının bir sıkıştırma ve genleşme döngüsü prensibi ile çalışır.
• Emilim - bir emici ve freon temelinde çalışır. Absorpsiyon cihazı verimlidir ve yeni nesil bir pompadır.

Isı kaynağına göre cihazı seçebilirsiniz:

• hava - atmosferden termal kaynakları çıkarır;
• jeotermal - su veya topraktan enerji alır;
• ikincil - ikincil su veya hava ısısı ile çalışır.

İkincil ısı cihazları kanalizasyondan enerji alabilir.

Isı pompası aparatı ayrıca enerjinin alınması ve dönüştürülmesi için ortam, özellikler ve çalışma yöntemleri açısından da farklılık gösterir.

Yeraltı suyu sistemi

Cihazlar, tüm yıl boyunca dünyanın bağırsaklarından ısı almanızı sağlar. Jeotermal devre tipine göre aşağıdaki modifikasyonlar seçilebilir:

• Yatay - 1.5-2 m derinlikte, toprağın donma noktasının altında bulunan borular şeklinde bir sistem Yıl boyunca sıcaklık rejimi + 3 ... + 15 dereceye ulaşır, bu nedenle herhangi bir zamanda ısı elde edilebilir .
• Dikey - rezervuar 50-200 m derinliğinde bir sondaj deliğine benziyor. İçeride, sabit bir sıcaklık gradyanından ısı alan özel problar vardır.

Dikey bir kontur düzenlerken, toprağın jeolojik bileşimi dikkate alınmalıdır. Yatay konturun bulunduğu sitede evler inşa edemez, fayans döşeyemezsiniz.

Sudan suya sistem

Bir odayı ısıtmak için, +7 derece ve üzeri sabit sıcaklıkta yeraltı suyunun enerjisini kullanmanız gerekecektir. Teknoloji, santrifüj pompa ile özel bir istasyona su temini sağlar. Termal enerji, cihazın alt devresi tarafından antifrize aktarılır.Bu seçeneğe sitelerde izin verilir:

• yeraltı suyu olmadan veya minimum düzeyde oluşumları ile;
• su işaretinin düşmediği kuyularla;
• minimum tuz bileşimi ve kirlilik ile;
• saatte 2200 litre atık su alabilen bir drenaj kuyusu ile donatılmıştır.

Sudan suya ekipman için en iyi seçenek, bir nehir veya başka bir su kütlesinin yakınındaki bir alandır.

Sistem "su-hava"

Isı pompaları odaların içindeki havayı değil, ısı taşıyıcının kendisini ısıtır. Isıtma, DHW hazırlama için kullanılabilir. Sistemin bir takım avantajları vardır:

• harici bir konturu delmeden kurulur;
• güvenilir ve dayanıklıdır;
• sonbahar ve ilkbaharda etkilidir.

Pompaların dezavantajları şunları içerir:

• sıcaklık +1.2 dereceye ulaştığında COP'nin düşürülmesi;
• dış ünitenin buzunu çözmek için tersini kullanın.

İstasyonlar, ısı üretmenin tek yolu değildir. Bir ısıtma kazanı ile birlikte çalışırlar.

Havadan havaya sistem

Havadan havaya cihazlar, sokak hava kütlelerinden ısı enerjisi alır. Dıştan, klimalara benziyorlar, ancak düşük sıcaklıklarda çalışabilirler. Soğuk hava bir kondansatörde ısıtılır. TN'nin avantajları şunları içerir:

• bir klimanın fiyatıyla karşılaştırılabilir maliyet;
• hızlı kurulum;
• ısı taşıyıcıların sızıntı riski yoktur.

Sistemlerin dezavantajları arasında:

• sadece -20 dereceye kadar sıcaklıklarda çalışabilme;
• her odanın içine özel bir blok yerleştirme ihtiyacı;
• sıcak su elde etmek için koşulların olmaması.

Havadan havaya ısıtma ekipmanı, bir yazlık evi veya bir kır evini ek olarak ısıtmak için kullanılabilir.

Sistem seçim kriterleri

Bir ısı pompası satın almadan önce şunları göz önünde bulundurmalısınız:

• Sistem kurulum maliyetleri. Moskova'da bir VT bağlamak için yatay bir kontur oluşturmanız gerekecek. Bir çukur kazılır (bir ekskavatör kiralamak için 10 bin ruble / vardiya), daha sonra iş için hazırlık yapılır (5 bin ruble). Sondanın montajı ve boru tesisatı dikkate alındığında kuyu maliyeti 1000 ruble / lm'dir. Sistemin normal çalışması için devrenin 350 m'si veya 350 bin rubleye ihtiyaç duyulacaktır.
• Enerji tüketimi. 9 kW'lık bir ısı pompası, benzer bir elektrikli kazandan daha ucuz olan 2,7 kW/h elektrik tüketir.
• Geri ödeme. Kurulum maliyetleri ve elektrik tüketimi dikkate alınarak alternatif ısıtma, 3 yıl sonra kendini ödeyecek.
• İkamet bölgesinin iklim koşulları. Soğuk kışları olan bölgelerde TH'ler etkisizdir. Topraktan, havadan veya sudan gerekli miktarda ısıyı alamayacaklardır.
• Cihaz gücü. 10x10 karelik tek katlı bir evin sahibi, aşağıdakilere dayalı olarak hesaplamalar yapmalıdır: maksimum negatif sıcaklık (-20 derece); odadaki ve dışındaki sıcaklık farkları (20 - -20 = 40); duvarların ısı kaybı (tuğla - 13,5 kW). Minimum gücün son göstergesine yaklaşık %50 eklemeniz gerekir.
• Depolama tankı kapasitesi. Pompanın 3 çalıştırılmasıyla 30 litre suya, 5 çalıştırmayla - 20 litre suya ihtiyaç vardır.

Ekipman seçiminde evin durumu ve bulunduğu alanın özellikleri dikkate alınır.

Avantajlar ve dezavantajlar

Bir ısı pompası ile ısıtma iletişiminin bir takım avantajları vardır:

• enerji tasarrufu: 1 kW / s tüketiminde 4 kW / s ısı elde edilir;
• sistemi tamir etme maliyetini azaltmak;
• çok yönlülük - gaz şebekesi, elektrik hatları olmayan bölgelerde kurulum için uygundur, çünkü hava, toprak veya su üzerinde çalışacak;
• sistemin tam otomasyonu - uzun süre devamsızlık durumunda, mal sahibi +10 derecelik sabit bir sıcaklık rejimi ayarlayabilir;
• çevre güvenliği - oksitler, asitler ve benzoik bileşikler üretmez;
• acil durum yok - soğutma sıvısı ve sistem bileşenleri kritik sıcaklıklara kadar ısınmaz;
• -15 dereceye kadar sıcaklıklarda çalışabilme;
• tersine çevrilebilirlik - üniteler yazın evi soğutur, odalardan ısıyı uzaklaştırır ve onu yedek ortama yönlendirir;
• uzun süreli kullanım: revizyon olmadan, pompa 25-50 yıl kullanılır, her 15-20 yılda bir kompresör yedek parçası arızalanır.

Isı pompası kullanmanın dezavantajları şunlardır:

• bir jeotermal sistemi organize etmek için finansal maliyetler;
• sistemin uzun vadeli (5-10 yıl) geri ödemesi;
• soğuk bölgelerde ek ısıtma kullanma ihtiyacı.

Yerden ısıtma sistemlerinde sudan havaya ısı veya soğuğu aktaran fancoil kullanımına izin verilir. Eski bir eviniz varsa, yeniden ısıtmaya ihtiyacınız olacak.

Popüler ısı pompası üreticileri

Isı pompaları ağırlıklı olarak Asya'daki şirketler tarafından üretilmektedir. Avrupa pazarına ilk tedarik sağlayanlar Daikin, Mitsubishi Electric ve Hitach oldu. Ekipman ayrıca Güney Kore (LG ve Samsung), Çin (Midea ve Gree) üreticileri tarafından da üretilmektedir.

Avrupa markaları Dimplex, Nibe, Alpha-Inno Tec, AJ Tech, CIAT, Technibel, Atlantic, Airwell, Buderus da ATW modifikasyonlarına sahiptir.

kendin yap ısı pompası

Sadece küçük bir evi ısıtmak için bir ısı pompası yapabilirsiniz.

1. Eski bir buzdolabı satın alın ve otomasyonu kaldırarak sökün.
2. Yarıya kesilmiş 100 L'lik çelik bir tanktan bir kondansatör yapın. Tanka 1 mm kalınlığında cidarlı bir bakır bobin yerleştirilir.
3. Bir gaz veya oksijen silindirinin etrafına bakır bir boru sararak, dönüşler arasında aynı mesafeye dikkat ederek bir bobin yapın.
4. Teli alüminyum köşelerdeki deliklerden geçirerek dönüşleri sabitleyin.
5. Tankın kaynak parçaları.
6. 60-80 litrelik plastik bir kaptan evaporatör yapın. Drenaj ve besleme boruları için bir bobin ve bir diş ile donatılmıştır.
7. Ekipmanı odaya kurun ve 2 hava kanalı getirin, ön kanatta kesin.
8. Bakır boruları lehimleyin, freonda pompalayın.
9. Bir başlangıç ​​yapın ve yapıyı ısıtmaya bağlayın.

Hava, üst kanaldan dondurucuya sağlanacak, soğutulacak ve muhafazaya verilecektir. Arka duvardaki bir ısı eşanjörü ile ısıtıldıktan sonra hava kütleleri odaya girecektir.

Çalışma sonucunda kapalı çevrimli bir sistem elde edilmiştir. Soğutucu akışkan içinde dolaşır, evaporatörden kondansatöre enerji alır ve taşır. Alınan ısı enerjisinin küçük bir gücü vardır, bu nedenle ek olarak sıcak bir zemin veya düşük atalet tipi radyatörlerin bağlanması gerekir.

Çıkış suyu sıcaklığı 50-60 dereceden fazla olmayacaktır.

Şema

İki değerli bir ısıtma sistemi şeması, cihazın bağımsız üretiminden ve kurulumundan tasarruf edilmesine yardımcı olacaktır. Minimum sıcaklığa dayalı olarak ısı pompasının gücünün hesaplanmasını içerir. Ünite yıl boyunca tam kapasite çalışmayacaktır.

Bu durumda nanos, gaz veya katı yakıtlı bir kazanın bağlı olduğu pasif bir ünitedir. Bypass ikincisine bağlanır.

Termal pompa modifikasyonları verimli ancak pahalı ekipmanlardır. Uzun bir geri ödeme süresi ile gaz arzı olmayan bölgelerde tek alternatif olacaktır.