تدفئة بتكلفة زهيدة! مضخة حرارية لتدفئة المنازل: مبدأ تشغيل الجهاز

المضخة الحرارية هي خيار تدفئة بديل في شكل وحدة ضغط البخار. يقوم الجهاز بنقل الهواء الدافئ من مصادر الحرارة الباردة إلى مصادر ذات إمكانات عالية.

يتم نقل الطاقة بسبب تكثف المبرد ثم تحويله إلى بخار. يمرّ المُبرّد عبر دائرة مغلقة أثناء تشغيل مضخة الحرارة. تُستهلك مضخة الحرارة الكهرباء لتكثيف تبخر الدوران القسري.

كيف تعمل مضخة الحرارة لتدفئة المنزل؟

يتكون التثبيت من ثلاثة مكونات.:

1. مسبار مصمم لجمع الحرارة.
2. TN والضواغط.
3. غرف المكثف مع نظام التدفئة.

المكثف أو غرفة تبادل الحرارة يتكون من الأنابيب والمشعات.

مسبار — موصل يُغذّي الحرارة. تعتمد المجسات على مبدأ التشغيل وطريقة التركيب. وتنقسم إلى 3 أنواع:

• أفقي (وضعت في خنادق ترابية عميقة من 1.2 متر وأكثر);
• رَأسِيّ (توضع في آبار عميقة حتى 200 متر);
• ماء (يوضع في خزان تحت عمق التجمد).

مضخة الحرارة يتكون من 6 مكونات.

سائل التبريد هو جزء من الهيكل الداخلي للجهاز. يُوجَّه المكوِّن للدوران في دائرة مغلقة. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي التركيب على الشعيرية والضاغطة. يوجد في المضخة المبخر، الذي يقوم بتسخين المادة بسبب درجة الحرارة الباردة. مكثف يساعد على الاحتفاظ بالحرارة للاستخدام لاحقًا. يقع TN ترموستات، مما يسمح لك بتعيين درجة الحرارة المطلوبة.

أنواع المضخات الحرارية ومبادئ تشغيلها

الغرض من TN هو تبادل درجة الحرارة بين الناقلات. هناك عدة أنواع من التثبيتات:

• أرض؛
• جوي؛
• ماء.

يُزوّد ​​هذا النظام المبنى بالحرارة من مصادر الطاقة الطبيعية هذه. يختلف مبدأ تركيب وتشغيل هذه المضخات إلى حد ما. يمكن استخدام الأجهزة نوع مفتوح ونوع مغلق.

التربة والمياه

نوع الأرض TN يتكون من 3 دوائر. الدائرة الخارجية تقع في الأرض، وتجميع الطاقة الحرارية. يدخل سائل التبريد إلى مضخة الحرارة، ثم يمر إلى المبخر، حيث تبدأ درجة الحرارة بالارتفاع. الدائرة الأخيرة موجودة في نظام التدفئة في المبنى أو المنزل. دوران المياهولهذا السبب يطلق على TN اسم المياه الجوفية.

في كثير من الأحيان في مثل هذا النظام يكون سائل التبريد الفريونيتمتع هذا المبرد بالقدرة على التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند درجات الحرارة المنخفضة.

عندما يغلي سائل التبريد، تدخل الأبخرة إلى المكثف. ثم تدخل الطاقة الحرارية إلى الدائرة الأخيرة، حيث يوجد الماء. بعد أن يبرد سائل التبريد، يتحول إلى حالة سائلة ويمر إلى الدائرة الأرضية. إن العملية دورية وتتكرر باستمرار.

الصورة ١. رسم تخطيطي لتصميم مضخة حرارية للمياه الجوفية. يظهر المبرد الساخن باللون الأحمر، والبارد باللون الأزرق.

ماء-ماء

مبدأ تشغيل مضخة الحرارة المائية هو استخدام طاقة منخفضة الحرارة وتحويلها إلى حرارة. مضخة ماء إلى ماء يتكون من 3 دوائر. يعمل الفريون كمبادل حراري أساسي.

عندما يدور المبرد عبر الدائرة، يتم تسخين المادة إلى 8 درجات مئوية. بعد ذلك، يدخل سائل التبريد إلى جسم الوحدة والضاغط. عند هذه النقطة، يكون الفريون في حالة غازية. عندما يبرد سائل التبريد في المبنى، يتحول إلى سائل. ثم يمر عبر الدائرة الأولى. تُكرر العملية.

قد تكون مهتمًا أيضًا بـ:

أوتوماتيكي أو يدوي: كيف تقرر إعادة تعبئة نظام التدفئة؟

ستكون المياه في النظام صافية كالكريستال! ميزات فلاتر التدفئة

هل سئمت من التصاميم التقليدية؟ مشعات التدفئة العمودية هي الحل الأمثل.

الماء والهواء

إن مبدأ تشغيل المضخة الحرارية التي تعمل في نظام الماء والهواء يشبه النظام، مثل الثلاجة. تبدأ درجة حرارة الهواء المنخفضة بتسخين الفريون الموجود في الدائرة الأولى.

تتصل الوحدة بمبخّر حراري ومكثّف. في باعث الحرارة، يتحول الفريون إلى سائل. خلال هذه العملية، يتم نقل الطاقة إلى نظام التدفئة.

في الحالة السائلة، يمر الفريون إلى الدائرة الأولى ويتبخر مرة أخرى ويتحول إلى غاز.

من الجو إلى الجو

نوع الهواء TN يعمل بمساعدة المروحة. يقوم الجهاز بسحب الهواء الخارجي إلى دائرة مُبخّرة. يحتوي على غاز الفريون، الذي يسخن ويتمدد. يمر البخار إلى الضاغط ويصبح دافئًا. يحدث هذا نتيجةً لتأثير زيادة الضغط.

بعد الضاغط، يدخل الفريون إلى المكثف. هناك، تفقد المادة طاقتها الحرارية وتبرد. يتحول المبرد إلى سائل، والحرارة الناتجة، التي يحتفظ بها المكثف، تستخدم لتدفئة المبنىعندما يبرد الفريون، يعود إلى المبخر وتتكرر العملية.

لتحسين كفاءة مضخة الحرارة، يوصى باستخدام مبادل حراري بين باعث الحرارة والمبخر. صمام الخانق. تُسمى دورة توليد الحرارة هذه بمبدأ كارنو العكسي. ولأتمتة العملية، يُدرج النظام عناصر تحكم.

الصورة ٢. جهاز مضخة الحرارة الهوائية. يُستخدم الفريون كمبخّر.

تشغيل الدائرة الداخلية

الدائرة الداخلية لأي نوع من المضخات الحرارية متشابهة في مبدأ التشغيل. لتدفئة أو تبريد غرفة، استخدم الأرضيات الدافئة مع الماء كحامل للحرارةتتكون التدفئة الداخلية من تركيب أنابيب أو مشعات في كل غرفة. وحسب نوع مضخة الحرارة، تعمل الدائرة الداخلية كمكيف هواء أو مروحة.

المحيط الداخلي هو مكثف يشع الحرارة إلى البيئة الخارجية.

فيديو مفيد

شاهد فيديو يوضح كيفية عمل المضخة الحرارية.

مميزات تشغيل الجهاز

عند اختيار نوع واحد أو آخر من المضخات الحرارية، انتبه إلى سهولة استخدام الجهاز. إذا كانت الدائرة الخارجية مُغطاة بالماء، فإن تركيبها مناسب للمنازل الخاصة القريبة من خزان المياه. في حالات أخرى، يُمكن استخدام مضخة الحرارة كبديل للتدفئة المركزية في الشقق.