Ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay ang hinaharap! Heat pump para sa pagpainit ng bahay

Karaniwang ginagamit ang gas o kuryente para magpainit sa lugar. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ng pag-init ay nagkakahalaga ng isang magandang sentimos, dahil pareho ay medyo mahal.

Iyon ang dahilan kung bakit ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay ginagamit para sa pagpainit ng mga pribado at mga bahay sa bansa, at Ang isa sa mga pinakasikat na paraan ng pag-init ay ang paggamit ng mga heat pump.

Ano ang isang heat pump para sa pagpainit ng isang pribadong bahay? Paano ito gumagana?

Isang espesyal na aparato na may kakayahang kumuha ng init mula sa kapaligiran ay tinatawag na heat pump.

Ang ganitong mga aparato ay ginagamit bilang pangunahing o karagdagang paraan ng mga lugar ng pag-init. Ang ilang mga aparato din magtrabaho sa passive cooling ng gusali — ang pump ay ginagamit para sa parehong summer cooling at winter heating.

Ang enerhiya ng kapaligiran ay ginagamit bilang panggatong. Ang naturang heater ay kumukuha ng init mula sa hangin, tubig, tubig sa lupa, atbp., kaya ang device na ito ay inuri bilang isang renewable energy source.

Kasama sa lahat ng heating device evaporator, compressor, condenser at expansion valve. Depende sa pinagmulan ng init, ang tubig, hangin at iba pang mga aparato ay nakikilala. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay halos kapareho sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang refrigerator (ang refrigerator lamang ang nagtatapon ng mainit na hangin, at ang bomba ay sumisipsip ng init).

Karamihan sa mga device ay gumagana sa parehong positibo at negatibong temperatura, ngunit ang kahusayan ng device ay direktang nakadepende sa mga panlabas na kondisyon (ibig sabihin, mas mataas ang temperatura sa paligid, mas magiging malakas ang device). Sa pangkalahatan, ang aparato gumagana tulad ng sumusunod:

1. Heat pump nakikipag-ugnayan sa mga nakapaligid na kondisyonKaraniwang kinukuha ng device ang init mula sa lupa, hangin o tubig (depende sa uri ng device).
2. Ang isang espesyal na evaporator ay naka-install sa loob ng aparato., na puno ng nagpapalamig.
3. Kapag nakikipag-ugnayan sa panlabas na kapaligiran kumukulo at sumingaw ang nagpapalamig.
4. Pagkatapos noon Ang nagpapalamig ay pumapasok sa compressor sa anyo ng singaw.
5. Doon ito lumiit - salamat dito ang kanyang temperatura ay tumataas nang malaki.
6. Pagkatapos nito, ang pinainit na gas ay pumapasok sa sistema ng pag-init., na humahantong sa pag-init ng pangunahing coolant, na ginagamit para sa pagpainit ng mga lugar.
7. Ang nagpapalamig ay unti-unting lumalamig. Sa dulo ito ay bumalik sa likido.
8. Pagkatapos ang likidong nagpapalamig ay pumapasok sa isang espesyal na balbula, na seryosong nagpapababa ng temperatura nito.
9. Sa dulo, ang nagpapalamig ay bumalik sa pangsingaw., pagkatapos kung saan ang ikot ng pag-init ay paulit-ulit.

Larawan 1. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang ground-water heat pump. Ang malamig na heat carrier ay ipinapakita sa asul, ang mainit sa pula.

Mga kalamangan:

• Pangkapaligiran. Ang mga naturang aparato ay itinuturing na mga mapagkukunan ng nababagong enerhiya, na hindi nagpaparumi sa kapaligiran ng kanilang mga emisyon (samantalang sa kaso ng paggamit ng natural na gas, ang mga nakakapinsalang greenhouse gas ay nabuo, at ang pagkasunog ng karbon ay kadalasang ginagamit upang makagawa ng kuryente, na nagpaparumi rin sa hangin).
• Isang magandang alternatibo sa gas. Ang isang heat pump ay mainam para sa mga silid ng pagpainit sa mga kaso kung saan ang paggamit ng gas ay mahirap para sa isang kadahilanan o iba pa (halimbawa, kapag ang bahay ay matatagpuan malayo sa lahat ng mga pangunahing network ng utility). Ang bomba ay mayroon ding kalamangan sa pag-init ng gas dahil hindi ito nangangailangan ng pahintulot ng estado na mag-install ng naturang aparato (ngunit kapag nag-drill ng malalim na balon, kakailanganin mo pa ring makuha ito).
• Murang karagdagang pinagmumulan ng init. Ang pump ay perpekto bilang isang murang auxiliary power source (ang pinakamagandang opsyon ay ang paggamit ng gas sa taglamig at isang pump sa tagsibol at taglagas).

Mga kapintasan:

1. Mga limitasyon ng thermal kapag gumagamit ng mga bomba ng tubig. Ang lahat ng mga aparato sa pag-init ay gumagana nang maayos sa mga positibong temperatura, samantalang sa kaso ng pagpapatakbo sa mga negatibong temperatura, maraming mga bomba ang humihinto sa paggana. Ito ay higit sa lahat dahil sa ang katunayan na ang tubig ay nagyeyelo, na ginagawang imposibleng gamitin ito bilang isang mapagkukunan ng init.
2. Maaaring magkaroon ng mga problema sa mga device na gumagamit ng tubig bilang init. Kung ang tubig ay ginagamit para sa pagpainit, kung gayon ang isang matatag na mapagkukunan nito ay kailangang matagpuan. Kadalasan, ang isang balon ay dapat na drilled para dito, na maaaring dagdagan ang gastos ng pag-install ng aparato.

Mga pangunahing uri, ang kanilang mga prinsipyo sa pagpapatakbo

Ang lahat ng mga heat pump ay naiiba sa bawat isa sa kanilang mapagkukunan ng enerhiya. Pangunahing klase ng mga device: lupa-tubig, tubig-tubig, hangin-tubig at hangin-hangin.

Ang unang salita ay nagpapahiwatig ng pinagmulan ng init., A ang pangalawa ay nangangahulugan kung ano ang nagiging sa device.

Halimbawa, sa kaso ng isang aparatong tubig-lupa ang init ay kinukuha mula sa lupa at pagkatapos ay nagiging mainit na tubig, na ginagamit bilang pampainit sa sistema ng pag-init. Sa ibaba ay isasaalang-alang namin ang mga uri ng mga heat pump para sa pagpainit nang mas detalyado.

Lupa-tubig

Mga pag-install ng uri ng tubig sa lupa direktang kunin ang init mula sa lupa gamit ang mga espesyal na turbine o kolektor. Sa kasong ito, ang pinagmulan ay ang lupa, na nagpapainit sa freon. Pinapainit nito ang tubig sa tangke ng pampalapot. Sa kasong ito, ang freon ay lumalamig at bumalik sa inlet ng bomba, at ang pinainit na tubig ay ginagamit bilang isang coolant sa pangunahing sistema ng pag-init.

Ikot ng pag-init ng likido magpapatuloy hangga't ang bomba ay tumatanggap ng kuryente mula sa network. Ang pinakamahal na pamamaraan, mula sa isang pang-ekonomiyang punto ng view, ay ang pamamaraan ng tubig-lupa, dahil upang mag-install ng mga turbine at mga kolektor ay kinakailangan na mag-drill ng mga malalim na balon o baguhin ang lokasyon ng lupa sa isang malaking lugar ng lupa.

Tubig-tubig

Ayon sa kanilang mga teknikal na katangian, water-to-water pump halos kapareho sa mga kagamitan sa klase ng tubig sa lupa na may pagkakaiba lamang na sa kasong ito, tubig, sa halip na lupa, ang ginagamit bilang pangunahing pinagmumulan ng init. Ang pinagmulan ay maaaring parehong tubig sa lupa at tubig mula sa iba't ibang mga reservoir.

Larawan 2. Pag-install ng isang istraktura para sa isang water-to-water heat pump: ang mga espesyal na tubo ay inilulubog sa reservoir.

Mga aparatong tubig-sa-tubig makabuluhang mas mura ground-to-water pump, dahil ang kanilang pag-install ay hindi nangangailangan ng pagbabarena ng mga malalim na balon.

Maaari ka ring maging interesado sa:

4 na mga formula na tumutukoy sa init sa bahay: mga panuntunan para sa pagkalkula ng isang sirkulasyon ng bomba para sa isang sistema ng pag-init

Sa anong mga kaso hindi mo magagawa nang walang isang walang tigil na supply ng kuryente para sa isang heating pump?

Isang halos perpektong pagpipilian: ang Berezka sauna stove. Bakit ito angkop para sa marami?

hangin-tubig

Air-to-water unit direktang tumanggap ng init mula sa kapaligiran. Ang ganitong mga aparato ay hindi nangangailangan ng isang malaking panlabas na kolektor upang mangolekta ng init, at ang ordinaryong hangin sa kalye ay ginagamit upang init ang freon. Pagkatapos ng pag-init, ang freon ay nagbibigay ng init sa tubig, pagkatapos nito ang mainit na tubig ay pumapasok sa sistema ng pag-init sa pamamagitan ng mga tubo. Ang mga device ng ganitong uri ay medyo mura., dahil ang pump ay hindi nangangailangan ng mamahaling manifold para gumana.

Hangin

Ang isang air-to-air unit ay tumatanggap din ng init nang direkta mula sa kapaligiran, at para sa operasyon nito ay nangangailangan din ito walang kinakailangang panlabas na manifold. Pagkatapos makipag-ugnay sa mainit na hangin, ang freon ay uminit, pagkatapos ay ang freon ay nagpapainit ng hangin sa pump. Pagkatapos ang hangin na ito ay inilabas sa silid, na humahantong sa isang lokal na pagtaas sa temperatura. Ang mga aparato ng ganitong uri ay medyo mura rin, dahil ang kanilang operasyon ay hindi nangangailangan ng pag-install ng isang mamahaling manifold.

Larawan 3. Prinsipyo ng pagpapatakbo ng air-to-air heat pump. Ang carrier ng init na may temperatura na 35 degrees ay pumapasok sa mga radiator ng pag-init.

Pagkalkula para sa mga sistema ng pag-init, talahanayan

Ang pangunahing tagapagpahiwatig na nagpapakita ng kapangyarihan ng isang partikular na aparato sa pag-init ay Parameter ng CPT (sa panitikang Ingles ito ay kilala sa pagdadaglat COP). CPT - koepisyent ng conversion ng init, na kinakalkula sa pamamagitan ng paghahati sa kabuuang kapangyarihan ng device sa dami ng kuryenteng natupok sa bawat yunit ng oras. Halimbawa, ang isang partikular na pump X ay kumonsumo 2 kW/h elektrikal na enerhiya, at bumubuo nito 5 kW/h thermal energy - sa kasong ito ang halaga CPT = 5/2 = 2.5.

Nasa saklaw ang conversion factor ng karamihan sa mga device mula 3 hanggang 7, gayunpaman Kung mas mataas ang CPT, mas magiging mahal ang device. Dapat ding tandaan na ang halaga ng CPT ay nakasalalay sa temperatura ng kapaligiran - kung ito ay masyadong mababa, ang halaga ng CPT ay magsisimula magsikap para sa 1 (sa katunayan, kuryente lamang ang ginagamit upang magpainit ng coolant, at ang panlabas na init ay hindi lalahok sa pag-init ng gusali).

Larawan 4. Talaan na may pagkalkula ng kapangyarihan ng isang air-to-water heat pump mula sa tagagawa na Sapun.

Ang paggamit ng isang partikular na bomba ay dapat na makatwiran mula sa punto ng engineering. Para makabili ng device, unang kinakalkula ang pagkawala ng init ng gusali. Ang sumusunod na formula ay ginagamit para dito: CT = (OZ * MTP * KS)/860. Ito ay na-decipher tulad ng sumusunod:

• Dami ng init (mga yunit ng pagsukat - kW/h).
• OZ — ang kabuuang dami ng gusali.
• MTP - maximum na pagkakaiba sa temperatura. Upang matukoy ang figure na ito, ibawas ang panloob na temperatura mula sa panlabas na temperatura. Halimbawa, gusto mo ang panloob na temperatura sa taglamig 20 °C, samantalang sa kalye ito ay matatagpuan sa tabi ng marka -10 °C - sa kasong iyon MTP = 20 - (-10) = 30.
• KS — isang espesyal na kadahilanan sa pagwawasto na isinasaalang-alang ang uri ng mga pader. Para sa mga kahoy, ang tagapagpahiwatig ng KS ay katumbas ng 3-4 na yunit, para sa mga brick wall - 2-3, para sa brick sa dalawang layer - 1-2, para sa brick in 2 layer may pagkakabukod - 0.5—1.
• Numero 860 — isang salik sa pagwawasto kung saan hinahati ang panghuling halaga upang i-convert ang mga kilocalories sa kilowatt-hours.

Pag-install ng heat pump

Ang paraan ng pag-install ng device ay depende sa uri at modelo ng device, gayundin sa mga feature ng terrain. Tingnan natin Isang halimbawa ng pag-install ng isang simpleng ground-to-water heat pump:

• Una, isinasagawa ang gawaing paghahanda. Sa yugtong ito, ang antas ng tubig sa lupa ay sinusukat, ang kapangyarihan ng grid ng kuryente ay tinutukoy, atbp. Sa dulo ng yugto, ang balon ay drilled ayon sa plano.

Larawan 5. Pag-install ng isang ground-to-water heat pump: ang mga espesyal na tubo ay ipinapasok sa mga pre-dug well.

• Pagkatapos nito Ang geothermal probes ay ibinababa sa mga borehole, na kukuha ng init mula sa lupa. Sa yugtong ito, naka-install din ang isang pangsingaw na may nagpapalamig, na maglilipat ng init sa compressor.
• Ngayon ay kailangan itong mai-install. Karaniwan, ang aparato ay inilalagay sa isang silid na malapit sa bahay; ang compressor area ay kadalasan mas mababa sa 1 metro kuwadrado, Samakatuwid, bilang isang patakaran, ang naturang aparato ay naka-install sa isang maliit na silid.
• Pagkatapos mangyari ito koneksyon bomba sa heating network ng bahay gamit ang mga tubo. Sa huling yugto, pagsubok tumakbo, at kung may nakitang mga depekto, isasagawa ang pag-debug.

Kapaki-pakinabang na video

Manood ng isang video na nagpapaliwanag kung paano gumagana ang isang ground source heat pump.

Kaligtasan at ekolohiya

Ang heat pump ay isang magandang device na mainam para sa pagpainit ng gusali bilang pantulong na pinagmumulan ng init.

Sa kasong ito, ang mga mapagkukunan sa kapaligiran ay ginagamit bilang gasolina, kaya ang init pump ay itinuturing na isang renewable energy source.

Ang pangunahing bentahe ay kaligtasan at pagiging magiliw sa kapaligiran, dahil walang gas o coal combustion ang ginagamit para sa operasyon.

Ang ganyang device hindi makakasira sa tao o sa kapaligiran, ngunit dapat itong gamitin nang matalino, dahil sa ilang mga kaso ang paggamit ng device na ito maaaring hindi maipapayo mula sa isang inhinyero o pang-ekonomiyang punto ng view.