Alternatif enerji kaynakları gelecektir! Ev ısıtması için ısı pompası

Tesisleri ısıtmak için genellikle gaz veya elektrik kullanılır. Ancak, bu ısıtma yöntemi oldukça pahalı olduğundan oldukça pahalı olacaktır.

Bu nedenle özel ve kır evlerinin ısıtılmasında alternatif enerji kaynakları kullanılmaktadır ve En çok kullanılan ısıtma yöntemlerinden biri ısı pompalarının kullanılmasıdır.

Özel bir evi ısıtmak için ısı pompası nedir? Nasıl çalışır?

Özel bir cihaz çevreden ısıyı çekebilme yeteneğine sahip ısı pompası denir.

Bu tür cihazlar, binaları ısıtmanın ana veya ek yöntemi olarak kullanılır. Bazı cihazlar ayrıca binanın pasif soğutulması üzerine çalışma — Pompa hem yazın soğutma, hem de kışın ısıtma amaçlı kullanılır.

Çevrenin enerjisi yakıt olarak kullanılıyor. Bu tür ısıtıcılar havadan, sudan, yeraltı suyundan vb. ısıyı çeker, bu nedenle bu cihaz yenilenebilir enerji kaynağı olarak sınıflandırılır.

Tüm ısıtma cihazları şunları içerir: buharlaştırıcı, kompresör, kondansatör ve genleşme valfi. Isı kaynağına bağlı olarak su, hava ve diğer cihazlar ayırt edilir. Çalışma prensibi bir buzdolabının çalışma prensibine çok benzer (sadece buzdolabı sıcak havayı dışarı atar ve pompa ısıyı emer).

Çoğu cihaz hem pozitif hem de negatif sıcaklıklarda çalışır, ancak cihazın verimliliği doğrudan dış koşullara bağlıdır (yani ortam sıcaklığı ne kadar yüksekse, cihaz o kadar güçlü olacaktır). Genel olarak cihaz şu şekilde çalışır:

1. Isı pompası Çevre koşullarıyla temas halinde olurCihaz genellikle ısıyı yerden, havadan veya sudan (cihazın türüne bağlı olarak) alır.
2. Cihazın içine özel bir buharlaştırıcı yerleştirilmiştir.Soğutucu madde ile doldurulmuş olan.
3. Dış çevre ile temas halindeyken Soğutucu madde kaynar ve buharlaşır.
4. daha sonrasında Soğutucu akışkan kompresöre buhar halinde girer.
5. Orada küçülüyor - bunun sayesinde Ateşi belirgin şekilde yükseliyor.
6. Daha sonra ısınan gaz ısıtma sistemine girer., binanın ısıtılmasında kullanılan ana soğutma suyunun ısıtılmasını sağlar.
7. Soğutucu madde yavaş yavaş soğur. En sonunda tekrar sıvı hale gelir.
8. Daha sonra sıvı soğutucu özel bir valfe girer, sıcaklığını ciddi oranda düşürür.
9. Son olarak soğutucu akışkan buharlaştırıcıya geri döner., ardından ısıtma döngüsü tekrarlanır.

Fotoğraf 1. Yeraltı suyu ısı pompasının çalışma prensibi. Soğuk ısı taşıyıcısı mavi, sıcak olan ise kırmızı ile gösterilmiştir.

Avantajları:

• Çevre dostu. Bu tür cihazlar, emisyonlarıyla atmosferi kirletmeyen yenilenebilir enerji kaynakları olarak kabul ediliyor (doğal gaz kullanımında ise zararlı sera gazları oluşuyor ve çoğunlukla kömür yakılarak elektrik üretiliyor, bu da havayı kirletiyor).
• Gaza iyi bir alternatif. Bir ısı pompası, gaz kullanımının bir nedenden ötürü zor olduğu durumlarda (örneğin, ev tüm büyük kamu hizmetleri ağlarından uzakta olduğunda) odaları ısıtmak için idealdir. Pompanın ayrıca gazlı ısıtmaya göre avantajı, böyle bir cihazı kurmak için devlet izni gerektirmemesidir (ancak derin bir kuyu açarken yine de almanız gerekecektir).
• Ucuz ek ısı kaynağıPompa, ucuz bir yardımcı güç kaynağı olarak idealdir (en iyi seçenek kışın gaz, ilkbahar ve sonbaharda ise pompa kullanmaktır).

Kusurlar:

1. Su pompaları kullanılırken termal sınırlamalar. Tüm ısıtma cihazları pozitif sıcaklıklarda iyi çalışır, ancak negatif sıcaklıklarda çalışma durumunda birçok pompa çalışmayı durdurur. Bunun başlıca nedeni suyun donması ve bu nedenle ısı kaynağı olarak kullanılmasının imkansız hale gelmesidir.
2. Suyu ısı olarak kullanan cihazlarda sorunlar yaşanabilir. Eğer su ısıtma için kullanılıyorsa, o zaman bunun sabit bir kaynağının bulunması gerekecektir. Çoğu zaman bunun için bir kuyunun delinmesi gerekir, bu da cihazın kurulum maliyetini artırabilir.

Ana tipler, çalışma prensipleri

Tüm ısı pompaları enerji kaynaklarına göre birbirlerinden farklılık gösterirler. Cihazların ana sınıfları: toprak-su, su-su, hava-su ve hava-hava.

İlk kelime ısının kaynağını göstermektedir., A İkincisi ise cihazda neye dönüştüğüdür.

Örneğin, bir toprak-su cihazı durumunda ısı yerden çıkarılır ve daha sonra sıcak suya dönüştürülür, ısıtma sisteminde ısıtıcı olarak kullanılır. Aşağıda ısıtma amaçlı ısı pompası türlerini daha detaylı olarak ele alacağız.

Toprak-su

Yeraltı suyu tipi tesisatlar özel türbinler veya kollektörler kullanarak ısıyı doğrudan yerden çıkarın. Bu durumda kaynak, freonu ısıtan topraktır. Yoğuşturucu tankındaki suyu ısıtır. Bu durumda freon soğur ve pompa girişine geri döner ve ısıtılmış su ana ısıtma sisteminde soğutucu olarak kullanılır.

Sıvı ısıtma çevrimi Pompa şebekeden elektrik aldığı sürece devam eder. Ekonomik açıdan en pahalı yöntem toprak-su yöntemidir, çünkü türbin ve kollektörlerin yerleştirilmesi için derin kuyular açılması veya geniş bir arazide toprağın yerinin değiştirilmesi gerekecektir.

Su-su

Su-su pompaları teknik özelliklerine göre; yeraltı suyu sınıfı cihazlara çok benzer tek fark, bu durumda toprak yerine suyun birincil ısı kaynağı olarak kullanılmasıdır. Kaynak şu şekilde olabilir: hem yeraltı suyu hem de çeşitli rezervuarlardan gelen su.

Fotoğraf 2. Su-su ısı pompası yapısının montajı: rezervuara özel borular daldırılır.

Su-suya cihazlar önemli ölçüde daha ucuz Yeraltından suya pompalar, çünkü kurulumları için derin kuyu delmeye gerek yoktur.

İlginizi çekebilecek diğer konular:

Evdeki ısıyı belirleyen 4 formül: Isıtma sistemi için sirkülasyon pompası hesaplama kuralları

Hangi durumlarda ısı pompası için kesintisiz güç kaynağından vazgeçilemez?

Neredeyse mükemmel bir seçim: Berezka sauna sobası. Neden birçok kişi için uygundur?

Hava-su

Hava-su üniteleri ısıyı doğrudan çevreden alırlar. Bu tür cihazlar ısıyı toplamak için büyük bir harici toplayıcıya ihtiyaç duymaz ve freonu ısıtmak için sıradan sokak havası kullanılır. Freon ısıtıldıktan sonra suya ısı verir, ardından sıcak su borular aracılığıyla ısıtma sistemine girer. Bu tip cihazlar oldukça ucuzdur.Çünkü pompanın çalışması için pahalı bir manifolda ihtiyaç yoktur.

Hava

Hava-hava ünitesi de doğrudan çevreden ısı alır ve çalışması için ayrıca şunlara ihtiyaç duyar: harici manifolda gerek yok. Sıcak havayla temas ettikten sonra freon ısınır, ardından freon pompadaki havayı ısıtır. Daha sonra bu hava odaya bırakılır, bu da yerel sıcaklık artışına yol açar. Bu tip cihazlar oldukça ucuzdur, çünkü çalıştırılmaları pahalı bir manifoldun kurulumunu gerektirmez.

Fotoğraf 3. Hava-havaya ısı pompasının çalışma prensibi. 35 derecelik sıcaklığa sahip ısı taşıyıcısı ısıtma radyatörlerine girer.

Isıtma sistemleri için hesaplama, tablo

Belirli bir ısıtma cihazının gücünü gösteren ana gösterge nedir? CPT parametresi (İngilizce literatürde kısaltma olarak bilinir) POLİS). Kaptan Pilot - ısı dönüşüm katsayısı, cihazın toplam gücünün birim zamanda tüketilen elektrik miktarına bölünmesiyle hesaplanır. Örneğin, belirli bir pompa X tüketir 2 kW/saat elektrik enerjisi üretir ve onu üretir 5 kW/saat termal enerji - bu durumda değer CPT = 5/2 = 2,5.

Çoğu cihazın dönüşüm faktörü aralık dahilindedir 3'ten 7'ye, Yine de CPT ne kadar yüksek olursa cihazın fiyatı da o kadar pahalı olacaktır. Ayrıca CPT değerinin ortam sıcaklığına bağlı olduğu da unutulmamalıdır; eğer çok düşükse CPT değeri artmaya başlayacaktır. 1 için çabalamak (aslında soğutma suyunu ısıtmak için sadece elektrik kullanılacak, binanın ısıtılmasında dışarıdan ısı kullanılmayacak).

Fotoğraf 4. Sapun üreticisinin hava-su ısı pompasının gücünün hesaplandığı tablo.

Belirli bir pompanın kullanımı mühendislik açısından gerekçelendirilmelidir. Bir cihaz satın almak için öncelikle binanın ısı kaybı hesaplanır. Bunun için aşağıdaki formül kullanılır: CT = (OZ * OTP * KS)/860. Şöyle çözülüyor:

• Isı miktarı (ölçüm birimleri - kW/saat).
• OZ — binanın toplam hacmi.
• OVP — maksimum sıcaklık farkı. Bu rakamı belirlemek için, iç sıcaklığı dış sıcaklıktan çıkarın. Örneğin, kışın iç sıcaklığın 20 °C, Sokakta ise işaretin yanında yer alacak -10 °C - bu durumda OTP = 20 - (-10) = 30.
• KS — duvar tipini hesaba katan özel bir düzeltme faktörü. Ahşap olanlar için KS göstergesi şuna eşittir: 3-4 ünite, tuğla duvarlar için - 2-3, iki katlı tuğla için - 1-2, tuğla için 2 katman yalıtımla - 0,5—1.
• Sayı 860 — kilokaloriyi kilovatsaate dönüştürmek için son değerin bölündüğü bir düzeltme faktörü.

Isı pompası kurulumu

Cihazın montaj şekli cihazın türüne, modeline ve arazi özelliklerine göre değişmektedir. Bir göz atalım Basit bir yerden suya ısı pompası kurulumuna bir örnek:

• Öncelikle hazırlık çalışmaları yapılırBu aşamada yeraltı su seviyesi ölçülür, elektrik şebekesinin gücü belirlenir vb. işlemler yapılır. Aşamanın sonunda plana göre kuyu delinir.

Fotoğraf 5. Yeraltından suya ısı pompasının montajı: önceden kazılmış kuyulara özel borular yerleştirilir.

• Bundan sonra jeotermal sondajlar sondaj deliklerine indirilir, yerden ısıyı çekecektir. Bu aşamada, ısıyı kompresöre aktaracak bir soğutucu akışkanlı bir buharlaştırıcı da monte edilir.
• Şimdi kurulması gerekiyor. Cihaz genellikle evin yakınındaki bir odaya yerleştirilir; kompresör alanı genellikle 1 metrekare'den az, Bu nedenle kural olarak böyle bir cihaz küçük bir odaya kurulur.
• Bu olduktan sonra bağlantı pompa evin ısıtma şebekesine borular kullanılarakSon aşamada, deneme çalışmasıve herhangi bir hata tespit edilirse hata ayıklama işlemi gerçekleştirilir.

Yararlı video

Toprak kaynaklı ısı pompasının nasıl çalıştığını anlatan videoyu izleyin.

Güvenlik ve ekoloji

Isı pompası, bir binayı ısıtmak için yardımcı bir ısı kaynağı olarak ideal olan iyi bir cihazdır.

Bu durumda yakıt olarak çevre kaynakları kullanılır, bu nedenle ısı pompası yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak kabul edilir.

Başlıca avantajları güvenlik ve çevre dostu olmasıdır, işletiminde gaz veya kömür yakımı kullanılmadığından.

Böyle bir cihaz insanlara veya çevreye zarar vermeyecek, ancak akıllıca kullanılmalıdır, çünkü bazı durumlarda kullanım bu cihazın tavsiye edilmeyebilir mühendislik veya ekonomik açıdan.