Sưởi ấm gần như không tốn gì! Máy bơm nhiệt sưởi ấm gia đình: nguyên lý hoạt động của thiết bị
Máy bơm nhiệt là một giải pháp sưởi ấm thay thế dưới dạng thiết bị nén hơi. Thiết bị này truyền không khí ấm từ nguồn nhiệt lạnh sang nguồn nhiệt có điện thế cao.
Năng lượng được truyền đi do sự ngưng tụ của chất làm lạnh và quá trình chuyển đổi tiếp theo thành hơi nước. Chất làm lạnh đi qua một mạch kín trong quá trình vận hành máy bơm nhiệt. Máy bơm nhiệt sử dụng điện để ngưng tụ hơi nước bốc hơi trong quá trình tuần hoàn cưỡng bức.
Máy bơm nhiệt dùng để sưởi ấm ngôi nhà hoạt động như thế nào?
Quá trình cài đặt bao gồm ba thành phần.:
- Một đầu dò được thiết kế để thu nhiệt.
- TN và máy nén.
- Buồng ngưng tụ có hệ thống sưởi ấm.
Buồng ngưng tụ hoặc trao đổi nhiệt gồm có các ống và bộ tản nhiệt.
Thăm dò — là một vật dẫn nhiệt được cung cấp. Đầu dò tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động và phương pháp lắp đặt được chia thành 3 loại:
- nằm ngang (đặt trong các rãnh đất sâu từ 1,2 mét trở lên);
- thẳng đứng (đặt trong giếng sâu lên đến 200 m);
- Nước (đặt trong một bể chứa ở độ sâu dưới mức đóng băng).
Máy bơm nhiệt bao gồm 6 thành phần.
Chất làm mát là một phần của cấu trúc bên trong của thiết bị. Linh kiện được hướng đến lưu thông trong một mạch kín. Ngoài ra, việc lắp đặt có mao dẫn và máy nén. Có trong máy bơm máy bốc hơi, làm nóng chất đó do nhiệt độ lạnh. Tụ điện giúp giữ nhiệt để sử dụng sau này. TN nằm ở bộ điều chỉnh nhiệt độ, cho phép bạn cài đặt nhiệt độ cần thiết.
Thẩm quyền giải quyết. TRONG tủ lạnh Các thành phần không khác gì máy bơm nhiệt. Tuy nhiên, quá trình này nhằm mục đích làm mát. Nếu làm mát quá mức, hệ thống sẽ đưa nó ra thành sau của thiết bị.
Các loại máy bơm nhiệt và nguyên lý hoạt động của chúng
Mục đích của TN là trao đổi nhiệt độ giữa các chất mang. Có một số loại cài đặt:
- đất;
- trên không;
- Nước.
Việc lắp đặt cung cấp nhiệt cho tòa nhà từ các nguồn năng lượng tự nhiên này. Nguyên lý lắp đặt và vận hành các máy bơm như vậy có phần khác biệt. Các thiết bị có thể là cả loại mở và loại đóng.
Đất-nước
Loại đất TN gồm 3 mạch điện. Cái bên ngoài nằm trong lòng đất. Nó thu thập năng lượng nhiệt. Chất làm mát đi vào máy bơm nhiệt. Sau đó chất làm mát đi vào bộ phận bay hơi. Ở đó nhiệt độ bắt đầu tăng lên. Mạch cuối cùng được trình bày trong hệ thống sưởi ấm trong một tòa nhà hoặc ngôi nhà. Đó là nơi tuần hoàn nướcVì lý do này, TN được gọi là nước ngầm.
Chú ý! Chất mang nhiệt được sử dụng trong quá trình lắp đặt đang được xem xét là chất chống đông hoặc propylene glycol trộn với nước. Nếu không, chất đó là etilen glycol.
Thông thường trong một hệ thống như vậy chất làm mát là chất freonChất làm lạnh này có khả năng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí ở nhiệt độ thấp.
Khi chất làm mát sôi, hơi nước đi vào bình ngưng tụ. Sau đó, năng lượng nhiệt đi vào mạch cuối cùng, nơi có nước. Sau khi chất làm mát nguội đi, nó được chuyển thành trạng thái lỏng và đi vào mạch tiếp đất. Quá trình này diễn ra theo chu kỳ và liên tục lặp lại.
Ảnh 1. Sơ đồ thiết kế với máy bơm nhiệt nước ngầm. Chất làm mát nóng được hiển thị màu đỏ, chất làm mát lạnh màu xanh lam.
Nước-nước
Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt loại nước là sử dụng năng lượng nhiệt độ thấp và chuyển đổi nó thành nhiệt. Máy bơm nước-nước gồm 3 mạch điện. Freon hoạt động như một chất trao đổi nhiệt chính.
Quan trọng! Đường đồng mức được lắp đặt ở đáy của một hồ chứa tự nhiên. Độ sâu là không ít hơn 3 mét trên bề mặt. Nước không đóng băng và không rơi xuống bên dưới +3—5°С.
Khi chất làm lạnh lưu thông qua mạch, chất này được đun nóng đến 8°C. Sau đó chất làm mát đi vào thân máy và máy nén. Lúc này, freon đã ở trạng thái khí. Khi chất làm mát nguội đi trong tòa nhà, nó được chuyển thành dạng lỏng. Sau đó, chất này đi vào mạch đầu tiên. Quá trình được lặp lại.
Nước-không khí
Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt, hoạt động trong hệ thống nước-không khí, tương tự như hệ thống, giống như một cái tủ lạnh. Nhiệt độ không khí thấp bắt đầu làm nóng freon nằm ở mạch đầu tiên.
Thiết bị được kết nối với bộ bốc hơi nhiệt và bộ ngưng tụ. Trong bộ phát nhiệt, freon trở thành chất lỏng. Trong quá trình này năng lượng được truyền tới hệ thống sưởi ấm.
Ở trạng thái lỏng, freon đi vào mạch đầu tiên và lại bay hơi, biến thành khí.
Không đối không
TN loại không khí hoạt động với sự trợ giúp của quạt. Thiết bị này đưa không khí bên ngoài vào một mạch có bộ phận bay hơi. Nó chứa freon, chất này nóng lên và giãn nở. Hơi nước đi vào máy nén và trở nên ấm. Điều này xảy ra do tác động của áp suất tăng.
Sau máy nén, freon đi vào bình ngưng tụ. Tại đó, chất này mất năng lượng nhiệt và nguội đi. Chất làm lạnh trở thành chất lỏng và nhiệt lượng thu được, được bình ngưng tụ giữ lại, được sử dụng để sưởi ấm tòa nhàKhi freon nguội, nó quay trở lại bộ phận bay hơi và quá trình lặp lại.
Để nâng cao hiệu quả của máy bơm nhiệt, nên sử dụng bộ trao đổi nhiệt giữa bộ phát nhiệt và bộ bay hơi. van tiết lưu. Chu trình sinh nhiệt này được gọi là nguyên lý Carnot ngược. Để tự động hóa quá trình, các thành phần điều khiển được đưa vào hệ thống.
Ảnh 2. Thiết bị của máy bơm nhiệt không khí-không khí. Freon được sử dụng như một máy bay hơi.
Hoạt động của mạch bên trong
Mạch bên trong của bất kỳ loại máy bơm nhiệt nào cũng giống nhau về nguyên tắc hoạt động. Để sưởi ấm hoặc làm mát một căn phòng sử dụng sàn ấm với nước làm chất mang nhiệt. Sưởi ấm bên trong bao gồm việc lắp đặt đường ống hoặc bộ tản nhiệt trong mỗi phòng. Tùy thuộc vào loại máy bơm nhiệt, mạch bên trong hoạt động như một máy điều hòa không khí hoặc cuộn dây quạt.
Đường viền bên trong là tụ điện tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài.
Video hữu ích
Xem video giải thích cách hoạt động của máy bơm nhiệt.
Tính năng hoạt động của thiết bị
Khi lựa chọn một hoặc nhiều loại máy bơm nhiệt, chú ý đến tính dễ sử dụng của thiết bị. Nếu mạch ngoài ở trong nước, thì việc lắp đặt nó phù hợp với những ngôi nhà riêng có vị trí gần hồ chứa nước. Trong những trường hợp khác, TN có thể thay thế hệ thống sưởi ấm trung tâm trong căn hộ.
Bình luận
Một điều rất tiện lợi. Nước trong bồn tắm không bị đóng băng, bạn không cần phải xả hết nước mỗi lần.