Αντλίες θερμότητας για οικιακή θέρμανση: τύποι και αρχή λειτουργίας

Η αρχή της λειτουργίας της αντλίας αέρα-νερού

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η κύρια πηγή θερμικής ενέργειας για εγκαταστάσεις αυτού του τύπου είναι ο ατμοσφαιρικός αέρας. Η θεμελιώδης βάση της λειτουργίας των αντλιών αέρα είναι η φυσική ιδιότητα των υγρών να απορροφούν και να απελευθερώνουν θερμότητα κατά τη μετάβαση φάσης από υγρή κατάσταση σε αέρια κατάσταση και αντίστροφα. Ως αποτέλεσμα της αλλαγής της κατάστασης, η θερμοκρασία απελευθερώνεται. Το σύστημα λειτουργεί με την αρχή του ψυγείου αντίστροφα.

Για να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά αυτές οι ιδιότητες του υγρού, ένα ψυκτικό μέσο χαμηλού βρασμού (φρέον, φρέον) κυκλοφορεί σε ένα κλειστό κύκλωμα, ο σχεδιασμός του οποίου περιλαμβάνει:

• συμπιεστής με ηλεκτρική κίνηση.
• ανεμιστήρας φυσητό εξατμιστή?
• βαλβίδα γκαζιού (εκτόνωσης).
• πλάκα εναλλάκτη θερμότητας?
• σωλήνες κυκλοφορίας από χαλκό ή μεταλλικό πλαστικό που συνδέουν τα κύρια στοιχεία του κυκλώματος.

Η κίνηση του ψυκτικού κατά μήκος του κυκλώματος πραγματοποιείται λόγω της πίεσης που αναπτύσσεται από τον συμπιεστή.Για τη μείωση των απωλειών θερμότητας, οι σωλήνες καλύπτονται με ένα θερμομονωτικό στρώμα από τεχνητό καουτσούκ ή αφρό πολυαιθυλενίου με προστατευτική επιμεταλλωμένη επίστρωση. Ως ψυκτικό, χρησιμοποιείται φρέον ή φρέον, το οποίο μπορεί να βράσει σε αρνητική θερμοκρασία και δεν παγώνει μέχρι τους -40 ° C.

Η όλη διαδικασία της εργασίας αποτελείται από τους ακόλουθους διαδοχικούς κύκλους:

1. Το ψυγείο του εξατμιστή περιέχει ένα υγρό ψυκτικό μέσο που είναι πιο δροσερό από τον εξωτερικό αέρα. Κατά την ενεργό εμφύσηση του καλοριφέρ, η θερμική ενέργεια από τον αέρα χαμηλού δυναμικού μεταφέρεται στο φρέον, το οποίο βράζει και περνά σε αέρια κατάσταση. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του ανεβαίνει.
2. Το θερμαινόμενο αέριο εισέρχεται στον συμπιεστή, όπου θερμαίνεται ακόμη περισσότερο κατά τη διαδικασία συμπίεσης.
3. Σε συμπιεσμένη και θερμαινόμενη κατάσταση, οι ατμοί του ψυκτικού μέσου τροφοδοτούνται σε έναν πλακοειδή εναλλάκτη θερμότητας, όπου ο φορέας θερμότητας του συστήματος θέρμανσης κυκλοφορεί μέσω του δεύτερου κυκλώματος. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του θερμαινόμενου αερίου, το φρέον συμπυκνώνεται ενεργά στις πλάκες του εναλλάκτη θερμότητας, εκπέμποντας θερμότητα στο σύστημα θέρμανσης.
4. Το ψυχρό μείγμα ατμού-υγρού εισέρχεται στη βαλβίδα πεταλούδας, η οποία επιτρέπει μόνο το ψυχρό υγρό ψυκτικό χαμηλής πίεσης να περάσει στον εξατμιστή. Στη συνέχεια επαναλαμβάνεται ολόκληρος ο κύκλος.

Για να αυξηθεί η απόδοση μεταφοράς θερμότητας του σωλήνα, τα σπειροειδή πτερύγια τυλίγονται στον εξατμιστή. Θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης, η επιλογή των αντλιών κυκλοφορίας και άλλος εξοπλισμός υδραυλική αντίσταση και συντελεστής εγκατάσταση εναλλάκτη θερμότητας πλάκας μεταφοράς θερμότητας.

Επισκόπηση βίντεο της συσκευής συστήματος και της λειτουργίας της

Αντλίες θερμότητας inverter

Η παρουσία ενός μετατροπέα ως μέρος της εγκατάστασης επιτρέπει την ομαλή εκκίνηση του εξοπλισμού και την αυτόματη ρύθμιση των τρόπων λειτουργίας ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία. Αυτό μεγιστοποιεί την απόδοση της αντλίας θερμότητας με:

• επίτευξη αποτελεσματικότητας στο επίπεδο του 95-98%.
• μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 20-25%.
• ελαχιστοποίηση των φορτίων στο ηλεκτρικό δίκτυο.
• αύξηση της διάρκειας ζωής της εγκατάστασης.

Ως αποτέλεσμα, η εσωτερική θερμοκρασία διατηρείται σταθερά στο ίδιο επίπεδο, ανεξάρτητα από τις καιρικές αλλαγές. Ταυτόχρονα, η παρουσία ενός μετατροπέα πλήρους με μια αυτοματοποιημένη μονάδα ελέγχου θα παρέχει όχι μόνο θέρμανση το χειμώνα, αλλά και παροχή κρύου αέρα το καλοκαίρι σε ζεστό καιρό.

Ταυτόχρονα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η παρουσία πρόσθετου εξοπλισμού συνεπάγεται πάντα αύξηση του κόστους του και αύξηση της περιόδου απόσβεσης.

Διαίρεση ανά τύπο ρευστού εργασίας

Οι σύγχρονες αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν αέριο σώμα ή χημικό υγρό διάλυμα αμμωνίας ως μεταφορέας θερμότητας. Η καταλληλότητα ενός συγκεκριμένου σχήματος αξιολογείται από διάφορους παράγοντες, χαρακτηριστικά του συστήματος.

1. Οι εγκαταστάσεις φρέον έχουν κύκλο αντλίας θερμότητας που βασίζεται σε διαδικασίες συμπίεσης και διαστολής αερίου. Είναι κατά κάποιο τρόπο χτισμένα στο σχήμα του συμπιεστή. Ο εξοπλισμός έχει ελκυστικούς δείκτες απόδοσης, αλλά έχει και μειονεκτήματα. Αν και η σταθμισμένη μέση κατανάλωση του συστήματος τη στιγμή του κύκλου λειτουργίας είναι σταθερή, η καλωδίωση είναι πολύ φορτωμένη. Επιπλέον, οι αντλίες θερμότητας με αέριο μεταφορέα θερμότητας δεν θα είναι χρήσιμες σε περιοχές όπου δεν υπάρχει κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ή πηγή ενέργειας με επαρκή χωρητικότητα φορτίου.
2. Οι εγκαταστάσεις εξατμιστικού τύπου που χρησιμοποιούν διάλυμα αμμωνίας έχουν κύκλο λειτουργίας που βασίζεται στη διαδικασία εξάτμισης της ουσίας σε χαμηλά σημεία βρασμού. Η υγροποίηση μετά τη διέλευση ενός εξωτερικού εναλλάκτη θερμότητας συμβαίνει υπό τη δράση μιας πηγής ενέργειας. Αυτός είναι ένας καυστήρας θερμότητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν οποιοδήποτε καύσιμο για αυτό: στερεό, βενζίνη, ντίζελ, αέριο, κηροζίνη, σε ορισμένες περιπτώσεις - μεθυλική αλκοόλη. Επομένως, οι αντλίες θερμότητας με εξάτμιση είναι ελκυστικές σε μέρη όπου δεν υπάρχει ηλεκτρική ενέργεια. Επιπλέον, η φθηνή τιμή των καυσίμων ενός συγκεκριμένου τύπου στην περιοχή μπορεί να προκαλέσει την επιλογή τέτοιου εξοπλισμού.

Η φύση του ρευστού εργασίας που χρησιμοποιείται στο σύστημα μπορεί να πει πολλά για την απόδοση της εγκατάστασης και την απόδοση ισχύος. Έτσι, οι αντλίες θερμότητας συμπιεστή φρέον είναι ικανές για ένα απότομο τράνταγμα, θερμαίνοντας γρήγορα το δωμάτιο. Τα μοντέλα εξάτμισης αμμωνίας δεν είναι ικανά για τέτοια επιτεύγματα. Ο προτιμώμενος τρόπος χρήσης τους είναι η σταθερή, συνεχής λειτουργία στην ονομαστική απόδοση θερμότητας.

Τύποι αντλιών θερμότητας

Οι αντλίες θερμότητας χωρίζονται σε διάφορους τύπους. Ο πρώτος τύπος (τύπος) στην ταξινόμηση σύμφωνα με τη μέθοδο μεταφοράς θερμικής ενέργειας:

Συμπίεση. Τα κύρια στοιχεία εγκατάστασης είναι συμπιεστές, συμπυκνωτές, διαστολείς και εξατμιστές. Αυτός ο τύπος αντλιών είναι πολύ υψηλής ποιότητας και αποδοτικός, γεγονός που οδηγεί στο γεγονός ότι είναι πολύ δημοφιλές στην αγορά.

Απορρόφηση. Η τελευταία γενιά αντλιών θερμότητας. Χρησιμοποιούν απορροφητικό φρέον στη δουλειά τους. Χάρη σε αυτό, η ποιότητα της εργασίας αυξάνεται αρκετές φορές.

Μπορεί να διακριθεί τύπους αντλιών θερμότητας ανάλογα με τις πηγές θερμότητας, συγκεκριμένα:

• Η θερμική ενέργεια δημιουργείται από το έδαφος (εικόνα).
• νερό;
• Ρεύματα αέρα
• Επαναθέρμανση. Λαμβάνονται από απορροή νερού, βρώμικο αέρα ή λύματα.

Ανά τύπο κυκλωμάτων εισόδου-εξόδου:

• αέρα-αέρα. Η αντλία παίρνει κρύο αέρα, χαμηλώνει τη θερμοκρασία του, δέχεται την απαιτούμενη θερμότητα, η οποία τον μεταφέρει εκεί που απαιτείται θέρμανση.
• νερό σε νερό. Η αντλία παίρνει τη θερμότητα από το υπόγειο νερό, το οποίο τη δίνει στο νερό για να θερμάνει το δωμάτιο.
• νερό-αέρα. Από το νερό στον αέρα. Η χρήση ανιχνευτών και φρεατίων για νερό είναι χαρακτηριστική και η θέρμανση πραγματοποιείται μέσω συστήματος θέρμανσης αέρα.
• αέρα προς νερό. Από τον αέρα στο νερό. Οι αντλίες αυτού του τύπου χρησιμοποιούν θερμότητα από την ατμόσφαιρα για να θερμάνουν το νερό.
• χώμα-νερό. Σε αυτή τη μορφή, η θερμότητα λαμβάνεται από σωλήνες με νερό που βρίσκεται στο έδαφος. Η θερμότητα λαμβάνεται από το έδαφος (χώμα).
• παγωμένο νερό. Ένας ενδιαφέρον τύπος αντλίας θερμότητας. Για τη θέρμανση του νερού για θέρμανση χώρου, χρησιμοποιείται μια τεχνική παραγωγής πάγου, στην οποία απελευθερώνεται κολοσσιαία θερμική ενέργεια. Εάν καταψύξετε έως και 200 ​​λίτρα νερού, μπορείτε να πάρετε ενέργεια που μπορεί να θερμάνει ένα μεσαίο μέγεθος μέσα σε 40-60 λεπτά.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των αντλιών θερμότητας

Αρχή λειτουργία αντλίας θερμότητας, με απλά λόγια, βασίζεται στη συλλογή θερμικής ενέργειας χαμηλής ποιότητας και στην περαιτέρω μεταφορά της σε συστήματα θέρμανσης και κλίματος, καθώς και σε συστήματα επεξεργασίας νερού, αλλά σε υψηλότερη θερμοκρασία. Ένα απλό παράδειγμα μπορεί να δοθεί τη μορφή ενός κυλίνδρου αερίου – όταν γεμίσει με αέριο, ο συμπιεστής θερμαίνεται συμπιέζοντάς τον. Και αν απελευθερώσετε αέριο από τον κύλινδρο, τότε ο κύλινδρος θα κρυώσει - προσπαθήστε να απελευθερώσετε απότομα αέριο από έναν επαναγεμιζόμενο αναπτήρα για να κατανοήσετε την ουσία αυτού του φαινομένου.

Έτσι, οι αντλίες θερμότητας, σαν να λέγαμε, αφαιρούν τη θερμική ενέργεια από τον περιβάλλοντα χώρο - βρίσκεται στο έδαφος, στο νερό ακόμα και στον αέρα. Ακόμα κι αν ο αέρας έχει αρνητική θερμοκρασία, εξακολουθεί να υπάρχει θερμότητα σε αυτόν. Βρίσκεται επίσης σε οποιαδήποτε υδάτινα σώματα που δεν παγώνουν μέχρι τον πυθμένα, καθώς και σε βαθιά στρώματα εδάφους που επίσης δεν επιδέχονται βαθιά κατάψυξη - εκτός εάν, φυσικά, είναι μόνιμος παγετός.

Οι αντλίες θερμότητας έχουν μια αρκετά περίπλοκη συσκευή, όπως μπορείτε να δείτε προσπαθώντας να αποσυναρμολογήσετε ένα ψυγείο ή ένα κλιματιστικό. Αυτές οι οικιακές μονάδες που είναι γνωστές σε εμάς είναι κάπως παρόμοιες με τις προαναφερθείσες αντλίες, μόνο που λειτουργούν προς την αντίθετη κατεύθυνση - παίρνουν θερμότητα από τις εγκαταστάσεις και τη στέλνουν έξω. Αν βάλετε το χέρι σας στο πίσω ψυγείο του ψυγείου, θα σημειώσουμε ότι είναι ζεστό. Και αυτή η θερμότητα δεν είναι παρά η ενέργεια που λαμβάνεται από φρούτα, λαχανικά, γάλα, σούπες, λουκάνικα και άλλα προϊόντα που βρίσκονται στον θάλαμο.

Τα κλιματιστικά και τα συστήματα split λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο - η θερμότητα που παράγεται από τις εξωτερικές μονάδες είναι θερμική ενέργεια που συλλέγεται λίγο-λίγο σε ψυχόμενους χώρους.

Η αρχή λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας είναι αντίθετη από αυτή ενός ψυγείου. Συλλέγει θερμότητα από τον αέρα, το νερό ή το έδαφος στους ίδιους κόκκους, μετά από τους οποίους την ανακατευθύνει στους καταναλωτές - αυτά είναι συστήματα θέρμανσης, συσσωρευτές θερμότητας, συστήματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης και θερμοσίφωνες. Φαίνεται ότι τίποτα δεν μας εμποδίζει να θερμάνουμε το ψυκτικό ή το νερό με ένα συνηθισμένο θερμαντικό στοιχείο - είναι πιο εύκολο έτσι. Ας συγκρίνουμε όμως την παραγωγικότητα των αντλιών θερμότητας και των συμβατικών στοιχείων θέρμανσης:

Όταν επιλέγετε μια αντλία θερμότητας, το πιο σημαντικό είναι η διαθεσιμότητα μιας συγκεκριμένης φυσικής πηγής ενέργειας.

• Συμβατικό στοιχείο θέρμανσης - για την παραγωγή 1 kW θερμότητας, καταναλώνει 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας (εξαιρουμένων των σφαλμάτων.
• Αντλία θερμότητας - καταναλώνει μόνο 200 W ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή 1 kW θερμότητας.

Όχι, δεν υπάρχει απόδοση ίση με 500% εδώ - οι νόμοι της φυσικής είναι ακλόνητοι. Εδώ λειτουργούν απλώς οι νόμοι της θερμοδυναμικής. Η αντλία, σαν να λέγαμε, συσσωρεύει ενέργεια από το διάστημα, την «παχαίνει» και τη στέλνει στους καταναλωτές. Ομοίως, μπορούμε να μαζέψουμε σταγόνες βροχής μέσα από ένα μεγάλο ποτιστήρι, παίρνοντας ένα συμπαγές ρεύμα νερού στην έξοδο.

Έχουμε ήδη δώσει πολλές αναλογίες που μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε την ουσία των αντλιών θερμότητας χωρίς περίεργους τύπους με μεταβλητές και σταθερές. Ας δούμε τώρα τα πλεονεκτήματά τους:

• Εξοικονόμηση ενέργειας - εάν η τυπική ηλεκτρική θέρμανση ενός 100 τ. μ. θα οδηγήσει σε κόστος 20-30 χιλιάδες ρούβλια το μήνα (ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα έξω), τότε το σύστημα θέρμανσης με αντλία θερμότητας θα μειώσει το κόστος σε αποδεκτά 3-5 χιλιάδες ρούβλια - συμφωνείτε, αυτό είναι ήδη αρκετά σταθερή εξοικονόμηση. Και αυτό είναι χωρίς κόλπα, χωρίς εξαπάτηση και χωρίς κόλπα μάρκετινγκ.
• Φροντίδα για το περιβάλλον - ο άνθρακας, οι πυρηνικοί και υδροηλεκτρικοί σταθμοί βλάπτουν τη φύση. Επομένως, η μειωμένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας μειώνει την ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών.
• Ένα ευρύ φάσμα χρήσεων - η ενέργεια που προκύπτει μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση ενός σπιτιού και την προετοιμασία ζεστού νερού.

Υπάρχουν επίσης μειονεκτήματα:

• Το υψηλό κόστος των αντλιών θερμότητας - αυτό το μειονέκτημα επιβάλλει περιορισμό στη χρήση τους.
• Η ανάγκη για τακτική συντήρηση - πρέπει να πληρώσετε για αυτό.
• Δυσκολία στην εγκατάσταση - αυτό ισχύει στο μέγιστο βαθμό για αντλίες θερμότητας με κλειστά κυκλώματα.
• Έλλειψη αποδοχής από τους ανθρώπους - λίγοι από εμάς θα συμφωνούσαν να επενδύσουν σε αυτόν τον εξοπλισμό προκειμένου να μειωθεί η επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Ωστόσο, ορισμένοι άνθρωποι που ζουν μακριά από το δίκτυο φυσικού αερίου και αναγκάζονται να θερμάνουν τα σπίτια τους με εναλλακτικές πηγές θερμότητας συμφωνούν να ξοδέψουν χρήματα για την αγορά μιας αντλίας θερμότητας και να μειώσουν τους μηνιαίους λογαριασμούς ρεύματος.
• Εξάρτηση από το δίκτυο - εάν σταματήσει η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, ο εξοπλισμός θα παγώσει αμέσως. Η κατάσταση θα σωθεί με την εγκατάσταση ενός συσσωρευτή θερμότητας ή μιας εφεδρικής πηγής ενέργειας.

Όπως μπορείτε να δείτε, μερικά από τα μειονεκτήματα είναι αρκετά σοβαρά.

Οι γεννήτριες βενζίνης και ντίζελ μπορούν να χρησιμεύσουν ως εφεδρικές πηγές ενέργειας για αντλίες θερμότητας.

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ

Μια αντλία θερμότητας είναι ένας τεχνικά πολύπλοκος και μάλλον ακριβός εξοπλισμός, επομένως η επιλογή της πρέπει να προσεγγίζεται με μεγάλη ευθύνη. Για να μην είμαστε αβάσιμοι, ακολουθούν ορισμένες πολύ συγκεκριμένες συστάσεις.

1. Μην ξεκινήσετε ποτέ να επιλέγετε μια αντλία θερμότητας χωρίς πρώτα να κάνετε υπολογισμούς και να δημιουργήσετε ένα έργο. Η απουσία ενός έργου μπορεί να προκαλέσει μοιραία λάθη, τα οποία μπορούν να διορθωθούν μόνο με τη βοήθεια τεράστιων πρόσθετων οικονομικών επενδύσεων.

2. Ο σχεδιασμός, η εγκατάσταση και η συντήρηση της αντλίας θερμότητας και του συστήματος θέρμανσης θα πρέπει να ανατίθενται μόνο σε επαγγελματίες. Πώς να βεβαιωθείτε ότι οι επαγγελματίες εργάζονται σε αυτήν την εταιρεία; Πρώτα απ 'όλα, από τη διαθεσιμότητα όλης της απαραίτητης τεκμηρίωσης, ένα χαρτοφυλάκιο υλοποιημένων αντικειμένων, πιστοποιητικά από προμηθευτές εξοπλισμού.Είναι πολύ επιθυμητό όλο το φάσμα των απαραίτητων υπηρεσιών να παρέχεται από μία εταιρεία, η οποία σε αυτή την περίπτωση θα είναι πλήρως υπεύθυνη για την υλοποίηση του έργου.

3. Σας συμβουλεύουμε να προτιμάτε μια αντλία θερμότητας ευρωπαϊκής κατασκευής. Μην σας μπερδεύει το γεγονός ότι είναι πιο ακριβό από τον κινέζικο ή τον ρωσικό εξοπλισμό. Όταν συμπεριληφθεί στην εκτίμηση του κόστους εγκατάστασης, θέσης σε λειτουργία και αποσφαλμάτωσης ολόκληρου του συστήματος θέρμανσης, η διαφορά στην τιμή των αντλιών θα είναι σχεδόν ανεπαίσθητη. Αλλά από την άλλη, έχοντας στη διάθεσή σας ένα «Ευρωπαϊκό», θα είστε σίγουροι για την αξιοπιστία του, καθώς η υψηλή τιμή της αντλίας είναι μόνο αποτέλεσμα της χρήσης σύγχρονων τεχνολογιών και υλικών υψηλής ποιότητας για τη δημιουργία της.

Κύριες ποικιλίες

Όλες οι αντλίες κυκλοφορίας για συστήματα θέρμανσης χωρίζονται σε δύο τύπους σχεδιασμού: συσκευές με "ξηρό" ρότορα και αντλίες κυκλοφορίας με "υγρό" ρότορα.

Στις αντλίες κυκλοφορίας του πρώτου τύπου, που είναι ήδη σαφές από το όνομά τους, ο ρότορας δεν έρχεται σε επαφή με το υγρό μέσο εργασίας - το ψυκτικό. Η πτερωτή τέτοιων αντλιών διαχωρίζεται από τον ρότορα και τον στάτορα με στεγανοποιητικούς δακτυλίους από χάλυβα, που πιέζονται μεταξύ τους μέσω ενός ειδικού ελατηρίου που αντισταθμίζει τη φθορά αυτών των στοιχείων. Η στεγανότητα αυτού του συγκροτήματος στεγανοποίησης κατά τη λειτουργία της αντλίας εξασφαλίζεται από ένα λεπτό στρώμα νερού μεταξύ των χαλύβδινων δακτυλίων, το οποίο σχηματίζεται λόγω της διαφοράς μεταξύ των πιέσεων στο σύστημα θέρμανσης και στο εξωτερικό περιβάλλον.

Οι αντλίες κυκλοφορίας για θέρμανση με "ξηρό" ρότορα διακρίνονται από αρκετά υψηλή απόδοση (89%) και παραγωγικότητα, αλλά οι υδραυλικές μηχανές αυτού του τύπου έχουν επίσης μειονεκτήματα, όπως ισχυρά θόρυβος στην εργασία και πολυπλοκότητα στη λειτουργία, συντήρηση και επισκευή.Κατά κανόνα, τα βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης είναι εξοπλισμένα με αντλίες αυτού του τύπου· σπάνια χρησιμοποιούνται σε συστήματα οικιακής θέρμανσης.

Μονοβάθμια αντλία κυκλοφορίας με «στεγνό» ρότορα

Μια αντλία κυκλοφορίας για συστήματα θέρμανσης εξοπλισμένα με ρότορα "υγρού" τύπου είναι μια συσκευή της οποίας η πτερωτή και ο ρότορας βρίσκονται σε συνεχή επαφή με το ψυκτικό υγρό. Το μέσο εργασίας στο οποίο περιστρέφεται ο ρότορας και η πτερωτή λειτουργεί ως λιπαντικό και ψυκτικό. Ο στάτορας και ο ρότορας των αντλιών αυτού του τύπου απομονώνονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα ειδικό γυαλί από ανοξείδωτο χάλυβα. Ένα τέτοιο γυαλί, στο εσωτερικό του οποίου ένας ρότορας και μια πτερωτή που περιστρέφεται στο ψυκτικό μέσο, ​​προστατεύει την περιέλιξη του στάτορα με ενέργεια από την είσοδο ρευστού εργασίας σε αυτό.

Η απόδοση των αντλιών αυτού του τύπου είναι μάλλον χαμηλή και είναι μόνο 55%, αλλά οι τεχνικές δυνατότητες μιας τέτοιας συσκευής είναι αρκετά αρκετές για να εξασφαλίσουν την κυκλοφορία του ψυκτικού στα συστήματα θέρμανσης όχι πολύ μεγάλα σπίτια. Αν μιλάμε για τα πλεονεκτήματα των αντλιών κυκλοφορίας με "υγρό" ρότορα, τότε θα πρέπει να περιλαμβάνουν την ελάχιστη ποσότητα θορύβου που εκπέμπεται κατά τη λειτουργία τέτοιων συσκευών, υψηλή αξιοπιστία, ευκολία λειτουργίας, συντήρηση και επισκευή.

Αντλία υγρής κυκλοφορίας

Επιλογή του τύπου αντλίας θερμότητας

Ο κύριος δείκτης αυτού του συστήματος θέρμανσης είναι η ισχύς. Πρώτα απ 'όλα, το οικονομικό κόστος για την αγορά εξοπλισμού και την επιλογή μιας ή άλλης πηγής θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας θα εξαρτηθεί από την ισχύ.Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του συστήματος αντλίας θερμότητας, τόσο μεγαλύτερο είναι το κόστος των εξαρτημάτων.

Πρώτα απ 'όλα, αυτό αναφέρεται στην ισχύ του συμπιεστή, στο βάθος των φρεατίων για γεωθερμικούς ανιχνευτές ή στην περιοχή για την υποδοχή ενός οριζόντιου συλλέκτη. Οι σωστοί θερμοδυναμικοί υπολογισμοί είναι ένα είδος εγγύησης ότι το σύστημα θα λειτουργήσει αποτελεσματικά.

Εάν υπάρχει μια δεξαμενή κοντά στον προσωπικό σας χώρο, η πιο οικονομική και παραγωγική επιλογή θα είναι αντλία θερμότητας νερού-νερό

Πρώτα πρέπει να μελετήσετε την περιοχή που έχει προγραμματιστεί για την εγκατάσταση της αντλίας. Η ιδανική συνθήκη θα ήταν η παρουσία μιας δεξαμενής σε αυτή την περιοχή. Η χρήση της επιλογής νερό σε νερό θα μειώσει σημαντικά την ποσότητα των εργασιών εκσκαφής.

Η χρήση της θερμότητας της γης, αντίθετα, περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό εργασιών που σχετίζονται με την ανασκαφή. Τα συστήματα που χρησιμοποιούν νερό ως χαμηλής ποιότητας θερμότητα θεωρούνται τα πιο αποδοτικά.

Η συσκευή μιας αντλίας θερμότητας που εξάγει θερμική ενέργεια από το έδαφος περιλαμβάνει έναν εντυπωσιακό όγκο χωματουργικών εργασιών. Ο συλλέκτης τοποθετείται κάτω από το επίπεδο της εποχικής κατάψυξης

Υπάρχουν δύο τρόποι χρήσης της θερμικής ενέργειας του εδάφους. Το πρώτο περιλαμβάνει τη διάνοιξη φρεατίων με διάμετρο 100-168 mm. Το βάθος τέτοιων φρεατίων, ανάλογα με τις παραμέτρους του συστήματος, μπορεί να φτάσει τα 100 m ή περισσότερο.

Σε αυτά τα φρεάτια τοποθετούνται ειδικοί ανιχνευτές. Η δεύτερη μέθοδος χρησιμοποιεί έναν συλλέκτη σωλήνων. Ένας τέτοιος συλλέκτης τοποθετείται υπόγεια σε οριζόντιο επίπεδο. Αυτή η επιλογή απαιτεί μια αρκετά μεγάλη περιοχή.

Για την τοποθέτηση του συλλέκτη θεωρούνται ιδανικές περιοχές με βρεγμένο έδαφος. Φυσικά, η γεώτρηση θα κοστίσει περισσότερο από μια οριζόντια δεξαμενή.Ωστόσο, δεν έχει κάθε ιστότοπο ελεύθερο χώρο. Για ένα kW ισχύος αντλίας θερμότητας, χρειάζεστε επιφάνειας από 30 έως 50 m².

Η κατασκευή για την πρόσληψη θερμικής ενέργειας με ένα βαθύ πηγάδι μπορεί να αποδειχθεί λίγο φθηνότερη από το σκάψιμο ενός λάκκου

Αλλά ένα σημαντικό πλεονέκτημα έγκειται στη σημαντική εξοικονόμηση χώρου, η οποία είναι σημαντική για τους ιδιοκτήτες μικρών οικοπέδων. Σε περίπτωση παρουσίας ορίζοντα υπόγειων υδάτων σε υψηλό επίπεδο στην τοποθεσία, οι εναλλάκτες θερμότητας μπορούν να τοποθετηθούν σε δύο φρεάτια που βρίσκονται σε απόσταση περίπου 15 m ο ένας από τον άλλο

Σε περίπτωση παρουσίας ορίζοντα υπόγειων υδάτων σε υψηλό επίπεδο στην τοποθεσία, οι εναλλάκτες θερμότητας μπορούν να τοποθετηθούν σε δύο φρεάτια που βρίσκονται σε απόσταση περίπου 15 m ο ένας από τον άλλο.

Η εξαγωγή θερμικής ενέργειας σε τέτοια συστήματα με άντληση υπόγειων υδάτων σε κλειστό κύκλωμα, τμήματα του οποίου βρίσκονται σε φρεάτια. Ένα τέτοιο σύστημα απαιτεί την εγκατάσταση ενός φίλτρου και τον περιοδικό καθαρισμό του εναλλάκτη θερμότητας.

Το απλούστερο και φθηνότερο σχέδιο αντλίας θερμότητας βασίζεται στην εξαγωγή θερμικής ενέργειας από τον αέρα. Μόλις έγινε η βάση για την κατασκευή ψυγείων, αργότερα αναπτύχθηκαν κλιματιστικά σύμφωνα με τις αρχές του.

Το απλούστερο σύστημα αντλίας θερμότητας λαμβάνει ενέργεια από τη μάζα του αέρα. Το καλοκαίρι ασχολείται με τη θέρμανση, το χειμώνα με τον κλιματισμό. Το μειονέκτημα του συστήματος είναι ότι, σε μια ανεξάρτητη έκδοση, μια μονάδα με ανεπαρκή ισχύ

Αποδοτικότητα διάφορους τύπους αυτού του εξοπλισμού δεν είναι το ίδιο. Οι αντλίες που χρησιμοποιούν αέρα έχουν τη χαμηλότερη απόδοση. Επιπλέον, αυτοί οι δείκτες εξαρτώνται άμεσα από τις καιρικές συνθήκες.

Οι επίγειες ποικιλίες αντλιών θερμότητας έχουν σταθερή απόδοση. Ο συντελεστής απόδοσης αυτών των συστημάτων κυμαίνεται μεταξύ 2,8 -3,3.Τα συστήματα νερού σε νερό είναι τα πιο αποτελεσματικά. Αυτό οφείλεται κυρίως στη σταθερότητα της θερμοκρασίας της πηγής.

Πρέπει να σημειωθεί ότι όσο πιο βαθιά βρίσκεται ο συλλέκτης της αντλίας στη δεξαμενή, τόσο πιο σταθερή θα είναι η θερμοκρασία. Για να αποκτήσετε ισχύ συστήματος 10 kW, χρειάζονται περίπου 300 μέτρα αγωγού.

Η κύρια παράμετρος που χαρακτηρίζει την απόδοση μιας αντλίας θερμότητας είναι ο συντελεστής μετατροπής της. Όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής μετατροπής, τόσο πιο αποδοτική θεωρείται η αντλία θερμότητας.

Ο συντελεστής μετατροπής μιας αντλίας θερμότητας εκφράζεται μέσω του λόγου της ροής θερμότητας και της ηλεκτρικής ισχύος που δαπανάται για τη λειτουργία του συμπιεστή