Πώς λειτουργεί μια αντλία θερμότητας νερού σε νερό και φτιάξτε την μόνοι σας

Χαρακτηριστικά Εξοπλισμού

Στη δεκαετία του εβδομήντα στην Αμερική, ο αξιόλογος εφευρέτης Eugene Frenette έδειξε στον κόσμο τη δημιουργία του - την αντλία θερμότητας Frenette, που πήρε το όνομά του από τον ανακάλυψε της.

Είναι αξιοσημείωτο κυρίως για το γεγονός ότι η απόδοση υπερβαίνει το 100%. Μερικοί πιστεύουν τόσο στο 700 όσο και στο 1000 τοις εκατό, αλλά οι σκεπτικιστές που λειτουργούν με φυσικούς νόμους δεν τους υποστηρίζουν - αυτό είναι, τελικά, υπερβολή.

Το πεδίο εφαρμογής της αντλίας Frenett δεν περιορίζεται στους χώρους διαμονής. Έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην παραγωγή.

Κάποτε, αυτή η συσκευή ήταν πολύ δημοφιλής, έτσι οι λάτρεις μελέτησαν το κύκλωμά της, βελτιώνοντας όλο και περισσότερο τον σχεδιασμό της αντλίας θερμότητας.

Η βασική αρχή δεν έχει αλλάξει ακόμα: ο δημιουργός της συσκευής πρόσφερε μια απλή, αλλά έξυπνη στην απλότητά της, εφεύρεση. Όλα βασίζονται στην απελευθέρωση θερμότητας λόγω τριβής.

Όταν εισήγαγε για πρώτη φορά την αντλία θερμότητας Frenette, το σχέδιο ήταν το εξής:

• Δύο κύλινδροι εξαιρετικού μεγέθους: ένας μικρότερος σε έναν μεγαλύτερο. Λάδι ενδιάμεσα.
• Ένας μικρός κινητήρας είναι εξοπλισμένος στη μία πλευρά με ανεμιστήρα, από την άλλη - με κινητήρα (ηλεκτρικός κινητήρας).
• Η εξωτερική θήκη υπονοούσε αυλακώσεις για τον αέρα και ο θερμοστάτης βελτιστοποίησε τη λειτουργία της εγκατάστασης.

Τώρα ας καταλάβουμε πώς περίπου λειτουργούσε αυτή η μονάδα, η οποία ως προς το σχεδιασμό της διαφέρει από τις περισσότερες κλιματικές συσκευές που είναι γνωστές και γνωστές σε εμάς.

Η περιστροφή του μικρού κυλίνδρου θερμαίνει το λάδι. Ο ανεμιστήρας κυκλοφορεί ζεστό αέρα στο δωμάτιο.

Παρά το γεγονός ότι αυτό το σύστημα ονομάζεται αντλία θερμότητας, η μηχανή Frenett συμπίπτει με τη σωστή αναπαράσταση αυτού του όρου μόνο σε ρόλο θερμαντήρα.

Η αντλία θερμότητας πρέπει να λειτουργεί με βάση την αντίστροφη αρχή Carnot, μετατρέποντας το χαμηλό δυναμικό του περιβάλλοντος σε υψηλό δυναμικό θερμικής ενέργειας. Εδώ δεν υπάρχει κάτι τέτοιο.

Πολλοί προσπάθησαν να μεταμορφώσουν την εφεύρεση, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του δημιουργού της. Επομένως, μπορείτε να βρείτε διαφορετικούς τύπους αντλίας Frenett.

Οι δομικές διαφορές από τις παραπάνω αποχρώσεις, για παράδειγμα, μπορεί να είναι οι εξής:

Το τύμπανο με κυλίνδρους είναι σε οριζόντια θέση, ένας άξονας διέρχεται από το κέντρο, το άκρο του οποίου προεξέχει προς τα έξω. Δεν υπάρχει ανεμιστήρας, συνήθως αντικαθίσταται από ψυγείο ή το ψυκτικό τροφοδοτείται απευθείας στο σύστημα

Είναι σημαντικό να διασφαλιστεί η στεγανότητα της εγκατάστασης. Άποψη από δύο τύμπανα με φτερωτή ανάμεσά τους. Το θερμαινόμενο λάδι εκτοξεύεται από την πτερωτή στο κενό μεταξύ του ρότορα και του περιβλήματος της αντλίας, εξασφαλίζοντας μέγιστη απόδοση.
Μη τυποποιημένος τύπος αντλίας Frenett, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες του Khabarovsk

Το λάδι αντικαθίσταται από νερό, η βάση είναι ένα στοιχείο μανιταριού.Ο ατμός που σχηματίζεται κατά τη θέρμανση και το βρασμό κινείται μέσα από τα κανάλια με ταχύτητα έως και 135 μέτρα ανά λεπτό. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να υπάρξει χωρίς την παροχή ενέργειας από το εξωτερικό. Χρησιμοποιείται μόνο για βιομηχανικούς σκοπούς.

Το θερμαινόμενο λάδι εκτοξεύεται από την πτερωτή στο κενό μεταξύ του ρότορα και του περιβλήματος της αντλίας, εξασφαλίζοντας μέγιστη απόδοση.
Μη τυποποιημένος τύπος αντλίας Frenett, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες του Khabarovsk. Το λάδι αντικαθίσταται από νερό, η βάση είναι ένα στοιχείο μανιταριού. Ο ατμός που σχηματίζεται κατά τη θέρμανση και το βρασμό κινείται μέσα από τα κανάλια με ταχύτητα έως και 135 μέτρα ανά λεπτό. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να υπάρξει χωρίς την παροχή ενέργειας από το εξωτερικό. Χρησιμοποιείται μόνο για βιομηχανικούς σκοπούς.

Τεχνολογία συναρμολόγησης αντλίας θερμότητας

Εξετάστε λεπτομερώς το σχέδιο δημιουργίας και συναρμολόγησης:

1. Πραγματοποιούμε τον υπολογισμό της αντλίας. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια ειδική αριθμομηχανή που συσχετίζει την περιοχή των θερμαινόμενων χώρων με την ισχύ του συστήματος. Γενικά, η υπολογιστική διαδικασία προχωρά ως εξής: η αριθμομηχανή χρησιμοποιεί τα καταχωρημένα δεδομένα (την περιοχή των δωματίων και το ύψος των οροφών σε αυτά), τα μετατρέπει σε όγκο και στην έξοδο δίνει συστάσεις σχετικά με την πρακτική ισχύ αντλίας για αυτήν την περίπτωση.
2. Επιλέγοντας τον σωστό συμπιεστή Θα ορίσουμε αμέσως ένα σημείο (για τους «οικιακούς» πλοιάρχους): ο συμπιεστής στην αντλία θερμότητας δεν δημιουργείται ποτέ χειροκίνητα, καθώς η απόδοση του συστήματος στο σύνολό του θα εξαρτηθεί από την αποτελεσματικότητα της εργασίας του, ακόμη και το παραμικρό Το ελάττωμα θα είναι αρκετό για την αστοχία όλων των δομικών στοιχείων της αντλίας. Η καλύτερη επιλογή θα πρέπει να επιλεγεί με βάση την υπολογιζόμενη ισχύ της αντλίας: η ισχύς του συμπιεστή πρέπει να είναι περίπου το 1/3 της πιθανής μεταφοράς θερμότητας της αντλίας.
3. Σχεδιασμός εξατμιστή.Αυτή η διαδικασία είναι αρκετά απλή εάν την λάβετε σοβαρά υπόψη και είστε προσεκτικοί κατά την εργασία. Έτσι, ως αυτό το στοιχείο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια δεξαμενή πολυμερούς με καπάκι. Κατά μήκος της εσωτερικής επιφάνειας της δεξαμενής τραβιέται ένα πηνίο χαλκού, το μήκος και η διάμετρος του οποίου πρέπει να καθοριστούν εκ των προτέρων. Αρχικά, υπολογίζουμε την περιοχή του σωλήνα χρησιμοποιώντας τον τύπο P \u003d M / 0,8ΔT. M είναι η ισχύς της αντλίας και ΔT είναι η διαφορά θερμοκρασίας. Η τιμή που προκύπτει είναι ανάλογη με την περιοχή ενός γραμμικού μέτρου του σωλήνα. Στρώνουμε τον σωστά λυγισμένο σωλήνα στη δεξαμενή, φέρνοντας τα άκρα από πάνω και κάτω. Στη συνέχεια τοποθετούμε δύο εξόδους (μεταλλικά εξαρτήματα). Τους συνδέουμε δύο εύκαμπτους σωλήνες: στο πάνω μέρος - πίεση, στο κάτω μέρος - έξοδος (για την αποστράγγιση του νερού).
4. Τώρα μπορείτε να ξεκινήσετε τη διαδικασία συναρμολόγησης του πυκνωτή. Παρεμπιπτόντως, είναι σχεδόν πανομοιότυπη με τη διαδικασία συναρμολόγησης του εξατμιστή, με τη μόνη διαφορά ότι χρησιμοποιείται δοχείο από ανοξείδωτο χάλυβα αντί για δεξαμενή πολυμερούς και ένα ήδη θερμαινόμενο ψυκτικό θα κυκλοφορεί μέσω της ίδιας της δομής.
5. Το τελευταίο, αλλά όχι λιγότερο σημαντικό στάδιο είναι η συναρμολόγηση όλων των δομικών στοιχείων μαζί. Έτσι, πρώτα απ 'όλα, ένας συμπιεστής τοποθετείται στην προετοιμασμένη πλατφόρμα / θεμέλιο. Στη συνέχεια, η άνω έξοδος του συμπυκνωτή συνδέεται στον σωλήνα διακλάδωσης εκκένωσης και η κάτω έξοδος του συμπυκνωτή συνδέεται στην έξοδο του εξατμιστή. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας χάλκινος σωλήνας, η διάμετρος του οποίου πρέπει να αντιστοιχεί στη διάμετρο των πηνίων που είναι εγκατεστημένα μέσα στα δομικά στοιχεία του συστήματος. Απομένει να συνδέσετε την άνω έξοδο του εξατμιστή με τη σύνδεση του συμπιεστή αναρρόφησης. Τώρα μπορείτε να συμπληρώσετε το ψυκτικό.

Αυτό ολοκληρώνει την εξέταση των χαρακτηριστικών μιας αντλίας θερμότητας νερού σε νερό και της τεχνολογίας για την εγκατάστασή της με τα χέρια μας.Να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί όταν εκτελείτε όλες τις εργασίες. Καλή τύχη!

Αντλία θερμότητας αέρα-νερού

Εγκατάσταση και λειτουργία της αντλίας θερμότητας ΑΕΡΑ-ΝΕΡΟΥ

Ο αέρας ως πηγή θερμικής ενέργειας χαμηλής θερμοκρασίας

Θεωρητικά, ο αέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή θερμικής ενέργειας χαμηλής θερμοκρασίας, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία του. Στην πράξη, οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού είναι αποτελεσματικές σε θερμοκρασία αέρα τουλάχιστον -15 C. Μέχρι σήμερα, υπάρχουν ήδη στην πώληση αντλίες που λειτουργούν σε θερμοκρασία -25 C, αλλά μέχρι στιγμής το κόστος τους είναι πολύ υψηλό , γεγονός που καθιστά αυτόν τον τύπο εξοπλισμού μηχανικής θερμότητας απρόσιτο στον γενικό καταναλωτή.

Στην πιο πρωτόγονη μορφή της, μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού μπορεί να θεωρηθεί ως ένα κλιματιστικό μηχάνημα που χρησιμοποιείται για την ψύξη του περιβάλλοντος και την απόρριψη της «υπερβάλλουσας» θερμότητας σε ένα θερμαινόμενο δωμάτιο.

Ταυτόχρονα, μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού δεν απαιτεί το σκάψιμο λάκκων ή τη γεώτρηση φρεατίων, την τοποθέτηση αγωγών κατά μήκος του πυθμένα των δεξαμενών ή την εγκατάσταση κάθετων συλλεκτών που είναι απαραίτητοι για να μπορούν οι αντλίες θερμότητας νερού-νερού ή εδάφους-νερού να λειτουργεί. Είναι εύκολο στη λειτουργία και ταυτόχρονα σας επιτρέπει να λαμβάνετε φθηνή θερμότητα για τη θέρμανση του σπιτιού σας.

Εκτός από τα συστήματα κλιματισμού, οι αντλίες θερμότητας αυτού του τύπου μπορούν να κατασκευαστούν σύμφωνα με 2 σχήματα διάταξης:

• Με τη μορφή ενός split συστήματος που αποτελείται από 2 μπλοκ που συνδέονται με επικοινωνίες
• με τη μορφή μονομπλόκ

Κατά κανόνα, ένα monoblock είναι μια ενιαία συσκευή που συναρμολογείται σε ένα περίβλημα και εγκαθίσταται μέσα ή έξω από το σπίτι. Για εγκατάσταση σε εσωτερικούς χώρους, είναι απαραίτητο να παρέχεται ένα ελεύθερο κανάλι για την εισαγωγή αέρα.Ταυτόχρονα, η εγκατάσταση σε εξωτερικό χώρο είναι προτιμότερη: σας επιτρέπει να μετακινήσετε τον συμπιεστή ως πηγή θορύβου έξω από το δωμάτιο.

Μέχρι σήμερα, πολλοί κατασκευαστές παράγουν αντλίες θερμότητας αέρα-νερού με τη μορφή μονομπλόκ. Είναι βολικό και πρακτικό, σας επιτρέπει να μετακινείτε ελεύθερα την αντλία και να την εγκαταστήσετε χωρίς περίπλοκη εγκατάσταση και σύνδεση. Το μόνο μειονέκτημα είναι η χαμηλή ισχύς των αντλιών αυτού του τύπου: από 3 έως 16 kW.

Το σύστημα διαχωρισμού χωρίζεται σε δύο μπλοκ, το ένα από τα οποία περιλαμβάνει έναν συμπυκνωτή και ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου. Τοποθετείται σε εσωτερικούς χώρους. Η δεύτερη (εξωτερική) μονάδα περιλαμβάνει συμπιεστή. Η οικονομική του σκοπιμότητα εγκατάστασης αντλιών θερμότητας αέρα-νερού

Οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού είναι αποτελεσματικές σε θετικές εξωτερικές θερμοκρασίες. Έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στις νότιες περιοχές της χώρας μας: στο Κουμπάν, στην Επικράτεια της Σταυρούπολης κ.λπ. όπου οι σοβαροί παγετοί είναι σπάνιοι και το χειμώνα η θερμοκρασία σπάνια πέφτει κάτω από το μηδέν.

Αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι σε άλλες περιοχές της χώρας μας, με πιο έντονες κλιματολογικές συνθήκες, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντλίες θερμότητας αυτού του τύπου. Καθόλου. Απλώς η απόδοση μιας αντλίας αέρα-νερού μειώνεται καθώς πέφτει η θερμοκρασία του αέρα, μαζί με την αύξηση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία της αντλίας.

Ως εκ τούτου, η σκοπιμότητα λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας σε αρνητική θερμοκρασία αέρα, καθώς και η επιλογή του εξοπλισμού σύμφωνα με την απαιτούμενη ισχύ, θα πρέπει να πραγματοποιούνται από ειδικευμένους μηχανικούς θέρμανσης.

Μέχρι σήμερα, η καλύτερη επιλογή είναι η χρήση αντλίας θερμότητας αέρα-νερού για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού σε θετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και η ενεργοποίηση ενός λέβητα ή άλλης πηγής θερμικής ενέργειας όταν επικρατεί παγετός.

Μια άλλη προϋπόθεση για τη χρήση μιας αντλίας θερμότητας για τη θέρμανση ενός σπιτιού είναι η υψηλή θερμική απόδοση του κτιρίου, η απουσία απωλειών θερμότητας σε αυτό που σχετίζονται με κακής ποιότητας θερμομόνωση και ρεύματα.

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας;

Αυτό το σύστημα αποτελείται από μια αντλία θερμότητας, μια συσκευή εισαγωγής και διανομής θερμότητας. Κατά τη δημιουργία του εσωτερικού κυκλώματος της αντλίας θερμότητας, χρησιμοποιείται ένας συμπιεστής, ένας εξατμιστής, μια βαλβίδα πεταλούδας και ένας συμπυκνωτής. Ηλεκτρική ενέργεια απαιτείται μόνο για τη λειτουργία του συμπιεστή.

Η ανάπτυξη της αρχής λειτουργίας της συσκευής έγινε τον 19ο αιώνα. Ακόμα και τότε ονομαζόταν «κύκλος Carnot». Η λειτουργία της αντλίας έχει ως εξής:

• Στον συλλέκτη παρέχεται ένα αντιψυκτικό μείγμα, το οποίο μπορεί να είναι νερό με οινόπνευμα, άλμη ή μείγμα γλυκόλης. Το καθήκον του είναι να απορροφά τη θερμική ενέργεια με την επακόλουθη μεταφορά στην αντλία.
• στον εξατμιστή, η ενέργεια περνά στο ψυκτικό μέσο, ​​ως αποτέλεσμα του οποίου το τελευταίο αρχίζει να βράζει, μετατρέποντας σε ατμό.
• ως αποτέλεσμα της αύξησης της πίεσης του συμπιεστή, η θερμοκρασία αυξάνεται.
• μέσω του συμπυκνωτή, όλη η θερμική ενέργεια μεταφέρεται στον φορέα θερμότητας του συστήματος θέρμανσης που βρίσκεται μέσα στο σπίτι, ενώ το ψυκτικό μέσο ψύξης μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση και επιστρέφει στον συλλέκτη.

Υπέρ και κατά

Η εγκατάσταση της αντλίας και η σύνδεσή της με το σύστημα θέρμανσης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα:

• Αυτονομία - από ένα κεντρικό στοιχείο, αξίζει να τονιστεί μόνο η σύνδεση με το δίκτυο.
• Σημαντική εξοικονόμηση σε ακριβούς φορείς ενέργειας, χρησιμοποιούνται για θέρμανση και μπορούν να μειώσουν το οικονομικό κόστος για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Από 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας, η συσκευή παράγει από 3 έως 7 kW θερμότητας - αυτοί είναι οι υψηλότεροι συντελεστές μεταξύ των λεβήτων που λειτουργούν με διαφορετικούς τύπους καυσίμου.
• Περιβαλλοντική ασφάλεια - ο εξοπλισμός δεν βλάπτει ούτε το περιβάλλον ούτε την υγεία των κατοίκων.
• Αντοχή στη φωτιά και μη αναφλεξιμότητα στοιχείων. Μια τέτοια αντλία δεν υπερθερμαίνεται, δεν καίγεται και δεν εκπέμπει μονοξείδιο του άνθρακα.

• Ο εξοπλισμός μπορεί να κρυώσει ή να αυξήσει τη θερμοκρασία στο δωμάτιο, δημιουργώντας το απαραίτητο μικροκλίμα στο δωμάτιο. Είναι κατάλληλο για χρήση τόσο χειμώνα όσο και καλοκαίρι.
• Μεγάλη διάρκεια ζωής - κατά μέσο όρο, το σύστημα μπορεί να διαρκέσει 40-50 χρόνια και με σωστή εγκατάσταση και άνετες συνθήκες λειτουργίας, η διάρκεια ζωής παρατείνεται για αρκετά ακόμη χρόνια.
• Σιωπή κατά τη λειτουργία - το σύστημα ελέγχεται αυτόματα, κάτι που είναι πολύ βολικό.
• Η εγκατάσταση της αντλίας δεν απαιτεί άδεια, όπως, για παράδειγμα, η εγκατάσταση εξοπλισμού αερίου. Μπορείτε να αγοράσετε και να εγκαταστήσετε οποιοδήποτε μοντέλο της συσκευής ανά πάσα στιγμή, χωρίς να πάτε σε διάφορες αρχές και χωρίς να περιμένετε άδεια.

Αλλά όπως όλος ο εξοπλισμός, τέτοιες αντλίες έχουν επίσης μειονεκτήματα:

• Η απόκτηση και η εγκατάσταση της συσκευής είναι αρκετά δαπανηρή και δεν μπορούν όλοι να το αντέξουν οικονομικά. Η απόσβεση του εξοπλισμού εξαρτάται από την ένταση χρήσης του. Αλλά ακόμα και στην καλύτερη περίπτωση, η αγορά θα αποδώσει σε τουλάχιστον 5 χρόνια.
• Για την εγκατάσταση πρέπει να ζητήσετε βοήθεια από ειδικούς, χρειάζεστε διάτρηση και άλλο εξοπλισμό για την τοποθέτηση γεωθερμικής αντλίας με κατακόρυφο κύκλωμα με βάθος έως 200 m. Μπορείτε να την εγκαταστήσετε μόνοι σας εάν έχετε τις κατάλληλες γνώσεις και εργαλεία.
• Σε περιοχές όπου η θερμοκρασία το χειμώνα είναι κάτω από -15 βαθμούς, θα πρέπει να χρησιμοποιείται άλλη πηγή θερμότητας. Για παράδειγμα, ένα δισθενές σύστημα θέρμανσης, όπου η συσκευή θερμαίνει το δωμάτιο ενώ είναι -20 βαθμούς έξω. Όταν δεν εκτελεί τα καθήκοντά του, ενεργοποιείται μια ηλεκτρική θερμάστρα ή ένας λέβητας αερίου.

Οι αντλίες κυκλοφορίας είναι σε ζήτηση μεταξύ ιδιοκτητών κατοικιών και εταιρειών που βρίσκονται σε χαμηλά κτίρια. Αυτές οι συσκευές έχουν κερδίσει μόνο θετικές κριτικές.

Η χρήση αντλιών θερμότητας για τη θέρμανση του σπιτιού είναι, πρώτα απ 'όλα, σημαντική οικονομική εξοικονόμηση. Το πιο αποτελεσματικό σύστημα θέρμανσης βασίζεται σε αντλία θερμότητας εδάφους. Κάθε μήνα, το κόστος του είναι πολύ μικρότερο από το κόστος της θέρμανσης με φυσικό αέριο ή πέλλετ. Με την εγκατάσταση μιας αντλίας θερμότητας, ο χρήστης λαμβάνει τόσο κλιματισμό όσο και αποτελεσματική θέρμανση του σπιτιού σε ένα σχέδιο. Ορισμένα μοντέλα μπορούν να ελεγχθούν από απόσταση, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα smartphone μέσω Διαδικτύου ή χρησιμοποιώντας έναν θερμοστάτη που βρίσκεται στο σπίτι. Και τοποθετώντας ηλιακούς συλλέκτες ή μπαταρίες, μπορείτε να κάνετε το σύστημα εντελώς αυτόνομο, και δεν θα ανησυχείτε καθόλου για την αύξηση των τιμών της ενέργειας.

Οι κύριοι τύποι γεωθερμικών αντλιών θερμότητας

Συνολικά, υπάρχουν τέσσερις τύποι εξειδικευμένων συλλεκτών που παρέχουν θερμική ενέργεια. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Οριζόντιες αντλίες θερμότητας που βρίσκονται σε βάθος περίπου ενάμιση μέτρου - ακριβώς στο επίπεδο που βρίσκεται πιο βαθιά από το πάγωμα του εδάφους. Αυτή η επιλογή προτιμάται για κατοικίες.
• Κάθετες αντλίες θερμότητας που βρίσκονται σε ειδικά φρεάτια με βάθος περίπου ενάμιση εκατό μέτρα. Αυτή η απόφαση καθίσταται σχετική στην περίπτωση που απλά δεν υπάρχει έδαφος για οριζόντια τοποθέτηση του περιγράμματος.
• Οι αντλίες υπόγειων υδάτων περιλαμβάνουν την κυκλοφορία του νερού μέσω ενός συστήματος αντλίας θερμότητας εδάφους, το οποίο λειτουργεί ως λειτουργικό ρευστό ανταλλαγής θερμότητας. Αφού περάσει σε όλο το περίγραμμα, το τελικό στάδιο είναι η ασφαλής επιστροφή του στο έδαφος.
• Οι αντλίες θερμότητας με πηγή νερού είναι η πιο ελκυστική επιλογή από άποψη κόστους. Μπορούν να βρίσκονται σε οποιοδήποτε υδάτινο σώμα, το βάθος πήξης του οποίου είναι μεγαλύτερο από το βάθος της τοποθέτησης του εξοπλισμού. Επίσης, κατά τη διαδικασία εγκατάστασης, είναι απαραίτητο να τηρούνται οι υπάρχουσες απαιτήσεις για τον όγκο του νερού στη δεξαμενή και το μέγεθός του.

Μέχρι σήμερα, και οι τέσσερις τύποι συλλεκτών χρησιμοποιούνται αρκετά ενεργά, επιλέγονται με βάση τις συνθήκες λειτουργίας και τις δυνατότητες των χρηστών - χαρακτηριστικά κτιρίου, προϋπολογισμός κ.λπ.

Συνιστώμενος εξοπλισμός

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 δεξαμενή κοντά στον προσωπικό χώρο, η πιο οικονομική και παραγωγική επιλογή θα είναι μια αντλία θερμότητας νερού σε νερό

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.

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

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

Η αποτελεσματικότητα διαφορετικών τύπων αυτού του εξοπλισμού δεν είναι η ίδια. 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.

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

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 δεξαμενή κοντά στον προσωπικό χώρο, η πιο οικονομική και παραγωγική επιλογή θα είναι μια αντλία θερμότητας νερού σε 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 από 30 έως 50 m² επιφάνειας.

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

Η αποτελεσματικότητα διαφορετικών τύπων αυτού του εξοπλισμού δεν είναι η ίδια. 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

Η χρήση αντλιών θερμότητας στο ρωσικό κλίμα

Έχοντας εξοικειωθεί με τις παραπάνω περιγραφές διαφόρων τύπων αντλιών θερμότητας, μπορείτε εύκολα να απαντήσετε στο ερώτημα ποια αντλία είναι πιο κατάλληλη για λειτουργία στο ρωσικό κλίμα.

Οι αντλίες θερμότητας αέρα είναι κατάλληλες για χρήση μόνο σε περιορισμένο αριθμό περιοχών της χώρας μας - όπου η θερμοκρασία του αέρα το χειμώνα δεν πέφτει σχεδόν ποτέ κάτω από το μηδέν.Φυσικά, οι κάτοικοι της Σιβηρίας, της Άπω Ανατολής, του βορρά του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας δεν πρέπει καν να σκεφτούν τις αντλίες θερμότητας αέρα.

Υπάρχουν πολλοί περιορισμοί στην εφαρμογή αντλιών θερμότητας με πηγή νερού. Έχουμε ήδη μιλήσει για μερικά από αυτά, μένει να αναφέρουμε ένα ακόμη. Πάνω από το ήμισυ της επικράτειας της χώρας μας βρίσκεται στη ζώνη του μόνιμου παγετού. Ακόμα κι αν κάποιος κάτοικος της Ανατολικής Σιβηρίας ή του βορρά της Άπω Ανατολής είναι «τυχερός» και υπάρχουν υπόγεια ύδατα στην περιοχή του που δεν είναι πολύ βαθιά, τότε παρόλα αυτά, αυτά τα υπόγεια ύδατα έχουν τη μορφή πάγου, που σημαίνει ότι δεν είναι κατάλληλο για χρήση στο σύστημα θέρμανσης.

Έτσι, οι περισσότεροι από τους συμπατριώτες μας πρέπει να βασίζονται στη μοναδική επιλογή win-win - μια αντλία θερμότητας εδάφους. Ταυτόχρονα, στις συνθήκες του ρωσικού κλίματος, μια αντλία είναι πιο κατάλληλη όχι με οριζόντιο συλλέκτη, αλλά με γεωθερμικό καθετήρα, ο οποίος επιτρέπει την επίτευξη βάθους όπου η θερμοκρασία του εδάφους είναι πιο σταθερή.