Πώς να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού: διαγράμματα συσκευής και αυτοσυναρμολόγηση

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

Αρχή λειτουργίας

Όλος ο χώρος γύρω μας είναι ενέργεια - απλά πρέπει να ξέρετε πώς να τον χρησιμοποιείτε. Για μια αντλία θερμότητας, η θερμοκρασία περιβάλλοντος πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 1C°. Εδώ πρέπει να πούμε ότι ακόμη και η γη το χειμώνα κάτω από το χιόνι ή σε κάποιο βάθος διατηρεί τη θερμότητα. Το έργο μιας γεωθερμικής ή οποιασδήποτε άλλης αντλίας θερμότητας βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας από την πηγή της με χρήση φορέα θερμότητας στο κύκλωμα θέρμανσης του σπιτιού.

Σχέδιο λειτουργίας της συσκευής κατά σημεία:

• ο φορέας θερμότητας (νερό, έδαφος, αέρας) γεμίζει τον αγωγό κάτω από το έδαφος και τον θερμαίνει.
• τότε το ψυκτικό μεταφέρεται στον εναλλάκτη θερμότητας (εξατμιστήρας) με επακόλουθη μεταφορά θερμότητας στο εσωτερικό κύκλωμα.
• το εξωτερικό κύκλωμα περιέχει το ψυκτικό, ένα υγρό με χαμηλό σημείο βρασμού υπό χαμηλή πίεση. Για παράδειγμα, φρέον, νερό με αλκοόλ, μείγμα γλυκόλης. Μέσα στον εξατμιστή, αυτή η ουσία θερμαίνεται και γίνεται αέριο.
• το αέριο ψυκτικό στέλνεται στον συμπιεστή, συμπιέζεται υπό υψηλή πίεση και θερμαίνεται.
• ζεστό αέριο εισέρχεται στον συμπυκνωτή και εκεί η θερμική του ενέργεια μεταφέρεται στο σπίτι.
• ο κύκλος τελειώνει με τη μετατροπή του ψυκτικού σε υγρό και, λόγω απώλειας θερμότητας, επιστρέφει πίσω στο σύστημα.

Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για τα ψυγεία, επομένως οι οικιακές αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κλιματιστικά για την ψύξη ενός δωματίου.Με απλά λόγια, μια αντλία θερμότητας είναι ένα είδος ψυγείου με το αντίθετο αποτέλεσμα: αντί για κρύο, παράγεται θερμότητα.

Χαρακτηριστικά εγκατάστασης HP του συστήματος αέρος-αέρος

Η εγκατάσταση αντλίας θερμότητας αέρα-αέρα θυμίζει κάπως την εγκατάσταση ενός συστήματος split. Η συσκευή έχει δύο μπλοκ - εξωτερικά και εσωτερικά, που συνδέονται μεταξύ τους με ένα κύκλωμα μέσω του οποίου κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο.

Εξωτερική ή εξωτερική μονάδα αντλίας θερμότητας, τοποθετημένη σε εξωτερικό χώρο. Ορισμένα μοντέλα είναι εγκατεστημένα σε ειδικό προστατευτικό περίβλημα. Ο σταθμός είναι τόσο ελαφρύς που επιτρέπεται η τοποθέτησή του ακόμη και στην ταράτσα κτιρίου. Συνιστάται η εγκατάσταση της αντλίας θερμότητας αέρα-αέρος περίπου 2-3 ​​m από την είσοδο των χώρων διαβίωσης.

Η εσωτερική μονάδα είναι τοποθετημένη με τέτοιο τρόπο ώστε τα ρεύματα του θερμού αέρα να εξαπλώνονται σε όλο το δωμάτιο όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Επιτρέπεται η τοποθέτηση σε τοίχο και οροφή.

Η κεντρική θέρμανση αέρα του σπιτιού με αντλία θερμότητας αέρα-αέρα, με μόνιμη κατοικία, απαιτεί τη χρήση συστήματος εξαναγκασμένης έγχυσης αέρα. Το μήκος των καναλιών αέρα και η θέση τους υπολογίζονται προσεκτικά κατά την προετοιμασία της τεκμηρίωσης του έργου.

Η εγκατάσταση μιας αντλίας θερμότητας είναι μια πολύπλοκη τεχνολογική διαδικασία, επομένως, οι εργασίες πραγματοποιούνται από εξειδικευμένα συνεργεία εγκατάστασης που διαθέτουν την κατάλληλη άδεια.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των αντλιών θερμότητας αέρα-αέρα

Τα σχόλια από πραγματικούς ιδιοκτήτες σχετικά με τις αντλίες θερμότητας αέρος-αέρα βοηθούν να αποκτήσετε μια ακριβή εικόνα της ενεργειακής απόδοσης της χρήσης εναλλακτικών μεθόδων θέρμανσης, καθώς και να πάρετε μια ιδέα για τα υπάρχοντα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Η θέρμανση ενός σπιτιού με αντλία θερμότητας αέρα-αέρα έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Εξοικονόμηση κόστους - ακόμη και με σημαντικό αρχικό κόστος, η αντλία θερμότητας εξοφλείται μετά από 3-6 χρόνια λειτουργίας. Δεδομένου ότι ο εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για 30-50 χρόνια υπηρεσίας, τα οφέλη είναι προφανή. Το κόστος του ρεύματος, καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης, είναι 3-5 φορές μικρότερο από αυτό ενός ηλεκτρικού λέβητα.

Πλήρης ανεξαρτησία από τα παραδοσιακά καύσιμα. Το κύριο πλεονέκτημα της θέρμανσης αέρα-αέρα είναι η παραγωγή θερμικής ενέργειας, χωρίς τη χρήση αερίου, στερεών και υγρών καυσίμων κ.λπ. Εάν εγκαταστήσετε ηλιακούς συλλέκτες, μπορείτε να αρνηθείτε την εξωτερική ηλεκτρική ενέργεια.

Φιλικότητα προς το περιβάλλον - κατά τη λειτουργία, χρησιμοποιούνται ανανεώσιμες πηγές θερμικής ενέργειας, δεν υπάρχουν επιβλαβείς εκπομπές.

Φυσικά, οι αντλίες θερμότητας έχουν τις αδυναμίες τους, τις οποίες οι κατασκευαστές προσπαθούν να διορθώσουν κατά καιρούς. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Η εξάρτηση της απόδοσης από την εξωτερική θερμοκρασία - οι κατασκευαστές βελτιώνουν συνεχώς τα συστήματα. Ο σύγχρονος εξοπλισμός μπορεί να λειτουργεί στους -15 -25°C. Η απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες μειώνεται αισθητά, γεγονός που περιορίζει τη χρήση μονάδων για θέρμανση χώρου στις συνθήκες του Βορρά.

Μεγάλο κόστος υλικών για την αγορά και εγκατάσταση αντλίας θερμότητας. Το κύριο μειονέκτημα του HP air - air, λόγω του οποίου, οι σταθμοί δεν χρησιμοποιούνται ευρέως σε οικιακές συνθήκες.

Οι προοπτικές για τη χρήση αντλιών θερμότητας αέρα-αέρα είναι αρκετά αισιόδοξες. Σχετικά πρόσφατα, αρκετοί μεγάλοι κατασκευαστές ανακοίνωσαν την ανάπτυξη μονάδων ικανών να λειτουργούν σε θερμοκρασίες έως και -32°C.Δίνεται σταθερή έμφαση στη μείωση του κόστους των προϊόντων, ώστε να είναι προσιτά για τους καταναλωτές της μεσαίας τάξης, βελτιώνοντας την απόδοση (οι μέσοι COP για τα σύγχρονα μοντέλα είναι 5-8 μονάδες).

3 Η απλούστερη μονάδα

Η φθηνότερη σπιτική συσκευή θα είναι μια αντλία θερμότητας από ένα κλιματιστικό. Συνιστάται να αγοράσετε ένα μοντέλο εξοπλισμένο με βαλβίδα αναστροφής. Χάρη σε αυτό, το κλιματιστικό μπορεί να λειτουργήσει για θέρμανση. Διαφορετικά, θα πρέπει να τροποποιήσετε το κύκλωμα ψυκτικού

Επίσης, όταν επιλέγετε ένα κλιματιστικό, θα πρέπει να προσέχετε τον δείκτη ψυχρής απόδοσης της μονάδας.

Ο αλγόριθμος για την κατασκευή της απλούστερης αντλίας θερμότητας έχει την ακόλουθη μορφή:

Το επάνω περίβλημα της συσκευής αφαιρείται και ο εξωτερικός θάλαμος ανταλλαγής θερμότητας αποσυναρμολογείται

Σε αυτό το στάδιο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να μην προκληθούν ζημιές στους σωλήνες ψυκτικού.
Στη συνέχεια, πρέπει να αφαιρέσετε την εξωτερική πτερωτή από τον άξονα.
Η δεξαμενή είναι κατασκευασμένη από μέταλλο. Το μήκος του θα πρέπει να αντιστοιχεί στο μέγεθος του θαλάμου ανταλλαγής θερμότητας και το πλάτος του θα είναι 100-150 mm μεγαλύτερο.
Για να μην παγώσει το ψυγείο, είναι απαραίτητο να αυξήσετε την έκτασή του. Για να γίνει αυτό, τοποθετούνται πρόσθετες πλάκες αλουμινίου ή χαλκού κατά μήκος των άκρων, ανάλογα με το υλικό του θαλάμου ανταλλαγής θερμότητας.
Το αναβαθμισμένο ψυγείο τοποθετείται στη δεξαμενή, η οποία στη συνέχεια πρέπει να κλείσει με σφραγισμένο καπάκι.
Στο τελικό στάδιο, οι εύκαμπτοι σωλήνες για την επιλογή και την παροχή ψυκτικού συνδέονται με τα εξαρτήματα, οι αντλίες κυκλοφορίας συνδέονται

Μετά από αυτό, μένει να γεμίσετε το δοχείο και να το ελέγξετε για διαρροές.

Για να γίνει αυτό, τοποθετούνται πρόσθετες πλάκες αλουμινίου ή χαλκού κατά μήκος των άκρων, ανάλογα με το υλικό του θαλάμου ανταλλαγής θερμότητας.
Το αναβαθμισμένο ψυγείο τοποθετείται στη δεξαμενή, η οποία στη συνέχεια πρέπει να κλείσει με σφραγισμένο καπάκι.
Στο τελικό στάδιο, οι εύκαμπτοι σωλήνες για την επιλογή και την παροχή ψυκτικού υγρού συνδέονται με τα εξαρτήματα, οι αντλίες κυκλοφορίας συνδέονται. Μετά από αυτό, μένει να γεμίσετε το δοχείο και να το ελέγξετε για διαρροές.

Τεχνολογία τοποθέτησης

Η συναρμολόγηση αυτού του τύπου εξοπλισμού πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

• εκπονείται έργο·
• Οι επικοινωνίες συλλεκτών συναρμολογούνται.
• μια αντλία θερμότητας είναι εγκατεστημένη στο σύστημα.
• Ο εξοπλισμός είναι εγκατεστημένος μέσα στο σπίτι.
• γεμίζει ψυκτικό υγρό.

Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε πώς να εγκαταστήσετε μια αντλία θερμότητας με το κλειδί στο χέρι με τα χέρια σας βήμα προς βήμα.

Πώς να φτιάξετε ένα έργο

Πριν προχωρήσετε στη συναρμολόγηση επικοινωνιών αυτού του τύπου, φυσικά, θα πρέπει να γίνουν όλοι οι απαραίτητοι υπολογισμοί. Η εργασία του εξωτερικού μέρους του συστήματος πρέπει να συντονίζεται πλήρως με την εργασία του εσωτερικού. Οι υπολογισμοί γίνονται ανάλογα με τον επιλεγμένο τύπο εξοπλισμού. Για οριζόντιους συλλέκτες, εκτελούνται ως εξής:

• Προσδιορίζεται η απαιτούμενη ποσότητα αντιψυκτικού. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται ο τύπος Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t), όπου Qo είναι η θερμική ισχύς της πηγής, t είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των γραμμών τροφοδοσίας και επιστροφής. Η παράμετρος Qo υπολογίζεται ως η διαφορά μεταξύ της ισχύος της αντλίας και της ηλεκτρικής ισχύος που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του ψυκτικού μέσου.
• Καθορίζεται το απαιτούμενο μήκος συλλέκτη. Ο τύπος υπολογισμού σε αυτή την περίπτωση μοιάζει με αυτό: L = Qo / q, όπου q είναι η ειδική απομάκρυνση θερμότητας. Η τιμή του τελευταίου δείκτη εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους στην τοποθεσία. Για τον πηλό, για παράδειγμα, είναι 20 W ανά rm, για την άμμο - 10 W, κ.λπ.
• Καθορίζεται η περιοχή που απαιτείται για την τοποθέτηση του συλλέκτη.Σε αυτή την περίπτωση, ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο A = L da, όπου da είναι το βήμα τοποθέτησης σωλήνων.

Η ισχύς της αντλίας θερμότητας προσδιορίζεται περίπου με ρυθμό 70 W θερμότητας ανά 1 m2 με ύψος οροφής 2,7 μ. Οι σωλήνες συλλέκτη συνήθως τοποθετούνται σε απόσταση 0,8 m μεταξύ τους ή λίγο περισσότερο.

Πώς να συναρμολογήσετε μια αντλία θερμότητας

Αυτός ο τύπος εξοπλισμού είναι αρκετά ακριβός. Ο σχεδιασμός μιας αντλίας θερμότητας είναι σχετικά απλός. Επομένως, μπορείτε να προσπαθήσετε να το φτιάξετε μόνοι σας. Αυτή η διαδικασία εκτελείται ως εξής:

• Αγοράστηκε ένας συμπιεστής (ο εξοπλισμός από ένα κλιματιστικό είναι κατάλληλος).
• Κατασκευάζεται το περίβλημα του πυκνωτή. Για να γίνει αυτό, μια δεξαμενή 100 λίτρων από ανοξείδωτο χάλυβα κόβεται στη μέση.
• Γίνεται ένα πηνίο. Μια φιάλη αερίου ή οξυγόνου τυλίγεται με ένα χάλκινο σωλήνα από το ψυγείο. Το τελευταίο μπορεί να στερεωθεί με διάτρητες γωνίες αλουμινίου.
• Το πηνίο είναι εγκατεστημένο στο σώμα, μετά το οποίο το τελευταίο σφραγίζεται.
• Ένας εξατμιστής είναι κατασκευασμένος από πλαστικό δοχείο 80 λίτρων. Ένα πηνίο από σωλήνα ¾ ιντσών είναι τοποθετημένο σε αυτό.
• Οι σωλήνες νερού συνδέονται με τον εξατμιστή για την παροχή και την αποστράγγιση του νερού.
• Το σύστημα είναι γεμάτο με ψυκτικό. Αυτή η λειτουργία πρέπει να ανατεθεί σε ειδικό. Με ακατάλληλες ενέργειες, μπορείτε όχι μόνο να καταστρέψετε τον συναρμολογημένο εξοπλισμό, αλλά και να τραυματιστείτε.

Εγκατάσταση συλλεκτικών επικοινωνιών

Η τεχνολογία για την εγκατάσταση του εξωτερικού κυκλώματος του συστήματος θέρμανσης εξαρτάται επίσης από τον τύπο του. Για έναν κατακόρυφο συλλέκτη, ανοίγονται φρεάτια με βάθος 20-100 μ. Κάτω από ένα οριζόντιο, διασπώνται τάφροι με βάθος 1,5 μ. Στο επόμενο στάδιο, τοποθετούνται σωλήνες. Τα δέντρα δεν πρέπει να φυτρώνουν κοντά στον οριζόντιο συλλέκτη, καθώς οι ρίζες τους μπορούν να βλάψουν το δίκτυο.Για τη συναρμολόγηση του τελευταίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σωλήνες πολυαιθυλενίου χαμηλής πίεσης.

Εγκατάσταση εξοπλισμού

Αυτή η λειτουργία εκτελείται με τον συνήθη τρόπο. Δηλαδή, τοποθετούνται θερμαντικά σώματα στις εγκαταστάσεις, τοποθετούνται γραμμές και συνδέονται με τον λέβητα. Ένα δοχείο διαστολής, ένα φίλτρο και μια αντλία κυκλοφορίας στην παράκαμψη είναι τοποθετημένα στον σωλήνα επιστροφής. Μπορείτε επίσης να συναρμολογήσετε και να συνδέσετε ένα σύστημα "θερμού δαπέδου" στην αντλία θερμότητας. Στο τελικό στάδιο, ο επιλεγμένος τύπος ψυκτικού χύνεται στα εξωτερικά και εσωτερικά κυκλώματα.

Όπως μπορείτε να δείτε, μπορείτε να τοποθετήσετε μόνοι σας την αντλία θερμότητας και τον συλλέκτη. Τεχνολογικά, η διαδικασία δεν είναι ιδιαίτερα περίπλοκη. Ωστόσο, σε αντίθεση με άλλους τύπους παρόμοιου εξοπλισμού, η συναρμολόγηση ενός τέτοιου συστήματος, ακόμη και οριζόντιου τύπου, είναι μια σωματικά μάλλον επίπονη λειτουργία. Η γεώτρηση φρεατίων για κάθετη γεώτρηση μόνος σας χωρίς ειδικό εξοπλισμό είναι πρακτικά αδύνατη. Επομένως, είναι δυνατό να πραγματοποιηθούν υπολογισμοί και εργασία για συναρμολόγηση συστήματος αξίζει ακόμα να προσλάβετε επαγγελματίες. Σήμερα, υπάρχουν εταιρείες στην αγορά που εγκαθιστούν εξοπλισμό όπως αντλία θερμότητας με το κλειδί στο χέρι.

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. Ο υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης, η επιλογή αντλιών κυκλοφορίας και λοιπού εξοπλισμού πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την υδραυλική αντίσταση και τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας του πλακιδίου εναλλάκτη θερμότητας της εγκατάστασης.

Επισκόπηση βίντεο της συσκευής συστήματος και της λειτουργίας της

h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">Αντλίες θερμότητας μετατροπέα

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.

Πώς λειτουργεί μια θερμική γεωμονάδα;

Ο αλγόριθμος λειτουργίας μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας από μια πηγή με χαμηλό δυναμικό θερμικής ενέργειας σε έναν φορέα θερμότητας. Η γη εδώ παίζει το ρόλο του καλοριφέρ το καλοκαίρι και είναι ενεργή πηγή θερμότητας τη χειμερινή περίοδο.

Οι διαφορές θερμοκρασίας εδάφους συμβάλλουν στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του συστήματος και συμβάλλουν στη μείωση του πραγματικού λειτουργικού κόστους.

Η λειτουργία μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας βασίζεται σε ένα φαινόμενο όπως η θερμική αδράνεια. Η θερμοκρασία της γης σε βάθος 6 μέτρων και κάτω αντιστοιχεί σχεδόν ακριβώς στη μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα στην περιοχή και αλλάζει ελάχιστα κατά τη διάρκεια του ημερολογιακού έτους

Στην πράξη, το λειτουργικό ψυκτικό εισέρχεται στον αγωγό που βρίσκεται στο έδαφος και θερμαίνεται εκεί κατά πολλούς βαθμούς. Στη συνέχεια η σύνθεση περνά στη μονάδα εναλλαγής θερμότητας (ή στον εξατμιστή) και μεταφέρει τη συσσωρευμένη θερμική ενέργεια στο εσωτερικό κύκλωμα του συστήματος.

Η αρχή λειτουργίας των γεωθερμικών εγκαταστάσεων είναι παρόμοια με τη λειτουργία των συστημάτων ψύξης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι τύποι αντλιών θερμότητας το καλοκαίρι χρησιμοποιούνται με επιτυχία ως κλιματιστικά και με τη βοήθειά τους ψύχουν τον αέρα σε οικιστικούς χώρους.

Το ψυκτικό που λειτουργεί στο εξωτερικό κύκλωμα θερμαίνεται στον εξατμιστή, μετατρέπεται σε αέριο και εισέρχεται στον συμπιεστή. Εκεί συστέλλεται υπό την επίδραση της υψηλής πίεσης και γίνεται ακόμα πιο ζεστό.

Το ζεστό αέριο περνά στη συσκευή συμπύκνωσης και εκπέμπει θερμική ενέργεια στο ψυκτικό υγρό λειτουργίας του εσωτερικού συστήματος που είναι υπεύθυνο για τη θέρμανση του σπιτιού. Στο τέλος της διαδικασίας, το ψυκτικό που έχει χάσει τη θερμότητα επιστρέφει στο σημείο εκκίνησης σε υγρή κατάσταση.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της τεχνολογίας

Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του TN είναι:

1. Κερδοφορία: για κάθε κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται, η HP παράγει από 3 έως 5 kW θερμότητας. Δηλαδή μιλάμε για σχεδόν δωρεάν θέρμανση.
2. Φιλικότητα προς το περιβάλλον και ασφάλεια: η λειτουργία της HP δεν σχετίζεται με το σχηματισμό και την απελευθέρωση στην ατμόσφαιρα οποιωνδήποτε επικίνδυνων για το περιβάλλον ουσιών και η απουσία φλόγας καθιστά αυτήν την τεχνολογία απολύτως ασφαλή.
3. Ευκολία λειτουργίας: σε αντίθεση με τους λέβητες αερίου και στερεών καυσίμων, η HP δεν χρειάζεται να καθαριστεί από αιθάλη και αιθάλη. Επίσης, δεν χρειάζεται να κατασκευάσετε και να συντηρήσετε μια καμινάδα.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι το υψηλό κόστος του εξοπλισμού και των εργασιών εγκατάστασης.

Ας κάνουμε έναν απλό υπολογισμό. Για 120 τ. Το m θα χρειαστεί ένα HP με χωρητικότητα 120x0,1 = 12 kW (με ρυθμό 100 W ανά 1 τ.μ.). Το μοντέλο Diplomat από τα Θερμιά με αυτή την απόδοση κοστίζει περίπου 6,8 χιλιάδες ευρώ. Το μοντέλο DUO του ίδιου κατασκευαστή θα κοστίσει λίγο λιγότερο, αλλά το κόστος του δεν μπορεί να ονομαστεί ούτε δημοκρατικό: περίπου 5,9 χιλιάδες ευρώ.

Αντλία θερμότητας Thermia Diplomat

Ακόμη και σε σύγκριση με τον πιο ακριβό τύπο παραδοσιακής θέρμανσης - ηλεκτρική (4 ρούβλια ανά 1 kWh, 3 μήνες - εργασία με πλήρες φορτίο, 3 μήνες - με το μισό), η απόσβεση θα διαρκέσει περισσότερα από 4 χρόνια, και αυτό δεν λαμβάνεται υπόψη υπολογίστε το κόστος εγκατάστασης του εξωτερικού κυκλώματος. Στην πραγματικότητα, η HP δεν λειτουργεί πάντα με την υπολογισμένη απόδοση, αντίστοιχα, και η περίοδος απόσβεσης μπορεί να είναι μεγαλύτερη.

Αντλία θερμότητας αέρα-νερού για το σπίτι

Ένα χαρακτηριστικό των συστημάτων αέρα-νερού είναι η ισχυρή εξάρτηση των θερμοκρασιών του ψυκτικού υγρού στο σύστημα θέρμανσης από τη θερμοκρασία της πηγής - του εξωτερικού αέρα. Η απόδοση ενός τέτοιου εξοπλισμού αλλάζει συνεχώς τόσο εποχιακά όσο και σε καιρικές συνθήκες. Αυτό δείχνει μια σημαντική διαφορά μεταξύ των αεροθερμικών συστημάτων και των γεωθερμικών συμπλεγμάτων, των οποίων η λειτουργία είναι σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια ζωής και δεν εξαρτάται από εξωτερικές συνθήκες.

Επιπλέον, οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού είναι ικανές τόσο για θέρμανση όσο και για ψύξη του εσωτερικού αέρα, γεγονός που τις καθιστά απαιτητικές σε περιοχές με σχετικά κρύους χειμώνες και ζεστά καλοκαίρια. Γενικά, η χρήση τέτοιων συστημάτων είναι πιο αποτελεσματική σε σχετικά θερμές περιοχές και για τις βόρειες περιοχές απαιτούνται πρόσθετα μέσα θέρμανσης (συνήθως χρησιμοποιούνται ηλεκτρικές θερμάστρες).

Πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού;

Η αντλία θερμότητας αέρα-νερού βασίζεται στην αρχή Carnot. Σε μια πιο κατανοητή γλώσσα, χρησιμοποιείται ο σχεδιασμός ενός ψυγείου φρέον. Το ψυκτικό μέσο (φρέον) κυκλοφορεί σε κλειστό σύστημα, περνώντας διαδοχικά από τα στάδια:

• εξάτμιση που συνοδεύεται από ισχυρή ψύξη
• θέρμανση από τη θερμότητα του εισερχόμενου εξωτερικού αέρα
• ισχυρή συμπίεση, στην οποία η θερμοκρασία του γίνεται υψηλή
• υγρή συμπύκνωση
• διέλευση από το γκάζι με απότομη πτώση της πίεσης και εξάτμιση

Για την κανονική κυκλοφορία του ψυκτικού, είναι απαραίτητο να υπάρχουν δύο διαμερίσματα - ένας εξατμιστής και ένας συμπυκνωτής. Στην πρώτη, η θερμοκρασία είναι χαμηλή (αρνητική)· η θερμική ενέργεια από τον αέρα του περιβάλλοντος χρησιμοποιείται για θέρμανση. Το δεύτερο διαμέρισμα χρησιμοποιείται για τη συμπύκνωση του ψυκτικού μέσου και τη μεταφορά θερμικής ενέργειας στον φορέα θερμότητας του συστήματος θέρμανσης.

Ο ρόλος του εισερχόμενου αέρα είναι να μεταφέρει θερμότητα στον εξατμιστή, όπου η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή και πρέπει να αυξηθεί για την επερχόμενη συμπίεση. Η θερμική ενέργεια του αέρα είναι διαθέσιμη ακόμη και σε αρνητικές θερμοκρασίες και αποθηκεύεται μέχρι η θερμοκρασία να πέσει στο απόλυτο μηδέν.Οι πηγές θερμικής ενέργειας χαμηλού δυναμικού επιτρέπουν την επίτευξη υψηλής απόδοσης του συστήματος, αλλά όταν η εξωτερική θερμοκρασία πέσει στους -20°C ή -25°C, το σύστημα σταματά και απαιτεί τη σύνδεση μιας πρόσθετης πηγής θέρμανσης.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα των αντλιών θερμότητας αέρα-νερού είναι:

• εύκολη εγκατάσταση, χωρίς εκσκαφές
• Η πηγή θερμικής ενέργειας - ο αέρας - είναι διαθέσιμη παντού, είναι διαθέσιμη και εντελώς δωρεάν. Το σύστημα απαιτεί μόνο τροφοδοσία για εξοπλισμό κυκλοφορίας, συμπιεστή και ανεμιστήρα
• η αντλία θερμότητας μπορεί να συνδυαστεί δομικά με εξαερισμό, γεγονός που θα αυξήσει σημαντικά την απόδοση και των δύο συστημάτων
• το σύστημα θέρμανσης είναι φιλικό προς το περιβάλλον και λειτουργικά ασφαλές
• η λειτουργία του συστήματος είναι σχεδόν αθόρυβη, μπορεί να ελεγχθεί από συστήματα αυτοματισμού

Τα μειονεκτήματα μιας αντλίας θερμότητας αέρα-νερού είναι:

• περιορισμένη εφαρμογή. Τα οικιακά μοντέλα της HP απαιτούν σύνδεση πρόσθετων συστημάτων θέρμανσης ήδη στους -7°C, τα βιομηχανικά σχέδια μπορούν να διατηρούν τις θερμοκρασίες κάτω από τους -25°C, που είναι πολύ χαμηλές για τις περισσότερες περιοχές της Ρωσίας
• η εξάρτηση της απόδοσης του συστήματος από την εξωτερική θερμοκρασία καθιστά το σύστημα ασταθές και απαιτεί συνεχή αναδιαμόρφωση των τρόπων λειτουργίας
• ανεμιστήρες, συμπιεστές και άλλες συσκευές απαιτούν σταθερή παροχή ρεύματος

Κατά τον προγραμματισμό της χρήσης ενός τέτοιου συστήματος θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης, αυτά τα χαρακτηριστικά πρέπει να λαμβάνονται υπόψη.

Υπολογισμός χωρητικότητας εγκατάστασης

Η διαδικασία υπολογισμού της ισχύος της εγκατάστασης περιορίζεται στον προσδιορισμό της επιφάνειας του σπιτιού που πρόκειται να θερμανθεί, στον υπολογισμό της απαιτούμενης ποσότητας θερμικής ενέργειας και στην επιλογή εξοπλισμού που αντιστοιχεί στις τιμές που λαμβάνονται. Δεν έχει νόημα να παρουσιάσουμε μια λεπτομερή μεθοδολογία υπολογισμού, καθώς είναι εξαιρετικά περίπλοκη και απαιτεί γνώση πολλών παραμέτρων, συντελεστών και άλλων τιμών. Επιπλέον, απαιτείται εμπειρία στην εκτέλεση τέτοιων υπολογισμών, διαφορετικά το αποτέλεσμα θα είναι εντελώς λανθασμένο.

Για να λύσετε το πρόβλημα, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή που βρίσκεται στο διαδίκτυο. Η χρήση του είναι εύκολη, απλά πρέπει να αντικαταστήσετε τα δεδομένα σας στα παράθυρα και να λάβετε μια απάντηση. Σε περίπτωση αμφιβολίας, ο υπολογισμός μπορεί να αντιγραφεί σε άλλο πόρο προκειμένου να ληφθούν ισορροπημένα δεδομένα.

Αποτελέσματα

Αναμφίβολα, το κόστος μιας αντλίας θερμότητας από ένα κλιματιστικό είναι αρκετές φορές χαμηλότερο από τις έτοιμες εργοστασιακές επιλογές, ακόμη και αυτές που κατασκευάζονται στην Κίνα. Αλλά υπάρχουν πολλές αποχρώσεις εδώ: πρέπει να φροντίσετε την πηγή και την ποσότητα της παρεχόμενης θερμότητας, να υπολογίσετε σωστά το μήκος των εναλλάκτη θερμότητας (πηνία), να εγκαταστήσετε αυτοματισμό, να παρέχετε εγγυημένη ισχύ κ.λπ. Αλλά αν είστε σε θέση να λύσετε αυτά τα προβλήματα, τότε είναι αναμφίβολα ωφέλιμο. Ας σας δώσουμε συμβουλές: τον πρώτο χρόνο είναι πολύ επιθυμητό να υπάρχει εφεδρική θέρμανση και είναι προτιμότερο να πραγματοποιούνται δοκιμές και δοκιμαστική λειτουργία το καλοκαίρι, ώστε να υπάρχει χρόνος για την οριστικοποίηση της μονάδας πριν από την έναρξη της περιόδου θέρμανσης.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το βίντεο θα παρουσιάσει την αρχή λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά της συσκευής:

Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι μια αντλία θερμότητας νερού-νερού θεωρείται ένας αποτελεσματικός φιλικός προς το περιβάλλον εξοπλισμός που έχει σχεδιαστεί για τη θέρμανση κατοικιών έως και 150 τετραγωνικών μέτρων.Η διευθέτηση μιας μεγαλύτερης περιοχής μπορεί ήδη να απαιτεί αρκετά σύνθετες μηχανολογικές έρευνες.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις κατά την ανάγνωση των παρεχόμενων πληροφοριών, ρωτήστε τις στο παρακάτω μπλοκ. Περιμένουμε τις ερωτήσεις σας σχετικά με το θέμα, τις ιστορίες και τις φωτογραφίες σχετικά με την κατασκευή ενός μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού με τα χέρια σας. Μας ενδιαφέρει η γνώμη σας.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το βίντεο δείχνει ξεκάθαρα πώς ένα σύστημα θέρμανσης που βασίζεται σε γεωθερμικό εξοπλισμό θέρμανσης αέρα-νερού είναι εξοπλισμένο σε ένα μεγάλο σπίτι από ένα μπλοκ πυριτικού αερίου. Μερικές ενδιαφέρουσες αποχρώσεις σχετικά με την εγκατάσταση του εξοπλισμού αποκαλύπτονται και ανακοινώνονται πραγματικοί αριθμοί λογαριασμών κοινής ωφέλειας για το μήνα.

Πώς λειτουργεί ο εξοπλισμός γης σε νερό; Αναλυτική περιγραφή από ειδικό στην εγκατάσταση λεβήτων γεωθερμίας, συστάσεις και χρήσιμες συμβουλές για οικιακούς τεχνίτες από επαγγελματία του κλάδου τους.

Ένας πραγματικός χρήστης του εξοπλισμού μοιράζεται τις εντυπώσεις του για τη γεωθερμική αντλία θερμότητας.

Ένας επαγγελματίας κλειδαράς λέει πώς να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας στο σπίτι με βάση έναν ισχυρό συμπιεστή και σωληνωτά εξαρτήματα ανταλλαγής θερμότητας. Αναλυτικές οδηγίες βήμα προς βήμα.

Μια γεωθερμική αντλία για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού νοικοκυριού είναι ένας καλός τρόπος για τη δημιουργία άνετων συνθηκών διαβίωσης ακόμα και όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα κεντρικά συστήματα επικοινωνίας και πιο οικείες πηγές ενέργειας.

Η επιλογή του συστήματος εξαρτάται από την εδαφική θέση του ακινήτου και τις οικονομικές δυνατότητες των ιδιοκτητών.

Έχετε εμπειρία στην κατασκευή γεωθερμικής αντλίας θερμότητας; Μοιραστείτε πληροφορίες με τους αναγνώστες μας, προτείνετε την επιλογή κατασκευής σας.Μπορείτε να αφήσετε σχόλια και να επισυνάψετε φωτογραφίες των σπιτικών προϊόντων σας στην παρακάτω φόρμα.