Wärmepumpen mit ihren eigenen Händen

Menschheit seit der Antike «gewöhnt», um die verfügbaren natürlichen Energie zu verwenden, die einfach für Wärme verbrannt oder zur Umwandlung in andere Energieformen.Sie lernten, wie die Menschen und das verborgene Potenzial von Wasser fließt - begann von Wassermühlen und erreicht die mächtigen Wasserkraftwerke.Was jedoch schien es durchaus ausreichend noch vor hundert Jahren, heute sind es nicht die Bedürfnisse einer wachsenden Weltbevölkerung gerecht zu werden.

Zum einen natürlich « Lagerung » noch nicht ohne Boden, und Energieproduktion jedes Jahr immer schwieriger wird, in entlegenen Gebieten zu bewegen oder Offshore sogar.Zweitens wird das Verbrennen von natürlichen Rohstoffen immer mit Emissionen von Verbrennungsgasen in die Atmosphäre verbunden sind, dass die aktuellen riesige Mengen dieser Emissionen den Planeten am Rande der ökologischen Katastrophe gesetzt worden.Wasserkraft ist nicht genug, und die Unterbrechung der Wasserhaushalt von Flüssen und

zieht viele negative Folgen.Die Kernkraft, die als "Allheilmittel" wurde einmal betrachtet, nach einer Reihe von Resonanz von Menschen verursachten Katastrophen verursachen eine Menge Fragen, und in vielen Regionen der Welt NPP Konstruktion ist einfach gesetzlich verboten.

Allerdings gibt es andere, praktisch unerschöpflichen Energiequellen, die vor kurzem weit verbreitet wurden.Die moderne Technik sehr erlaubt hat, effektiv zu produzieren Strom oder Wärme, Wind, Sonne, Gezeiten und etc verwendet.Eine aus alternativen Quellen ist die thermische Energie des Erdinneren, Stauseen , Atmosphäre.Es ist die Verwendung solcher Quellen Wärmepumpe basiert.Ähnliche Geräte für uns bis noch in der Kategorie "exotische Neuheiten" enthalten, und zugleich auf diese Weise seine Gehäuse sehr viele Menschen in Europa abgefeuert wird - zum Beispiel in der Schweiz oder in Skandinavien die Zahl der Haushalte mit ähnlichen Systemen überschritten50%.Allmählich beginnt diese Art von Praxis und die Erzeugung von Wärme in den russischen Weiten, während die Preise für den Erwerb von High-Tech-Geräte-Set ist sehr erschreckend aussehen.Aber, wie immer, sind die Master-Enthusiasten, die ihre kreativen Fähigkeiten zeigen und Wärmepumpen mit ihren eigenen Händen zu sammeln.

Publikation richtet sich an gerichtet, um sicherzustellen, dass der Leser einen genaueren Blick und ein Grundprinzip der Wärmepumpe Einheit erhalten und über die Vor- und Nachteile der Ruhe lernen.Darüber hinaus erfahren Sie, über die erfolgreiche Erfahrung der eigenen Betriebssysteme zu schaffen.

Das Funktionsprinzip der Wärmepumpe

alle diese Gedanken nicht, aber um uns herum - viele Wärmequellen, dass ""rund um die Uhr arbeiten.Zum Beispiel - auch in der schwersten kalten Temperaturen unter dem Eis eines gefrorenen Reservoir alle gut bleibt positiv.Das gleiche Muster und mit der Ausnehmung in der Dicke des Bodens - unterhalb der Grenzen ihrer Gefriertemperatur ist fast immer stabil und ist in etwa gleich dem Durchschnitt typisch für diese Region.Erhebliche Wärmepotential trägt in sich und die Luft.

Vielleicht hat jemand alle verwirren, so scheint es, die niedrige Temperatur des Wassers, des Bodens oder Luft.Ja, sie sind minderwertige Energiequellen, aber die wichtigsten "Trumpfkarte» - Stabilität und fortschrittliche Technologie, basierend auf den Gesetzen der thermischen Physik, erlauben sogar einen kleinen Unterschied in der erforderlichen Wärme umgewandelt wird.Und sehen Sie, wenn es kalt ist im Winter 20 Grad unter dem Gefrierpunkt liegt und der Boden ist 5 ÷ 7 Grad, diese Amplitudendifferenz - schon sehr schicklich.

Es ist diese Kontinuität des Eigentums Eingang der niedrigen potentielle Energie, die mit der Wärmepumpenkreis.In der Tat ist dieses Gerät ein Gerät, das "Pumpen" und "Konzerte" Wärme von der unerschöpflichen Quelle genommen wird.

können gewisse Analogie zu allen Freunden Kühlschrank ziehen.Die Produkte, die angeordnet sind, darin zur Kühlung und Speicherung und Eingabe der Luftkammer beim Öffnen der Tür - auch eine nicht zu hohe Temperatur.Aber wenn man den Wärmeaustausch Gitter Verflüssiger an der Rückwand des Kühl berühren, ist es entweder sehr warm, oder sogar heiß.

Warum also nicht dieses Prinzip verwenden das Kühlmittel zu erwärmen? natürlich Kühlschrank Analogie ist nicht direkt - es gibt keine stabile externe Wärmequelle, und höchstens verschwendet Energie.Aber im Fall von einer Pumpquelle Wärme gefunden werden kann (zu organisieren), und dann wird es sich herausstellen "Kühlschrank umgekehrt » - Schwerpunkt des Gerätes ist einfach zu heizen.

Mit welchem ​​Prinzip einer Wärmepumpe?

Es ist ein System von drei Schaltungen mit ihnen Kühlmittel zirkuliert.

• Home-System im Körper der Wärmepumpe enthalten ( stellt . 1) zwei Wärme angeordnet sind Tauscher ( stellt . 4 und 8), der Kompressor ( pos. 7), der Kühlkreislauf ( stellt . 5), Regel- und Steuergeräte.
• erste Schaltung ( Pos. 1) mit einer eigenen Umwälzpumpe ( stellt . 2) geschrieben ( getaucht ) in der minderwertigen Wärmequelle (auf dem Gerät wird unten diskutiert werden).Empfangen von Wärmeenergie von einer externen unterbrechungsfreien Quelle (breit rosa Pfeil dargestellt) erhitzt, um ein paar Grad (in der Regel Sonden oder Kollektoren im Boden mit oder im Wasser - bis zu 4 ÷ 6 ° C ), die Kühlmittel fällt zirkulierendenin Tauscher-Verdampfer (Pos. 4).Hier ist der primäre Wärmeübertragung von der Außenseite erhalten.
• Das Kältemittel in der inneren Schleife der Pumpe (Pos. 5), hat einen sehr niedrigen Siedepunkt.Normalerweise ist es eine der modernen, umweltfreundlichen FCKW , oder Kohlendioxid verwendet (in der Tat - das verflüssigte Kohlendioxid).Am Eingang zu dem Verdampfer (Pos. 6) unter vermindertem Druck in einem flüssigen Zustand passt - es liefert eine einstellbare Drossel (Pos. 10).Die spezielle Form der Einlasskapillare Art und Form des Verdampfers beitragen praktisch augenblicklich Übergang des Kältemittels in einen gasförmigen Zustand.Nach den Gesetzen der Physik, wird sie immer durch die Verdampfung des Abschreckens und Absorption von Umgebungswärme begleitet.Da dieser Teil der inneren Schleife in einem ersten Wärmetauscher-Kreislauf befindet, wählt das Freon von Wärme aus dem Kühlmittel, während es (broad oranger Pfeil) zu kühlen. Gekühlte Kühlmittel weiter zu zirkulieren und wieder gewinnt Wärmeenergie aus einer externen Quelle.
• Kältemittel in gasförmigem Zustand, Übertragen von Wärme überträgt, um es, tritt in den Kompressor (Pos. 7), wobei unter dem Einfluss der Kompressions seine Temperatur stark ansteigt .Ferner fällt es in den folgenden Wärmetauscher (Pos. 8), die einen Kondensator und das dritte Rohr der Wärmepumpenkreislauf ist.(Pos. 11).
• Hier kommt völlig entgegengesetzte Prozess - das Kältemittel kondensiert in einen flüssigen Zustand drehen, während seine Wärme an den Wärmeträger der dritten Schaltung zu geben.Ferner gelangt in den flüssigen Zustand bei hohem Druck durch den Reaktor, wo der Druck reduziert wird, und der Zyklus der physikalischen Transformationen des Aggregatzustandes des Kühlmittels wird wieder und wieder wiederholt.
• bewegt sich nun in den dritten Schaltkreis (Pos. 11) der Wärmepumpe.Ihn durch den Wärmetauscher (Pos. 8) verraten Wärmeenergie aus dem erwärmten Kühlmittelkompression (Breit roter Pfeil).Diese Schaltung hat ihre eigene Zirkulationspumpe (Pos. 12), die zur Bewegung des Kühlmittels Heizrohre liefert.Jedoch eine viel weiser Verwendung noch Ansammeln und vorsichtig isoliert Pufferbehälter (Pos. 13), die Wärme zu akkumulieren, übertragen werden.Lagerung von Wärmeenergie auch für die Bedürfnisse von Heizung und Warmwasser verbraucht wird, nach und nach zu verbringen, je nach Bedarf.Durch diese Maßnahme kann der sicheren Seite im Falle eines Stromausfalls oder nutzen mehr billiger Nachttarif Strom erforderlich, um die Wärmepumpe zu betreiben.

Wärme hilft, wenn Sie einen Pufferspeicher installieren, dann es bereits den Heizkreis geliefert ( stellt . 14) mit einer eigenen Umwälzpumpe ( stellt . 15), ein Kühlmittel bietet Bewegung durchRohrsystem ( stellt . 16).Wie bereits erwähnt, kann es eine zweite Schaltung sein, die für den häuslichen Gebrauch heißes Wasser zur Verfügung stellt.

Wärmepumpe kann nicht ohne Strom arbeiten - es ist für den Betrieb des Kompressors erforderlich ist (breit grüner Pfeil), und Umwälzpumpen in externen Schaltungen verbrauchen auch Strom.Da wir jedoch versichert Entwickler und Hersteller von Wärmepumpen sind, ist der Stromverbrauch, die erhalten « Volumen » Wärmeenergie nicht vergleichbar.Somit kann mit der ordnungsgemäßen Montage und optimale Betriebsbedingungen oft etwa 300 Prozent mehr Effizienz im Gespräch ist, das heißt, wenn eine verstrichene Kilowatt Strom kann eine Wärmepumpe liefern "am Berg" 4 Kilowatt Wärmeenergie.

In der Tat, eine ähnliche Aussage über die Wirksamkeit von mehreren fehlerhaft.Die Gesetze der Physik nicht abgebrochen wurde, und einem Wirkungsgrad von mehr als 100% - gleiche Utopie als « perpetummobile » - Perpetuum mobile.Es in diesem Fall geht über die rationelle Nutzung von Strom, um "Transfer" und die Umwandlung von Energie aus einer externen Quelle unerschöpflicher kommen.Es empfiehlt sich, den Begriff der COP zu verwenden (aus dem Englischen «Coefficient of Performance» ), dass in der russischen Sprache, die oft die genannte "Wärmeumwandlungseffizienz."In diesem Fall kann in der Tat, sollten Sie den Wert größer als eins :

CO P = Q n / A , wobei gilt:

CO P - Prävalenz nt usw. eobrazovaniya Hitze;

Q n - die Menge an Wärmeenergie durch den Verbraucher hergestellt werden;

A - Arbeit der Verdichteranlage durchgeführt.

Es noch eine Nuance, über die oft einfach vergessen - spezifische Energieverbrauch für das normale Funktionieren der Pumpe erfordert nicht nur die Verdichter und Umwälzpumpen, sondern in externen Schaltungen.Leistungsaufnahme bei ihnen ist natürlich viel kleiner, aber dennoch , es kann auch berücksichtigt werden, und dies oft für Marketingzwecke wird einfach nicht gemacht.

Die Gesamtmenge an Wärmeenergie, kann sie ausgegeben werden:

1 - die optimale Lösung - ein System warmes Wasser Geschlechter.In der Regel bieten Wärmepumpen Temperatur auf etwa 50 ÷ 60 ° Mit « steigen» - ist für Fußbodenheizungen genug.

2 - heißes Wasser zu Hause.Normalerweise Warmwasseranlagen Temperatur auf diesem Niveau und wird unterstützt durch - etwa 45 ÷ 55 ° C .

3 - jedoch für konventionelle Radiatoren solche Erwärmung nicht ausreichend ist.Exit - die Anzahl der Abschnitte oder die Verwendung von speziellen Niedertemperatur-Heizkörper zu erhöhen.Helfen Sie das Problem und die Art der Konvektoren zu lösen.

4 - einer der wichtigsten Vorteile von Wärmepumpen - die Fähigkeit, sie zu wechseln in den Modus "umgekehrte".Im Sommer kann dieses Gerät Klimafunktion durchführen - die Wärme aus den Räumen und wegzunehmen es in den Boden oder Wasserkörper übertragen.

Quellen mit niedrigem Potential Energie

Was sind die Quellen von Nieder potentielle Energie der Lage sind, mit Wärmepumpen?In dieser Rolle können Felsen, der Boden in unterschiedlichen Tiefen, Wasser aus natürlichen Stauseen , Brunnen oder Grundwasserleitschichten wirken atmosphärischen Luft oder warme Luft Strom von Gebäuden oder Industrieprozess zurückgezogenKomplexe.

A. Die Verwendung von Wärmeenergie Boden

Wie bereits erwähnt, unter dem Niveau des Bodens charakteristischen diese Region Einfrieren, ist die Bodentemperatur stabil während des ganzen Jahres.Dies wird verwendet, um die Wärmepumpe auf einem "Boden zu betreiben - Wasser ».

, ein solches System zu schaffen, bereitet spezielle Oberflächenwärmefeld, das die oberste Schicht des Bodens bis zu einer Tiefe von 1 zu 1,2 ÷ entfernt, 5 Meter.Die Konturen angeordnet sind, aus Kunststoff oder Metallrohren mit einem Durchmesser von typischerweise 40 mm hergestellt.Effizienz Entfernung von Wärmeenergie hängt von den örtlichen klimatischen Bedingungen und die Gesamtlänge der erzeugten Kontur.

Grob gesagt, für einen durchschnittlichen Streifen aus Russland, ist es möglich, die folgenden Beziehungen zu bedienen:

• trockenen Sandböden - 10 Watt Leistung mit einem Meter Rohr.
• trockenen Lehmboden - 20 W / m.
• nassen Lehmboden - 25 W / m.
• Ton Steine ​​mit hoher Lage Grundwasser - 35 W / m.

Trotz der scheinbaren Einfachheit der Hitze, ist der Weg nicht immer die beste Lösung.Tatsache ist, dass es eine sehr bedeutende Mengen Grabungs impliziert.Was auf dem Schema einfach aussieht - ist viel schwieriger, in der praktischen Leistung.Urteilen Sie selbst - in der Reihenfolge von der U-Bahn-Schaltung zu "entfernen", auch ein 10 kV Reflux eplovoy Energie auf lehmigen Böden benötigen etwa 400 Meter Leitung.Wenn einmal berücksichtigt eine verbindliche Regel nehmen, dass es muss ein Abstand von nicht weniger als 1 sein, 2 Meter, wird es für die Verlegung auf einer Fläche von 4 hundert (20 x 20 Meter) zwischen den Windungen der Schaltung erforderlich sein.

Erstens hat nicht jeder die Möglichkeit, ein Gebiet zu verteilen.Zweitens ausgeschlossen vollständig jede Konstruktion in diesem Bereich, da die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Schaltung.Und drittens - die Auswahl von Wärme aus der Erde, vor allem in schlecht durchgeführte Berechnungen kann nicht passieren, ohne eine Spur zu hinterlassen.