Αντλίες θερμότητας με τα χέρια τους

την ανθρωπότητα από την αρχαιότητα «συνηθίσει» να χρησιμοποιήσουν τη διαθέσιμη φυσική ενέργεια που απλά καεί για την παραγωγή θερμότητας ή για μετατροπή σε άλλες μορφές ενέργειας.Έμαθαν πώς οι άνθρωποι χρησιμοποιούν και το κρυμμένο δυναμικό της ροής των υδάτων - ξεκίνησε των νερόμυλων και έφτασε τα ισχυρά υδροηλεκτρικών σταθμών.Ωστόσο, αυτό που φάνηκε αρκετά επαρκής ακόμα εκατό χρόνια πριν, σήμερα δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες ενός αυξανόμενου παγκόσμιου πληθυσμού.

Πρώτον, τα φυσικά «αποθήκευση » εξακολουθεί να μην είναι απύθμενο και παραγωγή ενέργειας γίνεται όλο και πιο δύσκολη κάθε χρόνο, κινείται σε απομακρυσμένες περιοχές ή ακόμη και υπεράκτιες.Δεύτερον, η καύση των φυσικών πρώτων υλών συνδέεται πάντα με τις εκπομπές των αερίων καύσης στην ατμόσφαιρα ότι οι σημερινές τεράστιες ποσότητες εκπομπές αυτές έχουν βάλει τον πλανήτη στο χείλος της οικολογικής καταστροφής.Υδροηλεκτρική ενέργεια δεν είναι αρκετή, και διατάραξη του υδρολογικού ισοζυγίου των ποταμών και

προσελκύει πολλές αρνητικές συνέπειες.Η πυρηνική ενέργεια, η οποία κάποτε θεωρήθηκε ως «πανάκεια», μετά από μια σειρά συντονισμού ανθρωπογενείς καταστροφές προκαλούν πολλά ερωτήματα, και σε πολλές περιοχές του κόσμου NPP κατασκευής είναι απλά απαγορεύεται από το νόμο.

Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες, σχεδόν ανεξάντλητες πηγές ενέργειας, τα οποία έχουν ευρέως χρησιμοποιηθεί πρόσφατα.Η σύγχρονη τεχνολογία επέτρεψε πολύ αποτελεσματικά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή θερμότητας, η αιολική, ηλιακή ακτινοβολία, τις παλίρροιες των ωκεανών και κλπ .Ένα από εναλλακτικές πηγές είναι η θερμική ενέργεια του εσωτερικού της Γης, δεξαμενές , ατμόσφαιρα.Είναι η χρήση τέτοιων πηγών με βάση αντλία θερμότητας.Παρόμοιο εξοπλισμό για εμάς μέχρι ακόμα περιλαμβάνονται στην κατηγορία των "εξωτικών καινοτομίες», και ταυτόχρονα με αυτόν τον τρόπο ψήνεται στέγαση της πάρα πολλοί άνθρωποι στην Ευρώπη - για παράδειγμα, στην Ελβετία ή τη Σκανδιναβία ο αριθμός των σπιτιών με παρόμοια συστήματα υπέρβαση50%.Σταδιακά αρχίζει αυτό το είδος της πρακτικής και την παραγωγή θερμότητας στα ρωσικά εκτάσεις, ενώ οι τιμές για την απόκτηση υψηλής τεχνολογίας σετ εξοπλισμού φαίνονται πολύ τρομακτικό.Αλλά, όπως πάντα, είναι ο κύριος ενθουσιώδες που εμφανίζουν δημιουργικές τους ικανότητες και να συλλέγουν τις αντλίες θερμότητας με τα χέρια τους.δημοσίευση

απευθύνεται σε για να εξασφαλιστεί ότι ο αναγνώστης μπορεί να πάρει μια πιο προσεκτική ματιά και μια βασική αρχή της αντλίας θερμότητας και να μάθετε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του ήσυχο.Επιπλέον, θα μάθετε για την επιτυχή εμπειρία της δημιουργώντας το δικό τους λειτουργικά συστήματα.

Η αρχή λειτουργίας της αντλίας θερμότητας

Δεν είναι όλα αυτής της σκέψης, αλλά όλα γύρω μας - πολλές πηγές θερμότητας ότι "εργασίας "όλο το εικοσιτετράωρο.Για παράδειγμα - ακόμα και στην πιο σοβαρή κρύο θερμοκρασία κάτω από τον πάγο της μια παγωμένη δεξαμενή όλα καλά παραμένει θετική.Το ίδιο μοτίβο και με την εσοχή στο πάχος του εδάφους - κάτω από τα όρια της θερμοκρασίας πήξεως του είναι σχεδόν πάντοτε σταθερή και είναι περίπου ίση με το μέσο όρο, χαρακτηριστική για αυτήν την περιοχή .Σημαντικές δυνατότητες θερμότητας φέρει από μόνη της και στον αέρα.

Ίσως κάποιος θα μπερδέψει όλους, όπως φαίνεται, η χαμηλή θερμοκρασία του νερού, του εδάφους ή του αέρα.Ναι, είναι χαμηλής ποιότητας πηγές ενέργειας, αλλά το κύριο «ατού» - σταθερότητα , και την προηγμένη τεχνολογία, με βάση τους νόμους της Θερμοδυναμικής, επιτρέπουν ακόμη και μια μικρή διαφορά στη μετατροπή της απαιτούμενης θερμότητας.Και, βλέπετε, όταν είναι κρύο το χειμώνα είναι 20 βαθμούς κάτω από το μηδέν και το έδαφος είναι 5 ÷ 7 βαθμούς, η διαφορά πλάτους - ήδη πολύ ευπρεπή.

Είναι αυτή η συνέχεια της παραλαβής ιδιοκτησία της χαμηλής δυναμικής ενέργειας που συνδέονται με το κύκλωμα της αντλίας θερμότητας.Στην πραγματικότητα, αυτή η μονάδα είναι μια συσκευή που "αντλίες" και "συναυλίες" θερμότητα λαμβάνεται από την ανεξάντλητη πηγή.

μπορούν να αντλήσουν κάποια αναλογία σε όλους τους φίλους ψυγείο.Τα προϊόντα που τοποθετούνται εκεί μέσα για την ψύξη και την αποθήκευση και εισέρχεται στο θάλαμο αέρα, όταν το άνοιγμα της πόρτας - έχουν επίσης δεν είναι πολύ υψηλή θερμοκρασία.Αλλά αν αγγίξετε την ανταλλαγή θερμότητας πλέγμα συμπυκνωτή στο πίσω τοίχωμα του ψυγείου, είναι είτε πολύ ζεστό, ή ακόμα ζεστό.

Γιατί λοιπόν να μην χρησιμοποιούν αυτή την αρχή για τη θέρμανση του ψυκτικού υγρού; φυσικά ψυγείο αναλογία δεν είναι άμεσα - δεν υπάρχει σταθερή εξωτερική πηγή θερμότητας, και το πολύ είναι σπατάλη ενέργειας.Αλλά στην περίπτωση μιας πηγής αντλία θερμότητας μπορεί να βρεθεί (για την οργάνωση), και στη συνέχεια θα αποδειχθεί "ψυγείο το αντίστροφο » - κύριος στόχος της μονάδας είναι μόνο για τη θέρμανση.

Με ποια αρχή ενός έργου αντλία θερμότητας;

Είναι ένα σύστημα τριών κυκλωμάτων με κυκλοφορία τους ψυκτικά.

• σπίτι σύστημα θέρμανσης στο σώμα της αντλίας θερμότητας ( θέτει . 1) είναι τοποθετημένα δύο εναλλάκτες θερμότητας ( θέτει . 4 και 8), ο συμπιεστής ( POS. 7), το ψυκτικό κύκλωμα ( θέτει συσκευές . 5), ρύθμιση και έλεγχο.
• πρώτο κύκλωμα ( θέση. 1) με το δικό του αντλία κυκλοφορίας του ( θέτει . 2) δημοσιεύτηκε ( βυθισμένο ) στην πηγή θερμότητας χαμηλού βαθμού (στη συσκευή τους θα συζητηθεί παρακάτω).Λαμβάνει θερμική ενέργεια από μια εξωτερική αδιάλειπτης πηγή (που φαίνεται ευρύ ροζ βέλος), θερμαίνεται μερικές μοίρες (συνήθως με τη χρήση ανιχνευτών ή συλλέκτες στο έδαφος ή στο νερό - μέχρι 4 ÷ 6 ° C ), που κυκλοφορεί από τις πτώσεις ψυκτικούσε εναλλάκτη-εξατμιστή (σημ. 4).Εδώ είναι ο πρωταρχικός μεταφορά θερμότητας που λαμβάνεται από το εξωτερικό.
• Το ψυκτικό που χρησιμοποιείται στο εσωτερικό βρόχο της αντλίας (θέση. 5), έχει ένα πολύ χαμηλό σημείο βρασμού.Συνήθως υπάρχει χρησιμοποιείται μία από τις σύγχρονες, φιλικές προς το περιβάλλον CFC , ή διοξείδιο του άνθρακα (στην πραγματικότητα - το υγροποιημένο διοξείδιο του άνθρακα).Στην είσοδο του εξατμιστή (Θέση 6.) Εντάσσεται σε μια υγρή κατάσταση υπό μειωμένη πίεση - παρέχει ένα ρυθμιζόμενο γκάζι (θέση 10)..Το ειδικό σχήμα του τριχοειδούς εισόδου τύπο και το σχήμα του εξατμιστήρα συμβάλλουν ουσιαστικά ακαριαία μετάβαση του ψυκτικού σε αέρια κατάσταση.Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, είναι πάντα συνοδεύεται από την εξάτμιση της βαφής και την απορρόφηση της θερμότητας του περιβάλλοντος.Δεδομένου ότι αυτό το τμήμα του εσωτερικού βρόχου βρίσκεται σε ένα πρώτο κύκλωμα ανταλλαγής θερμότητας επιλέγει τη θερμότητα φρέον από το ψυκτικό ενώ (ευρεία πορτοκαλί βέλος) ψύξης. Κρύου ψυκτικού συνεχίζει να κυκλοφορεί και πάλι κερδίζει θερμική ενέργεια από μια εξωτερική πηγή.
• ψυκτικό στην αέρια κατάσταση, μεταφέροντας μεταφέρει θερμότητα σε αυτό, εισέρχεται στο συμπιεστή (σημ. 7), όπου υπό την επίδραση της συμπίεσης η θερμοκρασία του ανεβαίνει απότομα .Περαιτέρω, πέφτει στον ακόλουθο εναλλάκτη θερμότητας (θέση. 8), η οποία είναι ένας συμπυκνωτής και ο τρίτος σωλήνας του κυκλώματος αντλίας θερμότητας.(Pos. 11).
• Εδώ έρχεται εντελώς αντίθετη διαδικασία - το ψυκτικό συμπυκνώνει μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση, ενώ παράλληλα θα δίνει τη θερμότητά του στη θερμότητα φορέα του τρίτου κυκλώματος.Περαιτέρω, σε υγρή κατάσταση σε υψηλή πίεση περνά μέσα από τον αντιδραστήρα, όπου μειώνεται η πίεση, και ο κύκλος των φυσικών μετασχηματισμών του συνολικού κατάσταση του ψυκτικού επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά.
• κινείται τώρα στο τρίτο κύκλωμα (σημ. 11) της αντλίας θερμότητας.Αυτόν μέσω του εναλλάκτη θερμότητας (σημ. 8) πρόδωσε θερμική ενέργεια από το θερμαινόμενο συμπίεση του ψυκτικού μέσου (ευρεία κόκκινο βέλος).Αυτό το κύκλωμα έχει τη δική του αντλία κυκλοφορίας του (σημ. 12), η οποία προβλέπει την κίνηση των σωλήνων θέρμανσης ψυκτικού.Ωστόσο, μια πολύ πιο σοφή χρήση εξακολουθούν να συσσωρεύονται και προσεκτικά μονωμένο δοχείο ρυθμιστικού (σημ. 13), η οποία θα μεταφερθεί στην συσσωρεύουν θερμότητα.Αποθήκευσης θερμικής ενέργειας καταναλώνεται ακόμη και για τις ανάγκες της θέρμανσης και ζεστού νερού, οι δαπάνες σταδιακά, όπως απαιτείται.Το μέτρο αυτό επιτρέπει την ασφαλή πλευρά, σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή χρησιμοποιήστε περισσότερες φθηνότερη ηλεκτρική ενέργεια νυχτερινών χρεώσεων που απαιτούνται για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας.

Αν πρόκειται να εγκαταστήσετε μια δεξαμενή αποθήκευσης, τότε να το έχουν ήδη προμηθευτεί το κύκλωμα θέρμανσης ( θέτει . 14) με το δικό του κυκλοφορητή του ( θέτει . 15), παρέχοντας ένα ψυκτικό μέσο που διακινούνται μέσωσύστημα σωλήνων ( θέτει . 16).Όπως έχει ήδη αναφερθεί, μπορεί να είναι ένα δεύτερο κύκλωμα που παρέχει ζεστό νερό για οικιακή χρήση.αντλία θερμότητας

δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς ρεύμα - αυτό απαιτείται για τη λειτουργία του συμπιεστή (ευρεία πράσινο βέλος), και κυκλοφορητές σε εξωτερικά κυκλώματα καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια.Ωστόσο, όπως είμαστε βέβαιοι προγραμματιστές και τους κατασκευαστές των αντλιών θερμότητας, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας δεν μπορεί να συγκριθεί με εκείνη που λαμβάνονται «όγκο » θερμική ενέργεια.Έτσι, με τη σωστή συναρμολόγηση και τις βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας, συχνά είναι μιλάμε για 300 τοις εκατό μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, δηλαδή, όταν κάποιος έχει παρέλθει κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας αντλία θερμότητας μπορεί να παράσχει "on-βουνό" 4 κιλοβάτ θερμικής ενέργειας.

Στην πραγματικότητα, μια παρόμοια δήλωση σχετικά με την αποτελεσματικότητα των διαφόρων εσφαλμένη.Οι νόμοι της φυσικής δεν έχει ακυρωθεί, και μια απόδοση μεγαλύτερη από 100% - ίδιο ουτοπία καθώς « perpetummobile » - αέναη κίνηση.Είναι σε αυτή την περίπτωση πηγαίνει για την ορθολογική χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας, προκειμένου να «μεταφορά» και η μετατροπή της ενέργειας που προέρχεται από μια εξωτερική πηγή ανεξάντλητη.Είναι σκόπιμο να χρησιμοποιούν την έννοια της COP (από την αγγλική «συντελεστής απόδοσης» ) ότι στη ρωσική γλώσσα, που συχνά αποκαλείται η «αποδοτικότητα της μετατροπής της θερμότητας."Στην περίπτωση αυτή, πράγματι, μπορεί να υπολογισθεί η τιμή είναι μεγαλύτερη από ένα :

CO P = Q n / Α , όπου:

CO P - Επικράτηση nt κλπ eobrazovaniya θερμότητας?

Q n - το ποσό της ενέργειας θερμότητας που παράγεται από τον καταναλωτή?

Α - εργασίες που εκτελούνται από την εγκατάσταση συμπιεστή.

υπάρχουν ακόμα μία απόχρωση για το οποίο συχνά απλά ξεχνάμε - ειδική κατανάλωση ενέργειας για την κανονική λειτουργία της αντλίας δεν απαιτεί μόνο τις αντλίες του συμπιεστή και την κυκλοφορία, αλλά σε εξωτερικά κυκλώματα.Κατανάλωση ισχύος σε αυτά, βέβαια, είναι πολύ μικρότερη, αλλά, παρ 'όλα αυτά , μπορεί επίσης να ληφθεί υπόψη, και αυτό συχνά για σκοπούς μάρκετινγκ είναι απλά δεν γίνεται.

Το συνολικό ποσό της θερμικής ενέργειας μπορούν να δαπανηθούν:

1 - η βέλτιστη λύση - ένα σύστημα φύλων ζεστό νερό.Κατά κανόνα, οι αντλίες θερμότητας παρέχουν « αυξηθεί » τη θερμοκρασία στους περίπου 50 ÷ 60 ° Με - είναι αρκετό για τη θέρμανση δαπέδου.

2 - ζεστό νερό στο σπίτι.Συνήθως θερμοκρασία ζεστό νερό συστήματα σε αυτό το επίπεδο και υποστηρίζεται από - περίπου 45 ÷ 55 ° C .

3 - αλλά για τα συμβατικά θερμαντικά σώματα, όπως η θέρμανση είναι ανεπαρκής.Έξοδος - να αυξηθεί ο αριθμός των τμημάτων ή τη χρήση ειδικών θερμαντικά σώματα χαμηλής θερμοκρασίας.Βοήθεια για να λύσει το πρόβλημα και το είδος των θερμαντήρες χώρου.

4 - ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των αντλιών θερμότητας - η ικανότητα να τα αλλάξετε σε "αντίστροφη" λειτουργία.Το καλοκαίρι, η μονάδα μπορεί να εκτελέσει τη λειτουργία air-condition - λαμβάνοντας μακριά τη θερμότητα από τις εγκαταστάσεις και μεταφέροντας την στο έδαφος ή το νερό του σώματος .

Πηγές της χαμηλής δυναμικής ενέργειας

Ποιες είναι οι πηγές του χαμηλού ενεργειακού δυναμικού σε θέση να χρησιμοποιούν αντλίες θερμότητας;Σε αυτό το ρόλο μπορεί να δράσει πέτρες, χώμα σε διαφορετικά βάθη, το νερό από ταμιευτήρες φυσικού , πηγάδια ή υπόγεια υδροφόρα στρώματα, ατμοσφαιρική αέρα ή ζεστό ρεύμα αέρα αποσυρθεί από κτίρια ή βιομηχανική διαδικασίασυγκροτήματα.

A. Η χρήση της θερμικής ενέργειας εδάφους

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, κάτω από το επίπεδο του εδάφους πάγωμα χαρακτηριστικό αυτή την περιοχή, η θερμοκρασία του εδάφους είναι σταθερή όλο το χρόνο.Αυτό χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας σε ένα "έδαφος - νερό».

να δημιουργήσει ένα τέτοιο σύστημα ετοιμάζει ειδική επιφάνεια θερμικό πεδίο, το οποίο αφαιρεί το ανώτερο στρώμα του εδάφους σε βάθος περίπου 1,2 ÷ 1, 5 μέτρα.Τα περιγράμματα τοποθετούνται, κατασκευασμένο από πλαστικό ή μέταλλο σωλήνες με διάμετρο τυπικά 40 mm.Αποδοτικότητα αφαίρεση της θερμικής ενέργειας εξαρτάται από τις τοπικές κλιματικές συνθήκες και το συνολικό μήκος των δημιουργείται περίγραμμα.

Χονδρικά, κατά μέσο όρο λωρίδα της Ρωσίας, είναι δυνατόν να λειτουργούν οι ακόλουθες σχέσεις:

• ξηρά αμμώδη εδάφη - 10 watt ισχύος με ένα μέτρο σωλήνα.
• ξηρά αργιλώδη εδάφη - 20 W / m.
• υγρά αργιλώδη εδάφη - 25 W / m.
• πηλό βράχια με υψηλή θέση υπόγεια ύδατα - 35 W / m.

Παρά τη φαινομενική απλότητα της θερμότητας, ο τρόπος δεν είναι πάντα η καλύτερη λύση.Το γεγονός είναι ότι συνεπάγεται μια πολύ σημαντικές ποσότητες ανασκαφή.Αυτό που φαίνεται απλό, για το καθεστώς - είναι πολύ πιο δύσκολη στην πρακτική των επιδόσεων.Δικαστή για τον εαυτό σας - για να «αφαιρέσει» από το υπόγειο κύκλωμα, ακόμη και ένα 10 kV παλινδρόμηση eplovoy ενέργειας σε αργιλώδη εδάφη χρειάζονται περίπου 400 μέτρα σωλήνα.Αν ακόμα να λαμβάνει υπόψη ένα υποχρεωτικό κανόνα ότι πρέπει να υπάρχει ένα χρονικό διάστημα όχι μικρότερο από 1 , 2 μέτρα, θα είναι απαραίτητο για την τοποθέτηση μια έκταση 4 εκατό (20 × 20 μέτρα) μεταξύ των στροφών του κυκλώματος.καρτέλα τομέα

Πρώτον, δεν μπορεί ο καθένας έχει την ευκαιρία να διαθέσουν ένα έδαφος.Δεύτερον, αποκλείεται εντελώς οποιαδήποτε κατασκευή σε αυτόν τον τομέα, δεδομένου ότι η πιθανότητα βλάβης στο κύκλωμα.Και το τρίτο - η επιλογή της θερμότητας από το έδαφος, ειδικά σε κακώς διεξάγεται υπολογισμούς , δεν μπορεί να περάσει χωρίς να αφήσει κανένα ίχνος.