Pompes à chaleur avec leurs propres mains

l'humanité depuis les temps anciens «habitués» à utiliser l' d'énergie naturelle disponible qui simplement brûlé pour le chauffage ou pour la conversion en d'autres formes d'énergie.Ils ont appris comment les gens utilisent et le potentiel caché des débits d'eau - commencé des moulins à eau et ont atteint les centrales hydroélectriques puissantes de puissance.Cependant, ce qu'il semblait tout à fait suffisant encore il y a cent ans, aujourd'hui, il ne peut pas répondre aux besoins d'une population mondiale croissante.Pompes

Tout d'abord, naturel «stockage » toujours pas sans fond, et la production d'énergie devient de plus en plus difficile chaque année, se déplaçant dans des régions éloignées ou même en mer.En second lieu, la combustion de matières premières naturelles est toujours associée à des émissions de gaz de combustion dans l'atmosphère que les énormes volumes actuels ces émissions ont mis la planète au bord d'une catastrophe écologique.L'énergie hydroélectrique ne suffit pas, et la perturbation de l'équilibre hydrologique des rivières et

attire beaucoup de conséquences négatives.L'énergie nucléaire, qui était autrefois considéré comme une «panacée», après un certain nombre de résonance catastrophes artificielles causer beaucoup de questions, et dans de nombreuses régions du monde construction NPP est simplement interdit par la loi.

Cependant, il existe d'autres, sources pratiquement inépuisables de l'énergie, qui ont été largement utilisés récemment.La technologie moderne a permis très efficacement utilisé pour produire de l'électricité ou de la chaleur, le vent, la lumière du soleil, les marées océaniques et etc .Un de sources alternatives est l'énergie thermique de l'intérieur de la terre, les réservoirs , atmosphère.Il est l'utilisation de ces sources pompe à chaleur sur la base.Des équipements similaires pour nous jusqu'à encore inclus dans la catégorie des «nouveautés exotiques», et en même temps de cette manière est tiré son logement de très nombreuses personnes en Europe - par exemple, en Suisse ou en Scandinavie le nombre de foyers avec des systèmes similaires dépassé50%.Peu à peu, commence ce genre de pratique et de la production de chaleur dans les étendues russes, tandis que les prix pour l'acquisition d'équipements high-tech ensemble est look très effrayant.Mais, comme toujours, sont les amateurs de maîtres qui affichent leurs capacités créatives et recueillent des pompes à chaleur avec leurs propres mains.publication

vise à faire en sorte que le lecteur puisse voir de plus près et un principe de base de l'unité de pompe à chaleur et en apprendre davantage sur les avantages et les inconvénients de calme.En outre, vous apprendrez au sujet de l'expérience réussie de la création de leurs propres systèmes d'exploitation.

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

pas tous de cette pensée, mais tout autour de nous - un grand nombre de sources de chaleur qui "travail "autour de l'horloge.Par exemple - même dans le froid la plus sévère sous la glace d'un réservoir gelé tout bien reste positive.Le même modèle et avec l'évidement dans l'épaisseur du sol - en dessous des limites de sa température de congélation est presque toujours stable et est à peu près égale à la moyenne, typique pour cette région .potentiel de chaleur considérable porte en lui-même et l'air.

Peut-être que quelqu'un va confondre tout, il semblerait, la basse température de l'eau, du sol ou de l'air.Oui, ils sont des sources d'énergie à faible teneur, mais le principal «atout» - stabilité , et la technologie de pointe, sur la base des lois de la physique thermique, permettent même une petite différence dans la conversion de la chaleur nécessaire.Et, voyez-vous, quand il fait froid en hiver est de 20 degrés en dessous de zéro et le sol est de 5 ÷ 7 degrés, cette différence d'amplitude - déjà très convenable.

Il est cette continuité de la propriété réception de faible énergie potentielle inhérente dans le circuit de la pompe à chaleur.En fait, cet appareil est un dispositif qui "pompes" et "concerts" la chaleur est prise à partir de la source inépuisable.

peut tirer quelque analogie avec tous les amis réfrigérateur.Les produits qui y sont placés pour le refroidissement et le stockage et pénètre dans la chambre d'air lorsque l'ouverture de la porte - ont également une température pas trop élevée.Mais si vous touchez l'échange de chaleur réseau condenseur sur la paroi arrière du réfrigérateur, il est soit très chaud, ou même chaud.

Alors pourquoi ne pas utiliser ce principe pour chauffer le liquide de refroidissement? cours réfrigérateur analogie est pas directe - il n'y a aucune source de chaleur externe stable, et au plus est un gaspillage d'énergie.Mais dans le cas d'une source de pompe à chaleur peut être trouvée (à organiser), puis il se révélera «réfrigérateur vice versa » - principal de l'appareil est tout simplement à la chaleur.

Par quel principe d'un travail de pompe à chaleur?

Il est un système de trois circuits avec eux circulation des liquides de refroidissement.

• chauffage dans le corps de la pompe à chaleur ( pose . 1) sont disposés deux échangeurs de chaleur ( pose . 4 et 8), le compresseur ( pos. 7), le circuit de réfrigérant ( pose des dispositifs. 5), de régulation et de contrôle.
• premier circuit ( pos. 1) avec sa propre de pompe de circulation ( pose . 2) affiché ( immergé ) dans la source de chaleur à basse température (sur leur appareil sera discuté ci-dessous).Réception de l'énergie thermique provenant d'une source non interruptible externe (montré large flèche rose), chauffé quelques degrés (en utilisant normalement des sondes ou capteurs dans le sol ou dans l'eau - jusqu'à 4 ÷ 6 ° C ), circulation des chutes de liquide de refroidissementdans échangeur-évaporateur (pos. 4).Voici le transfert de chaleur primaire obtenu à partir de l'extérieur.
• Le réfrigérant utilisé dans la boucle interne de la pompe (pos 5.), A un point d'ébullition très bas.Habituellement, on utilise l'un des moderne, respectueux de l'environnement CFC , ou du dioxyde de carbone (en fait - le dioxyde de carbone liquéfié).A l'entrée de l'évaporateur (Pos 6.), Il convient dans un état liquide sous pression réduite de - il fournit un étranglement réglable (pos. 10).La forme particulière du type et de la forme capillaire d'entrée de l'évaporateur contribuent transition quasi-instantanée du fluide frigorigène à l'état gazeux.Selon les lois de la physique, il est toujours accompagné par l'évaporation de la trempe et l'absorption de chaleur ambiante.Etant donné que cette partie de la boucle interne est située dans un premier circuit d'échange de chaleur sélectionne la chaleur du liquide de refroidissement du Fréon tout en le refroidissant (large flèche orange). réfrigérée de refroidissement continue à circuler et re-gagner de l'énergie thermique à partir d'une source externe.
• fluide frigorigène à l'état gazeux, les transferts de transférer la chaleur à elle, entre dans le compresseur (pos. 7), où, sous l'influence de la compression sa température augmente fortement .En outre, elle tombe dans l'échangeur de chaleur suivant (pos. 8) qui est un condenseur et le troisième tube du circuit de pompe à chaleur.(Pos. 11).
• Voici complètement processus inverse - le réfrigérant se condense en tournant dans un état liquide, tout en donnant sa chaleur au fluide caloporteur du troisième circuit.En outre, à l'état liquide sous haute pression passe à travers le réacteur où la pression est réduite et le cycle des transformations physiques de l'état global du réfrigérant se répète encore et encore.
• se déplace maintenant au troisième circuit (pos. 11) de la pompe à chaleur.Lui à travers l'échangeur de chaleur (pos. 8) trahi l'énergie thermique de la compression de réfrigérant chauffé (large flèche rouge).Ce circuit a sa propre pompe de circulation (pos. 12) qui permet un mouvement des tubes de chauffage du liquide de refroidissement.Cependant, une utilisation beaucoup plus sage encore accumuler et réservoir tampon soigneusement isolé (pos. 13), qui sera transféré à accumuler de la chaleur.Du stockage de l'énergie thermique est consommée même pour les besoins de chauffage et d'eau chaude, les dépenses progressivement, au besoin.Cette mesure permet le côté sécuritaire en cas de panne de courant ou utiliser plus moins cher électricité tarif de nuit nécessaire pour faire fonctionner la pompe à chaleur.

Si vous installez un réservoir de stockage de la mémoire tampon, puis déjà fourni le circuit de chauffage ( pose . 14) avec sa propre pompe de circulation ( pose 15.), En fournissant un liquide de refroidissement se déplaçant à traverssystème de tuyauterie ( pose . 16).Comme déjà mentionné, il peut être un second circuit qui fournit l'eau chaude à usage domestique.pompe à chaleur

ne peut pas fonctionner sans électricité - il est nécessaire pour le fonctionnement du compresseur (large flèche verte) et des pompes de circulation dans les circuits externes consomment également de l'électricité.Cependant, comme nous sommes des développeurs et des fabricants de pompes à chaleur assuré, la consommation d'électricité est pas comparable à celle obtenue «volume » l'énergie thermique.Ainsi, avec un assemblage correct et des conditions de fonctionnement optimales, étant souvent parle de 300 pour cent plus d'efficacité, qui est, quand un kilowatts d'électricité écoulé une pompe à chaleur peut fournir "sur la montagne" 4 kilowatts d'énergie thermique.

En fait, une déclaration similaire sur l'efficacité de plusieurs incorrect.Les lois de la physique n'a pas été annulé, et un rendement supérieur à 100% - même utopie que « perpetummobile » - perpétuel mouvement.Il dans ce cas va sur l'utilisation rationnelle de l'électricité afin de «transfert» et la transformation de l'énergie provenant d'une source externe de inépuisable.Il convient d'utiliser le concept de COP (de l'anglais «coefficient de performance» ) que, dans la langue russe, souvent appelé le «rendement de conversion de la chaleur."Dans ce cas, en effet, peut obtenir la valeur supérieure à un :

CO P = Q n / A , où:

CO P - Prévalence nt etc. eobrazovaniya chaleur;

Q n - la quantité d'énergie thermique produite par le consommateur;

A - le travail effectué par l'installation du compresseur.régime

Il encore une nuance dont souvent tout simplement oublier - consommation spécifique d'énergie pour le fonctionnement normal de la pompe, il faut non seulement les compresseurs et pompes de circulation, mais dans les circuits externes.Consommation d'énergie à eux, bien sûr, est beaucoup plus petite, mais, néanmoins , il peut également être pris en compte, et cela souvent à des fins de marketing est tout simplement pas fait.

La résultante quantité totale d'énergie thermique peut être dépensé:

1 - la solution optimale - un système des sexes de l'eau chaude.En règle générale, les pompes à chaleur fournissent « élever » température à environ 50 ÷ 60 ° Avec - est suffisant pour le chauffage au sol.

2 - eau chaude à la maison.Habituellement eau chaude température des systèmes à ce niveau et est soutenu par - environ 45 ÷ 55 ° C .

3 - mais pour des radiateurs classiques tels le chauffage est insuffisant.Quitter - pour augmenter le nombre de sections ou de l'utilisation des spéciales radiateurs basse température.Aider à résoudre le problème et le type de convecteurs.

4 - l'un des principaux avantages des pompes à chaleur - la possibilité de les passer à "inverser" le mode.En été, cet appareil peut effectuer la fonction de climatisation - enlever la chaleur des locaux et transfert dans le corps du sol ou de l'eau .

Sources de faible d'énergie potentielle

Quelles sont les sources d'énergie à faible potentiel capable d'utiliser des pompes à chaleur?Dans ce rôle peut agir roches, le sol à différentes profondeurs, l'eau des réservoirs de naturel , puits ou aquifères souterrains, atmosphérique air ou flux d'air chaud retirés de bâtiments ou de processus industrielcomplexes.

A. L'utilisation du sol thermique d'énergie

Comme déjà mentionné, en dessous du niveau du sol gel caractéristique cette région, la température du sol est stable tout au long de l'année.Ceci est utilisé pour faire fonctionner la pompe à chaleur sur un "sol - de l'eau».

pour créer un tel système se prépare champ thermique spécial de surface, ce qui élimine la couche supérieure du sol à une profondeur d'environ 1,2 ÷ 1, 5 mètres .Les contours sont placés, faites de tuyaux en matière plastique ou en métal avec un diamètre typiquement de 40 mm.Efficacité élimination de l'énergie thermique dépend des conditions climatiques locales et la longueur totale de généré contour.

En gros, pour une bande moyenne de la Russie, il est possible de faire fonctionner les relations suivantes:

• sec sols sableux - 10 watts de puissance avec un mètre de tuyau.
• sols argileux sec - 20 W / m.
• sols argileux humide - 25 W / m.
• Les roches d'argile à haute emplacement eaux souterraines - 35 W / m.

Malgré l'apparente simplicité de la chaleur, la voie est pas toujours la meilleure solution.Le fait est que cela implique une très importante des volumes excavation.Ce qui semble simple, sur le régime - est beaucoup plus difficile dans l'exécution pratique.Jugez vous-même - afin de "retirer" du circuit souterrain, même énergie eplovoy 10 kV reflux sur les sols argileux besoin d'environ 400 mètres de tuyau.Si même prendre en compte une règle obligatoire qu'il doit y avoir un intervalle d'au moins 1 , 2 mètres, il sera nécessaire pour la pose d'une superficie de 4 cents (20 x 20 mètres) entre les spires du circuit.onglet domaine

Tout d'abord, tout le monde n'a pas la possibilité d'allouer un territoire.Deuxièmement, complètement exclue toute construction dans ce domaine, car la probabilité d'endommagement du circuit.Et troisièmement - la sélection de la chaleur du sol, en particulier dans les calculs mal menées , ne peut pas passer sans laisser de trace.