Siltumsūkņi ar savām rokām

cilvēce kopš seniem laikiem «ierasto», lai izmantotu pieejamos dabas enerģija ka vienkārši sadedzina siltuma vai pārveidošana citiem enerģijas veidiem.Viņi uzzināja, kā cilvēki izmanto un slēptās potenciāls ūdens plūsmu - uzsākta no ūdensdzirnavas un sasniedza spēcīgu hidroelektrostacijas.Tomēr, kas šķita diezgan pietiekami joprojām pirms simts gadiem, šodien tā nevar apmierināt pieaugošo pasaules iedzīvotāju.

Pirmkārt, dabas « uzglabāšanas » joprojām nav neizdibināms, un enerģijas ražošana kļūst arvien grūtāk ar katru gadu, kas pārvietojas uz attāliem rajoniem vai pat atklātā jūrā.Otrkārt, dedzināšana dabiskām izejvielām vienmēr ir saistīta ar sadedzināšanas gāzu emisijas atmosfērā, ka pašreizējie milzīgi apjomi šīs emisijas ir izveidojuši planētu par Brink ekoloģisko katastrofu.Hidroelektroenerģijas nepietiek, un traucējumi hidroloģiskā bilances upēm un piesaista daudz negatīvu seku.Kodolenerģija, kas reiz tika uzskatīts par "panaceja", pēc vairākiem

rezonanses cilvēka izraisītas katastrofas izraisa daudz jautājumu, un daudzos pasaules reģionos AES būvniecība ir vienkārši aizliegta ar likumu.

Tomēr ir arī citi, praktiski neizsmeļams enerģijas avoti, kas ir plaši izmantoti nesen.Modernās tehnoloģijas ir ļāvusi ļoti efektīvi izmantot, lai ražotu elektroenerģiju vai siltumenerģiju, vēja, saules gaismas, okeāna paisumu un utt .Viens no alternatīviem avotiem ir siltuma enerģija zemes interjeru, rezervuāri , atmosfēra.Tas ir izmantot šādus avotus, kuru pamatā siltuma sūknis.Līdzīgi iekārtas mums līdz vēl iekļauti kategorijā "eksotisku jaunumiem", un tajā pašā laikā šādā veidā tiek kurināti tās mājokļu ļoti daudziem cilvēkiem Eiropā - piemēram, Šveicē vai Skandināvijas skaitu māju ar līdzīgām sistēmām pārsniegtas50%.Pakāpeniski sāk šāda veida praksi un siltuma ražošanu Krievijas plašumiem, bet cenas par augsto tehnoloģiju iekārtu komplektu iegādei ir izskatās ļoti biedējoši.Bet, kā vienmēr, ir galvenais entuziasti, kas parādīt savas radošās spējas un vāc siltumsūkņi ar savām rokām.

publikācija ir paredzēta lai nodrošinātu, ka lasītājs var iegūt tuvāk apskatīt un pamatprincipu siltumsūkņa vienību un uzzināt par priekšrocībām un trūkumiem kluss.Bez tam, jūs uzzināsiet par veiksmīgo pieredzi, veidojot savas operētājsistēmas.

Par darbības siltumsūkņa Saturs

Ne visas šīs domas, taču mums visapkārt - daudz siltuma avotu, kas "strādā "visu diennakti.Piemēram - pat smagākās auksto temperatūru zem ledus saldētas rezervuāra viss labi saglabājas pozitīva.Tas pats modelis un ar padziļinājumā ar biezumu augsnes - zem savai sasalšanas temperatūra ir gandrīz vienmēr stabils un ir aptuveni vienāds ar vidējo, tipiska šīs reģionā.Ievērojams siltuma potenciāls veic pats un gaisā.

Varbūt kāds būs mulsināt viss, šķiet, zemo temperatūru ūdens, augsnes vai gaisa.Jā, tās ir zemas kvalitātes enerģijas avoti, bet galvenais "trumpis» - stabilitāte, un uzlabotas tehnoloģijas, balstoties uz likumiem siltuma fizikas, ļauj pat neliela atšķirība pārveidojot nepieciešamo siltumu.Un, lūk, kad tas ir auksts ziemā ir 20 grādi zem nulles, un zeme ir 5 ÷ 7 grādiem, šī amplitūda atšķirība - jau ļoti pieklājīgs.

Tā ir šī nepārtrauktība īpašuma saņemšanas zemu potenciālo enerģiju, kas piemīt siltumsūkņu ķēdē.Faktiski, šī vienība ir ierīce, kas "sūkņi" un "koncerti" siltums tiek ņemts no neizsmeļams avots.

var izdarīt dažus analoģiju visiem draugiem ledusskapī.Produkti, kas tajā ievietotās dzesēšanai un uzglabāšanai un ievadot gaisa kamerā, kad durvju atvērums - ir arī ne pārāk augsta temperatūra.Bet, ja jūs pieskarties siltuma apmaiņas režģa kondensatoru uz aizmugurējās sienas no ledusskapja, tas ir vai nu ļoti silts vai pat karsts.

Tad kāpēc neizmantot šo principu, lai apsildītu dzesēšanas šķidrumu? Protams ledusskapis analoģija nav tiešs - nav stabils ārējs siltuma avots, un lielākā daļa tiek izšķērdēta enerģija.Bet gadījumā, siltuma sūkņa avots var atrast (organizēt), un tad tas būs izrādīties "ledusskapis vice versa » - galvenā uzmanība vienības ir tikai siltuma.

Ar ko princips par siltumsūkņu darbu?

Tā ir sistēma, trīs ķēdēm ar cirkulējošo viņiem dzesēšanas šķidrumiem.

• mājas sistēma organismā siltumsūkņa ( rada . 1) ir izkārtotas divi siltummaiņi ( pozās . 4 un 8), kompresors ( pos 7.), saldēšanas sistēmas ( rada 5 .), regulēšanas un vadības ierīcēm.
• pirmais circuit ( poz. 1) ar savu cirkulācijas sūknis ( rada . 2) rakstīja ( iegremdē ) ir zemas kvalitātes siltuma avota (savā ierīcē, tiks aplūkoti turpmāk).Saņemšana siltumenerģiju no ārēja nepārtrauktās avota (redzams plašs rozā bultiņas), silda pāris grādiem (parasti izmantojot zondes vai kolektori zemē vai ūdenī - līdz 4 ÷ 6 ° C ), cirkulācijas dzesēšanas šķidruma kritumuin siltummaiņa-iztvaicētāja (4 poz.).Šeit ir galvenais siltuma pārneses, ko iegūst no ārpuses.
• izmantotā dzesētāja iekšējā cilpas sūkņa (poz. 5), ir ļoti zemu viršanas.Parasti tiek izmantots viens no mūsdienu, videi draudzīgu CFC , vai oglekļa dioksīda (faktiski - sašķidrinātās oglekļa dioksīdu).Pie ieejas iztvaicētāja (poz 6.), Tas der šķidrā stāvoklī pazeminātā spiediena - tā nodrošina regulējamu droseli (10 poz.).Īpašā forma ieplūdes kapilāru veidu un formu iztvaikotāja ieguldījumu praktiski momentānu pāreju dzesētāju gāzveida stāvoklī.Saskaņā ar fizikas likumiem, tas ir vienmēr kopā ar iztvaikošanu rūdīšana un absorbcijas apkārtējā siltuma.Tā kā šī daļa no iekšējās cilpas atrodas pirmajā siltumapmaiņas ķēdē izvēlas freons siltumu no dzesētāja dzesēšanas laikā to (plašs oranžs bulta). Atdzesētas dzesēšanas turpina cirkulēt un atgūst siltumenerģiju no ārēja avota.
• dzesētājvielas gāzveida stāvoklī, nododot pārskaitījumi karstumu uz to, iebrauc kompresoru (7 poz.), Kur reibumā kompresijas tā temperatūra pieaug strauji .Turklāt, tas attiecas uz nākamā siltummaiņa (8 poz.), Kas ir dzesinātāju un trešā caurule siltumsūkņu ķēdē.(11 poz.).
• Šeit nāk pilnīgi pretējs process - dzesējošās kondensējas pārvēršas šķidrā stāvoklī, vienlaikus sniedzot savu siltumu siltumnesēju trešā ķēdē.Turklāt, šķidrā stāvoklī zem augsta spiediena plūst caur reaktoru, kurā spiediens ir samazināts, un cikls fiziskās transformācijas no agregātstāvoklī dzesētāja tiek atkārtots atkal un atkal.
• tagad pārceļas uz trešo ķēdi (11 poz.) Ar siltumsūkni.Viņam caur siltummaini (8 poz.) pievīla siltumenerģiju no apsildāmās dzesējošās kompresiju (plata sarkana bultiņa).Šī shēma ir savs cirkulācijas sūknis (12 poz.), Kas paredz pārvietošanos dzesētāja apkures caurulēm.Taču daudz prātīgāk izmantot joprojām uzkrājas un rūpīgi izolēts bufera tvertne (13 poz.), Kas tiks nodota uzkrāt siltumu.Uzkrāšana siltumenerģijas tiek patērēts pat vajadzībām apkuri un karsto ūdeni, pavadot pakāpeniski, kā nepieciešams.Šis pasākums ļauj drošu pusē gadījumā elektroenerģijas piegādes pārtraukumu vai izmantot vairāk lētāku nakts likmes elektroenerģiju, kas vajadzīga siltumsūkni.

Ja uzstādot buferis uzglabāšanas tvertni, tad tas jau ir piegādāti apkures loku ( rada . 14) ar savu cirkulācijas sūkni ( rada . 15), kas nodrošina dzesēšanas šķidrums pārvietojas pacauruļu sistēma ( rada . 16).Kā jau minēts, tas var būt otrā ķēde, kas nodrošina karstā ūdens lietošanai mājas apstākļos.

siltumsūknis nevar strādāt bez varas - tas ir nepieciešams, lai darbībai kompresora (plašs zaļā bulta), un cirkulācijas sūkņi ar ārējiem ķēdēm arī patērē elektroenerģiju.Tomēr, tā kā mēs esam pārliecināti, izstrādātāji un ražotāji siltumsūkņu, elektroenerģijas patēriņš nav salīdzināma ar to iegūst « apjoma » siltumenerģijas.Tādējādi, ar pareizu montāžu un optimālus darba apstākļus, bieži vien tiek runājam par 300 procentiem lielāku efektivitāti, tas ir, kad viens Pagājušās kilovatiem elektroenerģijas siltuma sūknis var nodrošināt "on-kalnu" 4 kilovatos siltumenerģijas.

Patiesībā līdzīgs paziņojums par efektivitāti vairāku nepareiza.Fizikas likumi nav atcelts, un efektivitāte augstāka nekā 100% - pati utopija kā « perpetummobile » - perpetual kustības.Tā šajā gadījumā iet uz racionālu izmantošanu elektroenerģijas, lai "nodošana" un transformācija enerģijas nāk no ārēja avota neizsmeļams.Ir lietderīgi izmantot jēdzienu COP (no angļu «efektivitātes koeficienta» ), ka krievu valodā, ko bieži sauc par "siltuma pārveides efektivitāti."Šajā gadījumā, protams, var iegūt vērtība pārsniedz vienu :

CO P = Q n / , kur:

CO P - izplatība nt uc eobrazovaniya siltums;

Q n - daudzums siltumenerģijas, ko patērētājam;

- darbs ar kompresora uzstādīšana veikta.

There vēl viena nianse, par kuru bieži vien vienkārši aizmirst - specifisku enerģijas patēriņu normālai funkcionēšanai sūkņa prasa ne tikai kompresoru un cirkulācijas sūkņus, bet ārējos ķēdēm.Enerģijas patēriņš uz viņiem, protams, ir daudz mazāks, taču, tomēr , to var ņemt vērā arī, un tas bieži vien tirdzniecības nolūkos vienkārši nav izdarīts.

Iegūto kopējo summu siltumenerģijas var tērēt:

1 - optimāls risinājums - sistēma silts ūdens dzimumiem.Kā likums, siltumsūkņi nodrošina « pieaugt » temperatūru līdz aptuveni 50 ÷ 60 ° Ar - pietiek grīdas apkuri.

2 - karstais ūdens mājās.Parasti karstā ūdens sistēmas temperatūra šajā līmenī, un to atbalsta - aptuveni 45 ÷ 55 ° C .

3 - bet par parastiem radiatoriem šāda apkure ir nepietiekams.Iziet - lai palielinātu skaitu sekcijas vai īpašu zemas temperatūras radiatori lietošanu.Palīdzēt atrisināt problēmu un konvekcijas sildītāji veidu.

4 - viena no galvenajām priekšrocībām siltumsūkņu - spēja pārslēgties tos "reverse" režīmā.Šajā vasarā, šī vienība var veikt gaisa kondicionēšanas funkciju - atņemot siltumu no telpām un pārskaitot to uz zemes vai ūdenstilpes .

avoti zems potenciāls enerģijas

Kādi ir avoti ar zemu potenciālo enerģiju spēj izmantot siltumsūkņus?Šajā amatā var darboties akmeņiem, augsnes dažādos dziļumos, ūdens no dabiskām rezervuāri , akām vai pazemes ūdens nesējslāņos, atmosfēras gaisa vai siltā gaisa plūsmā izņemti no ēku vai ražošanas procesākompleksi.

A. siltumenerģiju augsnes

As lietošana jau minēts, zem līmeņa augsnes sasalšanas raksturīgu šo reģionu, zemes temperatūra ir stabila visu gadu.To izmanto, lai darbinātu siltumsūkni par "zemes - ūdens ».

izveidot šādu sistēmu gatavo īpašu virsmas siltuma laukumu, kas noņem virsējo slāni augsnes dziļumā apmēram 1,2 ÷ 1, 5 metri.Kontūras ir novietoti, kas izgatavoti no plastmasas vai metāla caurules ar diametru, kas parasti 40 mm.Efektivitāte noņemšana siltumenerģijas atkarīgs no vietējiem klimatiskajiem apstākļiem un kopējais garums radīts kontūru.

Aptuveni par vidējo sloksnes Krievijas, ir iespējams darbināt šādas attiecības:

• sauss smilšainās augsnēs - 10 vatu jaudu ar vienu metru no caurules.
• sausa māla augsnēs - 20 W / m.
• slapjš māla augsnēs - 25 W / m.
• māla ieži ar augstu vietu gruntsūdeņiem - 35 W / m.

Neskatoties uz šķietamo vienkāršību siltuma, ceļš ne vienmēr ir labākais risinājums.Fakts ir, ka tas nozīmē, ka ļoti nozīmīga apjomi rakšana.Kāda izskatās vienkārši uz shēmu - ir daudz grūtāk praktiskā sniegumu.Judge par sevi - lai "novērstu" no pazemes ķēdes, pat 10 kV refluksa eplovoy enerģiju uz māla augsnēs nepieciešams aptuveni 400 metru caurules.Ja pat ņemt vērā obligāto noteikumu, ka ir jābūt intervālam ne mazāk kā 1 , 2 metri, tas būs nepieciešams, ar ko platība 4 simts (20 × 20 metros) starp apgriezienu ķēdes.

Pirmkārt, ne visi ir iespēja piešķirt teritoriju.Otrkārt, pilnībā izslēdz jebkādu būvniecību šajā jomā, jo varbūtība bojājumu ķēdē.Un trešais - atlase siltumu no zemes, jo īpaši slikti veikto aprēķiniem, nevar nodot, neatstājot pēdas.