Varmepumper med sine egne hender

menneskeheten siden antikken «vant» for å bruke den tilgjengelige naturlig energi at bare brent for varme eller for konvertering til andre energiformer.De lærte hvordan folk bruker og skjulte potensialet av vannstrømmer - startet av vannmøller og nådde den kraftige vannkraftverk.Men hva det virket helt tilstrekkelig fortsatt hundre år siden, i dag er det ikke kan møte behovene til en voksende verdensbefolkning.

det første, blir energiproduksjon naturlig « lagring » fortsatt ikke bunnløse, og mer og mer vanskelig hvert år, flytter inn i avsidesliggende områder eller offshore.Dernest er brenning av naturlige råvarer alltid forbundet med utslipp av forbrenningsgasser i atmosfæren at dagens enorme mengder slike utslipp har satt planeten på randen av økologisk katastrofe.Hydroelektrisk energi er ikke nok, og forstyrrelse av den hydrologiske balansen i elver og tiltrekker seg en rekke negative konsekvenser.Kjernekraft, som en gang ble ansett som en "mirakelkur", etter en rekke

resonans menneskeskapte katastrofer føre til en rekke spørsmål, og i mange deler av verden NPP konstruksjonen er rett og slett forbudt ved lov.

Men det finnes andre, nesten utømmelige energikilder, som har vært mye brukt i det siste.Moderne teknologi har gjort det mulig svært effektivt brukes til å produsere elektrisitet eller varme, vind, sol, hav tidevann og etc .En fra alternative kilder er den termiske energien i jordens indre, reservoarer , atmosfære.Det er bruken av slike kilder basert varmepumpe.Tilsvarende utstyr til oss før fortsatt inkludert i kategorien "eksotiske nyheter", og samtidig på denne måten er avfyrt sin bolig veldig mange mennesker i Europa - for eksempel i Sveits eller Skandinavia antall boliger med lignende systemer skredet50%.Gradvis begynner denne typen praksis og produksjon av varme i de russiske viddene, mens prisene på kjøp av høyteknologisk utstyr settet ser veldig skremmende.Men, som alltid, er master entusiaster som viser sine kreative evner og samle varmepumper med sine egne hender.

publikasjonen er rettet mot å sikre at leseren kan få en nærmere titt, og et grunnleggende prinsipp i varmepumpen og lære om fordeler og ulemper ved rolig.I tillegg vil du lære om vellykket erfaring med å lage sine egne operativsystemer.

Prinsippet om drift av varmepumpen

Ikke alle av denne tanken, men alt rundt oss - mye av varmekilder som "jobber "døgnet rundt.For eksempel - selv i de mest alvorlige kalde temperaturen under isen av en frossen reservoaret alt vel fortsatt positive.Det samme mønster og med fordypningen i tykkelsen av jord - under grensene for dens frysetemperaturen er nesten alltid er stabil og er tilnærmet lik den gjennomsnittlige, typisk for denne regionen.Betydelig varme potensial bærer i seg selv og i luften.

Kanskje noen vil forvirre alt, ville det virke, den lave temperaturen i vannet, jord eller luft.Ja, de er lav grad av energikilder, men hoved "trumfkort» - stabilitet, og avansert teknologi, basert på lover termisk fysikk, gjør at selv en liten forskjell i å konvertere den nødvendige varmen.Og ser du, når det er kaldt om vinteren er 20 minusgrader og bakken er 5 ÷ 7 grader, dette amplitude forskjell - allerede svært sømmelig.

Det er denne kontinuitet i stedet mottak av lav potensiell energi som ligger i varmepumpekretsen.Faktisk er denne enheten en enhet som "pumper" og "konserter" varmen tas fra den uuttømmelige kilde.

kan trekke noen analogi til alle venner kjøleskap.Produktene som er plassert der for kjøling og lagring og inn i luftkammeret når døråpningen - har også en ikke altfor høy temperatur.Men hvis du berører varmeveksling gitter kondensator på bakveggen av kjøleskapet, er det enten veldig varme, eller varme.

Så hvorfor ikke bruke dette prinsippet til å varme kjølevæsken? selvfølgelig kjøleskap analogi er ikke direkte - det er ingen stabil varmekilde, og på det meste er bortkastet energi.Men i tilfelle av en varmepumpe kilde kan bli funnet (for å organisere), og så vil det slå ut "kjøleskap vice versa » - hovedfokus på enheten er bare å varme.

Av hva prinsippet om en varmepumpe arbeid?

Det er et system av tre kretser med sirkulerende dem kjølevæsker.

• hjem system i kroppen av varmepumpen ( utgjør . 1) er arrangert to varmevekslere ( positurer . 4 og 8), kompressoren ( pos. 7), kjølekretsen ( utgjør . 5), regulering og kontroll enheter.
• første krets ( pos. 1) med egen sirkulasjonspumpe ( utgjør . 2) postet ( nedsenket ) i lavgradig varmekilde (på deres enhet vil bli diskutert nedenfor).Motta termisk energi fra en ekstern avbruddsfri kilde (vist bred rosa pil), oppvarmet noen få grader (normalt ved hjelp av sonder eller samlere i bakken eller i vann - opptil 4 ÷ 6 ° C ), sirkulerer kjølevæsken falleri leren-fordamperen (pos. 4).Her er den primære varmeoverføring oppnås fra utsiden.
• Kjølemiddelet som brukes i den indre løkke av pumpen (pos. 5), har et meget lavt kokepunkt.Vanligvis er det brukt en av den moderne, miljøvennlig CFC , eller karbondioksid (faktisk - den flytende karbondioksid).Ved inngangen til fordamperen (pos. 6) at den passer i en flytende tilstand under redusert trykk - det gir en justerbar strupe (pos. 10).Den spesielle formen på innløps kapillær type og form av fordamperen bidrar praktisk talt momentant overgang av kjølemiddel i gassform.Ifølge fysikkens lover, er det alltid ledsaget av fordampning av leskende og absorpsjon av omgivelsesvarme.Ettersom denne del av den indre sløyfe er plassert i en første varmeveksler krets velger den Freon varme fra kjølemiddelet under avkjøling (bred orange pil). Kjølt kjølemiddel fortsetter å sirkulere og gjen få termisk energi fra en ekstern kilde.
• kjølemiddel i gassform, overføring overfører varme til det, går inn i kompressoren (pos. 7), der under påvirkning av kompresjons dens temperatur stiger kraftig .Videre, det faller ned i følgende varmeveksleren (pos. 8), som er en kondensator, og den tredje rør av varmepumpekretsen.(Pos. 11).
• Her kommer helt motsatte prosessen - kjøle kondenserer snu i en flytende tilstand, samtidig som det gir sin varme til varme bærer av den tredje kretsen.Videre, i den flytende tilstand ved høyt trykk passerer gjennom reaktoren, hvor trykket reduseres, og syklusen av de fysiske transformasjoner av aggregattilstand av kjølemidlet blir gjentatt om og om igjen.
• beveger seg nå til den tredje krets (pos. 11) til varmepumpen.Ham gjennom varmeveksleren (pos. 8) forrådt termisk energi fra den oppvarmede kjøle komprimering (bred rød pil).Denne krets har sin egen sirkulasjonspumpe (pos. 12) som sørger for bevegelse av kjølemiddel varmerør.Imidlertid er en mye visere bruk fortsatt akkumulerende og forsiktig isolert bufferbeholder (pos. 13), som vil bli overført til å akkumulere varme.Lagring av varmeenergi forbrukes også for behovene til oppvarming og varmt vann, tilbringer gradvis etter behov.Dette tiltaket gjør den sikre siden i tilfelle strømbrudd eller bruke mer billigere natt sats elektrisitet kreves for å drive varmepumpen.

Hvis du installerer en buffertanken, deretter til det allerede levert varmekretsen ( utgjør . 14) med sin egen sirkulasjonspumpe ( utgjør . 15), noe som gir en kjølevæske beveger seg gjennomrørsystem ( utgjør . 16).Som allerede nevnt, kan det være en andre krets som leverer varmt vann for husholdningsbruk.

varmepumpe kan ikke fungere uten strøm - det er nødvendig for driften av kompressoren (wide grønn pil), og sirkulasjonspumper i eksterne kretser bruker også strøm.Men som vi er sikret utviklere og produsenter av varmepumper, er strømforbruket ikke kan sammenlignes med det som oppnås « volum » termisk energi.Således, med riktig montering og optimale driftsbetingelser, ofte blir snakker om 300 prosent mer effektiv, det vil si når en forløpt kilowatt en varmepumpe kan tilveiebringe "på-av fjell" 4 kilowatt varmeenergi.

faktisk en lignende uttalelse om effektiviteten av flere feil.Fysikkens lover har ikke blitt kansellert, og en virkningsgrad høyere enn 100% - samme utopi som « perpetummobile » - evig bevegelse.Det i dette tilfellet går på rasjonell bruk av elektrisitet for å "overføre" og transformasjon av energien kommer fra en ekstern kilde til uuttømmelig.Det er hensiktsmessig å bruke begrepet COP (fra engelsk «koeffisient av ytelse» ) at i det russiske språket, ofte kalt "heat konvertering effektivitet."I dette tilfellet, ja, kan få den verdi som er større enn en :

CO P = Q n / A , hvor:

CO P - Utbredelse nt etc. eobrazovaniya varme;

Q n - hvor mye varmeenergi produsert av forbrukeren,

A - arbeid utført av installasjonen kompressoren.

Det fortsatt en nyanse om som ofte bare glemme - spesifikt energiforbruk for normal funksjon av pumpen krever ikke bare kompressor og sirkulasjonspumper, men i ytre kretser.Strømforbruk på dem, selvfølgelig, er mye mindre, men likevel , det kan også tas i betraktning, og dette ofte for markedsføringsformål er rett og slett ikke gjort.

Den resulterende totale mengden varmeenergi kan brukes:

en - den optimale løsningen - et system varmt vann kjønnene.Som regel varmepumper gir « stige » temperaturen til ca. 50 ÷ 60 ° Med - er nok for gulvvarme.

2 - varmt vann hjemme.Vanligvis varmt vann systemer temperatur på dette nivået, og er støttet av - om 45 ÷ 55 ° C .

3 - men for konvensjonelle radiatorer slik oppvarming er utilstrekkelig.Exit - for å øke antallet seksjoner eller bruk av spesielle lavtemperatur radiatorer.Hjelp til å løse problemet, og den type konveksjon ovner.

4 - en av de store fordelene med varmepumper - muligheten til å bytte dem til å "snu" modus.På sommeren kan denne enheten utføre aircondition funksjon - ta bort varmen fra lokalene og overføre den i bakken eller vann kroppen .

Kilder lav potensiell energi

Hva er kildene til lav potensiell energi i stand til å bruke varmepumper?I denne rollen kan fungere stein, jord på forskjellige dybder, vann fra naturlig reservoarer , brønner eller underjordiske akviferer, atmosfærisk luft eller varm luft strømmen trukket tilbake fra bygninger eller industriell prosesskomplekser.

A. Bruk av termisk energi jord

Som allerede nevnt, under nivået av jord frysing karakteristisk denne regionen, er i første temperaturen stabil gjennom året.Dette brukes til å betjene varmepumpen på en "bakken - vann ».

å skape et slikt system forbereder spesiell overflate termisk-feltet, som fjerner det øverste laget av jord til en dybde på ca 1,2 ÷ 1, 5 meter.Konturene er plassert, laget av plast eller metall rør med en diameter typisk 40 mm.Effektivitet fjerning av termisk energi er avhengig av lokale klimatiske forhold og den totale lengden på generert kontur.

Grovt, for en gjennomsnittlig stripe av Russland, er det mulig å betjene følgende forhold:

• tørr sandjord - 10 watt med en meter rør.
• tørr leire jord - 20 W / m.
• våt leire jord - 25 W / m.
• leire bergarter med høy plassering grunnvann - 35 W / m.

tross for den tilsynelatende enkelheten i varmen, er veien ikke alltid den beste løsningen.Faktum er at det innebærer en meget betydelig volum utgraving.Hva ser enkle på ordningen - er mye vanskeligere i praktisk ytelse.Døm selv - for å "fjerne" fra undergrunnen kretsen, og med en 10 kV reflux eplovoy energi på leire jord trenger ca 400 meter med rør.Hvis selv ta hensyn til en obligatorisk regel om at det må være et intervall på minst 1 , 2 meter, vil det være nødvendig for legging et areal på 4 hundre (20 × 20 meter) mellom svingene i kretsen.

For det første, ikke alle har muligheten til å tildele et territorium.For det andre, helt utelukket enhver konstruksjon i dette område, siden sannsynligheten for skader på kretsen.Og for det tredje - valg av varmen fra bakken, spesielt i dårlig utført beregninger, kan ikke passere uten å etterlate spor.