Bombas de calor com as próprias mãos

a humanidade desde os tempos antigos «habituados» a usar o energia natural disponível que simplesmente queimado por calor ou para a conversão em outras formas de energia.Eles aprenderam como as pessoas usam e o potencial oculto dos fluxos de água - começou de moinhos de água e atingiu as poderosas centrais hidroeléctricas.No entanto, o que parecia perfeitamente suficiente ainda cem anos atrás, hoje não pode satisfazer as necessidades de uma população mundial em crescimento.Bombas

Em primeiro lugar, natural «memória » ainda não sem fundo, e produção de energia torna-se mais e mais difícil a cada ano, mover-se em áreas remotas ou mesmo offshore.Em segundo lugar, a queima de matérias-primas naturais é sempre associado a emissões de gases de combustão para a atmosfera que os atuais volumes enormes essas emissões têm colocado o planeta à beira de um desastre ecológico.A energia hidrelétrica não é suficiente, e ruptura do equilíbrio hidrológico dos rios e

atrai um grande número de consequências negativas.A energia nuclear, que já foi considerada como "uma panacéia", depois de uma série de ressonância catástrofes provocadas pelo homem causar uma série de perguntas, e em muitas regiões do mundo construção NPP é simplesmente proibido por lei.

No entanto, existem outros, fontes praticamente inesgotável de energia, que têm sido amplamente utilizados recentemente.A tecnologia moderna tem permitido de forma muito eficaz usado para produzir eletricidade ou calor, vento, luz solar, marés do oceano e etc .Um de fontes alternativas é a energia térmica do interior da terra, reservatórios , atmosfera.É a utilização de tais fontes de calor da bomba de base.equipamento similar para nós até ainda incluídos na categoria de "novidades exóticas", e ao mesmo tempo dessa maneira é disparado sua habitação muitas pessoas na Europa - por exemplo, na Suíça ou na Escandinávia o número de casas com sistemas similares excederam50%.começa gradualmente este tipo de prática e a produção de calor nas extensões russos, enquanto os preços para a aquisição de equipamentos de alta tecnologia conjunto é olhar muito assustador.Mas, como sempre, são os entusiastas mestres que mostrar suas habilidades criativas e recolher bombas de calor com suas próprias mãos.publicação

visa para garantir que o leitor pode obter um olhar mais atento e um princípio básico da unidade de bomba de calor e aprender sobre as vantagens e desvantagens de silêncio.Além disso, você vai aprender sobre a experiência bem sucedida de criar seus próprios sistemas operacionais.

O princípio de funcionamento da bomba de calor

Nem todo esse pensamento, mas tudo o que nos rodeia - um monte de fontes de calor que "trabalhar "em volta do relógio.Por exemplo - mesmo na temperatura fria mais grave sob o gelo de um congelado reservatório todos bem permanece positivo.O mesmo padrão e com o recesso na espessura do solo - abaixo dos limites da sua temperatura de congelação é quase sempre estável e é aproximadamente igual à média, típico para esta região .potencial de calor considerável carrega em si mesmo e no ar.

Talvez alguém vai confundir tudo, ao que parece, a baixa temperatura da água, solo ou ar.Sim, eles são fontes de energia de baixo grau, mas a principal "trunfo» - estabilidade , e tecnologia avançada, com base nas leis da física térmica, permitir que mesmo uma pequena diferença de converter o calor necessário.E, veja você, quando está frio no inverno é de 20 graus abaixo de zero eo chão é de 5 ÷ 7 graus, este diferença de amplitude - já muito decorosa.

É essa continuidade de recepção de propriedade de baixa energia potencial inerente no circuito de bomba de calor.Na verdade, este aparelho é um dispositivo que as "bombas" e "" concertos de calor é retirado da fonte inesgotável.

pode desenhar alguma analogia a todos os amigos geladeira.Os produtos que são aí colocadas para o arrefecimento e armazenamento e entrar na câmara de ar, quando da abertura da porta - também tem uma temperatura não muito elevada.Mas se você tocar a troca de calor estrutura condensador na parede traseira do frigorífico, ou é muito quente, ou até mesmo quente.

Então porque não usar este princípio para aquecer o refrigerante? curso frigorífico analogia não é direta - não há nenhuma fonte externa de calor estável, e no máximo é energia desperdiçada.Mas, no caso de uma fonte de bomba de calor pode ser encontrado (a organização), e então ele vai sair "vice-versa geladeira » - foco principal da unidade é apenas para aquecer.

por qual princípio de uma obra de bomba de calor?

É um sistema de três circuitos com circulando-os refrigerantes.

• aquecimento no corpo da bomba de calor ( coloca . 1) estão dispostos dois permutadores de calor ( coloca . 4 e 8), o compressor (POS . 7), o circuito de refrigeração ( coloca dispositivos . 5), regulação e controle.
• primeiro circuito ( pos. 1) com a sua própria bomba de circulação ( coloca . 2) postou ( imerso ) na fonte de calor de baixo grau (no seu dispositivo será discutido abaixo).Receber energia térmica a partir de uma fonte ininterrupta externo (mostrado ampla seta rosa), aquecida em alguns graus (normalmente utilizando sondas ou coletores no solo ou na água - até 4 ÷ 6 ° C ), circulando as quedas de refrigeraçãoem trocador-evaporador (pos. 4).Aqui é a transferência de calor primários obtidos a partir do exterior.
• O refrigerante usado no circuito interno da bomba (pos. 5), tem um ponto de ebulição muito baixo.Normalmente, utiliza-se um dos o moderno, ambientalmente amigável CFC , ou dióxido de carbono (na verdade - o dióxido de carbono liquefeito).Na entrada para o evaporador (Pos. 6) que se encaixa em um estado líquido sob pressão reduzida - ele fornece um acelerador ajustável (pos. 10).A forma especial do tipo de entrada do tubo capilar e a forma do evaporador contribuir transição virtualmente instantânea do refrigerante no estado gasoso.De acordo com as leis da física, é sempre acompanhada pela evaporação de têmpera e absorção de calor ambiente.Uma vez que esta porção do loop interno está localizado num primeiro circuito do permutador de calor selecciona o calor Freon do líquido de arrefecimento, enquanto se arrefecia lo (seta larga de laranja). Chilled refrigerante continua a circular e re-obtenção de energia térmica a partir de uma fonte externa.
• refrigerante no estado gasoso, as transferências de transferência de calor para ele, entra no compressor (pos. 7), em que sob a influência de compressão sua temperatura aumenta acentuadamente .Além disso, inclui-se no permutador de calor seguinte (pos. 8), que é um condensador e o terceiro tubo do circuito de bomba de calor.(Pos. 11).
• Aí vem completamente processo oposto - o refrigerante condensa transformando-se em um estado líquido, dando seu calor para o portador de calor do terceiro circuito.Além disso, no estado líquido a alta pressão passa através do reactor, onde a pressão é reduzida, e o ciclo das transformações físicas do estado de agregação do refrigerante é repetido novamente.
• agora se desloca para o terceiro circuito (pos. 11) da bomba de calor.Ele através do permutador de calor (pos. 8) traído energia térmica a partir da compressão refrigerante aquecido (grande seta vermelha).Este circuito tem a sua própria bomba de circulação (pos. 12), que prevê a circulação de tubos de aquecimento do líquido de arrefecimento.No entanto, uma utilização muito mais sábio ainda acumular e cuidadosamente isoladas recipiente tampão (pos. 13), que vai ser transferido para acumular calor.Armazenamento de energia térmica é consumida mesmo para as necessidades de aquecimento e água quente, passando gradualmente, conforme necessário.Esta medida permite que o lado seguro em caso de falta de energia ou usar mais mais barato de eletricidade noite taxa necessária para operar a bomba de calor.

Se você estiver instalando um tanque de armazenamento de buffer, em seguida, para já fornecido o circuito de aquecimento ( coloca . 14) com a sua própria bomba de circulação ( coloca . 15), proporcionando um refrigerante que se deslocam atravéssistema de tubulação ( coloca . 16).Como já foi mencionado, pode ser um segundo circuito que fornece água quente para uso doméstico.bomba de calor

não pode funcionar sem o poder - isso é necessário para o funcionamento do compressor (wide seta verde) e circulam bombas em circuitos externos também consomem eletricidade.No entanto, como nós somos desenvolvedores e fabricantes de bombas de calor assegurada, o consumo de electricidade não é comparável à « volume de » obtido energia térmica.Assim, com a montagem adequada e condições ideais de operação, sendo muitas vezes falando de 300 por cento mais eficiência, isto é, quando um kilowatts decorrido de eletricidade uma bomba de calor pode fornecer "na montanha" 4 kilowatts de energia térmica.

Na verdade, uma declaração similar sobre a eficiência de vários incorreto.As leis da física não foi cancelada, e uma eficiência superior a 100% - mesma utopia como « perpetummobile » - movimento perpétuo.Ele neste caso vai sobre o uso racional da energia elétrica, a fim de "transferência" e a transformação da energia proveniente de uma fonte externa de inesgotável.É conveniente utilizar o conceito de COP (a partir do «coeficiente de desempenho» Inglês ), que no idioma russo, muitas vezes chamado de "eficiência de conversão de calor."Neste caso, de fato, pode obter o valor maior que um :

CO P = Q n / A , onde:

CO P - Prevalência nt etc. eobrazovaniya de calor;

Q n - a quantidade de energia térmica produzida pelo consumidor;

A - trabalhos efectuados pela instalação do compressor.esquema

Há ainda uma nuance sobre o qual muitas vezes simplesmente esquecer - consumo específico de energia para o funcionamento normal da bomba requer não só as bombas para compressores e circulação, mas em circuitos externos.O consumo de energia para eles, é claro, é muito menor, mas, no entanto , ele também pode ser levado em conta, e isso muitas vezes para fins de marketing simplesmente não é feito.

A resultante quantidade total de energia térmica pode ser gasto:

1 - a solução ideal - um sistema sexos água quente.Como regra geral, bombas de calor fornecer « subir » temperatura para cerca de 50 ÷ 60 ° Com - é suficiente para aquecimento de piso.

2 - água quente em casa.Normalmente temperatura sistemas de água quente, a este nível e é apoiado por - cerca de 45 ÷ 55 ° C .

3 - mas para radiadores convencionais tal aquecimento é insuficiente.Sair - para aumentar o número de secções ou o uso de radiadores especiais de baixa temperatura.Ajudar a resolver o problema e do tipo de convecção.

4 - uma das principais vantagens de bombas de calor - a capacidade de alternar os a "reverse".No verão, esta unidade pode executar a função de ar condicionado - tirando o calor das instalações e transferindo-o para o solo ou água corporal .

Fontes de baixo potencial de energia

Quais são as fontes de energia de baixo potencial capaz de utilizar bombas de calor?Neste papel pode agir rochas, o solo em diferentes profundidades, a água de reservatórios naturais , poços ou aquíferos subterrâneos, atmosférica ar ou quente fluxo ar retirados edifícios ou processo industrialcomplexos.

A. O uso de térmica energia solo

Como já mencionado, abaixo do nível do solo congelamento característica esta região, a temperatura do solo é estável ao longo do ano.Isto é usado para operar a bomba de calor em um "terreno - água».

para criar um sistema deste tipo está se preparando campo térmico de superfície especial, que remove a camada superior do solo a uma profundidade de cerca de 1,2 ÷ 1, 5 metros .Os contornos são colocados, feita de tubos de plástico ou de metal com um diâmetro tipicamente 40 mm.Eficiência de remoção de energia térmica depende das condições climáticas locais ea duração total de contorno gerado.

Grosso modo, para uma tira média de Rússia, é possível operar as seguintes relações:

• seco solos arenosos - 10 watts de potência com um metro de tubo.
• solos argilosos secos - 20 W / m.
• solos argilosos molhado - 25 W / m.
• rochas de argila com alta localização águas subterrâneas - 35 W / m.

Apesar da aparente simplicidade do calor, o caminho nem sempre é a melhor solução.O fato é que ela implica uma muito significativa volumes escavação.O que parece simples sobre o esquema - é muito mais difícil no desempenho prático.Julgue por si mesmo -, a fim de "eliminar" do circuito subterrâneo, até mesmo a energia a 10 kV refluxo eplovoy em solos argilosos precisa de cerca de 400 metros de tubo.Se ainda ter em conta uma regra obrigatória que deve haver um intervalo de pelo menos 1 , 2 metros, será necessário para colocar uma área de 4 cem (20 × 20 metros) entre as voltas do circuito.guia de campo

Em primeiro lugar, nem todos têm a oportunidade de atribuir um território.Em segundo lugar, completamente excluída qualquer construção neste domínio, uma vez que a probabilidade de danos no circuito.E em terceiro lugar - a seleção de calor do solo, especialmente em cálculos mal conduzida, não pode passar sem deixar rastro.