Pompele de căldură cu propriile lor mâini

omenirii din cele mai vechi timpuri «obișnuit» să utilizeze disponibile energiei naturale care pur și simplu ars pentru căldură sau pentru conversia în alte forme de energie.Ei au învățat modul în care oamenii folosesc și potențialul ascuns al fluxurilor de apă - a început de mori de apă și a ajuns puternic centralelor hidroelectrice.Cu toate acestea, ceea ce părea destul de suficient încă în urmă cu sute de ani, astăzi nu poate satisface nevoile unei populații mondiale în creștere.Pompe

În primul rând, naturale «stocare » încă nu fără fund, iar producția de energie devine tot mai dificilă în fiecare an, se deplasează în zone îndepărtate sau chiar off-shore.În al doilea rând, arderea materiilor prime naturale este întotdeauna asociată cu emisiile de gaze de ardere în atmosferă de faptul că actualele volume mari aceste emisii au pus planeta la un pas de dezastru ecologic.Energia hidroelectrică nu este suficient, iar perturbarea echilibrului hidrologic al râurilor și

atrage o mulțime de consecințe negative.Energia nucleară, care, odată a fost considerată ca fiind "un panaceu", după un număr de de rezonanță dezastrele provocate de om provoca o mulțime de întrebări, și în multe regiuni ale lumii CNE constructii este pur și simplu interzis prin lege.

Cu toate acestea, există alte, surse aproape inepuizabile de energie, care au fost utilizate pe scară largă recent.Tehnologia modernă a permis folosit foarte eficient pentru producerea de energie electrică sau termică, vant, lumina soarelui, valurile oceanului și etc .Una din surse alternative este energia termică a interiorului Pământului, rezervoare , atmosfera.Este utilizarea unor astfel de surse pe bază de pompe de căldură.Echipamente similare pentru noi până încă incluse în categoria de "noutăți exotice", și în același timp, în acest mod este concediat locuințe sale foarte mulți oameni în Europa - de exemplu, în Elveția sau Scandinavia numărul de case cu sisteme similare depășite50%.Treptat, începe acest tip de practică și producerea de energie termică în întinderi rusești, în timp ce prețurile pentru achiziționarea de high-tech set echipament este arata foarte infricosator.Dar, ca întotdeauna, sunt master entuziaști care abilitățile lor creative afișa și colecta pompe de căldură cu propriile lor mâini.publicare

are ca scop pentru a se asigura că cititorul poate obține o privire mai atentă și un principiu de bază al unității de pompe de căldură și să învețe despre avantajele și dezavantajele de liniște.In plus, veti invata despre experienta de succes de a crea propriile lor sisteme de operare.

Principiul de funcționare a pompei de căldură

Nu toate acest gând, dar tot în jurul nostru - o mulțime de surse de căldură care "de lucru "non-stop.De exemplu, - chiar și în cele mai severe temperatura rece sub gheata unui congelat rezervor toate bine rămâne pozitiv.Același model și cu adâncitura în grosimea solului - sub limitele temperatura de congelare este aproape întotdeauna stabilă și este aproximativ egală cu media, tipic pentru această regiune .un potențial considerabil de căldură poartă în sine și aerul.

Poate că cineva va confunda totul, s-ar părea, temperatura scăzută a apei, a solului sau a aerului.Da, acestea sunt surse de energie de grad scăzut, dar principalul "carte de atu» - stabilitate și tehnologie avansată, bazată pe legile fizicii termice, permit chiar și o mică diferență de conversie căldura necesară.Si, vezi tu, când e frig în timpul iernii este de 20 de grade sub punctul de îngheț și la sol este de 5 ÷ 7 grade, această diferență de amplitudine - deja foarte cuviincios.

Este această continuitate a primirii bunurilor de potențial energetic redus inerent în circuitul pompei de căldură.De fapt, această unitate este un dispozitiv care "pompe" și "concerte", căldura este preluată din sursa inepuizabila.

poate trage unele analogie cu toți prietenii frigider.Produsele care sunt introduse în acesta pentru răcirea și depozitarea și intră în camera de aer când deschiderea ușii - au, de asemenea, o temperatură prea mare.Dar, dacă atingeți schimbul de căldură zăbrele condensatorului pe peretele din spate al frigiderului, acesta este fie foarte cald , sau chiar fierbinte.

Deci, de ce să nu folosească acest principiu pentru a încălzi lichidul de răcire? Desigur frigider analogie nu este directă - nu există nici o sursă externă de căldură stabilă, iar cel mai este irosit energia.Dar, în cazul unei surse de pompe de căldură poate fi găsită (pentru a organiza), iar apoi se va dovedi "frigider vice-versa » - focus principal al unității este doar să se încălzească.

Prin ce principiu al unei lucrări de pompe de căldură?

Este un sistem de trei circuite cu ei circulant agenți de răcire.Diagrama

• de încălzire în corpul pompei de căldură ( prezintă . 1), sunt dispuse două schimbătoare de căldură ( ridică . 4 și 8), compresorul (poz . 7), circuitul de agent frigorific ( prezintă dispozitive . 5), de reglare și control.
• prim circuit ( poz. 1), cu propria pompă de circulație ( prezintă . 2) postat ( imersat ) în sursa de căldură de calitate inferioară (pe dispozitivul lor va fi discutat mai jos).Primirea de energie termică dintr-o sursă neîntreruptibilă externă (arătat roz săgeată larg), este încălzit cu câteva grade (în mod normal, folosind sonde sau colectoare în sol sau în apă - până la 4 ÷ 6 ° C ), care circula cade lichidului de răcireîn schimbător-vaporizator (poz. 4).Aici este transferul termic primar obținut din exterior.
• Agentul frigorific utilizat în bucla interioară a pompei (poz. 5), are un punct de fierbere foarte scăzut.De obicei, se utilizează una dintre modern, prietenos cu mediul CFC , sau dioxid de carbon (de fapt - dioxidul de carbon lichefiat).La intrarea în vaporizator (poz 6.) Se potrivește într-o stare lichidă sub presiune redusă - ofera o acceleratie reglabila (poz. 10).Forma specială a tipului de intrare capilară și forma vaporizatorului contribuie de tranziție practic instantanee a agentului frigorific în stare gazoasă.În conformitate cu legile fizicii, ea este întotdeauna însoțită de evaporarea călire și absorbția de căldură ambientală.Deoarece această porțiune a buclei interioare este situat într-un prim circuit schimbător de căldură selectează căldura freon din lichidul de răcire în timp ce (portocaliu săgeata larg) de răcire. Refrigerată lichidului de răcire continuă să circule și să re-obținerea de energie termică dintr-o sursă externă.
• agent frigorific în stare gazoasă, transferurile de transferul de căldură către acesta, intră în compresor (poz. 7), în cazul în care, sub influența temperaturii sale de compresie crește brusc .În plus, se încadrează în următoarele schimbătorul de căldură (poz. 8), care este un condensator și al treilea tub al circuitului pompei de căldură.(Poz. 11).
• Aici vine complet procesul invers - agentul frigorific condensează transformându-se într-o stare lichidă, în timp ce dă căldura la agentul termic al treilea circuit.În continuare, în stare lichidă la presiune ridicată trece prin reactor, unde se reduce presiunea, iar ciclul transformărilor fizice ale stării agregate a agentului frigorific se repetă din nou și din nou.
• acum se mută la al treilea circuit (poz. 11) a pompei de căldură.El prin schimbătorul de căldură (poz. 8) trădat energia termică din comprimarea agentului frigorific încălzit (lat săgeata roșie).Acest circuit are propria pompă de circulație (poz. 12), care asigură deplasarea țevilor de încălzire a lichidului de răcire.Cu toate acestea, o utilizare mult mai înțelept încă acumulează și un recipient tampon izolat cu grijă (poz. 13), care vor fi transferate să acumuleze căldură.Stocarii de energie termică este consumată chiar și pentru nevoile de încălzire și apă caldă, cheltuind treptat, după cum este necesar.Această măsură permite în siguranță în cazul unei căderi de tensiune sau de a folosi mai multe mai ieftin de energie electrică tariful de noapte necesară pentru funcționarea pompei de căldură.

Dacă instalați un rezervor de stocare tampon, apoi a furnizat deja circuitul de încălzire ( prezintă . 14), cu propria sa pompă de circulație ( prezintă . 15), oferind un lichid de răcire se deplasează prinsistemul de conducte ( prezintă . 16).După cum sa menționat deja, acesta poate fi un al doilea circuit care furnizează apă caldă pentru uz casnic.

pompă de căldură nu poate funcționa fără putere - este necesar pentru funcționarea compresorului (lat sageata verde), și pompe de circulație în circuite externe consumă energie electrică, de asemenea.Cu toate acestea, așa cum suntem dezvoltatorii asigurat și producătorii de pompe de căldură, consumul de energie electrică nu este comparabil cu cel obținut «volum » energie termică.Astfel, cu asamblarea corectă și în condiții optime de funcționare, de multe ori fiind vorba despre 300 la suta mai eficienta, care este, atunci când o kilowați de energie electrică scurs o pompă de căldură poate oferi "on-munte" 4 kilowați de energie termică.

De fapt, o declarație similară cu privire la eficiența mai multor incorecte.Legile fizicii nu a fost anulat, precum și o eficiență mai mare de 100% - aceeași utopie ca și « perpetummobile » - mișcare perpetuă.Ea în acest caz merge cu privire la utilizarea rațională a energiei electrice, în scopul de a "transferului" și transformarea energiei provenind dintr-o sursă externă de inepuizabile.Este necesar să se utilizeze conceptul de COP (de la "coeficientul de performanță» Engleză ), care, în limba rusă, numită adesea "eficiența de conversie de căldură."În acest caz, într-adevăr, se poate obține valoarea mai mare decât o :

CO P = Q n / A , în cazul în care:

CO P - Prevalența nt etc. eobrazovaniya de căldură;

Q n - cantitatea de energie termică produsă de către consumator;

A - lucrările efectuate de instalația compresorului.schema de

Există încă o nuanță despre care de multe ori pur si simplu uita - consumul specific de energie pentru funcționarea normală a pompei necesită nu numai de compresor și pentru circulația pompelor, dar în circuite externe.Consumul de energie la ei, desigur, este mult mai mic, dar, cu toate acestea, , ea poate, de asemenea, să fie luate în considerare, iar acest lucru de multe ori în scopuri de marketing nu este pur și simplu de făcut.

rezultată cantitatea totală de energie termică poate fi uzat:

1 - soluția optimă - un sistem de sexe cu apă caldă.Ca regulă, pompele de căldură furnizează « crește » temperatură până la aproximativ 50 ÷ 60 ° Cu - este suficient pentru încălzire prin pardoseală.

2 - apă caldă la domiciliu.De obicei temperatura apa calda sisteme la acest nivel și este susținută de - circa 45 ÷ 55 ° C .

3 - dar pentru radiatoare convenționale, această încălzire este insuficientă.Ieșire - pentru a crește numărul de secțiuni sau utilizarea unor radiatoare speciale de temperatură scăzută.Ajutor pentru a rezolva problema și tipul de încălzire prin convecție.

4 - unul dintre avantajele majore ale pompelor de căldură - capacitatea de a le trece la "reverse" modul.În timpul verii, acest aparat poate îndeplini funcția de climatizare - ținând departe căldura din incinta și transferarea acesteia în corpul la sol sau apă .

Surse de potențial redus de energie

Care sunt sursele de emisii reduse de energie potențială capabile să utilizeze pompele de căldură?În acest rol poate acționa în roci, sol, la adâncimi diferite, apa din rezervoare naturale , puțuri sau rezervoarele subterane, atmosferic aer sau cald fluxul de aer retrase din clădiri sau proces industrialcomplecși.

A. Utilizarea energiei termice solului

După cum sa menționat deja, sub nivelul solului de congelare caracteristic această regiune, temperatura solului, este stabilă pe tot parcursul anului.Acest lucru este folosit pentru a opera pompa de căldură pe un "sol - apă».

pentru a crea un astfel de sistem se pregătește câmp special de suprafață termică, care îndepărtează stratul superior al solului la o adâncime de circa 1,2 ÷ 1, 5 metri .Contururile sunt plasate, realizate din țevi din plastic sau metal, cu un diametru tipic de 40 mm.Eficiență îndepărtarea a energiei termice depinde de condițiile climatice locale și lungimea totală a generate contur.

Aproximativ, pentru o bandă medie din Rusia, este posibil să se opereze următoarele relații:

• uscat soluri nisipoase - 10 wați de putere cu un metru de țeavă.
• soluri de argilă uscată - 20 W / m.
• soluri argiloase umede - 25 W / m.
• roci de lut, cu înaltă locație apă la sol - 35 W / m.

În ciuda simplității aparente a căldurii, modul în care nu este întotdeauna cea mai bună soluție.Faptul este că aceasta implică o foarte semnificativă volume excavare.Cum arată simplu pe schema - este mult mai dificilă în practică de performanță.Judecător pentru tine - pentru a "elimina" din circuitul subteran, chiar și o kV de reflux eplovoy 10 energie pe soluri argiloase nevoie de aproximativ 400 de metri de țeavă.În cazul în care chiar să ia în considerare o regulă obligatorie, care trebuie să existe un interval de cel puțin 1 , 2 metri , va fi necesar pentru montarea pe o suprafață de 4 sute (20 x 20 metri), între spirele circuitului.

În primul rând, nu toată lumea are posibilitatea de a aloca un teritoriu.În al doilea rând, complet exclus orice construcție în acest domeniu, deoarece probabilitatea de deteriorare a circuitului.Si in al treilea - selectarea căldurii de la sol, mai ales în prost realizate calculele , nu poate trece fără a lăsa nici o urmă.