Топлотне пумпе са сопственим рукама

човечанство од давнина «навикао» за коришћење расположивих природних енергије да једноставно изгорели за грејање или за конверзију у друге облике енергије.Научили су како људи користе и скривени потенцијал водотока - почела воденица и достигао моћне хидроелектране.Међутим, оно што је изгледало сасвим довољно још пре сто година, данас не може да задовољи потребе растуће светске популације.

Прво, природни « складиштење » још није без дна, и производња енергије постаје све теже сваке године, креће у удаљеним областима или чак оффсхоре.Друго, спаљивање природних сировина је увек повезана са емисијом запаљивих гасова у атмосферу да су садашњи огромне количине такве емисије ставити планету на ивици еколошке катастрофе.ХЕ енергија није довољно, и прекид хидролошке равнотеже река и привлачи доста негативних последица.Нуклеарна енергија, која је некада сматран као "лек", након низа резонанције катастрофе изазвати много питања, а у многим регионима света НПП конструкција је једноставно законом забрањено.

Међутим, постоје и други, практично неисцрпне изворе енергије, који су у широкој употреби недавно.Модерна технологија је омогућила веома успешно користи за производњу електричне енергије или топлотне енергије, ветар, сунчеву светлост, океан плиме и итд .Један из алтернативних извора је топлотна енергија унутрашњости Земље, резервоара , атмосферу.То је употреба таквих извора базираних топлотна пумпа.Сличан опрема за нас док још укључен у категорију "егзотичним новина", а истовремено на овај начин је отпуштен својој стамбеног много људи у Европи - на пример, у Швајцарској или Скандинавији број кућа са сличним системима попуњена50%.Постепено почиње Оваква пракса и производњу топлотне енергије у руским пространствима, док је цена за стицање високе технологије опреме сета је изгледа веома застрашујуће.Али, као и увек, су мастер ентузијасти који приказују своје креативне способности и прикупљање топлотних пумпи са сопственим рукама.

публикација има за циљ да како би се осигурало да читалац може добити изблиза и основни принцип јединице топлотне пумпе и научити о предностима и недостацима тих.Поред тога, научићете о успешног искуства стварају своје оперативне системе.

Принцип рада топлотне пумпе

Нису све ове мисли, али свуда око нас - много извора топлоте да "ради "нон-стоп.На пример - чак иу најтежем ниском температуром испод леда замрзнутог резервоара све добро остаје позитивна.Исти образац и са удубљењем у дебљини тла - испод границе његове температуре замрзавања је скоро увек стабилна и приближно једнака просеку, типична за овај просторима.Значајна топлота потенцијал носи у себи и ваздуха.

Можда ће неко збуни све, чини се, ниске температуре воде, земљишта и ваздуха.Да, они су ниског степена изворе енергије, али главни "адут» - стабилност , и напредне технологије, на основу закона термалне физике, омогућавају чак и мала разлика у претварању потребну топлоту.И, видиш, кад је хладно у зиме је 20 степени испод нуле, а земља је 5 ÷ 7 степени, ова разлика амплитуда - већ веома уљудан.

је то континуитет пријема имовине ниског потенцијалне енергије садржане у топлотне пумпе кола.У ствари, ова јединица је уређај који "пумпе" и "концерти" топлота се узима из неисцрпан извор.

може извући неку аналогију са свим фрижидеру пријатеља.Производи који су у њему постављени за хлађење и складиштење и уласка у комору за ваздух када је отварање врата - такође имају не баш високу температуру.Али, ако додирнете размену топлоте решетке кондензатор на задњем зиду фрижидера, то је било врло топло, или чак вруће.

Па зашто не користе овај принцип за загревање расхладне течности? Наравно фрижидер аналогија није директно - не постоји стабилан спољашњи извор топлоте, а највише се губи енергију.Али у случају извора топлоте пумпе могу се наћи (да организују), а онда ће испасти "фрижидер обрнуто » - главни фокус јединице је само за загревање.

По чему принцип рада топлотне пумпе?

То је систем од три кола са њима циркулише хлађење.

• кући система у телу топлотне пумпе ( представља . 1) су распоредјени два измењивачи ( он поставља . 4 и 8), компресор ( пос. 7), расхладног кола ( представља . 5), регулацију и контролу уређаја.
• први круг ( поз. 1) са сопственом циркулационе пумпе ( представља . 2) постед ( потопљен ) у ниског топлотног извора (на свом уређају ће бити речи касније).Примање топлотну енергију из спољног непрекидног извора (приказан широк пинк стрелицу), загрева неколико степени (нормално користе сонде или колекторе у земљи или у води - до 4 ÷ 6 ° Ц ), циркулише водопаде расхладних средставау измењивача-испаривача (поз. 4).Овде је примарна пренос топлоте добијена извана.
• Расхладни се користи у унутрашњем петљи пумпе (поз. 5), има веома ниску тачку кључања.Обично се користи један од модерног, еколошки ЦФЦ , или угљен диоксида (у ствари - течни угљен-диоксида).На улазу у испаривач (Поз 6.) Се уклапа у течном стању под смањеним притиском - пружа могућност подешавања гас (поз 10.).Посебан облик типа улазног капиларног и облика испаривача доприносе практично тренутне транзиције расхладног у гасовитом стању.Према законима физике, оно је увек праћено испаравањем каљења и апсорпције околине топлоте.Будући да овај део унутрашњег петље се налази у првом топлоте кола бира фреон топлоту из расхладне течности док га (широк наранџаста стрелица) за хлађење. Цхиллед расхладну течност наставља да циркулише и поново добије топлотну енергију из спољашњег извора.
• расхладно средство у гасовитом стању, преносе преноси топлоту на њега, улази у компресор (поз. 7), где под утицајем компресије њена температура расте нагло .Надаље, спада у следећој размењивача топлоте (поз. 8) која је кондензатором и трећи цев топлотне пумпе круга.(Поз. 11).
• Долази потпуно супротан процес - расхладног кондензује претвара у течно стање, дајући своју топлоту на носачу топлоте трећег кола.Даље, у течном стању под високим притиском пролази кроз реактор где смањен притисак и циклус физичких трансформација агрегатног стања расхладног је изнова понавља.
• сада прелази на треће коло (поз. 11) топлотне пумпе.Га кроз измењивач топлоте (поз. 8) издао топлотну енергију из грејаног расхладног компресије (широк Ред Арров).Ово коло има сопствену циркулацију пумпу (поз. 12), којим се предвиђа кретање расхладне течности топловода.Међутим, много мудрији употреба још гомилају и пажљиво изолована тампон контејнер (поз 13.), Који ће бити пребачени на акумулирају топлоту.Складиштења топлотне енергије се троши чак и за потребе грејања и топле воде, потрошња постепено, по потреби.Ова мера омогућава сигурну страну у случају нестанка струје или користе више јефтиније ноћне тарифе електричне енергије потребне за рад топлотне пумпе.

Ако инсталирате резервоар за складиштење тампон, онда је то већ испоручује кругу грејања ( представља . 14) са својим циркулационе пумпе ( представља 15.), Обезбеђујући расхладна течност креће крозцеви система ( представља 16.).Као што је већ поменуто, то може да буде други круг који обезбеђује топле воде за домаћу употребу.

топлотна пумпа не може да ради без струје - што је потребно за рад компресора (широк зелена стрелица), и циркулационе пумпе у спољним круговима и троше струју.Међутим, као што смо уверени програмери и произвођачи топлотних пумпи, потрошња електричне енергије не може упоредити са тим добити « запремине » топлотне енергије.Тако, уз правилно окупљања и оптималне услове рада, често се говоримо о 300 одсто више ефикасности, који је, када један Протекле киловати струје топлотна пумпа може да обезбеди "на-планина" 4 киловата топлотне енергије.

У ствари, сличан изјава о ефикасности неколико нетачно.Закони физике није отказан, као и ефикасност већа од 100% - исти утопија као « перпетуммобиле » - непрекидном кретању.То у овом случају иде на рационалној употреби електричне енергије како би се "пренос" и трансформација енергије долази из спољног извора неисцрпна.То је прикладно да се користи концепт праксе (са енглеском «коефицијент учинка» ) који у руском језику, често назива "топлотна ефикасност конверзије."У овом случају, заиста, може да добије вриједности веће од једног :

Ко н = П Н / , где:

Ко н - Распрострањеност НТ итд еобразованииа топлота;

П Н - количина топлотне енергије произведене од стране потрошача;

- рад врши инсталацију компресора.

дошли још један нијансу о којој често једноставно заборавите - специфичну потрошњу енергије за нормално функционисање пумпе захтева не само компресора и циркулационе пумпе, али у спољним кола.Потрошња струје у њима, наравно, много мањи, али, ипак , може се узети у обзир, а то често у маркетиншке сврхе једноставно не ради.

Добијени укупан износ топлотне енергије може бити потрошен:

1 - оптимално решење - систем топле воде пола.По правилу, топлотне пумпе обезбеђују « расте » температуру на око 50 ÷ 60 ° Са - је довољно за подно грејање.

2 - топла вода код куће.Обично топле воде температура системи на овом нивоу и подржава - око 45 ÷ 55 ° Ц .

3 - али конвенционалних радијатора што су грејање је недовољна.Излаз - да се повећа број секција или коришћење посебних нискотемпературне радијаторе.Помоћи да се реши проблем и тип ТА пећи.

4 - један од главних предности топлотних пумпи - способност да их пребаците на "обрнути" режим.У лето, ова јединица може да обавља функцију клима уређај - одузимање топлоте из просторије и преносе га у земљу или воду тела .

Извори низак потенцијал енергије

Који су извори ниско-потенцијалне енергије у стању да користе топлотне пумпе?У тој улози може да делује камење, тло на различитим дубинама, вода из природног резервоара , бунари или подземних издани, атмосферске ваздух или топлом ваздух струје повучене из зграда или индустријских процесакомплекси.

А. Коришћење топлотне енергије земљишта

Као што је већ поменуто, испод нивоа тла замрзавања карактеристика ово подручје, температура земља је стабилан током целе године.Ово се користи за рад топлотне пумпе на "земља - вода ».

да створи такав систем припрема посебну површинску топлотну област, која уклања горњи слој земљишта на дубини од око 1,2 ÷ 1, 5 метара.Контуре су постављени, направљена од пластичних или металних цеви пречника типично 40 мм.Ефикасност уклањање топлотне енергије зависи од локалних климатским условима, а укупна дужина генерисана контура.

Отприлике, за просечног траку Русије, могуће је радити следеће односе:

• суви пешчане земљишта - 10 вати струје са једног метра цеви.
• суво глине земљишта - 20 В / м.
• мокре глине земљишта - 25 В / м.
• глине стене са високим локацију подземних вода - 35 В / м.

Упркос привидној једноставности топлоте, тако није увек најбоље решење.Чињеница је да то подразумева веома значајан обим ископавање.Оно што изгледа једноставно на шеме - много је теже у практичног учинка.Судија за себе - како би "уклонио" из подземног круга, чак 10 кВ рефлукс епловои енергију на глиненим земљиштима треба око 400 метара цеви.Ако чак узети у обзир обавезно правило да мора постојати размак од не мање од 1 , 2 метара, биће потребно за полагање на површини од 4 стотина (20 × 20 метара) између кривине у кола.

Прво, немају сви могућност да издвоји територију.Друго, потпуно је искључена било каква изградња у овој области, јер је вероватноћа оштећења кола.И треће - избор топлоте из земље, нарочито у слабо спроводе прорачунима , не може проћи без остављања трагова.