การคำนวณปั๊มความร้อน: ปั๊มความร้อนและระบบประหยัดพลังงาน: GK Informtech

ประเภทของการออกแบบปั๊มความร้อน

ประเภทของปั๊มความร้อนมักจะแสดงด้วยวลีที่ระบุสื่อต้นทางและตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน
มีพันธุ์ดังต่อไปนี้:

• ТН "อากาศ - อากาศ";
• ТН "อากาศ - น้ำ";
• TN "ดิน - น้ำ";
• TH "น้ำ - น้ำ".

ตัวเลือกแรกคือระบบแยกธรรมดาที่ทำงานในโหมดทำความร้อน เครื่องระเหยติดตั้งอยู่กลางแจ้งและติดตั้งหน่วยที่มีคอนเดนเซอร์ภายในบ้าน พัดลมเป่าหลังเนื่องจากมีมวลอากาศอุ่นเข้ามาในห้อง

หากระบบดังกล่าวมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษพร้อมหัวฉีด HP ประเภท "อากาศ - น้ำ" จะได้รับ เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

เครื่องระเหย HP ของประเภท "อากาศสู่อากาศ" หรือ "อากาศสู่น้ำ" ไม่สามารถวางไว้กลางแจ้ง แต่อยู่ในท่อระบายอากาศเสีย (ต้องบังคับ) ในกรณีนี้ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนจะเพิ่มขึ้นหลายครั้ง

ปั๊มความร้อนประเภท "น้ำสู่น้ำ" และ "ดินสู่น้ำ" ใช้สิ่งที่เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกหรือเรียกอีกอย่างว่าตัวสะสมเพื่อดึงความร้อนออกมา

แผนผังของปั๊มความร้อน

นี่คือท่อวนยาวซึ่งโดยปกติจะเป็นพลาสติกซึ่งตัวกลางที่เป็นของเหลวจะไหลเวียนรอบเครื่องระเหย ปั๊มความร้อนทั้งสองประเภทเป็นตัวแทนของอุปกรณ์เดียวกัน: ในกรณีหนึ่งตัวสะสมจะถูกแช่อยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำพื้นผิวและในที่สอง - ลงในพื้น คอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนดังกล่าวตั้งอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

การเชื่อมต่อปั๊มความร้อนตามโครงการ "น้ำ - น้ำ" นั้นใช้แรงงานน้อยกว่า "ดิน - น้ำ" มากเนื่องจากไม่จำเป็นต้องขุดคันดิน ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำวางท่อในรูปแบบของเกลียว แน่นอนสำหรับโครงการนี้มีเพียงอ่างเก็บน้ำเท่านั้นที่เหมาะสมที่จะไม่แข็งตัวถึงด้านล่างในฤดูหนาว

การจำแนกประเภทของปั๊มความร้อนตามลักษณะของสื่อ

การจำแนกประเภทของปั๊มความร้อนค่อนข้างมาก อุปกรณ์แบ่งตามประเภทของของเหลวที่ใช้งานหลักการของการเปลี่ยนสถานะทางกายภาพการใช้อุปกรณ์แปลงลักษณะของตัวพาพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงาน เมื่อพิจารณาว่ามีโมเดลในตลาดที่มีเกณฑ์การจำแนกประเภทต่างๆกันจึงเห็นได้ชัดว่ามันค่อนข้างยากที่จะแสดงรายการทุกอย่าง อย่างไรก็ตามคุณสามารถพิจารณาหลักการพื้นฐานของการแบ่งกลุ่ม

การติดตั้งการออกแบบและลักษณะสุดท้ายของปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของแหล่งความร้อนและตัวกลางของผู้รับ ปัจจุบันมีโซลูชั่นด้านวิศวกรรมหลายประเภท

อากาศสู่อากาศ

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศเป็นอุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุด มีขนาดกะทัดรัดและเรียบง่ายเพียงพอ เครื่องปรับอากาศในครัวเรือนที่มีโหมดทำความร้อนทำงานโดยใช้กลไกประเภทนี้ หลักการทำงานนั้นง่ายมาก:

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศและขจัดความร้อน
• หลังจากการบีบอัดของฟรีออนที่เข้ามาในหม้อน้ำอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
• พัดลมภายในห้องเป่าที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทำให้ห้องร้อนขึ้น

การดึงพลังงานจากสิ่งแวดล้อมไม่จำเป็นต้องดำเนินการโดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก เพื่อจุดประสงค์นี้อากาศสามารถเป่าเข้าไปในหน่วยที่ตั้งอยู่ในห้องได้ นี่คือวิธีการทำงานของระบบช่องสัญญาณบางระบบ

หากฟรีออนถูกบีบอัดและขยายตัวในเครื่องปรับอากาศระบบจะใช้อากาศธรรมดาในปั๊มความร้อนแบบน้ำวน กลไกการทำงานมีความคล้ายคลึงกัน: ก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายในก๊าซจะถูกบีบอัดและเมื่อปล่อยพลังงานออกมามันจะถูกเป่าเข้าไปในห้องสกัดความร้อนด้วยการไหลที่รุนแรง

ปั๊มความร้อนกระแสน้ำวนคือการติดตั้งขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่ซึ่งจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงเท่านั้น ดังนั้นระบบดังกล่าวจึงถูกติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรมพวกเขาใช้ก๊าซไอเสียจากเตาเผาหรืออากาศร้อนของระบบปรับอากาศหลักเป็นแหล่งความร้อน

น้ำ - น้ำ

ปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำทำงานบนหลักการเดียวกับการติดตั้งอื่น ๆ เฉพาะสื่อส่งเท่านั้นที่แตกต่างกัน อุปกรณ์นี้ติดตั้งหัววัดใต้น้ำเพื่อที่จะไปยังขอบฟ้าของน้ำใต้ดินด้วยอุณหภูมิที่เป็นบวกแม้ในฤดูหนาวที่รุนแรง

ระบบปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำอาจมีขนาดแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการความร้อน ตัวอย่างเช่นเริ่มต้นจากหลาย ๆ หลุมที่เจาะรอบ ๆ บ้านส่วนตัวลงท้ายด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในพื้นที่ขนาดใหญ่ซึ่งอยู่ในชั้นน้ำแข็งโดยตรงซึ่งจะถูกวางในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้างของอาคาร

ปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำโดดเด่นด้วยผลผลิตที่สูงขึ้นและกำลังขับที่มีประสิทธิภาพ... เหตุผลคือความจุความร้อนที่เพิ่มขึ้นของของเหลว ชั้นน้ำที่หัววัดหรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนตั้งอยู่จะปล่อยพลังงานออกมาอย่างรวดเร็วและเนื่องจากมีปริมาณมากจึงลดคุณสมบัติลงเล็กน้อยส่งผลให้การทำงานของระบบมีเสถียรภาพ นอกจากนี้อุปกรณ์น้ำ - น้ำยังโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

คำแนะนำ! ภายใต้เงื่อนไขบางประการวงจรน้ำ - น้ำสามารถทำได้โดยไม่มีโหนดกลางในรูปแบบของถังเก็บสำหรับเครือข่ายความร้อน การประเมินสภาพภูมิอากาศที่มีอยู่อย่างถูกต้องและการเลือกกำลังของการติดตั้งเครื่องทำน้ำอุ่นพร้อมปั๊มความร้อนได้รับการติดตั้งในบ้านและมีการจัดระบบทำความร้อนใต้พื้นที่มีประสิทธิภาพ

น้ำ - อากาศอากาศน้ำ

ระบบรวมต้องเลือกด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ ในขณะเดียวกันสภาพภูมิอากาศที่มีอยู่จะได้รับการประเมินอย่างรอบคอบ ตัวอย่างเช่นวงจรปั๊มความร้อนจากน้ำสู่อากาศมีประสิทธิภาพในการทำความร้อนที่ดีในพื้นที่ที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรง ระบบน้ำอากาศร่วมกับพื้นอุ่นและหม้อไอน้ำที่เก็บความร้อนทุติยภูมิสามารถแสดงการประหยัดสูงสุดในพื้นที่ที่อุณหภูมิของอากาศแทบจะไม่ลดลงต่ำกว่า -5 ... -10 องศา

ละลาย (น้ำเกลือ) - น้ำ

ปั๊มความร้อนประเภทนี้เป็นสากลชนิดหนึ่ง สามารถใช้ได้ทุกที่อย่างแท้จริง ตัวบ่งชี้ของเอาต์พุตความร้อนที่มีประโยชน์คงที่และคงที่ หลักการทำงานของอุปกรณ์น้ำเกลือขึ้นอยู่กับการสกัดความร้อนก่อนอื่นจากดินซึ่งมีค่าความชื้นปกติหรือมีน้ำขัง

ระบบติดตั้งง่าย: ในการวางเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกก็เพียงพอที่จะฝังไว้ในระดับความลึกที่กำหนด นอกจากนี้คุณยังสามารถเลือกหนึ่งในตัวเลือกสำหรับอุปกรณ์ที่มีของเหลวทำงานที่เป็นก๊าซหรือของเหลวได้

การคำนวณปั๊มความร้อนของระดับน้ำเกลือทำตามระดับความต้องการพลังงานสำหรับการทำความร้อน มีวิธีการมากมายสำหรับการกำหนดปริมาณ คุณสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำที่สุดโดยคำนึงถึงวัสดุของผนังบ้านการออกแบบหน้าต่างลักษณะของดินอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักและอื่น ๆ อีกมากมาย

ผู้ผลิตระบบน้ำเกลือเสนอทางเลือกต่างๆสำหรับรุ่นที่ใช้พลังงานของหน่วยแปลงการออกแบบและขนาดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกและพารามิเตอร์ของวงจรเอาท์พุต ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมตามรายการข้อกำหนดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ถึงเวลาศึกษาประสบการณ์ในต่างประเทศอย่างจริงจัง

ปัจจุบันเกือบทุกคนรู้จักปั๊มความร้อนที่สามารถดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเพื่อทำความร้อนในอาคารได้และหากไม่นานมานี้ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้ามักจะถามคำถามที่งุนงงว่า“ เป็นไปได้อย่างไร” คำถาม“ มันถูกต้องได้อย่างไร? ?”

คำตอบสำหรับคำถามนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายที่เกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อพยายามออกแบบระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนขอแนะนำให้หันไปหาประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญในประเทศเหล่านั้นที่มีการใช้ปั๊มความร้อนบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินเป็นเวลานาน

การเยี่ยมชม * นิทรรศการอเมริกัน AHR EXPO-2008 ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินไม่ได้ให้ผลลัพธ์โดยตรงในทิศทางนี้ แต่มีการจำหน่ายหนังสือในนิทรรศการ ASHRAE ยืนบทบัญญัติบางประการซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งพิมพ์นี้

ควรจะพูดได้ทันทีว่าการถ่ายโอนวิธีการแบบอเมริกันไปสู่ดินในประเทศไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับชาวอเมริกันสิ่งต่าง ๆ ไม่เหมือนกับในยุโรป มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่วัดเวลาในหน่วยเดียวกับที่เราทำ หน่วยการวัดอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นของอเมริกาหรือค่อนข้างอังกฤษ ชาวอเมริกันโชคไม่ดีอย่างยิ่งกับฟลักซ์ความร้อนซึ่งสามารถวัดได้ทั้งในหน่วยความร้อนของอังกฤษอ้างถึงหน่วยเวลาและในเครื่องทำความเย็นจำนวนมากซึ่งอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นในอเมริกา

อย่างไรก็ตามปัญหาหลักไม่ใช่ความไม่สะดวกทางเทคนิคในการคำนวณใหม่ของหน่วยการวัดที่นำมาใช้ในสหรัฐอเมริกาซึ่งเราสามารถคุ้นเคยกับมันได้เมื่อเวลาผ่านไป แต่ไม่มีในหนังสือที่กล่าวถึงพื้นฐานวิธีการที่ชัดเจนสำหรับการสร้างการคำนวณ อัลกอริทึม มีการให้พื้นที่มากเกินไปสำหรับวิธีการคำนวณประจำและวิธีการคำนวณที่รู้จักกันดีในขณะที่ข้อกำหนดที่สำคัญบางประการยังไม่เปิดเผยอย่างสมบูรณ์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องทางกายภาพดังกล่าวสำหรับการคำนวณตัวแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินในแนวตั้งเช่นอุณหภูมิของของเหลวที่หมุนเวียนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและปัจจัยการแปลงของปั๊มความร้อนไม่สามารถตั้งค่าได้โดยพลการและก่อนที่จะดำเนินการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับความร้อนที่ไม่คงที่ การถ่ายโอนในพื้นดินจำเป็นต้องกำหนดความสัมพันธ์ที่เชื่อมต่อพารามิเตอร์เหล่านี้

เกณฑ์ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนคือค่าสัมประสิทธิ์การแปลงαซึ่งค่านี้กำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานความร้อนต่อกำลังของไดรฟ์ไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์ ค่านี้เป็นฟังก์ชันของจุดเดือด tu ในเครื่องระเหยและ tk ของการควบแน่นและในความสัมพันธ์กับปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำเราสามารถพูดถึงอุณหภูมิของเหลวที่ทางออกจากเครื่องระเหย t2I และที่เต้าเสียบจาก คอนเดนเซอร์ t2K:

เหรอ? =? (t2И, t2K) (หนึ่ง)

การวิเคราะห์ลักษณะแคตตาล็อกของเครื่องทำความเย็นแบบอนุกรมและปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำทำให้สามารถแสดงฟังก์ชันนี้ในรูปแบบของแผนภาพได้ (รูปที่ 1)

การใช้แผนภาพทำให้ง่ายต่อการกำหนดพารามิเตอร์ของปั๊มความร้อนในขั้นตอนเริ่มต้นของการออกแบบ ตัวอย่างเช่นเห็นได้ชัดว่าหากระบบทำความร้อนที่เชื่อมต่อกับปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดหาสื่อความร้อนที่มีอุณหภูมิการไหล 50 ° C ปัจจัยการแปลงสูงสุดที่เป็นไปได้ของปั๊มความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 3.5 ในเวลาเดียวกันอุณหภูมิของไกลคอลที่ทางออกของเครื่องระเหยไม่ควรต่ำกว่า + 3 °Сซึ่งหมายความว่าจะต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินที่มีราคาแพง

ในขณะเดียวกันถ้าบ้านได้รับความร้อนด้วยพื้นอุ่นผู้ให้บริการความร้อนที่มีอุณหภูมิ 35 ° C จะเข้าสู่ระบบทำความร้อนจากคอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อน ในกรณีนี้ปั๊มความร้อนจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นตัวอย่างเช่นด้วยปัจจัยการแปลง 4.3 หากอุณหภูมิของไกลคอลที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหยอยู่ที่ประมาณ –2 ° C

เมื่อใช้สเปรดชีต Excel คุณสามารถแสดงฟังก์ชัน (1) เป็นสมการได้:

เหรอ? = 0.1729 • (41.5 + t2I - 0.015t2I • t2K - 0.437 • t2K (2)

หากปัจจัยการแปลงที่ต้องการและค่าที่กำหนดของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอุณหภูมิของของเหลวที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหยจากนั้นจึงสามารถแสดงสมการ (2) ได้ เช่น:

(3)

คุณสามารถเลือกอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนได้ตามค่าที่กำหนดของค่าสัมประสิทธิ์การแปลงของปั๊มความร้อนและอุณหภูมิของของเหลวที่ทางออกของเครื่องระเหยโดยใช้สูตร:

(4)

ในสูตร (2) ... (4) อุณหภูมิจะแสดงเป็นองศาเซลเซียส

เมื่อระบุการพึ่งพาเหล่านี้แล้วเราสามารถไปที่ประสบการณ์ของชาวอเมริกันได้โดยตรง

วิธีการคำนวณปั๊มความร้อน

แน่นอนกระบวนการในการเลือกและคำนวณปั๊มความร้อนเป็นการดำเนินการที่ซับซ้อนมากในทางเทคนิคและขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของวัตถุ แต่สามารถลดขั้นตอนต่อไปนี้ได้โดยประมาณ:

การสูญเสียความร้อนผ่านเปลือกอาคาร (ผนังเพดานหน้าต่างประตู) จะถูกกำหนด สามารถทำได้โดยใช้อัตราส่วนต่อไปนี้:

Qok = S * (tvn - tnar) * (1 + Σβ) * n / Rt (W) โดยที่

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก (°С);

tvn - อุณหภูมิอากาศภายใน (°С);

S คือพื้นที่ทั้งหมดของโครงสร้างที่ปิดล้อมทั้งหมด (m2)

n - ค่าสัมประสิทธิ์บ่งชี้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อลักษณะของวัตถุ สำหรับห้องที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอกโดยตรงผ่านเพดาน n = 1; สำหรับวัตถุที่มีพื้นห้องใต้หลังคา n = 0.9; ถ้าวัตถุอยู่เหนือชั้นใต้ดิน n = 0.75;

βคือค่าสัมประสิทธิ์ของการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างและตำแหน่งทางภูมิศาสตร์βอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.27

RT - ความต้านทานความร้อนถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

Rt = 1 / αint + Σ (δі / λі) + 1 / αout (m2 * °С / W) โดยที่:

δі / λіเป็นตัวบ่งชี้ที่คำนวณได้ของการนำความร้อนของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง

αoutคือค่าสัมประสิทธิ์การกระจายความร้อนของพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างปิดล้อม (W / m2 * оС)

αin - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับความร้อนของพื้นผิวภายในของโครงสร้างปิดล้อม (W / m2 * оС);

- การสูญเสียความร้อนทั้งหมดของโครงสร้างคำนวณโดยสูตร:

Qt.pot = Qok + Qi - Qbp โดยที่:

Qi - การใช้พลังงานเพื่อให้อากาศร้อนเข้าสู่ห้องผ่านการรั่วไหลตามธรรมชาติ

Qbp ​​- การปลดปล่อยความร้อนเนื่องจากการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนและกิจกรรมของมนุษย์

2. จากข้อมูลที่ได้รับการคำนวณการใช้พลังงานความร้อนต่อปีสำหรับแต่ละวัตถุ:

Qyear = 24 * 0.63 * Qt. หม้อ. * ((d * (tvn - tout.) / (tvn - tout.)) (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี) โดยที่:

tвн - อุณหภูมิอากาศภายในอาคารที่แนะนำ

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก

tout.av - ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของอุณหภูมิอากาศภายนอกสำหรับฤดูร้อนทั้งหมด

d คือจำนวนวันของระยะเวลาการทำความร้อน

3. เพื่อการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์คุณจะต้องคำนวณระดับพลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับน้ำร้อน:

Qgv = V * 17 (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี)

V คือปริมาตรของการให้ความร้อนต่อวันของน้ำสูงถึง 50 °С

จากนั้นการใช้พลังงานความร้อนทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Q = Qgv + Qyear (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี)

เมื่อคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับจะไม่ยากที่จะเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน ยิ่งไปกว่านั้นกำลังที่คำนวณได้จะถูกกำหนดเป็น Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

1.1 เป็นปัจจัยการแก้ไขที่บ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มภาระของปั๊มความร้อนในช่วงอุณหภูมิวิกฤต

หลังจากคำนวณปั๊มความร้อนแล้วคุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดที่สามารถให้พารามิเตอร์ microclimate ที่ต้องการในห้องที่มีลักษณะทางเทคนิคใด ๆ และด้วยความเป็นไปได้ในการรวมระบบนี้กับเครื่องปรับอากาศพื้นอุ่นสามารถสังเกตได้ไม่เพียง แต่สำหรับการใช้งานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนด้านความสวยงาม

วิธีทำปั๊มความร้อน DIY

ค่าใช้จ่ายของปั๊มความร้อนค่อนข้างสูงแม้ว่าคุณจะไม่ได้คำนึงถึงการชำระเงินสำหรับบริการของผู้เชี่ยวชาญที่จะติดตั้งก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่มี ความสามารถทางการเงินที่เพียงพอเพื่อชำระค่าติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวทันที ในเรื่องนี้หลายคนเริ่มถามคำถามเป็นไปได้ไหมที่จะทำปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ? เป็นไปได้มากทีเดียว นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานคุณสามารถใช้ชิ้นส่วนอะไหล่ที่ไม่ใช่ของใหม่ แต่ใช้แล้ว
ดังนั้นหากคุณตัดสินใจที่จะสร้างปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองก่อนเริ่มงานคุณต้อง:

• ตรวจสอบสภาพของสายไฟในบ้านของคุณ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามิเตอร์ไฟฟ้ากำลังทำงานและตรวจสอบว่ากำลังของอุปกรณ์นี้อย่างน้อย 40 แอมแปร์

ขั้นตอนแรกคือการ ซื้อคอมเพรสเซอร์... คุณสามารถซื้อได้ใน บริษัท เฉพาะทางหรือติดต่อร้านซ่อมอุปกรณ์ทำความเย็น คุณสามารถซื้อคอมเพรสเซอร์จากเครื่องปรับอากาศได้ที่นั่น ค่อนข้างเหมาะสำหรับการสร้างปั๊มความร้อน ถัดไปจะต้องยึดกับผนังโดยใช้วงเล็บ L-300

ตอนนี้คุณสามารถดำเนินการต่อในขั้นตอนต่อไป - การผลิตตัวเก็บประจุ ในการทำเช่นนี้คุณต้องหาถังสแตนเลสสำหรับใส่น้ำที่มีปริมาตรมากถึง 120 ลิตร มันถูกตัดครึ่งและติดตั้งขดลวดไว้ข้างใน ทำเองได้โดยใช้ท่อทองแดงจากตู้เย็น หรือคุณสามารถสร้างจากท่อทองแดงขนาดเล็ก

เพื่อไม่ให้เกิดปัญหากับการผลิตขดลวดจำเป็นต้องใช้ถังแก๊สธรรมดาและ ลมลวดทองแดงรอบ ๆ... ในระหว่างการทำงานนี้จำเป็นต้องใส่ใจกับระยะห่างระหว่างรอบซึ่งควรจะเท่ากัน ในการยึดท่อในตำแหน่งนี้คุณควรใช้มุมอลูมิเนียมเจาะรูซึ่งใช้เพื่อป้องกันมุมของผงสำหรับอุดรู การใช้ขดลวดควรวางตำแหน่งท่อเพื่อให้ขดลวดอยู่ตรงข้ามกับรูที่มุม สิ่งนี้จะช่วยให้แน่ใจว่ามีระยะห่างเท่ากันและนอกจากนี้โครงสร้างจะค่อนข้างแข็งแรง

เมื่อติดตั้งขดลวดทั้งสองส่วนของถังที่เตรียมไว้จะเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อม ในกรณีนี้ต้องใช้ความระมัดระวังในการเชื่อมการเชื่อมต่อแบบเกลียว

ในการสร้างเครื่องระเหยคุณสามารถใช้ภาชนะบรรจุน้ำพลาสติกที่มีปริมาตรรวม 60 - 80 ลิตร ขดลวดติดตั้งจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง¾ " ท่อน้ำธรรมดาสามารถใช้ในการส่งและระบายน้ำได้

บนผนังโดยใช้ตัวยึด L ตามขนาดที่ต้องการ ซ่อมเครื่องระเหย.

เมื่องานทั้งหมดเสร็จสิ้นสิ่งที่เหลืออยู่คือการเชิญผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องทำความเย็น เขาจะประกอบระบบเชื่อมท่อทองแดงและปั๊มในฟรีออน

ประเภทปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักตามแหล่งที่มาของพลังงานคุณภาพต่ำ:

• แอร์.
• รองพื้น.
• น้ำ - แหล่งที่มาอาจเป็นแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน

สำหรับระบบทำน้ำร้อนซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ปั๊มความร้อนประเภทต่อไปนี้:

อากาศสู่น้ำคือปั๊มความร้อนชนิดอากาศที่ให้ความร้อนแก่อาคารโดยการดึงอากาศจากภายนอกผ่านหน่วยภายนอก มันทำงานบนหลักการของเครื่องปรับอากาศในทางกลับกันเท่านั้นที่จะเปลี่ยนพลังงานอากาศเป็นความร้อน ปั๊มความร้อนดังกล่าวไม่ต้องการค่าใช้จ่ายในการติดตั้งมากไม่จำเป็นต้องจัดสรรที่ดินสำหรับมันและยิ่งไปกว่านั้นต้องเจาะบ่อ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ (-25 ° C) จะลดลงและจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานความร้อนเพิ่มเติม

อุปกรณ์ "น้ำใต้ดิน" หมายถึงความร้อนใต้พิภพและสร้างความร้อนจากพื้นดินโดยใช้ตัวสะสมซึ่งวางไว้ที่ระดับความลึกต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของพื้นดิน นอกจากนี้ยังมีการพึ่งพาพื้นที่ของไซต์และภูมิทัศน์หากตัวเก็บรวบรวมอยู่ในแนวนอน สำหรับตำแหน่งแนวตั้งคุณจะต้องเจาะบ่อ

มีการติดตั้ง "น้ำสู่น้ำ" ในบริเวณที่มีแหล่งน้ำหรือน้ำใต้ดินอยู่ใกล้ ๆ ในกรณีแรกอ่างเก็บน้ำจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำในครั้งที่สองจะมีการเจาะหลุมหรือหลาย ๆ หลุมหากพื้นที่ของไซต์อนุญาตบางครั้งความลึกของน้ำใต้ดินลึกเกินไปดังนั้นค่าใช้จ่ายในการติดตั้งปั๊มความร้อนดังกล่าวอาจสูงมาก

ปั๊มความร้อนแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองหากอาคารอยู่ไกลจากอ่างเก็บน้ำหรือน้ำใต้ดินลึกเกินไปน้ำสู่น้ำจะไม่ทำงาน "อากาศ - น้ำ" จะเกี่ยวข้องเฉพาะในพื้นที่ที่ค่อนข้างอบอุ่นซึ่งอุณหภูมิของอากาศในฤดูหนาวจะไม่ต่ำกว่า -25 ° C

ติดตั้งปั๊มความร้อน DIY

เมื่อส่วนหลักของระบบพร้อมแล้วก็ยังคงเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อรับและกระจายความร้อน งานนี้ทำเองได้ เรื่องนี้ไม่ยาก กระบวนการติดตั้งอุปกรณ์รับความร้อนอาจแตกต่างกันและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทของปั๊มที่จะใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อน

ปั๊มน้ำบาดาลแนวตั้ง

ที่นี่จะต้องมีค่าใช้จ่ายบางอย่างเช่นกันเนื่องจากเมื่อติดตั้งปั๊มดังกล่าวคุณไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้แท่นขุดเจาะ งานทั้งหมดเริ่มต้นด้วยการสร้างบ่อน้ำความลึกที่ควรจะเป็น 50-150 เมตร... ถัดไปหัววัดความร้อนใต้พิภพจะลดลงหลังจากนั้นจะเชื่อมต่อกับปั๊ม

ปั๊มแนวนอนชนิดน้ำดิน

เมื่อติดตั้งปั๊มดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ท่อร่วมที่เกิดจากระบบท่อ ควรอยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งของดิน ความแม่นยำและความลึกของตำแหน่งตัวสะสมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเขตภูมิอากาศ ขั้นแรกให้เอาชั้นดินออก จากนั้นวางท่อจากนั้นจะถูกเติมด้วยดิน
คุณสามารถใช้วิธีอื่น - การวางท่อแต่ละท่อ สำหรับน้ำในร่องลึกที่ขุดไว้ล่วงหน้า เมื่อตัดสินใจที่จะใช้มันก่อนอื่นคุณต้องขุดสนามเพลาะซึ่งความลึกควรต่ำกว่าระดับการแช่แข็ง

วิธีการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน

นอกเหนือจากการกำหนดแหล่งพลังงานที่เหมาะสมแล้วยังจำเป็นต้องคำนวณกำลังปั๊มความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อน ขึ้นอยู่กับปริมาณการสูญเสียความร้อนในอาคาร ลองคำนวณพลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ

สำหรับสิ่งนี้เราใช้สูตร Q = k * V * ∆T โดยที่

• Q คือการสูญเสียความร้อน (กิโลแคลอรี / ชั่วโมง) 1 กิโลวัตต์ - ชั่วโมง = 860 กิโลแคลอรี / ชั่วโมง;
• V คือปริมาตรของบ้านในหน่วย m3 (พื้นที่คูณด้วยความสูงของเพดาน)
• ∆Т คืออัตราส่วนของอุณหภูมิต่ำสุดภายนอกและภายในสถานที่ในช่วงที่หนาวที่สุดของปี°С ลบด้านนอกออกจากด้านในtº;
• k คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั่วไปของอาคาร สำหรับอาคารก่ออิฐที่มีการก่ออิฐสองชั้น k = 1; สำหรับอาคารที่มีฉนวนอย่างดี k = 0.6

ดังนั้นการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนบ้านอิฐ 100 ตารางเมตรและเพดานสูง 2.5 เมตรโดยมีความแตกต่างระหว่าง-30ºภายนอกถึง + 20ºภายในจะเป็นดังนี้:

Q = (100x2.5) x (20- (-30)) x 1 = 12500 กิโลแคลอรี / ชั่วโมง

12500/860 = 14.53 กิโลวัตต์ นั่นคือสำหรับบ้านอิฐมาตรฐานที่มีพื้นที่ 100 ม. จะต้องใช้อุปกรณ์ 14 กิโลวัตต์

ผู้บริโภคยอมรับตัวเลือกประเภทและกำลังของปั๊มความร้อนตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ (ความใกล้เคียงของแหล่งน้ำการปรากฏตัวของน้ำใต้ดินพื้นที่ว่างสำหรับนักสะสม)
• คุณสมบัติของสภาพอากาศ (อุณหภูมิ);
• ประเภทและปริมาตรภายในของห้อง
• โอกาสทางการเงิน

เมื่อพิจารณาจากทุกแง่มุมข้างต้นแล้วคุณจะสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ดีที่สุดได้ สำหรับการเลือกปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพและถูกต้องควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญจะดีกว่าพวกเขาจะสามารถคำนวณรายละเอียดเพิ่มเติมและให้ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการติดตั้งอุปกรณ์

เป็นเวลานานและประสบความสำเร็จอย่างมากปั๊มความร้อนถูกนำมาใช้ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศในประเทศและอุตสาหกรรม

ปัจจุบันอุปกรณ์เหล่านี้เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อทำหน้าที่ในลักษณะตรงกันข้าม - ให้ความร้อนแก่ที่อยู่อาศัยในช่วงอากาศหนาวเย็น

มาดูกันว่าปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนบ้านส่วนตัวอย่างไรและสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อคำนวณส่วนประกอบทั้งหมดได้อย่างถูกต้อง

ปั๊มความร้อนคืออะไรขอบเขตของมัน

คำจำกัดความทางเทคนิคของปั๊มความร้อนคืออุปกรณ์สำหรับถ่ายโอนพลังงานจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน ช่างคนนี้ไม่ยากที่จะแสดงให้เห็น ลองนึกภาพถังน้ำเย็นและน้ำร้อนหนึ่งแก้ว ใช้พลังงานในปริมาณเท่ากันเพื่อให้ความร้อนจากเครื่องหมายความร้อน อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันนั้นแตกต่างกัน หากในเวลาเดียวกันลดอุณหภูมิของถังน้ำลง 1 องศาพลังงานความร้อนที่ได้รับจะทำให้ของเหลวในแก้วเกือบเดือด

ตามกลศาสตร์นี้ปั๊มความร้อนทำงานซึ่งคุณสามารถให้ความร้อนในสระว่ายน้ำหรือให้ความร้อนอย่างสมบูรณ์สำหรับบ้านในชนบท การติดตั้งจะถ่ายเทความร้อนจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งโดยทั่วไปจากภายนอกห้องไปยังภายใน มีแอปพลิเคชันมากมายสำหรับเทคนิคนี้

1. ด้วยพิกัดกำลังของปั๊มความร้อนการทำความร้อนในบ้านจึงมีราคาไม่แพงและมีประสิทธิภาพ
2. เป็นเรื่องง่ายที่จะทำ DHW ด้วยปั๊มความร้อนโดยใช้หม้อไอน้ำที่ให้ความร้อนซ้ำ
3. ด้วยความพยายามและการออกแบบที่เหมาะสมจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างระบบทำความร้อนอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนโดยแผงโซลาร์เซลล์
4. โมเดลปั๊มความร้อนส่วนใหญ่เป็นตัวเลือกที่ยอมรับได้สำหรับการทำความร้อนใต้พื้นที่ใช้เป็นวงจรทำความร้อน

ในการเลือกและซื้อระบบที่เหมาะสมก่อนอื่นคุณต้องตั้งค่าภารกิจให้ถูกต้อง และหลังจากนั้นให้นำข้อกำหนดด้านกำลังไฟและประเมินความสามารถในการยอมรับของหม้อไอน้ำความร้อนแต่ละประเภทเพื่อตอบสนองความต้องการทั้งหมด

ตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อน

เราจะเลือกปั๊มความร้อนสำหรับระบบทำความร้อนของบ้านชั้นเดียวที่มีพื้นที่รวม 70 ตร.ม. ม. มีความสูงเพดานมาตรฐาน (2.5 ม.) สถาปัตยกรรมที่มีเหตุผลและฉนวนกันความร้อนของโครงสร้างปิดล้อมที่ตรงตามข้อกำหนดของรหัสอาคารสมัยใหม่ เพื่อให้ความร้อนในไตรมาสที่ 1 m ของวัตถุดังกล่าวตามมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้ความร้อน 100 W ดังนั้นเพื่อให้บ้านทั้งหลังร้อนขึ้นคุณจะต้อง:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 กิโลวัตต์ของพลังงานความร้อน

เราเลือกปั๊มความร้อนของแบรนด์ "TeploDarom" (รุ่น L-024-WLC) ที่มีกำลังความร้อน W = 7.7 กิโลวัตต์ คอมเพรสเซอร์ของเครื่องใช้ไฟฟ้า N = 2.5 กิโลวัตต์

การคำนวณอ่างเก็บน้ำ

ดินบนไซต์ที่จัดสรรสำหรับการก่อสร้างตัวเก็บรวบรวมคือดินเหนียวระดับน้ำใต้ดินสูง (เราใช้ค่าความร้อน p = 35 W / m)

กำลังสะสมถูกกำหนดโดยสูตร:

Qk = W - N = 7.7 - 2.5 = 5.2 กิโลวัตต์

L = 5200/35 = 148.5 ม. (โดยประมาณ)

จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันไม่มีเหตุผลที่จะวางวงจรที่มีความยาวมากกว่า 100 เมตรเนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกที่สูงเกินไปเราจึงยอมรับสิ่งต่อไปนี้: ท่อร่วมปั๊มความร้อนจะประกอบด้วยสองวงจร - ยาว 100 ม. และ 50 ม.

พื้นที่ของไซต์ที่จะต้องได้รับการจัดสรรสำหรับตัวรวบรวมจะถูกกำหนดโดยสูตร:

S = ยาว x ก

โดยที่ A คือขั้นตอนระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของรูปร่าง ยอมรับ: A = 0.8 ม.

จากนั้น S = 150 x 0.8 = 120 ตร.ม. ม.

ประสิทธิภาพและ COP

แสดงให้เห็นชัดเจนว่า¾ของพลังงานที่เราได้รับจากแหล่งที่มาที่ไม่เสียค่าใช้จ่าย (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

ก่อนอื่นให้กำหนดในเงื่อนไข:

• ประสิทธิภาพ - สัมประสิทธิ์ของประสิทธิภาพเช่น ปริมาณพลังงานที่มีประโยชน์จะได้รับเป็นเปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ใช้ในการทำงานของระบบ
• COP - ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ

ตัวบ่งชี้เช่นประสิทธิภาพมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการโฆษณา: "ประสิทธิภาพของปั๊มของเราคือ 500%!" ดูเหมือนว่าพวกเขาพูดความจริง - สำหรับพลังงานที่ใช้ไป 1 กิโลวัตต์ (สำหรับการทำงานเต็มรูปแบบของระบบและหน่วยทั้งหมด) พวกเขาผลิตพลังงานความร้อนได้ 5 กิโลวัตต์

อย่างไรก็ตามโปรดจำไว้ว่าประสิทธิภาพต้องไม่สูงกว่า 100% (ตัวบ่งชี้นี้คำนวณสำหรับระบบปิด) ดังนั้นจึงควรใช้ตัวบ่งชี้ COP (ใช้สำหรับการคำนวณระบบเปิด) ซึ่งจะแสดงปัจจัยการแปลงของพลังงานที่ใช้แล้วให้เป็น พลังงานที่มีประโยชน์

โดยปกติแล้ว COP จะวัดเป็นตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 7 ยิ่งจำนวนสูงปั๊มความร้อนก็จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในตัวอย่างด้านบน (ที่ประสิทธิภาพ 500%) COP คือ 5

ปั๊มความร้อนคืนทุน

เมื่อพูดถึงระยะเวลาที่คน ๆ หนึ่งจะคืนเงินที่ลงทุนไปในบางสิ่งนั่นหมายถึงผลกำไรของการลงทุนนั้นเอง ในด้านการทำความร้อนทุกอย่างค่อนข้างยากเนื่องจากเราจัดหาความสะดวกสบายและความร้อนให้ตัวเองและระบบทั้งหมดมีราคาแพง แต่ในกรณีนี้คุณสามารถมองหาตัวเลือกดังกล่าวที่จะคืนเงินที่ใช้ไปโดยการลดต้นทุนระหว่างการใช้งาน และเมื่อคุณเริ่มมองหาโซลูชันที่เหมาะสมคุณจะเปรียบเทียบทุกอย่างเช่นหม้อต้มแก๊สปั๊มความร้อนหรือหม้อต้มไฟฟ้า เราจะวิเคราะห์ว่าระบบใดจะจ่ายออกเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แนวคิดของการคืนทุนในกรณีนี้การแนะนำปั๊มความร้อนเพื่อปรับปรุงระบบจ่ายความร้อนที่มีอยู่ให้ทันสมัยโดยสามารถอธิบายได้ดังนี้:

มีระบบหนึ่ง - หม้อต้มก๊าซแต่ละตัวซึ่งให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนแบบอิสระ มีเครื่องปรับอากาศระบบแยกส่วนที่ให้ความเย็นหนึ่งห้อง ติดตั้งระบบแยก 3 ห้องในห้องต่างๆ

และมีเทคโนโลยีขั้นสูงที่ประหยัดกว่านั่นคือปั๊มความร้อนที่จะให้ความร้อน / เย็นบ้านและน้ำร้อนในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ จำเป็นต้องกำหนดว่าต้นทุนรวมของอุปกรณ์และต้นทุนเริ่มต้นเปลี่ยนแปลงไปเท่าใดและยังต้องประมาณว่าค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่อปีของอุปกรณ์ประเภทที่เลือกลดลงเท่าใด และเพื่อกำหนดจำนวนปีที่ประหยัดได้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงกว่าจะจ่ายออกไป ตามหลักการแล้วจะมีการเปรียบเทียบโซลูชันการออกแบบที่นำเสนอหลายรายการและเลือกโซลูชันที่คุ้มค่าที่สุด

เราจะทำการคำนวณและ vyyaski ระยะเวลาคืนทุนของปั๊มความร้อนในยูเครนคืออะไร

ลองพิจารณาตัวอย่างเฉพาะ

• บ้าน 2 ชั้นติดฉนวนกันความร้อนอย่างดีเนื้อที่ 150 ตรว.
• ระบบกระจายความร้อน / ความร้อน: วงจร 1 - ระบบทำความร้อนใต้พื้น, วงจร 2 - หม้อน้ำ (หรือพัดลมคอยล์เย็น)
• มีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซเพื่อให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน (DHW) เช่น 24kW วงจรคู่
• ระบบปรับอากาศจากระบบแยกสำหรับ 3 ห้องของบ้าน

ค่าใช้จ่ายรายปีสำหรับเครื่องทำความร้อนและน้ำร้อน

สูงสุด ความสามารถในการทำความร้อนของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนกิโลวัตต์	19993,59
สูงสุด การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนระหว่างการทำงานเพื่อให้ความร้อนกิโลวัตต์	7283,18

สูงสุด ความสามารถในการทำความร้อนของปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายน้ำร้อนกิโลวัตต์	2133,46
สูงสุด การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานกับแหล่งจ่ายน้ำร้อนกิโลวัตต์	866,12

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของห้องหม้อไอน้ำที่มีหม้อต้มก๊าซ 24 กิโลวัตต์ (หม้อไอน้ำท่อสายไฟถังมิเตอร์การติดตั้ง) อยู่ที่ประมาณ 1,000 ยูโร ระบบปรับอากาศ (ระบบแยกส่วนเดียว) สำหรับบ้านหลังนี้จะมีราคาประมาณ 800 ยูโร รวมกับการจัดวางหม้อไอน้ำงานออกแบบการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท่อส่งก๊าซและงานติดตั้ง - 6100 ยูโร

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของปั๊มความร้อน Mycond พร้อมระบบพัดลมคอยล์เพิ่มเติมงานติดตั้งและการเชื่อมต่อกับไฟคือ 6,650 ยูโร

1. การเติบโตของการลงทุนคือ: K2-K1 = 6650 - 6100 = 550 ยูโร (หรือประมาณ 16500 UAH)
2. การลดต้นทุนการดำเนินงานคือ: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH
3. ระยะเวลาคืนทุน Tocup = 16500 / พ.ศ. 2508 = 0.84 ป.!

ใช้งานง่ายของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้หลากหลายและประหยัดพลังงานที่สุดสำหรับการทำความร้อนในบ้านอพาร์ทเมนต์สำนักงานหรืออาคารพาณิชย์

ระบบควบคุมอัจฉริยะพร้อมการตั้งโปรแกรมรายสัปดาห์หรือรายวันการสลับการตั้งค่าตามฤดูกาลโดยอัตโนมัติการรักษาอุณหภูมิในบ้านโหมดประหยัดการควบคุมหม้อไอน้ำแบบทาสหม้อไอน้ำปั๊มหมุนเวียนการควบคุมอุณหภูมิในวงจรความร้อนสองวงจรเป็นขั้นสูงและขั้นสูงที่สุด อินเวอร์เตอร์ควบคุมการทำงานของคอมเพรสเซอร์พัดลมปั๊มช่วยให้ประหยัดพลังงานสูงสุด

ประโยชน์ของปั๊มความร้อนและความเป็นไปได้ในการติดตั้ง

ตามที่ระบุไว้ในโฆษณาข้อได้เปรียบหลักของปั๊มความร้อนคือประสิทธิภาพในการทำความร้อน ในระดับหนึ่งนี่คือวิธีการทำงาน หากปั๊มความร้อนมีสภาพแวดล้อมการสกัดพลังงานที่ให้อุณหภูมิที่เหมาะสมการติดตั้งจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนจะลดลงประมาณ 70-80% อย่างไรก็ตามมีบางกรณีที่ปั๊มความร้อนอาจเสียเงิน

ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนพิจารณาจากลักษณะทางเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

• พารามิเตอร์ของขีด จำกัด ขอบเขตสำหรับการลดอุณหภูมิโดยของเหลวที่ใช้งานได้
• ความแตกต่างขั้นต่ำของอุณหภูมิของตัวแลกเปลี่ยนภายนอกและสภาพแวดล้อมซึ่งการสกัดด้วยความร้อนมีขนาดเล็กมาก
• ระดับการใช้พลังงานและความร้อนที่มีประโยชน์

ความเป็นไปได้ในการใช้ปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ

1. พื้นที่ที่อุปกรณ์ดังกล่าวไม่แสดงผลลัพธ์ที่ดีคือบริเวณที่มีฤดูหนาวที่หนาวจัดและอุณหภูมิเฉลี่ยรายวันต่ำ ในกรณีนี้ปั๊มความร้อนไม่สามารถระบายความร้อนออกจากสิ่งแวดล้อมได้เพียงพอโดยเข้าใกล้โซนที่มีประสิทธิภาพเป็นศูนย์ ประการแรกสิ่งนี้ใช้กับระบบอากาศสู่อากาศ
2. เมื่อปริมาตรของพื้นที่อุ่นเพิ่มขึ้นพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีของปั๊มความร้อนจะเพิ่มขึ้นเกือบจะทวีคูณ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดใหญ่ขึ้นขนาดและจำนวนของหัววัดแบบจุ่มในน้ำหรือดินก็เพิ่มขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่งค่าใช้จ่ายของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนค่าใช้จ่ายที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งและบำรุงรักษาตลอดจนการจ่ายพลังงานที่สิ้นเปลืองกลายเป็นเพียงการลงทุนที่ไร้เหตุผล มีราคาถูกกว่ามากในการสร้างรูปแบบการทำความร้อนด้วยแก๊สแบบคลาสสิกด้วยหม้อไอน้ำ
3. ยิ่งระบบมีความซับซ้อนมากเท่าไหร่ระบบก็ยิ่งมีราคาแพงและมีปัญหาในการซ่อมแซมในกรณีที่เกิดความเสียหาย นี่เป็นการบวกลบต่อขนาดของพื้นที่ร้อนและลักษณะของเขตภูมิอากาศ

คำแนะนำ! โดยทั่วไปการใช้ปั๊มความร้อนเป็นแหล่งความร้อนเพียงอย่างเดียวสำหรับบ้านสามารถพิจารณาได้ในบางสถานการณ์เท่านั้น ควรใช้ระบบสนับสนุนที่ครอบคลุมเสมอ ที่นี่จำนวนชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ถูก จำกัด ด้วยแหล่งพลังงานที่มีอยู่และความสามารถทางการเงินของเจ้าของเท่านั้น

คลาสสิกคือปั๊มความร้อนและหม้อต้มก๊าซ / เชื้อเพลิงแข็งที่ทำงานร่วมกัน แนวคิดง่ายๆคือผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถูกปล่อยออกมาทางท่อกว้าง เป็นที่ตั้งของตัวแลกเปลี่ยนปั๊มความร้อน มีการติดตั้งถังเก็บและหม้อต้มความร้อนทางอ้อมในระบบทำความร้อนและน้ำร้อน อุปกรณ์ (หม้อไอน้ำและปั๊ม) จะทำงานพร้อมกันเมื่ออุณหภูมิของของเหลวในเครือข่ายการกระจายลดลง การทำงานเป็นคู่พวกเขาใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงเผาไหม้เกือบทั้งหมดโดยแสดงตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับค่าสูงสุด

ระบบที่ปรับให้เข้ากับลักษณะของสภาพแวดล้อมนั้นขึ้นอยู่กับปั๊มความร้อนบล็อกพัดลมปืนความร้อนในทุกระดับ ที่อุณหภูมิอากาศภายนอกสูงเพียงพอ (สูงถึง -5 ... -10 องศาเซลเซียส) ปั๊มความร้อนจะทำงานตามปกติโดยให้กำลังขับที่เพียงพอสำหรับการทำความร้อน คุณลักษณะการออกแบบของระบบคือตำแหน่งของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกในท่อระบายอากาศแยกต่างหาก เมื่ออุณหภูมิภายนอกอาคารลดลงต่ำกว่าเครื่องหมายที่เหมาะสมอากาศที่ให้มาจะถูกทำให้ร้อนด้วยปืนความร้อน (ดีเซลไฟฟ้าหรือแก๊ส)

เป็นที่น่าสังเกตโดยเฉพาะอย่างยิ่ง: แผนการส่วนใหญ่ที่มีไว้สำหรับการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิของอากาศหรือการทำให้พารามิเตอร์การทำงานของปั๊มความร้อนคงที่จะถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์อากาศสู่อากาศและอากาศสู่น้ำ ระบบอื่น ๆ เนื่องจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกที่แยกได้ในพื้นดินหรือในน้ำไม่อนุญาตให้สร้างเงื่อนไขการทำงาน "เรือนกระจก" ดังกล่าว

การทำงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานตามโครงการน้ำใต้ดิน

ตัวเก็บรวบรวมสามารถฝังได้สามวิธี

ตัวเลือกแนวนอน

ท่อวางอยู่ในร่องลึกเหมือนงูที่ความลึกเกินความลึกของการแช่แข็งของดิน (โดยเฉลี่ย - ตั้งแต่ 1 ถึง 1.5 ม.)
นักสะสมดังกล่าวจะต้องมีที่ดินที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่เพียงพอ แต่เจ้าของบ้านทุกคนสามารถสร้างได้ - ไม่จำเป็นต้องมีทักษะใด ๆ นอกเหนือจากความสามารถในการทำงานกับพลั่ว

อย่างไรก็ตามควรคำนึงว่าการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยมือเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างลำบาก

ตัวเลือกแนวตั้ง

ท่อเก็บน้ำในรูปแบบของลูปที่มีรูปร่างของตัวอักษร "U" ถูกแช่อยู่ในบ่อที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. หากจำเป็นสามารถสร้างบ่อดังกล่าวได้หลายบ่อ หลังจากติดตั้งท่อแล้วหลุมจะเต็มไปด้วยปูนซีเมนต์

ข้อได้เปรียบของตัวสะสมแนวตั้งคือจำเป็นต้องมีพื้นที่ขนาดเล็กมากสำหรับการก่อสร้าง อย่างไรก็ตามไม่มีวิธีใดที่จะเจาะหลุมลึกเกิน 20 เมตรด้วยตัวคุณเองคุณจะต้องจ้างทีมช่างเจาะ

ตัวเลือกรวม

ตัวสะสมนี้ถือได้ว่าเป็นแนวนอน แต่ต้องใช้พื้นที่น้อยกว่ามากสำหรับการก่อสร้าง
มีการขุดหลุมกลมบนไซต์ที่มีความลึก 2 ม.

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนวางเป็นเกลียวเพื่อให้วงจรเป็นเหมือนสปริงที่ติดตั้งในแนวตั้ง

เมื่องานติดตั้งเสร็จสิ้นลงหลุมจะเต็ม เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนสามารถทำได้ด้วยมือในปริมาณที่จำเป็นทั้งหมด

ตัวสะสมเต็มไปด้วยสารป้องกันการแข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัวหรือสารละลายเอทิลีนไกลคอล เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนปั๊มพิเศษจะถูกตัดเข้าไปในวงจร เมื่อดูดซับความร้อนของดินสารป้องกันการแข็งตัวจะไปที่เครื่องระเหยซึ่งจะมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างมันกับสารทำความเย็น

ควรระลึกไว้เสมอว่าการดึงความร้อนออกจากดินอย่างไม่ จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวสะสมตั้งอยู่ในแนวตั้งอาจนำไปสู่ผลที่ไม่พึงปรารถนาต่อธรณีวิทยาและนิเวศวิทยาของพื้นที่ ดังนั้นในช่วงฤดูร้อนจึงเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งในการใช้งานปั๊มความร้อนประเภท "ดิน - น้ำ" ในโหมดถอยหลัง - เครื่องปรับอากาศ

ระบบทำความร้อนด้วยแก๊สมีข้อดีหลายประการและหนึ่งในระบบหลักคือก๊าซที่มีต้นทุนต่ำ วิธีติดตั้งเครื่องทำความร้อนในบ้านด้วยแก๊สคุณจะได้รับแจ้งจากรูปแบบการทำความร้อนของบ้านส่วนตัวพร้อมหม้อต้มก๊าซ พิจารณาการออกแบบระบบทำความร้อนและข้อกำหนดในการเปลี่ยน

อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเลือกแผงโซลาร์เซลล์สำหรับทำความร้อนภายในบ้านในหัวข้อนี้

วิธีการคำนวณและเลือกปั๊มความร้อน

การคำนวณและออกแบบปั๊มความร้อน

วิธีคำนวณและเลือกปั๊มความร้อน

ดังที่คุณทราบปั๊มความร้อนใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่เสียค่าใช้จ่าย ได้แก่ ความร้อนระดับต่ำของอากาศดินใต้ดินแหล่งน้ำที่ไม่แช่แข็งแบบเปิดของเสียน้ำเสียและอากาศรวมถึงความร้อนเหลือทิ้งจากองค์กรเทคโนโลยี ในการรวบรวมสิ่งนี้จะมีการใช้ไฟฟ้า แต่อัตราส่วนของปริมาณพลังงานความร้อนที่ได้รับต่อปริมาณไฟฟ้าที่ใช้จะอยู่ที่ประมาณ 3–7 เท่า

หากเราพูดถึงเฉพาะแหล่งที่มาของความร้อนคุณภาพต่ำรอบตัวเราเพื่อจุดประสงค์ในการให้ความร้อนนั่นก็คือ อากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิ –3 ถึง +15 °Сอากาศถูกกำจัดออกจากห้อง (15–25 °С) ดินดาน (4–10 °С) และพื้นดิน (ประมาณ 10 ° C) น้ำทะเลสาบและแม่น้ำ ( 5–10 °С) พื้นผิวดิน (ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง) (3–9 °С) และพื้นดินลึก (มากกว่า 6 ม. - 8 ° C)

การสกัดความร้อนจากสิ่งแวดล้อม (เขตด้านใน)

สารทำความเย็นเหลวจะถูกสูบเข้าไปในเครื่องระเหยที่ความดันต่ำ ระดับความร้อนของอุณหภูมิโดยรอบเครื่องระเหยสูงกว่าจุดเดือดที่สอดคล้องกันของตัวกลางที่ใช้งานได้ (สารทำความเย็นถูกเลือกเพื่อให้สามารถเดือดได้แม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์) เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมินี้ความร้อนจะถูกถ่ายเทสู่สิ่งแวดล้อมไปยังสภาพแวดล้อมการทำงานซึ่งที่อุณหภูมิเหล่านี้จะเดือดและระเหย (กลายเป็นไอน้ำ) ความร้อนที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้นำมาจากแหล่งความร้อนเกรดต่ำที่ระบุไว้ข้างต้น

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งพลังงานหมุนเวียน

หากเลือกอากาศในบรรยากาศหรือระบายอากาศเป็นแหล่งความร้อนจะใช้ปั๊มความร้อนที่ทำงานตามรูปแบบ "อากาศ - น้ำ" ปั๊มสามารถอยู่ในอาคารหรือนอกอาคารโดยมีคอนเดนเซอร์ในตัวหรือระยะไกล อากาศถูกเป่าผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องระเหย) โดยใช้พัดลม

ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานความร้อนระดับต่ำสามารถใช้น้ำใต้ดินที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำหรือดินของชั้นผิวโลกได้ ปริมาณความร้อนของมวลดินโดยทั่วไปสูงขึ้น ระบบการระบายความร้อนของดินของชั้นผิวโลกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยหลักสองประการคือรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนพื้นผิวและการไหลของความร้อนจากรังสีจากภายในของโลก การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและรายวันในความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์และอุณหภูมิของอากาศภายนอกทำให้อุณหภูมิของชั้นบนของดินมีความผันผวน ความลึกของการแทรกซึมของความผันผวนรายวันของอุณหภูมิอากาศภายนอกและความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบขึ้นอยู่กับสภาพดินและภูมิอากาศที่เฉพาะเจาะจงอยู่ในช่วงหลายสิบเซนติเมตรถึงหนึ่งเมตรครึ่ง ความลึกของการซึมผ่านของความผันผวนตามฤดูกาลของอุณหภูมิอากาศภายนอกและความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบต้องไม่เกิน 15–20 ม.

ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน:

- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อที่เชื่อมต่อกันเป็นชุด - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อที่เชื่อมต่อแบบขนาน - ตัวเก็บแนวนอนวางในร่องลึก - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในรูปแบบของวง - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในรูปแบบของเกลียวซึ่งตั้งอยู่ในแนวนอน (ที่เรียกว่าตัวสะสม "slinky") - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในรูปแบบของเกลียวตั้งอยู่ในแนวตั้ง

น้ำสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้ดี แม้ในฤดูหนาวที่หนาวเย็นน้ำใต้ดินจะมีอุณหภูมิคงที่ +7 ถึง + 12 ° C นี่คือข้อดีของแหล่งความร้อนนี้ เนื่องจากระดับอุณหภูมิคงที่แหล่งความร้อนนี้จึงมีอัตราการแปลงสูงผ่านปั๊มความร้อนตลอดทั้งปี น่าเสียดายที่น้ำใต้ดินมีไม่เพียงพอในทุกแห่ง เมื่อใช้เป็นแหล่งน้ำใต้ดินการจ่ายน้ำจะดำเนินการจากบ่อโดยใช้ปั๊มจุ่มไปยังทางเข้าไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องระเหย) ของปั๊มความร้อนที่ทำงานตาม "ระบบน้ำสู่น้ำ / เปิด "โครงการจากทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำจะถูกสูบไปยังอีกบ่อหนึ่งหรือปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ ข้อดีของระบบเปิดคือความสามารถในการรับพลังงานความร้อนจำนวนมากด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตามบ่อน้ำจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษา นอกจากนี้การใช้ระบบดังกล่าวยังไม่สามารถทำได้ในทุกพื้นที่ ข้อกำหนดหลักสำหรับดินและน้ำใต้ดินมีดังนี้:

- การซึมผ่านของน้ำที่เพียงพอของดินทำให้สามารถเติมน้ำได้ - องค์ประกอบทางเคมีที่ดีของน้ำใต้ดิน (เช่นปริมาณเหล็กต่ำ) เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมบนผนังท่อและการกัดกร่อน

ระบบเปิดมักใช้ในการทำความร้อนหรือระบายความร้อนในอาคารขนาดใหญ่ ระบบถ่ายเทความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่ที่สุดในโลกใช้น้ำใต้ดินเป็นแหล่งพลังงานความร้อนคุณภาพต่ำ ระบบนี้ตั้งอยู่ใน Louisville รัฐเคนตักกี้สหรัฐอเมริกา ระบบนี้ใช้สำหรับการจัดหาความร้อนและความเย็นของโรงแรมและสำนักงานที่ซับซ้อน กำลังการผลิตประมาณ 10 เมกะวัตต์

ลองหาแหล่งอื่น - อ่างเก็บน้ำที่ด้านล่างคุณสามารถวางห่วงจากท่อพลาสติกโครงการ "น้ำ - น้ำ / ระบบปิด" สารละลายเอทิลีนไกลคอล (สารป้องกันการแข็งตัว) ไหลเวียนผ่านท่อซึ่งถ่ายเทความร้อนไปยังสารทำความเย็นผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องระเหย) ของปั๊มความร้อน

ดินมีความสามารถในการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นระยะเวลานานซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าแหล่งความร้อนมีอุณหภูมิค่อนข้างสม่ำเสมอตลอดทั้งปีและด้วยเหตุนี้จึงเป็นปัจจัยการแปลงที่สูงของปั๊มความร้อนอุณหภูมิในดินชั้นบนแตกต่างกันไปตามฤดูกาล ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งความผันผวนของอุณหภูมิเหล่านี้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ความร้อนที่สะสมอยู่ในพื้นดินจะถูกกู้คืนโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปิดผนึกในแนวนอนหรือที่เรียกว่าตัวสะสมพื้นหรือโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวตั้งที่เรียกว่าโพรบความร้อนใต้พิภพ ความร้อนของสิ่งแวดล้อมถ่ายเทโดยส่วนผสมของน้ำและเอทิลีนไกลคอล (น้ำเกลือหรือตัวกลาง) ซึ่งจุดเยือกแข็งควรอยู่ที่ประมาณ -13 ° C (คำนึงถึงข้อมูลของผู้ผลิต) ด้วยเหตุนี้น้ำเกลือจึงไม่แข็งตัวในระหว่างการใช้งาน

ซึ่งหมายความว่ามีสองทางเลือกในการรับความร้อนระดับต่ำจากดิน การวางท่อพลาสติกในแนวนอนในร่องลึก 1.3–1.7 ม. ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศของพื้นที่หรือหลุมแนวตั้งลึก 20–100 ม. ท่อสามารถวางในร่องลึกในรูปแบบของเกลียว แต่มีความลึกของการวาง 2 - 4 ม. สิ่งนี้จะช่วยลดความยาวโดยรวมของร่องลึกลงอย่างมาก การถ่ายเทความร้อนสูงสุดของพื้นผิวดินอยู่ระหว่าง 7 ถึง 25 W โดย l.p. จากความร้อนใต้พิภพ 20-50 W กับ l.p. ตาม บริษัท ผู้ผลิตอายุการใช้งานของร่องลึกและบ่อน้ำมีอายุมากกว่า 100 ปี

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินในแนวตั้ง

ตั้งแต่ปี 1986 ในสวิตเซอร์แลนด์ใกล้เมืองซูริกได้มีการศึกษาเกี่ยวกับระบบที่มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินในแนวตั้ง [4] มีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโคแอกเซียลพื้นดินแนวตั้งที่มีความลึก 105 ม. ในพื้นดินเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนระดับต่ำสำหรับระบบถ่ายเทความร้อนที่ติดตั้งในอาคารที่อยู่อาศัยแบบครอบครัวเดี่ยว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินในแนวตั้งให้กำลังสูงสุดประมาณ 70 วัตต์ต่อความยาวเมตรซึ่งสร้างภาระความร้อนอย่างมีนัยสำคัญต่อมวลดินโดยรอบ การผลิตความร้อนต่อปีอยู่ที่ประมาณ 13 MWh

ที่ระยะ 0.5 และ 1 เมตรจากหลุมหลักมีการเจาะเพิ่มเติมอีกสองหลุมซึ่งมีการติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ความลึก 1, 2, 5, 10, 20, 35, 50, 65, 85 และ 105 ม. หลังจากนั้นหลุมก็เต็มไปด้วยส่วนผสมของดินเหนียวและซีเมนต์ มีการวัดอุณหภูมิทุก ๆ สามสิบนาที นอกจากอุณหภูมิของดินแล้วยังมีการบันทึกพารามิเตอร์อื่น ๆ ด้วยเช่นความเร็วในการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นการใช้พลังงานของไดรฟ์คอมเพรสเซอร์อุณหภูมิของอากาศเป็นต้น

ระยะเวลาสังเกตการณ์ครั้งแรกกินเวลาตั้งแต่ปีพ. ศ. 2529 ถึง พ.ศ. 2534 การวัดได้แสดงให้เห็นว่าอิทธิพลของความร้อนของอากาศภายนอกและรังสีดวงอาทิตย์สังเกตได้ในชั้นผิวของดินที่ระดับความลึก 15 เมตรต่ำกว่าระดับนี้ระบบการระบายความร้อนของดินเกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากความร้อนของ ภายในของโลก ในช่วง 2-3 ปีแรกของการทำงานอุณหภูมิของมวลดินโดยรอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวตั้งลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ทุกๆปีอุณหภูมิจะลดลงและหลังจากนั้นไม่กี่ปีระบบก็เข้าสู่โหมดใกล้เคียงกับค่าคงที่เมื่ออุณหภูมิของ มวลของดินรอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนกลายเป็น 1-2 ° C

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2539 สิบปีหลังจากเริ่มการทำงานของระบบการวัดจะกลับมาอีกครั้ง การวัดเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของดินไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ในปีต่อ ๆ มามีการบันทึกความผันผวนเล็กน้อยของอุณหภูมิพื้นดินในช่วง 0.5 ° C ขึ้นอยู่กับภาระความร้อนประจำปี ดังนั้นระบบจึงมาถึงระบอบการปกครองแบบกึ่งหยุดนิ่งหลังจากไม่กี่ปีแรกของการดำเนินการ

จากข้อมูลการทดลองได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการที่เกิดขึ้นในมวลดินซึ่งทำให้สามารถคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของมวลดินได้ในระยะยาว

การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่ลดลงทุกปีจะค่อยๆลดลงและปริมาตรของมวลดินรอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งอุณหภูมิจะลดลงจะเพิ่มขึ้นทุกปีเมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการดำเนินงานกระบวนการฟื้นฟูจะเริ่มขึ้น: อุณหภูมิของดินจะเริ่มสูงขึ้น ลักษณะของกระบวนการฟื้นฟูนั้นคล้ายคลึงกับลักษณะของกระบวนการ "สกัด" ความร้อน: ในปีแรกของการดำเนินการอุณหภูมิของดินจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและในปีต่อ ๆ มาอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะลดลง ความยาวของระยะเวลา "การงอกใหม่" ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการดำเนินงาน สองช่วงเวลานี้ใกล้เคียงกัน ในกรณีนี้ระยะเวลาการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินคือสามสิบปีและระยะเวลาของ "การงอกใหม่" ก็ประมาณสามสิบปี

ดังนั้นระบบทำความร้อนและทำความเย็นสำหรับอาคารที่ใช้ความร้อนคุณภาพต่ำจากพื้นโลกจึงเป็นแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถใช้ได้ทุกที่ แหล่งข้อมูลนี้สามารถใช้งานได้เป็นเวลานานเพียงพอและสามารถต่ออายุได้เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการดำเนินงาน

การคำนวณตัวสะสมปั๊มความร้อนแนวนอน

การกำจัดความร้อนจากท่อแต่ละเมตรขึ้นอยู่กับหลายพารามิเตอร์: ความลึกของการติดตั้งความพร้อมของน้ำใต้ดินคุณภาพของดินเป็นต้น โดยประมาณถือได้ว่าสำหรับนักสะสมแนวนอนจะอยู่ที่ 20 W.m.p. อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น: ทรายแห้ง - 10, ดินแห้ง - 20, ดินเปียก - 25, ดินเหนียวที่มีปริมาณน้ำสูง - 35 W.m.p. ความแตกต่างของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในเส้นตรงและทางกลับของลูปในการคำนวณมักจะอยู่ที่ 3 ° C บนไซต์นักสะสมไม่ควรสร้างอาคารเพื่อให้ความร้อนของโลกเช่น แหล่งพลังงานของเราได้รับการเติมเต็มด้วยพลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์

ระยะห่างต่ำสุดระหว่างท่อที่วางควรมีอย่างน้อย 0.7–0.8 ม. ความยาวของร่องลึก 1 ร่องอาจแตกต่างกันได้ตั้งแต่ 30 ถึง 150 ม. สิ่งสำคัญคือความยาวของวงจรที่เชื่อมต่อจะใกล้เคียงกันโดยประมาณ ขอแนะนำให้ใช้สารละลายเอทิลีนไกลคอล (ตัวกลาง) ที่มีจุดเยือกแข็งประมาณ -13 ° C เป็นสื่อให้ความร้อนในวงจรหลัก ในการคำนวณควรคำนึงถึงความจุความร้อนของสารละลายที่อุณหภูมิ 0 ° C คือ 3.7 kJ / (kg K) และความหนาแน่นคือ 1.05 g / cm3 เมื่อใช้ตัวกลางการสูญเสียแรงดันในท่อจะมากกว่าการหมุนเวียนน้ำ 1.5 เท่า ในการคำนวณพารามิเตอร์ของวงจรหลักของการติดตั้งปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอัตราการไหลของตัวกลาง:

Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 .t),

ที่ไหน .t - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสายจ่ายและท่อส่งคืนซึ่งมักจะถือว่าเป็น 3 oK แล้ว Qo - พลังงานความร้อนที่ได้รับจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำ (พื้นดิน) ค่าหลังคำนวณจากความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าทั้งหมดของปั๊มความร้อน Qwp และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการให้ความร้อนแก่สารทำความเย็น ป:

Qo = Qwp - P, กิโลวัตต์

ความยาวรวมของท่อสะสม ล และพื้นที่ทั้งหมดของไซต์ ก คำนวณโดยสูตร:

L = Qo / q,

A = L ดา

ที่นี่ q - การกำจัดความร้อนเฉพาะ (จากท่อ 1 ม.) ดา - ระยะห่างระหว่างท่อ (ขั้นตอนการวาง)

ตัวอย่างการคำนวณ ปั๊มความร้อน.

เงื่อนไขเริ่มต้น: ความต้องการความร้อนของกระท่อมที่มีพื้นที่ 120–240 m2 (ขึ้นอยู่กับการสูญเสียความร้อนโดยคำนึงถึงการแทรกซึม) - 13 กิโลวัตต์; อุณหภูมิของน้ำในระบบทำความร้อนจะอยู่ที่ 35 ° C (ความร้อนใต้พื้น) อุณหภูมิต่ำสุดของสารหล่อเย็นที่ทางออกไปยังเครื่องระเหยคือ 0 °С เพื่อให้ความร้อนแก่อาคารปั๊มความร้อน 14.5 กิโลวัตต์ได้รับการคัดเลือกจากอุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีอยู่โดยคำนึงถึงการสูญเสียความหนืดของตัวกลางเมื่อสกัดและถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากพื้นดินคือ 3.22 กิโลวัตต์ การกำจัดความร้อนจากชั้นผิวดิน (ดินแห้ง), q เท่ากับ 20 W / m.p. ตามสูตรเราคำนวณ:

1) เอาท์พุทความร้อนที่ต้องการของตัวสะสม Qo = 14.5 - 3.22 = 11.28 กิโลวัตต์;

2) ความยาวท่อทั้งหมด L = Qo / q = 11.28 / 0.020 = 564 ล. ในการจัดระเบียบตัวเก็บรวบรวมคุณจะต้องมี 6 วงจรยาว 100 ม.

3) ด้วยขั้นตอนการวาง 0.75 เมตรพื้นที่ที่ต้องการของไซต์ A = 600 x 0.75 = 450 ตร.ม.;

4) ประจุทั่วไปของสารละลายเอทิลีนไกลคอล Vs = 11.28 3600 / (1.05 3.7 3) = 3.51 ลบ.ม.ในหนึ่งวงจรเท่ากับ 0.58 m3

สำหรับอุปกรณ์สะสมเราเลือกท่อพลาสติกขนาดมาตรฐาน 32x3 การสูญเสียแรงดันจะเท่ากับ 45 Pa / m.p .; ความต้านทานของวงจรหนึ่งอยู่ที่ประมาณ 7 kPa อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น - 0.3 m / s

การคำนวณโพรบ

เมื่อใช้บ่อน้ำแนวตั้งที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. ท่อพลาสติกรูปตัวยู (มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 32 มม.) จะถูกจุ่มลงไป ตามกฎแล้วสองลูปจะถูกแทรกลงในหลุมหนึ่งซึ่งเต็มไปด้วยสารละลายกันสะเทือน โดยเฉลี่ยแล้วเอาต์พุตความร้อนจำเพาะของหัววัดดังกล่าวสามารถรับได้เท่ากับ 50 W / m.p. คุณยังสามารถมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลต่อไปนี้เกี่ยวกับเอาต์พุตความร้อน:

- หินตะกอนแห้ง - 20 W / m; - ดินหินและหินตะกอนอิ่มตัวน้ำ - 50 W / m; - หินที่มีการนำความร้อนสูง - 70 W / m; - น้ำบาดาล - 80 W / m.

อุณหภูมิของดินที่ความลึกมากกว่า 15 เมตรคงที่และอยู่ที่ประมาณ +9 °С ระยะห่างระหว่างบ่อควรมากกว่า 5 ม. หากมีกระแสน้ำใต้ดินบ่อควรอยู่บนแนวตั้งฉากกับการไหล

การเลือกขนาดท่อจะดำเนินการโดยพิจารณาจากการสูญเสียแรงดันสำหรับอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นที่ต้องการ การคำนวณอัตราการไหลของของเหลวสามารถทำได้สำหรับ t = 5 °С

ตัวอย่างการคำนวณ

ข้อมูลเริ่มต้นเหมือนกับในการคำนวณข้างต้นของอ่างเก็บน้ำแนวนอน ด้วยเอาต์พุตความร้อนจำเพาะของหัววัดที่ 50 W / m และกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ 11.28 กิโลวัตต์ความยาวของหัววัด L ควรเป็น 225 ม.

ในการตั้งตัวเก็บรวบรวมจำเป็นต้องเจาะสามหลุมที่มีความลึก 75 ม. ในแต่ละหลุมเราวางท่อ 32x3 สองลูป รวม - 6 วงจรแต่ละ 150 ม.

อัตราการไหลรวมของสารหล่อเย็นที่. t = 5 °Сจะเท่ากับ 2.1 m3 / h; อัตราการไหลผ่านหนึ่งวงจร - 0.35 m3 / h วงจรจะมีลักษณะไฮดรอลิกดังต่อไปนี้: การสูญเสียแรงดันในท่อ - 96 Pa / m (ตัวพาความร้อน - สารละลายเอทิลีนไกลคอล 25%); ความต้านทานลูป - 14.4 kPa; ความเร็วในการไหล - 0.3 m / s

การเลือกอุปกรณ์

เนื่องจากอุณหภูมิของสารป้องกันการแข็งตัวอาจแตกต่างกันไป (ตั้งแต่ –5 ถึง +20 ° C) จึงจำเป็นต้องมีถังขยายไฮดรอลิกในวงจรหลักของชุดปั๊มความร้อน

ขอแนะนำให้ติดตั้งถังเก็บบนสายการทำความร้อน (กลั่นตัว) ของปั๊มความร้อน: คอมเพรสเซอร์ของปั๊มความร้อนทำงานในโหมดเปิด - ปิด การสตาร์ทบ่อยเกินไปอาจทำให้ชิ้นส่วนสึกหรอเร็วขึ้น ถังนี้ยังมีประโยชน์ในการสะสมพลังงาน - ในกรณีที่ไฟฟ้าดับ ปริมาตรขั้นต่ำจะอยู่ที่อัตรา 20-30 ลิตรต่อกำลังปั๊มความร้อน 1 กิโลวัตต์

เมื่อใช้ไบวาเลนซ์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สอง (หม้อต้มไฟฟ้าก๊าซของเหลวหรือเชื้อเพลิงแข็ง) จะเชื่อมต่อกับวงจรผ่านถังสะสมซึ่งเป็นตัวควบคุมความร้อนด้วยเช่นกันการกระตุ้นของหม้อไอน้ำจะถูกควบคุมโดยปั๊มความร้อนหรือ ระดับบนของระบบอัตโนมัติ

ในกรณีที่อาจเกิดไฟฟ้าดับพลังของปั๊มความร้อนที่ติดตั้งสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนวณโดยสูตร: f = 24 / (ปิด 24 - t) โดยที่ t ปิดคือระยะเวลาที่ไฟฟ้าดับ

ในกรณีที่ไฟฟ้าดับเป็นเวลา 4 ชั่วโมงค่าสัมประสิทธิ์นี้จะเท่ากับ 1.2

พลังของปั๊มความร้อนสามารถเลือกได้ตามโหมดโมโนวาเลนต์หรือโหมด bivalent ของการทำงาน ในกรณีแรกสันนิษฐานว่าปั๊มความร้อนถูกใช้เป็นตัวกำเนิดพลังงานความร้อนเท่านั้น

ควรระลึกไว้เสมอแม้ในประเทศของเราช่วงเวลาที่มีอุณหภูมิอากาศต่ำเป็นส่วนเล็ก ๆ ของฤดูร้อน ตัวอย่างเช่นสำหรับภาคกลางของรัสเซียเวลาที่อุณหภูมิลดลงต่ำกว่า –10 °Сคือ 900 ชั่วโมง (38 วัน) ในขณะที่ระยะเวลาของฤดูกาลอยู่ที่ 5112 ชั่วโมงและอุณหภูมิโดยเฉลี่ยในเดือนมกราคมจะอยู่ที่ประมาณ –10 °С. ดังนั้นสิ่งที่สะดวกที่สุดคือการทำงานของปั๊มความร้อนในโหมด bivalent โดยให้มีการรวมแหล่งเพิ่มเติมในช่วงที่อุณหภูมิของอากาศลดลงต่ำกว่าค่าหนึ่ง: –5 °С - ในพื้นที่ทางตอนใต้ของรัสเซีย - 10 °С - ในภาคกลาง สิ่งนี้ทำให้สามารถลดต้นทุนของปั๊มความร้อนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งงานในการติดตั้งวงจรหลัก (การวางร่องลึกหลุมเจาะ ฯลฯ ) ซึ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเพิ่มความสามารถในการติดตั้ง

ในภาคกลางของรัสเซียสำหรับการประมาณคร่าวๆเมื่อเลือกปั๊มความร้อนที่ทำงานในโหมด bivalent เราสามารถมุ่งเน้นไปที่อัตราส่วน 70/30: 70% ของความต้องการความร้อนจะครอบคลุมโดยปั๊มความร้อนและส่วนที่เหลืออีก 30 - โดย ไฟฟ้าหรือแหล่งพลังงานความร้อนอื่น ๆ ในพื้นที่ทางตอนใต้อัตราส่วนกำลังของปั๊มความร้อนและแหล่งความร้อนเพิ่มเติมซึ่งมักใช้ในยุโรปตะวันตกสามารถเป็นแนวทางได้: 50 ถึง 50

สำหรับกระท่อมที่มีพื้นที่ 200 ตร.ม. สำหรับ 4 คนโดยมีการสูญเสียความร้อน 70 W / m² (คำนวณสำหรับอุณหภูมิอากาศภายนอก -28 ° C) ความต้องการความร้อนจะเท่ากับ 14 กิโลวัตต์ สำหรับค่านี้ให้เพิ่ม 700 W สำหรับการเตรียมน้ำร้อนในบ้าน เป็นผลให้กำลังที่ต้องการของปั๊มความร้อนคือ 14.7 กิโลวัตต์

หากมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดไฟฟ้าดับชั่วคราวคุณต้องเพิ่มจำนวนนี้ตามปัจจัยที่เหมาะสม สมมติว่าเวลาปิดเครื่องทุกวันคือ 4 ชั่วโมงจากนั้นกำลังของปั๊มความร้อนควรเป็น 17.6 กิโลวัตต์ (ตัวคูณคือ 1.2) ในกรณีของโหมดโมโนวาเลนต์คุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนจากพื้นสู่น้ำที่มีความจุ 17.1 กิโลวัตต์ใช้พลังงานไฟฟ้า 6.0 กิโลวัตต์

สำหรับระบบ bivalent ที่มีเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเพิ่มเติมและอุณหภูมิน้ำเย็น 10 ° C สำหรับความต้องการในการรับน้ำร้อนและปัจจัยด้านความปลอดภัยกำลังของปั๊มความร้อนควรอยู่ที่ 11.4 W และกำลังของหม้อต้มน้ำไฟฟ้า - 6.2 กิโลวัตต์ (รวม - 17.6) ... พลังงานไฟฟ้าสูงสุดที่ระบบใช้คือ 9.7 กิโลวัตต์

ค่าไฟฟ้าโดยประมาณที่ใช้ต่อฤดูกาลเมื่อปั๊มความร้อนทำงานในโหมดโมโนวาเลนต์จะอยู่ที่ 500 รูเบิลและในโหมด bivalent ที่อุณหภูมิต่ำกว่า (-10 ° C) - 12,500 ค่าใช้จ่ายของผู้ให้บริการพลังงานเมื่อใช้เฉพาะ หม้อไอน้ำที่เหมาะสมจะเป็น: ไฟฟ้า - 42,000 น้ำมันดีเซล - 25,000 และก๊าซ - ประมาณ 8,000 รูเบิล (ต่อหน้าท่อที่ให้มาและราคาก๊าซต่ำในรัสเซีย) ในปัจจุบันสำหรับเงื่อนไขของเราในแง่ของประสิทธิภาพของการทำงานปั๊มความร้อนสามารถเปรียบเทียบได้กับหม้อต้มก๊าซรุ่นใหม่เท่านั้นและในแง่ของต้นทุนการดำเนินงานความทนทานความปลอดภัย (ไม่จำเป็นต้องมีห้องหม้อไอน้ำ) และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มันเหนือกว่าการผลิตพลังงานความร้อนประเภทอื่น ๆ ทั้งหมด

โปรดทราบว่าเมื่อติดตั้งปั๊มความร้อนก่อนอื่นคุณควรดูแลการสร้างฉนวนและติดตั้งหน้าต่างกระจกสองชั้นที่มีการนำความร้อนต่ำซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียความร้อนของอาคารและด้วยเหตุนี้ค่าใช้จ่ายในการทำงานและอุปกรณ์

https://www.patlah.ru

© "สารานุกรมเทคโนโลยีและเทคนิค" Patlakh V.V. พ.ศ. 2536-2550

การคำนวณตัวสะสมปั๊มความร้อนแนวนอน

ประสิทธิภาพของตัวสะสมแนวนอนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่แช่อยู่การนำความร้อนและพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวท่อ วิธีการคำนวณค่อนข้างซับซ้อนดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ข้อมูลเฉลี่ย

เป็นที่เชื่อกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละเมตรให้ HP ด้วยเอาต์พุตความร้อนดังต่อไปนี้:

• 10 W - เมื่อฝังในดินทรายหรือหินแห้ง
• 20 W - ในดินเหนียวแห้ง
• 25 W - ในดินเหนียวเปียก
• 35 W - ในดินเหนียวชื้นมาก

ดังนั้นในการคำนวณความยาวของตัวสะสม (L) พลังงานความร้อนที่ต้องการ (Q) ควรหารด้วยค่าความร้อนของดิน (p):

L = Q / หน้า

ค่าที่กำหนดจะถือว่าถูกต้องก็ต่อเมื่อตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

• แปลงที่ดินด้านบนตัวเก็บรวบรวมไม่ได้สร้างขึ้นไม่ได้รับร่มเงาหรือปลูกด้วยต้นไม้หรือพุ่มไม้
• ระยะห่างระหว่างเกลียวที่อยู่ติดกันหรือส่วนของ "งู" อย่างน้อย 0.7 ม.

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ปั๊มความร้อนใด ๆ มีสื่อการทำงานที่เรียกว่าสารทำความเย็น โดยปกติแล้วฟรีออนจะทำหน้าที่ในความสามารถนี้แอมโมเนียน้อยกว่า อุปกรณ์ประกอบด้วยส่วนประกอบเพียงสามส่วน:

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์เป็นถังสองถังที่มีลักษณะคล้ายท่อโค้งยาว - ขดลวดคอนเดนเซอร์เชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งกับเต้าเสียบของคอมเพรสเซอร์และเครื่องระเหยกับทางเข้า ปลายของขดลวดจะเชื่อมต่อและติดตั้งวาล์วลดแรงดันที่จุดเชื่อมต่อระหว่างพวกเขา เครื่องระเหยสัมผัสกับสื่อต้นทางทั้งทางตรงหรือทางอ้อมและคอนเดนเซอร์สัมผัสกับระบบทำความร้อนหรือ DHW

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

การทำงานของ HP ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาซึ่งกันและกันของปริมาณก๊าซความดันและอุณหภูมิ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหน่วย:

1. แอมโมเนียฟรีออนหรือสารทำความเย็นอื่น ๆ เคลื่อนที่ไปตามเครื่องระเหยความร้อนจากตัวกลางต้นทางเช่นถึงอุณหภูมิ +5 องศา
2. หลังจากผ่านเครื่องระเหยก๊าซจะไปถึงคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะปั๊มไปยังคอนเดนเซอร์
3. สารทำความเย็นที่ระบายออกโดยคอมเพรสเซอร์จะถูกกักไว้ในคอนเดนเซอร์โดยวาล์วลดความดันดังนั้นความดันจึงสูงกว่าในเครื่องระเหย ดังที่คุณทราบเมื่อความดันเพิ่มขึ้นอุณหภูมิของก๊าซใด ๆ ก็จะเพิ่มขึ้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารทำความเย็น - มันร้อนได้ถึง 60 - 70 องศา เนื่องจากคอนเดนเซอร์ถูกชะล้างโดยสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อนจึงทำให้เกิดความร้อนขึ้นด้วยเช่นกัน
4. สารทำความเย็นจะถูกระบายออกในส่วนเล็ก ๆ ผ่านวาล์วลดความดันไปยังเครื่องระเหยซึ่งความดันจะลดลงอีกครั้ง ก๊าซจะขยายตัวและเย็นตัวลงและเนื่องจากพลังงานภายในบางส่วนสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนความร้อนในขั้นตอนก่อนหน้าอุณหภูมิจึงลดลงต่ำกว่า +5 องศาเริ่มต้น หลังจากเครื่องระเหยจะร้อนขึ้นอีกครั้งจากนั้นคอมเพรสเซอร์จะสูบเข้าไปในคอนเดนเซอร์และวนไปเรื่อย ๆ ทางวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่าวัฏจักรคาร์โนต์

แต่ปั๊มความร้อนยังคงทำกำไรได้มาก: สำหรับไฟฟ้าที่ใช้ไปแต่ละกิโลวัตต์ * ชั่วโมงสามารถรับความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ * ชั่วโมง

การประหยัดพลังงาน

การใช้แหล่งพลังงานทางเลือกในปัจจุบันเป็นงานที่มีความสำคัญสำหรับกิจกรรมของมนุษย์ยุคใหม่เกือบทั้งหมด การใช้พลังงานลมน้ำและแสงอาทิตย์อย่างแข็งขันไม่เพียงช่วยลดต้นทุนทรัพยากรทางการเงินในการดำเนินการด้านเทคโนโลยีทุกประเภทได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังส่งผลดีต่อสภาพแวดล้อมด้วย (เกี่ยวข้องกับการลดการปล่อยก๊าซ ของสารมลพิษสู่บรรยากาศ)

แนวโน้มที่คล้ายกันนี้สามารถเห็นได้ในภาคที่อยู่อาศัยเนื่องจากมีการใช้เครื่องสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เครื่องกำเนิดลมเครื่องกำเนิดความร้อนแบบประหยัดมากขึ้นเพื่อสร้างสภาพความเป็นอยู่ที่ดีรวมทั้งมีการใช้มาตรการเพื่อเพิ่มระดับฉนวนกันความร้อนขององค์ประกอบทั้งหมด ของโครงสร้าง

มาตรการที่มีประสิทธิภาพมากจากมุมมองทางเศรษฐกิจคือการใช้ปั๊มความร้อน - แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ โดยหลักการปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถดึงความร้อนออกจากสิ่งแวดล้อมทีละนิดจากนั้นจึงเปลี่ยนรูปและส่งตรงไปยังสถานที่ที่ใช้งานโดยตรง อากาศน้ำดินสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับปั๊มความร้อนในขณะที่กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพของสารบางชนิด (สารทำความเย็น) ที่จะเดือดที่อุณหภูมิต่ำ

ดังนั้นค่าใช้จ่ายของทรัพยากรแบบดั้งเดิมสำหรับประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดความร้อนที่นำเสนอจึงเกี่ยวข้องกับการขนส่งพลังงานเท่านั้นในขณะที่ส่วนหลักเกี่ยวข้องจากภายนอก เนื่องจากคุณสมบัติพื้นฐานของปั๊มความร้อนค่าสัมประสิทธิ์ของสมรรถนะสามารถเข้าถึงได้ 3-5 หน่วยนั่นคือการใช้พลังงานไฟฟ้า 100 W สำหรับการทำงานของปั๊มความร้อนคุณสามารถรับพลังงานความร้อนได้ถึง 0.5 กิโลวัตต์