Помозите развоју веб локације, дељење чланка са пријатељима!

Индустрија пумпе не стоји мирно, а нова инжењерска решења се појављују на основу познатих технологија. Маркетиншци заинтересовани за остваривање профита и повећање продаје често прикривају податке о одређеном производу, промовишући га као револуционарни, неупоредив. Најупечатљивији пример је топлотна пумпа. Промотивни материјали не описују принцип рада таквих уређаја нити ниво ефикасности за грејање куће. Међутим, могуће је разумјети како ово функционише, и колико је корисно овај или онај систем, из овог материјала.

Шта је топлотна пумпа, подручје његове примјене

Техничка дефиниција топлотне пумпе је уређај за пренос енергије из једне на другу област уз истовремено повећање ефикасности његовог рада. Није тешко илустрирати такву механику. Замислите кофу хладне воде и чашу топле воде. Да би их загрејали од одређене ознаке топлоте, троши се иста количина енергије. Међутим, ефикасност његове примене је различита. Ако истовремено смањите температуру кантице воде за 1 степен, примљена топлотна енергија може довести течност у стакло скоро на кључ.

За ову механику ради и топлотна пумпа, помоћу које је могуће гријање базена или потпуно загревати сеоску кућу. Инсталација преноси топлоту из једног подручја у други, уопште, са спољашње стране просторије према унутра. Постоји много могућности за кориштење такве технике.

  1. Са одређеним индикаторима снаге топлотне пумпе, грејање куће постаје јефтино и ефикасно.
  2. Лијечење топлоте са топлотном пумпом се лако користи помоћу секундарних котлова за гријање.
  3. Са извесним напорима и правилним дизајном, могуће је створити потпуно аутономни систем грејања на бази соларних панела.
  4. Већина модела топлотних пумпи - прихватљива опција за топли под, користи се као круг грејања.

Да бисте изабрали и стекли одговарајући систем, прво је неопходно правилно поставити задатак пре њега. И тек након што се представе захтеви за капацитетом и процени прихватљивост појединачних типова термичких котлова како би се задовољиле све потребе.

Општи принцип рада

Технолошки, топлотна пумпа ради у складу са познатим Царнот циклусом, низом претварања стања супстанци. Такве речи могу бити потпуно стране у већини корисника. Међутим, готово сваки од њих има код куће најмање један уређај заснован на овом физичком процесу.

Једноставним речима, топлотна пумпа је фрижидер . Сваки модел домаћинства где су грађани навикнути на складиштење меса и пића је гријач са ефикасношћу од више од 100%. Све ради следеће:

  • Фрижидер одвлачи топлоту од производа који су постављени у њега и преносе га на решетку хладњака, а самим тим и на простор собе;
  • Истовремено, ваздух загрева компресор.

Као резултат тога, трошењем одређене количине електричне енергије корисник добија два извора топлоте, од којих је једна (енергија узета из производа) потпуно бесплатна.

Ово је принцип топлотне пумпе. Уређај има инверзну функционалну шему у односу на фрижидер - у њему је измењивач топлоте, роштиљ радијатора корисна и одговорна за крајњу ефикасност. Све ради следеће:

  • Коло за екстракцију топлоте налази се изван просторије, окружено средином стабилне температуре;
  • током рада топлотне пумпе, температура радне течности присилно се смањује природним физичким процесима испод параметара околине;
  • постоји радно тијело избор топлоте, интензитет зависи од формиране температурне разлике;
  • Радни медијум улази у државну конверзију и просторни измењивач топлоте;
  • енергија се пушта на ваздух или други медијум;
  • Радно тијело у почетном стању се напаја на почетак циклуса (кола за извлачење топлоте).

Оваква грејна шема има низ предности и недостатака. Међутим, под оптималним условима, топлотна пумпа показује значајне уштеде . За загревање куће потребно је 70-80% мање трошкова у поређењу са класичним системима гасних и солидних котлова.

Врхунска ефикасност топлотне пумпе зависи од много фактора. Нека технолошка решења могу решити само ограничен број задатака. Други претпостављају комплексну инсталацију топлотне пумпе.

Данас постоји велики број кућних апарата, чији власници чак и не сумњају да користе иновативне, револуционарне идеје за одабир топлоте животне средине. И то се може догодити чак и при негативној температури ваздуха изван прозора. Овакви клима уређаји са грејном функцијом, који су, заправо, изграђени на механици топлотне пумпе. Принципи рада таквих уређаја на ваздух ће бити разматрани касније.

Шема грејања приватне куће помоћу топлотне пумпе

Оптимална шема за коришћење топлотне пумпе за грејање куће укључује резервоар за складиштење . Једноставније изгледа овако:

Овде су блокови 1 и 2 затворени вентили, који решавају проблем регулисања улазних топлотних флукса. Могу их ручно искључити или бити аутоматизована термичка глава. Блок 3 - заједнички термостат или сензорски систем.

Грејање делује према следећем принципу:

  • Топлотна пумпа бира топлоту околине и загрева воду;
  • течност улази у измењивач топлоте секундарног грејања резервоара за складиштење или циркулише у једном кругу;
  • Систем грејања изграђен је према класичном принципу, струја воде у њој је обезбеђена кружном пумпом.

Дијаграм приказан на слици је минимална опрема куће. То се лако може допунити. Конкретно, нико не омета инсталацију два резервоара и принцип секундарног грејања течности. Један од њих - котао са топлотном пумпом (инсталиран директно на утичницу) - користи се за довод топле воде. Висе волуменски резервоар решава проблем снабдевања хладњака са системом грејања.

Одлична радна опција грејања куће топлотном пумпом, капацитетом складиштења и системом подног грејања . У том случају није неопходно загријавање течности на високој температури. Оптимални индикатор топлог пода је од 30 до 40 степени. Грејни круг је сличан оном који је већ поменуто, али умјесто радиатора, вода улази у колекторску јединицу с властитим регулацијом протока.

Класификација топлотних пумпи по карактеристикама медија

Класификација топлотних пумпи је прилично велика. Уређаји су подељени према врсти радног медијума, принципу промене њеног физичког стања, употребе претварачких уређаја, природе енергетског носача потребног за рад. Ако сматрамо да су модели са разним комбинацијама критеријума класификације представљени на тржишту, постаје јасно да је све тешко набројати. Међутим, можемо размотрити основне принципе групне подјеле.

Од параметара извора топлоте и околине примаоца зависи уградња, дизајн, као и крајње карактеристике топлотне пумпе. Данас се данас предлаже неколико врста инжењерских решења.

Аир-то-Аир

Топлотне пумпе ваздуха-ваздух су најчешћи уређаји . Компактни су и прилично једноставни. На механици овог типа раде кућни клима уређаји са грејним режимом. Принцип рада је једноставан:

  • Улични измењивач топлоте се хлади испод температуре ваздуха и узима топлоту;
  • након што је долазни Фреон компримован у радијатор, његова температура се снажно повећава;
  • Вентилатор унутар просторије, који упија измјењивач топлоте, загрева просторију.

Избор енергије животне средине не мора нужно вршити спољни измењивач топлоте. У ту сврху, ваздух се може пумпати у јединицу која се налази у просторији. Овако раде неки канални системи.

Ако клима уређај компримује и проширује фреон, онда се у вртложним топлотним пумпама користи једноставан ваздух . Механизам рада сличан је: пре уласка у унутрашњи измењивач топлоте, гас се компримује, а након одустајања од енергије, упадне га интензивним протоком у комору за одвођење топлоте.

Вортек топлотна пумпа је велика, масивна инсталација која делује ефикасно само у условима високе температуре околине. Због тога су такви системи инсталирани у индустријским постројењима, користе изворне пећи пећи или врући ваздух главног система климатизације као извор топлоте.

Вода-вода

Топлотна пумпа вода-вода ради на истом принципу као и друге јединице. Само медијум за пренос енергије разликује се. Опрема је опремљена са потопљеним сондама, тако да чак иу условима тешке зиме можете доћи до стола воде са позитивном температуром.

У зависности од потреба за грејањем, системи водене и водене топлотне пумпе могу бити потпуно различитих величина. На пример, почевши од неколико бунара бушених око приватне куће, завршавајући се великим измењивачима топлоте који се налазе директно у аквиферу, који се постављају током фазе изградње зграде.

Топловодне пумпе воде-вода карактеришу већа ефикасност и ефикасна излазна снага . Разлог је повећан капацитет топлоте течности. Водени слој у којем се налази сонда или измјењивач топлоте, брзо даје енергију, а захваљујући великој запремини благо смањује његове карактеристике, доприносећи стабилном раду система. Такође, опрема за воду и воду карактерише повећана ефикасност.

Савет! Под одређеним условима, вода-вода може да ради без посредних чворова у облику резервоара за складиштење мреже грејања. Правилно процјењујући постојеће климатске услове и одабир капацитета инсталације, у кући је уграђен бојлер са топлотном пумпом и организован је ефикасан систем топлог пода.

Вода-ваздух, ваздух-вода

Посебно пажљиво треба изабрати комбиноване системе. У исто време, постојеће климатске услове пажљиво се процјењују. На пример, циклус топлотне пумпе вода-ваздух има добру ефикасност за грејање у подручјима са озбиљним мразима . Систем ваздушне воде у комбинацији са топлим подом и бојлером секундарног гријања може показати максималну уштеду у подручјима гдје температура ваздуха ретко падне испод -5 … -10 степени.

Талити (раствор) - вода

Топлотна пумпа ове класе је нека врста универзалне. Може се користити буквално свуда . Индикатори корисне термичке енергије су константни и стабилни. Принцип уређаја за сланост воде заснива се на избору топлоте, првенствено од земљишта које има нормалне влаге или мочварне параметре.

Систем је једноставан за инсталацију: за постављање спољних измјењивача топлоте довољно је сахранити их до одређене дубине. Такође можете одабрати једну од опција за опрему са гасовитим или течним радним флуидом.

Израчунавање топлотне пумпе класе слане воде врши се у складу са потребом енергије за грејање. Доступна је методологија његовог квантитативног одређивања. Можете направити најтачније рачунање, узимајући у обзир материјал зидова куће, дизајн прозора, природу земље, просјечну температуру ваздуха и још много тога.

Произвођачи система сланог вода нуде различите верзије модела који се разликују у потрошњи енергије конверзионе јединице, дизајнирању и димензијама спољних измјењивача топлоте и параметрима излазног кола. Да би изабрали оптималну топлотну пумпу у складу са попуњеном листом захтева није тешко.

Подела према врсти радне течности

Савремене топлотне пумпе могу користити гасовито тијело или хемијски течни амонијак као топлотни транспортер. Погодност одређене шеме се процењује у складу са неколико фактора, карактеристика система.

  1. Инсталације које користе фреон имају циклус топлотне пумпе засноване на компресији и експанзији гаса. Некако су изграђени на компресорској шеми. Опрема има атрактивне показатеље учинка, али има и недостатке. Иако је пондерисана просјечна потрошња система у вријеме радног циклуса стабилна, ожичење је јако оптерећено. Поред тога, топлотне пумпе са гасовитим топлотним транспортером неће бити корисне у подручјима гдје нема централизоване електроенергетске мреже или извора снаге довољног капацитета носивости.
  2. Постројења типа испаравања помоћу раствора амонијака имају радни циклус базиран на процесу испаравања супстанце на тачкама са ниским тлаком. Тлучење након проласка спољног измењивача топлоте се одвија под утицајем извора енергије. Ово је термални горионик. Може се користити за готово било које гориво: чврста, бензин, дизел, гас, керозин, у неким случајевима - метални алкохол. Због тога су испаравајуће топлотне пумпе атрактивне на мјестима гдје нема струје. Поред тога, избор такве опреме може бити подстакнут јефтином одређене врсте горива у региону.

Природа радног медијума која се користи у систему може пуно рећи о перформансама инсталације и излазној снази. Дакле, фреон пумпе пумпе компресора пумпе су способне за оштар кретање, брзо загревање простора. Модели за испаравање амонијака за такве подвиге нису способни. Њихов омиљени начин рада је стабилан, константан рад са номиналном топлотном излазношћу.

Предности топлотних пумпи и експедитивности њихове инсталације

Као што је наведено у огласу, главна предност топлотних пумпи је економија грејања . До неке мере све функционише овако. Ако топлотна пумпа има окружење за избор енергије које обезбеђује оптималну температуру, уређај функционише ефикасно, трошкови загревања смањени за око 70-80%. Међутим, увек постоје случајеви када топлотна пумпа може бити ирационална инвестиција средстава.

Ефикасност топлотне пумпе одређује следеће технолошке карактеристике:

  • параметар граничне границе смањења температуре од стране радног тијела;
  • минимална разлика у температури спољног измењивача и околине, при чему је екстракција топлоте изузетно мала;
  • ниво потрошње енергије и поврат корисних термичких капацитета.

Ефикасност коришћења топлотне пумпе зависи од неколико фактора.

  1. Територије у којима ова опрема не показује добре резултате - региони са леденим зимама и ниске просјечне дневне температуре . У том случају, топлотна пумпа једноставно није у могућности да узима довољно топлоте из околине, приближавајући се зони нулте ефикасности. Пре свега, то се односи на системе ваздух-ваздух.
  2. Са повећањем запремине загрејаног простора, технолошки параметри топлотне пумпе повећавају се готово у геометријској прогресији. Изнад измјењивача топлоте постају све већи, величина и број потопљених сонди у води или земљи се повећавају. У одређеном тренутку, трошак топлотне пумпе за грејање, неопходни трошкови за његову инсталацију и одржавање, као и плаћање потрошене енергије, само су ирационалне инвестиције. Мало је јефтиније стварати класичну шему грејања гаса са котлом.
  3. Што је сложенији систем, то је скупље и проблематично његово поправљање у случају оштећења . Ово је негативан додатак величини загрејаног подручја и карактеристикама климатске зоне.
Савет! Генерално, коришћење топлотне пумпе као једине топлотне енергије за дом може се разматрати само у ограниченом броју ситуација. Увек је разумно користити интегрисани сигурносни систем. Овде, број могућих комбинација ограничен је само расположивим изворима енергије и финансијским могућностима власника.

Класика - топлотна пумпа и котао за гас и чврста горива, који раде заједно. Идеја је једноставна: производи сагоревања горива излазе кроз широку цев. У њој постоји измјењивач топлотне пумпе. У систему за грејање и топлу воду инсталирани су резервоари за складиштење и индиректни грејач. Опрема (котао и пумпа) се активира истовремено када пада температура течности у дистрибутивној мрежи. Радити у паровима, готово потпуно користе енергију горионика, показујући близу максималних индикатора учинка.

Систем са прилагођавањем карактеристика околине изграђен је на термичкој пумпи, вентилаторској јединици, топлотном пиштољу било које класе . Код довољно високе температуре ваздуха на улици (до -5 … -10 степени Целзијуса), топлотна пумпа ради у номиналном режиму, обезбеђујући довољну топлотну снагу за грејање. Посебност дизајна система је локација њеног спољног измењивача топлоте у засебном каналу за вентилацију. Ако температура на улици падне испод оптималне ознаке, испоручени ваздух загрева топлотни пиштољ (дизел, електрични или гас).

Посебно је важно: већина шема које омогућавају прилагођавање температури ваздуха или стабилизацију параметара за рад топлотне пумпе се примењују на уређаје ваздух-зрак и зрак-вода. Остали системи, због спољашњих измењивача топлоте изолованих у земљи или води, не дозвољавају стварање таквих услова рада у стакленику.

Главне карактеристике и израчунавање снаге топлотне пумпе

Општа рационалност постављања топлотне пумпе за загревање куће се процењује, пре свега, финансијским издацима . То укључује:

  • набавна цена опреме;
  • трошкови инсталације, који могу укључивати рад на земљишту;
  • расходи за периодично одржавање;
  • приближни трошак елиминисања честих кварова.

Избор модела за напајање, како је већ поменуто, заснован је на општој потреби за снабдевање топлотом. Приближан прорачун за једнокатну кућу 10к10 метара (300 кубичних метара запремине) изгледа овако:

  • узима се у обзир максимална негативна зимска температура (-20);
  • одређује се разлика између просторије и околине (20 - -20 = 40);
  • израчунати су губици топлоте зидова, према референтним подацима њиховог материјала (за циглу, вредност таблице је 1, губитак топлоте је 1к300к40 - 12000 кцал на сат или 13, 5 кВ).

Ова цифра је индикатор минималне снаге топлотне пумпе, што је довољно за загревање куће. За одабир оптималног модела карактеристика треба повећати за најмање 50%. Ово се ради зато што ће топлотна пумпа у зиму морати радити у субоптималним условима, близу најнижег тачке нулте ефикасности на температури околине. Добијена цифра за овај пример је око 20 кВ.

Други део израчунавања је избор капацитета резервоара за складиштење . Овај део система препоручује се инсталирање тако да топлотна пумпа може радити ограничен број циклуса дневно. Документација за опрему садржи препоруке за запремину акумулатора топлоте за одређени фактор цикличности. Просјечна цифра је 30 литара по киловату са 3 стартовања, 20 литара у 5 лансирања. Дакле, за кућу у овом примеру потребан је спремник за складиштење од најмање 400 литара за пет циклуса топлотне пумпе дневно.

Закључак

Ако је, као резултат климатске анализе, доступних извора енергије, природе тла, одлучено је купити топлотну пумпу за грејање - препоручује се дизајнирању система професионалцима. Оптималан избор модела заснован је не само на карактеристикама опреме и механици његовог рада. Специјалисти ће узети у обзир пренос топлоте тла, одабрати комбиновану шему са добром ефикасношћу, израчунати најбољу варијанту извођења земљаних радова. Због тога топлотни систем који развијају стручњаци са топлотном пумпом неће вас изненадити и изненадити вашим избором.

Помозите развоју веб локације, дељење чланка са пријатељима!

Категорија: