كيف تصنع مضخة حرارية من الهواء إلى الماء: مخططات الجهاز والتجميع الذاتي

اختيار نوع المضخة الحرارية

المؤشر الرئيسي لنظام التدفئة هذا هو الطاقة. بادئ ذي بدء ، ستعتمد التكاليف المالية لشراء المعدات واختيار مصدر أو آخر للحرارة المنخفضة على الطاقة. كلما زادت قوة نظام المضخة الحرارية ، زادت تكلفة المكونات.

بادئ ذي بدء ، يشير هذا إلى قوة الضاغط ، وعمق الآبار لتحقيقات الطاقة الحرارية الأرضية ، أو المنطقة التي تتسع لمجمع أفقي.تعد الحسابات الديناميكية الحرارية الصحيحة نوعًا من ضمان عمل النظام بكفاءة.

إذا كان هناك خزان بالقرب من المنطقة الشخصية ، فسيكون الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة والأكثر إنتاجية هو مضخة تسخين الماء إلى الماء

تحتاج أولاً إلى دراسة المنطقة المخطط لها لتركيب المضخة. سيكون الشرط المثالي هو وجود خزان في هذه المنطقة. سيؤدي استخدام خيار الماء إلى الماء إلى تقليل كمية أعمال الحفر بشكل كبير.

على العكس من ذلك ، فإن استخدام حرارة الأرض ينطوي على عدد كبير من الأعمال المرتبطة بالحفر. تعتبر الأنظمة التي تستخدم الماء كحرارة منخفضة الدرجة الأكثر كفاءة.

يتضمن جهاز المضخة الحرارية التي تستخرج الطاقة الحرارية من الأرض قدرًا هائلاً من أعمال الحفر. تم وضع المجمع تحت مستوى التجميد الموسمي

هناك طريقتان لاستخدام الطاقة الحرارية للتربة. الأول يتضمن حفر آبار بقطر 100-168 ملم. يمكن أن يصل عمق هذه الآبار ، اعتمادًا على معايير النظام ، إلى 100 متر أو أكثر.

توضع مجسات خاصة في هذه الآبار. الطريقة الثانية تستخدم مجمع الأنابيب. يتم وضع هذا المجمع تحت الأرض في مستوى أفقي. يتطلب هذا الخيار مساحة كبيرة إلى حد ما.

لوضع المجمع ، تعتبر المناطق ذات التربة الرطبة مثالية. بطبيعة الحال ، سيكلف حفر الآبار أكثر من الخزان الأفقي. ومع ذلك ، ليس كل موقع به مساحة خالية. للحصول على كيلوواط واحد من طاقة المضخة الحرارية ، تحتاج من 30 إلى 50 مترًا مربعًا من المساحة.

قد يكون إنشاء بئر عميقة من أجل امتصاص الطاقة الحرارية أرخص قليلاً من حفر حفرة

لكن ميزة إضافية تكمن في التوفير الكبير في المساحة ، وهو أمر مهم لأصحاب الأراضي الصغيرة. في حالة وجود أفق مياه جوفية مرتفع في الموقع ، يمكن ترتيب المبادلات الحرارية في بئرين يقعان على مسافة حوالي 15 مترًا من بعضهما البعض

في حالة وجود أفق مرتفع للمياه الجوفية في الموقع ، يمكن ترتيب المبادلات الحرارية في بئرين يقعان على مسافة حوالي 15 مترًا من بعضهما البعض.

يتم استخراج الطاقة الحرارية في مثل هذه الأنظمة عن طريق ضخ المياه الجوفية في دائرة مغلقة ، توجد أجزاء منها في الآبار. يتطلب مثل هذا النظام تركيب مرشح وتنظيف دوري للمبادل الحراري.

أبسط وأرخص مخطط للمضخات الحرارية يعتمد على استخراج الطاقة الحرارية من الهواء. بمجرد أن أصبحت أساسًا لبناء الثلاجات ، تم تطوير مكيفات الهواء لاحقًا وفقًا لمبادئها.

يحصل أبسط نظام مضخة حرارية على الطاقة من كتلة الهواء. في الصيف تشارك في التدفئة ، في الشتاء في تكييف الهواء. عيب النظام هو أنه ، في إصدار مستقل ، وحدة ذات طاقة غير كافية

فعالية الأنواع المختلفة من هذه المعدات ليست هي نفسها. المضخات التي تستخدم الهواء هي الأقل أداءً. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه المؤشرات تعتمد بشكل مباشر على الأحوال الجوية.

أنواع المضخات الحرارية الأرضية لها أداء مستقر. معامل الكفاءة لهذه الأنظمة يختلف في حدود 2.8 -3.3. أنظمة الماء إلى الماء هي الأكثر كفاءة. هذا يرجع في المقام الأول إلى استقرار درجة حرارة المصدر.

وتجدر الإشارة إلى أنه كلما كان مجمع المضخة أعمق في الخزان ، كانت درجة الحرارة أكثر استقرارًا.للحصول على طاقة نظام تبلغ 10 كيلو واط ، يلزم حوالي 300 متر من خط الأنابيب.

المعلمة الرئيسية التي تميز كفاءة المضخة الحرارية هي عامل التحويل الخاص بها. كلما زاد معامل التحويل ، زادت كفاءة المضخة الحرارية في الاعتبار.

يتم التعبير عن عامل تحويل المضخة الحرارية من خلال نسبة تدفق الحرارة والطاقة الكهربائية المستهلكة في تشغيل الضاغط

مبدأ التشغيل

كل المساحة من حولنا عبارة عن طاقة - ما عليك سوى معرفة كيفية استخدامها. بالنسبة لمضخة الحرارة ، يجب أن تكون درجة الحرارة المحيطة أكبر من 1 درجة مئوية. هنا يجب أن يقال أنه حتى الأرض في الشتاء تحت الثلج أو في بعض الأعماق تحتفظ بالحرارة. يعتمد عمل المضخات الحرارية الجوفية أو أي مضخة حرارية أخرى على نقل الحرارة من مصدرها باستخدام ناقل حراري إلى دائرة التدفئة في المنزل.

مخطط تشغيل الجهاز بالنقاط:

• يملأ الناقل الحراري (الماء والتربة والهواء) خط الأنابيب تحت التربة ويسخنه ؛
• ثم يتم نقل المبرد إلى المبادل الحراري (المبخر) مع انتقال الحرارة اللاحق إلى الدائرة الداخلية ؛
• تحتوي الدائرة الخارجية على مادة التبريد ، وهو سائل بدرجة غليان منخفضة تحت ضغط منخفض. على سبيل المثال ، الفريون والماء والكحول وخليط الجليكول. داخل المبخر ، يتم تسخين هذه المادة وتصبح غازًا ؛
• يتم إرسال المبردات الغازية إلى الضاغط ، وضغطها تحت ضغط عالٍ وتسخينها ؛
• يدخل الغاز الساخن إلى المكثف وهناك تنتقل طاقته الحرارية إلى المنزل ؛
• تنتهي الدورة بتحويل المبرد إلى سائل ، ويعود إلى النظام بسبب فقدان الحرارة.

يتم استخدام نفس المبدأ للثلاجات ، لذلك يمكن استخدام المضخات الحرارية المنزلية كمكيفات هواء لتبريد الغرفة. ببساطة ، المضخة الحرارية هي نوع من الثلاجة ذات التأثير المعاكس: بدلاً من البرودة ، يتم توليد الحرارة.

ميزات تركيب HP لنظام جو-جو

إن تركيب مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء يذكرنا إلى حد ما بتركيب نظام الانقسام. يحتوي الجهاز على كتلتين - خارجية وداخلية ، مترابطة بواسطة دائرة يتم من خلالها تداول مادة التبريد.

وحدة مضخة حرارية خارجية أو خارجية ، مثبتة في الخارج. يتم تثبيت بعض الطرز في غلاف حماية خاص. المحطة خفيفة للغاية بحيث يُسمح بتركيبها حتى على سطح المبنى. يوصى بتركيب المضخة الحرارية على مسافة 2-3 متر تقريبًا من مدخل أماكن المعيشة.

يتم وضع الوحدة الداخلية بطريقة تنتشر فيها تيارات الهواء الساخن في جميع أنحاء الغرفة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. يسمح بتركيب الجدران والسقف.

يتطلب تسخين الهواء المركزي للمنزل بمضخة حرارية من الهواء إلى الهواء ، مع الإقامة الدائمة ، استخدام نظام حقن الهواء القسري. يتم حساب طول القنوات الهوائية وموقعها بعناية أثناء إعداد وثائق المشروع.

يعد تركيب المضخة الحرارية عملية تكنولوجية معقدة ، لذلك يتم تنفيذ العمل بواسطة فرق تركيب متخصصة لديها الترخيص المناسب.

مزايا وعيوب المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء

تساعد ردود الفعل من المالكين الحقيقيين حول المضخات الحرارية من الهواء إلى الهواء في الحصول على صورة دقيقة لكفاءة الطاقة باستخدام طرق التدفئة البديلة ، وكذلك الحصول على فكرة عن المزايا والعيوب الحالية.

يتميز تدفئة المنزل بمضخة حرارية من الهواء إلى الهواء بالمزايا التالية:

• وفورات في التكاليف - حتى مع وجود تكاليف أولية كبيرة ، تدفع المضخة الحرارية تكاليفها بعد 3-6 سنوات من التشغيل. نظرًا لأن الجهاز مصمم لمدة 30-50 عامًا من الخدمة ، فإن الفوائد واضحة. تكلفة الكهرباء ، خلال موسم التدفئة بأكمله ، تقل بمقدار 3-5 مرات عن تكلفة المرجل الكهربائي.

الاستقلال التام عن الوقود التقليدي. الميزة الرئيسية للتدفئة من الهواء إلى الهواء هي إنتاج الطاقة الحرارية ، دون استخدام الغاز والوقود الصلب والسائل ، إلخ. إذا قمت بتركيب الألواح الشمسية ، يمكنك رفض الكهرباء الخارجية.

الصداقة البيئية - أثناء التشغيل ، يتم استخدام مصادر الطاقة الحرارية المتجددة ، ولا توجد انبعاثات ضارة.

بالطبع ، للمضخات الحرارية نقاط ضعفها ، والتي يحاول المصنعون تصحيحها من وقت لآخر. وتشمل هذه:

• اعتماد الكفاءة على درجة الحرارة الخارجية - يعمل المصنعون باستمرار على تحسين الأنظمة. المعدات الحديثة قادرة على العمل عند -15 -25 درجة مئوية. يتم تقليل الكفاءة في درجات الحرارة المنخفضة بشكل ملحوظ ، مما يحد من استخدام الوحدات النمطية لتدفئة المساحات في ظروف الشمال.

تكاليف مادية كبيرة لشراء وتركيب مضخة حرارية. العيب الرئيسي لـ HP air - air ، بسبب عدم استخدام المحطات على نطاق واسع في الظروف المحلية.

إن احتمالات استخدام المضخات الحرارية من الجو إلى الهواء متفائلة تمامًا. في الآونة الأخيرة نسبيًا ، أعلنت العديد من الشركات المصنعة الكبرى عن تطوير وحدات قادرة على العمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -32 درجة مئوية. يتم التركيز باستمرار على تقليل تكلفة المنتجات لجعلها في متناول المستهلكين من الطبقة المتوسطة ، وتحسين الأداء (متوسط ​​COPs للنماذج الحديثة هو 5-8 وحدات).

3 أبسط وحدة

سيكون أرخص جهاز محلي الصنع عبارة عن مضخة حرارية من مكيف هواء. يُنصح بشراء نموذج مجهز بصمام عكسي. بفضل هذا ، يمكن أن يعمل مكيف الهواء للتدفئة. خلاف ذلك ، سوف تضطر إلى تعديل دائرة التبريد

أيضًا ، عند اختيار التكييف ، يجب الانتباه إلى مؤشر أداء الوحدة الباردة.

تتكون خوارزمية تصنيع أبسط مضخة حرارية من الشكل التالي:

تتم إزالة الغلاف العلوي للجهاز وتفكيك غرفة التبادل الحراري الخارجية

في هذه المرحلة ، يجب الحرص على عدم إتلاف أنابيب غاز التبريد.
ثم تحتاج إلى إزالة المكره الخارجي من العمود.
الخزان مصنوع من المعدن. يجب أن يتوافق طولها مع حجم غرفة التبادل الحراري ، وسيكون عرضها أكبر من 100-150 مم.
لمنع المبرد من التجمد ، من الضروري زيادة مساحته. للقيام بذلك ، يتم تثبيت ألواح إضافية من الألومنيوم أو النحاس على طول الحواف ، اعتمادًا على مادة غرفة التبادل الحراري.
يتم تثبيت المبرد الذي تمت ترقيته في الخزان ، والذي يجب إغلاقه بغطاء محكم الإغلاق.
في المرحلة النهائية ، يتم توصيل خراطيم اختيار وتوريد سائل التبريد بالتركيبات ، ويتم توصيل مضخات الدوران

بعد ذلك ، يبقى ملء الحاوية والتحقق من وجود تسربات.

للقيام بذلك ، يتم تثبيت ألواح إضافية من الألومنيوم أو النحاس على طول الحواف ، اعتمادًا على مادة غرفة التبادل الحراري.
يتم تثبيت المبرد الذي تمت ترقيته في الخزان ، والذي يجب إغلاقه بغطاء محكم الإغلاق.
في المرحلة النهائية ، يتم توصيل خراطيم اختيار وتوريد سائل التبريد بالتركيبات ، ويتم توصيل مضخات الدوران. بعد ذلك ، يبقى ملء الحاوية والتحقق من وجود تسربات.

تكنولوجيا التركيب

يتم تجميع هذا النوع من المعدات على عدة مراحل:

• مشروع قيد الإعداد ؛
• يتم تجميع اتصالات المجمع ؛
• يتم تثبيت مضخة حرارية في النظام ؛
• يتم تركيب المعدات داخل المنزل ؛
• يتم ملء المبرد.

بعد ذلك ، سننظر في كيفية تركيب مضخة حرارية جاهزة بأيديكم خطوة بخطوة.

كيف تصنع مشروع

قبل الشروع في تجميع الاتصالات من هذا النوع ، بالطبع ، يجب إجراء جميع الحسابات اللازمة. يجب أن يكون عمل الجزء الخارجي من النظام منسقًا بالكامل مع عمل الجزء الداخلي. يتم إجراء الحسابات اعتمادًا على نوع المعدات المختارة. بالنسبة للمجمعات الأفقية ، يتم إجراؤها على النحو التالي:

• يتم تحديد مقدار مضاد التجمد المطلوب. في هذه الحالة ، يتم استخدام الصيغة Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t) ، حيث Qo هي الطاقة الحرارية للمصدر ، t هو فرق درجة الحرارة بين خطوط الإمداد والعودة. يتم حساب معلمة Qo على أنها الفرق بين قوة المضخة والطاقة الكهربائية المستخدمة لتسخين المبرد.
• يتم تحديد طول المجمع المطلوب. تبدو صيغة الحساب في هذه الحالة كما يلي: L = Qo / q ، حيث q هي إزالة الحرارة المحددة.تعتمد قيمة المؤشر الأخير على نوع التربة في الموقع. بالنسبة للطين ، على سبيل المثال ، يبلغ 20 واط لكل دورة في الدقيقة ، وللرمل - 10 واط ، وما إلى ذلك.
• يتم تحديد المساحة المطلوبة لوضع المجمع. في هذه الحالة ، يتم الحساب وفقًا للصيغة A = L da ، حيث da هي خطوة مد الأنابيب.

يتم تحديد قوة المضخة الحرارية تقريبًا بمعدل 70 واط من الحرارة لكل 1 متر مربع مع ارتفاع سقف 2.7 متر.وعادة ما يتم وضع أنابيب التجميع على مسافة 0.8 متر من بعضها البعض أو أكثر قليلاً.

كيفية تجميع المضخة الحرارية

هذا النوع من المعدات مكلف للغاية. تصميم المضخة الحرارية بسيط نسبيًا. لذلك ، يمكنك محاولة جعله بنفسك. يتم تنفيذ هذا الإجراء على النحو التالي:

• شراء ضاغط (المعدات من مكيف الهواء مناسبة).
• يتكون السكن مكثف. للقيام بذلك ، يتم قطع خزان الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 100 لتر إلى النصف.
• يتم عمل ملف. يتم تغليف أسطوانة غاز أو أكسجين بأنبوب نحاسي من الثلاجة. يمكن إصلاح الأخير بزوايا مثقبة من الألومنيوم.
• يتم تثبيت الملف في الجسم ، وبعد ذلك يتم ختم الأخير.
• مبخر مصنوع من حاوية بلاستيكية سعة 80 لترًا. يتم تثبيت ملف من أنبوب بوصة فيه.
• يتم توصيل أنابيب المياه بالمبخر لتوصيل وتصريف المياه.
• النظام مليء بغاز التبريد. يجب أن يعهد بهذه العملية إلى أخصائي. مع الإجراءات غير الكفؤة ، لا يمكنك فقط تدمير المعدات المجمعة ، ولكن أيضًا الإصابة.

تركيب اتصالات المجمع

تعتمد تقنية تركيب الدائرة الخارجية لنظام التدفئة أيضًا على نوعها. بالنسبة للمجمع الرأسي ، يتم حفر الآبار بعمق 20-100 متر.تحت الخنادق الأفقية يتم اختراقها بعمق 1.5 متر ، وفي المرحلة التالية ، يتم وضع الأنابيب. لا ينبغي أن تنمو الأشجار بالقرب من المجمع الأفقي ، لأن جذورها يمكن أن تلحق الضرر بالتيار الكهربائي. لتجميع الأخير ، يمكن استخدام أنابيب البولي إيثيلين منخفضة الضغط.

تركيب المعدات

يتم تنفيذ هذه العملية بالطريقة المعتادة. أي ، يتم تثبيت مشعات التدفئة في المبنى ، ويتم وضع الخطوط وتوصيلها بالغلاية. يتم تثبيت خزان التمدد والمرشح ومضخة الدوران على الممر الجانبي على أنبوب الإرجاع. يمكنك أيضًا تجميع وتوصيل نظام "الأرضية الدافئة" بمضخة الحرارة. في المرحلة النهائية ، يتم سكب النوع المختار من المبرد في الدوائر الخارجية والداخلية.

كما ترى ، يمكنك تركيب المضخة الحرارية وتجميعها بنفسك. من الناحية التكنولوجية ، فإن الإجراء ليس معقدًا بشكل خاص. ومع ذلك ، على عكس الأنواع الأخرى من المعدات المماثلة ، فإن تجميع مثل هذا النظام ، حتى من النوع الأفقي ، يعد عملية شاقة بدنيًا إلى حد ما. من المستحيل عمليا حفر الآبار للحفر الرأسي بنفسك بدون معدات خاصة. لذلك ، من الممكن إجراء العمليات الحسابية والعمل لتجميع النظام لا يزال الأمر يستحق توظيف محترفين. اليوم ، هناك شركات في السوق تقوم بتركيب معدات مثل المضخة الحرارية على أساس تسليم المفتاح.

مبدأ تشغيل مضخة الهواء إلى الماء

كما ذكرنا سابقًا ، فإن المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية للمنشآت من هذا النوع هو الهواء الجوي.الأساس الأساسي لتشغيل مضخات الهواء هو الخاصية الفيزيائية للسوائل لامتصاص وإطلاق الحرارة أثناء انتقال الطور من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ، والعكس صحيح. نتيجة لتغير الحالة ، يتم تحرير درجة الحرارة. يعمل النظام على مبدأ الثلاجة في الاتجاه المعاكس.

لاستخدام هذه الخصائص للسائل بشكل فعال ، يدور المبرد منخفض الغليان (الفريون ، الفريون) في دائرة مغلقة ، يتضمن تصميمها:

• ضاغط بمحرك كهربائي
• مبخر منفوخ بالمروحة
• صمام الخانق (التمدد) ؛
• صفيحة تبادل حرارة؛
• أنابيب تداول نحاسية أو معدنية بلاستيكية تربط العناصر الرئيسية للدائرة.

تتم حركة المبرد على طول الدائرة بسبب الضغط الناتج عن الضاغط. لتقليل فقد الحرارة ، يتم تغطية الأنابيب بطبقة عازلة للحرارة من المطاط الصناعي أو رغوة البولي إيثيلين بطبقة واقية ممعدنة. كمبرد ، يتم استخدام الفريون أو الفريون ، والذي يمكن أن يغلي عند درجة حرارة سالبة ولا يتجمد حتى -40 درجة مئوية.

تتكون عملية العمل برمتها من الدورات المتعاقبة التالية:

1. يحتوي المبرد المبخر على سائل تبريد أكثر برودة من الهواء الخارجي. أثناء نفخ المبرد النشط ، يتم نقل الطاقة الحرارية من الهواء منخفض الإمكانات إلى الفريون ، والذي يغلي وينتقل إلى حالة غازية. في نفس الوقت ترتفع درجة حرارته.
2. يدخل الغاز المسخن إلى الضاغط ، حيث يسخن أكثر أثناء عملية الضغط.
3. في حالة الضغط والحرارة ، يتم تغذية بخار مادة التبريد في مبادل حراري لوحة ، حيث يدور الناقل الحراري لنظام التسخين عبر الدائرة الثانية.نظرًا لأن درجة حرارة المبرد أقل بكثير من درجة حرارة الغاز المسخن ، يتكثف الفريون بنشاط على ألواح المبادل الحراري ، مما يعطي الحرارة لنظام التدفئة.
4. يدخل خليط البخار والسائل المبرد إلى صمام الخانق ، والذي يسمح فقط لمبرد سائل الضغط المنخفض المبرد بالمرور إلى المبخر. ثم تتكرر الدورة بأكملها.

لزيادة كفاءة نقل الحرارة للأنبوب ، يتم لف الزعانف الحلزونية على المبخر. يجب أن يأخذ حساب نظام التسخين واختيار مضخات الدوران والمعدات الأخرى في الاعتبار المقاومة الهيدروليكية ومعامل نقل الحرارة للمبادل الحراري للوحة للتركيب.

نظرة عامة بالفيديو على جهاز النظام وتشغيله

h3 id = "invertornye-teplovye-nasosy"> مضخات الحرارة العاكس

يسمح وجود العاكس كجزء من التثبيت ببدء التشغيل السلس للجهاز والتنظيم التلقائي للأنماط اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية. هذا يزيد من كفاءة المضخة الحرارية من خلال:

• تحقيق الكفاءة على مستوى 95-98٪ ؛
• تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 20-25٪ ؛
• تقليل الأحمال على الشبكة الكهربائية ؛
• زيادة عمر خدمة المصنع.

نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية بثبات على نفس المستوى ، بغض النظر عن تغيرات الطقس. في الوقت نفسه ، فإن وجود العاكس المزود بوحدة تحكم آلية لن يوفر التدفئة فقط في الشتاء ، ولكن أيضًا توفير الهواء المبرد في الصيف في الطقس الحار.

في الوقت نفسه ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن وجود معدات إضافية يستلزم دائمًا زيادة في تكلفتها وزيادة في فترة الاسترداد.

كيف يعمل Geounit الحرارية؟

تعتمد خوارزمية تشغيل المضخة الحرارية الجوفية على نقل الحرارة من مصدر بقدرة حرارية منخفضة إلى حامل حراري. تلعب الأرض هنا دور المبرد في الصيف وهي مصدر نشط للحرارة في فصل الشتاء.

تساعد الاختلافات في درجة حرارة الأرض على تحسين كفاءة النظام الإجمالية وتساعد على تقليل تكاليف التشغيل الفعلية.

يعتمد تشغيل المضخة الحرارية الجوفية على ظاهرة مثل القصور الذاتي الحراري. تتوافق درجة حرارة الأرض على عمق 6 أمتار وما دون تمامًا تقريبًا مع متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية في المنطقة وتتغير قليلاً جدًا على مدار السنة التقويمية

من الناحية العملية ، يدخل المبرد التشغيلي إلى خط الأنابيب الموجود في الأرض ويسخن هناك بعدة درجات. ثم ينتقل التكوين إلى وحدة التبادل الحراري (أو المبخر) وينقل الطاقة الحرارية المتراكمة إلى دائرة النظام الداخلية.

يشبه مبدأ تشغيل منشآت الطاقة الحرارية الأرضية عمل أنظمة التبريد. هذا هو السبب في أن بعض أنواع المضخات الحرارية في الصيف تستخدم بنجاح كمكيفات هواء وبمساعدتها تقوم بتبريد الهواء في المباني السكنية.

يتم تسخين مادة التبريد التي تعمل في الدائرة الخارجية في المبخر وتحويلها إلى غاز وتدخل إلى الضاغط. هناك تتقلص تحت تأثير الضغط العالي وتصبح أكثر سخونة.

يمر الغاز الساخن إلى جهاز التكثيف ويعطي طاقة حرارية إلى المبرد العامل في النظام الداخلي المسؤول عن تدفئة المنزل. في نهاية العملية ، يعود المبرد الذي فقد الحرارة إلى نقطة البداية في حالة سائلة.

مزايا وعيوب التكنولوجيا

أهم مزايا TN هي:

1. الربحية: لكل كيلو وات من الكهرباء المستهلكة ، تنتج HP من 3 إلى 5 كيلو واط من الحرارة. وهذا يعني أننا نتحدث عن تدفئة غير مبررة تقريبًا.
2. الصداقة والسلامة البيئية: لا يرتبط تشغيل HP بتكوين وإطلاق أي مواد خطرة على البيئة في الغلاف الجوي ، وغياب اللهب يجعل هذه التقنية آمنة تمامًا.
3. سهولة التشغيل: على عكس غلايات الغاز والوقود الصلب ، لا تحتاج HP إلى تنظيفها من السخام والسخام. ليس عليك أيضًا بناء مدخنة وصيانتها.

العيب الكبير لهذه التقنية هو التكلفة العالية للمعدات وأعمال التركيب.

لنقم بحساب بسيط. لمساحة 120 مترا مربعا. سيحتاج m إلى HP بسعة 120x0.1 = 12 كيلو واط (بمعدل 100 واط لكل 1 متر مربع). نموذج الدبلوماسي من Thermia بهذا الأداء يكلف حوالي 6.8 ألف يورو. سيكلف نموذج DUO لنفس الشركة المصنعة أقل قليلاً ، لكن تكلفته لا يمكن وصفها بأنها ديمقراطية: حوالي 5.9 ألف يورو.

مضخة حرارية Thermia Diplomat

حتى عند مقارنتها بأغلى أنواع التدفئة التقليدية - الكهربائية (4 روبل لكل 1 كيلوواط ساعة ، 3 أشهر - العمل بحمل كامل ، 3 أشهر - مع النصف) ، سيستغرق المردود أكثر من 4 سنوات ، وهذا دون الأخذ بعين الاعتبار حساب تكلفة تركيب الدائرة الخارجية. في الواقع ، لا تعمل HP دائمًا مع الأداء المحسوب ، على التوالي ، وقد تكون فترة الاسترداد أطول.

مضخة حرارية من الهواء إلى الماء للمنزل

تتمثل إحدى ميزات أنظمة الهواء إلى الماء في الاعتماد القوي لدرجات حرارة المبرد في نظام التدفئة على درجة حرارة المصدر - الهواء الخارجي.تتغير كفاءة هذه المعدات باستمرار موسميًا وفي الظروف الجوية. يوضح هذا فرقًا كبيرًا بين أنظمة الطاقة الحرارية الجوية والمجمعات الحرارية الأرضية ، التي يكون تشغيلها مستقرًا طوال فترة الخدمة بأكملها ولا يعتمد على الظروف الخارجية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء قادرة على تسخين وتبريد الهواء الداخلي ، مما يجعلها مطلوبة في المناطق ذات الشتاء البارد نسبيًا والصيف الحار. بشكل عام ، يكون استخدام هذه الأنظمة أكثر فاعلية في المناطق الدافئة نسبيًا ، وبالنسبة للمناطق الشمالية ، يلزم استخدام وسائل إضافية للتدفئة (عادةً ما تستخدم السخانات الكهربائية).

كيف تعمل المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء؟

تعتمد المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء على مبدأ كارنو. بلغة أكثر قابلية للفهم ، يتم استخدام تصميم ثلاجة الفريون. يدور المبرد (الفريون) في نظام مغلق ، ويمر تباعاً عبر المراحل:

• التبخر مصحوبًا بتبريد قوي
• التسخين من حرارة الهواء الخارجي الداخل
• ضغط قوي ، حيث ترتفع درجة حرارته
• تكثيف السائل
• من خلال الخانق مع انخفاض حاد في الضغط والتبخر

من أجل الدوران الطبيعي لسائل التبريد ، من الضروري وجود مقصورتين - مبخر ومكثف. في الحالة الأولى ، تكون درجة الحرارة منخفضة (سالبة) ؛ وتستخدم الطاقة الحرارية من الهواء المحيط للتدفئة. يتم استخدام الحجرة الثانية لتكثيف مادة التبريد ونقل الطاقة الحرارية إلى الناقل الحراري لنظام التدفئة.

يتمثل دور الهواء الداخل في نقل الحرارة إلى المبخر ، حيث تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا وتحتاج إلى زيادتها للضغط القادم.تتوفر الطاقة الحرارية للهواء حتى في درجات الحرارة السلبية ويتم تخزينها حتى تنخفض درجة الحرارة إلى الصفر المطلق. تسمح مصادر الطاقة الحرارية منخفضة الإمكانات بالحصول على كفاءة عالية للنظام ، ولكن عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية إلى -20 درجة مئوية أو -25 درجة مئوية ، يتوقف النظام ويتطلب توصيل مصدر تدفئة إضافي.

المميزات والعيوب

مزايا المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء هي:

• سهل التركيب ، بدون حفر
• مصدر الطاقة الحرارية - الهواء - متوفر في كل مكان وهو متوفر ومجاني بالكامل. لا يتطلب النظام سوى مصدر طاقة لمعدات التدوير والضاغط والمروحة
• يمكن دمج المضخة الحرارية هيكليًا مع التهوية ، مما سيزيد بشكل كبير من كفاءة كلا النظامين
• نظام التدفئة صديق للبيئة وآمن من الناحية التشغيلية
• تشغيل النظام صامت تقريبًا ، ويمكن التحكم فيه بواسطة أنظمة التشغيل الآلي

عيوب المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء هي:

• تطبيق محدود. تتطلب الطرازات المنزلية من HP توصيل أنظمة تدفئة إضافية بالفعل عند -7 درجة مئوية ، والتصاميم الصناعية قادرة على الحفاظ على درجات الحرارة منخفضة حتى -25 درجة مئوية ، وهي منخفضة للغاية بالنسبة لمعظم مناطق روسيا
• إن اعتماد كفاءة النظام على درجة الحرارة الخارجية يجعل النظام غير مستقر ويتطلب إعادة تشكيل مستمرة لأنماط التشغيل
• تتطلب المراوح والضواغط والأجهزة الأخرى مصدر طاقة ثابتًا

عند التخطيط لاستخدام نظام التدفئة والماء الساخن ، يجب مراعاة هذه الميزات.

حساب قدرة التركيب

يتم تقليل إجراء حساب قوة التثبيت لتحديد مساحة المنزل المراد تسخينه ، وحساب الكمية المطلوبة من الطاقة الحرارية واختيار المعدات التي تتوافق مع القيم التي تم الحصول عليها. ليس من المنطقي تقديم منهجية حسابية مفصلة ، لأنها معقدة للغاية وتتطلب معرفة العديد من المعلمات والمعاملات والقيم الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى خبرة في إجراء مثل هذه الحسابات ، وإلا ستكون النتيجة خاطئة تمامًا.

لحل المشكلة ، يوصى باستخدام آلة حاسبة على الإنترنت موجودة على الشبكة. استخدامه سهل ، ما عليك سوى استبدال بياناتك في النوافذ والحصول على إجابة. إذا كنت في شك ، يمكن تكرار الحساب على مورد آخر من أجل الحصول على بيانات متوازنة.

نتائج

مما لا شك فيه أن تكلفة المضخة الحرارية من مكيف الهواء أقل بعدة مرات من خيارات المصنع الجاهزة ، حتى تلك المصنوعة في الصين. ولكن هناك الكثير من الفروق الدقيقة هنا: تحتاج إلى الاهتمام بمصدر وكمية الحرارة التي يتم توفيرها ، وحساب طول المبادلات الحرارية (الملفات) بشكل صحيح ، وتثبيت التشغيل الآلي ، وتوفير طاقة مضمونة ، وما إلى ذلك. ولكن إذا كنت قادرًا على حل هذه المشكلات ، فهذا مفيد بلا شك. دعني أقدم لك النصيحة: في السنة الأولى ، من المستحسن جدًا أن يكون لديك تدفئة احتياطية ، ومن الأفضل إجراء الاختبارات والتشغيل التجريبي في الصيف حتى يكون هناك وقت لإنهاء الوحدة قبل بدء موسم التدفئة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

سيعرض الفيديو مبدأ التشغيل وميزات الجهاز:

نتيجة لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن المضخة الحرارية من الماء إلى الماء تعتبر من المعدات الصديقة للبيئة الفعالة والمصممة لتدفئة المنازل حتى 150 مترًا مربعًا. قد يتطلب ترتيب مساحة أكبر بالفعل مسوحات هندسية معقدة للغاية.

إذا كانت لديك أي أسئلة أثناء قراءة المعلومات المقدمة ، فيرجى طرحها في المربع أدناه. نحن في انتظار أسئلتك حول الموضوع والقصص والصور حول إنشاء محطة صغيرة لتوليد الطاقة الكهرومائية بأيديكم. ونحن مهتمون في رأيك.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

يُظهر الفيديو بوضوح كيف تم تجهيز نظام تدفئة قائم على معدات تسخين الهواء إلى الماء بالطاقة الحرارية الأرضية في منزل كبير من كتلة سيليكات الغاز. تم الكشف عن بعض الفروق الدقيقة المثيرة للاهتمام فيما يتعلق بتركيب المعدات والإعلان عن الأعداد الحقيقية لفواتير الخدمات لهذا الشهر.

كيف تعمل معدات الأرض إلى الماء؟ وصف مفصل من متخصص في تركيب الغلايات الحرارية الأرضية ، توصيات ونصائح مفيدة للحرفيين في المنزل من محترف في مجال عملهم.

يشارك المستخدم الحقيقي للمعدات انطباعاته عن المضخة الحرارية الجوفية.

يخبر صانع الأقفال المحترف كيفية صنع مضخة حرارية في المنزل بناءً على ضاغط قوي وأجزاء تبادل حراري أنبوبي. تعليمات مفصلة خطوة بخطوة.

تعد المضخة الحرارية الأرضية لتدفئة منزل خاص طريقة جيدة لتهيئة ظروف معيشية مريحة حتى في حالة عدم توفر أنظمة اتصالات مركزية ومصادر طاقة مألوفة.

يعتمد اختيار النظام على الموقع الإقليمي للممتلكات والقدرات المالية للمالكين.

هل لديك خبرة في تصنيع المضخات الحرارية الجوفية؟ يرجى مشاركة المعلومات مع قرائنا ، اقتراح خيار البناء الخاص بك. يمكنك ترك تعليقات وإرفاق صور لمنتجاتك محلية الصنع في النموذج أدناه.