วิธีทำปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนที่บ้านด้วยมือของคุณเอง: หลักการทำงานและไดอะแกรมการประกอบ

3 ประเภทหลัก

ก่อนที่คุณจะตกลงที่จะติดตั้งวงจรทำความร้อนในโรงรถแบบเปิดพร้อมปั๊มหมุนเวียน คุณต้องพิจารณาตัวเลือกอื่นๆ สำหรับการไหลเวียนของของไหล อย่างที่คุณทราบ มันสามารถเคลื่อนผ่านหลักการของอุณหพลศาสตร์ - ในทางธรรมชาติหรือความโน้มถ่วง

ระบบที่ทำงานโดยใช้ระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติค่อนข้างเหมาะสำหรับห้องที่มีพื้นที่ไม่เกิน 60 ตร.ม. ความยาวลูปสูงสุดสำหรับอุปกรณ์นี้คือ 30 เมตร

สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

1. 1. ความสูงของอาคาร
2. 2.ชั้น

รูปแบบการหมุนเวียนตามธรรมชาติไม่เหมาะสำหรับใช้ในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ เนื่องจากการขาดความร้อนที่เพียงพอของสารหล่อเย็นจะทำให้แรงดันสูงสุดไม่เพียงพอ ขอบเขตการใช้งานของระบบดังกล่าวมีดังนี้:

1. 1. การเชื่อมต่อกับพื้นอุ่น ปั๊มหมุนเวียนเชื่อมต่อกับวงจรน้ำ
2. 2. ทำงานกับหม้อไอน้ำ อุปกรณ์ทำความร้อนติดอยู่ที่ด้านบนของระบบ - ใต้ถังขยาย

หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งต่างกันอย่างไร

นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าแหล่งความร้อนเหล่านี้ผลิตพลังงานความร้อนโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งประเภทต่างๆ แล้ว ยังมีความแตกต่างอื่นๆ อีกหลายประการจากเครื่องกำเนิดความร้อนอื่นๆ ความแตกต่างเหล่านี้เป็นผลมาจากการเผาไม้อย่างแม่นยำ โดยจะต้องพิจารณาให้เหมาะสมและนำมาพิจารณาเสมอเมื่อเชื่อมต่อหม้อไอน้ำกับระบบทำน้ำร้อน คุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. ความเฉื่อยสูง ในขณะนี้ยังไม่มีวิธีดับเชื้อเพลิงแข็งที่เผาไหม้ในห้องเผาไหม้อย่างกะทันหัน
2. การก่อตัวของคอนเดนเสทในเรือนไฟ ลักษณะเฉพาะปรากฏขึ้นเมื่อตัวพาความร้อนที่มีอุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 50 °C) เข้าไปในถังหม้อไอน้ำ

บันทึก. ปรากฏการณ์ความเฉื่อยไม่มีอยู่ในหน่วยเชื้อเพลิงแข็งประเภทเดียวเท่านั้น - หม้อไอน้ำแบบเม็ด พวกเขามีเตาเผาซึ่งจะมีการเติมเม็ดไม้หลังจากที่หยุดจ่ายไฟแล้วเปลวไฟก็ดับลงเกือบจะในทันที

อันตรายจากความเฉื่อยอยู่ในความร้อนสูงเกินไปของแจ็คเก็ตน้ำของเครื่องทำความร้อนซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารหล่อเย็นเดือดในนั้น ไอน้ำถูกสร้างขึ้นซึ่งสร้างแรงดันสูง ฉีกปลอกของยูนิตและส่วนหนึ่งของท่อจ่ายเป็นผลให้มีน้ำจำนวนมากในห้องเตาเผา ไอน้ำจำนวนมากและหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งซึ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อไป

สถานการณ์ที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดความร้อนอย่างไม่ถูกต้อง อันที่จริงโหมดการทำงานปกติของหม้อไอน้ำที่ใช้ไม้เป็นค่าสูงสุดในเวลานี้หน่วยจะถึงประสิทธิภาพหนังสือเดินทาง เมื่อตัวควบคุมอุณหภูมิตอบสนองต่อตัวพาความร้อนถึงอุณหภูมิ 85 ° C และปิดแดมเปอร์อากาศ การเผาไหม้และการระอุในเตาเผายังคงดำเนินต่อไป อุณหภูมิของน้ำจะสูงขึ้นอีก 2-4°C หรือมากกว่านั้นก่อนที่น้ำจะหยุดโต

เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันส่วนเกินและอุบัติเหตุที่ตามมา องค์ประกอบที่สำคัญมักจะเกี่ยวข้องกับท่อของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง - กลุ่มความปลอดภัย เราจะกล่าวถึงข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้านล่าง

คุณลักษณะที่ไม่พึงประสงค์อีกประการของการทำงานของหน่วยบนไม้คือลักษณะของคอนเดนเสทที่ผนังด้านในของเรือนไฟเนื่องจากการผ่านของสารหล่อเย็นที่ไม่ผ่านความร้อนผ่านแจ็คเก็ตน้ำ คอนเดนเสทนี้ไม่ใช่น้ำค้างของพระเจ้าเลย เนื่องจากเป็นของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรง ซึ่งผนังเหล็กของห้องเผาไหม้จะสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว จากนั้นเมื่อผสมกับขี้เถ้าคอนเดนเสทจะกลายเป็นสารเหนียวจึงไม่ง่ายที่จะฉีกออกจากพื้นผิว ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการติดตั้งหน่วยผสมในวงจรท่อของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง

เงินฝากดังกล่าวทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนและลดประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง

ยังเร็วเกินไปสำหรับเจ้าของเครื่องกำเนิดความร้อนที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเหล็กหล่อที่ไม่กลัวการกัดกร่อนเพื่อถอนหายใจด้วยความโล่งอก พวกเขาสามารถคาดหวังความโชคร้ายอีกครั้ง - ความเป็นไปได้ของการทำลายเหล็กหล่อจากการกระแทกของอุณหภูมิลองนึกภาพว่าในบ้านส่วนตัวไฟฟ้าดับ 20-30 นาที และปั๊มหมุนเวียนซึ่งขับน้ำผ่านหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งหยุดทำงาน ในช่วงเวลานี้น้ำในหม้อน้ำมีเวลาที่จะเย็นลงและในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - เพื่อให้ร้อนขึ้น (เนื่องจากความเฉื่อยเดียวกัน)

ไฟฟ้าปรากฏขึ้น ปั๊มจะเปิดและส่งน้ำหล่อเย็นที่ระบายความร้อนจากระบบทำความร้อนแบบปิดไปยังหม้อไอน้ำร้อน จากอุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิช็อกเกิดขึ้นที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนเหล็กหล่อแตก น้ำไหลลงสู่พื้น เป็นการยากที่จะซ่อมแซมไม่สามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนได้เสมอไป ดังนั้นแม้ในสถานการณ์นี้ หน่วยผสมจะป้องกันอุบัติเหตุ ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

เหตุฉุกเฉินและผลที่ตามมาไม่ได้อธิบายไว้เพื่อทำให้ผู้ใช้หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งตกใจหรือกระตุ้นให้พวกเขาซื้อองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นของวงจรท่อ คำอธิบายขึ้นอยู่กับประสบการณ์จริงซึ่งต้องนำมาพิจารณาเสมอ ด้วยการเชื่อมต่อที่ถูกต้องของชุดระบายความร้อน โอกาสที่จะเกิดผลกระทบดังกล่าวจึงต่ำมาก เกือบจะเหมือนกับเครื่องกำเนิดความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงประเภทอื่น

ประเภทของมวลรวม

การแสดงภาพตัวเลือกการออกแบบสำหรับปั๊มความร้อนคือการจำแนกประเภทตามประเภทของน้ำหล่อเย็นบนรูปทรงภายนอกและภายในของโครงสร้าง อุปกรณ์สามารถรับพลังงานจาก:

• ดิน;
• น้ำ (อ่างเก็บน้ำหรือแหล่งที่มา);
• อากาศ.

ภายในบ้าน พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นสามารถนำมาใช้ในระบบทำความร้อน เช่นเดียวกับน้ำร้อนหรือเครื่องปรับอากาศ ดังนั้นจึงมีปั๊มความร้อนหลายประเภทขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและฟังก์ชันเหล่านี้ร่วมกัน

ระบบดินน้ำ

การรับความร้อนจากพื้นดินถือเป็นวิธีการทำความร้อนทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่ง เนื่องจากอยู่ห่างจากพื้นผิวประมาณ 5 เมตรแล้ว อุณหภูมิของพื้นดินจึงค่อนข้างคงที่ โดยได้รับผลกระทบเพียงเล็กน้อยจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ

ปั๊มความร้อนใต้พิภพใช้โพรบนำความร้อนพิเศษ

ของเหลวพิเศษถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นในวงจรภายนอก ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าน้ำเกลือ เป็นองค์ประกอบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ขอบด้านนอกของปั๊มความร้อนจากพื้นถึงน้ำทำจากท่อพลาสติก คุณสามารถวางไว้บนพื้นในแนวนอนหรือแนวตั้ง ในกรณีแรกอาจต้องทำงานบนพื้นที่ขนาดใหญ่ตั้งแต่ 25 ถึง 50 ตารางเมตร ม. m สำหรับกำลังปั๊มแต่ละกิโลวัตต์ พื้นที่ที่จัดสรรสำหรับการติดตั้งตัวรวบรวมแนวนอนไม่สามารถใช้กับความต้องการทางการเกษตรได้ ที่นี่อนุญาตเฉพาะสนามหญ้าหรือปลูกไม้ดอกประจำปีเท่านั้น

สำหรับการสร้างตัวสะสมแนวตั้งจะต้องใช้บ่อน้ำที่มีความลึก 50-150 เมตร เนื่องจากอุณหภูมิพื้นดินสูงขึ้นและคงที่มากขึ้นที่ระดับความลึกนี้ ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์ดังกล่าวจึงถือว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า ในกรณีนี้ จะใช้โพรบลึกพิเศษเพื่อถ่ายเทความร้อน

ปั๊มน้ำต่อน้ำ

ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันอาจเป็นปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำ เนื่องจากที่ระดับความลึกมาก อุณหภูมิของน้ำจะค่อนข้างสูงและคงที่ ต่อไปนี้สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนที่มีศักยภาพต่ำ:

• อ่างเก็บน้ำเปิด (ทะเลสาบ, แม่น้ำ);
• น้ำบาดาล (บ่อน้ำ, บ่อน้ำ);
• น้ำเสียจากวัฏจักรเทคโนโลยีอุตสาหกรรม (น้ำประปาย้อนกลับ)

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในการออกแบบปั๊มความร้อนจากพื้นดินสู่น้ำหรือน้ำสู่น้ำ การสร้างปั๊มความร้อนโดยใช้พลังงานของอ่างเก็บน้ำแบบเปิดจะต้องมีต้นทุนต่ำที่สุด: ท่อที่มีตัวพาความร้อนจะต้องมาพร้อมกับภาระและจุ่มลงในน้ำ เมื่อใช้ศักยภาพของน้ำใต้ดินจะต้องมีการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น อาจจำเป็นต้องสร้างบ่อน้ำเพิ่มเพื่อระบายน้ำที่ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

การใช้ปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำในแหล่งน้ำเปิดมีประโยชน์อย่างมาก

ตัวเลือกอากาศสู่น้ำแบบสากล

ในแง่ของประสิทธิภาพปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำนั้นด้อยกว่ารุ่นอื่น ๆ เนื่องจากในฤดูหนาวพลังงานจะลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม การติดตั้งไม่จำเป็นต้องมีการขุดค้นที่ซับซ้อนหรือการก่อสร้างบ่อน้ำลึก จำเป็นต้องเลือกและติดตั้งอุปกรณ์ที่เหมาะสมเท่านั้น เช่น บนหลังคาบ้านโดยตรง

สามารถติดตั้งปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำได้โดยไม่ต้องมีการติดตั้งจำนวนมาก

ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของการออกแบบนี้คือความสามารถในการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ที่ทำให้ห้องถูกความร้อนด้วยปั๊มความร้อนที่มีอากาศถ่ายเทหรือน้ำทิ้ง รวมทั้งในรูปของควัน ก๊าซ เป็นต้น เพื่อชดเชยการขาดพลังงานของ ปั๊มความร้อนอากาศในฤดูหนาว ควรจัดให้มีตัวเลือกการทำความร้อนอื่น

ตัวเลือกที่มีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดคือปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศซึ่งไม่ต้องการงานที่ซับซ้อนของระบบทำน้ำร้อนแบบเดิม

ปั๊มความร้อน - การจำแนก

การทำงานของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านเป็นไปได้ในช่วงอุณหภูมิกว้าง - จาก -30 ถึง +35 องศาเซลเซียส อุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุดคือการดูดซึม (พวกมันถ่ายเทความร้อนผ่านแหล่งกำเนิด) และการบีบอัด (การไหลเวียนของของไหลทำงานเกิดขึ้นเนื่องจากไฟฟ้า) อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดูดซับที่ประหยัดที่สุดนั้นมีราคาแพงกว่าและมีการออกแบบที่ซับซ้อน

การจำแนกประเภทของปั๊มตามประเภทของแหล่งความร้อน:

1. ความร้อนใต้พิภพ พวกเขาใช้ความร้อนจากน้ำหรือดิน
2. อากาศ. พวกเขานำความร้อนจากอากาศ
3. ความร้อนรอง พวกเขาใช้ความร้อนในการผลิตซึ่งเกิดขึ้นในการผลิต ในระหว่างการให้ความร้อน และกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

ตัวพาความร้อนสามารถ:

• น้ำจากอ่างเก็บน้ำเทียมหรือน้ำบาดาล
• รองพื้น.
• มวลอากาศ
• การผสมผสานของสื่อดังกล่าว

ปั๊มความร้อนใต้พิภพ - หลักการออกแบบและการใช้งาน

ปั๊มความร้อนใต้พิภพเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านใช้ความร้อนของดิน ซึ่งเลือกด้วยหัววัดแนวตั้งหรือตัวสะสมแนวนอน โพรบถูกวางไว้ที่ความลึกสูงสุด 70 เมตรโพรบอยู่ห่างจากพื้นผิวเพียงเล็กน้อย อุปกรณ์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากแหล่งความร้อนมีอุณหภูมิคงที่ค่อนข้างสูงตลอดทั้งปี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้พลังงานน้อยลงในการขนส่งความร้อน

ปั๊มความร้อนใต้พิภพ

อุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาแพงในการติดตั้ง ต้นทุนการขุดเจาะสูง นอกจากนี้พื้นที่ที่จัดสรรให้กับนักสะสมควรมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่ของบ้านหรือกระท่อมที่มีความร้อนหลายเท่า

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า: ที่ดินที่นักสะสมตั้งอยู่ไม่สามารถใช้ปลูกผักหรือไม้ผลได้ - รากของพืชจะถูกทำให้เย็นลง

การใช้น้ำเป็นแหล่งความร้อน

บ่อน้ำเป็นแหล่งความร้อนจำนวนมาก สำหรับเครื่องสูบน้ำ คุณสามารถใช้อ่างเก็บน้ำที่ไม่เป็นน้ำแข็งจากความลึก 3 เมตรหรือน้ำบาดาลในระดับสูง ระบบสามารถดำเนินการได้ดังนี้: ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ชั่งน้ำหนักด้วยภาระในอัตรา 5 กก. ต่อ 1 เมตรเชิงเส้นวางอยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ ความยาวของท่อขึ้นอยู่กับภาพของบ้าน สำหรับห้องขนาด 100 ตร.ม. ความยาวท่อที่เหมาะสมคือ 300 เมตร

ในกรณีของการใช้น้ำบาดาล จำเป็นต้องเจาะบ่อน้ำ 2 บ่อ โดยวางเรียงกันตามทิศทางของน้ำบาดาล วางปั๊มไว้ในบ่อน้ำแรกเพื่อจ่ายน้ำไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำเย็นเข้าสู่บ่อที่สอง นี่คือรูปแบบการเก็บความร้อนแบบเปิดที่เรียกว่า ข้อเสียเปรียบหลักคือระดับน้ำใต้ดินไม่เสถียรและสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก

อากาศเป็นแหล่งความร้อนที่เข้าถึงได้มากที่สุด

ในกรณีของการใช้อากาศเป็นแหล่งความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคือหม้อน้ำที่พัดโดยพัดลม หากปั๊มความร้อนทำงานเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านโดยใช้ระบบอากาศสู่น้ำ ผู้ใช้จะได้ประโยชน์จาก:

• สามารถทำความร้อนได้ทั้งบ้าน น้ำซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวพาความร้อนจะเจือจางผ่านอุปกรณ์ทำความร้อน
• ด้วยการใช้ไฟฟ้าน้อยที่สุด - ความสามารถในการให้น้ำร้อนแก่ผู้อยู่อาศัย สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่หุ้มฉนวนความร้อนเพิ่มเติมพร้อมความจุในการจัดเก็บ
• ปั๊มประเภทเดียวกันสามารถใช้ทำน้ำร้อนในสระว่ายน้ำได้

โครงการทำความร้อนในบ้านด้วยปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

หากปั๊มทำงานบนระบบอากาศสู่อากาศ จะไม่มีการใช้ตัวพาความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ ความร้อนเกิดจากพลังงานความร้อนที่ได้รับ ตัวอย่างของการดำเนินการตามแผนดังกล่าวคือเครื่องปรับอากาศทั่วไปที่ตั้งค่าเป็นโหมดทำความร้อน ทุกวันนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้อากาศเป็นแหล่งความร้อนเป็นแบบอินเวอร์เตอร์ โดยจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง ทำให้สามารถควบคุมคอมเพรสเซอร์และการทำงานของคอมเพรสเซอร์ได้อย่างยืดหยุ่นโดยไม่หยุด และสิ่งนี้จะเพิ่มทรัพยากรของอุปกรณ์

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ใน HP ใด ๆ มีสื่อการทำงานที่เรียกว่าสารทำความเย็น โดยปกติแล้วฟรีออนจะทำหน้าที่นี้ซึ่งมักเป็นแอมโมเนีย ตัวอุปกรณ์เองประกอบด้วยสามองค์ประกอบเท่านั้น:

• เครื่องระเหย;
• คอมเพรสเซอร์;
• ตัวเก็บประจุ

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์เป็นอ่างเก็บน้ำสองแห่งที่มีลักษณะเป็นท่อโค้งยาว - ขดลวด คอนเดนเซอร์เชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งของเต้ารับคอมเพรสเซอร์ และเครื่องระเหยกับทางเข้า ปลายของขดลวดเชื่อมต่อกันและติดตั้งวาล์วลดแรงดันที่ทางแยกระหว่างกัน เครื่องระเหยสัมผัสกับสื่อต้นทางโดยตรงหรือโดยอ้อม ในขณะที่คอนเดนเซอร์สัมผัสกับระบบทำความร้อนหรือระบบ DHW

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

การทำงานของ HP ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาอาศัยกันของปริมาตร ความดัน และอุณหภูมิของแก๊ส นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในผลรวม:

1. แอมโมเนีย ฟรีออน หรือสารทำความเย็นอื่นๆ ที่เคลื่อนที่ผ่านเครื่องระเหย ทำให้ร้อนขึ้นจากสื่อต้นทาง เช่น อุณหภูมิ +5 องศา
2. หลังจากผ่านเครื่องระเหย ก๊าซจะไปถึงคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะสูบเข้าไปในคอนเดนเซอร์
3. สารทำความเย็นที่ปั๊มโดยคอมเพรสเซอร์จะเก็บไว้ในคอนเดนเซอร์โดยวาล์วลดแรงดัน ดังนั้นแรงดันจึงสูงกว่าในเครื่องระเหย ดังที่คุณทราบ เมื่อความดันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของก๊าซจะเพิ่มขึ้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารทำความเย็น - ความร้อนสูงถึง 60 - 70 องศา เนื่องจากคอนเดนเซอร์ถูกล้างด้วยสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อน คอนเดนเซอร์จึงถูกทำให้ร้อนด้วย
4. ผ่านวาล์วลดแรงดัน สารทำความเย็นจะถูกปล่อยออกเป็นส่วนเล็กๆ เข้าไปในเครื่องระเหย โดยที่แรงดันจะลดลงอีกครั้ง ก๊าซขยายตัวและเย็นตัวลง และเนื่องจากส่วนหนึ่งของพลังงานภายในสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการถ่ายเทความร้อนในระยะก่อนหน้า อุณหภูมิของมันจึงลดลงต่ำกว่าระดับเริ่มต้น +5 หลังจากคอยล์เย็นจะร้อนขึ้นอีกครั้ง จากนั้นคอมเพรสเซอร์จะปั๊มเข้าไปในคอนเดนเซอร์ - และต่อเนื่องกันเป็นวงกลม ในทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการนี้เรียกว่าวงจรการ์โนต์

คุณสมบัติหลักของ HP คือพลังงานความร้อนถูกนำมาจากสิ่งแวดล้อมโดยไม่มีค่าใช้จ่ายอย่างแท้จริง จริงอยู่สำหรับการผลิตจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง (สำหรับคอมเพรสเซอร์และปั๊มหมุนเวียน / พัดลม)

แต่ HP ยังคงทำกำไรได้มาก: สำหรับแต่ละกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงของไฟฟ้าที่ใช้ไป สามารถรับความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ชั่วโมง

การติดตั้งเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

การติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ยากโดยเฉพาะ มันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะทำมันด้วยมือของคุณเอง

หากเรากำลังจัดการกับอุปกรณ์ติดผนัง การติดตั้งนั้นจำเป็นต้องเจาะรูในผนังสำหรับเดือย

เจาะรูผนัง

หม้อต้มน้ำแบบตั้งพื้นมักจะวางบนขาตั้งหลังจากนั้นจะต้องเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนโดยใช้ข้อต่อและอะแดปเตอร์

แผนภาพการเชื่อมต่อหม้อต้มน้ำไฟฟ้า

เมื่อทำงานเสร็จแล้วจำเป็นต้องดึงน้ำเข้าสู่ระบบและเปิดเครื่อง หากท่อเริ่มร้อนแสดงว่าทุกอย่างถูกต้อง คุณสามารถรับชมคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการติดตั้งได้ในวิดีโอที่อยู่บนเว็บไซต์ของเรา

เราหวังว่าข้อโต้แย้งข้างต้นจะทำให้คุณเชื่อว่าเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมและสะดวกมากสำหรับการทำความร้อนในบ้านพักฤดูร้อน และคุณสามารถตรวจสอบสิ่งนี้ด้วยประสบการณ์ของคุณเองโดยการติดตั้งหม้อต้มน้ำไฟฟ้า

ลักษณะและหลักการทำงาน

ในรูปแบบที่เรียบง่าย อุปกรณ์ปั๊มจะคล้ายกับการออกแบบเครื่องปรับอากาศมาก เฉพาะในขนาดที่ใหญ่ขึ้นเท่านั้น ไม่ต้องใช้หม้อต้มเชื้อเพลิง สาระสำคัญของงาน - ปั๊มถ่ายเทความร้อนจากแหล่งที่มีประจุพลังงานเล็กน้อยไปยังสารหล่อเย็นซึ่งมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ในความเป็นจริง ระบบโพรพิลีนทำงานดังนี้:

• ตัวพาความร้อนถูกส่งไปยังท่อที่ซ่อนอยู่ในดินหรือที่อื่น ๆ และอุณหภูมิจะสูงขึ้น
• สารหล่อเย็นจะถูกส่งไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและขนส่งพลังงานไปยังวงจร
• มีสารทำความเย็นอยู่ในปลอกหุ้มด้านนอก ซึ่งเป็นวัสดุที่มีจุดเดือดต่ำสุดที่มีแรงดันต่ำ ในเครื่องระเหย อุณหภูมิของสารทำความเย็นจะเพิ่มขึ้นอย่างมากและจะถูกแปลงเป็นก๊าซ

• ก๊าซหมุนเวียนในคอมเพรสเซอร์และภายใต้อิทธิพลของแรงดันที่เพิ่มขึ้น ก๊าซจะถูกบีบอัดและทำให้ร้อน
• ก๊าซที่ติดไฟได้จะถูกถ่ายโอนไปยังคอนเดนเซอร์ โดยที่พลังงานจะเข้าสู่ตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อนภายใน
• เป็นผลให้สารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิลดลงกลับเข้าสู่สถานะของเหลวอีกครั้ง

โครงสร้างระบบทำความเย็นทำงานในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นระบบบางประเภทในฤดูร้อนจึงสามารถใช้เป็นเครื่องปรับอากาศได้อย่างปลอดภัย

การออกแบบอุปกรณ์ทำความร้อนแบบระเหยมี 3 องค์ประกอบหลัก:

• คอมเพรสเซอร์. ออกแบบมาเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของไอระเหยและความดันซึ่งเกิดจากการเดือดของสารทำความเย็น ทุกวันนี้ คอมเพรสเซอร์แบบสโครลที่สามารถทำงานในสภาพน้ำแข็งได้เป็นที่นิยม องค์ประกอบของประเภทนี้ทำงานอย่างเงียบ ๆ มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา
• เครื่องระเหย ในนั้นสารทำความเย็นเหลวจะเปลี่ยนเป็นไอหลังจากนั้นจะถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์
• ตัวเก็บประจุ ใช้สำหรับถ่ายโอนพลังงานไปยังวงจรของอุปกรณ์ทำความร้อน

สำหรับการทำงานของปั๊ม คุณต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก แต่ประสิทธิภาพและกำลังของอุปกรณ์นี้สูงกว่าฮีตเตอร์ไฟฟ้ามาก และการใช้ไฟฟ้าก็น้อยกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การทำความร้อนขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำสำหรับบ้าน

คุณลักษณะของระบบอากาศสู่น้ำคือการพึ่งพาอาศัยอย่างมากของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนกับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิด - อากาศภายนอก ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาทั้งตามฤดูกาลและในสภาพอากาศ สิ่งนี้แสดงให้เห็นความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างระบบความร้อนใต้พิภพและคอมเพล็กซ์ความร้อนใต้พิภพ ซึ่งมีการทำงานที่เสถียรตลอดอายุการใช้งานและไม่ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก

นอกจากนี้ ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำยังมีความสามารถในการให้ความร้อนและความเย็นกับอากาศภายในอาคาร ซึ่งทำให้เป็นที่ต้องการในภูมิภาคที่มีฤดูหนาวที่ค่อนข้างหนาวเย็นและฤดูร้อนโดยทั่วไปแล้ว การใช้ระบบดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพสูงสุดในพื้นที่ที่ค่อนข้างอบอุ่น และสำหรับพื้นที่ทางตอนเหนือ จำเป็นต้องมีวิธีการให้ความร้อนเพิ่มเติม (โดยปกติจะใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า)

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำเป็นไปตามหลักการคาร์โนต์ ในภาษาที่เข้าใจง่ายขึ้นจะใช้การออกแบบตู้เย็นฟรีออน สารทำความเย็น (ฟรีออน) หมุนเวียนในระบบปิด ผ่านขั้นตอนต่อเนื่องกัน:

• การระเหยพร้อมกับความเย็นจัด
• ความร้อนจากความร้อนของอากาศภายนอกที่เข้ามา
• แรงอัดที่อุณหภูมิสูงขึ้น
• การควบแน่นของของเหลว
• ผ่านคันเร่งด้วยแรงดันและการระเหยที่ลดลงอย่างรวดเร็ว

สำหรับการไหลเวียนของสารทำความเย็นตามปกติ จำเป็นต้องมีสองช่อง - เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ ในช่วงแรก อุณหภูมิต่ำ (เชิงลบ) พลังงานความร้อนจากอากาศแวดล้อมถูกใช้เพื่อให้ความร้อน ช่องที่สองใช้เพื่อควบแน่นสารทำความเย็นและถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน

บทบาทของอากาศที่เข้ามาคือการถ่ายเทความร้อนไปยังเครื่องระเหยซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากและจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นสำหรับการอัดที่จะเกิดขึ้น พลังงานความร้อนของอากาศสามารถใช้ได้แม้ในอุณหภูมิติดลบ และจะถูกเก็บไว้จนกว่าอุณหภูมิจะลดลงเป็นศูนย์สัมบูรณ์ แหล่งพลังงานความร้อนที่มีศักยภาพต่ำช่วยให้ได้รับประสิทธิภาพสูงของระบบ แต่เมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลงถึง -20°C หรือ -25°C ระบบจะหยุดทำงานและต้องมีการเชื่อมต่อแหล่งความร้อนเพิ่มเติม

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำคือ:

• ติดตั้งง่ายไม่ต้องขุด
• แหล่งที่มาของพลังงานความร้อน - อากาศ - มีอยู่ทุกที่ มีให้ฟรีโดยสมบูรณ์ ระบบต้องการเพียงแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์หมุนเวียน คอมเพรสเซอร์ และพัดลม
• ปั๊มความร้อนสามารถรวมโครงสร้างกับการระบายอากาศซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งสองระบบอย่างมาก
• ระบบทำความร้อนเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยในการใช้งาน
• การทำงานของระบบเกือบจะเงียบ สามารถควบคุมได้โดยระบบอัตโนมัติ

ข้อเสียของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำคือ:

• แอปพลิเคชั่นที่ จำกัด HP รุ่นในครัวเรือนต้องมีการเชื่อมต่อระบบทำความร้อนเพิ่มเติมที่อุณหภูมิ -7°C แล้ว การออกแบบทางอุตสาหกรรมสามารถรักษาอุณหภูมิให้ต่ำลงได้ถึง -25°C ซึ่งต่ำเกินไปสำหรับภูมิภาคส่วนใหญ่ของรัสเซีย
• การพึ่งพาประสิทธิภาพของระบบที่อุณหภูมิภายนอกทำให้ระบบไม่เสถียรและต้องมีการกำหนดค่าโหมดการทำงานใหม่อย่างต่อเนื่อง
• พัดลม คอมเพรสเซอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร

เมื่อวางแผนการใช้ระบบทำความร้อนและน้ำร้อนดังกล่าว จะต้องคำนึงถึงคุณลักษณะเหล่านี้ด้วย

การคำนวณความสามารถในการติดตั้ง

ขั้นตอนการคำนวณกำลังของการติดตั้งจะลดลงเพื่อกำหนดพื้นที่ของโรงเรือนที่จะให้ความร้อน คำนวณปริมาณพลังงานความร้อนที่ต้องการและเลือกอุปกรณ์ที่สอดคล้องกับค่าที่ได้รับไม่มีประโยชน์ที่จะนำเสนอวิธีการคำนวณแบบละเอียด เพราะมันซับซ้อนอย่างยิ่งและต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ ค่าสัมประสิทธิ์ และค่าอื่นๆ มากมาย นอกจากนี้จำเป็นต้องมีประสบการณ์ในการคำนวณดังกล่าวไม่เช่นนั้นผลลัพธ์จะผิดพลาดอย่างสมบูรณ์

ในการแก้ปัญหาขอแนะนำให้ใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ที่พบในเน็ต การใช้มันเป็นเรื่องง่าย คุณเพียงแค่แทนที่ข้อมูลของคุณในหน้าต่างและรับคำตอบ หากมีข้อสงสัย สามารถทำซ้ำการคำนวณกับทรัพยากรอื่นเพื่อให้ได้ข้อมูลที่สมดุล

ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ TN คือ:

1. ความสามารถในการทำกำไร: สำหรับการใช้ไฟฟ้าทุกๆ กิโลวัตต์ HP จะผลิตความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ นั่นคือเรากำลังพูดถึงการให้ความร้อนที่เกือบจะฟรี
2. ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย: การทำงานของ HP ไม่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวและการปล่อยสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมสู่บรรยากาศ และการไม่มีเปลวไฟทำให้เทคโนโลยีนี้มีความปลอดภัยอย่างยิ่ง
3. ใช้งานง่าย: HP ไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดเขม่าและเขม่าต่างจากหม้อต้มก๊าซและเชื้อเพลิงแข็ง คุณยังไม่ต้องสร้างและบำรุงรักษาปล่องไฟอีกด้วย

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของเทคโนโลยีนี้คือต้นทุนอุปกรณ์และงานติดตั้งสูง

มาคำนวณง่ายๆ กัน สำหรับ 120 ตรว. m จะต้องมี HP ที่มีความจุ 120x0.1 = 12 kW (ที่อัตรา 100 W ต่อ 1 sq. M) โมเดล Diplomat จาก Thermia พร้อมประสิทธิภาพนี้ราคาประมาณ 6.8 พันยูโร รุ่น DUO ของผู้ผลิตรายเดียวกันจะมีราคาต่ำกว่าเล็กน้อย แต่ราคาไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นประชาธิปไตย: ประมาณ 5.9,000 ยูโร

ปั๊มความร้อน Thermia Diplomat

แม้จะเปรียบเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบดั้งเดิมที่แพงที่สุด - ไฟฟ้า (4 รูเบิลต่ออัน)สำหรับ 1 kWh, 3 เดือน - ทำงานเต็มกำลัง, 3 เดือน - ครึ่ง) การคืนทุนจะใช้เวลามากกว่า 4 ปีและโดยไม่คำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการติดตั้งวงจรภายนอก ในความเป็นจริง HP ไม่ได้ทำงานกับประสิทธิภาพที่คำนวณได้เสมอไป ตามลำดับ และระยะเวลาคืนทุนอาจนานกว่านั้น

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย ↑

สำหรับผู้ที่ใส่ใจเกี่ยวกับความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของบ้าน ปั๊มความร้อนอาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับระบบทำความร้อนที่สะดวกสบาย ซึ่งหลักการทำงานไม่ได้จัดให้มีการปล่อยสารประกอบที่เป็นอันตรายเช่น CO, CO2, SO2, PbO2 , NOx สู่ชั้นบรรยากาศ

สำหรับความเป็นไปได้ของการระเบิดหรือไฟไหม้นั้นไม่มีฉนวนสายไฟฟ้าตามปกติ ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่สามารถพูดถึงหม้อไอน้ำสำหรับเชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซธรรมชาติได้ ระบบปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบในลักษณะที่ไม่ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนที่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการระเบิดหรือการจุดระเบิดได้

ปั๊มความร้อนคืออะไรและทำงานอย่างไร?

คำว่าปั๊มความร้อนหมายถึงชุดอุปกรณ์เฉพาะ หน้าที่หลักของอุปกรณ์นี้คือการรวบรวมพลังงานความร้อนและการขนส่งไปยังผู้บริโภค แหล่งที่มาของพลังงานดังกล่าวสามารถเป็นวัตถุหรือตัวกลางใดก็ได้ที่มีอุณหภูมิ +1º และองศามากกว่า

สิ่งแวดล้อมของเรามีแหล่งความร้อนที่อุณหภูมิต่ำมากเกินพอ สิ่งเหล่านี้เป็นของเสียจากอุตสาหกรรมจากสถานประกอบการ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนและนิวเคลียร์ สิ่งปฏิกูล ฯลฯ สำหรับการทำงานของปั๊มความร้อนในระบบทำความร้อนในบ้าน จำเป็นต้องมีแหล่งธรรมชาติที่นำกลับมาใช้ใหม่สามแหล่งอย่างอิสระ - อากาศ น้ำ ดิน

ปั๊มความร้อน “ดึง” พลังงานจากกระบวนการที่เกิดขึ้นเป็นประจำในสิ่งแวดล้อมการไหลของกระบวนการไม่เคยหยุดนิ่ง ดังนั้น แหล่งที่มาจะรับรู้ได้ไม่สิ้นสุดตามเกณฑ์ของมนุษย์

ซัพพลายเออร์พลังงานที่มีศักยภาพทั้งสามรายที่ระบุไว้นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับพลังงานของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้อากาศเคลื่อนที่ไปตามลมและถ่ายเทพลังงานความร้อนสู่โลกด้วยความร้อน เป็นทางเลือกของแหล่งที่เป็นเกณฑ์หลักตามระบบปั๊มความร้อนที่จัดประเภท

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับความสามารถของวัตถุหรือสื่อในการถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังร่างกายหรือสิ่งแวดล้อมอื่น ผู้รับและซัพพลายเออร์พลังงานในระบบปั๊มความร้อนมักจะทำงานเป็นคู่

ปั๊มความร้อนมีประเภทต่อไปนี้:

• อากาศก็คือน้ำ
• โลกคือน้ำ
• น้ำคืออากาศ
• น้ำก็คือน้ำ
• โลกคืออากาศ
• น้ำ - น้ำ
• อากาศก็คืออากาศ

ในกรณีนี้ คำแรกจะกำหนดประเภทของตัวกลางที่ระบบใช้ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ ประการที่สองระบุประเภทของตัวพาที่ถ่ายโอนพลังงานความร้อนนี้ ดังนั้นในปั๊มความร้อน น้ำคือน้ำ ความร้อนจะถูกดึงมาจากสิ่งแวดล้อมทางน้ำ และของเหลวถูกใช้เป็นตัวพาความร้อน

ปั๊มความร้อนแยกตามประเภทการออกแบบคือโรงงานอัดไอ สกัดความร้อนจากแหล่งธรรมชาติ แปรรูป และขนส่งไปยังผู้บริโภค (+)

ปั๊มความร้อนสมัยใหม่ใช้พลังงานความร้อนสามแหล่งหลัก ได้แก่ ดิน น้ำ และอากาศ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ ความนิยมของระบบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและความสะดวกในการติดตั้ง

อย่างไรก็ตามแม้จะได้รับความนิยม แต่พันธุ์เหล่านี้มีผลผลิตค่อนข้างต่ำนอกจากนี้ ประสิทธิภาพจะไม่เสถียรและขึ้นอยู่กับความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาล

ด้วยอุณหภูมิที่ลดลงประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก ปั๊มความร้อนรุ่นต่างๆ ดังกล่าวถือได้ว่าเป็นส่วนเสริมจากแหล่งพลังงานความร้อนหลักที่มีอยู่

ตัวเลือกอุปกรณ์ที่ใช้ความร้อนจากพื้นดินถือว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า ดินได้รับและสะสมพลังงานความร้อนไม่เพียงแต่จากดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่องจากพลังงานของแกนโลก

นั่นคือดินเป็นเครื่องสะสมความร้อนชนิดหนึ่งซึ่งพลังนั้นไม่ จำกัด ในทางปฏิบัติ นอกจากนี้ อุณหภูมิของดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความลึกระดับหนึ่ง จะคงที่และผันผวนภายในขอบเขตที่ไม่มีนัยสำคัญ

ขอบเขตของการใช้พลังงานที่เกิดจากปั๊มความร้อน:

ความคงตัวของอุณหภูมิแหล่งกำเนิดเป็นปัจจัยสำคัญในการทำงานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทนี้ ระบบที่สิ่งแวดล้อมทางน้ำเป็นแหล่งพลังงานความร้อนหลักมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน ตัวสะสมของปั๊มดังกล่าวตั้งอยู่ในบ่อน้ำซึ่งอยู่ในชั้นหินอุ้มน้ำหรือในอ่างเก็บน้ำ

อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีของแหล่งที่มา เช่น ดินและน้ำจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ +7º ถึง +12º C อุณหภูมินี้เพียงพอสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของระบบ

ปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ดึงพลังงานความร้อนจากแหล่งที่มีตัวบ่งชี้อุณหภูมิคงที่เช่น จากน้ำและดิน