วิธีทำปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ: ไดอะแกรมอุปกรณ์และการประกอบตัวเอง

การเลือกประเภทของปั๊มความร้อน

ตัวบ่งชี้หลักของระบบทำความร้อนนี้คือพลังงาน ประการแรก ต้นทุนทางการเงินสำหรับการซื้ออุปกรณ์และการเลือกแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำแหล่งใดแหล่งหนึ่งจะขึ้นอยู่กับพลังงาน ยิ่งพลังของระบบปั๊มความร้อนสูงขึ้น ต้นทุนของส่วนประกอบก็จะยิ่งสูงขึ้น

ประการแรก นี่หมายถึงกำลังของคอมเพรสเซอร์ ความลึกของหลุมสำหรับโพรบความร้อนใต้พิภพ หรือพื้นที่เพื่อรองรับตัวสะสมในแนวนอนการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ที่ถูกต้องเป็นการรับประกันว่าระบบจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

หากมีอ่างเก็บน้ำใกล้พื้นที่ส่วนบุคคล ทางเลือกที่คุ้มค่าและได้ผลที่สุดคือปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำ

ก่อนอื่นคุณต้องศึกษาพื้นที่ที่วางแผนไว้สำหรับการติดตั้งเครื่องสูบน้ำ สภาพที่เหมาะสมที่สุดก็คือการมีอ่างเก็บน้ำในบริเวณนี้ การใช้ตัวเลือกน้ำต่อน้ำจะลดปริมาณการขุดลงอย่างมาก

ในทางตรงกันข้าม การใช้ความร้อนจากดินเกี่ยวข้องกับงานขุดจำนวนมาก ระบบที่ใช้น้ำเป็นความร้อนระดับต่ำถือว่ามีประสิทธิภาพสูงสุด

อุปกรณ์ของปั๊มความร้อนที่ดึงพลังงานความร้อนจากพื้นดินนั้นเกี่ยวข้องกับการขุดดินจำนวนมหาศาล ตัวสะสมอยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งตามฤดูกาล

มีสองวิธีในการใช้พลังงานความร้อนของดิน ประการแรกเกี่ยวข้องกับการเจาะหลุมที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 100-168 มม. ความลึกของหลุมดังกล่าวขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของระบบสามารถเข้าถึงได้ตั้งแต่ 100 เมตรขึ้นไป

โพรบพิเศษถูกวางไว้ในหลุมเหล่านี้ วิธีที่สองใช้ตัวรวบรวมท่อ ตัวสะสมดังกล่าววางอยู่ใต้ดินในระนาบแนวนอน ตัวเลือกนี้ต้องใช้พื้นที่ค่อนข้างใหญ่

สำหรับการวางตัวสะสมพื้นที่ที่มีดินเปียกถือเป็นอุดมคติ โดยธรรมชาติแล้ว การขุดเจาะบ่อน้ำจะมีราคาสูงกว่าอ่างเก็บน้ำแนวนอน อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกไซต์ที่มีพื้นที่ว่าง สำหรับกำลังปั๊มความร้อน 1 กิโลวัตต์ คุณต้องใช้พื้นที่ตั้งแต่ 30 ถึง 50 ตร.ม.

การสร้างพลังงานความร้อนจากบ่อน้ำลึกเพียงบ่อเดียวอาจถูกกว่าการขุดหลุมเล็กน้อย

แต่ข้อดีที่สำคัญคือการประหยัดพื้นที่ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเจ้าของที่ดินขนาดเล็ก ในกรณีที่มีขอบฟ้าน้ำบาดาลสูงบนไซต์ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจัดวางในสองหลุม โดยอยู่ห่างจากกันประมาณ 15 เมตร

ในกรณีที่มีขอบฟ้าน้ำบาดาลอยู่สูงบนไซต์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจัดวางในสองหลุมซึ่งอยู่ห่างจากกันประมาณ 15 เมตร

การสกัดพลังงานความร้อนในระบบดังกล่าวโดยสูบน้ำบาดาลในวงจรปิดซึ่งบางส่วนอยู่ในบ่อ ระบบดังกล่าวต้องการการติดตั้งตัวกรองและการทำความสะอาดตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นระยะ

แบบแผนปั๊มความร้อนที่ง่ายและราคาถูกที่สุดอยู่บนพื้นฐานของการแยกพลังงานความร้อนออกจากอากาศ เมื่อมันกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างตู้เย็น ต่อมาเครื่องปรับอากาศได้รับการพัฒนาตามหลักการ

ระบบปั๊มความร้อนที่ง่ายที่สุดรับพลังงานจากมวลอากาศ ในฤดูร้อนจะเกี่ยวข้องกับเครื่องทำความร้อน ในฤดูหนาวในเครื่องปรับอากาศ ข้อเสียของระบบคือ ในเวอร์ชันอิสระ หน่วยที่มีพลังงานไม่เพียงพอ

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ประเภทนี้ต่างกันไม่เท่ากัน ปั๊มที่ใช้อากาศมีประสิทธิภาพต่ำที่สุด นอกจากนี้ ตัวชี้วัดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศโดยตรง

ปั๊มความร้อนแบบกราวด์มีสมรรถนะที่มั่นคง ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของระบบเหล่านี้แตกต่างกันไปภายใน 2.8 -3.3 ระบบน้ำสู่น้ำมีประสิทธิภาพสูงสุด สาเหตุหลักมาจากความเสถียรของอุณหภูมิแหล่งกำเนิด

ควรสังเกตว่ายิ่งตัวสะสมปั๊มอยู่ในอ่างเก็บน้ำลึกเท่าใดอุณหภูมิก็จะยิ่งคงที่มากขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานของระบบ 10 กิโลวัตต์ ต้องใช้ท่อส่งประมาณ 300 เมตร

พารามิเตอร์หลักที่แสดงถึงประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนคือปัจจัยการแปลง ยิ่งปัจจัยการแปลงสูงเท่าใด ปั๊มความร้อนก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

ปัจจัยการแปลงของปั๊มความร้อนแสดงผ่านอัตราส่วนของการไหลของความร้อนและพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กับการทำงานของคอมเพรสเซอร์

หลักการทำงาน

พื้นที่ทั้งหมดรอบตัวเราคือพลังงาน คุณเพียงแค่ต้องรู้วิธีใช้งาน สำหรับปั๊มความร้อน อุณหภูมิแวดล้อมต้องมากกว่า 1C° ที่นี่ควรจะกล่าวว่าแม้โลกในฤดูหนาวภายใต้หิมะหรือที่ระดับความลึกบางส่วนยังคงความร้อน งานของความร้อนใต้พิภพหรือปั๊มความร้อนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับการขนส่งความร้อนจากแหล่งกำเนิดโดยใช้ตัวพาความร้อนไปยังวงจรทำความร้อนของบ้าน

แผนการทำงานของอุปกรณ์ตามจุด:

• ตัวพาความร้อน (น้ำ, ดิน, อากาศ) เติมท่อใต้ดินและทำให้ร้อน
• จากนั้นสารหล่อเย็นจะถูกส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องระเหย) พร้อมกับการถ่ายเทความร้อนที่ตามมาไปยังวงจรภายใน
• วงจรภายนอกประกอบด้วยสารทำความเย็นซึ่งเป็นของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำภายใต้แรงดันต่ำ ตัวอย่างเช่นฟรีออน, น้ำที่มีแอลกอฮอล์, ส่วนผสมของไกลคอล ภายในเครื่องระเหยสารนี้ได้รับความร้อนและกลายเป็นก๊าซ
• สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซจะถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์บีบอัดภายใต้แรงดันสูงและให้ความร้อน
• ก๊าซร้อนเข้าสู่คอนเดนเซอร์และพลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังบ้าน
• วัฏจักรจบลงด้วยการเปลี่ยนสารทำความเย็นให้เป็นของเหลว และเนื่องจากการสูญเสียความร้อน จะกลับสู่ระบบ

หลักการเดียวกันนี้ใช้กับตู้เย็น ดังนั้นปั๊มความร้อนในบ้านจึงสามารถใช้เป็นเครื่องปรับอากาศเพื่อทำให้ห้องเย็นลงได้ พูดง่ายๆ ก็คือ ปั๊มความร้อนเป็นตู้เย็นชนิดหนึ่งที่ให้ผลตรงกันข้าม: แทนที่จะเกิดความเย็น ความร้อนจะถูกสร้างขึ้น

คุณสมบัติของการติดตั้ง HP ของระบบอากาศสู่อากาศ

การติดตั้งปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศค่อนข้างชวนให้นึกถึงการติดตั้งระบบแยกส่วน อุปกรณ์มีสองช่วงตึก - ภายนอกและภายในเชื่อมต่อกันด้วยวงจรที่สารทำความเย็นไหลเวียน

หน่วยปั๊มความร้อนกลางแจ้งหรือกลางแจ้ง ติดตั้งกลางแจ้ง บางรุ่นติดตั้งในเคสป้องกันพิเศษ สถานีนี้เบามากจนสามารถติดตั้งได้แม้กระทั่งบนหลังคาของอาคาร ขอแนะนำให้ติดตั้งปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศจากทางเข้าสู่ห้องนั่งเล่นประมาณ 2-3 เมตร

ยูนิตในร่มถูกวางในลักษณะที่กระแสลมร้อนกระจายไปทั่วห้องอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด อนุญาตให้ติดตั้งบนผนังและเพดาน

การทำความร้อนด้วยอากาศแบบรวมศูนย์ของบ้านด้วยปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศพร้อมที่อยู่อาศัยถาวร ต้องใช้ระบบฉีดอากาศแบบบังคับ ความยาวของช่องอากาศและตำแหน่งจะถูกคำนวณอย่างรอบคอบในระหว่างการจัดทำเอกสารโครงการ

การติดตั้งปั๊มความร้อนเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน ดังนั้นงานนี้จึงดำเนินการโดยทีมติดตั้งเฉพาะทางที่มีใบอนุญาตที่เหมาะสม

ข้อดีและข้อเสียของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ

การตอบรับจากเจ้าของที่แท้จริงเกี่ยวกับปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศช่วยให้ได้ภาพที่แม่นยำของประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยใช้วิธีการให้ความร้อนแบบอื่น รวมทั้งได้แนวคิดเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียที่มีอยู่

การทำความร้อนในบ้านด้วยปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ประหยัดต้นทุน - แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สำคัญ แต่ปั๊มความร้อนก็จ่ายเองหลังจากใช้งาน 3-6 ปี เนื่องจากอุปกรณ์ได้รับการออกแบบสำหรับการบริการ 30-50 ปี คุณประโยชน์จึงชัดเจน ค่าไฟฟ้าตลอดช่วงฤดูร้อนจะต่ำกว่าหม้อต้มน้ำไฟฟ้า 3-5 เท่า

เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์จากเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ข้อได้เปรียบหลักของการให้ความร้อนจากอากาศสู่อากาศคือการผลิตพลังงานความร้อนโดยไม่ต้องใช้ก๊าซ เชื้อเพลิงแข็งและของเหลว ฯลฯ หากคุณติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ คุณสามารถปฏิเสธการใช้ไฟฟ้าจากภายนอกได้

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม - ระหว่างการทำงานใช้พลังงานความร้อนจากแหล่งหมุนเวียน ไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

แน่นอนว่าปั๊มความร้อนมีจุดอ่อนซึ่งผู้ผลิตพยายามแก้ไขเป็นครั้งคราว ซึ่งรวมถึง:

• การพึ่งพาประสิทธิภาพกับอุณหภูมิภายนอก - ผู้ผลิตกำลังปรับปรุงระบบอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์ที่ทันสมัยสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ -15 -25 องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำลดลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งจำกัดการใช้โมดูลเพื่อให้ความร้อนในอวกาศในสภาวะทางตอนเหนือ

ค่าวัสดุจำนวนมากสำหรับการซื้อและติดตั้งปั๊มความร้อน ข้อเสียเปรียบหลักของ HP air - air เนื่องจากสถานีไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพภายในประเทศ

แนวโน้มการใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศค่อนข้างดี เมื่อไม่นานมานี้ ผู้ผลิตรายใหญ่หลายรายประกาศการพัฒนาโมดูลที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -32°C เน้นอย่างต่อเนื่องในการลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพื่อให้มีราคาไม่แพงสำหรับผู้บริโภคระดับกลาง ประสิทธิภาพกำลังดีขึ้น (COP เฉลี่ยสำหรับรุ่นทันสมัยคือ 5-8 หน่วย)

3 หน่วยที่ง่ายที่สุด

อุปกรณ์ทำเองที่ถูกที่สุดจะเป็นปั๊มความร้อนจากเครื่องปรับอากาศ ขอแนะนำให้ซื้อรุ่นที่ติดตั้งวาล์วถอยหลัง ด้วยเหตุนี้เครื่องปรับอากาศจึงสามารถทำความร้อนได้ มิเช่นนั้นจะต้องแก้ไขวงจรสารทำความเย็น

นอกจากนี้ เมื่อเลือกเครื่องปรับอากาศ คุณควรคำนึงถึงดัชนีประสิทธิภาพความเย็นของเครื่องด้วย

อัลกอริทึมสำหรับการผลิตปั๊มความร้อนที่ง่ายที่สุดมีรูปแบบดังต่อไปนี้:

ปลอกด้านบนของอุปกรณ์ถูกถอดออกและห้องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกถูกถอดออก

ในขั้นตอนนี้ต้องใช้ความระมัดระวังไม่ให้ท่อสารทำความเย็นเสียหาย
จากนั้นคุณต้องถอดใบพัดด้านนอกออกจากเพลา
ตัวถังทำด้วยโลหะ ความยาวควรสอดคล้องกับขนาดของห้องแลกเปลี่ยนความร้อน และความกว้างจะใหญ่กว่า 100-150 มม.
เพื่อป้องกันไม่ให้หม้อน้ำเย็นจัดจำเป็นต้องเพิ่มพื้นที่ ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งแผ่นอลูมิเนียมหรือทองแดงเพิ่มเติมตามขอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุของห้องแลกเปลี่ยนความร้อน
ติดตั้งหม้อน้ำที่อัพเกรดแล้วในถังซึ่งจะต้องปิดด้วยฝาปิดที่ปิดสนิท
ในขั้นตอนสุดท้าย ท่อสำหรับการเลือกและการจ่ายน้ำหล่อเย็นจะเชื่อมต่อกับข้อต่อ ปั๊มหมุนเวียนจะเชื่อมต่อ

หลังจากนั้นยังคงเติมภาชนะและตรวจหารอยรั่ว

ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งแผ่นอลูมิเนียมหรือทองแดงเพิ่มเติมตามขอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุของห้องแลกเปลี่ยนความร้อน
ติดตั้งหม้อน้ำที่อัพเกรดแล้วในถังซึ่งจะต้องปิดด้วยฝาปิดที่ปิดสนิท
ในขั้นตอนสุดท้าย ท่อสำหรับการเลือกและการจ่ายน้ำหล่อเย็นจะเชื่อมต่อกับข้อต่อ ปั๊มหมุนเวียนจะเชื่อมต่ออยู่ หลังจากนั้นยังคงเติมภาชนะและตรวจหารอยรั่ว

เทคโนโลยีการติดตั้ง

การประกอบอุปกรณ์ประเภทนี้ดำเนินการในหลายขั้นตอน:

• กำลังร่างโครงการ
• รวบรวมการสื่อสาร
• ติดตั้งปั๊มความร้อนในระบบ
• มีการติดตั้งอุปกรณ์ภายในบ้าน
• กำลังเติมน้ำหล่อเย็น

ต่อไปเราจะพิจารณาวิธีการติดตั้งปั๊มความร้อนแบบเบ็ดเสร็จด้วยมือของคุณเองทีละขั้นตอน

วิธีทำโปรเจกต์

ก่อนดำเนินการประกอบการสื่อสารประเภทนี้ควรทำการคำนวณที่จำเป็นทั้งหมดก่อน การทำงานของส่วนภายนอกของระบบจะต้องประสานงานกับงานภายในอย่างเต็มที่ การคำนวณขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ที่เลือก สำหรับตัวสะสมแนวนอนจะดำเนินการดังนี้:

• กำหนดปริมาณของสารป้องกันการแข็งตัวที่ต้องการ ในกรณีนี้ จะใช้สูตร Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t) โดยที่ Qo คือพลังงานความร้อนของแหล่งกำเนิด t คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสายจ่ายและสายส่งกลับ พารามิเตอร์ Qo คำนวณจากผลต่างระหว่างกำลังของปั๊มกับกำลังไฟฟ้าที่ใช้ในการให้ความร้อนกับสารทำความเย็น
• กำหนดความยาวของตัวรวบรวมที่ต้องการ สูตรการคำนวณในกรณีนี้มีลักษณะดังนี้: L = Qo/q โดยที่ q คือค่าการระบายความร้อนจำเพาะค่าของตัวบ่งชี้หลังขึ้นอยู่กับชนิดของดินบนไซต์ สำหรับดินเหนียว ตัวอย่างเช่น 20 W ต่อ rm สำหรับทราย - 10 W เป็นต้น
• กำหนดพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการวางตัวสะสม ในกรณีนี้ การคำนวณจะดำเนินการตามสูตร A = L da โดยที่ da คือขั้นตอนการวางท่อ

กำลังของปั๊มความร้อนถูกกำหนดโดยประมาณที่อัตราความร้อน 70 W ต่อ 1 m2 โดยมีความสูงเพดาน 2.7 ม. โดยปกติแล้วท่อสะสมจะวางห่างกัน 0.8 ม. จากกันหรือมากกว่านั้นเล็กน้อย

วิธีประกอบปั๊มความร้อน

อุปกรณ์ประเภทนี้ค่อนข้างแพง การออกแบบปั๊มความร้อนค่อนข้างง่าย ดังนั้นคุณสามารถลองทำเองได้ ขั้นตอนนี้ดำเนินการดังนี้:

• ซื้อคอมเพรสเซอร์ (อุปกรณ์จากเครื่องปรับอากาศเหมาะสม)
• ตัวเรือนตัวเก็บประจุทำขึ้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ถังสแตนเลส 100 ลิตรจะถูกผ่าครึ่ง
• กำลังสร้างขดลวด ถังแก๊สหรือออกซิเจนห่อด้วยท่อทองแดงจากตู้เย็น หลังสามารถแก้ไขได้ด้วยมุมอลูมิเนียมเจาะรู
• ขดลวดถูกติดตั้งในร่างกายหลังจากนั้นจะปิดผนึก
• เครื่องระเหยทำจากภาชนะพลาสติก 80 ลิตร ติดตั้งขดลวดจากท่อขนาด ¾ นิ้ว
• ท่อน้ำเชื่อมต่อกับเครื่องระเหยเพื่อส่งและระบายน้ำ
• ระบบเต็มไปด้วยสารทำความเย็น การดำเนินการนี้ควรมอบหมายให้ผู้เชี่ยวชาญ ด้วยการกระทำที่ไม่เหมาะสม คุณไม่เพียงแต่ทำลายอุปกรณ์ที่ประกอบขึ้นเท่านั้น แต่ยังได้รับบาดเจ็บอีกด้วย

การติดตั้งตัวรวบรวมการสื่อสาร

เทคโนโลยีสำหรับการติดตั้งวงจรภายนอกของระบบทำความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของมันด้วย สำหรับนักสะสมแนวตั้ง เจาะหลุมที่ความลึก 20-100 ม.ภายใต้ร่องลึกแนวนอนเจาะลึก 1.5 ม. ในขั้นตอนต่อไปจะวางท่อ ต้นไม้ไม่ควรเติบโตใกล้ตัวสะสมในแนวนอนเนื่องจากรากของต้นไม้สามารถทำลายสายไฟได้ สามารถใช้ท่อโพลีเอทิลีนแรงดันต่ำในการประกอบส่วนหลังได้

การติดตั้งอุปกรณ์

การดำเนินการนี้ดำเนินการตามปกติ นั่นคือมีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนหม้อน้ำในสถานที่วางสายและเชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำ มีการติดตั้งถังขยาย ตัวกรอง และปั๊มหมุนเวียนบนบายพาสบนท่อส่งกลับ คุณยังสามารถประกอบและเชื่อมต่อระบบ "พื้นอุ่น" กับปั๊มความร้อนได้ ในขั้นตอนสุดท้าย สารหล่อเย็นชนิดที่เลือกจะถูกเทลงในวงจรภายนอกและภายใน

อย่างที่คุณเห็น คุณสามารถติดตั้งปั๊มความร้อนและตัวสะสมเองได้ ในทางเทคโนโลยี ขั้นตอนไม่ซับซ้อนเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับอุปกรณ์ประเภทอื่นที่คล้ายคลึงกัน การประกอบระบบดังกล่าว แม้จะเป็นแบบแนวนอนก็เป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างลำบาก การขุดเจาะแนวตั้งด้วยตัวเองโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย จึงสามารถคำนวณและทำงานได้ สำหรับการประกอบระบบ มันยังคงคุ้มค่าที่จะจ้างผู้เชี่ยวชาญ วันนี้ มีบริษัทในตลาดที่ติดตั้งอุปกรณ์เช่นปั๊มความร้อนแบบเบ็ดเสร็จ

หลักการทำงานของปั๊มลมสู่น้ำ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วแหล่งพลังงานความร้อนหลักสำหรับการติดตั้งประเภทนี้คืออากาศในบรรยากาศพื้นฐานพื้นฐานของการทำงานของปั๊มลมคือคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวในการดูดซับและปล่อยความร้อนระหว่างการเปลี่ยนเฟสจากสถานะของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซ และในทางกลับกัน อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของสถานะอุณหภูมิจะถูกปล่อยออกมา ระบบทำงานบนหลักการของตู้เย็นในทางกลับกัน

เพื่อให้สามารถใช้คุณสมบัติของของเหลวเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารทำความเย็นที่มีจุดเดือดต่ำ (ฟรีออน, ฟรีออน) จะหมุนเวียนในวงจรปิด ซึ่งการออกแบบประกอบด้วย:

• คอมเพรสเซอร์พร้อมไดรฟ์ไฟฟ้า
• พัดลมเป่าระเหย;
• วาล์วปีกผีเสื้อ (ขยาย);
• แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน;
• ท่อหมุนเวียนทองแดงหรือโลหะพลาสติกเชื่อมต่อองค์ประกอบหลักของวงจร

การเคลื่อนที่ของสารทำความเย็นไปตามวงจรเกิดจากแรงดันที่คอมเพรสเซอร์พัฒนาขึ้น เพื่อลดการสูญเสียความร้อน ท่อจะถูกหุ้มด้วยชั้นฉนวนความร้อนของยางเทียมหรือโฟมโพลีเอทิลีนที่มีการเคลือบป้องกันด้วยโลหะ เป็นสารทำความเย็นที่ใช้ฟรีออนหรือฟรีออนซึ่งสามารถต้มที่อุณหภูมิติดลบและไม่หยุดนิ่งถึง -40 ° C

กระบวนการทำงานทั้งหมดประกอบด้วยรอบต่อเนื่องดังต่อไปนี้:

1. หม้อน้ำระเหยประกอบด้วยสารทำความเย็นเหลวที่เย็นกว่าอากาศภายนอก ในระหว่างการเป่าหม้อน้ำแบบแอ็คทีฟ พลังงานความร้อนจากอากาศที่มีศักยภาพต่ำจะถูกถ่ายโอนไปยังฟรีออน ซึ่งจะเดือดและผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ ในขณะเดียวกันอุณหภูมิก็สูงขึ้น
2. ก๊าซที่ให้ความร้อนจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะยิ่งร้อนขึ้นในระหว่างการอัด
3. ในสภาวะที่ถูกบีบอัดและให้ความร้อน ไอของสารทำความเย็นจะถูกป้อนเข้าไปในแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน โดยที่ตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อนจะหมุนเวียนผ่านวงจรที่สองเนื่องจากอุณหภูมิของสารหล่อเย็นต่ำกว่าของก๊าซที่ให้ความร้อนมาก ฟรีออนจึงควบแน่นอย่างแข็งขันบนแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ปล่อยความร้อนออกจากระบบทำความร้อน
4. ส่วนผสมของไอน้ำและของเหลวที่ระบายความร้อนด้วยจะเข้าสู่วาล์วปีกผีเสื้อ ซึ่งช่วยให้เฉพาะสารทำความเย็นเหลวที่มีแรงดันต่ำที่ระบายความร้อนแล้วเท่านั้นที่จะผ่านไปยังเครื่องระเหยได้ จากนั้นวนซ้ำทั้งหมด

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของท่อ ครีบเกลียวจะพันบนเครื่องระเหย การคำนวณระบบทำความร้อน การเลือกปั๊มหมุนเวียนและอุปกรณ์อื่น ๆ ต้องคำนึงถึงความต้านทานไฮดรอลิกและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนของการติดตั้ง

ภาพรวมวิดีโอของอุปกรณ์ระบบและการทำงานของอุปกรณ์

h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">ปั๊มความร้อนอินเวอร์เตอร์

การมีอินเวอร์เตอร์เป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งช่วยให้การสตาร์ทอุปกรณ์เป็นไปอย่างราบรื่นและการปรับโหมดอัตโนมัติขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอกอาคาร วิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของปั๊มความร้อนโดย:

• ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน 95-98%;
• ลดการใช้พลังงานลง 20-25%;
• การลดโหลดบนเครือข่ายไฟฟ้าให้น้อยที่สุด
• เพิ่มอายุการใช้งานของพืช

ส่งผลให้อุณหภูมิในร่มคงที่ที่ระดับเดียวกัน โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง ในเวลาเดียวกัน การมีอินเวอร์เตอร์พร้อมชุดควบคุมอัตโนมัติจะไม่เพียงให้ความร้อนในฤดูหนาวเท่านั้น แต่ยังให้อากาศเย็นในฤดูร้อนในสภาพอากาศร้อนอีกด้วย

ในเวลาเดียวกัน ควรคำนึงว่าการมีอุปกรณ์เพิ่มเติมทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและระยะเวลาคืนทุนเพิ่มขึ้นเสมอ

geounit ความร้อนทำงานอย่างไร

อัลกอริธึมการทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับการถ่ายเทความร้อนจากแหล่งที่มีศักยภาพพลังงานความร้อนต่ำไปยังตัวพาความร้อน โลกที่นี่มีบทบาทเป็นหม้อน้ำในฤดูร้อนและเป็นแหล่งความร้อนในฤดูหนาว

ความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นดินช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบโดยรวมและช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานจริง

การทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์เช่นความเฉื่อยจากความร้อน อุณหภูมิของโลกที่ระดับความลึก 6 เมตรและต่ำกว่านั้นเกือบจะตรงกับอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยทั้งปีในภูมิภาคและเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยตลอดปีปฏิทิน

ในทางปฏิบัติ สารหล่อเย็นสำหรับปฏิบัติการจะเข้าสู่ท่อที่อยู่บนพื้นดินและทำให้ร้อนขึ้นหลายองศา จากนั้นองค์ประกอบจะผ่านเข้าไปในหน่วยแลกเปลี่ยนความร้อน (หรือเครื่องระเหย) และถ่ายเทพลังงานความร้อนสะสมไปยังวงจรระบบภายใน

หลักการทำงานของการติดตั้งความร้อนใต้พิภพคล้ายกับการทำงานของระบบทำความเย็น นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมปั๊มความร้อนบางประเภทในฤดูร้อนจึงถูกใช้เป็นเครื่องปรับอากาศได้สำเร็จ และด้วยความช่วยเหลือจากปั๊มความร้อนเหล่านี้จึงทำให้อากาศเย็นลงในอาคารที่พักอาศัย

สารทำความเย็นที่ทำงานในวงจรภายนอกจะถูกทำให้ร้อนในเครื่องระเหย แปลงเป็นก๊าซและเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ ที่นั่นมันหดตัวภายใต้อิทธิพลของความกดอากาศสูงและยิ่งร้อนขึ้น

ก๊าซร้อนจะผ่านเข้าไปในอุปกรณ์ควบแน่นและปล่อยพลังงานความร้อนไปยังสารหล่อเย็นที่ใช้งานได้ของระบบภายในที่ทำหน้าที่ให้ความร้อนแก่โรงเลี้ยง เมื่อสิ้นสุดกระบวนการ สารทำความเย็นที่สูญเสียความร้อนจะกลับสู่จุดเริ่มต้นในสถานะของเหลว

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

แม้จะเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบธรรมดาที่แพงที่สุด - ไฟฟ้า (4 รูเบิลต่อ 1 kWh, 3 เดือน - ทำงานเต็มกำลัง, 3 เดือน - ครึ่งหนึ่ง) การคืนทุนจะใช้เวลามากกว่า 4 ปีและไม่ต้องคำนึงถึง บัญชีต้นทุนการติดตั้งวงจรภายนอก ในความเป็นจริง HP ไม่ได้ทำงานกับประสิทธิภาพที่คำนวณได้เสมอไป ตามลำดับ และระยะเวลาคืนทุนอาจนานกว่านั้น

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำสำหรับบ้าน

คุณลักษณะของระบบอากาศสู่น้ำคือการพึ่งพาอาศัยอย่างมากของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนกับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิด - อากาศภายนอกประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาทั้งตามฤดูกาลและในสภาพอากาศ สิ่งนี้แสดงให้เห็นความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างระบบความร้อนใต้พิภพและคอมเพล็กซ์ความร้อนใต้พิภพ ซึ่งมีการทำงานที่เสถียรตลอดอายุการใช้งานและไม่ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก

นอกจากนี้ ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำยังมีความสามารถในการให้ความร้อนและความเย็นกับอากาศภายในอาคาร ซึ่งทำให้เป็นที่ต้องการในภูมิภาคที่มีฤดูหนาวที่ค่อนข้างหนาวเย็นและฤดูร้อน โดยทั่วไปแล้ว การใช้ระบบดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพสูงสุดในพื้นที่ที่ค่อนข้างอบอุ่น และสำหรับพื้นที่ทางตอนเหนือ จำเป็นต้องมีวิธีการให้ความร้อนเพิ่มเติม (โดยปกติจะใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า)

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำเป็นไปตามหลักการคาร์โนต์ ในภาษาที่เข้าใจง่ายขึ้นจะใช้การออกแบบตู้เย็นฟรีออน สารทำความเย็น (ฟรีออน) หมุนเวียนในระบบปิด ผ่านขั้นตอนต่อเนื่องกัน:

• การระเหยพร้อมกับความเย็นจัด
• ความร้อนจากความร้อนของอากาศภายนอกที่เข้ามา
• แรงอัดที่อุณหภูมิสูงขึ้น
• การควบแน่นของของเหลว
• ผ่านคันเร่งด้วยแรงดันและการระเหยที่ลดลงอย่างรวดเร็ว

สำหรับการไหลเวียนของสารทำความเย็นตามปกติ จำเป็นต้องมีสองช่อง - เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ ในช่วงแรก อุณหภูมิต่ำ (เชิงลบ) พลังงานความร้อนจากอากาศแวดล้อมถูกใช้เพื่อให้ความร้อน ช่องที่สองใช้เพื่อควบแน่นสารทำความเย็นและถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน

บทบาทของอากาศที่เข้ามาคือการถ่ายเทความร้อนไปยังเครื่องระเหยซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากและจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นสำหรับการอัดที่จะเกิดขึ้นพลังงานความร้อนของอากาศสามารถใช้ได้แม้ในอุณหภูมิติดลบ 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 คำนวณปริมาณพลังงานความร้อนที่ต้องการและเลือกอุปกรณ์ที่สอดคล้องกับค่าที่ได้รับ ไม่มีประโยชน์ที่จะนำเสนอวิธีการคำนวณแบบละเอียด เพราะมันซับซ้อนอย่างยิ่งและต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ ค่าสัมประสิทธิ์ และค่าอื่นๆ มากมาย นอกจากนี้จำเป็นต้องมีประสบการณ์ในการคำนวณดังกล่าวไม่เช่นนั้นผลลัพธ์จะผิดพลาดอย่างสมบูรณ์

ในการแก้ปัญหาขอแนะนำให้ใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ที่พบในเน็ต การใช้มันเป็นเรื่องง่าย คุณเพียงแค่แทนที่ข้อมูลของคุณในหน้าต่างและรับคำตอบ หากมีข้อสงสัย สามารถทำซ้ำการคำนวณกับทรัพยากรอื่นเพื่อให้ได้ข้อมูลที่สมดุล

ผลลัพธ์

ต้นทุนของปั๊มความร้อนจากเครื่องปรับอากาศนั้นต่ำกว่าตัวเลือกของโรงงานสำเร็จรูปหลายเท่า แม้กระทั่งที่ผลิตในจีน แต่มีความแตกต่างมากมาย: คุณต้องดูแลแหล่งที่มาและปริมาณความร้อนที่จ่าย คำนวณความยาวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (คอยล์) อย่างถูกต้อง ติดตั้งระบบอัตโนมัติ ให้พลังงานที่รับประกัน ฯลฯ แต่ถ้าคุณสามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ก็ย่อมเป็นประโยชน์อย่างไม่ต้องสงสัย ให้ฉันให้คำแนะนำแก่คุณ: ในปีแรกเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะมีเครื่องทำความร้อนสำรอง และจะดีกว่าที่จะดำเนินการทดสอบและทดลองใช้ในฤดูร้อนเพื่อให้มีเวลาในการสรุปหน่วยก่อนเริ่มฤดูร้อน

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอจะแนะนำหลักการทำงานและคุณสมบัติของอุปกรณ์:

เป็นผลให้เราสามารถสรุปได้ว่าปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำถือเป็นอุปกรณ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพซึ่งออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนในโรงเรือนสูงถึง 150 ตารางเมตร การจัดพื้นที่ขนาดใหญ่อาจต้องมีการสำรวจทางวิศวกรรมที่ค่อนข้างซับซ้อนอยู่แล้ว

หากคุณมีคำถามใด ๆ ขณะอ่านข้อมูลที่ให้ไว้ โปรดถามพวกเขาในบล็อกด้านล่าง เรากำลังรอคำถามของคุณในหัวข้อเรื่องราวและภาพถ่ายเกี่ยวกับการสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กด้วยมือของคุณเอง เรามีความสนใจในความคิดเห็นของคุณ

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าระบบทำความร้อนที่ใช้อุปกรณ์ทำความร้อนจากอากาศสู่น้ำใต้พิภพได้รับการติดตั้งในบ้านหลังใหญ่จากบล็อกแก๊สซิลิเกตอย่างไร มีการเปิดเผยความแตกต่างที่น่าสนใจบางประการเกี่ยวกับการติดตั้งอุปกรณ์และมีการประกาศค่าสาธารณูปโภคสำหรับเดือนจำนวนจริง

อุปกรณ์ Land-to-Water ทำงานอย่างไร? คำอธิบายโดยละเอียดจากผู้เชี่ยวชาญในการติดตั้งหม้อไอน้ำความร้อนใต้พิภพ คำแนะนำ และเคล็ดลับที่เป็นประโยชน์สำหรับช่างฝีมือประจำบ้านจากผู้เชี่ยวชาญในสาขาของตน

ผู้ใช้อุปกรณ์จริงแบ่งปันความประทับใจที่มีต่อปั๊มความร้อนใต้พิภพ

ช่างกุญแจมืออาชีพบอกวิธีทำปั๊มความร้อนที่บ้านโดยใช้คอมเพรสเซอร์ทรงพลังและชิ้นส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ คำแนะนำทีละขั้นตอนโดยละเอียด

ปั๊มความร้อนใต้พิภพเพื่อให้ความร้อนแก่ครัวเรือนส่วนตัวเป็นวิธีที่ดีในการสร้างสภาพความเป็นอยู่ที่สะดวกสบาย แม้จะไม่มีระบบสื่อสารแบบรวมศูนย์และแหล่งพลังงานที่คุ้นเคยมากกว่า

ทางเลือกของระบบขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งของทรัพย์สินและความสามารถทางการเงินของเจ้าของ

คุณมีประสบการณ์ในการผลิตปั๊มความร้อนใต้พิภพหรือไม่? โปรดแบ่งปันข้อมูลกับผู้อ่านของเรา แนะนำตัวเลือกการสร้างของคุณ คุณสามารถแสดงความคิดเห็นและแนบรูปถ่ายผลิตภัณฑ์โฮมเมดของคุณในแบบฟอร์มด้านล่าง