Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare

Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare
Pentru a menține temperatura optimă a aerului din interior, indiferent de temperatura ambiantă, sistemul de încălzire este proiectat. Acesta este un complex de elemente care primesc, transportă și transmit în toate încăperile o anumită cantitate de căldură. Există purtătoare de căldură:







  • primar - transferă căldura de la sistemul de obținere a energiei către suportul termic;
  • Secundar - transferă căldură în cameră prin intermediul încălzitoarelor.

Sistemul de încălzire al unei case este una dintre cele mai importante și necesare condiții pentru construirea unei clădiri. Include 3 elemente:

  • sursa de energie termica;
  • comunicații (conducte de căldură);
  • instalații de încălzire (radiatoare).

Echipamente de pompare

Pompe de uz casnic și tipurile acestora

De mai bine de două mii de ani, omenirea a folosit echipamente de pompare. În această perioadă a fost îmbunătățită constant și a obținut numeroase modificări, din care se pot distinge două grupuri principale:

Pompele pompează apă din puțuri, intestinuri, puțuri, cisterne, cresc presiunea apei în sistemele hidraulice. Pompele casnice pot fi cu o sursă de energie electrică, cu motor cu ardere internă sau manuală.

Pompe în sistemele de încălzire

Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare
Cea mai importantă realizare în utilizarea echipamentelor de pompare este capacitatea de a elimina complet necesitatea de a achiziționa combustibili solizi, gaz și alte surse de căldură. În Europa, proprietarii caselor lor încearcă să instaleze un sistem de încălzire care funcționează în detrimentul energiei naturale prin pompe de căldură. Pentru piața internă, instalarea unor astfel de sisteme este o noutate. Pompele de căldură pot fi parte integrantă a sistemelor integrate, camerelor de încălzire și răcire. Modificat VT (pompe de căldură) în funcție de sursa de energie (apă, sol, aer).

Dispozitivul pompei de căldură

O pompă de căldură este un frigider care transferă căldura din interior spre exterior.

Un astfel de sistem include:

  • pompă de căldură;
  • echipamente de gard (sonde geotermale, colectoare);
  • sistem de distribuție a căldurii (radiatoare, podea caldă, pereți).

Pompa de căldură constă din:

  • vaporizatorul;
  • un condensator;
  • Supapă de expansiune (supapă de expansiune, presiune redusă datorită diluării gazului);
  • compresor (care lichefiază gazul și mărește presiunea).

Principiul de funcționare

Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare
Modelul general prezintă principiul de funcționare al sistemului. Pentru a face mai ușor înțelegerea întregului proces, vom trece de la simplu la complex. Mai întâi, imaginați-vă o buclă închisă cu un gaz acționat de un compresor. Adăugând o supapă de expansiune, sistemul va forma două zone: cu presiune mărită și redusă. Fiind compresibil, gazul se încălzește. iar când presiunea scade, se răcește. În plus, cea mai mare temperatură a gazului este observată imediat la ieșirea din compresor, iar cea mai mică temperatură a gazului din sistem este la punctul de ieșire al supapei de expansiune.

Adăugarea în două schimbătoare de căldură, pe de o parte a gazului încălzit prin partea schimbător de căldură-condensator de căldură va fi acordată consumatorului pe de altă parte - este răcit de schimbător de căldură-vaporizator va absorbi căldura de la o sursă externă. Acest model are funcțiile unei pompe de căldură.

vedere completă VT este după conectarea la sursa de joasă temperatură de căldură (sonde geotermale) și încălzire (radiatoare, pardoseli calde și pereți).

În circuitul intermediar, se circulă un lichid de răcire (agent frigorific), punctul de fierbere al acestuia fiind puțin peste -5 ° C. Într-o parte a ciclului este un lichid, iar în cealaltă este un gaz.

Freonul este de obicei folosit. Inițial se află într-o stare lichidă. Pe măsură ce se încălzește, temperatura crește. Când este încălzit, Freon se transformă într-un gaz cu o temperatură de aproximativ cinci grade.







Mai departe de-a lungul lanțului, gazul intră în compresor, comprimându-l. Ca rezultat, cantitatea maximă de căldură disponibilă pentru instalare (de la +35 la + 60-65 ° C) este eliberată la ieșire. După ce gazul fierbinte intră în condensator. unde există un transfer de căldură din agentul de răcire în circuitele sistemului de încălzire a încăperii.

După ce a dat cea mai mare parte a energiei termice, freonul gazos intră în supapa de expansiune. Trecând prin această supapă, presiunea și temperatura, ale căror valori la punctul de ieșire al supapei au cele mai scăzute valori din ciclu.

Apoi mișcarea repetă cercul.

Combustibil alternativ pentru pompe de căldură

  • sol (pământ);
  • apă (apă-apă);
  • aer (aer-apă).

Pompe de masă

Se știe că sub punctul de congelare solul are o temperatură stabilă pozitivă (+ 4-6 ° C). Sunt dezvoltate două principii pentru obținerea căldurii pentru încălzire:

  • contur orizontal;
  • colector vertical.

Circuit geotermal orizontal

Necesar în funcție de tipul de sol:

  • suprafață de 200 m2 și mai mult;
  • Groapa este de 1,2 - 2 m adâncime.

Prea mult pământul nu stochează căldură și nu este nevoie să se sapă mai adânc în șanț. Tevi polietilena sunt stabilite în funcție de regiune serpentine orizontale (bucla melc) în tranșee sunt umplute cu antigel (lichid antigel) este presurizat, îngropat. Lungimea totală a conturului este estimată aproximativ la 5 m de conductă pe 1 m2 de căldură. Este posibil să se utilizeze stilul spiralat, care economisește puțin spațiu. dezavantaje:

  • Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare
    necesită suprafețe mari;
  • costuri mari ale materialelor;
  • nu există nici o funcție de răcire pasivă;
  • scăderea temperaturii până la sfârșitul sezonului de încălzire;
  • reducerea transferului de căldură în funcție de lungimea conductei;
  • contracția solului timp de cel puțin un an;
  • plantarea plantelor cu un sistem rădăcină dezvoltat este interzisă;
  • Clădiri nedorite pe teritoriul ocupat.

Această metodă este considerată cea mai eficientă. În medie, producția de 1 m2 variază de la 30 la 65-75 W în orice condiții de mediu. Dacă nu există posibilitatea de a ocupa o zonă destul de mare pentru a monta tevi, merită luată în considerare opțiunea folosind contururi verticale.

Această metodă implică forarea mai multor puțuri cu o adâncime de 20 de metri. La o asemenea distanță de suprafață, pământul începe să se încălzească și are o temperatură de 8-10 ° C și mai mult. Adâncimea de foraj depinde de:

  • locația clădirii;
  • tipul de sol.

O astfel de variantă a dispozitivului sistemului de pompe de căldură pentru încălzirea structurii este caracterizată prin:

  • lucrări pregătitoare și organizatorice și tehnice semnificative;
  • cele mai mari investiții de capital;
  • zonă mare ocupată (atunci când se forarează mai multe puțuri, distanța minimă dintre acestea nu trebuie să depășească 8 metri);
  • un dezavantaj ca o scădere treptată a transferului de căldură în timp, cu o adâncime mare a puțurilor;
  • transferul termic liniar de 50-60 W.

Există o tehnologie pentru găurirea puțurilor care nu necesită zone atât de mari. Este vorba despre găurirea în cluster. Aici, diferența este că sub godeu este alocat până la 4 m2, acesta poate fi plasat sub casă. Pompele de căldură geotermale includ utilizarea țevilor:

  • polimer;
  • metal rezistent la coroziune.

A doua opțiune este mai scump, dar mai sus cifrele de căldură 1 m. P. Pentru aceeași perioadă de timp, și, de asemenea, poate reduce adâncimea alveolelor. Durata de funcționare a acestor pompe de căldură (pompe de căldură) este de 50-70 de ani.

Pompe de tip "apă-la-apă"

În sezonul rece, apa este de temperatură destul de cald + 5-7 ° C. Funcționarea unui astfel VT bazat pe utilizarea sondelor deschise pentru admisia și evacuarea apelor subterane. În practică, sunt utilizate două metode:

  • Țevile de polimeri, ponderate în greutate, se fixează pe fundul rezervorului. Performanța este de aproximativ 30 de wați de la ora 1 pm. Această metodă este relativ mai ușor de realizat, dar necesită o lungime lungă a conturului;
  • Utilizarea unui bine, de unde intră energia în sistemul de încălzire, și fântânile pentru îndepărtarea apei răcite.

Pompe de căldură pentru aer

Sistemele VHT sunt mult mai ieftine și mai simple, dar mai puțin eficiente. Există două versiuni ale acestor pompe:

Este reprezentată de cutiile exterioare și interioare:

  • primul include un ventilator și un evaporator;
  • al doilea este un condensator și un sistem automat de control. Locația compresorului este posibilă în oricare dintre casete.

Elementele componente sunt plasate într-un singur bloc. Sistemul este instalat atât în ​​interior, cât și în exterior. Longevitatea vehiculelor aeriene este de aproximativ 20 de ani.

Avantajele alegerii unui sistem de încălzire a pompei de căldură

Instalarea unor astfel de sisteme pentru încălzirea casei este diferită:

  • Pompe de căldură pentru încălzirea locuinței, principiu de funcționare
    consum redus de energie (caracterizat printr-un transfer de căldură de 3-7 kW pe 1 kW de energie electrică consumată);
  • autonomie - nu este nevoie să furnizați combustibil și să comunicați căldură;
  • versatilitate - combinarea funcțiilor de încălzire și răcire;
  • siguranța - nu explozivă, nu emite CO2;
  • fiabilitate - controlată de automatizare și ușor de întreținut;
  • durabilitate - durata de viață a dispozitivului este de 20-70 de ani;
  • confort - fără zgomot, nu există salturi de temperatură și umiditate;
  • protecția mediului - emisiile nu poluează natura.

Optarea pentru instalarea pompei de căldură în absența conductei adiacente - este soluția cea mai optimă. Un calcule competente preliminare pentru proiectarea casei, oferind un dispozitiv de pereți și pardoseli calde, utilizarea materialelor de izolare termică în construcția plicurilor de construcție, și eventual tipul pompei de căldură în complex va da efectul maxim din funcționarea casei.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: