پمپ حرارتی: اصل عملکرد - ویژگی ها و انواع. پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه: اصل کار ، انواع و نحوه استفاده از سیستم گرمایش با پمپ حرارتی

خواندن 7 دقیقه

اصطلاح پمپ حرارتی به معنی مجموعه واحدهایی است که برای تجمع انرژی گرمایی از منابع مختلف در محیط و انتقال این انرژی به مصرف کنندگان طراحی شده اند.

به عنوان مثال ، چنین منابعی می توانند بلند کننده های فاضلاب ، ضایعات صنایع مختلف مختلف ، گرمای آزاد شده در حین کار از نیروگاه های مختلف و غیره باشند. در نتیجه ، منبع می تواند محیط ها و اجسام مختلف با دمای بیش از یک درجه باشد.

وظیفه یک پمپ حرارتی تبدیل انرژی طبیعی آب ، زمین یا هوا به انرژی گرمایی برای نیازهای مصرف کننده است. از آنجا که این نوع انرژی ها دائماً در حال خود درمانی هستند ، می توان آنها را منبع نامحدود در نظر گرفت.

اصل کار پمپ حرارتی برای گرمایش خانه

اصل عملکرد پمپ های حرارتی بر اساس توانایی اجسام و رسانه ها است تا انرژی حرارتی خود را به سایر اجسام و رسانه های مشابه بدهند. با توجه به این ویژگی ، انواع مختلف پمپ های حرارتی متمایز می شوند ، که در آنها یک منبع و گیرنده انرژی لزوماً حضور دارند.

در نام پمپ ، در وهله اول ، منبع انرژی حرارتی مشخص شده است ، و در مرحله دوم ، نوع حامل که انرژی به آن منتقل می شود.

در طراحی هر پمپ حرارتی برای گرمایش خانه 4 عنصر اصلی وجود دارد:

1. کمپرسور برای افزایش فشار و دمای بخار ناشی از جوشیدن فرئون طراحی شده است.
2. اواپراتور ، مخزنی است که در آن فرئون از حالت مایع به حالت گازی منتقل می شود.
3. در کندانسور ، مبرد انرژی گرمایی را به مدار داخلی منتقل می کند.
4. دریچه گاز مقدار مبرد ورودی به اواپراتور را کنترل می کند.

نوع پمپ حرارتی هوا به هوا بدین معنی است که انرژی گرمایی از محیط خارجی (اتمسفر) گرفته شده و به حامل ، همچنین به هوا منتقل می شود.

پمپ حرارتی هوا به هوا: اصل کار

اصل عملکرد این سیستم بر اساس پدیده فیزیکی زیر است: یک محیط در حالت مایع ، با تبخیر ، دمای سطح را از جایی که پراکنده است ، کاهش می دهد.

برای وضوح ، ما به طور مختصر طرح عملکرد یخچال فریزر را در نظر می گیریم. فرئون که در لوله های یخچال گردش می کند ، گرما را از یخچال می گیرد و همزمان گرم می شود. در نتیجه ، گرمای جمع آوری شده توسط آن به محیط خارجی (یعنی به اتاقی که یخچال در آن قرار دارد) منتقل می شود. سپس مبرد ، در کمپرسور فشرده می شود ، دوباره سرد می شود و چرخه ادامه می یابد. پمپ حرارتی منبع هوا بر اساس همان اصل کار می کند - گرما را از هوای بیرون می گیرد و خانه را گرم می کند.

طراحی واحد شامل قسمتهای زیر است:

• واحد پمپ خارجی توسط کمپرسور ، اواپراتور با فن و شیر انبساط نشان داده شده است.
• لوله های مسی عایق حرارتی برای گردش فریون استفاده می شود
• کندانسور با یک فن که روی آن قرار دارد. برای پخش هوای گرم شده در منطقه استفاده می شود.

هنگامی که یک پمپ حرارتی هوا هنگام گرم کردن خانه کار می کند ، مراحل زیر به ترتیب خاصی رخ می دهد:

• با استفاده از فن ، هوا از خارج به داخل دستگاه کشیده می شود و از طریق اواپراتور خارجی عبور می کند. فریون که در سیستم گردش می کند ، تمام انرژی گرمایی را از هوای خیابان جمع آوری می کند. در نتیجه ، از حالت مایع ، به حالت گازی منتقل می شود.
• متعاقباً ، فرئون گازی در کندانسور فشرده شده و به واحد داخلی می رود.
• سپس گاز به حالت مایع تبدیل می شود ، در حالی که گرمای انباشته را به هوای اتاق می دهد. این فرآیند در کندانسور واقع در اتاق انجام می شود.
• فشار اضافی از طریق دریچه انبساط خارج می شود و فرئون در حالت مایع به یک دایره جدید می رود.

فرئون به طور مداوم انرژی گرمایی را از هوای خارج می گیرد ، زیرا دمای آن همیشه پایین تر است. یک استثنا در مورد زمانی است که یخبندان شدید در خارج وجود دارد. در چنین شرایطی ، بازده پمپ حرارتی کاهش می یابد.

برای افزایش ظرفیت واحد ، سطوح کندانسور و اواپراتور را به حداکثر برسانید.

مانند هر دستگاه پیچیده ، پمپ حرارتی هوا مزایا و معایب خود را دارد. از مزایای آن ، باید برجسته شود:

1. بسته به نیاز ، واحد می تواند دمای گرمایش خانه را افزایش یا کاهش دهد.
2. پمپ این نوع محیط را با محصولات مضر احتراق سوخت آلوده نمی کند.
3. دستگاه به راحتی نصب می شود.
4. پمپ هوا کاملاً ضد حریق است.
5. ضریب انتقال حرارت توسط پمپ در مقایسه با مصرف انرژی بسیار زیاد است (برای 1 کیلووات برق مصرفی ، 4 تا 5 کیلو وات حرارت تولید می شود)
6. در قیمت مقرون به صرفه متفاوت است.
7. استفاده از دستگاه راحت است.
8. سیستم به طور خودکار کنترل می شود.

از جمله معایب سیستم هوا ، ذکر این نکته ضروری است:

1. سر و صدای کمی که در حین کارکرد دستگاه ایجاد می شود.
2. کارایی دستگاه بستگی به دمای محیط دارد.
3. در دمای پایین محیط خارجی ، مصرف برق افزایش می یابد. (زیر -10 درجه)
4. سیستم بستگی کامل به در دسترس بودن برق دارد. با نصب ژنراتور آفلاین مشکل حل می شود.
5- پمپ هوا نمی تواند آب را گرم کند.

به طور کلی ، دستگاه های هوا به هوا برای گرم کردن خانه های چوبی ایده آل هستند ، که به دلیل ماهیت مواد ، اتلاف حرارتی طبیعی را کاهش داده است.

قبل از انتخاب پمپ هوا ، باید به نکات کلیدی زیر توجه کنید:

• شاخص عایق حرارتی محل.
• چهارگوش کردن همه اتاق ها
• تعداد افرادی که در یک خانه خصوصی زندگی می کنند
• شرایط آب و هوایی

در بیشتر موارد ، 10 متر مربع متر از اتاق باید حدود 0.7 کیلووات قدرت دستگاه را به خود اختصاص دهد.

پمپ های حرارتی برای گرم کردن آب خانه.

هنگام تنظیم سیستم گرمایش در یک خانه خصوصی ، سیستم های آب و آب به خوبی مناسب هستند. علاوه بر این ، آنها قادر خواهند بود آب گرم به خانه ها ارائه دهند. مخازن مختلف ، آبهای زیرزمینی و ... به عنوان منابع حرارت طبیعی مناسب هستند.

عملکرد پمپ آب و آب بر اساس این قانون است که تغییر حالت تجمع (از مایع به گاز و بالعکس) یک ماده ، تحت تأثیر عوامل مختلف ، منجر به انتشار یا جذب انرژی گرمایی می شود.

از این نوع پمپ می توان برای گرم کردن خانه حتی در دمای پایین محیط استفاده کرد ، زیرا دمای مثبت هنوز در لایه های عمیق زمین حفظ می شود.

اصل عملکرد پمپ حرارتی آب به شرح زیر است:

• یک پمپ مخصوص آب را از طریق لوله های مسی سیستم از منبع خارجی به محل نصب هدایت می کند.
• در دستگاه ، آب محیط بر مبرد (فرئون) تأثیر می گذارد ، نقطه جوش آن از +2 تا +3 درجه است. بخشی از انرژی گرمایی آب به فریون منتقل می شود.
• کمپرسور مبرد مایع را وارد کرده و آن را فشرده می کند. در نتیجه این فرآیند ، دمای مبرد حتی بیشتر افزایش می یابد.
• سپس فریون به کندانسور فرستاده می شود ، جایی که آب را تا دمای مورد نیاز (40-80 درجه) گرم می کند. آب گرم شده وارد خط لوله سیستم گرمایش می شود. در اینجا فرئون به حالت مایع باز می گردد و چرخه از نو شروع می شود.

لازم به ذکر است که از وسایل آب-آب برای گرم کردن خانه ای با مساحت 50-150 متر مربع استفاده می شود.

آب آب پمپ حرارتی: اصل کار

هنگام انتخاب دستگاه از این کلاس ، باید به شرایط خاصی توجه کنید:

• به عنوان منبع انرژی ، باید مخازن باز را ترجیح داد (نصب لوله ها آسان تر است) ، در فاصله بیش از 100 متر. علاوه بر این ، عمق مخزن برای مناطق شمالی بیشتر باید حداقل 3 متر باشد ( در چنین عمقی ، آب معمولاً یخ نمی زند). لوله های منتهی به آب باید عایق بندی شوند.
• سختی آب بر عملکرد پمپ تأثیر زیادی می گذارد. همه مدل ها قادر به کار با نرخ سختی بالا نیستند. در نتیجه قبل از خرید دستگاه نمونه آب گرفته شده و بر اساس نتایج بدست آمده پمپ انتخاب می شود.
• با توجه به نوع کار ، دانه بندی ها به دو ظرفیتی و دو ظرفیتی تقسیم می شوند. مورد اول کاملاً با نقش منبع اصلی گرما (به دلیل قدرت بالای آنها) کنار می آید. دومی می تواند به عنوان منبع اضافی گرمایش عمل کند.
• با قدرت پمپ ، راندمان آن افزایش می یابد ، اما در عین حال ، مصرف برق افزایش می یابد.
• قابلیت های اضافی دستگاه. به عنوان مثال: مسکن عایق صدا ، عملکرد آب گرم خانگی ، کنترل خودکار و غیره.
• برای محاسبه قدرت مورد نیاز دستگاه ، باید مساحت کل محل را 0.07 کیلووات (شاخص انرژی در 1 متر مربع) ضرب کنید. این فرمول برای اتاقهای استاندارد با حداکثر ارتفاع 2.7 متر معتبر است.

یکی از انواع پمپ های حرارتی با طراحی ساده ، پمپ حرارتی هوا به هوا است. اصل عملکرد پمپ مشابه پمپ حرارتی منبع زمینی است. تفاوت این است که گرما نه از خاک یا آب بلکه از توده های هوای خارجی خارج می شود. بر این اساس ، ساختمان با گرم کردن هوا در محل گرم می شود.

می توان گفت که پمپ حرارتی هوا به هوا یک تهویه مطبوع معکوس است. این مزیت اصلی پمپ حرارتی هوا به هوا است-نصب و راه اندازی آن نیازی به حفر چاه و قرار دادن مدار زیرزمینی ندارد.

اگر به دلایل مختلف امکان قرار دادن مدار مبدل حرارتی زیرزمینی برای استخراج گرما وجود نداشته باشد (فرصت مالی وجود ندارد ، فضای کافی برای تخلیه افقی در سایت وجود ندارد ، آب زیرزمینی در زیر سایت وجود ندارد یا هیچ دریاچه ای در کنار آن وجود ندارد ، وجود یک لایه گرانیت در اعماق کم)-نوع هوا به هوا پمپ حرارتی قابل قبول ترین راه حل برای گرمایش اقتصادی و سازگار با محیط زیست خواهد بود.

طراحی و اصل عملکرد پمپ حرارتی هوا به هوا

پمپ حرارتی هوا به هوا شامل یک واحد بیرونی و یک واحد داخلی است. فضای بیرونی ، که به واحد تبخیر نیز معروف است ، خارج از ساختمان واقع شده است. با کمک آن است که گرما از هوای خارج استخراج می شود. این حرارت مبرد را گرم می کند ، که به حالت گاز می جوشد. سپس کمپرسور این گاز را فشرده کرده و دمای آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. گرمای گاز فشرده به کندانسور (واحد داخلی) منتقل می شود که در داخل اتاق قرار دارد. کندانسور به هوای داخل گرما می دهد. این فرایند به طور مداوم انجام می شود و تا رسیدن به دمای مطلوب اتاق به طور خودکار کنترل می شود.

در صورت نیاز به گرم کردن چندین اتاق یا یک اتاق بزرگ ، در این حالت از سیستم های مختلف توزیع و تامین هوای گرم استفاده می شود.

با توجه به این واقعیت که پمپ های حرارتی از این نوع فقط هوای داخل خانه را گرم می کنند (گرمایش مستقیم هوا وجود دارد) ، چنین پمپ های حرارتی فقط می توانند برای گرمایش استفاده شوند. یعنی برای گرم کردن آب در حمام یا آشپزخانه باید راه حل های دیگری ارائه شود.

مزایای استفاده

مزیت پمپ حرارتی هوا به هوا در مقایسه با پمپ هوا به آب ، دمای پایین هوا است که از سیم پیچ کندانسور عبور می کند. به زبان ساده ، اگر پمپ های حرارتی از نوع هوا به آب برای گرمایش با کیفیت بالا نیاز به گرم کردن مایع خنک کننده (آب) در دمای کافی بالا دارند ، در صورت استفاده از پمپ حرارتی هوا به هوا ، گرمایش هوا مورد نیاز است. دما بسیار پایین تر است علاوه بر این ، ضریب کارایی یک پمپ حرارتی بیشتر است ، تفاوت بین دمای منبع گرما و دمای سیستم گرمایش کوچکتر است.

مزایای اصلی پمپ حرارتی هوا به هوا:

• سادگی طراحی ، نصب و راه اندازی - برای نصب چنین پمپ های حرارتی نیازی به حفاری ، گذاشتن ارتباطات پیچیده ، اختصاص اتاقهای خاص و غیره نیست.
• توانایی نصب تقریباً در هر منطقه آب و هوایی ؛
• پمپ های حرارتی از این نوع را می توان در خانه ای که قبلاً ساخته شده است با سیستم گرمایش سنتی نصب کرد و در نتیجه در هزینه های گرمایش صرفه جویی قابل توجهی کرد. نصب به حداقل تغییرات و مداخلات در طرح موجود نیاز دارد.
• دارای کمترین هزینه و کوتاهترین دوره بازپرداخت در مقایسه با انواع دیگر پمپ های حرارتی است.
• مصرف برق کم ؛
• خودمختاری ، فشردگی و عملکرد آرام ؛
• در تابستان ، پمپ های حرارتی هوا به هوا را می توان به حالت خنک کننده تغییر داد و وجود فیلترهای هوا بسیار کارآمد به ایجاد میکرو اقلیم مورد نیاز در محل کمک می کند.

معایب پمپ حرارتی هوا به هوا

متأسفانه پمپ های حرارتی هوا به هوا اشکالاتی دارند. یکی از آنها وابستگی مقدار ظرفیت به نوسانات دمای هوای بیرون است.

در دمای هوای خارج از 0 درجه سانتی گراد ، ضریب بازده انرژی پمپ حرارتی به سطح 2-2.5 کاهش می یابد ، یعنی برای 1 کیلووات انرژی مصرفی ، 2-2.5 کیلووات گرما تولید می شود.

برای مقایسه ، در دماهای بالاتر ، این پمپ های حرارتی دارای ضریب بهره وری انرژی 3-4 هستند. و هنگامی که دما به -20 درجه سانتی گراد کاهش می یابد ، ضریب بهره وری انرژی به 1. کاهش می یابد ، یعنی گرم کردن اتاق با وسایل دیگر ضروری می شود. اگرچه ، در حال حاضر ، تولیدکنندگانی با نام های جهانی وجود دارند که پمپ های حرارتی هوا به هوا را ارائه می دهند که می توانند در دمای 25- درجه سانتی گراد به طور کارآمد کار کنند.

پمپ حرارتی یک واحد فشرده سازی بخار است که گرما را از منابع گرمایی سرد و درجه پایین به منابع گرمایی با درجه حرارت بالا منتقل می کند. گرما به دلیل متراکم شدن و تبخیر مبرد منتقل می شود ، که بیشتر اوقات از فرئون استفاده می شود که در یک حلقه بسته گردش می کند. الکتریسیته ای که پمپ حرارتی از آن کار می کند فقط صرف این گردش اجباری می شود.

اصل عملکرد پمپ حرارتی بر اساس چرخه کارنوت است که از عملکرد واحدهای تبرید به خوبی برای شما شناخته شده است. در واقع یخچال خانگی آشپزخانه شما نیز یک پمپ حرارتی است. وقتی غذا را در آن می ریزید ، حتی اگر سرد باشد ، اما دمای آن همچنان بالاتر از دمای محفظه یخچال است ، طبق قانون حفاظت از انرژی ، گرمای آزاد شده در جایی از بین نمی رود. از آنجا که دمای داخل نباید افزایش یابد ، گرما از طریق کوره رادیاتور به خارج منتقل می شود و هوای آشپزخانه را گرم می کند. هرچه مواد غذایی بیشتری در یخچال قرار دهید ، گرمای بیشتری از بین می رود.

ساده ترین نسخه یک پمپ حرارتی یک یخچال باز است که در خارج قرار داده شده و دارای یک رادیاتور در اتاق است. اما بگذارید یخچال وظایف مستقیم خود را انجام دهد ، زیرا در حال حاضر دستگاه های خاصی وجود دارد - پمپ های حرارتی با کارایی بسیار بالاتر. اصل عملکرد آنها بسیار ساده است.

نحوه عملکرد پمپ حرارتی

هر پمپ حرارتی از یک اواپراتور ، یک کندانسور ، یک بسط دهنده که فشار را کاهش می دهد و یک کمپرسور که فشار را افزایش می دهد ، تشکیل شده است. همه این دستگاه ها در یک حلقه بسته توسط یک خط لوله متصل می شوند. مبرد در لوله ها گردش می کند ، یک گاز بی اثر با نقطه جوش بسیار کم است ، بنابراین ، در یک قسمت از مدار ، سرد ، مایع است و در قسمت دوم ، گرم ، به حالت گازی تبدیل می شود. نقطه جوش ، همانطور که از فیزیک می دانید ، بسته به فشار می تواند تغییر کند ، در اینجا در این سیستم یک بسط دهنده و یک کمپرسور وجود دارد.

فرض کنید خارج از مایع خنک کننده از طریق لوله های گذاشته شده در زمین گردش می کند ، زیرا دمای پایینی دارد ، سپس با عبور از آنها ، گرم می شود ، حتی زمانی که دمای بیرون تنها 4-5 درجه سانتیگراد باشد. با ورود به اواپراتور که به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند ، مایع خنک کننده گرمای دریافتی را به مدار داخلی سیستم منتقل می کند که با مبرد پر شده است. حتی این گرما نیز کافی است تا مبرد از حالت مایع به حالت گازی تبدیل شود.

با حرکت بیشتر ، گاز به سمت کمپرسور حرکت می کند ، جایی که تحت فشار زیاد فشرده می شود و دمای آن همزمان افزایش می یابد. به محض گرم شدن ، گاز وارد کندانسور می شود که مبدل حرارتی نیز می باشد. در آن ، گرما از گاز داغ به مایع خنک کننده لوله برگشتی که وارد سیستم گرمایش خانه می شود ، منتقل می شود. با خروج گرما ، گاز سرد می شود و دوباره به حالت مایع تبدیل می شود ، در حالی که مایع خنک کننده گرم شده وارد سیستم تامین آب گرم و گرمایش می شود. با عبور از دریچه کاهش انبساط ، گاز مایع دوباره وارد اواپراتور می شود - چرخه بسته می شود.

در فصل سرما ، پمپ های حرارتی برای گرم کردن خانه و در گرما - برای خنک کردن آن کار می کنند. در این مورد ، اصل کار یکسان است ، فقط در تابستان گرما از داخل به مایع خنک کننده عرضه می شود ، و نه از خارج.

ویژگی های طراحی پمپ های حرارتی

در حال حاضر از پمپ های حرارتی با طرح های مختلف استفاده می شود. بنابراین ، یک پمپ چرخه باز زمانی استفاده می شود که خانه در کنار یک مخزن واقع شده باشد. در این حالت ، مایع خنک کننده ، آب ، وارد مدار باز می شود ، کل چرخه را طی می کند و در حالی که سرد می شود ، دوباره به مخزن تخلیه می شود.

پمپ های زمین گرمایی نوع بسته ، مایع خنک کننده - هوا یا آب - را از طریق لوله هایی که در عمق زمین قرار گرفته اند و در امتداد کف مخزن قرار داده اند ، پمپ می کنند. یک چرخه بسته از نظر زیست محیطی ایمن تر تلقی می شود. پمپ های نوع بسته پمپ هایی با مبدل های حرارتی عمودی و افقی هستند که در مواقعی که هیچ آب در مجاورت وجود ندارد مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ های حرارتی عمودی زمانی استفاده می شوند که مساحت زمینی که خانه در آن قرار دارد کوچک باشد. گاهی اوقات پمپ های عمودی در چاه های حفر شده در نزدیکی نصب می شوند.

دامنه کار نصب پمپ حرارتی شامل کارهای الکتریکی داخلی ، تخلیه خط لوله خارجی و مجاری هوای داخلی است.

مزایای استفاده از پمپ های حرارتی

تأثیر اقتصادی استفاده از پمپ های حرارتی آشکار است - عملکرد آنها بسیار ارزان است ، زیرا برق کمی بیشتر از زمانی که یخچال کار می کند هزینه می شود. قیمت تجهیزات نیز کم است و هزینه نصب و راه اندازی نیز کم است. استفاده از پمپ حرارتی به شما امکان می دهد از نگرانی های مربوط به دستیابی و ذخیره منابع سوخت ، نصب و راه اندازی تجهیزات گرمایش ، اتاقهای اضافی در خانه خود آزاد شوید ، که قبلاً اتاق دیگ بخار در آن قرار داشت.

پمپ حرارتی یک دستگاه جهانی است که از لحاظ عملکرد ویژگی های یک کولر گازی ، آبگرمکن و دیگ بخار را ترکیب می کند. این دستگاه از سوخت معمولی استفاده نمی کند ، به منابع تجدیدپذیر از محیط نیاز دارد - انرژی از هوا ، خاک ، آب.

بنابراین ، یک پمپ حرارتی امروزه از نظر اقتصادی سودآورترین واحد است ، زیرا عملکرد آن بستگی به هزینه سوخت ندارد ، همچنین سازگار با محیط زیست است ، زیرا منبع گرما برق یا محصولات احتراق نیست ، بلکه منابع طبیعی گرما است.

برای درک بهتر نحوه عملکرد پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه ، لازم است اصل عملکرد یخچال را به خاطر بسپارید. ماده فعال در اینجا تبخیر می شود و سرما را از بین می برد. برعکس ، در پمپ ، متراکم شده و گرما تولید می کند.

نحوه عملکرد پمپ حرارتی

کل فرایند سیستم در قالب یک چرخه کارنوت - به نام مخترع ارائه شده است. می توان آن را به شرح زیر توصیف کرد. مایع خنک کننده از مدار کار عبور می کند - هوا ، زمین ، آب ، و ترکیب آنها , از جایی که به مبدل حرارتی 1 ارسال می شود - محفظه تبخیر. در اینجا گرمای ذخیره شده را به مبردی که در مدار داخلی پمپ گردش می کند منتقل می کند.

اصل عملکرد پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه

مبرد مایع وارد محفظه تبخیر می شود ، جایی که مقادیر کم فشار و دما (5 0 С) آن را به حالت گازی تبدیل می کند. مرحله بعدی انتقال گاز به کمپرسور و فشرده سازی آن است. در نتیجه ، دمای گاز به شدت افزایش می یابد ، گاز به کندانسور منتقل می شود ، در اینجا حرارت را با سیستم گرمایش مبادله می کند. گاز سرد شده به مایع تبدیل می شود و چرخه تکرار می شود.

مزایا و معایب پمپ های حرارتی

پمپ های حرارتی برای گرمایش خانه را می توان با ترموستات های مخصوص نصب کنترل کرد. هنگامی که دمای محیط از مقدار تعیین شده کمتر می شود ، پمپ به طور خودکار روشن می شود و در صورت فراتر رفتن دما از نقطه تعیین شده ، خاموش می شود. بنابراین ، دستگاه دمای ثابت را در اتاق حفظ می کند - این یکی از مزایای دستگاه ها است.

مزایای دستگاه صرفه جویی در مصرف آن است - پمپ مقدار کمی برق و سازگاری با محیط زیست یا ایمنی مطلق برای محیط زیست مصرف می کند. مزایای اصلی دستگاه:

• قابلیت اطمینان. عمر مفید بیش از 15 سال است ، تمام قسمتهای سیستم دارای منبع کار بالا هستند ، افت انرژی به سیستم آسیب نمی رساند.
• امنیت. بدون دوده ، بدون اگزوز ، بدون شعله باز ، بدون نشت گاز.
• راحتی. عملکرد پمپ بی صدا است ، راحتی و راحتی در خانه به ایجاد کنترل آب و هوا و سیستم خودکار کمک می کند ، که عملکرد آن بستگی به شرایط آب و هوا دارد.
• انعطاف پذیری این دستگاه دارای طراحی شیک مدرن است ، می توان آن را با هر سیستم گرمایش در خانه ترکیب کرد.
• تطبیق پذیری. در ساختمانهای خصوصی و عمران استفاده می شود. از آنجا که دارای طیف وسیعی از قدرت است. به همین دلیل ، می تواند گرما را برای اتاق های هر منطقه - از یک خانه کوچک تا یک کلبه ، فراهم کند.

ساختار پیچیده پمپ معایب اصلی آن را تعیین می کند - هزینه بالای تجهیزات و نصب آن. برای نصب دستگاه ، لازم است کارهای حفاری را در حجم زیاد انجام دهید.

پمپ های حرارتی - طبقه بندی

عملکرد پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه در محدوده وسیعی از دما - از -30 تا +35 درجه سانتیگراد امکان پذیر است. رایج ترین دستگاهها عبارتند از جذب (انتقال حرارت از طریق منبع آن) و فشرده سازی (گردش سیال کار به دلیل برق است). با این حال ، مقرون به صرفه ترین دستگاه های جذب کننده گران تر هستند و طراحی پیچیده ای دارند.

طبقه بندی پمپ ها بر اساس نوع منبع گرما:

1. ژئوترمال. آنها گرمای آب یا زمین را از بین می برند.
2. هوا آنها گرمای هوای اتمسفر را از بین می برند.
3. گرمای ثانویه آنها حرارت به اصطلاح صنعتی را که در تولید ، در حین گرمایش و سایر فرآیندهای صنعتی ایجاد می شود ، از بین می برند.

مایع خنک کننده می تواند موارد زیر باشد:

• آب از مخزن مصنوعی یا طبیعی ، آب زیرزمینی.
• آماده سازی
• توده های هوا
• ترکیبی از رسانه های فوق.

پمپ زمین گرمایی - اصول طراحی و عملکرد

یک پمپ زمین گرمایی برای گرم کردن یک خانه از گرمای خاک استفاده می کند ، که آن را با کاوشگرهای عمودی یا یک جمع کننده افقی می گیرد. کاوشگرها در عمق 70 متری قرار دارند ، کاوشگر در فاصله کمی از سطح قرار دارد. این نوع دستگاه ها بسیار م effectiveثر هستند زیرا منبع گرما در طول سال ثابت درجه حرارت نسبتاً بالایی دارد. بنابراین ، انرژی کمتری برای انتقال حرارت نیاز است.

نصب چنین تجهیزاتی گران است. کارهای حفاری چاه با هزینه بالا متمایز می شود. علاوه بر این ، مساحت اختصاص داده شده برای کلکسیونر باید چندین برابر مساحت خانه یا کلبه گرم شده باشد. مهم است که به یاد داشته باشید: زمینی که جمع کننده در آن قرار دارد نمی تواند برای کاشت سبزیجات یا درختان میوه استفاده شود - ریشه گیاهان بیش از حد سرد می شود.

استفاده از آب به عنوان منبع حرارتی

یک توده آب منبع مقدار زیادی گرما است. برای پمپ ، می توانید از مخازن بدون انجماد از عمق 3 متر یا آبهای زیرزمینی در سطح بالا استفاده کنید. سیستم را می توان به شرح زیر پیاده سازی کرد: یک لوله مبدل حرارتی ، با بار به میزان 5 کیلوگرم در هر متر در حال اجرا ، در پایین مخزن گذاشته شده است. طول لوله بستگی به فیلم خانه دارد. برای اتاق 100 متر مربع طول مطلوب لوله 300 متر است.

در مورد استفاده از آبهای زیرزمینی ، لازم است دو چاه که یکی پس از دیگری در جهت آبهای زیرزمینی واقع شده اند ، حفر شود. یک پمپ در اولین چاه برای تامین آب مبدل حرارتی قرار می گیرد. آب سرد شده به چاه دوم می ریزد. این به اصطلاح است مدار باز برای جمع آوری گرماعیب اصلی آن این است که سطح آب زیرزمینی ناپایدار است و می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

هوا در دسترس ترین منبع گرما است

در مورد استفاده از هوا به عنوان منبع گرما ، مبدل حرارتی یک رادیاتور است که توسط یک فن به زور منفجر می شود. اگر یک پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه با استفاده از سیستم هوا به آب کار کند ، کاربر مزایای زیر را دریافت می کند:

• قابلیت گرم کردن کل خانه. آب ، که به عنوان حامل گرما عمل می کند ، با وسایل گرمایشی رقیق می شود.
• با حداقل مصرف انرژی ، می توان آب گرم را برای ساکنان تأمین کرد. این امر به دلیل وجود یک مبدل حرارتی اضافی عایق حرارتی با یک مخزن ذخیره سازی امکان پذیر است.
• از پمپ های مشابه می توان برای گرم کردن آب استخر استفاده کرد.

اگر پمپ روی سیستم هوا به هوا کار می کند ، از وسایل گرمایشی برای گرم کردن اتاق استفاده نمی شود. گرمایش با استفاده از انرژی حرارتی دریافتی انجام می شود. یک مثال از اجرای چنین طرحی ، تهویه مطبوع معمولی است که روی حالت گرمایش تنظیم شده است. امروزه همه دستگاه هایی که از هوا به عنوان منبع گرما استفاده می کنند اینورتر هستند. آنها جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کنند و کنترل انعطاف پذیر کمپرسور و عملکرد آن را بدون وقفه ارائه می دهند. و این باعث افزایش منابع دستگاه می شود.

پمپ حرارتی - سیستم گرمایش جایگزین خانه

پمپ های حرارتی جایگزین سیستم های گرمایش مدرن هستند. از نظر اقتصادی ، سازگار با محیط زیست و استفاده از آنها ایمن هستند. با این حال ، هزینه بالای کار نصب و تجهیزات امروزه اجازه استفاده از دستگاه ها در همه جا را نمی دهد. اکنون می دانید که یک پمپ حرارتی برای گرمایش خانه چگونه کار می کند و با محاسبه همه جوانب مثبت و منفی ، می توانید در مورد نصب آن تصمیم بگیرید.