Isı pompası "su-su": cihaz, çalışma prensibi, buna göre ısıtma düzenleme kuralları

Toplayıcı toprak suyu türleri

Toprak kaynaklı ısı pompasının kolektörü iki tip olabilir (Şekil 2):

• Dikey;
• Yatay.

Pirinç. Toprak pompaları için 2 tip kollektör: dikey ve yatay

Dikey bir kollektör, uzunluğu 40 ila 150 m olan bir kuyuya indirilen uzun bir boru hattıdır.Bu tip ısı eşanjörü, sıcaklığın böyle bir derinlikte daha yüksek olması nedeniyle yatay olanlardan daha iyidir. Kuyu çok derinse, ısı eşanjörü ayrıca koruyucu bir kasa ile donatılmıştır ve derinlik nispeten küçükse, bu gerekli değildir.Ancak bu rezervuar yerleştirme yönteminin önemli bir dezavantajı, böyle bir kuyunun yüksek maliyetidir.

Tabii ki, uzmanlar daha derine inmeyi tavsiye ediyor. Ancak teknik veya toprak izin vermiyorsa, birkaç kuyu yapılabilir. Örneğin, 80 m derinliğinde bir kuyu yapabilirsiniz veya her biri 20 m'lik 4 kuyu yapabilirsiniz.Asıl mesele, toplam sonucun evi ısıtmak için yeterli olmasıdır. Çalışması oldukça zor olan kayalık toprak olabilir, içinde 15-20 metreden fazla olmayan kuyular açmak mümkündür.

Yatay toplayıcı (Şekil 3) - bir toprak-su pompası için bu tip toprak toplayıcı, bir toprak tabakasının altında, belirli bir derinliğe yatay bir konumda yerleştirilmiş bir boru hattına benzer. Bu manifoldun kurulumu kolaydır.

Pirinç. 3 Yeraltı suyu pompasının harici devresi

Bir toprak ısı pompasının kolektörünün kurulu olduğu alan, küçük bir toprak parçası gerektiren dikey versiyonun aksine oldukça büyüktür. Kural olarak, yatay bir ısı eşanjörü, ısıtılan alana bağlı olarak 25 ila 50 m2 ve belki daha fazlasını kaplar. Bu seçeneğin olumsuz faktörü, bu toplayıcının bulunduğu alanın sadece çim için kullanılabilmesidir.

Çeşitli koşullara bağlı olarak, ısı eşanjörü bir zikzak, halkalar, yılan vb.

Isı eşanjörünün kurulduğu toprağın ısıl iletkenliğinin ne olduğu çok önemlidir. Toprağın kalitesine bağlıdır, örneğin, toprak ıslaksa, termal iletkenlik daha fazladır ve toprak kumluysa, termal iletkenlik küçüktür.

Isı eşanjöründe çok sayıda döngü varsa, konfigürasyona bir sirkülasyon pompası dahil edilmelidir.

Enerji taşıyıcıları lehine mi aleyhine mi?

Ancak, hepsi bu değil. Enerji taşıyıcılarının fiyatlarındaki artış ve dağıtım maliyetlerinin yüksek olması, ısı ve elektrik maliyetlerinde hızlı bir artışa yol açmaktadır. Bu da tüketicileri tasarruf etmenin yeni yollarını aramaya zorluyor. Okul ders kitaplarından bile, ısı transferinin ısıtılmış cisimlerden daha soğuk olanlara doğru aktığını, ancak bunun tersinin olmadığını hatırlıyoruz. Asırlık deneyimimiz bunun tersini hatırlamıyor ve bilim bunu kanıtlıyor. Bununla birlikte, kurnaz modern mühendislik teknikleri, ısıyı ters yönde - daha az ısıtılmış bir gövdeden daha sıcak bir gövdeye - aktarmayı mümkün kılar.

Bir ısı pompasında ısı transferi şeması

Bizim için, örneğin buzdolabının çalışmasında şaşırtıcı bir şey yok. Dondurucudan gelen ısı, genellikle negatif olan sıcaklık, çevreye salınır. Bu ısı binaları ısıtmak için kullanılıyorsa ve soğutma odası, kanıtlanmış, sürekli çalışan bir doğal ısı kaynağı ile değiştirilirse, bu ısı pompası olarak adlandırılır.

Bir yaşam alanını ısıtabileceğiniz basit bir ısı pompası (havadan havaya), ısıtma işlevine sahip, herkesin aşina olduğu bir klimadır. Başarılı bir şekilde kullanabilirsiniz, çünkü bugün -15 gr'a kadar önemli sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile çalışabilen klimalar var. ve aşağıda. Ancak tüm evi bu kadar ekonomik bir şekilde ısıtırken en yüksek verimi ve konforu elde etmek istiyorsak (ve bir ısı pompası geleneksel ısıtıcılardan üç kat, hatta daha fazla ekonomiktir), o zaman daha gelişmiş sistemler kullanılmalıdır.

Bir notta: birçoğu merak ediyor - nasıl, çünkü enerjinin korunumu yasası var.Isı transferinin elektrik tüketimine oranı neden bu kadar orantısız? Bütün sır, bir ısı pompasında elektriğin yalnızca kompresörün elektromanyetik sargısına harcanması (elbette ısınır, ancak bu ısı odayı ısıtmak için kullanılmaz) ve ısı enerjisi üretilir, "emilir. "Dış ortamdan, ısı pompasının özel işlemleri sayesinde (pompa kelimesinin kendisi bunu gösterir). Bunu anlamak için bir okul fizik dersinden fazlasını bilmeniz gerekir. Ancak, aşağıdaki temel bilgileri gözden geçirmeye çalışalım.

iyi almak

Açık devre bir ısı pompası kurarken en büyük sorun, suyun kuyuya yukarıdan boşaltılmasıdır. Çok yanlış. Boru neredeyse kuyunun en dibine kadar gitmeli ve ondan 0,5-1 metre yükselmelidir. Aşağıdaki her şey kaynamış olmalı. Su yukarıdan boşaltıldığında, kuyu hızla tıkanabilir ve su almayı durdurabilir. Taşma meydana gelir. Bu, sokakta iyi bir eksi ile olursa, paten pisti sizin için sağlanır. Bu nedenle, yakınlarda bir nehir veya bir tür rezervuar, bir fırtına drenajı veya bir drenaj hendeği varsa, taşma durumunda alıcı kuyuyu bir taşma borusu ile bunlara bağlamak daha iyidir. Yakınlarda hiçbir şey yoksa, resepsiyon için bir değil iki veya daha fazla kuyu açmanız gerekecektir. Bir alma kuyusunun ne kadar süreceği sorusunun cevabını kimse bilmiyor. Uzun yıllar sürebilir veya bir ısıtma mevsiminden sonra tıkanabilir. Bu nedenle, bir açık devrenin en büyük dezavantajı tahmin edilemezliktir.

Bir diğer önemli nokta. Alıcı kuyusu, borç kuyusunun aşağısında, en az 6 metre mesafede yerleştirilmelidir. Bu da başka bir belirsizlik. Bir yeraltı nehrinin hangi yönde aktığı nasıl belirlenir. Bu sorunun cevabı ancak deneyle verilecektir.Isı pompası çalıştırıldıktan sonra su bankaya iyi batmazsa, her şey yolunda, tahmin ettiniz. Sıcaklık düşmeye başlarsa, kuyuların değiştirilmesi ve dalgıç pompanın hareket ettirilmesi gerekir. Borç ve drenaj kuyularının boru hatları, daha ucuz bir malzeme olarak en iyi HDPE borulardan yapılır. Bu tür boruların güvenilirliği ve dayanıklılığı da yeterlidir.

İdeal seçenek, kuyuların yeraltı akışının karşısına yerleştirilmesidir. Daha sonra, kuyu kuyusunda boru hattının sökülebilir bir bağlantısını yapmak, her iki kuyuya da çıkarılabilir bir su geçirmez fişle güç vermek yeterlidir ve kuyuları yılda bir kez tersine çevirerek borç ve alıcı yerleri değiştirebilirsiniz.

Çalışma prensibi

Konuya pek hakim olmayanlar için havadan suya ısı pompasının ne olduğunu açıklamaya değer. Aslında bu bir "tersten buzdolabı" - kendi dışındaki havayı soğutan ve tanktaki suyu ısıtan bir cihazdır. Bu su daha sonra sıcak kullanım suyu veya ev ısıtması için kullanılabilir.

Isı pompası kapalı çevrim kullanır, sadece elektrik tüketir. Verimliliği, tüketilen elektrik enerjisinin alınan ısıya oranı olarak ölçülür. Isı pompalarının verimliliği de COP (Performans katsayısı) ile ölçülür. COP 2, %200'lük bir verime karşılık gelir ve 1 kW elektrik için 2 kW ısı vereceği anlamına gelir.

Çalışma prensibi

Isı pompasının çalışması, sudan çekilen ısıdan kaynaklanmaktadır. Göller, oranlar, nehirler, kuyular, kuyular su kaynağı olur. Rusya'nın merkezindeki rezervuarın derinliği, alt katmanların donmaması için en az 2 metre olmalıdır. Isı eşanjörünün konumuna göre, ısı birikintileri şu şekilde ayrılır:

• yatay (borular altta halkalar halinde döşenir);
• dikey (ısı eşanjörü kuyuya dikey olarak yerleştirilmiştir).

Donmayan rezervuarlar her evin yakınında bulunmadığından, çoğu zaman kuyulara borular döşenir. Standart bir sudan suya ısı pompasının birkaç ana parçası vardır:

• ısıtma boruları;
• su temini ve tahliye boruları;
• buharlaştırıcı (freonun buharlaştığı bobin);
• kompresör;
• kondansatör (freonun sıvılaştırıldığı bobin).

Yılın zamanına bağlı olarak yeraltı suyunun sıcaklığı 4-10 °C'dir, küçük aralıklarda değişir. Bu, ısı pompasının istikrarlı ve verimli çalışmasını sağlar. Birbirinden 8-10 m mesafede iki kuyu açılmaktadır. Yeraltı suyu ilk kuyudan boruya girer ve evaporatöre kadar yükselir ve onu ısıtır. Aynı zamanda sıvılaştırılmış freon evaporatöre beslenir. Evaporatördeki basınç düşüşü sonucunda duvarlardan gelen ısı soğutucuya geçer. Soğutucu (freon) gaz haline gelir.

Freon daha sonra kompresöre girer ve sıkıştırılır. Daha sonra kondansatöre girer, sıvıya dönüşür ve bu işlem sonucunda açığa çıkan ısı soğutucuya geçer (çoğunlukla sudur). Soğutucu sırayla radyatör borularını ısıtır. Ev böyle ısıtılır. Yeraltı suyu ikinci kuyuya boşaltılır. Çalışma prensiplerinin tam bir resmi, ısı pompası şemasında verilmektedir. Yeraltı suyunun sıcaklığı, rezervuarların alt katmanlarının sıcaklığından daha kararlı olduğundan, kuyuların kullanılması çok daha verimlidir. Ancak burada sondaj kuyularının maliyetini de hesaba katmalıyız.Sudan suya kazanlı bir ısı pompası kurulur, odayı ısıtır ve ev ihtiyaçları için suyu ısıtır. Pompanın çalışması için harcanan elektrik enerjisi ürettiği enerjiden 4-5 kat daha azdır.

Su-Su ısı pompası kullanan ev ısıtma şeması

Bu ilginç: Özel bir evi ısıtmak için güneş kollektörü - ev yapımı pil

Faydalı İpuçları

Bir ev inşa etmenin tüm aşamalarında, tasarım aşamasından başlayarak, HP'nin bir atalet sistemi olduğu unutulmamalıdır. Yemek pişirme sırasında genellikle günde bir kez ısıtılan büyük bir Rus sobasıyla karşılaştırılabilir. Daha sonra biriken ısı, ertesi sabaha kadar konutu ısıttı.

Ağır kütüklerden yapılmış duvarlar oldukça yüksek derecede termal atalete sahiptir. Basitçe söylemek gerekirse, gece soğuduğunda yavaş yavaş soğurlar. Kalın taş duvarların yanı sıra ağır beton veya tuğla için iyi termal atalet.

Strafor ve köpük beton iyi ısı yalıtım özelliklerine sahiptir. Ancak düşük özgül ağırlık nedeniyle, düşük termal atalete sahiptirler. Bu tür malzemelerden yapılmış duvarları olan bir binada, dış sıcaklıkta keskin bir düşüş olan bir ısı pompası, dışarıdan “sıcak zemin” ısıtma sistemine her zaman yeterince ısı “pompalayamaz”.

Ayrıca diğer faktörleri de dikkate almanız gerekir:

1. Kümes ile kuyular veya kollektör arasındaki hatta ısı kaybını azaltmak veya boruları hiç dondurmamak için, bunları donma seviyesinin altında bir derinliğe döşemek gerekir. Kırım'da 0,75 metre yeterli ve Moskova enleminde en az 1,5.
2. En büyük ısı kaybı genellikle pencerelerden olur. Bu nedenle, üçlü cam bir lüks değil, ekonomik olarak sağlam bir bina çözümüdür.İdeal seçenek kızılötesi ışınları yansıtabilen cam kullanmaktır.
3. Su alımı ve tahliyesi için 2 kuyu seçeneğinin kullanılması durumunda aralarındaki mesafe en az 20 metre olmalıdır.
4. Ev yapımı bir TN'yi önce bir yardımcı oda veya garajda denemek daha iyidir. Bir yerleşim bölgesinde yerden ısıtmanın montajı ek maliyetler gerektirecektir.

Eski bir buzdolabından ev yapımı

Özel mühendislik bilgisi olmadan bağımsız kompresörlerden ve kondansatörlerden havadan havaya ısı pompasını kendi ellerinizle monte etmek oldukça zordur. Ancak küçük bir oda veya sera için eski bir buzdolabı kullanabilirsiniz.

En basit hava ısı pompası, sokaktan içine bir hava kanalı uzatılarak ve ısı eşanjörünün arka ızgarasına bir fan asılarak bir buzdolabından yapılabilir.

Bunu yapmak için, buzdolabının ön kapısında iki delik açmanız gerekir. İlkinden sokak havası dondurucuya girecek ve ikinci alttan sokağa geri getirilecek.

Aynı zamanda iç hazneden geçişi sırasında içerdiği ısının bir kısmını freona verecektir.

Ayrıca, soğutma makinesini, kapısı dışarıya açık olacak şekilde duvara ve arkadaki ısı eşanjörü odanın içine yerleştirmek de mümkündür. Ancak böyle bir ısıtıcının gücünün küçük olacağı ve çok fazla elektrik tüketeceği akılda tutulmalıdır.

Odadaki hava, buzdolabının arkasındaki bir ısı eşanjörü tarafından ısıtılır. Ancak, böyle bir ısı pompası yalnızca artı beş Santigrattan düşük olmayan dış ortam sıcaklıklarında çalışabilir.

Bu cihaz sadece iç mekanda kullanım için tasarlanmıştır.

Büyük bir kulübede, hava ısıtma sisteminin, sıcak havayı tüm odalara eşit olarak dağıtan hava kanalları ile desteklenmesi gerekecektir.

Havadan havaya ısı pompasının montajı son derece basittir. Dış ve iç üniteleri monte etmek ve daha sonra bunları soğutma sıvısı olan bir devre ile birbirine bağlamak gerekir.

Sistemin ilk kısmı dış mekana kurulur: doğrudan cepheye, çatıya veya binanın yanına. Evdeki ikincisi tavana veya duvara yerleştirilebilir.

Dış ünitenin kulübe girişinden birkaç metre uzağa ve pencerelerden uzağa monte edilmesi tavsiye edilir, fanın ürettiği gürültüyü unutmayınız.

Ve iç kısım, ondan gelen sıcak hava akışının odaya eşit olarak dağılacağı şekilde kurulur.

Farklı katlarda birkaç odalı bir evin havadan havaya ısı pompası ile ısıtılması planlanıyorsa, o zaman bir havalandırma kanalı sistemini cebri enjeksiyonla donatmanız gerekecektir.

Bu durumda, yetkili bir mühendisten bir proje sipariş etmek daha iyidir, aksi takdirde ısı pompasının gücü tüm tesisler için yeterli olmayabilir.

Elektrik sayacı ve koruyucu cihaz, ısı pompası tarafından üretilen pik yüklere dayanabilmelidir. Pencerenin dışında keskin bir soğuk çarpma ile kompresör normalden çok daha fazla elektrik tüketmeye başlar.

Böyle bir hava ısıtıcısı için panodan ayrı bir besleme hattı döşemek en iyisidir.

Freon için boruların montajına özellikle dikkat edilmelidir. İçindeki en küçük talaşlar bile kompresör ekipmanına zarar verebilir

Burada bakır lehimleme becerileri olmadan yapamazsınız. Soğutucu akışkanın yeniden doldurulması, daha sonra sızıntılarla ilgili sorunlardan kaçınmak için genellikle bir profesyonele emanet edilmelidir.

Bir ısı pompasının verimliliği ve çalışma prensibi

Bir ısı pompasının ısıtma için verimliliği her zaman 1'den büyük olacaktır. Jeotermal sistemler için ısı dönüşüm faktörü daha doğrudur. 4'e eşitse, bu, 1 kW'lık bir güçte, çıkıştaki ısı pompasının, 3 kW'ı toprak tarafından sağlanan 4 kW'lık enerji sağladığı anlamına gelir.

Bir evi ısıtmak için bir ısı pompasının çalışmasının altında yatan ilke, 19. yüzyılın başında geliştirildi. mühendis Sadi Carnot ve Carnot döngüsü olarak adlandırıldı. Buna dayanarak geleneksel bir ev buzdolabının çalışmasıYayılan ısının radyatörden dışarıya atılması nedeniyle ürünlerin soğutulduğu . Ancak, evleri ısıtmak için başvurmak, her şey tam tersi olduğunda, yani. ısı pompasının çalışması, ters Carnot döngüsü ilkesine dayanmaktadır, son zamanlarda olmuştur.

Ev ısıtması için bir ısı pompası, düşük sıcaklıktaki ısının ısıtma için kullanılan yüksek sıcaklıktaki ısıya dönüştürüldüğü bir cihazdır. Isı kaynağı toprak, su ve havadır (birincisi etkili olduğu için en yaygın olanıdır (her ne kadar evin ısı yalıtım seviyesi önemli olsa da, evi ısıtmak için kullanılan yöntem vb.) fiyat ve tüketici niteliklerinin optimal oranı).

Bir evi ısıtmak için tasarlanmış bir ısı pompasının çalışması elektrik gerektirir, ancak 1 kW elektrik maliyeti ile geri dönüş 4-6 kW termal enerjidir.

Yaz aylarında evi ısıtmaya ek olarak, ısı pompası, sistemin ters çalışma yeteneğine sahip olması için yeterli olan bir klima olarak çalışabilir. Isı pompaları birkaç tipe ayrılır:

• "toprak - su";
• "toprak - hava";
• "su su";
• "su - hava"
• "hava su";
• "hava-hava".

Aşağıda, bir evi ısıtmak için farklı tipteki ısı pompalarının nasıl çalıştığına dair ayrıntılı bir açıklama yer almaktadır.

Montaj teknolojisi

Bu tür ekipmanın montajı birkaç aşamada gerçekleştirilir:

• bir proje hazırlanıyor;
• toplayıcı iletişimi birleştirilir;
• sisteme bir ısı pompası monte edilmiştir;
• ekipman evin içine kurulur;
• soğutucu dolduruluyor.

Ardından, adım adım kendi ellerinizle anahtar teslimi bir ısı pompasının nasıl kurulacağını ele alacağız.

proje nasıl yapılır

Bu tür iletişim montajına geçmeden önce, elbette, gerekli tüm hesaplamalar yapılmalıdır. Sistemin dış kısmının çalışması, iç kısmın çalışmasıyla tamamen koordine edilmelidir. Seçilen ekipman tipine bağlı olarak hesaplamalar yapılır. Yatay toplayıcılar için aşağıdaki gibi yapılırlar:

• İhtiyaç duyulan antifriz miktarı belirlenir. Bu durumda, Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t) formülü kullanılır, burada Qo kaynağın termal gücüdür, t, besleme ve dönüş hatları arasındaki sıcaklık farkıdır. Qo parametresi, pompa gücü ile soğutucuyu ısıtmak için kullanılan elektrik gücü arasındaki fark olarak hesaplanır.
• Gerekli kollektör uzunluğu belirlenir. Bu durumda hesaplama formülü şöyle görünür: L = Qo / q, burada q, özgül ısı gidermedir. İkinci göstergenin değeri, sahadaki toprağın türüne bağlıdır. Örneğin kil için, rm başına 20 W, kum için - 10 W vb.
• Kollektörün döşenmesi için gerekli alan belirlenir. Bu durumda hesaplama A = L da formülüne göre yapılır, burada da boru döşeme adımıdır.

Isı pompasının gücü, 2,7 m tavan yüksekliği ile 1 m2 başına yaklaşık 70 W ısı oranında belirlenir Kollektör boruları genellikle birbirinden 0,8 m mesafede veya biraz daha fazla döşenir.

Bir ısı pompası nasıl monte edilir

Bu tür ekipman oldukça pahalıdır. Bir ısı pompasının tasarımı nispeten basittir. Bu nedenle, kendiniz yapmayı deneyebilirsiniz. Bu prosedür şu şekilde gerçekleştirilir:

• Bir kompresör satın alınır (klima ekipmanı uygundur).
• Kondansatör gövdesi yapılır. Bunu yapmak için 100 litrelik paslanmaz çelik bir tank ikiye bölünür.
• Bir bobin yapılıyor. Bir gaz veya oksijen tüpü, buzdolabından bakır bir tüple sarılır. İkincisi alüminyum delikli köşelerle sabitlenebilir.
• Bobin gövdeye monte edilir, ardından ikincisi kapatılır.
• 80 litrelik plastik bir kaptan bir evaporatör yapılır. İçine ¾ inçlik bir borudan bir bobin monte edilmiştir.
• Su boruları, suyu dağıtmak ve boşaltmak için evaporatöre bağlanır.
• Sistem soğutucu ile doldurulur. Bu işlem bir uzmana emanet edilmelidir. Beceriksiz eylemlerle, yalnızca monte edilmiş ekipmanı mahvetmekle kalmaz, aynı zamanda yaralanabilirsiniz.

Kollektör iletişiminin kurulumu

Isıtma sisteminin harici devresini kurma teknolojisi de türüne bağlıdır. Dikey bir kollektör için, 20-100 m derinliğinde kuyular açılır, yatay olanın altında, 1.5 m derinliğinde hendekler açılır, bir sonraki aşamada borular döşenir. Kökleri şebekeye zarar verebileceğinden, ağaçlar yatay toplayıcının yakınında büyümemelidir. İkincisinin montajı için düşük basınçlı polietilen borular kullanılabilir.

Ekipman montajı

Bu işlem olağan şekilde gerçekleştirilir. Yani mahalde kalorifer radyatörleri kurulur, hatlar döşenir ve kazana bağlanır. Dönüş borusuna bir genleşme tankı, bir filtre ve baypas üzerinde bir sirkülasyon pompası monte edilmiştir. Ayrıca ısı pompasına bir "sıcak zemin" sistemi monte edebilir ve bağlayabilirsiniz. Son aşamada, seçilen soğutma sıvısı türü dış ve iç devrelere dökülür.

Gördüğünüz gibi ısı pompasını ve kollektörü kendiniz monte edebilirsiniz. Teknolojik olarak, prosedür özellikle karmaşık değildir. Bununla birlikte, diğer benzer ekipman türlerinin aksine, böyle bir sistemin yatay tipte bile montajı fiziksel olarak oldukça zahmetli bir işlemdir. Özel ekipman olmadan dikey delme için kuyuları kendi başınıza açmak neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, hesaplamaları yapmak ve sistemin montajı üzerinde çalışmak için uzmanları işe almaya değer olabilir. Bugün piyasada ısı pompası gibi ekipmanları anahtar teslim olarak kuran firmalar var.

Özel bir evi ısıtmak için ısı pompası nedir? O nasıl çalışır?

Ortamdan ısı çekebilen özel bir cihaza ısı pompası denir.

Bu tür cihazlar, alan ısıtmanın ana veya ek yöntemi olarak kullanılır. Bazı cihazlar ayrıca binanın pasif soğutulması için de çalışır - pompa ise hem yaz soğutması hem de kış ısıtması için kullanılır.

Çevrenin enerjisi yakıt olarak kullanılır. Böyle bir ısıtıcı havadan, sudan, yeraltı suyundan vb. ısı alır, bu nedenle bu cihaz yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak sınıflandırılır.

Önemli! Bu pompaların çalışması için elektrik bağlantısı gerekir. Tüm termal cihazlar bir buharlaştırıcı, bir kompresör, bir yoğunlaştırıcı ve bir genleşme valfi içerir. Isı kaynağına bağlı olarak su, hava ve diğer cihazlar ayırt edilir.

Çalışma prensibi buzdolabının prensibine çok benzer (sadece buzdolabı sıcak havayı dışarı atar ve pompa ısıyı emer)

Isı kaynağına bağlı olarak su, hava ve diğer cihazlar ayırt edilir. Çalışma prensibi buzdolabının prensibine çok benzer (sadece buzdolabı sıcak havayı dışarı atar ve pompa ısıyı emer)

Tüm termal cihazlar bir buharlaştırıcı, bir kompresör, bir yoğunlaştırıcı ve bir genleşme valfi içerir. Isı kaynağına bağlı olarak su, hava ve diğer cihazlar ayırt edilir. Çalışma prensibi buzdolabının prensibine çok benzer (sadece buzdolabı sıcak hava yayar ve pompa ısıyı emer).

Çoğu cihaz hem pozitif hem de negatif sıcaklıklarda çalışır, ancak cihazın verimliliği doğrudan dış koşullara bağlıdır (yani, ortam sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, cihaz o kadar güçlü olur). Genel olarak, cihaz aşağıdaki gibi çalışır:

1. Isı pompası çevredeki koşullarla temas eder. Tipik olarak, cihaz ısıyı yerden, havadan veya sudan alır (cihaz tipine bağlı olarak).
2. Soğutucu ile doldurulmuş cihazın içine özel bir evaporatör yerleştirilmiştir.
3. Çevre ile temas ettiğinde, soğutucu kaynar ve buharlaşır.
4. Bundan sonra, buhar formundaki soğutucu kompresöre girer.
5. Orada küçülür - bu nedenle sıcaklığı ciddi şekilde yükselir.
6. Bundan sonra, ısıtılan gaz ısıtma sistemine girer ve bu da alan ısıtması için kullanılan ana soğutma sıvısının ısınmasına yol açar.
7. Soğutucu azar azar soğur. Sonunda tekrar sıvı hale gelir.
8. Daha sonra sıvı soğutucu, sıcaklığını ciddi şekilde düşüren özel bir valfe girer.
9. Sonunda, soğutucu tekrar evaporatöre girer ve ardından ısıtma döngüsü tekrarlanır.

Fotoğraf 1. Yerden suya ısı pompasının çalışma prensibi. Mavi soğuğu, kırmızı sıcağı gösterir.

Avantajlar:

• Çevre dostu. Bu tür cihazlar, emisyonlarıyla atmosferi kirletmeyen yenilenebilir enerji kaynaklarıdır (oysa doğal gaz zararlı sera gazları üretir ve elektrik genellikle havayı da kirleten kömürü yakmak için kullanılır).
• Gaza iyi bir alternatif. Bir ısı pompası, gaz kullanımının bir nedenden ötürü zor olduğu durumlarda (örneğin, evin tüm ana hizmetlerden uzakta olduğu durumlarda) alan ısıtma için idealdir. Pompa ayrıca, böyle bir cihazın kurulumunun devlet izni gerektirmemesi nedeniyle gazlı ısıtma ile olumlu bir şekilde karşılaştırır (ancak derin bir kuyu açarken hala almanız gerekir).
• Ucuz ek ısı kaynağı. Pompa ucuz bir yardımcı güç kaynağı olarak idealdir (en iyi seçenek kışın gaz, ilkbahar ve sonbaharda bir pompa kullanmaktır).

Kusurlar:

1. Su pompalarının kullanılması durumunda termal kısıtlamalar.Tüm termal cihazlar pozitif sıcaklıklarda iyi çalışır, negatif sıcaklıklarda çalışması durumunda birçok pompa çalışmayı durdurur. Bunun başlıca nedeni, suyun donması ve bu da onu bir ısı kaynağı olarak kullanmayı imkansız hale getirmesidir.
2. Suyu ısı olarak kullanan cihazlarda sorun olabilir. Isıtma için su kullanılıyorsa, kararlı bir kaynak bulunması gerekecektir. Çoğu zaman, bunun için bir kuyu açılmalıdır, çünkü cihazın kurulum maliyetleri artabilir.

Dikkat! Pompalar genellikle bir gaz kazanından 5-10 kat daha pahalıdır, bu nedenle, bazı durumlarda paradan tasarruf etmek için bu tür cihazların kullanılması pratik olmayabilir (pompanın ödeme yapması için birkaç yıl beklemeniz gerekir)

Isı pompalarının çalışma prensibi

Hemen hemen her ortamın termal enerjiye sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Neden evinizi ısıtmak için mevcut ısıyı kullanmıyorsunuz? Bir ısı pompası bu konuda yardımcı olacaktır.

Bir ısı pompasının çalışma prensibi şu şekildedir: ısı, düşük potansiyelli bir enerji kaynağından soğutucuya aktarılır. Uygulamada, her şey aşağıdaki gibi olur.

Soğutma sıvısı, örneğin toprağa gömülü borulardan geçer. Ardından soğutucu, toplanan termal enerjinin ikinci devreye aktarıldığı ısı eşanjörüne girer. Dış devrede bulunan soğutucu gaz ısınarak gaza dönüşür. Bundan sonra gaz halindeki soğutucu, sıkıştırıldığı kompresöre geçer. Bu, soğutucunun daha da ısınmasına neden olur. Sıcak gaz, kondansatöre gider ve orada ısı, evin kendisini zaten ısıtan soğutucuya geçer.

Evde jeotermal ısıtma: nasıl çalışır

Soğutma sistemleri de aynı prensibe göre düzenlenmiştir. Bu, soğutma ünitelerinin iç ortam havasını soğutmak için kullanılabileceği anlamına gelir.

Isı pompası çeşitleri

Birkaç çeşit ısı pompası vardır. Ancak çoğu zaman, cihazlar harici devredeki soğutucunun doğasına göre sınıflandırılır.

Cihazlar enerji çekebilir

• su,
• toprak,
• hava.

Evde ortaya çıkan enerji, alan ısıtmak, su ısıtmak için kullanılabilir. Bu nedenle, birkaç tip ısı pompası vardır.

Isı pompaları: yer altı suyu

Alternatif ısıtma için en iyi seçenek yerden termal enerji elde etmektir. Yani, zaten altı metre derinlikte olan dünya, sabit ve değişmeyen bir sıcaklığa sahiptir. Borularda ısı taşıyıcı olarak özel bir sıvı kullanılmaktadır. Sistemin dış konturu plastik borulardan yapılmıştır. Yerdeki borular dikey veya yatay olarak yerleştirilebilir. Borular yatay olarak yerleştirilmişse geniş bir alan tahsis edilmelidir. Boruların yatay olarak döşendiği yerlerde arazinin tarımsal amaçlı kullanılması mümkün değildir. Yalnızca çimler veya bitki yıllıkları düzenleyebilirsiniz.

Boruları yere dikey olarak yerleştirmek için 150 metre derinliğe kadar birkaç kuyu yapmak gerekir. Bu, verimli bir jeotermal pompa olacaktır, çünkü sıcaklık, yeryüzüne yakın çok derinlerde yüksek olduğundan. Isı transferi için derin problar kullanılır.

Sudan suya pompa tipi

Ayrıca yeraltında derinlerde bulunan sudan da ısı elde edilebilir. Havuzlar, yeraltı suyu veya atık su kullanılabilir.

İki sistem arasında temel bir fark olmadığına dikkat edilmelidir. Bir rezervuardan ısı elde etmek için bir sistem oluşturulduğunda en düşük maliyetler gereklidir. Borular soğutucu ile doldurulmalı ve suya daldırılmalıdır. Yeraltı suyundan ısı üretmek için bir sistem oluşturmak için daha karmaşık bir tasarıma ihtiyaç vardır.

Havadan suya pompalar

Havadan ısı toplamak mümkündür, ancak kışları çok soğuk olan bölgelerde böyle bir sistem etkili değildir. Aynı zamanda sistemin kurulumu da oldukça basittir. Sadece istediğiniz cihazı seçip kurmanız yeterlidir.

Jeotermal pompaların çalışma prensibi hakkında biraz daha

Isıtma için ısı pompaları kullanmak çok avantajlıdır. 400 metrekareden fazla alana sahip evler, sistemin maliyetlerini çok hızlı bir şekilde amorti ediyor. Ancak eviniz çok büyük değilse, kendi elinizle bir ısıtma sistemi yapabilirsiniz.

İlk önce bir kompresör satın almanız gerekir. Geleneksel bir klima ile donatılmış bir cihaz uygundur. Duvara monte ediyoruz. Kendi kapasitörünüzü yapabilirsiniz. Bakır borulardan bir bobin yapmak gereklidir. Plastik bir kutuya yerleştirilir. Evaporatör ayrıca duvara monte edilmiştir. Lehimleme, freon ile doldurma ve benzeri işler sadece bir profesyonel tarafından yapılmalıdır. Beceriksiz eylemler iyi bir sonuca yol açmaz. Üstelik yaralanabilirsiniz.

Isı pompasını çalıştırmadan önce evin elektrifikasyonunun durumunu kontrol etmek gerekir. Sayacın gücü 40 amper olarak derecelendirilmelidir.

Ev yapımı jeotermal ısı pompası

Kendiniz tarafından oluşturulan bir ısı pompasının her zaman beklentileri karşılamadığını unutmayın. Bunun nedeni doğru termal hesaplamaların yapılmamasıdır. Sistem yetersiz ve bakım maliyetleri artıyor

Bu nedenle, tüm hesaplamaları doğru bir şekilde yapmak önemlidir.

Termal hava-su sisteminin özellikleri

Bu makalenin tahsis edildiği ısı pompası, böyle bir cihazın diğer modifikasyonlarından (özellikle sudan suya ve yerden suya) farklı olarak bir takım avantajlara sahiptir:

• elektrik tasarrufu sağlar;
• kurulum, büyük ölçekli arazi işleri, kuyuların açılması, özel izinlerin alınmasını gerektirmez;
• Sistemi güneş panellerine bağlarsanız, tam özerkliğini sağlayabilirsiniz.

Rüzgar enerjisini çekip suya aktaran bir termal sistemin önemli bir avantajı yüzde yüz çevre güvenliğidir.

Pompanın tasarımına geçmeden önce, sistemin hangi durumlarda kendini mümkün olduğunca verimli gösterdiğini ve kullanımının ne zaman pratik olmadığını bulmak gerekir.

Hava kütlesinden enerji çeken bir ısı pompası sistemi, BDT'de kullanılan her türlü ısı taşıyıcıyı ısıtmak için kullanılabilir: su, hava, buhar

Uygulama ve işin özellikleri

Isı pompası, yalnızca -5 ila +7 derece arasındaki sıcaklık aralığında verimli bir şekilde çalışır. +7 hava sıcaklığında sistem gereğinden fazla ısı üretecek ve -5'in altındaki bir göstergede ısıtma için yeterli olmayacaktır. Bunun nedeni, yapıdaki konsantre freonun -55 derecelik bir sıcaklıkta kaynamasıdır.

Teorik olarak, sistem 30 derecelik donda bile ısı üretebilir, ancak ısıtma için yeterli olmayacaktır, çünkü ısı çıkışı doğrudan soğutucunun kaynama noktası ile hava sıcaklığı arasındaki farka bağlıdır.

Bu nedenle, soğuk algınlığının daha erken geldiği Kuzey bölgelerinin sakinleri bu sistem çalışmaz ve Güney bölgelerinin evlerinde birkaç soğuk ay boyunca etkili bir şekilde hizmet edebilir.

Odaya standart piller takılırsa, ısı pompası daha az verimli çalışacaktır. Hepsinden iyisi, havadan suya cihazı, geniş bir alana sahip konvektörler ve diğer radyatörlerin yanı sıra "sıcak zemin", "sıcak duvar" su tipi sistemlerle birleştirilir.

Ayrıca, odanın kendisi dışarıdan iyi yalıtılmalı, sıradan ahşap veya plastik olanlardan daha iyi ısı yalıtımı sağlayan yerleşik çok odalı pencerelere sahip olmalıdır.

Isı pompası, soğutucunun 40 - 45º C'nin üzerinde ısıtılmasını gerektirmeyen "sıcak zemin" su sistemi ile en iyi şekilde etkileşime girer.

Ev yapımı bir ısı pompası, 100 metrekareye kadar olan evleri etkili bir şekilde ısıtabilir. m ve 5 kw güç üretmesi garantilidir. Evde oluşturulan bir yapıya freonun yeterli kalitede dökülemeyeceği anlaşılmalıdır, bu nedenle kaynama noktasının -22 dereceye kadar güvenmelisiniz.

Ev montaj cihazı, bir garaja, seraya, hizmet odasına, küçük özel havuza vb. ısı sağlamak için idealdir. Sistem genellikle ek ısıtma olarak kullanılır.

Her durumda, ısıtma sezonu için bir elektrikli kazan veya diğer geleneksel ekipman gerekli olacaktır. Şiddetli donlarda (-15-30 derece), elektrik israfını önlemek için ısı pompasını kapatmanız önerilir, çünkü bu süre zarfında verimliliği %10'dan fazla değildir.

Isı pompaları, kapalı özel havuzlarda suyu ısıtmak için yeterli enerjiyi sağlar (+)

sistem nasıl çalışır

Yapıdaki çalışma maddesi havadır. Sokağa monte edilen dış ünite aracılığıyla oksijen, soğutucu ile etkileşime girdiği borulardan evaporatöre girer.

Sıcaklığın etkisi altındaki freon gaz haline gelir (çünkü -55 derecede kaynar) ve basınç altında ısıtılmış bir biçimde kompresöre girer. Cihaz gazı sıkıştırır, böylece sıcaklığını arttırır.

Sıcak freon, ısının suya aktarıldığı ve daha sonra ısıtma ve DHW'yi düzenlemek için kullanılabilecek depolama tankı (kondenser) devresine girer. Kondansatörde, freon ısısının sadece bir kısmını kaybeder ve hala gaz halindedir.

Gaz kelebeği içinden geçen soğutucu püskürtülür ve bunun sonucunda sıcaklığı düşer. Freon sıvı hale gelir ve bu formda buharlaştırıcıya geçer. Döngü tekrarlanır.

Şekil, bir kompresör ve bir genişletici ile iki devreye bölünmüş bir temel ısı pompası ilkesinin uygulanmasını şematik olarak göstermektedir - yüksek ve düşük basınç

Atık malzemelerden ve eski bir buzdolabından, örneğin eski bir buzdolabından bağımsız olarak bir ısı pompası yapmak isteyenler, önerdiğimiz makalede sunulan bilgilerden yardımcı olacaktır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Video, cihazın çalışma prensibini ve özelliklerini tanıtacaktır:

Sonuç olarak, sudan suya ısı pompasının 150 metrekareye kadar olan evleri ısıtmak için tasarlanmış etkili bir çevre dostu ekipman olarak kabul edildiği sonucuna varabiliriz. Daha geniş bir alanın düzenlenmesi, halihazırda oldukça karmaşık mühendislik araştırmaları gerektirebilir.

Sağlanan bilgileri okurken herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bunları aşağıdaki blokta sorun. Kendi elinizle bir mini hidroelektrik santral inşaatı hakkında yorumlarınızı, konuyla ilgili sorularınızı, hikayelerinizi ve fotoğraflarınızı bekliyoruz. Fikrinizle ilgileniyoruz.