Принципът на експлоатация на термопомпата за отопление. Термопомпа за домашно отопление: принципът на работа, сортове и употреба. Някои характеристики на операцията по помпата

До края на XIX век се появяват мощни хладилни растения, които могат да изпомпват топлина най-малко два пъти повече, колкото и енергията е изразходвана за привеждането им в действие. Беше шок, защото официално излезе, че термичният вечен двигател е възможен! Въпреки това, с внимателно внимание, той се оказа, че докато вечният двигател все още е далеч, и ниската точност, извлечена с помощта на термопомпа, и висока предишна топлинна топлина, например, при изгаряне на гориво, са две големи различия. Вярно е, че съответната формулировка на втория старт е донякъде променена. И така, какво е термалните помпи? Накратко, термалната помпа е модерно и високотехнологично устройство за отопление и климатизация. Топлинна помпа Събира топлина от улицата или от земята и изпраща до къщата.

Принцип на работа на термопомпата

Принцип на работа на термопомпата PROST: Поради механичната работа или други видове енергия, осигурява топлинна концентрация, преди това равномерно разпределена с някакъв обем, в една част на този обем. В друга част, съответно, се образува дефицитът на топлина, т.е. студ.

Исторически, термопомпите за първи път започнаха да се използват широко като хладилници - в действителност, всеки хладилник е термопомпа, която лекият топлина от хладилна камера навън (в стаята или отвън). Все още няма алтернатива на тези устройства досега и с цялото разнообразие от съвременна хладилна технология, основният принцип остава същият: изпомпваща топлина от хладилника за сметка на допълнителна външна енергия.

Естествено, почти веднага обърна внимание на факта, че забележимото нагряване на топлообменника на кондензатора (в домашния хладилник обикновено се прави под формата на черен панел или решетка на задната стена на шкафа) също може да бъде използвани за отопление. Вече беше идеята за нагревател на базата на термопомпа в нея модерно видео - хладилник напротив, когато топлината се инжектира в затворен обем (стая) от неограничен външен обем (от улицата). Въпреки това, в тази област на конкурентите на термопомпата е пълно - започвайки с традиционни дървени печки и камини и завършващи с всякакви модерни отоплителни системи. Ето защо, в продължение на много години, докато горивото е било сравнително евтино, тази идея се счита за не повече от любопитна, - в повечето случаи е било абсолютно нерентабилно икономически и само изключително рядко такова използване е оправдано - обикновено за изхвърляне на топлина, изпомпва се в мощно Хладилник в страни с не прекалено студен климат. И само с бързото нарастване на цените на енергията, усложнението и повишаването на цената на отоплителната техника и относителните депозити на този фон на производството на термопомпи, такава идея става само по себе си, - в края на краищата, плащайки едно време За доста сложен и скъп инсталация, тогава можете непрекъснато да спестявате в съкратения разход на гориво. Термичните помпи са в основата на популярността на идеите за когенерация - едновременно генериране на топлина и студ - и триегерни - развиващи се на веднага топлина, студ и електричество.

Тъй като термалната помпа е същността на всяка хладилна единица, може да се каже, че концепцията за "хладилна машина" е псевдонимът му. Вярно е, че трябва да се има предвид, че въпреки универсалността на използваните принципи на работа, дизайнът на хладилните машини все още е фокусиран върху производството на студ, а не на топлината - например, студените концентрати на едно място, и на. \\ T Получената топлина може да бъде разсеяна в няколко различни части на инсталацията, защото в обичайния хладилник има задача да не се разпорежда с топло, но просто се отървете от него.

Класове на термични помпи

В момента са най-широко използвани две класове термични помпи. Към един клас може да се припише термоелектриката на ефекта на пелтие, а към друга - изпаряваща се, която на свой ред се разделя на механичен компресор (бутало или турбина) и абсорбция (дифузия). В допълнение, постепенно увеличава интереса към използването на вихрови тръби като термични помпи, които управляват ефекта на раната.

Топлинни помпи върху ефекта на пелтие

Елемент на пелтие

Ефектът на пелтрието се крие във факта, че когато се прилага към две страни, специално приготвена полупроводникова пластина с малко постоянно напрежение, едната страна на тази плака се загрява, а другата се охлажда. Тук, като цяло, и термоелектричната термопомпа е готова!

Физическата същност на ефекта е както следва. PELTIERY елемент табела (той "термоелектричен елемент", английски. Термоелектрически охладител, TEC) се състои от два полупроводникови слоя с различни нива на електрони в зоната за проводимост. При превключване на електрон под действието на външно напрежение до инспекционна зона с по-висока енергия на друг полупроводник, той трябва да закупи енергия. При получаване на тази енергия, има охлаждане на мястото на контакт на полупроводниците (когато текущите потоци в обратна посока има обратен ефект - мястото на контакт на слоя се загрява допълнително към обичайното омично отопление).

Предимства на елементите на пелтие

Предимството на елементите на пелтие е максималната простота на техния дизайн (който може да бъде по-лесен за табелата, към която са запоени две окабеляване?) И пълното отсъствие на движещи се части, както и вътрешни течности или газове. Последствията от това е абсолютната безшумен труд, компактността, пълното безразличие към ориентацията в пространството (при условие че осигуряват достатъчно радиатор) и много висока устойчивост на вибрации и шокови натоварвания. Да, и работното напрежение е само няколко волта, така че няколко батерии или автомобилни батерии са достатъчни за работа.

Недостатъци на елементите на пелфите

Основният недостатък на термоелектрическите елементи е тяхната сравнително ниска ефективност - приблизително можем да приемем, че чрез единицата на трансферната топлина ще бъдат два пъти повече от подчинената външна енергия. Това е, чрез подаване на 1 J електрическа енергия, можем да премахнем само 0.5 J топлина от охладената зона. Ясно е, че всичките общо 1.5 J ще бъдат разпределени на "топлата" страна на елемента на пелтие и те трябва да бъдат оставени на външната среда. Това е многократно по-ниско от ефективността на компресионните изпарителни помпи.

На фона на такава ниска ефективност, другите недостатъци обикновено не са толкова важни - и това е малка специфична производителност в комбинация с висока специфична стойност.

Използване на елементи на пелиер

В съответствие с техните характеристики основната област на прилагане на елементите на пелтие обикновено е ограничена до случаите, когато е необходимо да не се охлажда нищо не твърде мощно, особено в условия на тежко треперене и вибрации и с твърд масови граници и размери - за Пример, различни възли и части от електронно оборудване, предимно военни, авиационни и пространства. Може би най-разпространеният в ежедневието на Peltier влезе в ниска мощност (5..30 W) преносими автомобилни хладилници.

Изпаряващи се компресионни термопомпи

Диаграма на работния цикъл на термичната помпа за изпаряване на компресията

Принцип на експлоатация на този клас термопомпи е както следва. Газообразно (изцяло или частично) хладилният агент се компресира от компресора до налягането, при което може да се превърне в течност. Естествено, тя се загрява. Отопляният сгъстен хладилен агент е снабден с радиатора на кондензатора, където се охлажда до температурата на околната среда, което му дава прекомерна топлина. Това е отоплителната зона (задната стена на хладилника на кухнята). Ако значителна част от компресирания горещ хладилен агент остане под формата на двойка на входа на кондензатора, след това, с намаляване на температурата по време на топлообмена, той също се кондензира и влиза в течно състояние. Сравнително охладеният течен хладилен агент е снабден с разширителната камера, където преминава през дросела или елемента, той губи налягане, разширява и изпарява, поне частично се превръща в газообразна форма и съответно охлажда, е значително по-ниска от температура на околната среда и дори под температурата в охлаждащата зона на термопомпата. Преминаване през каналите на панела Изпарител, студената смес от течност и газов ганг избира топлина от охлаждащата зона. Благодарение на тази топлина, оставащият регион на хладилния агент продължава да се изпарява, поддържайки стабилна ниска температура на изпарителя и осигуряване на ефективна селекция от топлина. След това хладилният агент под формата на двойка стига до входа на компресора, който се измъкна и отново го изцежда. Тогава всичко се повтаря първо.

По този начин, на "гореща" секция, компресорът на хладилния агент е под високо налягане и главно в течно състояние, и на "студено" секция на нивото на дросело-изпарител-компресора, и хладилният агент е главно в пари състояние. И компресия, а вакуумът се създава от същия компресор. С противоположната страна на пътя на високото и ниско налягане, частта от зоната с висока и ниска под налягане споделя дросела, ограничаваща хладилния поток.

В мощни промишлени хладилници, отровни, но ефективни амоняк, продуктивни турбокомпресори и понякога вказки се използват като хладилен агент. В домашни хладилници и климатици хладилният агент обикновено е по-сигурен фреон, а вместо турбо единици се използват бутални компресори и "капилярни тръби" (зъби).

Като цяло промяната в съвкупната хладилен агент е по избор - принципът ще работи и за постоянно газообразен хладилен агент - но високата топлинна промяна на съвкупната държава нараства многократно ефективността на работния цикъл. Но ако хладилният агент ще бъде в течна форма през цялото време, ефектът няма да бъде фундаментално - в края на краищата, течността е почти небаждама и поради това нито се увеличава, нито отстраняването на налягането ще промени температурата му.

Пулота и вказки

Условията "задушаване" и "Detader" се използват многократно на тази страница, обикновено малките хора казват на хората далеч от охлаждането. Затова трябва да кажем няколко думи за тези устройства и основната разлика между тях.

Дроселът в техниката се нарича устройство, предназначено за класиране на потока, дължащо се на принудителното му ограничение. В електротехниката това име е фиксирано зад намотките, предназначени да ограничат скоростта на увеличаване на тока и обикновено се използва за защита на захранването от импулсна интерференция. В хидравликата, дроталите, като правило, се наричат \u200b\u200bограничители на потока, които са специално създадени канални кърпи с прецизно изчислено (калибрирано) лумена, осигуряващи желания поток или необходимата устойчивост на потока. Класическият пример за такива зъби са джетове, широко използвани в карбураторните двигатели, за да се осигури изчисленият поток от бензин при получаването на горивната смес. Драговата клапа в същите карбуратори агресира въздушния поток - втората необходима съставка на тази смес.

В хладилната технология, дроселът се използва за ограничаване на потока на хладилния агент в разширителната камера и поддържа условията, необходими за ефективно изпаряване и адиабатното разширяване. Твърде много поток обикновено може да доведе до пълнене на разширителната камера чрез хладилния агент (компресорът просто няма време да го изпомпва) или поне за загуба на необходимия вакуум. Но това е изпаряването на течен хладилен агент и адиабатното разширяване на неговите пари осигурява температурата на хладилния агент, която намалява температурата на хладилния агент под температурата на околната среда.

Принципи на експлоатация на дроселната клапа (вляво), буталото (Център) и турберата (вляво).

В Detaarder, разширителната камара е донякъде модернизирана. В него изпаряващият се и разширяващ хладилен агент допълнително изпълнява механична работа, движеща се буталото или въртяща турбината, разположена там. Ограничаването на потока на хладилния агент може да се извърши поради съпротивлението на буталото или колелото на турбината, въпреки че всъщност тя обикновено изисква много внимателен подбор и координация на всички параметри на системата. Следователно, когато използвате елементи, основната нормализация на потока може да се извърши чрез задушаване (калибрирано стесняване на захранващия канал на течния хладилен агент).

Turbodetander е ефективен само при големи работни флуиди, с малък поток, нейната ефективност е близо до нормалното дроселиране. Буталката може да работи ефективно с много по-ниска консумация на тялото, но дизайнът на него е порядък по-сложен за турбината: в допълнение към самата бутала с всички необходими водачи, уплътнения и връщаща система, прием и изпускателна система Необходими са клапани с подходящ контрол.

Предимството на детайла преди дроселото е по-ефективно охлаждане поради факта, че част от топлината на хладилния агент се превръща в механична работа и е даден от термичния цикъл в тази форма. Освен това тази работа може да се използва с полза за бизнеса, да кажем, за да управлявате помпи и компресори, както се прави в "Zysin хладилник". Но един прост дросел има абсолютно примитивен дизайн и не съдържа нито една движеща се част и следователно в надеждност, дълготрайност, както и простотата и цената на производството оставят работник далеч назад. Това са тези причини обикновено ограничават обхвата на методите на методите за мощна криогенна техника, а в домашните хладилници се използват по-малко ефективни, но почти вечни козвачки, наречени "капилярни тръби" и представляват обикновена медна тръба достатъчно голяма дължина с лумен с малък диаметър (обикновено от 0.6 до 2 mm), който осигурява необходимата хидравлична резистентност за изчисляване на потока на хладилния агент.

Предимства на топлинните помпи за компресиране

Основното предимство на този тип термични помпи е тяхната висока ефективност, най-високата сред съвременните термични помпи. Съотношението на разстоянието от външната и изпомпващата енергия може да достигне 1: 3 - т.е. всеки joiler на предградията на енергията от охлаждащата зона ще бъде татко 3 j топлина - сравнение с 0.5 j в Pelt елементи! В същото време компресорът може да стои поотделно, а топлината, генерирана от нея (1 J), не е необходима за отклоняване във външната среда на същото място, където се дава 3 J топлина, изхвърлена от охлаждащата зона.

Между другото, има различна и убедителна теория на термодинамичните явления, които се различават от общоприетите. Така че, една от нейните констатации е, че работата по компресиране на газ по принцип може да бъде около 30% от общата си енергия. И това означава, че съотношението на крайградската и помпена енергия 1: 3 съответства на теоретичната граница и по време на термодинамичните методи за помпене на топлина не може да бъде подобрено по принцип. Въпреки това, някои производители вече декларират постигането на съотношение 1: 5 и дори 1: 6 и това съответства на реалността - в края на краищата, в реални хладилни цикли, това не е само компресия на газообразен хладилен агент, но и промяна в неговата съвкупно състояние и последния процес е най-важното ...

Недостатъци на топлинните помпи за компресиране

Недостатъците на тези термопомпи могат да бъдат приписани, първо, самото присъствие на компресор, неизбежно създаване на шум и чувствителен към носене, и второ, необходимостта да се използва специален хладилен агент и спазване на абсолютната плътност през целия си път. Въпреки това, хладилниците за компресиране на домакинствата, непрекъснато, работещи в продължение на 20 години и повече без ремонт, изобщо не са необичайни. Друга характеристика е доста висока чувствителност към позицията в пространството. Отстрани или с главата надолу, хладилникът едва ли е спечелен и климатик. Но това се дължи на особеностите на специфични структури, а не с общия принцип на работа.

Като правило, компресионните термопомпи и хладилни устройства са предназначени да изчисляват, че на входа на компресора целият хладилен агент е в състояние на пара. Следователно, за да влезете в входа на компресора на голям брой равномерен хладилен агент, може да предизвика хидравличен удар в него и, в резултат на това сериозно разбивка на устройството. Причината за такава ситуация може да бъде отхвърляща оборудването и твърде ниска температурата на кондензатора - входящият на хладилния агент към изпарителя е твърде студен и се изпарява твърде бавно. За обикновен хладилен хладилник може да възникне такава ситуация, ако се опитва да я обърне в много студено помещение (например при температура от около 0 ° C и по-долу) или ако то току-що е влязло в нормална стая с замръзване . За нагряването на топлинна помпа за компресия, това може да се случи, ако се опитат да ги затоплят до водната стая, въпреки факта, че е студено отвън. Не много сложни технически решения премахват тази опасност, но те увеличават дизайна на строителството, а когато масата на масовите домакински уреди, няма нужда от тях - такива ситуации не възникват.

Използване на компресионни термични помпи

Благодарение на високата си ефективност този тип термични помпи получават почти широко разпространение, измествайки всички останали в различни екзотични зони. И дори относителната сложност на дизайна и чувствителността му към повреда не може да ограничи широкото им използване - почти всяка кухня има хладилник или фризер или дори един!

Термични помпи за абсорбция на изпаряване (дифузия)

Изпарен работен цикъл помпи за абсорбция Изключително подобен на работния цикъл на настройките за изпаряване, се считат за малко по-високи. Основната разлика е, че ако в предишния случай вакуумът, необходим за изпаряване на хладилния агент, е създаден в механичното засмукване на парата с компресор, след това в абсорбционните единици, изпареният хладилен агент идва от изпарителя към абсорбиращия блок, \\ t където абсорбиращият се абсорбира (абсорбира се) от друго вещество. Така парата се отстранява от обема на изпарителя и вакуумът се възстановява, като се осигурява изпаряване на нови части на хладилния агент. Предпоставка е "афинитетът" на хладилния агент и абсорбцията, така че техните сили за свързване, когато поглъщането са били в състояние да създадат значителен вакуум в количеството на изпарителя. Исторически, първата и все още широко използваната двойка вещества е амоняк NH3 (хладилен агент) и вода (абсорбиращ). Когато абсорбирането на двойката амоняк се разтваря във вода, прониква (се разпространява) в дебелината му. От този процес се случи алтернативни имена Такива термопомпи са дифузионна или абсорбционна дифузия.
За да се раздели отново хладилният агент (амоняк) и абсорбцията (вода), които са изразходвани и богати на амоняк, водата-амониевата смес се нагрява в отстраняване чрез външен източник на термична енергия до кипене, а след това се охлажда донякъде охлажда . Водата е завършена, но при високи температури веднага след кондензацията е в състояние да държи много малко амоняк, така че основната част на амоняка остава като чифт. Тук, под налягане, течна фракция (вода) и газообразна (амоняк) се отделят и се охлаждат поотделно до температура на околната среда. Охладената вода с малко съдържание на амоняк се изпраща до абсорбера и амоняк, когато се охлажда в кондензатора, става течност и влиза в изпарителя. Там налягането спада, а амонякът се изпарява, охлажда се изпарителя и изважда топлината отвън. След това отново двойките амонячни двойки с вода, отстраняват излишните пари от амоняк от изпарителя и поддържат ниско налягане там. Разтворът, обогатен с амоняк отново, се изпраща на дезоргаса за разделяне. По принцип не е необходимо да се вари разтвор за десорбция на амоняк, достатъчно е да се загрее близо до точката на кипене, а "допълнителният" амоняк ще изчезне от водата. Но кипенето ви позволява да извършвате отделянето на най-бързо и ефективно. Качеството на такова разделяне е основното състояние, определящо вакуума върху изпарителя и следователно става, ефективността на абсорбционното устройство и много трикове в дизайна са насочени към това. В резултат на това, според организацията и броя на етапите на работния цикъл, топлинните помпи за абсорбция-дифузията са може би най-сложната от всички общи видове такова оборудване.

"Подчертаването" на принципа на работа е, че за да се създаде студ тук се използва за затопляне на работната флуоресценция (до кипене). В същото време видът на източника на отопление не е достатъчен, може дори да бъде открит огън (пламък на горелката), така че използването на електричество не е задължително. За да се създаде необходимата разлика в налягането, което причинява движението на работната течност, понякога могат да се използват механични помпи (обикновено в мощни инсталации за големи обеми работен флуид), а понякога и по-специално в домашни хладилници, елементи без движещи се части (термозификатори ).

Абсорбционна дифузионна хладилна единица (ACH) хладилник "Morozko-ZM". 1 - топлообменник; 2 - събиране на решение; 3 - водородна батерия; 4 - абсорбатор; 5 - регенеративен газов топлообменник; 6 - дефлектник ("деклариране"); 7 - кондензатор; 8 - изпарител; 9 - генератор; 10 - термофон; 11 - регенератор; 12 - тръби със слаб разтвор; 13 - тръба за пара; 14 - електрически нагревател; 15 - Топлоизолация.

Първите абсорбционни хладилни машини (ABCHM) върху сместа от амониев вода се появяват през втората половина на XIX век. В ежедневието, поради отровата на амоняк, те не са получили много по-често, но много широко използвани в индустрията, осигурявайки охлаждане до -45 ° C. В едноетапен ABCM, теоретично, максималната охлаждаща способност е равна на количеството топлина, изразходвана за отопление (всъщност, разбира се, забележимо по-малко). Това беше този факт, който засилва доверието на защитниците на самата формулировка на второто начало на термодинамиката, което беше казано в началото на тази страница. Въпреки това, сега абсорбционните термопомпи преодоляват това ограничение. През 50-те години се появяват по-ефективен двустепенна (два кондензатора или два абсорбиращ) бомиритрични абчма (хладилен агент - вода, абсорбиращ литиев бромид). Тристепенните варианти на ABCH са патентовани през 1985-1993. Техните прототипни проби са перфектно по-добри от двуетапния с 30-50% и приближават масовите модели на настройките на компресия.

Предимства на помпите за абсорбция

Основното предимство на абсорбционните термопомпи е способността да се използва за работата си не само скъпа електроенергия, но и всеки източник на топлинна температура и сила е прегряла или отработено двойки, пламъци от газ, бензин и други горелки - до Изпускателни газове и изпускателна слънчева енергия.

Второто предимство на тези агрегати, особено ценно в домашните приложения, е способността да се създават структури, които не съдържат движещи се части, и следователно почти мълчаливи (в съветските модели от този тип, понякога е било възможно да се чуе тихо буфто или a Белодробната гмуркане, но, разбира се, тя не върви какво сравнение с шума на работния компресор).

И накрая, в моделите на домакинствата, работното тяло (обикновено това е водна амонячна смес с добавянето на водород или хелий) в използваните обеми, тъй като няма по-голяма опасност за другите дори при спешна депресия на работната част (това е Придружено от много неприятна зона, така че да не се забелязва силно изтичане, и стаята с аварийната единица ще трябва да остави и проветрява "автоматично"; ултра-празните концентрации на амоняк са естествени и абсолютно безвредни). В промишлени инсталации обемите на амоняк са големи и концентрацията на амоняк по време на течове може да бъде смъртоносна, но във всеки случай амонякът е екологично чист, се счита, че за разлика от Фрерон, той не унищожава озоновия слой и не предизвиква озонов слой ефект.

Недостатъци на помпите за абсорбция

Основният недостатък на този тип термопомпи - по-ниска ефикасност в сравнение с компресията.

Вторият недостатък е сложността на самата съвкупност и сравнително висок корозинов товар от работния флуид или изисква използването на скъпи и твърди устойчиви на корозия материали или съкращаване на експлоатационния живот на устройството до 5 ..7 години. В резултат на това цената на "желязо" се получава забележимо по-висока от тази на настройките на компресията на същото изпълнение (преди всичко се отнася до мощни промишлени агрегати).

Трето, много дизайни са много критични за поставянето по време на инсталацията - по-специално, някои модели на домакински хладилници поискаха инсталацията стриктно хоризонтално, а вече с отклонения за няколко градуса отказаха да работят. Използването на принудително изместване на работния флуид чрез изпомпване силно премахва остротата на този проблем, но се приближава до тихия термосифер и източването на само-етонът изисква много задълбочено подравняване на устройството.

За разлика от машините за компресия, абсорбцията не се страхува от твърде ниски температури - те просто намаляват. Но аз не бях вкъщи, поставяйки този параграф в раздела за недостатъци, защото това не означава, че те могат да работят в Loddy Stepmap - в студа, воден разтвор на амоняк ще бъде трескаво назад, за разлика от машините за компресиране на фреона, замразяването Температурата обикновено е под -100 ° C. Вярно е, ако ледът не счупи нищо, след това след размразяване абсорбционното устройство ще продължи да работи, дори ако не е изключено през цялото време от мрежата, защото в него няма механични помпи и компресори и нагревателната мощност и захранването В домакинските модели е достатъчно, за да заври в района, който нагревателят не е станал твърде интензивен. Всичко това зависи от характеристиките на конкретен дизайн ...

Използване на помпи за абсорбция

Въпреки малко по-малко ефикасност и относително по-високи разходи в сравнение с компресионните растения, използването на абсорбционни топлинни машини е абсолютно оправдано, когато няма електричество или където има големи обемни обеми (отработени двойки, горещи газове или димни газове и др. - Право Безплатно отопление ). По-специално, специални модели на хладилници, работещи от газови горелки, предназначени за автомобилисти и яхтсмени пътници.

В момента в Европа газовите котли понякога се заменят с абсорбционни термопомпи с отопление от газовата горелка или от дизелово гориво - те позволяват не само да използват топлината на изгаряне на гориво, но и да "помпа" допълнителна топлина от улицата или От дълбините на земята!

Както показва опитът, в ежедневието са доста конкурентни и опции с електрическо отопление, предимно в обхвата на малкия капацитет - някъде от 20 и до 100 W. По-малко енергия е наследството на термоелектрическите елементи и с повече благодаря за повече от предимствата на системите за компресия. По-специално, сред съветските и постсъветските марки на хладилници от този тип бяха популярни "Морозко", "Север", "Кристал", Киев с типичен обем на хладилната камера от 30 до 140 литра, въпреки че има модели за 260 литра ("кристал-12"). Между другото, оценяване на потреблението на енергия, си струва да се има предвид факта, че компресионните хладилници почти винаги работят в кратък периодичен режим, а поглъщането обикновено се включва в много по-дълъг период или непрекъснато. Ето защо, дори ако номиналната сила на нагревателя ще бъде много по-малка от капацитета на компресора, съотношението на средното дневно потребление на енергия може да бъде напълно различно.

Вихрови термопомпи

Вихрови термопомпи Използвани за отделяне на топъл и студен въздушен ефект на раната. Същността на ефекта е, че газът, тангенциално доставян към тръбата при висока скорост, вътре в тази тръба е усукана и разделена: охладеният газ може да бъде избран от центъра на тръбата, а периферията се нагрява. Същият ефект, макар и в много по-малка степен, действа за течности.

Предимства на вихровите термопомпи

Основното предимство на този вид термопомпи е простотата на строителството и голямото представяне. Връхската тръба не съдържа движещи се части и го осигурява висока надеждност и дълъг експлоатационен живот. Вибрациите и позицията в космоса практически не засягат работата му.

Мощният поток на въздуха добре предотвратява замръзването, а ефективността на вихровите тръби слабо зависи от температурата на входния поток. Практическата липса на основни температурни ограничения, свързани с преохлаждането, прегряване или замразяване на работната течност.

В някои случаи способността за постигане на рекордна високотемпературна разделение на един етап играе ролята: охлаждащи номера на 200 ° и са дадени повече в литературата. Обикновено един етап охлажда въздух до 50..80 ° C.

Недостатъци на вихровите термопомпи

За съжаление, ефективността на тези устройства понастоящем е видимо по-ниска от ефективността на инсталациите за изпаряване. Освен това, за ефективна работа те изискват висока скорост на подаване на работната течност. Максималната ефективност се отбелязва със скоростта на входния поток, равен на 40..50% от скоростта на звука - този поток създава много шум и освен това изисква продуктивен и мощен компресор - устройството също е не тихо и доста капризно.

Липсата на общоприетата теория на този феномен, подходящ за практическа инженерна употреба, прави дизайна на такива агрегати, много емпирични, където резултатът зависи много от късмет: "Предполагам - не познавай." Повече или по-малко надеждни резултати дава само възпроизвеждането на вече създадени успешни проби и резултатите от опитите да се променят значително някои параметри не винаги са предвидими и понякога изглеждат парадоксални.

Използване на вихрови термопомпи

Въпреки това, понастоящем използването на такива устройства се разширява. Те са оправдани предимно там, където вече има газ под налягане, както и на различни пожарни и експлозивни индустрии - в края на краищата, за да съди опасна зона, въздушният поток под налягане често е много по-безопасен и по-евтин от издърпване на защитеното окабеляване и сложи електрически двигатели в специален дизайн.

Границите на ефективността на топлинните помпи

Защо термопомпите все още не са широко разпространени за отопление (може би единственият относително общ клас на такива устройства е климатици с инвертор)? Има няколко причини за това и освен субективни, свързани с липсата на отоплителни традиции с помощта на тази технология, има и обективни, средните, сред които е замръзване на избора на топлина и относително тесен температурен диапазон за ефективна работа .

В Vortex (предимно газ) инсталации на проблеми на хипотермия и замръзване, обикновено няма. Те не използват промяната в съвкупното състояние на работната течност и мощният въздушен поток изпълнява функциите на системата без замръзване. Въпреки това, тяхната ефективност е много по-малка от изпарените термопомпи.

Свръхколаж

В изпарителните термопомпи се осигурява висока ефективност поради промяната в съвкупното състояние на работната течност - преход от течността до газ и обратно. Съответно, този процес е възможен в относително тесен температурен диапазон. При твърде високи температури работните флуори винаги ще останат газообразни и с твърде ниска - тя ще се изпари с голяма трудност или ще се поколеба. В резултат на това, при напускане на температурата извън оптималния диапазон, най-енергийно ефективен фазов преход става труден или е изключен от работния цикъл, а ефективността на компресионната инсталация е значително падна и ако хладилният агент остане постоянно течен, тогава Тя няма да работи изобщо.

Замръзване

Избор на топлина от въздуха

Дори ако температурите на всички термични помпени блокове останат в необходимата рамка, по време на работа, устройството за избор на топлина - изпарителят винаги е покрит с влага, кондензиране от околния въздух. Но течната вода тече от нея сама по себе си, а не особено предотвратяването на топлообмен. Когато температурата на изпарителя стане твърде ниска, кондензатът пада замръзване, а наскоро кондензиращата влага веднага се превръща в ориз, което остава на изпарителя, постепенно образувайки дебел сняг "козина" - това е мястото, където се случва във фризера на. \\ T обикновен хладилник. В резултат на това ефективността на топлообмена е значително намалена и след това трябва да спрете да работите и да не оповестявате изпарителя. Като правило, в изпарителя на хладилника, температурата намалява с 25..50 ° C и в климатиците поради тяхната специфичност, температурната разлика е по-малка от 10..15 ° C. Това става ясно защо повечето Климатиците не успяват да конфигурират температурата под +13 .. + 17 ° С - Този праг е инсталиран от техните конструктори, за да се избегне изпарител, тъй като режимът на размразяване обикновено не се предвижда. Това е една от причините, поради които почти всички климатици с режима на инвертора не работят дори с не много големи отрицателни температури - само най-много напоследък Започнаха да се появяват модели, предназначени да работят по време на замръзване до 25 ° C. В повечето случаи, вече при -5 .- 10 ° C, енергийните разходи за размразяване са сравними с количеството топлина, качено от улицата, а трансферът на топлина от улицата е неефективен, особено ако влажността на открито Въздухът е близо до 100%, - тогава външният топлинен филтър е покрит особено бързо.

Избор на почва и водна топлина

В това отношение, като източник без замръзване на "студена топлина" за термопомпите, топлината от земните изчерпва става все по-широка. В същото време тя се разбира от ненавременните слоеве на земната кора, които са на много километровата дълбочина, а дори и дори геотермални водни източници (въпреки че, ако има късмет и ще бъдат близо, би било глупаво да се пренебрегне такъв подарък за съдбата). Това се дължи на "нормалните" топлинни слоеве на почвата, разположени на дълбочина от 5 до 50 метра. Както е известно, в средната алея, почвата на такива дълбочини има температура от ред + 5 ° C, която се променя много малко през цялата година. В по-южните райони тази температура може да достигне + 10 ° C и по-висока. Така температурната разлика между удобната + 25 ° C и почвата около селекцията на топлината е много стабилна и не надвишава 20 ° C, независимо от замръзването извън прозореца (трябва да се отбележи, че температурата на изхода на топлината Помпата е +50 .. + 60 ° C, но и температурата спада при 50 ° C. Пълни сили за термопомпи, включително съвременни домакински хладилници, спокойно осигуряват във фризера -18 ° C при температура в стаята над + 30 ° ° С).

Въпреки това, ако скачате един компактен, но мощен топлообменник, е малко вероятно да успее да постигне желания ефект. Всъщност, изборът на топлина в този случай действа като изпарител на фризера и ако на място, където се поставя, няма силен приток на топлина (геотермален източник или подземна река), тя бързо щеше да замрази околната почва, върху това, което ще свърши всички термопомпени. Разтворът може да бъде изборът на топлина от една точка, но равномерно с голям подземен обем, но цената на изграждане на топлинна селекция, обхващаща значителна дълбочина на хиляда кубически метра почвата, най-вероятно ще направи това решение абсолютно нерентабилно икономично . По-малко скъпи вариант - пробиване на няколко кладенци с интервал от няколко метра един от друг, както е направено в експерименталната московска област "Активна къща", но това не е никой, който е направил добре за вода, може самостоятелно да оценява цената на Създаване на геотермални полета поне от десетки от 30 метра кладенци. В допълнение, постоянната селекция на топлина, макар и по-малко силна, отколкото в случай на компактен топлообменник, все още ще намали температурата на почвата около топлинните колектори в сравнение с оригинала. Това ще доведе до намаляване на ефективността на термопомпата по време на нейната дългосрочна експлоатация, а периодът на стабилизиране на температурата на ново ниво може да отнеме няколко години, през които ще се влошат условията на екстракция. Въпреки това е възможно да се опитате частично да компенсирате загубата на зимна топлина в подсилена чрез изтегляне до дълбочината на лятната топлина. Но дори и да се дават допълнителни разходи за енергия по тази процедура, ползите от това няма да бъдат твърде големи - топлинният капацитет на акумулатора на разумните размери е доста ограничен и очевидно не е достатъчно за цялата руска зима, Въпреки че такъв топлинен резерв все още е по-добър от нищо. В допълнение, нивото, обемът и скоростта на подземните води са много важни тук - изобилно навлажнена почва с достатъчно висока скорост на потока вода няма да позволи "запасите за зимата" - течащата вода ще носи инжектираната топлина с нея ( Дори малкото движение на подземните води на 1 метър на ден само за една седмица ще разруши искри топката настрана с 7 метра и ще бъде извън работната зона на топлообменника). Вярно е, че същите отпадъци от подземни води ще намалят степента на охлаждане на почвата през зимата - новите части на водата ще донесат нова топлина и от тях далеч от топлообменника. Ето защо, ако има дълбоко езеро, голямо езеро или река, никога не се замразява до дъното, тогава е по-добре да не копаят почва, но да се постави сравнително компактен топлообменник във водата - за разлика от фиксираната почва, дори и в Негъвкаво езеро или езеро, безплатната конвекция на водата е в състояние да осигурят много по-ефективно топлоснабдяване за топлинна дъска от значително количество резервоар. Но тук е необходимо да се уверите, че топлообменникът не наблюдава топлообменника към точката за замразяване на водата и няма да започне затварянето на леда, тъй като разликата между конвекционния топлообмен във вода и топлопредаване е огромен (в същото време Времето, топлопроводимостта на замразената и отключена почва често е различна не толкова силно, опит за използване на огромната топлина на кристализацията на водата в почвената клетъчна клетка при определени условия може да оправдае себе си).

Принцип на работа на геотермалната термопомпа Въз основа на събирането на топлина или вода и прехвърляне към системата за отопление на сградата. За да събере топлина, не-замръзващите течности преминават през тръба, разположена в почвата или резервоар близо до сградата, до термопомпата. Термопомпата, като хладилник, охлажда течността (избира топлина), докато течността се охлажда при приблизително 5 ° С. Течността тече върху тръбата във външната страна или вода, възстановява температурата му и отново отива към термичната помпа. Топлинният пренос на топлина се предава към отоплителната система и / или нагрята гореща вода.

Възможно е да се избере топлина в подземните води - подземната вода с температура от около 10 ° C се доставя от кладенец до термопомпа, която охлажда вода до +1 ... + 2 ° C и връща вода под земята. Топлинната енергия е във всяка позиция с температура над минус от двеста седемдесет и три градуса по Целзий - така наречената "абсолютна нула".

Това означава, че термопомпата може да вземе топлината от всякакви артикули - земя, резервоар, лед, скали и др. Ако сградата, например през лятото, трябва да бъде охладена (обусловена), след това се появява обратният процес - топлината се взема от сградата и се връща към земята (резервоар). Същата термопомпа може да работи през зимата за отопление, а през лятото да се охлади сградата. Очевидно термопомпата може да затопли водата за горещо домашно водоснабдяване, климатизация през фенлии, затопля се басейна, хладно, като ледена пързалка, затопля покриви и песни от лед ...
Едно оборудване може да изпълнява всички функции на топлината и охлаждането на сградата.

Ситуацията е такава, че най-популярният начин в начина, по който жилището е да се използват котлите за отопление - газ, твърдо гориво, дизел и много по-рядко - електрически. Но толкова прости и в същото време високотехнологичните системи, като термалните помпи, не са получили широко разпространение и много напразно. За тези, които обичат и знаят как да изчислят всичко, техните предимства са очевидни. Отоплителните помпи за отопление не изгарят допустими резерви на природни ресурси, което е изключително важно не само от гледна точка на опазването на околната среда, но и спестява енергия, тъй като те стават все по-скъпи всяка година. В допълнение, с помощта на топлинни помпи, възможно е не само да се издърпа помещението, но и да се затопли топла вода за нуждите на домакинствата и климатизираната стая през лятото.

Принципа на действие на термичната помпа

Нека да се спрем на принципа на термалната помпа. Спомнете си как работи хладилникът. Продуктите на продуктите, поставени в нея и се хвърлят в радиатора, разположен на задната стена. Лесно е да се уверите, че го харесвам. Приблизително същия принцип при климатиците на домакинствата: те изпомпват топлина от стаята и го хвърлят в радиатор, разположен на външната стена на сградата.

Основата на термопомпата, хладилникът и климатикът е цикълът на карно.

1. Охлаждащата течност, движеща се по протежение на източника на топлина с ниска температура, например, почва, загрява за няколко градуса.
2. След това той влиза в топлообменника, наречен изпарителя. В изпарителя охлаждащата течност дава на хостваната топлина на хладилния агент. Хладилен човек - Това е специална течност, която се превръща в пара при ниска температура.
3. Приемане на температурата от охлаждащата течност, нагрят хладилен агент се превръща в пара и влиза в компресора. Компресорът компресира хладилния агент, т.е. Увеличаване на налягането му, поради което температурата му се повишава.
4. Горещ компресиран хладилен агент навлиза в друг топлообменник, наречен кондензатор. Тук хладилният агент дава топлината си на друг топлоносител, който е осигурен в системата на домашно отопление (вода, антифриз, въздух). В този случай хладилният агент се охлажда и отново се превръща в течност.
5. След това хладилният агент влиза в изпарителя, където се загрява от новата част на нагрята охлаждаща течност и цикълът се повтаря.

За да се гарантира работата на термопомпата, е необходимо електричество. Но все още е много по-изгодно, отколкото да използвате само електрическия нагревател. Тъй като електрическият котел или електрически нагревател прекарват точно същото електричество, което дава топлина. Например, ако нагревателят е написал мощността на 2 kW, той прекарва 2 kW на час и дава 2 kW топлина. И термопомпата произвежда топлина при 3 - 7 пъти повече от харчането на електричество. Например, 5,5 kW / час се използва за работа на компресор и помпа и се получава топлина 17 kW / час. Това е толкова висока ефективност и е основното предимство на термалната помпа.

Предимства и недостатъци на отоплителната система "Термична помпа"

Има много легенди и заблуди около топлинните помпи, въпреки факта, че не е такова иновативно и високотехнологично изобретение. С помощта на термопомпите, всички "топли" държави в САЩ се отопляват, почти цяла Европа и Япония, където технологията е работила почти до идеалното и за дълго време. Между другото, не мислете, че такова оборудване е чисто чуждестранни технологии и дойде при нас съвсем наскоро. В края на краищата, в СССР, такива агрегати бяха използвани за експериментални обекти. Пример за това е "приятелството" санаториум в Ялта. В допълнение към футуристичната архитектура, наподобяваща "хижа на краката на дивана", този санаториум също е прославен от факта, че след 80-те години на 20-ти век той използва термопомпи за отопление на промишлеността. Източникът на топлина е близкото море, а самата помпена станция не само загрява всички помещения на санаториума, но и осигурява топла вода, загрява водата в басейна и се охлажда в страстен период. Така че нека се опитаме да разсеем митовете и да определим дали има смисъл да се даде жилище по този начин.

Предимства на отоплителните системи с термична помпа:

• Спестяване на енергийния източник.Поради нарастващия газ и дизеловите цени на горивата, много подходящо предимство. В колоната "Месечни разходи" ще има само електричество, което вече сме написали, е необходимо много по-малко от наистина произвеждащата топлина. При закупуване на агрегат е необходимо да се обърне внимание на такъв параметър като коефициент на топлинна трансформация "φ" (може да има друг коефициент на топло трансформация, коефициент на трансформация или температури). Тя показва съотношението на количеството топлина при изхода към изразходваното енергия. Например, ако φ \u003d 4, след това на цена от 1 kW / час получаваме 4 kW / час термична енергия.
• Спестяване на поддръжка. Термилната помпа не изисква никакви специални отношения. Цената на нейната услуга е минимална.
• Може да се монтира на всеки терен. Източници на ниска температура за експлоатацията на термопомпата могат да бъдат почва, вода или въздух. Където и да сте построили къща, дори в скалист район, винаги ще може да намери "храна" за агрегата. В района, отстранен на газовата магистрала, това е една от най-оптималните отоплителни системи. И дори в регионите без електропроводи, можете да инсталирате бензин или дизелов двигател, за да се гарантира работата на компресора.
• Няма нужда да следвате работата на помпата, добавете гориво, както в случай на твърдо гориво или дизелов котел. Цялата отоплителна система с термична помпа е автоматизирана.
• Можете да си тръгнете дълго време И не се страхувайте, че системата ще замръзне. Тя може да бъде запазена чрез настройка на помпата, за да се осигури температура от +10 ° C в жилищната стая.
• Безопасност на околната среда. За сравнение, използвайки традиционни котли, горещо гориво, различни оксиди, CO2, NOx, SO2, PBO2 винаги се оформят, в резултат около къщата на почвата, фосфорните, азотни, серни киселини и бензоени съединения се уреждат. По време на работата на термопомпата нищо не се изхвърля. И хладилният агент, използван в системата, е абсолютно безопасен.
• Това може да се отбележи също запазване на невъзможните природни ресурси на планетата.
• Безопасност за хората и собствеността. В термалната помпа нищо не се загрява до такава температура, за да предизвика прегряване или експлозия. Освен това просто няма какво да експлодира. Така че може да се дължи на напълно огнеупорни агрегати.
• Термичните помпи успешно работят дори при температура на околната среда -15 ° C. Така че, ако изглежда на някой, че такава система може да загрее къщата само в регионите с топла зима до +5 ° C, тогава те са погрешни.
• Връщане на термичната помпа. Безспорното предимство е гъвкавостта на инсталацията, с която е възможно и да се изхвърли през зимата и хладно през лятото. В горещите дни термопомпата взема топлината от стаята и я насочва към мястото за съхранение, където ще го вземе отново. Моля, обърнете внимание, че не всички термопомпи имат обратима способност, но само някои модели.
• Издръжливост. С правилната грижа, термопомпите на отоплителната система живеят от 25 до 50 години без големи ремонти, и само веднъж на всеки 15 - 20 години ще трябва да замени компресора.

Недостатъци на отоплителните системи с термична помпа:

• Големи първоначални инвестиции. В допълнение към факта, че термопомпите за цените на отоплението са доста високи (от 3000 до 10 000 CU), ще бъде необходимо да се изразходват не по-малко за подреждането на геотермалната система, отколкото на самата помпа. Изключение е въздушна термална помпа, която не изисква допълнителна работа. Помпите от термопомпата не са скоро (след 5 - 10 години). Така че отговорът на въпроса, да се използва или да не използва термопомпата за отопление, по-скоро зависи от предпочитанията на собственика, финансовите му възможности и условия на строителство. Например, в региона, където е свързана газовата магистрала и връзката с нея е толкова, колкото термалната помпа, има смисъл да се даде предимство на последния.

• В регионите, където температурата през зимата пада под -15 ° C, необходимо е да се използва допълнителен източник на топлина.. Нарича се двувалентна система за отопление, при което термопомпата осигурява топлина, докато улицата е до -20 ° C, а когато тя не се справи, е свързана, например, електрически нагревател или газов котел или топлинен генератор.

• Най-препоръчително е да се използва термопомпа в системи за охлаждане с ниска температура, като система "Топъл под" (+35 ° C) и вентилаторни конвектори (+35 - + 45 ° C). Вентилаторни конвекторите са вентилатор, в който топлината / студното предаване се среща от водния въздух. За подреждането на такава система в старата къща, пълна реконструкция и преструктуриране, което ще доведе до допълнителни разходи. Когато изграждате нова къща, това не е недостатък.
• Екология на топлинните помпиПриемане на топлина от вода и почва, няколко роднина. Факт е, че в процеса на работа пространството около тръбите с охлаждащата течност се охлажда и това нарушава установената екосистема. Всъщност, дори в дълбините на почвата, живеят анаеробни микроорганизми, осигуряващи поминък на по-сложни системи. От друга страна, в сравнение с производството на газ или маслото от термопомпата е минимално.

Източници на топлина за термична помпа

Термичните помпи вземат топлина от тези естествени източници, които натрупват слънчева радиация през топъл период. В зависимост от източника на топлина, термичните помпи се различават.

Грундиране

Почвата е най-стабилният източник на топлина, който се натрупва за сезон. На дълбочина 5-7 m температурата на почвата е почти винаги постоянна и е равна на около +5 - +8 ° C, а на дълбочина 10 m - винаги постоянна +10 ° C. Методите за събиране на топлина от почвата две.

Хоризонтален колектор на почвата Това е положена хоризонтална тръба, по която охлаждащата течност циркулира. Дълбочината на хоризонталния колектор се изчислява индивидуално в зависимост от условията, понякога е 1.5 - 1,7 m - дълбочината на замръзване на почвата, понякога под - 2 - 3 м, за да се осигури по-голяма стабилност на температурата и по-малка разлика, а понякога и само 1 - 1,2 m - Тук почвата започва да се затопля по-бързо. Има случаи, когато е оборудван двуслоен хоризонтален колектор.

Хоризонталните колекторни тръби могат да имат различен диаметър 25 mm, 32 mm и 40 mm. Формата на техните оформления също може да бъде различна - змия, линия, зигзаг, различни спирали. Разстоянието между тръбите в змията трябва да бъде най-малко 0,6 m и обикновено е 0.8 - 1 m.

Специфично топлинно лепило От всеки тръбен метър тръбата зависи от структурата на почвата:

• Пясък сух - 10 w / m;
• Глината суха - 20 w / m;
• Глина е тъжно - 25 w / m;
• Глина с много голямо съдържание на вода - 35 w / m.

За домашно отопление с площ от 100 m2, при условие, че почвата е влажна глина, ще ви трябва 400 m2 от зоната на колектора. Това е доста много - 4 - 5 акра. И като се има предвид факта, че в тази област не трябва да има сгради и само поляни и цветни лехи са позволени с едногодишни цветове, а не всеки може да си позволи да оборудват хоризонтален колектор.

Според колекторните тръби, специалните течни потоци, тя също се нарича "саламура" или Антифриз, например, 30% разтвор на етилен гликол или пропилей гликол. "Саламурът" събира топлината на почвата и се насочва към термопомпата, където той прехвърля своя хладилен агент. Охладеният "солен разтвор" се връща към земния колектор.

Вертикална почвена сонда Това е система от тръби, отворени с 50 - 150 m. Тя може да бъде само една U-образна тръба, спусната до голяма дълбочина 80 - 100 m и се изпомпва с бетонен разтвор. И може да има система от U-образни тръби 20 m, за да се събира енергия с по-голяма площ. Изпълнението на тренировка на дълбочина 100 - 150 м е не само скъпо, но и изисква специално разрешение, поради което често те отиват на хитър и оборудват няколко сонди от малка дълбочина. Разстоянието между такива сонди прави 5 до 7 m.

Специфично топлинно лепило От вертикалния колектор също зависи от породата:

• Седиментни породи сухи - 20 w / m;
• Седиментни породи, наситени с вода и скална почва - 50 w / m;
• Каменна почва с коефициент на висока топлопроводимост - 70 w / m;
• Подземни (криви) вода - 80 w / m.

Районът под вертикалния колектор е необходим много малък, но цената на тяхното разположение е по-висока от тази на хоризонталния колектор. Предимството на вертикалния колектор също е по-стабилна температура и по-голямо захранване.

Вода

Възможно е да се използва вода като източник на топлина по различни начини.

Колекционер в дъното на отворен резервоар за замръзване - Реки, езера, море - е тръба с "саламура", озадачена с товар. Поради високата температура на топлоносимост, този метод се получава най-печеливш и икономичен. Само тези, от които водата не са допълнителни 50 м, могат да бъдат оборудвани, в противен случай е загубена ефективността на инсталацията. Както разбирате, няма такива условия за всички. Но да не се използват термопомпи в крайбрежието на жителите е просто късогледство и глупаво.

Колекционер в канализацията Или изпускателна вода след технически инсталации могат да се използват за отоплителни къщи и дори високи сгради и промишлени предприятия в града, както и за приготвяне на топла вода. Какво е успешно направено в някои градове на нашата родина.

Сондаж или подземни води Използвайте по-рядко от други колектори. Такава система включва конструкцията на две кладенци, от една вода е затворена, която предава топлината си до хладилния агент в термопомпата и охладената вода се нулира. Вместо това може да има филтриране добре. Във всеки случай, разтоварващата кладенец трябва да бъде на разстояние 15 - 20 м от първия и дори по-нисък в потока (подземните води също имат свой собствен ток). Тази система е доста сложна в експлоатация, тъй като качеството на получената вода е необходимо да се наблюдава - филтриране и защита на частите на термопомпата (изпарител) от корозия и замърсяване.

Въздух

Най-простият дизайн има отоплителна система с въздушна термална помпа. Не е необходим допълнителен колекционер. Въздухът от околната среда директно влиза в изпарителя, където прехвърля топлината си до хладилния агент и на свой ред предава топлинен топлоносител в къщата. Може да бъде въздух за вентилаторни намотки или вода за топъл под и радиатор.

Цената за инсталиране на въздушната термична помпа е най-минималната, но работата на инсталацията е много зависима от температурата на въздуха. В райони с топли зими (до +5 - 0 ° C), това е един от най-икономичните източници на топлина. Но ако температурата на въздуха падне под -15 ° C, производителността намалява толкова много, че няма смисъл да се използва помпата и е по-изгодно да се включи обичайният електрически нагревател или котел.

На въздушните топлинни помпи за прегледите за отопление са много противоречиви. Всичко зависи от региона на тяхното използване. Полезно е да ги използвате в регионите с топли зими, например, в Сочи, където дори не се нуждаят дори от дублиращ източник на топлина в случай на тежки студове. Можете също да инсталирате въздушни топлинни помпи в региони, където сравнително сух въздух и температурата през зимата до -15 ° C. Но в мокър и студен климат такива инсталации страдат от глазура и замръзване. Леденията се придържат към вентилатора, не позволявайте на цялата система нормално.

Отопление с термопомпа: цената на системата и разходите за работа

Силата на термопомпата е избрана в зависимост от функциите, които ще бъдат присвоени. Ако само нагряване, тогава могат да се правят изчисления в специален калкулатор, като се вземат предвид термичната загуба на сградата. Между другото, най-доброто представяне на термопомпата с термична загуба на сградата не е повече от 80 - 100 W / m2. За простота ще вземем това за нагряване на къщата на 100 m2 с тавани с височина 3 m и топлинни загуби 60 W / m2, изисква се помпа с капацитет от 10 kW. За да излекувате вода, ще трябва да вземете агрегат с резерв за електроенергия - 12 или 16 kW.

Цена на термичната помпа Това зависи не само от властта, но и от надеждността и исканията на производителя. Например, агрегат с капацитет от 16 kW от руското производство ще струва 7000 USD, а чужда помпа от RFM 17 с капацитет от 17 kW струва около 13 200 cu. С цялото свързано оборудване, с изключение на колектора.

Следващата линия на разходите ще бъде подреждане на колекционер. Той също зависи от силата на инсталацията. Например, за къща от 100 m2, в която са монтирани топли подове (100 m2) или отоплителни радиатори навсякъде, 80 м2 радиатори, както и за нагряване на вода до + 40 ° С 150 l / час, ще бъде необходимо Пробийте кладенци за колекционери. Такъв вертикален колектор ще струва 13000 USD.

Колекционерът в дъното на резервоара ще струва малко по-евтино. При същите условия, тя ще струва 11000 cu Но е по-добре да се инсталира геотермална система в специализирана в специализирани компании, тя може да бъде много различна. Например, подреждането на хоризонталния колектор за помпата от 17 kW ще струва само 2500 cu И за въздушната термална помпа, колекторът изобщо не е необходим.

Обща стойност на термопомпа 8000 cu Средно, подреждането на колектора 6000 USD. средно аритметично.

В месечните разходи за отопление, термопомпата включва само разходи за електроенергия. Можете да ги изчислите така - консумацията на енергия трябва да бъде зададена на помпата. Например, за гореспоменатата помпа с капацитет 17 kW, консумацията на енергия е 5.5 kW / час. Общо отоплителната система работи 225 дни в годината, т.е. 5400 часа. С факта, че термичната помпа и компресорът в нея работят циклично, потреблението на електроенергия трябва да бъде намалено два пъти. За отоплителния сезон ще бъде изразходван 5400 к.с. * 5,5kW / h / 2 \u003d 14850 kW.

Умножаваме броя на KW, изразходван за цената на енергийния превозвач във вашия регион. Например, 0.05 USD За 1 kW / час. Общо за годината ще бъде изразходвана 742.5 CU. За всеки месец, в която работи помпата за отопление, 100 cu Разходи за електроенергия. Ако споделяте разходи за 12 месеца, тогава един месец ще изработи 60 USD.

Моля, обърнете внимание, че по-малката консумация на енергия на термопомпата, толкова по-малко месечни разходи. Например, има 17 kW помпи, които годишно консумират само 10 000 kW (струва 500 cu). Важно е също така, че производителността на термопомпата е по-голяма, толкова по-малка е температурната разлика между източника на топлина и топлоносителя в отоплителната система. Ето защо казват, че е по-изгодно да се инсталира топъл етаж и фантасци. Въпреки че могат също да бъдат монтирани стандартни отоплителни радиатори с високотемпературен охладител (+65 - + 95 ° С), но с допълнителна топлинна батерия, например, непряк нагревателен котел. За понижаване на водата в БГВ се използва и бойлер.

Термичните помпи са полезни, когато се използват в двувалентни системи. В допълнение към помпата, можете да инсталирате слънчев колектор, който ще може напълно да осигури електрическата помпа през лятото, когато ще работи върху охлаждане. За зимна безопасност можете да добавите топлинен генератор, който ще изтегли вода за радиатори на БГВ и високотемпературни радиатори.

Термопомпата е устройство, което позволява да се носи топлинна енергия от по-малкото нагрята тяло до по-топло тяло, увеличавайки температурата му. През последните години термичните помпи са в голямо търсене като източник на алтернативна топлинна енергия, което позволява да се получи наистина евтина топлинабез замърсяване с околната среда.

Днес те произвеждат много производители на топло инженерно оборудване, а общата тенденция е такава, че през следващите години това са топлинните помпи, които ще направят водеща позиция в редица отоплителни уреди.

Като правило се използват термопомпи топлина на подземната водаТемпературата на която през цялата година е приблизително на едно ниво и е + 10с, топлината на околната среда или водните тела.

Принципът на тяхната работа се основава на факта, че всяко тяло, което има температура над стойността на абсолютната нула, има резерв от топлинна енергия, пряко пропорционална на нейната маса и специфична топлина. Ясно е, че морето, океаните, както и подземните води, масата на които са големи, имат грандиозен резерв от топлинна енергия, частичното използване на кое върху отоплението на жилищата не засяга тяхната температура и върху екологичната ситуация върху планета.

"Вземете" термичната енергия от всяко тяло може да го охлади само. Количеството на топлината, предназначено в същото време (в примитивна форма), може да бъде изчислено по формулата

Q \u003d cm (t2-t1) където

Q.- загрява се топло

° С. -топлинен капацитет

М. - тегло

T1 T2. - температурната разлика, на която тялото се охлажда

Тя може да се види от формулата, която при охлаждане от един килограм на охлаждащата течност от 1000 градуса до 0 градуса, същото количество топлина може да бъде получено като при охлаждане на 1000 kg от охлаждащата течност от 1с до 0 ° С.

Основното е да може да се използва топлинна енергия и да го изпрати на отопление на жилищни сгради и промишлени помещения.

Идеята за използване на термична енергия по-малко отопляеми тела в средата на 19-ти век и нейното авторство принадлежи на известния учен от онова време лорд Келвин. Въпреки това, тогава общата идея не е имала случая. Първият проект за термопомпа беше предложен през 1855 г. и той принадлежеше на Питър Ритър за Ритенгеру. Но той не получава подкрепа и не намери практическо приложение.

"Второто раждане" на термопомпата се отнася до средните четиридесет години на миналия век, когато обичайните домакински хладилници са получили широко разпространение. Това бяха те, които избутаха швейцарския Робърт Уебър, за да използва топлината, освободена от фризер, за да затопли вода за икономически нужди.

Полученият ефект е зашеметяващ: количеството топлина се оказа толкова голямо, че е достатъчно не само за гореща вода, но и на отопление на водата за отопление. Вярно е, че в същото време трябваше да работя и да измисля система от топлообменници, което дава възможност да се използва термична енергия, освободена от хладилника.

Първоначално изобретяването на Робърт Уебър беше считан за забавна идея и възприема като идеи от съвременното известно заглавие "луди дръжки". Един истински интерес към него се появи много по-късно, когато търсенето на алтернативни енергийни източници беше наистина остра. Тогава идеята за термопомпата получи текущото си очертание и практическо приложение.

Модерните топлинни помпи могат да бъдат класифицирани в зависимост от източника на ниска температура, което може да бъде почва, вода (в отворена или подземна вода), както и въздух на открито.

Получената топлинна енергия може да бъде предадена на вода и се използва за затопляне на вода и водоснабдяване, както и въздух, и се прилага за отопление и климатизация. Като се има предвид това, термопомпите са разделени на 6 вида:

• От почвата до вода (почва-вода)
• От почвата до въздух (грунд въздух)
• От вода до вода (вода-вода)
• От вода до въздух (воден въздух)
• От въздуха до вода (въздушна вода)
• От въздух до въздух (въздушен въздух)

Всеки тип термични помпи има своя собствена характеристики Инсталиране и работа.

Метод за монтаж и характеристики на операцията по термопомпа Почвата вода

• Универсален почвен доставчик на нискотемпературна топлинна енергия

Почвата има колосален резерв с нискотемпературна топлинна енергия. Това е земната кора, която непрекъснато натрупва слънчева топлина и се загрява отвътре, от ядрото на планетата. В резултат на дълбочината на няколко метра почвата винаги има положителна температура. Като правило, в централната част на Русия, ние говорим за около 150-170 см. Това е на тази дълбочина температурата на почвата има положителна стойност и не попада под 7-8 ° С.

Друга особеност на почвата е, че дори и с тежки студове замръзва постепенно. В резултат на това се наблюдава минималната температура на почвата при дълбочина от 150 cm, когато календарната пружина идва на повърхността и се намалява необходимостта от нагряване на топлина.

Това означава, че за да "изберете" топлина в земята в централния район на Русия, топлообменниците за натрупване на топлинна енергия трябва да бъдат разположени на дълбочина под 150 cm.

В този случай, охлаждащата течност, циркулираща в термопомпената система, преминаваща през топлообменниците, ще се нагрее поради топлина на почвата, след това влиза в изпарителя, предава топлината до вода, циркулираща в отоплителната система и връща към новата част на термична енергия.

• Какво може да се използва като охлаждаща течност

Като охлаждаща течност в термални помпи, като например земна вода, най-често се използва така нареченият "солен разтвор". Приготвя се от вода и етилен гликол или пропилей гликол. Някои системи използват Freon, което до голяма степен усложнява дизайна на термопомпата и води до увеличаване на стойността му. Факт е, че топлообменникът на помпата на този вид трябва да има голяма площ от топлообмен, следователно, вътрешния обем, който изисква съответното количество охлаждащо средство.

Използване на фреон Въпреки че увеличава ефективността на термопомпата, но изисква абсолютната плътност на системата и нейната резистентност към повишено налягане.

За системи с "саламура" топлообменниците обикновено са направени от полимерни тръби, най-често полиетилен, диаметър 40-60mm. Топлообменниците имат външен вид на хоризонтални или вертикални колектори.

Това е тръба, поставена в земята на дълбочина под 170 см. За да направите това, можете да използвате всеки неоторизиран парцел. За удобство и увеличаване на площта на топлообмен, тръбата се поставя от зигзаг, контури, спирала и др. В бъдеще този парцел може да се използва под тревата, цветна или градина. Трябва да се отбележи, че топлообмен между почвата и колектора е по-добър в влажната среда. Следователно, повърхността на почвата може да бъде по-смела за вода и да оплоди.

Смята се, че средно 1м2 почвата дава от 10 до 40 W термична енергия. В зависимост от необходимостта от топлинна енергия, колекторните контура могат да бъдат всяко количество.

Вертикалният колектор е система от тръби, монтирани на земята вертикално. За това, кладенците са запушени до дълбочина няколко метра до дуза или дори стотици метра. Най-често вертикалният колектор е тясно в близък контакт с подземни води, но не е предпоставка За работата си. Това означава, че вертикално инсталиран подземен колектор може да бъде "сух".

Вертикалният колектор, както и хоризонтален, може да има почти всеки дизайн. Системата от тип "тръба в тръба" и "loops" получи най-голямото разпространение, по-което солевият разтвор се доставя на помпата и те също се връщат обратно към изпарителя.

Трябва да се отбележи, че вертикалните колектори са най-продуктивни. Това се обяснява с тяхното местоположение на голяма дълбочина, където температурата е почти винаги на същото ниво и е 1-12 ° С. Когато се използва 1м2, е възможно да се получи от 30 до 100 W сила. Ако е необходимо, броят на кладенците може да бъде увеличен.

За да се подобри процеса на пренос на топлина между тръбата и почвата, пространството между тях се излива с бетон.

• Предимства и недостатъци на топлинните помпи като "почвена вода"

Монтажът на почвата на почвата се изисква значителни финансови инвестиции, но нейната работа ви позволява да получите почти безплатна топлинна енергия. Това не причинява вреда на околната среда.

Сред предимствата на термичната помпа от този тип трябва да се отбележи:

• Дълготрайност: може да работи няколко десетилетия в ред без ремонт и поддръжка
• Лесна работа
• Възможност за използване на земя за селското стопанство
• Бързо възвръщаемост: При нагряване на помещенията на значителна област, например от 300 m2 и по-висока, помпата се заплаща за 3-5 години.

Като се има предвид факта, че инсталирането на топлообменник в земята е сложна агротехническа работа, те трябва да се изпълняват с предварителното развитие на проекта.

Как работи термопомпата

Термилната помпа се състои от следните елементи:

• Компресор, работещ от обичайната електрическа мрежа
• Изпарител
• Кондензатор
• Капиляри
• Температурен регулатор
• Работното тяло или хладилен агент, на ролята на който е най-подходящ за фреон

Принципът на термичната помпа може да бъде описан с помощта на добре известни курс за училище Физика "пълзене цикъл".

Газът (фреон), който влиза в изпарителя, се разширява, намалява налягането, което води до последващото му изпаряване, в което, в контакт със стените на изпарителя, активно отнема топлина от тях. Температурата на стените намалява, което създава температурната разлика между тях и масата, в която се намира термопомпата. Като правило, това са подземни води, морска вода, езеро или земна маса. Не е трудно да се отгатне, че в същото време процесът на предаване на топлинна енергия започва от отопляемо тяло до по-малко отопляемо тяло, което в този случай са стените на изпарителя. На този етап на работа, термопомпата "помпи" топлина от нивата на охлаждащата течност.

На следващия етап хладилният агент се абсорбира от компресора, след това се сгъстява и под налягане се подава към кондензатора. В процеса на компресия, температурата му се увеличава и може да бъде от 80 до 120 s, което е повече от достатъчно за отопление и водоснабдяване на жилищна сграда. В кондензатора хладилният агент дава собствена доставка на топлинна енергия, охлажда, преминава в течно състояние и влиза в капиляра. След това процесът се повтаря.

За да контролирате работата на термопомпата, се използва термостат, с който захранването се спира в системата, когато се достигне в помещението на дадена температура и възобновява работата на помпата с намаление на температурата под предварително определено стойност.

Термопомпата може да се използва като източник на топлинна енергия и да подрежда отоплителна система с нея, подобна на отоплителните системи на базата на котел или пещ. Пример за такава система е показан в диаграмата по-горе.

Трябва да се отбележи, че работата на термопомпата е възможна само когато е свързана с източника на електрическа енергия. В този случай може да се обърка, че цялата отоплителна система се основава на използването на електрическа енергия. Всъщност, за трансмисията на отоплителната система 1KW топлинна енергия, приблизително 0.2-0.3 kW на електрическа енергия трябва да се изразходват.

Предимства на термопомпата

Сред предимствата на термопомпата трябва да се разпределят:

• Висока ефективност
• Възможност за преминаване от режима на отопление към режима на климатизация и последващото му използване през лятото, за да се охлади помещенията
• Възможност за използване на ефективна система за автоматично управление
• Безопасност на околната среда
• Компактност (няма повече размер на хладилника на домакинството)
• Тиха работа
• Пожарна безопасност, която е особено важна за отоплителните къщи

Сред недостатъците на термопомпата трябва да се отбележи висока цена и инсталационна сложност.

Планирайте статия

Термопомпата е устройство, което загрява водата от системи за отопление и топла вода, компресиране на фреон, първоначално загрята от източника на нискокачествена топлина, компресор до 28 bar. Изложен високо налягане, газообразен охладител с начална температура от 5-10 ° С; Той подчертава голямо количество топлина. Което ви позволява да загреете охлаждащата течност на системата за потребление до 50-60 ° C, без да се използва традиционните горива. Ето защо се смята, че термопомпата предоставя на потребителя на най-евтината топлина.

Прочетете повече за предимствата и недостатъците Гледайте видеоклипа:

Такова оборудване е оперирано в Швеция, Дания, Финландия и други страни повече от 40 години, на държавно ниво, подкрепящо развитието на алтернативна енергия. Не е толкова активно, но по-уверен всяка година, термалните помпи отиват на руския пазар.

Целта на статията:направете преглед на популярните модели на термична помпа. Информацията ще бъде полезна за някой, който се стреми да спести максимално на отопление и топла вода на собствения им дом.

Термопомпата загрява къщата на свободната енергия на природата

На теория, изборът на топлина е възможен от въздуха, почвата, подземните води, отпадъчните води (включително от септични и ЦНС), открити резервоари. На практика, за повечето случаи, се доказва чрез използването на оборудване, което приема топлинна енергия от въздух и почва.

Опции с избор на топлина от станцията SEPTICA или канализацията (KNS) са най-примамливи. Разпенване през охлаждащата течност от 15-20 ° C, на изхода можете да получите най-малко 70 ° C. Но приемането на тази опция само за системата за гореща вода. Отоплителната верига намалява температурата в "съблазнителен" източник. Какво води до редица неприятни последици. Например, замръзване на отпадъчните води; И ако топлообменният кръг на термопомпата е поставен върху стените на картера, след това самата сепаничност.

Най-популярните TN под нуждите на Co и DHW са геотермални (използвайки топлината на земята) на устройството. Те са подчертани от най-добрите оперативни показатели в топъл и студен климат, в пясък и глинена почва с различни нива на подземните води. Тъй като температурата на почвата под дълбочината на дренаж почти не се променя през цялата година.

Принципа на действие на термичната помпа

Охлаждащата течност се загрява от източника на ниска мощност (5 ... 10 ° C) топлина. Помпата компресира хладилния агент, чиято температура се увеличава (50 ... 60 ° C) и загрява отоплителната система или охлаждащата течност на БГВ.

В процеса на работа на TN участват три топлинни вериги:

• външна (система с охлаждаща и циркулираща помпа);
• междинно съединение (топлообменник, компресор, кондензатор, изпарител, дроселен клапан);
• потребителска верига (циркулационна помпа, топъл под, радиатори; при БГВ - резервоара, водоустойчиви точки).

Самият процес изглежда така:

Контура на топломера

1. Почвата се загрява соленият разтвор.
2. Циркулационната помпа вдига солевия разтвор в топлообменника.
3. Разтворът се охлажда с хладилен агент (фреон) и се връща на земята.

Топлообменник

1. Течният фреон, изпарен, отнема термична енергия в саламура.
2. Компресорът компресира хладилния агент, температурата му се повишава рязко.
3. В кондензатора фреон през изпарителя дава енергия на отоплителния кръг на топлоносителя и отново става течност.
4. Охладеният хладилен агент, през дроселния клапан за първи топлообменник.

Отоплителен контур

1. Отопляният топло носител на отоплителната система се затяга от циркулационната помпа към разсейващи елементи.
2. Дава термичната енергия на въздушната маса.
3. Охладеният охладител на обратната тръба се връща към междинния топлообменник.

Видео S. подробно описание Процес:

Какво е по-евтино за отопление: електричество, газ или топлинна помпа?

Ние даваме цената на свързването на всеки тип отопление. За да представлява общата картина, вземете Московския регион. В регионите цените могат да се различават, но ценовото съотношение ще остане същото. В изчисленията приемаме, че "гол" секция - без газ и електричество.

Разходи за присъединяване

Топлинна помпа.Полагане на хоризонтален контур на цените на mo - 10 000 рубли на изместване на багера с кубична кофа (избира до 1000 m³ почва за 8 часа). Системата за дома на 100 m² ще бъде погребана за 2 дни (валидна за глинеста, на която можете да премахнете до 30 W термична енергия с 1 MP контур). От около 5000 рубли ще се изисква да подготвят контура за работа. В резултат на това хоризонталната възможност за поставяне на първичната верига ще струва 25 000 души.

Добре ще бъдат по-скъпи (1000 рубли за темпонен метър, като се вземат предвид инсталирането на сонди, обвиването им в една магистрала, зареждане на охлаждащата течност и пресоване.), Но значително по-печеливша за бъдещата операция. При по-малка оживена площ на площадката, връщането се увеличава (за добре 50 m - най-малко 50 W от метър). Нуждите на помпата са покрити, се появява допълнителен потенциал. Следователно цялата система няма да работи за износване, но с известен резерв. Поставете 350 метра контур във вертикални кладенци - 350 000 рубли.

Газов котел. В Московския регион за свързване към газовата мрежа, работата по парцела и инсталирането на мобилните котли на Мосублага от 260 000 рубли.

Електрически котел. Връзката на трифазната мрежа ще струва 10 000 рубли: 550 - локални мрежи, останалите - до разпределителния щит, брояч и други пълнеж.

Потребление

Да работи TN с топлинна мощност от 9 kW 2.7 kW / h електричество - 9 рубли. 53 Копейки. в един часа,

Специфична топлина по време на изгаряне от 1 m³ газ е същата 9 kW. Домакински газ за MO SET 5 рубли. 14 ченге. на куб.

Електрокотелът консумира 9 kW / h \u003d 31 рубли. 77 Копейки. в един часа. Разликата с TN - почти 3,5 пъти.

Експлоатация

• Ако газът се освободи, най-печелившата версия за отопление е газов котел. Той е оборудван с оборудване (9 kW) най-малко 26 000 рубли, месечно заплащане за газ (12 часа / ден) ще бъде 1,850 рубли.
• Мощното електрическо оборудване е по-изгодно от гледна точка на организирането на трифазната мрежа и придобиването на самата техника (котли - от 10 000 рубли). Топлата къща ще струва 11,437 рубли на месец.
• Като се вземат предвид първоначалните инвестиции в алтернативно отопление (оборудване 275 000 и инсталирането на хоризонталната верига 25 000), TN, консумацията на електроенергия с 3,430 рубли / месец ще се изплати по-рано от 3 години.

Сравняване на всички опции за отопление, подлежащи на създаване на системата "от нулата", става очевидно: газът няма да бъде много по-печеливша геотермална термопомпа, и отопление с електричество през бъдещите 3 години безнадеждно губи и двете тези опции .

С подробни изчисления в полза на функционирането на термопомпата можете да прочетете видеоклипа от производителя:

Някои допълнения и опит на ефективна работа са покрити с това видео:

Основни характеристики

Когато избирате оборудване от всички разнообразни характеристики, обърнете внимание на следните характеристики.

Основните характеристики на топлинните помпи

Характеристики	Обхват на ценностите	Характеристика
Термична мощност, kW	До 8.	Помещения с площ от не повече от 80 - 100 m², с височина на тавана не повече от 3 m.
	8-25	За еднопосочни къщи с 2.5м таван, с площ от 50 m²; Вили за постоянно пребиваване до 260 м².
	Над 25 години.	Препоръчително е да се обмисли за 2-3 нива на жилищни сгради с 2.7 м тавани; Индустриалните обекти са не повече от 150 m², с височина на тавана от 3 или повече.
Консумация на енергия на основно оборудване (лимит потребление на спомагателни елементи) kW / h	От 2 (от 6)	Характеризира консумацията на енергия на компресора и циркулационните помпи (десет).
Схема на работа	Въздушен въздух.	Трансформираната топлинна енергия на въздуха се предава в помещението с поток от отопляем въздух през разделената система.
	Въздух - вода	Енергията, отстранена от въздуха, преминала през устройството, се предава на топлинния носител на течната отоплителна система.
	Саламура	Предаването на топлинна енергия от възобновяемия източник извършва разтвор на натрий или калций.
	Водна вода.	Според откритата първична контурна магистрала подземните води носят топлинна енергия директно към топлообменника.
Температурата на охлаждащата течност на изхода, ° С	55-70	Индикаторът е важен за изчисляване на загубите на дълга отоплителна верига и при организиране на допълнителна топлинна система.
Мрежово напрежение, v	220, 380	Еднофазна консумация на енергия не повече от 5,5 kW, само за стабилна (ниско натоварена) домакинска мрежа; Най-евтиният - само през стабилизатора. Ако има мрежа от 380 V, тогава са за предпочитане трифазни уреди - по-голям обхват на мощност, по-малко вероятно да "забавят" мрежата.

Модели за обобщени таблици

В статията разглеждахме най-популярните модели, разкрихме техните силни и слаби страни. С списък с модели можете да намерите в следната таблица:

Модели за обобщени таблици

Модел (производителя на страната)	Характеристика	Цена, разтрийте.
Топлинни помпи за отопление на малки стаи или под БГВ
1.	Въздушна водна система; работи от еднофазна мрежа; Издлъбната кондензационна линия се вкарва в резервоара с вода.	184 493
2.	"Рос-вода"; задвижвани от трифазна мрежа; контрол на вариацията; Възможност за свързване на допълнително оборудване - рекуператор, високотемпературно оборудване.	355 161
3.	Термопомпата тип "въздух - вода" с захранване от мрежата 220V и функцията за защита на замръзване.	524 640
Оборудване за отоплителни системи на вили под постоянен PMZ
4.	Схема "Вода - вода". За да се получи стабилен 62 ° C топлоносител в отоплителната система, възможността за набор от компресор и помпи (1.5 kW) допълва електрическия нагревател с капацитет 6 kW.	408 219
5.	Въз основа на схемата на въздушната вода, в едно устройство, състоящо се от два блока, се прилагат потенциала на охлаждащите и нагревателните устройства.	275 000
6.	"Рос-вода", устройството затопля охлаждащата течност за радиатори до 60 ° C, може да се използва в организирането на каскадни отоплителни системи.	323 300
7.	В един случай с геотермална помпа, резервоарът за съхранение е поставен за система за гореща вода, 180 литра топлоносител	1 607 830
Мощни термопомпи за нуждите на отоплителните системи и водоснабдяването
8.	Възможна подбор на топлина от почвата и подземните води; Операцията е възможна като част от каскадни системи и дистанционно управление; Работи от трифазна мрежа.	708 521
9.	"Рос-вода"; Контролът на капацитета на компресора и честотата на въртене на циркулационните помпи се извършва чрез регулиране на честотата; допълнителен топлообменник; Мрежа - 380 V.	1 180 453
10.	схемата на работа "водна вода"; вградени помпи от първичен и вторичен контур; Възможно е да се свържат Heliosystems.	630 125

Топлинни помпи за отопление на малки стаи или под БГВ

Цел - икономично отопление на жилищни и спомагателни помещения, поддръжка на система за гореща вода. Най-ниската консумация (до 2 kW) се разпределят еднофазни модели. За да се предпази от скокове на напрежението в мрежата, те се нуждаят от стабилизатор. Надеждността на трифата, е обяснена от особеностите на мрежата (товарът се разпределя равномерно) и наличието на собствени защитни вериги, които предотвратяват повреда на устройството по време на капки за напрежение. Оборудването на тази категория не винаги се справя с едновременното поддържане на отоплителната система и веригата за захранване с гореща вода.

1. HUCH ENTEC VARIO PRC S2-E (Германия) - от 184 493 рубли.

Huch Entec Vario не се управлява независимо. Само в пакета с акумулативен резервоар на системата за гореща вода. TN затопля вода за санитарни нужди, охлажда въздуха на закрито.

От предимствата, малка консумация на енергия на устройството, приемлива температура на водата в веригата на БГВ и функцията за почистване на системата (периодично краткосрочно нагряване до 60 ° С) от патогенни бактерии, развиващи се в влажна среда.

Недостатъците са, че уплътненията, фланците и маншетите трябва да бъдат закупени отделно. Задължително оригинални, в противен случай ще бъдат стада.

При изчисляване е необходимо да се помни, че устройството помпи 500 m³ въздух на час, така че минималната площ на помещението, в която е инсталирана Huch Entec Vario, трябва да бъде най-малко 20 m², с височина на тавана 3 или повече .

2. NIBE F1155-6 EXP (Швеция) - от 355 161 рубли.

Моделът е обявен за "интелектуално" оборудване, с автоматична настройка за нуждите на обекта. Въведена е инверторна компресорна захранваща верига - е възможно да се регулира изходната мощност.

Наличието на такава функция с малък брой потребители (точки за разделяне на водата, отоплителни радиатори), прави нагряването на малък дом по-печеливш, отколкото в случая на обичайния, не-конвертор TN (в който няма гладко Старт на компресора и изходната мощност не е регулирана). Тъй като Nibe, с малки стойности на мощност, агентите рядко са включени и тяхната максимална консумация на термична помпа не е повече от 2 kW.

При условията на малък обект шум (47 dB) не е приемлив. Оптималната опция е отделна стая. Щапката се поставя върху стените, които не са в непосредствена близост до помещенията за почивка.

3. Fujitsu WSYA100DD6 (Япония) - от 524 640 рубли.

"От кутията" работи само на отопление в един контур. По избор предполагат набор за свързване на втора верига, с възможност за независима настройка за всеки. Но термопомпата е предназначена за отопление на помещението до 100 m², с височина на тавана не повече от 3 метра.

В списъка на предимствата - малки размери, работа от домакинската електрическа мрежа, настройка на температурата при излизане от 8 ... 55 ° C, което по плана на производителя трябва по някакъв начин да повлияе на комфорта и точността на контролиране на свързаните системи.

Но всичко пресече ниска сила. В нашия климат отопление на декларирания 100 m², устройството ще работи за износване. Какво се потвърждава от често преходите на устройството към режим "аларма", като изключвате помпата и грешките на дисплея. Случай не е гаранция. Фиксирано рестартиране на оборудването.

"Алармите" засягат консумацията на електричество. Защото когато компресорът мълчи, десет се включват на работа. Следователно, съвместното свързване на CO и топло Paul (или DHW) контури е допустимо в съоръжението с площ от не повече от 70 m².

Оборудване за отоплителни системи на типични вили под постоянни

Тук са геотермални, въздух и вода (подвижна топлинна енергия от подземните води). Декларираната изходна мощност (най-малко 8 kW) е достатъчна, за да се гарантира всички потребителски системи на летни къщи (и постоянни жилища) на домовете. Много термални помпи от тази категория имат режим на охлаждане. Изпълнените инверторни захранващи схеми са отговорни за гладкото начало на компресора, поради плавната си работа, делтата се намалява (температурна разлика) на охлаждащата течност. Поддържа се оптималният режим на работа на контура (без ненужно прегряване и отопление). Което ни позволява да намалим потреблението на електроенергия във всички начини на работа на TN. Най-големият икономически ефект е във въздушните устройства.

4. Vaillant Geotherm VWW 61/3 (Германия) - от 408 219 рубли.

Използването на вода от кладенеца като охлаждаща течност на първата верига (само VWW) направи възможно опростяване на дизайна и намаляване на цената на TN без загуба при изпълнение.

Устройството се характеризира с малка консумация на енергия в основния режим на работа и нисък шум.

Minus vaillant - изисквания на водата (известни случаи на повреда на захранващия тръбопровод и топлообменник с желязо и манганови съединения); Тя трябва да бъде елиминирана за работа с едносъдържащи води. Ситуацията не е гаранция, но ако инсталацията е извършена от експерти център за услугитова е, което да постави твърдения.

Необходимо е да се изсъхне, безскрупулното помещение, обемът най-малко 6.1 m³ (2.44 m² при 2.5 m таван). Изхвърлянето под помпата не е брак (кондензацията е разрешена от повърхностите на циркулираните контури).

5. LG Therma V AH-W096A0 (Корея) - от 275 000 рубли.

Термична помпа на системата за въздушноводство. Устройството е 2 модула: Външното отнема топлинната енергия във въздушните маси, вътрешните трансформира и предава своята отоплителна система.

Главният плюс е универсалност. Можете да конфигурирате, както за отопление, така и за охлаждане на обекта.

Липсата на тази LG Therma серия е, че нейната (и цялата линия) на потенциала не е достатъчна за нуждите на вилата, с площ от повече от 200 m².

Важна точка: работните блокове на двукомпонентна система не могат да бъдат нарязани с повече от 50 m в хоризонтална равнина и 30 m вертикално.

6. Stiebel Eltron WPF 10ms (Германия) - от 323 300 рубли.

Моделът WPF 10ms е най-мощният от термалните помпи Stilebel Eltron.

Сред предимствата - автоматично коригиране на режима на отопление и възможността за свързване на 6 устройства в каскада (това е паралелно или последователно свързване на уреди, за да се увеличи системата за потребление, налягане или аварийна резервна организация), до 60 kW.

Минусът е, че организацията на мощна електрическа мрежа за едновременно свързване на 6 такива устройства е възможна само с разрешение на местното разделение на Rostechnadzor.

Има функция в инсталирането на режими: След като направите необходимите корекции в програмата, трябва да изчакате, докато контролната лампа изгасне. В противен случай, след затваряне на капака, системата ще се върне към настройките на източника.

7. Daikin EGSQH10S18A9W (Япония) - от 1 607 830 рубли.

Мощно устройство за едновременно осигуряване на топлина с CO, DHW и топъл под на жилищна сграда, площ до 130 m².

Програмируеми и контролирани от потребителя режими; В рамките на посочените параметри всички сервирани очертания се контролират; Има вградено устройство (за нуждите на БГВ) за 180 литра и спомагателни нагреватели.

На недостатъците, впечатляващият потенциал, който няма да бъде напълно включен в къщата от 130 m²; Цената, поради която периодът на изплащане се разтяга за неопределен период; Не се прилагат в основната конфигурация автоматична адаптация за външни климатични условия. Термисторите (термични резистори) на околната среда са инсталирани по избор. Това е, с промени във външната температура, се предлага да се коригира ръчно режим на работа.

Оборудване за обекти с по-голяма консумация на топлина

За да завършите необходимостта от термична енергия на жилищни и търговски сгради, с площ от повече от 200 m². Дистанционно управление, каскадна работа, взаимодействие с рекуператори и хелиосистеми - Разгънете възможностите на потребителя при създаването на удобна температура.

8. Waterkotte Ecotouch DS 5027.5 AI (Германия) - от 708 521 рубли.

Модификация DS 5027.5 AI е най-мощната в линията Ecotouch. Старийно загрява охладителя на отоплителната верига и осигурява термична енергия на системата за БГВ в стаите до 280 m².

Спирала (най-продуктивната на съществуващия) компресор; Регулиране на скоростта на потока на охлаждащата течност ви позволява да получите стабилни показатели за температура на изхода; Цветен дисплей; Русифицирано меню; Чист външен вид и нисък шум. Всеки детайл за удобна работа.

При активното използване на водните дозатори, вентилаторът е включен, поради което консумацията на енергия се увеличава с 6 kW / h.

9. Danfoss DHP-R ECO 42 (Швеция) - от 1 180 453 рубли.

Мощно оборудване за осигуряване на топлинна енергия за топла вода и отоплителни контури на многостепенна вила с постоянно настаняване.

Вместо допълнителен нагревател за БГВ, потокът на топла вода се включва с захранването на отоплителния кръг. Минаваща вече гореща вода през пара перилен препарат, термопомпа затопля вода в допълнителен топлообменник на DHS до 90 ° C. Стабилната температура в CO и GWS резервоарът се поддържа чрез автоматично регулиране на скоростите на циркулационните помпи. Подходящ за каскадно свързване (до 8 тона).

Няма нюанси за отоплителната верига. Допълнителни ресурси са избрани от всеки комбиниран котел - устройството за управление ще отнеме толкова много топлина от нея, както се изисква в конкретен случай.

При изчисляване на мястото на монтажа на термопомпата е необходимо да се остави пролука от 300 mm между стената и задната повърхност на устройството (за удобство на мониторинг и обслужване на комуникации).

10. Viessmann vitocal 300-g WWC 110 (Германия) - от 630 125 рубли.

Ролята на охлаждащата течност на първата верига е подземната вода. Оттук и постоянната температура на първия топлообменник и най-високия коефициент на отпадъци.

Сред предимствата - спомагателен електрически нагревател с ниска мощност на първата верига и корпоративен контролер (всъщност - безжично дистанционно управление) за дистанционно управление.

Минусът е ефективността на циркулационната помпа, състоянието на магистралата и топлообменника на първия контур зависи от качеството на откритите подземни води. Се изисква филтрация.

Изключете появата на трудни проблеми със скъпо оборудване, анализът на подземните води ще помогне. Които трябва да бъдат направени преди закупуването на водна вода термична помпа.

Избор на редакторите

Многогодишен опит в производството и експлоатацията на термопомпите в Северна Европа позволиха на нашите сънародници да намалят областта за намиране на най-печелившия начин да затопли дома си. Съществуват реални опции при всяко искане.

Необходимо ли е да се осигури топлинна линия на БГВ или системата за отопление на жилищна сграда до 80 - 100 m²? Разгледайте потенциала Nibe F1155. - Неговите "интелектуални" пълнеж спасяват без увреждане на топлината.

Стабилната температура в схемите на топлия етаж, Co, вила в 130 m² ще осигури топлообменник на топлообменника на БГВ (180 литра).

Дава постоянен топлинен поток едновременно за всички потребители. Способността да се създаде каскада от 8 TN ви позволява да осигурите топъл обект с площ от най-малко 3000 m².

Всеки от посочените модели не е безусловен, но основната опция. Ако намерите подходящ TN - преглед на целия владетел, прочетете допълнителни оферти. Обхватът на оборудването е голям, съществува риск от прескачане на идеалната опция.

Статията ви помага да намерите печеливш отоплението или изисква допълнителна информация - Пишете в коментарите. Ние отговаряме веднага.

Все повече потребители на интернет се интересуват от алтернативи на методите за отопление: термични помпи.

За повечето, това е напълно нова и неизвестна технология, следователно, въпроси като: "Какво е?", "Какво изглежда като термопомпа?", "Как работи термопомпата?" и т.н.

Тук ще се опитаме просто и достъпни, за да отговорим на всички тези и много други въпроси, свързани с термопомпите.

Какво е термопомпа?

Топлинна помпа - устройството (с други думи "топлинен котел"), който сваля разпръснатата топлина от околната среда (почва, вода или въздух) и го прехвърля в отоплителния кръг на вашия дом.

Благодарение на слънчевите лъчи, които непрекъснато влизат в атмосферата и на повърхността на земята, има постоянно връщане на топлина. По този начин повърхността на Земята получава топлинна енергия през цялата година.

Въздухът частично абсорбира топлината от енергията на слънчевите лъчи. Останките от слънчевата топлинна енергия са почти напълно погълнати от земята.

В допълнение, геотермалната топлина от червата на земята постоянно осигурява температурата на почвата + 8 ° C (от дълбочина от 1,5-2 метра и по-ниска). Дори студена зима, температурата на дълбочината на резервоарите остава в обхвата от + 4-6 ° C.

Това е тази нискотехнологична топлина на почвата, водата и въздуха толерират термопомпата от околната среда до отоплителната верига на частната къща, което преди това увеличава температурата на охлаждащата течност до необходимото + 35-80 ° C.

Видео: Как термопомпата на почвата вода?

Какво прави термопомпата?

Топлинни помпи - топлинни машини, които са предназначени да произвеждат топлина, използвайки обратен термодинамичен цикъл. Завъртете топлинната енергия от източника на ниска температура в отоплителната система с по-висока температура. В процеса на експлоатация на термопомпа, разходите за енергия не надвишават количеството произведено енергия.

Работата на термопомпата се основава на обратен термодинамичен цикъл (обратен карно цикъл), състоящ се от две изотерми и две адиабат, но за разлика от директния термодинамичен цикъл (директен цикъл на карно), процесът тече в обратна посока: обратно на часовниковата стрелка.

В обратния цикъл на карно околната среда действа като студен източник на топлина. Когато термопомпата работи, топлината на външната среда, дължаща се на работата на работата, се предава на потребителя, но с по-високи температури.

Предаването на топлината от студеното тяло (почва, вода, въздух) е възможно само по време на цената на работата (в случай на термопомпа - цената на електрическата енергия към работата на компресора, циркулационни помпи и др.) Или друг процес на компенсация.

Друга термопомпа може да се нарече "хладилникът напротив", тъй като термопомпата е същият хладилник, само за разлика от хладилника, термопомпата отнема топлина отвън и го прехвърля в стаята, тоест, затопля помещението ( Хладилникът се охлажда чрез избор на топлина от хладилника и я хвърля през кондензатора навън).

Как работи термопомпата?

Сега говорете за това как работи термопомпата. За да разберем принципа на работа на термопомпата, трябва да оправим няколко неща.

1. Термопомпата може да премахне топлината дори при отрицателна температура.

Повечето бъдещи собственици на жилища не могат да разберат принципа на работа (по принцип на всяка въздушна топлинна помпа), тъй като те не разбират как топлината може да бъде отстранена от въздуха по време на отрицателната температура през зимата. Нека да се върнем към основите на термодинамиката и да си спомним определянето на топлина.

Тела - формата на движение на материята, която е погрешно движение на частиците, образуващи частици (атоми, молекули, електрони и др.).

Дори при 0 ° C (нула градуси по Целзий), когато водата замръзне, все още има топлина във въздуха. Той е значително по-малък от, например, при температура от + 36 ° С, но въпреки това при нула и при отрицателна температура се случват атоми, което означава, че топлината се освобождава.

Движението на молекулите и атомите е напълно спряно при температура от -273 ° С (минус двеста седемдесет и три градуса по Целзий), която съответства на абсолютната нула на температурата (нула степени на скалата на келвин). Това е, както през зимата в минус температурата във въздуха, има ниска точност, която може да бъде отстранена и прехвърлена в къщата.

2. Работна течност в термични помпи - хладилен агент (Freon).

Какво е хладилен агент? Хладилен човек - Работното вещество в термопомпата, което води топлината от охладения обект по време на изпаряване и предава топлината на работната среда (например вода или въздух) по време на кондензацията.

Особеността на хладилните агенти е, че те са способни да падат и под отрицателни и при относително ниски температури. В допълнение, хладилните агенти могат да преминат от течно състояние В газообразен и обратно. Беше по време на прехода от течно състояние в газообразно (изпаряване) възниква топло абсорбция и по време на прехода от газообразно към течност (кондензация) се появява топлинна предаване (раздяла на топлина).

3. Работата на термичната помпа е възможна поради четирите си ключови компонента.

За да се разбере принципът на работа на термопомпата, неговото устройство може да бъде разделено на 4 основни елемента:

1. Компресоркоето притиска хладилния агент за увеличаване на налягането и температурата.
2. Разширителен клапан - термостатичен вентил, който драстично намалява налягането на хладилния агент.
3. Изпарител - топлообменник, при който хладилен агент с ниска температура абсорбира топлина от околната среда.
4. Кондензатор - топлообменник, в който горещият хладилен агент вече прехвърля топлината в работната среда на отоплителния кръг.

Това са тези четири компонента, които правят хладилни машини за производство на студени и топлинни помпи са топли. За да разберем как всеки компонент на термопомпа работи и за който е необходим, трябва да видим видеото за принципа на работа на термалната помпа.

Видео: принцип на работа на термопомпата почва-вода

Принцип на работа на термопомпата

Сега ще се опитаме да опишем подробно всеки етап от работата на термопомпата. Както бе споменато по-рано, термодинамичният цикъл се основава на работата на термопомпите. Това означава, че функционирането на термопомпата се състои от няколко етапа на цикъла, които се повтарят отново и отново в определена последователност.

Работният цикъл на термопомпата може да бъде разделен на четири етапа:

1. Абсорбция на топлина от околната среда (кипене на хладилен агент).

Изпарителят (топлообменник) идва хладилният агент, който е в течно състояние и има ниско налягане. Както вече знаем при ниски температури, хладилният агент може да заври и изпарява. Процесът на изпаряване е необходим, за да се абсорбира топлината.

Съгласно втория закон на термодинамиката, топлината се прехвърля от тялото с висока температура към тялото при по-ниска температура. На този етап на термопомпата на термопомпата с ниска температура, преминаваща през топлообменника, избира топлина от охлаждащата течност (солев разтвор), която преди това е роза от ямки, където е избрана ниска топлинна топлина на почвата (в. \\ T случаи с помпа на помпата на почвата).

Факт е, че температурата на почвата под земята по всяко време на годината е + 7-8 ° C. Когато се използват, са монтирани вертикални сонди, които циркулират солевия разтвор (охлаждаща течност). Задачата на охлаждащата течност е да се затопли до максималната компенсация на температурата по време на циркулацията върху дълбочините сонди.

Когато охлаждащата течност се появи топлина от почвата, тя влиза в топлообменника на термопомпата (изпарител), където "се среща" с хладилен агент, който има по-ниска температура. И според втория закон на термодинамиката, настъпва топлообмен: топлината от по-нагрята солева точка се предава на по-малко нагряващ хладилен агент.

Ето много важна точка: поглъщането на топлината е възможно по време на изпаряването на веществото Обратно, отвръщането на топлина се случва по време на кондензацията. По време на нагряването на хладилния агент от охлаждащата течност той променя състоянието на фазата: хладилният агент преминава от течно състояние в газообразно (процесът на кипене на хладилния агент е изпарен).

След преминаване през изпарителя хладилният агент е в газообразна фаза. Това вече не е течност, но газът, който е избрал топлината в охлаждащата течност (солев разтвор).

2. Компресор за компресиране на хладилен агент.

На следващия етап хладилният агент в газообразно състояние влиза в компресора. Тук компресорът компресира фреон, който поради рязко увеличаване на налягането се загрява до определена температура.

По същия начин компресорът на обичайния домакински хладилник работи. Единствената значима разлика между компресора на хладилника от компресора на термопомпата е значително по-ниска производителност.

Видео: Как работи хладилник с компресор

3. Предаване на топлина в отоплителната система (кондензация).

След компресиране в компресора на хладилния агент, който има висока температура, влиза в кондензатора. В този случай кондензаторът също е топлообменник, в който по време на кондензацията има възстановяване на топлината от хладилен агент към работната среда на отоплителната верига (например вода в системата на топли етажи или отоплителни радиатори).

В кондензатора хладилният агент от газовата фаза се връща към течността. Този процес е придружен от топлинно освобождаване, което се използва за отоплителната система в къщата и водоснабдяването (БГВ).

4. Намаляване на налягането на хладилния агент (разширяване).

Сега течният хладилен агент трябва да бъде подготвен за повторение на работния цикъл. За това хладилният агент преминава през тесен отвор на терморегулиращия вентил (разширителен клапан). След като "бутане" през тесен отвор на дросела, хладилният агент се разширява, в резултат на което нейната температура и налягане намалява.

Този процес е сравним с пръскане на аерозол от чиновник. След пръскане на балонехик за кратко време става по-студено. Това означава, че се е случило рязък спад в налягането на аерозола поради натискането навън, температурата, съответно, пада.

Сега хладилният агент отново е при такъв натиск, в който е способен да кипи и изпаряват, че трябва да абсорбираме топлината от охлаждащата течност.

TRV задача (терморегулираща клапа) - намаляване на налягането на Freon чрез разширяване на изхода на тесния отвор. Сега Фрерон е готов да крещи и да абсорбира топло.

Цикълът отново се повтаря, докато системата за отопление и БГВ получи необходимото количество топлина от термопомпата.