Isitish uchun issiqlik nasosining ishlash printsipi. Uyni isitish uchun issiqlik pompasi: ishlash printsipi, navlari va ishlatilishi. Nasoslarning ishlashining ba'zi xususiyatlari

19-asrning oxiriga kelib, issiqlikni ularni faollashtirish uchun sarflangan energiyadan kamida ikki baravar ko'p pompalay oladigan kuchli sovutish moslamalari paydo bo'ldi. Bu zarba bo'ldi, chunki rasmiy ravishda termal doimiy harakatlanuvchi mashina mumkin ekanligi aniqlandi! Biroq, yaqinroq o'rganib chiqqach, u hali ham doimiy harakatlanuvchi mashinadan uzoq ekanligi aniqlandi va issiqlik pompasi tomonidan ishlab chiqarilgan past darajadagi issiqlik va masalan, yoqilg'ini yoqish natijasida olingan yuqori darajadagi issiqlik ikkita katta farqdir . To'g'ri, ikkinchi printsipning tegishli formulasi biroz o'zgartirildi. Xo'sh, issiqlik nasoslari nima? Qisqacha aytganda, issiqlik pompasi bu isitish va konditsionerlik uchun zamonaviy va yuqori texnologiyali uskunadir. Issiqlik pompasi ko'chadan yoki erdan issiqlikni to'playdi va uni uyga yo'naltiradi.

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi oddiy: mexanik ish yoki energiyaning boshqa turlari tufayli u ilgari ma'lum hajmga teng ravishda taqsimlangan issiqlik hajmini ushbu hajmning bir qismida ta'minlaydi. Boshqa qismida, mos ravishda, issiqlik tanqisligi, ya'ni sovuq hosil bo'ladi.

Tarixiy jihatdan issiqlik nasoslari birinchi navbatda muzlatgich sifatida keng qo'llanilgan - aslida har qanday sovutgich sovutish kamerasidan tashqariga (xonaga yoki tashqariga) issiqlik chiqaradigan issiqlik nasosidir. Ushbu qurilmalarga hali ham alternativa yo'q va zamonaviy sovutish texnologiyasining har xil turlari bilan asosiy printsip bir xil bo'lib qolmoqda: qo'shimcha tashqi energiya hisobiga sovutish kamerasidan issiqlik chiqarilishi.

Tabiiyki, deyarli darhol ular kondensatorli issiqlik almashinuvchini sezilarli darajada isitishi (uy muzlatgichida, u odatda shkafning orqa qismidagi qora panel yoki panjara shaklida tayyorlanadi) isitish uchun ishlatilishi mumkinligini payqashdi. Bu allaqachon issiqlik pompasi asosida ishlaydigan isitgichning g'oyasi edi - aksincha, cheklanmagan tashqi hajmdan (ko'chadan) issiqlik yopiq hajmga (xonaga) tushirilganda. Biroq, bu sohada issiqlik pompasi juda ko'p raqobatchilarga ega - an'anaviy o'tin pechlari va kaminlaridan tortib zamonaviy isitish tizimlarining barcha turlariga qadar. Shu sababli, ko'p yillar davomida yoqilg'i nisbatan arzon bo'lgan bo'lsa-da, bu g'oya qiziqishdan boshqa narsa emas edi - aksariyat hollarda bu iqtisodiy jihatdan mutlaqo foydasiz edi va juda kamdan-kam hollarda bunday foydalanish oqlandi - odatda, issiqlik chiqarib olish uchun juda sovuq iqlimi bo'lmagan mamlakatlarda kuchli sovutish moslamalari. Va faqat energiya narxlarining tez ko'tarilishi, isitish uskunalari narxining murakkablashishi va ko'tarilishi va bu fonda issiqlik nasoslari ishlab chiqarish narxining nisbatan pasayishi bilan bunday g'oya o'z-o'zidan iqtisodiy jihatdan foydali bo'ladi, chunki bir marta pul to'lagan juda murakkab va qimmatbaho o'rnatish, shunda siz doimiy ravishda yonilg'i sarfini tejashingiz mumkin. Issiqlik nasoslari tobora ommalashib borayotgan kogeneratsiya g'oyalarining asosi - bir vaqtning o'zida issiqlik va sovuqni ishlab chiqarish - va trigeratsiya - bir vaqtning o'zida issiqlik, sovuq va elektr energiyasini ishlab chiqarish.

Issiqlik pompasi har qanday sovutish moslamasining mohiyati bo'lganligi sababli, "sovutish mashinasi" atamasi uning taxallusi deb aytish mumkin. To'g'ri, ishlatilgan ishlash printsiplarining ko'p qirraliligiga qaramay, sovutish mashinalarining konstruktsiyalari hali ham issiqlik emas, balki sovuq ishlab chiqarishga qaratilganligini yodda tutish kerak - masalan, hosil bo'lgan sovuq bir joyda to'plangan va natijada paydo bo'lgan issiqlik o'rnatishning bir nechta turli qismlarida tarqalishi mumkin, chunki oddiy muzlatgichda bu issiqlikni ishlatish emas, shunchaki undan qutulish vazifasi turadi.

Issiqlik nasoslari sinflari

Hozirgi vaqtda issiqlik nasoslarining ikkita klassi eng keng qo'llaniladi. Bir sinfga Peltier effektiga asoslangan termoelektrlar, ikkinchisiga esa o'z navbatida mexanik kompressor (piston yoki turbin) va yutilish (diffuziya) turlariga bo'linadigan bug'lanish kiradi. Bundan tashqari, issiqlik nasoslari asta-sekin o'sib borishi sababli Ranque effekti ishlaydigan girdobli naychalardan foydalanishga qiziqish.

Peltier issiqlik nasoslari

Peltier elementi

Peltier effekti shundaki, maxsus tayyorlangan yarimo'tkazgichli gofretning ikki tomoniga kichik shahar kuchlanishi qo'llanilganda, bu gofretning bir tomoni qiziydi, ikkinchisi soviydi. Shunday qilib, umuman olganda, termoelektrik issiqlik pompasi tayyor!

Effektning jismoniy mohiyati quyidagicha. Peltier elementining plitasi (aka "termoelektrik element", inglizcha Thermoelectric Cooler, TEC), o'tkazuvchanlik zonasida har xil darajadagi elektron energiyasiga ega bo'lgan ikkita yarim o'tkazgich qatlamidan iborat. Elektron tashqi kuchlanish ta'sirida boshqa yarimo'tkazgichning yuqori energiyali o'tkazuvchanlik zonasiga o'tsa, u energiya olishi kerak. Ushbu energiyani olganda, yarimo'tkazgichning aloqa nuqtasi sovutiladi (oqim teskari yo'nalishda oqayotganida, teskari ta'sir paydo bo'ladi - odatdagi ohmik isitishga qo'shimcha ravishda qatlamning aloqa nuqtasi qiziydi).

Peltier elementlarining afzalliklari

Peltier elementlarining afzalligi ularning dizayni eng soddaligi (ikkita simni lehimlangan plastinkadan ko'ra oddiyroq narsa nima bo'lishi mumkin?) Va harakatlanuvchi qismlarning to'liq yo'qligi, shuningdek suyuqlik yoki gazlarning ichki oqimlari. Buning natijasi - bu muttasil jim ishlash, ixchamlik, kosmosdagi yo'nalishga to'liq befarqlik (etarli issiqlik tarqalishi ta'minlangan taqdirda) va tebranish va zarba yuklariga juda yuqori qarshilik. Va ish kuchlanishi faqat bir necha voltni tashkil qiladi, shuning uchun ishlash uchun bir nechta batareyalar yoki avtomobil akkumulyatorlari etarli.

Peltier elementlarining kamchiliklari

Termoelektr elementlarining asosiy kamchiliklari ularning nisbatan past samaradorligidir - taxminan, ular nasosli issiqlik birligi uchun etkazib beriladigan tashqi energiyaning ikki baravar ko'p bo'lishini talab qiladi. Ya'ni, 1 J elektr energiyasini etkazib berish orqali biz sovutilgan hududdan atigi 0,5 J issiqlikni olib tashlashimiz mumkin. Hammasi bo'lib 1,5 J ning Peltier elementining "iliq" tomoniga ajratilishi aniq va ularni tashqi muhitga olib borish kerak bo'ladi. Bu siqilgan bug'lanishli issiqlik nasoslarining samaradorligidan bir necha baravar past.

Bunday past samaradorlik fonida boshqa kamchiliklar odatda juda muhim emas - va bu yuqori o'ziga xos xarajatlar bilan birlashtirilgan past mahsuldorlik.

Peltier elementlaridan foydalanish

Ularning xususiyatlariga muvofiq, Peltier elementlarini qo'llashning asosiy sohasi, odatda, juda kuchli bo'lmagan narsalarni juda ko'p sovitmaslik kerak bo'lgan holatlar bilan chegaralanadi, ayniqsa kuchli tebranish va tebranishlar sharoitida va og'irlik bo'yicha qat'iy cheklovlar mavjud. va o'lchamlari, masalan, turli xil birliklar va elektron uskunalarning qismlari, birinchi navbatda harbiy, aviatsiya va kosmik. Ehtimol, Peltier elementlari kundalik hayotda kam quvvatli (5..30 Vt) ko'chma avtomobil muzlatgichlarida keng qo'llaniladi.

Bug'lanishni siqish uchun issiqlik nasoslari

Bug'lanadigan siqish issiqlik nasosining ishlash tsikli diagrammasi

Ushbu sinfdagi issiqlik nasoslarining ishlash printsipi quyidagicha. Gazsimon (to'liq yoki qisman) sovutgich kompressor tomonidan suyuqlikka aylanishi mumkin bo'lgan bosimgacha siqiladi. Tabiiyki, bu qiziydi. Isitilgan siqilgan sovutgich sovutgich radiatoriga etkazib beriladi, u erda u atrof-muhit haroratiga qadar sovutiladi va ortiqcha issiqlik beradi. Bu isitish zonasi (oshxona sovutgichining orqa tomoni). Agar siqilgan issiq sovutgichning muhim qismi hali ham kondensator kirish qismida bug 'shaklida qolgan bo'lsa, u holda issiqlik almashinuvi paytida harorat pasayganda, u ham quyuqlashadi va suyuq holatga aylanadi. Nisbatan sovutilgan suyuq sovutgich kengaytiruvchi kameraga uzatiladi, bu erda gaz kelebeği yoki kengaytirgichdan o'tayotganda u bosimni yo'qotadi, kengayadi va bug'lanadi, hech bo'lmaganda qisman gazsimon shaklga o'tadi va shunga mos ravishda sovutiladi - atrof-muhit haroratidan sezilarli darajada pastroq va issiqlik nasosining sovutish zonasidagi haroratdan ham pastroq. Evaporatator panelining kanallaridan o'tib, suyuq va bug'li issiqlik tashuvchisi sovuq aralashmasi sovutish zonasidan issiqlikni olib tashlaydi. Ushbu issiqlik tufayli sovutgichning qolgan suyuq qismi bug'lanib davom etadi, bug'lanish moslamasining harorati doimiy ravishda past bo'ladi va issiqlikning samarali chiqarilishini ta'minlaydi. Shundan so'ng, bug 'shaklidagi sovutgich kompressor kirish qismiga etib boradi, u evakuatsiya qiladi va uni yana siqadi. Keyin hamma narsa boshidan takrorlanadi.

Shunday qilib, kompressor-kondensator-gaz kelebeğinin "issiq" qismida, sovutish moddasi yuqori bosim ostida va asosan suyuqlik holatida, gaz kelebeği-evaporatör-kompresörün "sovuq" qismida esa bosim past va sovutgich asosan bug 'holatida bo'ladi. Siqish ham, vakuum ham bir xil kompressor tomonidan ishlab chiqariladi. Kompressordan qarama-qarshi tomonda yuqori va past bosim zonalari sovutgich oqimini cheklaydigan gaz bilan ajralib turadi.

Yuqori quvvatli sanoat muzlatgichlarida zaharli, ammo samarali ammiak sovutgich, yuqori mahsuldor turbochargichlar va ba'zan kengaytirgich sifatida ishlatiladi. Uy muzlatgichlari va konditsionerlarida sovutgich odatda xavfsizroq freonlardan iborat bo'lib, turbina agregatlari o'rniga pistonli kompressorlar va "kapillyar naychalar" (gazlar) ishlatiladi.

Umuman olganda, sovutgichning agregatsiya holatini o'zgartirish shart emas - bu printsip doimiy gazli sovutgich uchun ham ishlaydi - ammo agregatsiya holatining o'zgarishi yuqori issiqligi ishning samaradorligini sezilarli darajada oshiradi tsikl Ammo agar sovutgich har doim suyuqlik shaklida qolsa, uning ta'siri muhim bo'lmaydi - axir suyuqlik amalda siqilmaydi va shuning uchun bosimni ko'tarish ham, yumshatish ham uning haroratini o'zgartirmaydi.

Choklar va kengaytirgichlar

Ushbu sahifada tez-tez ishlatiladigan "bo'g'ish" va "kengaytiruvchi" atamalari odatda sovutish texnologiyasidan yiroq odamlar uchun juda oz ma'noga ega. Shuning uchun, ushbu qurilmalar va ularning orasidagi asosiy farq haqida bir nechta so'zlarni aytish kerak.

Texnologiyada gaz kelebeği - bu majburiy cheklanganligi sababli oqimni normalizatsiya qilish uchun mo'ljallangan qurilma. Elektrotexnika sohasida ushbu nom oqim ko'tarilish tezligini cheklash uchun mo'ljallangan va odatda elektr zanjirlarini impuls shovqinidan himoya qilish uchun ishlatiladigan sariqlarga berilgan. Gidrotexnikada datchiklar odatda oqim cheklovlari deb ataladi, ular kerakli oqim yoki kerakli oqim qarshiligini ta'minlaydigan aniq hisoblangan (kalibrlangan) bo'shliq bilan maxsus yaratilgan kanal cheklovlari. Bunday choklarning klassik namunasi yonilg'i aralashmasini tayyorlashda taxminiy benzin oqimini ta'minlash uchun karbürator dvigatellarida keng qo'llaniladigan reaktivlardir. Xuddi shu karbüratörlerdeki gaz kelebeği valfi, havo oqimini normalleştirdi - bu aralashmaning ikkinchi muhim tarkibiy qismi.

Sovutish texnologiyasida gaz kelebeği sovutish moddasining kengayish kamerasiga tushishini cheklash va u erda samarali bug'lanish va adiabatik kengayish uchun sharoitlarni saqlash uchun ishlatiladi. Juda ko'p oqim odatda kengayish kamerasini sovutgich bilan to'ldirishga olib kelishi mumkin (kompressor uni pompalashga vaqt topolmaydi) yoki hech bo'lmaganda u erda kerakli vakuumni yo'qotishiga olib keladi. Ammo bu suyuq sovutgichning bug'lanishi va uning bug'larining adiabatik kengayishi bo'lib, sovutgichning ishlashi uchun zarur bo'lgan sovutish suvi harorati atrof-muhit haroratidan pastroq bo'ladi.

Gaz kelebeği (chapda), piston kengaytirgichi (markazda) va turbo kengaytirgich (chapda) ishlash tamoyillari.

Kengaytirgichda kengaytirish kamerasi biroz modernizatsiya qilingan. Unda bug'lanadigan va kengayadigan sovutgich qo'shimcha mexanik ishlarni bajaradi, u erda joylashgan pistonni harakatga keltiradi yoki turbinani aylantiradi. Bunday holda, sovutgich oqimining cheklanishi piston yoki turbin g'ildiragining qarshiligi tufayli amalga oshirilishi mumkin, garchi aslida bu odatda barcha tizim parametrlarini juda ehtiyotkorlik bilan tanlash va muvofiqlashtirishni talab qiladi. Shuning uchun, kengaytirgichlardan foydalanganda ham, asosiy oqim tezligini tartibga solish gaz kelebeği (suyuqlik sovutish suvi etkazib berish kanalining kalibrlangan torayishi) tomonidan amalga oshirilishi mumkin.

Turboekspander faqat ishchi suyuqlikning katta oqimlarida samarali bo'ladi; past oqimlarda uning samaradorligi odatdagi tortishishlarga yaqinlashadi. Pistonli ekspander ishchi suyuqlikning ancha past oqim tezligi bilan samarali ishlashi mumkin, ammo uning dizayni turbinaga qaraganda ancha murakkab bo'lgan tartibdir: pistondan tashqari barcha kerakli qo'llanmalar, muhrlar va qaytish tizimi, kirish joyi bilan va tegishli nazoratga ega chiqish valflari talab qilinadi.

Sovutgichning issiqlik energiyasining bir qismi mexanik ishlarga aylantirilganligi va bu shaklda issiqlik aylanishidan chiqarilganligi sababli ekspanderning bo'g'ilishdan ustunligi sovutish samaraliroq bo'ladi. Bundan tashqari, ushbu ishdan, masalan, nasoslar va kompressorlarni haydash uchun "Zysin muzlatgichida" bo'lgani kabi foydali foydalanish mumkin. Ammo oddiy bo'g'ma mutlaqo ibtidoiy dizaynga ega va bitta harakatlanuvchi qismni o'z ichiga olmaydi, shuning uchun ishonchliligi, chidamliligi, shuningdek soddaligi va ishlab chiqarish qiymati jihatidan kengaytiruvchini juda orqada qoldiradi. Aynan shu sabablarga ko'ra kengaytirgichlarni kuchli kriyogen uskunalarga qo'llash doirasini cheklaydi va maishiy muzlatgichlarda unchalik samarasiz, ammo deyarli abadiy gazlar ishlatiladi, ular "kapillyar naychalar" deb nomlanadi va bu oddiy mis quvurlari etarlicha uzun hisoblangan sovutgich oqimi uchun kerakli gidravlik qarshilikni ta'minlaydigan kichik diametrli bo'shliq bilan (odatda 0,6 dan 2 mm gacha) uzunlik.

Siqilgan issiqlik nasoslarining afzalliklari

Ushbu turdagi issiqlik nasosining asosiy afzalligi ularning yuqori samaradorligi, zamonaviy issiqlik nasoslari orasida eng yuqori ko'rsatkichdir. Tashqi tomondan etkazib beriladigan energiyaning tortib olingan energiyaga nisbati 1: 3 ga etishi mumkin - ya'ni har bir energiya uchun har bir joule uchun sovutish zonasidan 3 J issiqlik chiqariladi - Pelte uchun 0,5 J bilan taqqoslang elementlar! Bu holda kompressor alohida turishi mumkin va u hosil bo'lgan issiqlik (1 J) sovutish zonasidan chiqarilgan 3 J issiqlik chiqariladigan joyda tashqi muhitga chiqarilishi shart emas.

Aytgancha, termodinamik hodisalarning umume'tirof etilgan, ammo juda qiziquvchan va ishonarli nazariyasi mavjud. Shunday qilib, uning xulosalaridan biri shundaki, gazni siqish ishlari, asosan, uning umumiy energiyasining atigi 30 foizini tashkil qilishi mumkin. Va bu shuni anglatadiki, etkazib beriladigan va pompalanadigan energiyaning nisbati 1: 3 nazariy chegaraga to'g'ri keladi va termodinamik issiqlik uzatish usullari bilan printsipial ravishda yaxshilanishi mumkin emas. Biroq, ba'zi ishlab chiqaruvchilar allaqachon 1: 5 va hatto 1: 6 nisbatiga erishishni da'vo qilmoqdalar va bu to'g'ri - axir, haqiqiy sovutish davrlarida nafaqat gazli sovutgichning siqilishi, balki uning o'zgarishi ham qo'llaniladi yig'ilish holati va bu shunday oxirgi sud asosiy ...

Siqilgan issiqlik nasoslarining kamchiliklari

Ushbu issiqlik nasoslarining kamchiliklari, birinchi navbatda, shovqin tug'diradigan va eskirishi mumkin bo'lgan kompressorning mavjudligini o'z ichiga oladi, ikkinchidan, maxsus sovutgichdan foydalanish va uning ishlash jarayonida mutlaqo zichligini saqlab qolish zarurligini o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, 20 yil va undan ortiq vaqt davomida hech qanday ta'mirsiz doimiy ishlaydigan maishiy kompressor muzlatgichlari odatiy hol emas. Yana bir xususiyat - kosmosdagi mavqega nisbatan yuqori sezuvchanlik. Sovutgich ham, konditsioner ham uning yon tomonida yoki teskari tomonda ishlashi dargumon. Ammo bu ishning umumiy printsipiga emas, balki o'ziga xos dizaynlarning o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq.

Odatda, siqishni issiqlik nasoslari va sovutish moslamalari kompressor kirish joyidagi barcha sovutgich bug'lari bilan ishlab chiqilgan. Shuning uchun kompressor kirish qismiga kiradigan bug'lanmagan suyuq sovutgichning katta miqdori undagi suv bolg'asini va natijada jihozga jiddiy zarar etkazishi mumkin. Bunday holatning sababi ikkala jihozning aşınması va juda past bo'lgan kondensator harorati bo'lishi mumkin - evaporatatorga kiradigan sovutgich juda sovuq va juda sust bug'lanadi. Oddiy muzlatgich uchun bu holat juda sovuq xonada (masalan, taxminan 0 ° C va undan past haroratda) yoqishga harakat qilsangiz yoki u sovuqdan oddiy xonaga olib kelingan bo'lsa paydo bo'lishi mumkin. Isitish kompressiyali issiqlik pompasi uchun, agar u tashqarida sovuq bo'lishiga qaramay, u bilan muzlatilgan xonani isitishga harakat qilsangiz, bu sodir bo'lishi mumkin. Juda xavfli texnik echimlar bu xavfni bartaraf etmaydi, lekin ular dizayn narxini oshiradi va ommaviy maishiy texnika muntazam ishlashi paytida ularga kerak bo'lmaydi - bunday holatlar yuzaga kelmaydi.

Siqilgan issiqlik nasoslaridan foydalanish

Yuqori samaradorligi tufayli ushbu turdagi issiqlik nasoslari deyarli hamma joyda tarqalib, boshqalarni turli xil ekzotik dasturlarda ishlatishga majbur qildi. Va hatto dizaynning nisbatan murakkabligi va uning zararga sezgirligi ularning keng qo'llanilishini cheklay olmaydi - deyarli har bir oshxonada kompressorli sovutgich yoki muzlatgich, hatto bir nechtasi bor!

Bug'lanish yutuvchi (diffuzion) issiqlik nasoslari

Bug'lanishning ish aylanishi yutilish issiqlik nasoslari yuqorida muhokama qilingan bug'lanishni siqish moslamalarining ish aylanishiga juda o'xshash. Asosiy farq shundaki, agar avvalgi holatda sovutgichning bug'lanishi uchun zarur bo'lgan vakuum kompressor tomonidan bug'larning mexanik emdirilishi natijasida hosil bo'lgan bo'lsa, u holda assimilyatsiya bo'linmalarida bug'langan sovutgich bug'lanish moslamasidan absorber qitish tomon oqadi, u erda boshqa modda - changni yutish vositasi tomonidan so'riladi (so'riladi). Shunday qilib, bug 'evaporatator hajmidan tozalanadi va u erda vakuum tiklanadi, bu sovutgichning yangi qismlarini bug'lanishini ta'minlaydi. Sovutgich va changni yutish moslamasining shunday "yaqinligi" zarur shartki, ularni yutish paytida ularni bog'lash kuchlari evaparator hajmida sezilarli vakuum hosil qilishi mumkin. Tarixiy jihatdan, birinchi va hali ham keng qo'llaniladigan juft moddalar ammiak NH3 (sovutuvchi) va suv (changni yutish). Sindirilganda ammiak bug'lari suvda eriydi, uning qalinligiga kirib boradi (tarqaladi). Ushbu jarayon keldi muqobil ismlar bunday issiqlik nasoslari - diffuziya yoki yutilish-diffuziya.
Sovutgichni (ammiak) va changni yutish vositasini (suvni) yana ajratish uchun sarflangan va ammiakka boy ammiak-suv aralashmasi desorberda tashqi issiqlik manbai bilan qaynaguncha isitiladi, so'ngra bir oz soviydi. Suv avval kondensatsiyalanadi, ammo kondensatlangandan so'ng darhol yuqori haroratda u ammiakni juda oz ushlab tura oladi, shuning uchun ammiakning katta qismi bug 'shaklida qoladi. Bu erda bosimli suyuqlik fraktsiyasi (suv) va gazsimon fraktsiya (ammiak) ajratiladi va atrof-muhit haroratiga qadar alohida sovutiladi. Tarkibida ammiak miqdori kam bo'lgan sovutilgan suv absorberga yuboriladi va ammiak kondensatorda sovutilganda suyuq bo'lib, evaparatorga kiradi. U erda bosim pasayadi va ammiak bug'lanadi, yana evaporatorni sovutadi va tashqaridan issiqlik oladi. Keyin yana ammiak bug'lari suv bilan birlashtirilib, evaparatordan ortiqcha ammiak bug'larini olib tashlaydi va u erda past bosimni saqlaydi. Ammiak bilan boyitilgan eritma ajratish uchun yana striptizatorga yuboriladi. Aslida, ammiakni tozalash uchun eritmani qaynatish kerak emas, uni qaynoq nuqtaga yaqin qizdirish kifoya, va "ortiqcha" ammiak suvdan bug'lanadi. Ammo qaynoq eng tez va samarali ajratishga imkon beradi. Bunday ajratishning sifati evaparatorda vakuumni belgilaydigan asosiy shartdir, shuning uchun assimilyatsiya birligining samaradorligi va ko'plab dizayn nayranglari bunga qaratilgan. Natijada, operatsion tsiklning tashkil etilishi va bosqichlari soni bo'yicha, assimilyatsiya-diffuzion issiqlik nasoslari, ehtimol, ushbu uskunalarning barcha keng tarqalgan turlaridan eng murakkabidir.

Ishlash printsipining "ta'kidlashi" shundan iboratki, sovuqni hosil qilish uchun ishlaydigan suyuqlik bu erda isitiladi (qaynaguniga qadar). Bunday holda, isitish manbai turi muhim emas - hatto ochiq olov (burner olovi) ham bo'lishi mumkin, shuning uchun elektr energiyasidan foydalanish shart emas. Ishchi suyuqlikning harakatini belgilaydigan zarur bosim farqini yaratish uchun ba'zida mexanik nasoslardan foydalanish mumkin (odatda ishchi suyuqlikning katta hajmiga ega bo'lgan kuchli qurilmalarda), ba'zan esa, ayniqsa, uy muzlatgichlarida, harakatlanuvchi qismlarsiz elementlar (termosifonlar) ).

Morozko-ZM muzlatgichining absorbsion-diffuzion sovutish moslamasi (ADKhA). 1 - issiqlik almashinuvchisi; 2 - eritma to'plami; 3 - vodorod akkumulyatori; 4 - absorber; 5 - regenerativ gaz issiqlik almashinuvchisi; 6 - qayta oqim kondensatori ("yog'sizlantiruvchi"); 7 - kondansatör; 8 - evaporatator; 9 - generator; 10 - termosifon; 11 - regenerator; 12 - zaif eritmaning naychalari; 13 - bug 'chiqarish quvuri; 14 - elektr isitgich; 15 - issiqlik izolatsiyasi.

Ammiak-suv aralashmasiga asoslangan birinchi assimilyatsiya sovutish mashinalari (ABHM) 19-asrning ikkinchi yarmida paydo bo'ldi. Kundalik hayotda, ammiakning toksikligi sababli ular o'sha paytda keng tarqalmagan, ammo ular sanoatda juda keng qo'llanilib, -45 ° C gacha sovishini ta'minlagan. Bir bosqichli ABHM-da, nazariy jihatdan, maksimal sovutish quvvati isitish uchun sarflangan issiqlik miqdoriga teng (aslida, bu juda kam). Aynan shu haqiqat, ushbu sahifaning boshida aytib o'tilgan termodinamikaning ikkinchi qonunini shakllantirishda himoyachilarning ishonchini kuchaytirdi. Biroq, assimilyatsiya qiluvchi issiqlik nasoslari endi ushbu cheklovni engib o'tishdi. 50-yillarda samaraliroq ikki bosqichli (ikkita kondensator yoki ikkita absorber) lityum bromidi ABKHM paydo bo'ldi (sovutuvchi suv, yutuvchi lityum bromid LiBr). Uch bosqichli ABHM variantlari 1985-1993 yillarda patentlangan. Ularning prototip namunalari samaradorligi jihatidan ikki bosqichli namunalardan 30-50% ustun va siqish moslamalarining massa modellariga yaqin.

Absorbsion issiqlik nasoslarining afzalliklari

Absorbsion issiqlik nasoslarining asosiy ustunligi shundaki, ular o'z ishlarida nafaqat qimmat elektr energiyasidan, balki etarli harorat va quvvatga ega bo'lgan har qanday issiqlik manbaidan foydalanishlari mumkin - qizib ketgan yoki chiqadigan bug ', gaz, benzin va boshqa har qanday yondirgichlar - chiqindi gazlargacha bepul quyosh energiyasi.

Ushbu qurilmalarning ikkinchi afzalligi, ayniqsa uy sharoitida qo'llaniladigan, tarkibida harakatlanuvchi qismlarni o'z ichiga olmaydigan va shu sababli deyarli jim bo'lgan tuzilmalarni yaratish qobiliyatidir (bu turdagi sovet modellarida siz ba'zida jimgina gurgling yoki ozgina shivirlashni eshitishingiz mumkin, ammo, albatta, bu ishlaydigan kompressorning shovqini bilan taqqoslaganda).

Va nihoyat, maishiy modellarda u erda ishlatiladigan hajmdagi ishchi suyuqlik (odatda vodorod yoki geliy qo'shilgan ammiak-suv aralashmasi) boshqalar uchun katta xavf tug'dirmaydi, hatto ishchi qismining favqulodda bosimini pasayishi holatida ham. (bu juda yoqimsiz hid bilan birga keladi, shuning uchun siz kuchli qochqinning imkonsizligini sezmaysiz va favqulodda yordam bo'ladigan xonani "avtomatik ravishda" qoldirib, ventilyatsiya qilishingiz kerak bo'ladi; ammiakning o'ta past konsentratsiyasi tabiiy va mutlaqo zararsizdir) . Sanoat inshootlarida ammiak miqdori katta va oqish paytida ammiak kontsentratsiyasi o'limga olib kelishi mumkin, ammo har holda ammiak ekologik jihatdan toza hisoblanadi - bu freonlardan farqli o'laroq, ozon qatlamini yo'q qilmaydi va yo'q issiqxona ta'sirini keltirib chiqaradi.

Absorbsion issiqlik nasoslarining kamchiliklari

Ushbu turdagi issiqlik nasosining asosiy kamchiliklari - siqilishga nisbatan past samaradorlik.

Ikkinchi nuqson - bu jihozning dizayni murakkabligi va ishchi suyuqlikdan yuqori darajada korroziya yuki, bu qimmat va ishlov berishda qiyin bo'lgan korroziyaga chidamli materiallardan foydalanishni talab qiladi yoki jihozning ishlash muddatini 5- ga qisqartiradi. 7 yil. Natijada, "apparat" narxi bir xil quvvatga ega bo'lgan siqish zavodlariga qaraganda ancha yuqori (birinchi navbatda, bu kuchli sanoat birliklariga tegishli).

Uchinchidan, ko'plab dizaynlar o'rnatish vaqtida joylashtirish uchun juda muhimdir - xususan, maishiy muzlatgichlarning ayrim modellari o'rnatishni qat'iy gorizontal ravishda talab qilishgan va hatto bir necha daraja burilish bilan ishlashdan bosh tortgan. Nasoslar yordamida ishchi suyuqlikning majburiy siljishini qo'llash bu muammoning og'irligini sezilarli darajada engillashtiradi, ammo jim termosifon bilan ko'tarish va tortishish kuchi bilan drenajlash qurilmani juda ehtiyotkorlik bilan tekislashni talab qiladi.

Siqish mashinalaridan farqli o'laroq, assimilyatsiya mashinalari juda past haroratdan qo'rqmaydi - ularning samaradorligi shunchaki pasayadi. Ammo men ushbu xatboshini kamchiliklar bo'limiga qo'yganim bejiz emas, chunki bu ular qattiq sovuqda ishlashlari mumkin degani emas - sovuqda ammiakning suvli eritmasi muzlashadi, siqish mashinalarida ishlatiladigan freonlardan farqli o'laroq, muzlash nuqtasi odatda -100 ° C dan past bo'ladi. To'g'ri, agar muz hech narsani buzmasa, unda eritishdan keyin yutish moslamasi ishlashni davom ettiradi, garchi u shu vaqtgacha tarmoqdan uzilmagan bo'lsa ham, chunki unda mexanik nasoslar va kompressorlar yo'q va isitish quvvati maishiy modellarda isitgich juda qizg'in bo'lmagan joyda qaynatish uchun etarlicha kichikdir. Biroq, bularning barchasi allaqachon ma'lum bir dizayn xususiyatlariga bog'liq ...

Absorbsion issiqlik nasoslaridan foydalanish

Siqish moslamalari bilan taqqoslaganda bir oz pastroq samaradorlik va nisbatan yuqori narxga qaramay, elektr energiyasi bo'lmagan joyda yoki chiqindi issiqligining katta miqdori (chiqindi bug ', issiq chiqindi gaz yoki tutun gazlari va boshqalar) bo'lgan joyda assimilyatsiya qiluvchi issiqlik dvigatellaridan foydalanish mutlaqo oqlanadi. quyoshgacha isitishga qadar). Xususan, sayohatchilar, avtoulovchilar va yaxtachilar uchun mo'ljallangan gaz brülörleri bilan ishlaydigan sovutgichlarning maxsus modellari ishlab chiqarilmoqda.

Ayni paytda Evropada gazli qozonxonalar ba'zan ularning o'rnini gaz yoqilg'isidan yoki dizel yoqilg'isidan isitiladigan yutuvchi issiqlik nasoslari egallaydi - ular nafaqat yoqilg'ining yonish issiqligidan foydalanishga, balki ko'chadan yoki er qa'ridan qo'shimcha issiqlikni "nasos" qilishga ham imkon beradi!

Tajribadan ko'rinib turibdiki, kundalik hayotda elektr isitadigan variantlar, ayniqsa, kam quvvat oralig'ida - 20 dan 100 Vt gacha bo'lgan darajada raqobatbardoshdir. Kichik kuchlar termoelektrik elementlarning domeni bo'lib, yuqori kuchlar hali ham siqishni tizimlarining shartsiz afzalliklari hisoblanadi. Xususan, Sovet va postsovet brendlari orasida ushbu turdagi muzlatgichlar mashhur "Morozko", "Sever", "Kristall", "Kiev" bo'lgan, ammo sovutish kamerasining odatdagi hajmi 30 dan 140 litrgacha bo'lgan. 260 litr uchun modellar ("Kristal-12"). Aytgancha, energiya sarfini baholashda kompressorli muzlatgichlar deyarli har doim qisqa muddatli rejimda ishlashini hisobga olish kerak, assimilyatsiya sovutgichlari esa ancha uzoq muddat yoqiladi yoki umuman doimiy ishlaydi. Shuning uchun, agar isitgichning nominal quvvati kompressor kuchidan ancha past bo'lsa ham, o'rtacha kunlik energiya sarfining nisbati mutlaqo boshqacha bo'lishi mumkin.

Vorteks issiqlik nasoslari

Vorteks issiqlik nasoslari iliq va sovuq havoni ajratish uchun Ranque effektidan foydalaning. Effektning mohiyati shundan iboratki, quvurga teginik ravishda etkazib beriladigan gaz yuqori tezlikda aylanadi va bu trubaning ichida ajralib chiqadi: sovutilgan gazni trubaning markazidan, isitiladigan gazni esa atrofdan olish mumkin. Xuddi shu ta'sir, juda oz darajada bo'lsa-da, suyuqliklarga ham tegishli.

Vorteksli issiqlik nasoslarining afzalliklari

Ushbu turdagi issiqlik nasosining asosiy afzalligi uning dizayni soddaligi va yuqori ishlashidir. Vorteks naychasida harakatlanadigan qismlar mavjud emas va bu uning yuqori ishonchliligi va uzoq umrini ta'minlaydi. Tebranish va kosmosdagi holat uning ishlashiga deyarli ta'sir qilmaydi.

Kuchli havo oqimi muzlashdan saqlaydi va girdob naychalarining samaradorligi kirish oqimining haroratiga zaif bog'liqdir. Gipotermiya, ishchi suyuqlikning haddan tashqari qizishi yoki muzlashi bilan bog'liq bo'lgan asosiy harorat cheklovlari yo'qligi ham juda muhimdir.

Ba'zi hollarda, bir bosqichda yuqori haroratli bo'linishni rekord darajaga etkazish imkoniyati rol o'ynaydi: adabiyotda sovutish ko'rsatkichlari 200 ° va undan ko'proq berilgan. Odatda bir bosqich havoni 50..80 ° S ga sovitadi.

Vorteksli issiqlik nasoslarining kamchiliklari

Afsuski, ushbu qurilmalarning samaradorligi hozirda bug'lanishni siqish moslamalarining samaradorligidan sezilarli darajada pastroq. Bundan tashqari, ular samarali ishlashi uchun ishchi suyuqlikning yuqori ovqatlanish tezligini talab qiladi. Maksimal samaradorlik tovush tezligining 40..50% ga teng bo'lgan kirish oqim tezligida kuzatiladi - bunday oqimning o'zi juda ko'p shovqinlarni keltirib chiqaradi va bundan tashqari, u samarali va kuchli kompressorni talab qiladi - qurilma ham yo'q tinch va juda injiq degan ma'noni anglatadi.

Amaliy muhandislik uchun mos bo'lgan ushbu hodisaning umumiy qabul qilingan nazariyasining yo'qligi, bunday birliklarning dizaynini ko'p jihatdan empirik mashg'ulotga aylantiradi, bu erda natija omadga juda bog'liq: "taxmin qildi - taxmin qilmadi". Ko'proq yoki kamroq ishonchli natijalar faqat allaqachon yaratilgan muvaffaqiyatli namunalarni ko'paytirish bilan ta'minlanadi va ba'zi parametrlarni sezilarli darajada o'zgartirishga urinishlar natijalari har doim ham taxmin qilinmaydi va ba'zida paradoksal ko'rinadi.

Vorteksli issiqlik nasoslaridan foydalanish

Biroq, hozirgi vaqtda bunday qurilmalardan foydalanish kengaymoqda. Ular, avvalambor, bosim ostida bo'lgan gaz mavjud bo'lgan joylarda, shuningdek, turli xil yong'in va portlash xavfli bo'lgan sohalarda oqlanadi - axir, bosim ostida havo oqimini xavfli hududga etkazib berish ko'pincha xavfsizroq va arzonroq u erda himoya qilingan elektr simlarini tortib olish va maxsus dizayndagi elektr motorlarini o'rnatish ...

Issiqlik nasoslarining samaradorlik chegaralari

Nima uchun issiqlik nasoslari hali ham isitish uchun keng qo'llanilmayapti (ehtimol bunday qurilmalarning yagona nisbatan keng tarqalgan klassi inverterli konditsionerlardir)? Buning bir nechta sabablari bor va ushbu texnikadan foydalangan holda isitish an'analarining yo'qligi bilan bog'liq sub'ektiv sabablardan tashqari, ob'ektiv ham mavjud, ularning asosiylari issiqlik batareyasining muzlashi va nisbatan tor harorat oralig'i samarali ishlash.

Vorteks (birinchi navbatda gaz) inshootlarida, odatda, hipotermiya va muzlash muammolari bo'lmaydi. Ular ishlaydigan suyuqlikning agregatsiya holatidagi o'zgarishlardan foydalanmaydilar va kuchli havo oqimi "Frost yo'q" tizimining funktsiyalarini bajaradi. Biroq, ularning samaradorligi bug'lanadigan issiqlik nasoslariga qaraganda ancha past.

Gipotermiya

Bug'lanadigan issiqlik nasoslarida ishchi suyuqlikning agregatsiya holatini o'zgartirish orqali yuqori samaradorlik ta'minlanadi - suyuqlikdan gazga o'tish va aksincha. Shunga ko'ra, bu jarayon nisbatan tor harorat oralig'ida mumkin. Juda yuqori haroratlarda ishchi suyuqlik doimo gazsimon bo'lib qoladi va juda past haroratlarda u katta qiyinchilik bilan bug'lanadi yoki hatto muzlaydi. Natijada, harorat optimal diapazondan oshib ketganda, energiya tejaydigan fazali o'tish qiyinlashadi yoki ish aylanishidan butunlay chiqarib tashlanadi va siqish moslamasining samaradorligi sezilarli darajada pasayadi va agar sovutgich doimiy ravishda suyuq bo'lib qolsa, u holda umuman ishlamaydi.

Muzlash

Havodan issiqlik chiqarish

Agar barcha issiqlik nasos agregatlarining harorati talab qilinadigan chegaralarda qolsa ham, ish paytida issiqlik chiqarish moslamasi - evaporatator har doim atrof-muhit havosidan kondensatsiyalanadigan namlik tomchilari bilan qoplanadi. Ammo suyuq suv o'zidan oqib chiqadi, ayniqsa issiqlik uzatilishiga xalaqit bermaydi. Bug'lanish moslamasining harorati juda past bo'lganda, kondensat tomchilari muzlaydi va yangi quyultirilgan namlik darhol sovuqqa aylanadi, bu esa evaporatatorda qoladi va asta-sekin qalin qor "palto" hosil qiladi - aynan shu narsa muzlatgichda sodir bo'ladi an'anaviy muzlatgich. Natijada, issiqlik almashinuvi samaradorligi sezilarli darajada pasayadi, keyin siz ishni to'xtatishingiz va bug'lanish moslamasini eritishingiz kerak. Odatda, muzlatgich evaporatatorida harorat 25..50 ° C ga pasayadi va konditsionerlarda ularning o'ziga xosligi tufayli harorat farqi kam - 10..15 ° S. Buni bilib, nima uchun ko'pchilik konditsionerlar aniq bo'ladi +13 .. + 17 ° S pastroq haroratga moslashtirilmaydi - bu chegara ularning dizaynerlari tomonidan bug'lanish moslamasining muzlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun o'rnatildi, chunki uni muzdan tushirish rejimi odatda ta'minlanmaydi. Bu, shuningdek, invertor rejimidagi deyarli barcha konditsionerlarning juda yuqori bo'lmagan salbiy haroratlarda ham ishlamasligining sabablaridan biridir. so'nggi paytlarda –25 ° C gacha bo'lgan haroratda ishlashga mo'ljallangan modellar paydo bo'la boshladi. Ko'pgina hollarda, -5 ..– 10 ° S haroratda ham, muzdan tushirish uchun energiya sarfi ko'chadan haydaladigan issiqlik miqdori bilan taqqoslanadi va ko'chadan issiqlik haydash samarasiz bo'lib chiqadi, ayniqsa tashqi havo namligi 100% ga yaqin - keyin tashqi issiqlik kollektori ayniqsa tez muz bilan qoplanadi.

Issiqlikni tuproqdan va suvdan olish

Shu munosabat bilan, yer qa'ridan chiqqan issiqlik tobora ko'proq issiqlik nasoslari uchun "sovuq issiqlik" ning muzlatmaydigan manbai sifatida qaralmoqda. Bunday holda, biz er qobig'ining ko'p kilometr chuqurlikda joylashgan qizigan qatlamlarini va hatto geotermik suv manbalarini nazarda tutmaymiz (garchi omadingiz bo'lsa va ular yaqin bo'lsa, bunday beparvolikni e'tiborsiz qoldirish nodonlik bo'lar edi) taqdirning sovg'asi). Bu 5 dan 50 metrgacha chuqurlikda joylashgan tuproq qatlamlarining "normal" issiqligini anglatadi. Ma'lumki, o'rta chiziqda bunday chuqurlikdagi tuproq harorat + 5 ° C atrofida bo'lib, yil davomida juda oz o'zgarib turadi. Ko'proq janubiy mintaqalarda bu harorat + 10 ° C va undan yuqori darajaga yetishi mumkin. Shunday qilib, qulay + 25 ° S va issiqlik qabul qiluvchisi atrofidagi er o'rtasidagi harorat farqi juda barqaror va derazadan tashqaridagi sovuqdan qat'iy nazar 20 ° S dan oshmaydi (shuni ta'kidlash kerakki, odatda issiqlik nasosining chiqish joyidagi harorat +50 .. + 60 ° S, va haroratning 50 ° C farqi issiqlik nasoslariga, shu jumladan xona harorati + 30 ° dan yuqori bo'lganida muzlatgichda tinchgina -18 ° C ta'minlaydigan zamonaviy uy muzlatgichlariga qodir. C)

Ammo, agar siz bitta ixcham, ammo kuchli issiqlik almashtirgichni ko'mib qo'ysangiz, kerakli effektga erisha olmaysiz. Aslida, bu holda sovutgich muzlatgichning bug'lantiruvchisi vazifasini bajaradi va agar u joylashgan joyda kuchli issiqlik oqimi (geotermik manba yoki er osti daryosi) bo'lmasa, u atrofdagi tuproqni tezda muzlatib qo'yadi. barcha issiqlik nasoslarini tugatadi. Yechim bir nuqtadan emas, balki katta er osti hajmidan teng ravishda olinadigan issiqlik bo'lishi mumkin, ammo minglab kubometr tuproqni katta chuqurlikda qoplaydigan issiqlik batareyasini qurish qiymati, ehtimol, bu echimni mutlaqo foydasiz qiladi. iqtisodiy jihatdan. Arzonroq variant - bu Moskva yaqinidagi eksperimental "faol uyda" bo'lgani kabi bir-biridan bir necha metr oralig'ida bir nechta quduqlarni burg'ilashdir, ammo bu ham arzon emas - uyda suv qudug'i qurganlarning barchasi mustaqil ravishda taxmin qilishlari mumkin. kamida o'nlab 30 metrli quduqlardan geotermik maydonlarni yaratish xarajatlari. Bundan tashqari, doimiy ravishda issiqlik chiqarib olish, ixcham issiqlik almashinuvchisiga qaraganda kuchsizroq bo'lishiga qaramay, issiqlik batareyalari atrofidagi er osti haroratini avvalgisiga nisbatan pasaytiradi. Bu issiqlik nasosining uzoq muddatli ishlashi davomida uning samaradorligini pasayishiga olib keladi va haroratni yangi darajada barqarorlashtirish davri bir necha yil davom etishi mumkin, bu davrda issiqlik chiqarish sharoitlari yomonlashadi. Biroq, qishki issiqlik yo'qotishlarini yozgi issiqda chuqurlikda chuqurlashtirilgan nasos yordamida qisman qoplashga harakat qilish mumkin. Ammo ushbu protsedura uchun qo'shimcha energiya xarajatlarini hisobga olmasdan ham, undan foyda juda katta bo'lmaydi - o'rtacha miqdordagi er osti issiqlik akkumulyatorining issiqlik quvvati juda cheklangan va bu butun Rossiya qishlari uchun etarli emas , garchi bunday issiqlik ta'minoti hali ham hech narsadan yaxshiroq bo'lsa. Bundan tashqari, bu erda er osti suvlari oqimining darajasi, hajmi va tezligi juda katta ahamiyatga ega - suv oqimining etarlicha yuqori darajasi bilan mo'l-ko'l namlangan tuproq "qish uchun zaxira" yaratishga imkon bermaydi - oqayotgan suv u bilan birga pompalanadigan issiqlikni olib ketadi (hatto bir hafta ichida er osti suvlarining kuniga 1 metrga ozgina harakatlanishi ham saqlangan issiqlikni yon tomonga 7 metrga etkazadi va u issiqlik almashinuvchining ish joyidan tashqarida bo'ladi). To'g'ri, xuddi shu er osti suvlari oqimi qishda tuproqni sovutish darajasini pasaytiradi - suvning yangi qismlari issiqlik almashinuvchisidan uzoqroq bo'lgan yangi issiqlikni keltirib chiqaradi. Shuning uchun, agar yaqin atrofda chuqur ko'l bo'lsa, katta suv havzasi yoki hech qachon tubiga muzlab qolmaydigan daryo bo'lsa, unda tuproqni qazish emas, balki suv omboriga nisbatan ixcham issiqlik almashinuvchini joylashtirish yaxshiroqdir - harakatsiz tuproqdan farqli o'laroq, hatto to'xtab qolgan suv havzasida yoki ko'lda bepul suv konvektsiyasi, suv omborining sezilarli hajmidan issiqlik almashinuvchini ancha samarali issiqlik bilan ta'minlashi mumkin. Ammo bu erda issiqlik almashinuvchisi hech qanday sharoitda suvning muzlash nuqtasiga sovib ketmasligi va muzni muzlatib qo'ymasligiga ishonch hosil qilish kerak, chunki suvdagi konvektsiya issiqlik o'tkazuvchanligi va muz qatlamining issiqlik uzatilishi o'rtasidagi farq juda katta (shu bilan birga, muzlatilgan va muzlatilmagan tuproqning issiqlik o'tkazuvchanligi ko'pincha unchalik kuchli farq qilmaydi va ma'lum sharoitlarda er osti issiqlik chiqarishda suvning kristallanishining ulkan issiqligidan foydalanishga urinish o'zini oqlashi mumkin).

Geotermik issiqlik nasosining ishlash printsipi tuproqdan yoki suvdan issiqlik yig'ish va binoning isitish tizimiga o'tkazish asosida. Issiqlikni to'plash uchun muzlashga qarshi suyuqlik bino yaqinidagi tuproq yoki suv havzasida joylashgan quvur orqali issiqlik pompasiga oqib keladi. Sovutgich singari issiqlik pompasi suyuqlikni sovitadi (issiqlikni ketkazadi), suyuqlik esa 5 ° C atrofida soviydi. Suyuqlik tashqi tuproqdagi yoki suvdagi quvur orqali yana oqadi, uning haroratini tiklaydi va yana issiqlik nasosiga oqadi. Issiqlik pompasi tomonidan olingan issiqlik isitish tizimiga va / yoki issiq suvni isitish uchun uzatiladi.

Issiqlikni er osti suvlaridan olish mumkin - harorati taxminan 10 ° C bo'lgan er osti suvlari quduqdan issiqlik pompasiga etkazib beriladi, bu suvni +1 ... + 2 ° C gacha sovutadi va er osti suvini qaytaradi. Harorati minus ikki yuz etmish uch daraja Selsiydan yuqori bo'lgan, "mutlaq nol" deb ataladigan har qanday ob'ekt issiqlik energiyasiga ega.

Ya'ni, issiqlik pompasi har qanday narsadan - erdan, suvdan, muzdan, toshdan va hokazolardan issiqlikni olib tashlashi mumkin. Agar binoni, masalan, yozda, sovutish kerak bo'lsa (konditsioner) bo'lsa, unda teskari jarayon paydo bo'ladi - issiqlik binodan olinadi va erga (suv omboriga) tushiriladi. Xuddi shu issiqlik pompasi qishda isitish uchun, yozda esa binoni sovutish uchun ishlashi mumkin. Shubhasiz, issiqlik pompasi maishiy issiq suv ta'minoti uchun suvni isitishi mumkin, shamollatish moslamalari orqali konditsionerlashi, hovuzni isitishi, salqinlashi mumkin, masalan, muz maydonchasi, tomlari va muz yo'llari.
Bitta jihoz binoni isitish va sovutishning barcha funktsiyalarini bajarishi mumkin.

Vaziyat shuki, hozirgi paytda uyni isitishning eng mashhur usuli bu isitish qozonlari - gaz, qattiq yoqilg'i, dizel yoqilg'isi va juda kam hollarda elektrdan foydalanish. Ammo issiqlik nasoslari kabi oddiy va shu bilan birga yuqori texnologiyali tizimlar keng tarqalmagan va behuda. Sevadigan va hamma narsani oldindan hisoblashni biladiganlar uchun ularning afzalliklari aniq. Isitish uchun issiqlik nasoslari tabiiy resurslarning zaxira zaxiralarini yoqib yubormaydi, bu nafaqat atrof-muhitni muhofaza qilish nuqtai nazaridan juda muhimdir, balki energiyani tejashga imkon beradi, chunki ular har yili qimmatlashadi. Bundan tashqari, issiqlik nasoslari yordamida siz nafaqat xonani isitibgina qolmay, balki uy ehtiyojlari uchun issiq suvni isitishingiz va yozgi issiqda xonani konditsioner qilishingiz mumkin.

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi

Keling, issiqlik nasosining ishlash printsipi haqida bir oz batafsilroq to'xtalamiz. Sovutgich qanday ishlashini eslang. Unga joylashtirilgan mahsulotlarning issiqligi pompalanadi va orqa devorda joylashgan radiatorga tushiriladi. Buni teginish orqali tekshirish oson. Maishiy konditsionerlarning printsipi o'xshash: ular xonadan issiqlikni chiqarib, binoning tashqi devorida joylashgan radiatorga tashlaydilar.

Issiqlik pompasi, muzlatgich va konditsionerning ishlashi Carnot tsikliga asoslanadi.

1. Sovutgich past haroratli issiqlik manbai, masalan, er bo'ylab harakatlanib, bir necha darajaga qiziydi.
2. Keyin u evaparator deb ataladigan issiqlik almashinuvchiga kiradi. Evaporatatorda sovutish suyuqligi to'plangan issiqlikni sovutgichga o'tkazadi. Sovutgich past haroratda bug'ga aylanadigan maxsus suyuqlikdir.
3. Sovutish moslamasidan haroratni oshirib, isitiladigan sovutgich bug'ga aylanadi va kompressorga kiradi. Sovutgich kompressorda siqiladi, ya'ni. uning bosimining oshishi, buning natijasida uning harorati ham ko'tariladi.
4. Issiq siqilgan sovutgich kondensator deb nomlangan boshqa issiqlik almashinuvchiga kiradi. Bu erda sovutish moddasi o'z issiqligini uyning isitish tizimida (suv, antifriz, havo) ta'minlanadigan boshqa issiqlik tashuvchisiga beradi. Bu sovutgichni sovutadi va uni yana suyuqlikka aylantiradi.
5. Bundan tashqari, sovutgich evaparatorga kiradi, u erda u isitiladigan sovutish suvining yangi qismi bilan isitiladi va tsikl takrorlanadi.

Issiqlik pompasi ishlash uchun elektr energiyasini talab qiladi. Ammo bu faqat elektr isitgichni ishlatishdan ko'ra ancha foydali. Elektr qozoni yoki elektr isitgichi issiqlik chiqaradigan darajada elektr energiyasini sarflaganligi sababli. Masalan, isitgichga 2 kVt quvvat yozilgan bo'lsa, u soatiga 2 kVt sarf qiladi va 2 kVt issiqlik hosil qiladi. Issiqlik pompasi elektr energiyasidan 3 - 7 marta ko'proq issiqlik ishlab chiqaradi. Masalan, kompressor va nasosni boshqarish uchun 5,5 kVt / s sarf qilinadi va 17 kVt / s issiqlik olinadi. Issiqlik nasosining asosiy afzalligi bu yuqori samaradorlikdir.

"Issiqlik pompasi" isitish tizimining afzalliklari va kamchiliklari

Issiqlik nasoslari atrofida juda ko'p afsonalar va noto'g'ri tushunchalar mavjud, garchi u bunday innovatsion va yuqori texnologiyali ixtiro emas. Issiqlik nasoslari yordamida Qo'shma Shtatlardagi barcha "iliq" shtatlar, deyarli butun Evropa va Yaponiya, bu erda texnologiya deyarli idealgacha va uzoq vaqt davomida ishlab chiqilgan. Aytgancha, bunday uskunalar mutlaqo chet el texnologiyasi va bizga yaqinda kelgan deb o'ylamang. Darhaqiqat, SSSRda ham bunday birliklar tajriba muassasalarida ishlatilgan. Bunga Yaltadagi "Drujba" sanatoriysi misol bo'la oladi. "Tovuq oyoqlaridagi kulba" ni eslatuvchi futuristik arxitekturadan tashqari, ushbu sanatoriya 20-asrning 80-yillaridan boshlab isitish uchun sanoat issiqlik nasoslaridan foydalanganligi bilan ham mashhur. Issiqlik manbai yaqin atrofdagi dengizdir va nasos stantsiyasining o'zi nafaqat sanatoriyning barcha binolarini isitadi, balki issiq suv bilan ta'minlaydi, hovuzdagi suvni isitadi va issiq davrda sovutadi. Keling, afsonalarni yo'q qilishga harakat qilamiz va shu tarzda uyni isitish mantiqiymi yoki yo'qligini aniqlaymiz.

Issiqlik nasosli isitish tizimlarining afzalliklari:

• Energiyani tejash.Gaz va dizel yoqilg'isi narxlarining ko'tarilishi bilan bog'liq holda, juda dolzarb afzallik. "Oylik xarajatlar" ustunida faqat elektr energiyasi ko'rsatiladi, bu allaqachon yozganimizdek, ishlab chiqarilgan issiqdan ancha kam. Birlikni sotib olayotganda, issiqlik o'zgarishi koeffitsienti "ϕ" kabi parametrga e'tibor qaratish lozim (uni issiqlik konvertatsiyasi koeffitsienti, quvvat yoki haroratni o'zgartirish nisbati ham deyish mumkin). Bu issiqlik chiqishi miqdorining sarflangan energiyaga nisbatini ko'rsatadi. Masalan, ϕ \u003d 4 bo'lsa, u holda 1 kVt / soat sarflanganda biz 4 kVt / soat issiqlik energiyasini olamiz.
• Xizmatni tejash... Issiqlik pompasi maxsus ishlov berishni talab qilmaydi. Ta'minot xarajatlari minimal.
• Istalgan joyga o'rnatilishi mumkin... Issiqlik nasosining ishlashi uchun past haroratli issiqlik manbalari tuproq, suv yoki havo bo'lishi mumkin. Qaerda uyni barpo qilsangiz ham, toshloq erlarda ham bo'linma uchun "oziq-ovqat" topish imkoniyati doimo mavjud. Gaz magistralidan uzoqda joylashgan joyda bu eng maqbul isitish tizimlaridan biridir. Va hatto elektr uzatish tarmoqlari bo'lmagan mintaqalarda ham kompressorning ishlashini ta'minlash uchun benzin yoki dizel dvigatel o'rnatilishi mumkin.
• Nasosning ishlashini kuzatishga hojat yo'q, qattiq yoqilg'i yoki dizel qozonida bo'lgani kabi, yoqilg'i qo'shing. Butun issiqlik nasosli isitish tizimi avtomatlashtirilgan.
• Siz uzoq vaqt ketishingiz mumkin va tizim muzlashidan qo'rqmang. Shu bilan birga, yashash xonasida + 10 ° S haroratni ta'minlash uchun siz nasos o'rnatib, pulni tejashingiz mumkin.
• Atrof-muhit uchun xavfsiz. Taqqoslash uchun, yoqilg'ini yoqadigan an'anaviy qozonlardan foydalanganda har doim CO, CO2, NOx, SO2, PbO2 oksidlari hosil bo'ladi, natijada fosforli, azotli, sulfat kislotalar va benzoik birikmalar uy atrofidagi tuproqqa yotqiziladi. Issiqlik pompasi ishlayotganida, hech narsa chiqmaydi. Va tizimda ishlatiladigan sovutgichlar mutlaqo xavfsizdir.
• Bu erda siz ham qayd qilishingiz mumkin sayyoramizning almashtirib bo'lmaydigan tabiiy boyliklarini saqlash.
• Odamlar va mol-mulk uchun xavfsizlik... Issiqlik nasosida hech narsa qizib ketmasligi yoki portlashi mumkin bo'lgan darajada qiziydi. Bundan tashqari, unda shunchaki portlash uchun hech narsa yo'q. Shunday qilib, uni butunlay yong'inga qarshi birlik deb tasniflash mumkin.
• Issiqlik nasoslari -15 ° C atrof-muhit haroratida ham muvaffaqiyatli ishlaydi... Agar kimdirga bunday tizim faqat qishni + 5 ° C gacha bo'lgan iliq mintaqalarda uyni isitishi mumkin bo'lsa, demak ular noto'g'ri.
• Issiqlik nasosining qaytaruvchanligi... Shubhasiz afzallik - bu qurilmaning ko'p qirraliligi, uning yordamida qishda ham, yozda ham salqinlash mumkin. Issiq kunlarda issiqlik pompasi xonadan issiqlikni oladi va uni saqlash uchun erga yo'naltiradi, qishda u yana oladi. E'tibor bering, barcha issiqlik nasoslari qayta tiklanmaydi, faqat ba'zi modellar.
• Chidamlilik... Tegishli g'amxo'rlik bilan isitish tizimining issiqlik nasoslari katta ta'mirsiz 25 yildan 50 yilgacha yashashi mumkin va har 15-20 yilda bir marta kompressorni almashtirish kerak bo'ladi.

Issiqlik nasosli isitish tizimlarining kamchiliklari:

• Katta dastlabki sarmoyalar. Isitish uchun issiqlik nasoslari narxi ancha yuqori (3000 dan 10000 kubgacha) bo'lganligi bilan bir qatorda, geotermik tizimni tashkil qilishdan tashqari, siz nasosning o'zidan kam bo'lmagan mablag'ni sarflashingiz kerak bo'ladi. Istisno - bu qo'shimcha ish talab qilmaydigan havo issiqlik pompasi. Issiqlik pompasi tez orada o'z samarasini bermaydi (5 - 10 yil ichida). Shuning uchun savolga javob, isitish uchun issiqlik nasosidan foydalanish yoki ishlatmaslik, aksincha egasining afzalliklari, uning moliyaviy imkoniyatlari va qurilish sharoitlariga bog'liq. Masalan, gaz magistralini etkazib berish va unga ulanish issiqlik nasosiga teng bo'lgan mintaqada, ikkinchisiga ustunlik berish mantiqan to'g'ri keladi.

• Qishda harorat -15 ° C dan past bo'lgan hududlarda, qo'shimcha issiqlik manbasini ishlatish kerak... U deyiladi ikki valentli isitish tizimi, unda issiqlik pompasi ochiq havoda -20 ° C gacha bo'lgan haroratni ta'minlaydi va u ishlamay qolganda, masalan, elektr isitgich yoki gazli qozon yoki issiqlik generatori ulanadi.

• Issiqlik nasosini past haroratli issiqlik tashuvchisi bo'lgan tizimlarda ishlatish eng maqbuldir, kabi yerdan isitish tizimi (+35 ° C) va fan lentalari (+35 - +45 ° C). Fan lentalariissiqlik / sovuq suvdan havoga uzatiladigan fan konvektori. Bunday tizimni eski uyda jihozlash uchun qo'shimcha xarajatlarni talab qiladigan to'liq qayta qurish va rekonstruktsiya qilish kerak bo'ladi. Yangi uy qurishda bu kamchilik emas.
• Ekologik toza issiqlik nasoslarisuv va tuproqdan issiqlik olish, bir oz nisbiy. Haqiqat shundaki, ish jarayonida sovutish suvi bo'lgan quvurlar atrofidagi joy soviydi va bu belgilangan ekotizimni buzadi. Darhaqiqat, tuproq tubida ham anaerob mikroorganizmlar yashab, murakkab tizimlarning hayotiy faoliyatini ta'minlaydi. Boshqa tomondan, gaz yoki neft qazib olish bilan taqqoslaganda, issiqlik pompasidan zarar minimaldir.

Issiqlik nasosining ishlashi uchun issiqlik manbalari

Issiqlik nasoslari issiq mavsumda quyosh nurlarini to'playdigan tabiiy manbalardan issiqlikni oladi. Issiqlik nasoslari issiqlik manbasiga qarab ham farq qiladi.

Astarlash

Zamin mavsum davomida to'planadigan eng barqaror issiqlik manbai hisoblanadi. 5 - 7 m chuqurlikda tuproq harorati deyarli har doim o'zgarmas va taxminan +5 - +8 ° S ga teng, 10 m chuqurlikda esa har doim +10 ° S doimiy bo'ladi. Issiqlikni erdan yig'ishning ikki yo'li mavjud.

Landshaft tuproq kollektori gorizontal yotqizilgan quvur bo'lib, u orqali sovutish suvi aylanadi. Gorizontal kollektorning chuqurligi sharoitga qarab alohida-alohida hisoblab chiqiladi, ba'zida u 1,5 - 1,7 m - tuproqning muzlash chuqurligi, ba'zida pastroq - haroratning katta darajada barqarorligi va kam farqni ta'minlash uchun 2 - 3 m, ba'zan esa faqat 1 - 1,2 m. m - bu erda tuproq bahorda tezroq isiy boshlaydi. Ikki qatlamli gorizontal kollektor bilan jihozlangan paytlar mavjud.

Gorizontal kollektor quvurlari 25 mm, 32 mm va 40 mm turli diametrlarda mavjud. Ularning joylashish shakli ham har xil bo'lishi mumkin - ilon, ilmoq, zigzag, turli spirallar. Ilondagi quvurlar orasidagi masofa kamida 0,6 m va odatda 0,8 - 1 m bo'lishi kerak.

Issiqlikni maxsus yo'qotish quvurning har bir metridan tuproqning tuzilishiga bog'liq:

• Quruq qum - 10 Vt / m;
• Quruq loy - 20 Vt / m;
• Loy namroq - 25 Vt / m;
• Suv miqdori juda yuqori bo'lgan gil - 35 Vt / m.

100 m2 maydonli uyni isitish uchun, tuproq nam gil bo'lishi sharti bilan, kollektor uchun sizga 400 m2 maydon kerak bo'ladi. Bu juda ko'p - 4 - 5 ares. Va ushbu saytda hech qanday bino bo'lmasligi kerakligini va faqat yillik gulli maysazor va gulzorlarga ruxsat berilishini hisobga olsak, gorizontal kollektorni har kim ham jihozlay olmaydi.

Kollektorning quvurlari orqali maxsus suyuqlik oqadi, u ham deyiladi "sho'r suv" yoki antifriz, masalan, etilen glikol yoki propilen glikolning 30% eritmasi. "Sho'r suv" erning issiqligini to'playdi va issiqlik nasosiga yo'naltiriladi, u erda uni sovutgichga o'tkazadi. Sovutilgan "sho'r suv" yana tuproq kollektoriga oqadi.

Vertikal tuproqli zond Bu 50 - 150 m ko'milgan quvurlar tizimidir, U faqat bitta U shaklidagi quvur bo'lishi mumkin, katta chuqurligi 80 - 100 m gacha tushiriladi va beton bilan to'ldiriladi. Yoki kattaroq hududdan energiya yig'ish uchun 20 metrga tushirilgan U shaklidagi quvurlar tizimi. 100 - 150 m chuqurlikda burg'ulash nafaqat qimmat, balki maxsus ruxsatnomani ham talab qiladi, shuning uchun ular tez-tez hiyla-nayrangga borib, bir nechta sayoz zondlarni jihozlashadi. Bunday problar orasidagi masofa 5 - 7 m.

Issiqlikni maxsus yo'qotish vertikal kollektordan toshga ham bog'liq:

• Quruq cho'kindi jinslar - 20 Vt / m;
• Suv va toshli tuproq bilan to'yingan cho'kindi jinslar - 50 Vt / m;
• Yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti bo'lgan toshli tuproq - 70 Vt / m;
• Er osti suvlari (burmali) - 80 Vt / m.

Vertikal kollektor uchun maydon juda kichik, ammo ularning joylashuvi narxi gorizontal kollektordan yuqori. Vertikal kollektorning afzalligi, shuningdek, barqarorroq harorat va ko'proq issiqlik chiqarishdir.

Suv

Suvni issiqlik manbai sifatida ishlatishning ko'plab usullari mavjud.

Muzlatmaydigan ochiq suv omborining pastki qismidagi kollektor - daryolar, ko'llar, dengizlar - "sho'r suvli" quvurlarni yuk yordamida suvga botiradi. Sovutgichning yuqori harorati tufayli bu usul eng foydali va tejamkor hisoblanadi. Suv omborini 50 metrdan uzoqroq masofada joylashgan joylargina jihozlashlari mumkin, aks holda o'rnatish samaradorligi yo'qoladi. Siz tushunganingizdek, hamma ham bunday sharoitga ega emas. Ammo qirg'oq aholisi uchun issiqlik nasoslaridan foydalanmaslik shunchaki uzoqni ko'ra biladigan va ahmoqdir.

Kanalizatsiya kollektori yoki texnik qurilmalardan keyin chiqindi suv shahar ichidagi uylarni va hattoki ko'p qavatli binolarni va sanoat korxonalarini isitish uchun, shuningdek issiq suv tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin. Vatanimizning ayrim shaharlarida muvaffaqiyatli amalga oshirilayotgan ishlar.

Quduq yoki er osti suvlari boshqa kollektorlarga qaraganda kamroq ishlatiladi. Bunday tizim ikkita quduqni qurishni o'z ichiga oladi, bitta suv olinadi, bu uning issiqligini issiqlik pompasidagi sovutgichga uzatadi va sovutilgan suv ikkinchisiga tushiriladi. Quduq o'rniga filtratsiya qudug'i bo'lishi mumkin. Qanday bo'lmasin, tushirish qudug'i birinchisidan 15 - 20 m masofada, hatto quyi oqimda joylashgan bo'lishi kerak (er osti suvlari ham o'z yo'nalishiga ega). Ushbu tizimning ishlashi juda qiyin, chunki etkazib beriladigan suvning sifatini nazorat qilish kerak - filtrlangan va issiqlik pompasining qismlari (evaporatator) korroziya va ifloslanishdan himoyalangan bo'lishi kerak.

Havo

Eng oddiy dizayni havo manbai issiqlik pompasi isitish tizimi... Qo'shimcha manifold kerak emas. Atrof muhitdan havo to'g'ridan-to'g'ri evaporatatorga tushadi, u erda u o'z issiqligini sovutish suyuqligiga o'tkazadi, bu esa o'z navbatida uy ichidagi sovutish suviga o'tkazadi. Bu fan lentalari uchun havo yoki erdan isitish va radiator uchun suv bo'lishi mumkin.

Havo issiqlik nasosini o'rnatish qiymati eng past, ammo o'rnatish ishlashi havo haroratiga juda bog'liq. Qishi iliq bo'lgan mintaqalarda (+5 - 0 ° S gacha) bu eng tejamli issiqlik manbalaridan biri hisoblanadi. Ammo agar havo harorati -15 ° C dan pastga tushsa, ko'rsatkich shunchalik pasayadiki, nasosdan foydalanish mantiqsiz, ammo an'anaviy elektr isitgich yoki qozonni yoqish foydaliroq.

Isitish uchun havo issiqlik nasoslarining sharhlari juda ziddiyatli. Hammasi ulardan foydalanish mintaqasiga bog'liq. Ularni qishni iliq bo'lgan mintaqalarda, masalan, qattiq sovuqda takrorlanadigan issiqlik manbai kerak bo'lmagan Sochida ishlatish foydalidir. Shuningdek, havo nisbatan quruq bo'lgan va qish harorati -15 ° C gacha bo'lgan mintaqalarda havo manbai bo'lgan issiqlik nasoslarini o'rnatish mumkin. Ammo nam va sovuq iqlim sharoitida bunday qurilmalar muzlash va muzlashdan aziyat chekadi. Ventilyatorga yopishgan muzchalar butun tizimning normal ishlashiga to'sqinlik qiladi.

Issiqlik nasosini isitish: tizim narxi va ekspluatatsiya xarajatlari

Issiqlik nasosining quvvati unga tayinlanadigan funktsiyalarga qarab tanlanadi. Agar faqat isitish bo'lsa, unda hisob-kitoblarni binoning issiqlik yo'qotishlarini hisobga oladigan maxsus kalkulyatorda amalga oshirish mumkin. Aytgancha, binoning issiqlik yo'qotilishi 80 - 100 Vt / m2 dan oshmaydigan issiqlik nasosining eng yaxshi ishlashi. Oddiylik uchun, biz 3 m balandlikdagi shiftli va 60 Vt / m2 issiqlik yo'qotadigan 100 m2 uyni isitish uchun 10 kVt quvvatga ega nasos zarur deb hisoblaymiz. Suvni isitish uchun siz 12 yoki 16 kVt quvvat zaxirasiga ega bo'linmani olishingiz kerak bo'ladi.

Issiqlik nasosining narxi nafaqat quvvatga, balki ishonchliligi va ishlab chiqaruvchining talablariga ham bog'liq. Masalan, Rossiyada ishlab chiqarilgan 16 kVt quvvatli blok 7000 dollar turadi, 17 kVtlik xorijiy nasos RFM 17 esa taxminan 13200 dollar turadi. barcha tegishli uskunalar bilan, kollektordan tashqari.

Xarajatlarning keyingi qatori bo'ladi kollektorni tashkil qilish... Bu shuningdek o'rnatish imkoniyatiga bog'liq. Masalan, hamma joyda issiq pollar (100 m2) yoki 80 m2 isitish radiatorlari o'rnatilgan 100 m2 uy uchun, shuningdek suvni +40 ° C gacha 150 l / soat isitish uchun u ishlaydi. kollektorlar uchun quduqlarni burg'ulash kerak. Bunday vertikal kollektor 13000 dollarga tushadi.

Suv omborining pastki qismidagi kollektor biroz kamroq turadi. Xuddi shu sharoitda uning narxi 11000 dollarni tashkil qiladi. Ammo ixtisoslashgan kompaniyalarda geotermik tizimni o'rnatish narxini aniqlashtirish yaxshiroq, bu juda boshqacha bo'lishi mumkin. Masalan, quvvati 17 kVt bo'lgan nasos uchun gorizontal kollektorning joylashuvi atigi 2500 AQSh dollar turadi. Va havo issiqlik pompasi uchun kollektor umuman kerak emas.

Hammasi bo'lib, issiqlik nasosining narxi 8000 AQSh dollarini tashkil qiladi. o'rtacha, kollektorning joylashuvi 6000 AQSh dollarini tashkil etadi. o'rtacha.

Issiqlik pompasi bilan isitishning oylik narxi faqat o'z ichiga oladi elektr narxlari... Siz ularni shunday hisoblashingiz mumkin - nasosda quvvat sarfini ko'rsatish kerak. Masalan, yuqorida aytib o'tilgan 17 kVt quvvatga ega nasos uchun quvvat sarfi 5,5 kVt / soatni tashkil qiladi. Umuman olganda, isitish tizimi yiliga 225 kun ishlaydi, ya'ni. 5400 soat. Issiqlik pompasi va undagi kompressorning tsikl bilan ishlashini hisobga olsak, quvvat sarfini ikki baravarga kamaytirish kerak. Issiqlik mavsumi davomida 5400 soat * 5,5 kVt / s / 2 \u003d 14850 kVt sarflanadi.

Biz sarf qilingan kVt sonini mintaqangizdagi energiya tashuvchisi narxiga ko'paytiramiz. Masalan, 0,05 c.u. soatiga 1 kVt uchun. Hammasi bo'lib yiliga 742,5 AQSh dollari sarflanadi. Issiqlik pompasi isitish uchun ishlagan har bir oy uchun 100 dollar mavjud. elektr narxlari. Agar biz xarajatlarni 12 oyga taqsimlasak, oyiga 60 AQSh dollaridan olamiz.

Iltimos, iltimos, issiqlik pompasining quvvat sarfi qancha kam bo'lsa, oylik xarajatlar shunchalik past bo'ladi. Masalan, 17 kVt nasoslar mavjud, ular yiliga atigi 10 ming kVt iste'mol qiladi (narxi 500 dollar). Issiqlik pompasining ishlashi kattaroq bo'lishi, shuningdek, isitish tizimidagi issiqlik manbai va sovutish suvi o'rtasidagi harorat farqi qanchalik kichik bo'lishi muhimdir. Shuning uchun ular erdan isitish va ventilyator batareyalarini o'rnatish foydaliroq deyishadi. Yuqori haroratli issiqlik tashuvchisi (+65 - +95 ° C) bo'lgan standart isitish radiatorlari ham o'rnatilishi mumkin, ammo qo'shimcha issiqlik akkumulyatori bilan, masalan, bilvosita isitish qozoni. Issiq suvni isitish uchun qozon ham ishlatiladi.

Issiqlik nasoslari ikki valentli tizimlarda foydalanganda foydalidir. Nasosga qo'shimcha ravishda quyosh kollektori o'rnatilishi mumkin, u nasosni sovutish uchun ishlaydigan yozda elektr energiyasi bilan to'liq ta'minlay oladi. Qishki xavfsizlik uchun siz issiqlik generatorini qo'shishingiz mumkin, bu issiq suv ta'minoti va yuqori haroratli radiatorlar uchun suvni isitadi.

Issiqlik pompasi - bu ozroq isitiladigan tanadan ko'proq qizigan tanaga issiqlik energiyasini o'tkazadigan, uning haroratini oshiradigan qurilma. So'nggi yillarda issiqlik nasoslariga muqobil issiqlik energiyasining manbai sifatida talab katta bo'lib, bu sizga haqiqatdan ham imkon beradi arzon issiqlikatrof muhitni ifloslantirmasdan.

Bugungi kunda ular ko'plab isitish uskunalari ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqarilmoqda va umumiy tendentsiya kelgusi yillarda issiqlik uskunalari assortimentida etakchi o'rinni egallaydigan issiqlik nasoslari.

Odatda, issiqlik nasoslaridan foydalaniladi er osti suvlarining iliqligi, uning harorati yil davomida taxminan bir xil darajada va + 10C, atrof-muhit yoki suv havzalarining issiqligi

Ularning ishlash printsipi harorati muttasil nol qiymatidan yuqori har qanday jismda uning massasi va solishtirma issiqlik quvvati bilan to'g'ridan-to'g'ri mutanosib bo'lgan issiqlik energiyasining zaxirasi borligiga asoslanadi. Dengizlar, okeanlar, shuningdek massasi katta bo'lgan er osti suvlari issiqlik energiyasining ulkan zahirasiga ega ekanligi aniq, ulardan uyni isitish uchun qisman foydalanish ularning harorati va ekologik ta'siriga ta'sir qilmaydi. sayyoradagi vaziyat.

Har qanday tanadan issiqlik energiyasini "olib tashlang" faqat sovutilishi mumkin. Bu vaqt ichida chiqarilgan issiqlik miqdori (ibtidoiy shaklda) formula bo'yicha hisoblanishi mumkin

Q \u003d CM (T2-T1) qayerda

Q- qabul qilingan issiqlik

C - issiqlik quvvati

M - vazn

T1 T2 - tanani sovutadigan haroratning farqi

Formuladan ko'rinib turibdiki, bir kilogramm sovutish moslamasi 1000 darajadan 0 darajagacha soviganida, 1000 kg sovutish suyuqligi 1C dan 0C gacha sovutilganda xuddi shunday miqdorda issiqlik olinishi mumkin.

Eng muhimi, issiqlik energiyasidan foydalanish va uni turar-joy binolari va sanoat binolarini isitish uchun yo'naltirishdir.

Kamroq isitiladigan jismlarning issiqlik energiyasidan foydalanish g'oyasi 19-asrning o'rtalarida paydo bo'lgan va uning muallifligi o'sha davrning taniqli olimi Lord Kelvinga tegishli. Biroq, uning ishi umumiy g'oyadan tashqari rivojlanmadi. Birinchi issiqlik nasos loyihasi 1855 yilda taklif qilingan va Rittenger uchun Piter Ritterga tegishli edi. Ammo u qo'llab-quvvatlamadi va amaliy dastur topmadi.

Issiqlik nasosining "qayta tug'ilishi" o'tgan asrning qirqinchi yillari o'rtalariga kelib, oddiy uy muzlatgichlari keng tarqaldi. Aynan ular shveytsariyalik Robert Veberni muzlatgich ishlab chiqaradigan issiqlikni uy ehtiyojlari uchun suvni isitish uchun ishlatish g'oyasiga undagan.

Natijada paydo bo'lgan ta'sir juda katta edi: issiqlik miqdori shunchalik katta ediki, bu nafaqat issiq suv ta'minoti uchun, balki isitish uchun suvni isitish uchun ham etarli edi. To'g'ri, ayni paytda ko'p mehnat qilish va sovutgich chiqaradigan issiqlik energiyasidan foydalanishga imkon beradigan issiqlik almashinuvchilari tizimini ishlab chiqish kerak edi.

Biroq, boshida Robert Veber ixtirosi kulgili g'oya sifatida qaraldi va zamonaviy mashhur "Telba qo'llar" sarlavhasidagi g'oyalar singari qabul qilindi. Bunga haqiqiy qiziqish ancha keyin, muqobil energiya manbalarini topish masalasi juda keskin bo'lgan paytda paydo bo'ldi. O'sha paytda issiqlik pompasi g'oyasi zamonaviy shakli va amaliy qo'llanilishini oldi.

Zamonaviy issiqlik nasoslari tuproq, suv (ochiq yoki er osti suv omborida), shuningdek tashqi havo bo'lishi mumkin bo'lgan past haroratli issiqlik manbai bo'yicha tasniflanishi mumkin.

Olingan issiqlik energiyasi suvga o'tkazilishi va issiq suvni isitish va issiq suv ta'minoti, shuningdek havo uchun ishlatilishi va isitish va havoni tozalash uchun ishlatilishi mumkin. Shuni hisobga olgan holda, issiqlik nasoslari 6 turga bo'linadi:

• Tuproqdan suvga (tuproqdan suvga)
• Tuproqdan havoga (tuproqdan havoga)
• Suvdan suvga (suvdan suvga)
• Suvdan havoga (suvdan havoga)
• Havodan suvga (havodan suvga)
• Havodan havoga (havodan havoga)

Issiqlik nasosining har bir turi o'ziga xos xarakterli o'rnatish va ishlatish xususiyatlariga ega.

O'rnatish usuli va issiqlik nasosining ishlash xususiyatlari Yer osti suvi

• Past haroratli issiqlik energiyasini etkazib beruvchisi tuproq

Tuproq past haroratli issiqlik energiyasining ulkan zaxirasiga ega. Bu doimiy ravishda quyosh issiqligini to'playdigan va shu bilan birga ichkaridan, sayyora yadrosidan isitiladigan er qobig'i. Natijada, bir necha metr chuqurlikda tuproq har doim ijobiy haroratga ega. Odatda, Rossiyaning markaziy qismida biz 150-170 sm haqida gapiramiz, aynan shu chuqurlikda tuproq harorati ijobiy qiymatga ega va 7-8 S dan pastga tushmaydi.

Tuproqning yana bir xususiyati shundaki, hatto qattiq sovuqda ham u asta-sekin muzlaydi. Natijada, 150 sm chuqurlikdagi tuproqning minimal harorati kalendar bahor allaqachon yuzada bo'lganida va isitish uchun issiqlikka talab kamayganda kuzatiladi.

Bu shuni anglatadiki, Rossiyaning markaziy mintaqasida erdan issiqlikni "olib qo'yish" uchun issiqlik energiyasini to'plash uchun issiqlik almashinuvchilari 150 sm dan past chuqurlikda joylashgan bo'lishi kerak.

Bunday holda, issiqlik almashinuvchisi orqali o'tadigan issiqlik pompasi tizimida aylanadigan sovutish moddasi tuproqning issiqligi tufayli isitiladi, so'ngra evaporatatorga kirib, isitish tizimida aylanadigan suvga issiqlikni uzatadi va qaytib keladi issiqlik energiyasining yangi qismi.

• Sovutish vositasi sifatida nimani ishlatish mumkin

"Sho'r suv" deb ataladigan narsa ko'pincha er osti suvlari issiqlik nasoslarida issiqlik tashuvchisi sifatida ishlatiladi. U suv va etilen glikol yoki propilen glikoldan tayyorlanadi. Ba'zi tizimlarda freon ishlatiladi, bu issiqlik nasosining dizaynini ancha murakkablashtiradi va uning narxining oshishiga olib keladi. Haqiqat shundaki, ushbu turdagi nasosning issiqlik almashinuvchisi katta issiqlik almashinadigan maydonga ega bo'lishi kerak, shuning uchun tegishli miqdordagi issiqlik tashuvchisini talab qiladigan ichki hajm.

Freondan foydalanish bu issiqlik nasosining samaradorligini oshirsa-da, tizimning mutlaq zichligini va yuqori bosimga chidamliligini talab qiladi.

"Sho'r" issiqlik almashinuvchilari bo'lgan tizimlar uchun odatda polimer quvurlari, ko'pincha polietilen, diametri 40-60 mm. Issiqlik almashinuvchilari gorizontal yoki vertikal kollektorlar sifatida ishlab chiqilgan.

Bu erga 170 sm dan pastroq chuqurlikda yotqizilgan quvur, buning uchun siz har qanday rivojlanmagan er uchastkasidan foydalanishingiz mumkin. Qulaylik va issiqlik almashinuvi maydonini ko'paytirish uchun quvur zigzag, ilmoq, spiral va boshqalarga yotqizilgan. Kelajakda ushbu er uchastkasi maysazor, gulzor yoki sabzavot bog'i sifatida ishlatilishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, nam muhitda tuproq va kollektor o'rtasida issiqlik uzatish yaxshiroqdir. Shuning uchun tuproq yuzasini xavfsiz sug'orish va urug'lantirish mumkin.

O'rtacha 1 m2 tuproq 10 dan 40 vattgacha issiqlik energiyasini beradi deb ishoniladi. Issiqlik energiyasiga bo'lgan ehtiyojga qarab, har qanday miqdordagi kollektor ko'chadan bo'lishi mumkin.

Vertikal kollektor - bu vertikal ravishda erga o'rnatilgan quvurlar tizimi. Buning uchun quduqlar bir necha metrdan o'nlab, hatto yuzlab metrgacha chuqurlikda qaziladi. Ko'pincha vertikal kollektor er osti suvlari bilan yaqin aloqada bo'ladi, ammo bu emas zarur shart uning ishlashi uchun. Ya'ni vertikal ravishda o'rnatilgan er osti suv ombori "quruq" bo'lishi mumkin.

Vertikal kollektor, xuddi gorizontal kabi, deyarli har qanday dizaynga ega bo'lishi mumkin. Eng keng tarqalgan tizimlar "quvur ichidagi quvur" va "halqa" tizimlari bo'lib, ular orqali sho'r suv quyiladi va yana evaparatorga ko'tariladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, vertikal kollektorlar eng samarali hisoblanadi. Bu ularning katta chuqurliklarda joylashganligi bilan izohlanadi, bu erda harorat deyarli har doim bir xil darajada bo'ladi va 1-12 S ni tashkil qiladi. Ularni 1 m2 dan foydalanganda siz 30 dan 100 vattgacha kuch olishingiz mumkin. Agar kerak bo'lsa, quduqlar sonini ko'paytirish mumkin.

Quvur va er o'rtasida issiqlik uzatish jarayonini yaxshilash uchun ular orasidagi bo'shliq beton bilan quyiladi.

• Yerdan suvga issiqlik nasoslarining afzalliklari va kamchiliklari

Suvdan erga issiqlik nasosini o'rnatish katta moliyaviy mablag'larni talab qiladi, ammo uning ishlashi deyarli bepul issiqlik energiyasini olishga imkon beradi. Bu atrof-muhitga hech qanday zarar etkazmaydi.

Ushbu turdagi issiqlik nasosining afzalliklari orasida quyidagilarni ta'kidlash kerak:

• Bardoshli: o'nlab yillar davomida ketma-ket ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatmasdan ishlashi mumkin
• Operatsion qulayligi
• Dehqonchilik qilish uchun er uchastkasidan foydalanish imkoniyati
• Tez qoplash: katta maydonni isitish paytida, masalan, 300 m2 va undan ortiq maydonda nasos 3-5 yil ichida o'zini o'zi qoplaydi.

Issiqlik almashinuvchini erga o'rnatish murakkab agrotexnik ish ekanligini hisobga olsak, ular loyihani oldindan ishlab chiqish bilan bajarilishi kerak.

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi

Issiqlik pompasi quyidagi elementlardan iborat:

• An'anaviy elektr tarmog'i bilan ishlaydigan kompressor
• Evaporatator
• Kondansatör
• Kapillyar
• Termostat
• Freonning roli eng mos bo'lgan ishlaydigan suyuqlik yoki sovutgich

Issiqlik nasosining ishlash printsipi taniqli dan foydalanib tavsiflanishi mumkin maktab kursi fizika "Carnot Cycle".

Kapillyar orqali evaparatorga kiradigan gaz (freon) kengayadi, uning bosimi pasayadi, bu keyingi bug'lanishiga olib keladi, bunda evaporatator devorlari bilan aloqa qilishda ulardagi issiqlikni faol ravishda olib tashlaydi. Devorlarning harorati pasayadi, bu ular orasidagi issiqlik farqini va issiqlik pompasi joylashgan massani hosil qiladi. Odatda, bu er osti suvlari, dengiz suvlari, ko'l yoki quruqlik massasi. Bu holda issiqlik energiyasini ko'proq isitiladigan jismdan kam isitiladigan tanaga o'tkazish jarayoni boshlanadi, deb taxmin qilish qiyin emas, bu holda bug'lash moslamasining devorlari. Ishlashning ushbu bosqichida issiqlik pompasi issiqlik tashuvchisi muhitidan issiqlikni "chiqarib tashlaydi".

Keyingi bosqichda sovutgich kompressor tomonidan so'riladi, keyin siqiladi va kondansatkichga bosim o'tkaziladi. Siqish jarayonida uning harorati ko'tarilib, 80 dan 120 C gacha o'zgarishi mumkin, bu esa turar-joy binosini isitish va issiq suv bilan ta'minlash uchun etarli. Kondensatorda sovutgich issiqlik energiyasining zaxirasidan voz kechadi, soviydi, suyuq holatga o'tadi va keyin kapillyarga kiradi. Keyin jarayon takrorlanadi.

Issiqlik nasosining ishlashini boshqarish uchun termostat ishlatiladi, uning yordamida xona belgilangan haroratga yetganda tizimga elektr energiyasi etkazib berish to'xtatiladi va harorat oldindan belgilangan qiymatdan pastga tushganda nasos qayta ishlaydi.

Issiqlik pompasi issiqlik energiyasining manbai sifatida ishlatilishi mumkin va uni qozon yoki pechka asosida isitish tizimlariga o'xshash isitish tizimlari bilan birlashtirish mumkin. Bunday tizimning namunasi yuqoridagi diagrammada ko'rsatilgan.

Shuni ta'kidlash kerakki, issiqlik nasosining ishlashi faqat elektr energiyasi manbasiga ulanganda mumkin bo'ladi. Shu bilan birga, butun isitish tizimi elektr energiyasidan foydalanishga asoslangan degan fikr paydo bo'lishi mumkin. Aslida, 1 kVt issiqlik energiyasini isitish tizimiga o'tkazish uchun taxminan 0,2-0,3 kVt elektr energiyasini sarflash kerak.

Issiqlik nasosining afzalliklari

Issiqlik nasosining afzalliklari orasida:

• Yuqori samaradorlik
• Isitish rejimidan konditsioner rejimiga o'tish imkoniyati va undan keyin yozda binolarni sovutish uchun foydalanish
• Samarali avtomatik boshqaruv tizimidan foydalanish imkoniyati
• Ekologik xavfsizlik
• Ixchamlik (maishiy sovutgichdan oshmasligi kerak)
• Jim ishlash
• Yong'in xavfsizligi, bu qishloq uylarini isitish uchun ayniqsa muhimdir

Issiqlik nasosining kamchiliklari orasida ta'kidlash kerak yuqori narx va o'rnatishning murakkabligi.

Maqola

Issiqlik pompasi - bu isitish va issiq suv ta'minoti tizimlaridan suvni freonni siqish orqali isitadigan, dastlab past darajadagi issiqlik manbasidan isitiladigan, kompressor bilan 28 bargacha bo'lgan isitgich. Yuqori bosim ostida, dastlabki harorat 5-10 ° S bo'lgan gazli issiqlik tashuvchisi; juda ko'p issiqlik hosil qiladi. Bu an'anaviy yoqilg'idan foydalanmasdan iste'mol tizimining sovutish suyuqligini 50-60 ° S gacha qizdirish imkonini beradi. Shuning uchun, issiqlik pompasi foydalanuvchini eng arzon issiqlik bilan ta'minlaydi deb ishoniladi.

Afzalliklari va kamchiliklari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun videoni ko'ring:

Bunday uskunalar 40 yildan ortiq vaqtdan beri Shvetsiya, Daniya, Finlyandiya va boshqa davlatlarda muqobil energetikani rivojlantirishni qo'llab-quvvatlovchi mamlakatlarda ishlaydi. Issiqlik nasoslari Rossiya bozoriga juda faol emas, balki har yili yanada ishonchli tarzda kiradi.

Maqolaning maqsadi:mashhur issiqlik nasoslari modellarini ko'rib chiqing. Ma'lumot o'z uyi uchun isitish va issiq suv ta'minotini iloji boricha tejashga intilgan har bir kishiga foydali bo'ladi.

Issiqlik pompasi uyni tabiatning erkin energiyasi bilan isitadi

Nazariy jihatdan issiqlik, havo, tuproq, er osti suvlari, chiqindi suvlardan (shu jumladan, septik tank va kanalizatsiya nasos stantsiyasidan), ochiq suv omborlaridan olinishi mumkin. Amalda, aksariyat hollarda issiqlik energiyasini havo va tuproqdan yig'adigan uskunalardan foydalanish maqsadga muvofiqligi isbotlangan.

Fosseptikdan yoki kanalizatsiya nasos stantsiyasidan (SPS) issiqlik chiqaradigan variantlar eng jozibali. Sovutgichni HP orqali 15-20 ° C dan haydab chiqqanda, chiqish joyida kamida 70 ° S bo'lishi mumkin. Ammo bu variant faqat issiq suv ta'minoti tizimi uchun qabul qilinadi. Isitish davri "jozibali" manbadagi haroratni pasaytiradi. Bu bir qator noxush oqibatlarga olib keladi. Masalan, drenajlarni muzlatish; va agar issiqlik pompasining issiqlik almashinuvi davri zambilning devorlarida joylashgan bo'lsa, u holda septik tankning o'zi.

CO va issiq suv ta'minoti ehtiyojlari uchun eng mashhur issiqlik nasoslari geotermik (erning issiqligini ishlatadigan) qurilmalardir. Ular iliq va sovuq iqlim sharoitida, er osti suvlari har xil darajadagi qumli va loy tuproqlarda eng yaxshi ko'rsatkichlari bilan ajralib turadi. Sovuq chuqurlikdan past bo'lgan tuproqning harorati yil davomida deyarli o'zgarmaydi.

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi

Issiqlik tashuvchisi past darajadagi (5 ... 10 ° C) issiqlik manbasidan isitiladi. Nasos sovutgichni siqadi, uning harorati bir vaqtning o'zida ko'tariladi (50 ... 60 ° C) va isitish tizimining issiqlik tashuvchisini yoki issiq suv ta'minotini isitadi.

HPni ishlatish jarayonida uchta isitish davri ishtirok etadi:

• tashqi makon (sovutish suyuqligi va aylanma nasosi bo'lgan tizim);
• oraliq (issiqlik almashinuvchisi, kompressor, kondensator, evaporatator, gaz kelebeği);
• iste'molchilar davri (aylanma nasos, yerdan isitish, radiatorlar; issiq suv ta'minoti uchun - rezervuar, tortish punktlari).

Jarayonning o'zi quyidagicha:

Issiqlikni tiklash davri

1. Tuproq sho'r suvni isitadi.
2. Sirkulyatsiya pompasi sho'rni issiqlik almashinuvchiga ko'taradi.
3. Eritma sovutgich (freon) bilan sovutiladi va erga qaytariladi.

Issiqlik almashinuvchisi

1. Suyuq freon bug'lanadi va sho'r suvdan issiqlik energiyasini oladi.
2. Kompressor sovutgichni siqadi, uning harorati keskin ko'tariladi.
3. Kondensatorda evaporatator orqali freon isitish pallasining issiqlik tashuvchisiga energiya beradi va yana suyuq bo'ladi.
4. Sovutilgan sovutgich gaz kelebeği valfi orqali birinchi issiqlik almashinuvchisiga oqadi.

Isitish davri

1. Isitish tizimining isitiladigan sovutish moslamasi sirkulyatsiya pompasi tomonidan tarqaladigan elementlarga tortiladi.
2. Xonaning havo massasiga issiqlik energiyasini beradi.
3. Sovutilgan sovutish suyuqligi qaytib trubka orqali oraliq issiqlik almashtirgichga qaytariladi.

Video batafsil tavsif jarayon:

Qaysi biri isitish uchun arzonroq: elektr, gaz yoki issiqlik pompasi?

Bu erda har bir isitish turini ulash xarajatlari. Katta rasmni taqdim etish uchun Moskva viloyatini olaylik. Mintaqalarda narxlar farq qilishi mumkin, ammo narxlar nisbati bir xil bo'lib qoladi. Hisob-kitoblarda biz sayt "yalang'och" deb hisoblaymiz - gaz va elektr energiyasiz.

Ulanish narxi

Issiqlik pompasi.MO narxlarida gorizontal konturni qo'yish - harakatsiz chelak bilan ekskavatorni almashtirish uchun 10 000 rubl (8 soat ichida 1000 m³ tuproqni tanlaydi). 100 m² hajmdagi uy uchun tizim 2 kun ichida qazib olinadi (bu tuproqning 1 lm-dan 30 Vt gacha bo'lgan issiqlik energiyasini olib tashlash mumkin bo'lgan tuproq uchun to'g'ri keladi). Devrenni ishlashga tayyorlash uchun taxminan 5000 rubl talab qilinadi. Natijada, dastlabki sxemani joylashtirishning gorizontal varianti 25000 turadi.

Quduq yanada qimmatga tushadi (problarni o'rnatishni hisobga olgan holda, ularni bitta chiziqqa o'tkazib, sovutish suyuqligi va bosim sinovlari bilan yonilg'i quyish.), Ammo kelajakda ishlash uchun ancha foydali. Saytning kichikroq ishg'ol qilingan maydoni bilan qaytish kuchayadi (50 m quduq uchun - har metr uchun kamida 50 Vt). Nasosning ehtiyojlari qoplanadi, qo'shimcha imkoniyatlar paydo bo'ladi. Shuning uchun, butun tizim eskirish uchun emas, balki bir oz quvvat zaxirasi bilan ishlaydi. 350 metr konturni vertikal quduqlarga joylashtiring - 350 000 rubl.

Gazli qozon. Moskva viloyatida "Mosoblgaz" gaz tarmog'iga ulanish, saytda ishlash va qozonxonani o'rnatish uchun 260 ming rubldan so'raydi.

Elektr qozon. Uch fazali tarmoqni ulash 10 000 rublni tashkil qiladi: 550 - mahalliy elektr tarmoqlari uchun, qolganlari - kommutator, hisoblagich va boshqa plomba uchun.

Iste'mol

9 kVt issiqlik quvvati bo'lgan issiqlik nasosini ishlatish uchun 2,7 kVt / soat elektr energiyasi talab qilinadi - 9 rubl. 53 tiyin soat birda,

1 m³ gazni yoqish paytida solishtirma issiqlik 9 kVt ga teng. Moskva viloyati uchun maishiy gaz 5 rubl miqdorida belgilangan. 14 tiyin kubometr uchun

Elektr qozon 9 kVt / s \u003d 31 rublni iste'mol qiladi. 77 tiyin soat birda. TN bilan farq deyarli 3,5 baravar.

Ekspluatatsiya

• Agar gaz etkazib berilsa, u holda isitish uchun eng tejamli variant gazli qozondir. Uskunalar (9 kVt) kamida 26000 rublni tashkil etadi, gaz uchun oylik to'lov (kuniga 12 soat) 1850 rublni tashkil qiladi.
• Kuchli elektr jihozlari uch fazali tarmoqni tashkil qilish va uskunani o'zi sotib olish nuqtai nazaridan ancha foydali (qozonxonalar - 10 000 rubldan). Issiq uy oyiga 11 437 rublni tashkil qiladi.
• Muqobil isitish uchun dastlabki sarmoyalarni hisobga olgan holda (275 mingta uskunalar va 25000 gorizontal sxemani o'rnatish) elektr energiyasini oyiga 3,430 rublga iste'mol qiladigan issiqlik nasosi 3 yildan ilgari to'lanadi.

Tizim noldan yaratilishi sharti bilan barcha isitish variantlarini taqqoslash aniq bo'ladi: gaz geotermik issiqlik nasosidan ancha foyda keltirmaydi va kelgusi 3 yil ichida elektr energiyasi bilan isitish ushbu ikkala variantni ham umidsiz yo'qotadi.

Issiqlik nasosini ishlatish foydasiga batafsil hisob-kitoblarni ishlab chiqaruvchidan videoni tomosha qilish orqali topish mumkin:

Ushbu videoda ba'zi qo'shimchalar va samarali ishlash tajribasi yoritilgan:

Asosiy xususiyatlar

Turli xil xususiyatlardan uskunalarni tanlashda quyidagi xususiyatlarga e'tibor bering.

Issiqlik nasoslarining asosiy xususiyatlari

Xususiyatlari	Qadriyatlar oralig'i	Xususiyatlari:
Issiqlik quvvati, kVt	8 gacha	Maydoni 80-100 m² dan oshmaydigan, shift balandligi 3 m dan oshmaydigan binolar.
	8-25	Shift balandligi 2,5 m, maydoni 50 m² bo'lgan bir qavatli qishloq uylari uchun; 260 m²gacha doimiy yashash uchun kottejlar.
	25 yoshdan oshgan	Shiftlari 2,7 metr bo'lgan 2-3 darajali turar-joy binolarini ko'rib chiqish maqsadga muvofiqdir; sanoat ob'ektlari - 150 m² dan oshmaydi, shift balandligi 3 va undan ortiq.
Asosiy uskunaning quvvat sarfi (yordamchi elementlarning sarflanishini cheklash) kVt / s	2 dan (6 dan)	Bu kompressor va aylanma nasoslarning (isitish elementi) energiya sarfini tavsiflaydi.
Ish sxemasi	Havo havo	Havoning o'zgartirilgan issiqlik energiyasi xonaga split tizim orqali isitiladigan havo oqimi orqali uzatiladi.
	Havo - suv	Qurilmadan o'tgan havodan olingan energiya suyuq isitish tizimining sovutish suyuqligiga o'tkaziladi.
	Sho'r suv	Qayta tiklanadigan manbadan issiqlik energiyasini uzatish natriy yoki kaltsiy eritmasi orqali amalga oshiriladi.
	Suv-suv	Ochiq birlamchi zanjirning asosiy chizig'i orqali er osti suvlari issiqlik energiyasini to'g'ridan-to'g'ri issiqlik almashinuvchiga etkazadi.
Sovutish suyuqligining chiqishi harorati, ° S	55-70	Ko'rsatkich uzoq isitish davridagi yo'qotishlarni hisoblashda va qo'shimcha issiq isitish tizimini tashkil qilishda muhim ahamiyatga ega.
Tarmoq kuchlanishi, V	220, 380	Bir fazali - 5,5 kVt dan ortiq bo'lmagan quvvat sarfi, faqat barqaror (engil yuklangan) maishiy tarmoq uchun; eng arzon - faqat stabilizator orqali. Agar 380 V tarmoq mavjud bo'lsa, unda uch fazali qurilmalar afzalroqdir - kuchning katta doirasi, tarmoqni "cho'ktirish" ehtimoli kamroq.

Modellarning qisqacha jadvali

Maqolada biz eng mashhur modellarni ko'rib chiqdik, ularning kuchli va zaif tomonlarini aniqladik. Modellar ro'yxati quyidagi jadvalda joylashgan:

Modellarning qisqacha jadvali

Model (ishlab chiqarilgan mamlakat)	Xususiyatlari:	narx, rub.
Kichkina xonalarni isitish yoki issiq suv ta'minoti uchun issiqlik nasoslari
1.	Havo-suv tizimi; bir fazali tarmoqdan ishlaydi; chiqadigan kondensatsiya chizig'i suv idishiga solinadi.	184 493
2.	"Sho'r suv"; uch fazali tarmoqdan elektr ta'minoti; o'zgaruvchan quvvatni boshqarish; qo'shimcha uskunalarni - rekuperatorni, ko'p haroratli uskunalarni ulash qobiliyati.	355 161
3.	220V kuchlanishli tarmoq va muzlashga qarshi funktsiyadan quvvat olgan havo-suv issiqlik nasosi.	524 640
Doimiy yashash uchun kottejlarni isitish tizimlari uchun uskunalar
4.	"Suv - suv" sxemasi. Issiqlik pompasi isitish tizimida barqaror 62 ° S sovutadigan suyuqlikni ishlab chiqarishi uchun kompressor va nasoslar to'plamining imkoniyatlari (1,5 kVt) 6 kVt quvvatga ega elektr isitgich bilan to'ldiriladi. .	408 219
5.	"Havo-suv" sxemasi asosida ikkita blokdan iborat bitta qurilmada sovutish va isitish moslamalarining potentsiallari amalga oshiriladi.	275 000
6.	"Sho'r suv", radiatorlar uchun issiqlik tashuvchini 60 ° C gacha qizdiradigan qurilma, kaskadli isitish tizimini tashkil qilishda ishlatilishi mumkin.	323 300
7.	180 litr sovutish suvi uchun issiq suv ta'minoti tizimiga mo'ljallangan ombor geotermik nasosli bitta korpusda joylashgan	1 607 830
Issiqlik va issiq suv ta'minoti uchun kuchli issiqlik nasoslari
8.	Issiqlikni tuproqdan va er osti suvlaridan olish mumkin; kaskad tizimlari va masofadan boshqarish tizimining bir qismi sifatida ishlash mumkin; uch fazali tarmoqdan ishlaydi.	708 521
9.	Sho'r suv; kompressor quvvati va aylanma nasosning tezligini boshqarish chastotalarni tartibga solish orqali amalga oshiriladi; qo'shimcha issiqlik almashinuvchisi; tarmoq - 380 V.	1 180 453
10.	"suv-suv" ishining sxemasi; birlamchi va ikkilamchi sxemaning o'rnatilgan nasoslari; quyosh tizimlarini ulash imkoniyati ta'minlangan.	630 125

Kichkina xonalarni isitish yoki issiq suv ta'minoti uchun issiqlik nasoslari

Maqsad - turar-joy va yordamchi binolarni tejamkor isitish, issiq suv ta'minoti tizimiga xizmat ko'rsatish. Eng kam iste'mol (2 kVtgacha) bir fazali modellarga ajratilgan. Tarmoqdagi kuchlanish ko'tarilishidan himoya qilish uchun ularga stabilizator kerak. Uch fazali ishning ishonchliligi tarmoqning o'ziga xos xususiyatlari (yuk teng ravishda taqsimlanadi) va kuchlanish ko'tarilishida qurilmaga zarar etkazilishiga yo'l qo'ymaydigan o'z himoya sxemalarining mavjudligi bilan izohlanadi. Ushbu toifadagi uskunalar har doim ham isitish tizimining va issiq suv zanjirining bir vaqtning o'zida parvarish qilinishiga bardosh bera olmaydi.

1. Huch EnTEC VARIO PRC S2-E (Germaniya) - 184 493 rubldan.

Huch EnTEC VARIO-ni mustaqil ravishda boshqarish mumkin emas. Faqat issiq suv ta'minoti tizimining saqlash tanki bilan birgalikda. TH sanitariya ehtiyojlari uchun suvni isitadi, xonadagi havoni sovutadi.

Afzalliklar qatoriga qurilmaning kam quvvat sarfi, DHW zanjiridagi qabul qilinadigan suv harorati va tizimni nam muhitda rivojlanayotgan patogen bakteriyalardan tozalash (vaqti-vaqti bilan 60 ° S gacha qizdirish orqali) vazifasi kiradi.

Kamchiliklari shundaki, qistirmalarni, gardishlarni va yoqani alohida sotib olish kerak. Asl nusxaga ishonch hosil qiling, aks holda chiziqlar bo'ladi.

Hisoblashda qurilma soatiga 500 m³ havoni pompalaganligini esga olish kerak, shuning uchun Huch EnTEC VARIO o'rnatilgan xonaning minimal maydoni kamida 20 m² bo'lishi kerak, shift balandligi 3 metr va undan yuqori. .

2. NIBE F1155-6 EXP (Shvetsiya) - 355 161 rubldan.

Model "aqlli" uskunalar deb e'lon qilinadi va ob'ekt ehtiyojlariga avtomatik ravishda moslashtiriladi. Kompressor uchun invertor quvvat manbai sxemasi joriy etildi - endi chiqish quvvatini sozlash mumkin.

Bunday funktsiyaning oz sonli iste'molchilar bilan mavjudligi (o'chirish punktlari, isitish radiatorlari) kichik uyni isitish odatiy, invertor bo'lmagan issiqlik nasosiga qaraganda ancha foydali bo'ladi (bu yumshoq startga ega emas) kompressor va chiqish quvvati tartibga solinmagan). NIBE-da, kam quvvat qiymatlarida, isitish elementlari kamdan-kam yoqiladi va issiqlik pompasining o'z maksimal iste'moli 2 kVt dan oshmaydi.

Kichkina narsada shovqin (47 dB) qabul qilinishi mumkin emas. O'rnatishning eng yaxshi varianti - bu alohida xona. Jabduqlarni dam olish xonalariga yaqin bo'lmagan devorlarga joylashtiring.

3. Fujitsu WSYA100DD6 (Yaponiya) - 524 640 rubldan.

"Qutidan tashqarida" faqat bitta sxemada isitish uchun ishlaydi. Ikkinchi sxemani ulash uchun ixtiyoriy to'plam taqdim etiladi, ularning har biri uchun mustaqil sozlash imkoniyati mavjud. Ammo issiqlik nasosining o'zi 100 m² gacha bo'lgan xonani isitish tizimiga mo'ljallangan, shift balandligi 3 metrdan oshmaydi.

Afzalliklar ro'yxati kichik o'lchamlarni, maishiy elektr ta'minotidan ishlashni, 8 ... 55 ° S haroratni tartibga solishni o'z ichiga oladi, bu ishlab chiqaruvchining rejasiga muvofiq, qandaydir tarzda ulangan tizimlarning qulayligi va nazoratining aniqligiga ta'sir qilishi kerak.

Ammo barchasi past kuch bilan kesib o'tildi. Bizning iqlim sharoitida, e'lon qilingan 100 m² maydonni isitish bilan jihoz eskirgan holda ishlaydi. Bu qurilmaning "shoshilinch" rejimga tez-tez o'tishi bilan tasdiqlanadi, nasos o'chirilgan va displeydagi xatolar mavjud. Ish kafolatlanmagan. Uskunani qayta ishga tushirish bilan tuzatildi.

"Baxtsiz hodisalar" energiya sarfiga ta'sir qiladi. Chunki kompressor to'xtaganda, isitish elementi yoqiladi. Shuning uchun maydoni 70 m² dan oshmaydigan ob'ektda isitish davrlarini va erdan isitishning (yoki issiq suv ta'minotining) qo'shilishi mumkin.

Doimiy yashash uchun odatiy kottejlarni isitish tizimlari uchun uskunalar

Bu erda geotermik, havo va suv (er osti suvlaridan issiqlik energiyasini olib tashlash) qurilmalari mavjud. E'lon qilingan chiqish quvvati (kamida 8 kVt) mamlakat (va doimiy yashash) uylarining barcha iste'molchilar tizimlarini issiqlik bilan ta'minlash uchun etarli. Ushbu toifadagi ko'plab issiqlik nasoslari sovutish rejimiga ega. Kiritilgan inverterli elektr zanjirlari kompressorning uzluksiz ishga tushishi uchun javobgardir, chunki uning uzluksiz ishlashi tufayli sovutish suyuqligining uchi (harorat farqi) kamayadi. O'chirishning maqbul ish rejimi saqlanib qoladi (ortiqcha qizib ketmasdan va sovitilmasdan). Bu HP ishining barcha rejimlarida quvvat sarfini kamaytirishga imkon beradi. Eng katta iqtisodiy samara havodagi qurilmalarda.

4. Vaillant geoTHERM VWW 61/3 (Germaniya) - 408 219 rubldan.

Quduqdan suvni birlamchi sovutish suvi sifatida ishlatish (faqat VWW) konstruktsiyani soddalashtirishga imkon berdi va unumdorligini yo'qotmasdan issiqlik nasosining narxini pasaytirishga imkon berdi.

Qurilma asosiy ish rejimida kam quvvat sarfi va past shovqin darajasiga ega.

Minus Vaillant - suvga nisbatan aniqlik (temir va marganets aralashmalari bilan ta'minot tarmog'iga va issiqlik almashinuvchiga zarar etkazish holatlari ma'lum); sho'r suv bilan ishlashni istisno qilish kerak. Vaziyat kafolatlanmagan, ammo agar o'rnatish xizmat ko'rsatish markazining mutaxassislari tomonidan amalga oshirilgan bo'lsa, unda da'vo qiladigan kishi bor.

Hajmi kamida 6,1 m³ (shift balandligi 2,5 m bo'lgan 2,44 m²) bo'lgan, sovuq va sovuq bo'lmagan xona talab qilinadi. Nasos ostida tomchi hosil bo'lishi nuqsonli emas (izolyatsiya qilingan mikrosxemalar yuzasidan kondensat drenajiga yo'l qo'yiladi).

5. LG Therma V AH-W096A0 (Koreya) - 275 000 rubldan.

Havodan suvga issiqlik nasosi. Qurilma 2 moduldan iborat: tashqi issiqlik energiyasini havo massasidan oladi, ichki qismi uni o'zgartiradi va isitish tizimiga o'tkazadi.

Asosiy plyus ko'p qirrali. Ob'ektni isitish uchun ham, sovutish uchun ham tuzilishi mumkin.

LG Therma seriyasining kamchiligi shundaki, uning (va butun chiziqning) salohiyati maydoni 200 m² dan ortiq bo'lgan kottej ehtiyojlari uchun etarli emas.

Muhim nuqta: ikki komponentli tizimning ishchi bloklari gorizontal ravishda 50 m dan va vertikal ravishda 30 m dan ortiq tarqalishi mumkin emas.

6. STIEBEL ELTRON WPF 10MS (Germaniya) - 323 300 rubldan.

WPF 10MS eng kuchli STIEBEL ELTRON issiqlik nasosidir.

Afzalliklar orasida avtomatik ravishda sozlanishi isitish rejimi va kaskadda 6 ta qurilmani ulash imkoniyati mavjud (bu oqim tezligini, bosimni oshirish yoki favqulodda zaxirani tashkil qilish uchun qurilmalarning parallel yoki ketma-ket ulanishi) yuqori quvvatga ega tizim. 60 kVtgacha.

Salbiy tomoni shundaki, kuchli elektr tarmog'ini tashkil qilish, bir vaqtning o'zida 6 ta bunday qurilmani ulash uchun faqat Rostexnadzorning mahalliy bo'limining ruxsati bilan mumkin bo'ladi.

Rejimlarni sozlashning o'ziga xos xususiyati bor: dasturga kerakli o'zgarishlar kiritilgandan so'ng, siz nazorat chiroqchasi o'chguncha kutishingiz kerak. Aks holda, qopqoqni yopgandan so'ng, tizim asl sozlamalarga qaytadi.

7. Daikin EGSQH10S18A9W (Yaponiya) - 1 607 830 rubldan.

Bir vaqtning o'zida CO, DHW va 130 m²gacha bo'lgan turar-joy binosini yerdan isitish uchun issiqlik etkazib beradigan kuchli qurilma.

Dasturlashtiriladigan va foydalanuvchi tomonidan boshqariladigan rejimlar; barcha xizmat ko'rsatadigan sxemalar belgilangan parametrlar doirasida nazorat qilinadi; 180 litr va yordamchi isitgichlar uchun o'rnatilgan ombor (issiq suv uchun) mavjud.

Kamchiliklar qatorida - 130 m² bo'lgan uyda to'liq foydalanib bo'lmaydigan ajoyib salohiyat; qoplash muddati noma'lum muddatga uzaytirilgan narx; asosiy konfiguratsiyada amalga oshirilmagan tashqi iqlim sharoitlariga avtomatik moslashish. Atrof-muhit termistorlari (termal rezistorlar) ixtiyoriydir. Ya'ni, tashqi harorat o'zgarganda, ish rejimini qo'lda o'rnatish taklif etiladi.

Issiqlik sarfi yuqori bo'lgan ob'ektlar uchun uskunalar

Maydoni 200 m² dan ortiq bo'lgan uy-joy va savdo binolarning issiqlik energiyasiga bo'lgan ehtiyojini to'liq qondirish. Masofadan boshqarish, kaskadli ishlash, rekuperatorlar va quyosh tizimlari bilan o'zaro aloqalar - foydalanuvchining qulay harorat yaratish qobiliyatini kengaytiradi.

8. WATERKOTTE EcoTouch DS 5027.5 Ai (Germaniya) - 708 521 rubldan.

DS 5027.5 Ai modifikatsiyasi EcoTouch diapazonidagi eng kuchli hisoblanadi. Issiqlik davri isitgichini barqaror ravishda isitadi va 280 m²gacha bo'lgan xonalarda DHW tizimiga issiqlik energiyasini etkazib beradi.

O'tkazish (mavjud bo'lganlardan eng samarali) kompressor; sovutish suvi oqimining regulyatsiyasi chiqish haroratining barqaror ko'rsatkichlarini olish imkonini beradi; rangli displey; Ruslashtirilgan menyu; toza ko'rinish va past shovqin darajasi. Qulay ishlash uchun har bir detal.

Suv punktlaridan faol foydalanish bilan isitish elementlari yoqiladi, buning natijasida energiya sarfi 6 kVt / soatga oshadi.

9. DANFOSS DHP-R ECO 42 (Shvetsiya) - 1 180 453 rubldan.

Issiq suv ta'minoti tizimini va doimiy yashash joyiga ega bo'lgan ko'p qavatli kottejning isitish davrlarini issiqlik energiyasi bilan ta'minlash uchun etarlicha kuchli uskunalar.

Uy ichidagi issiq suv uchun qo'shimcha isitgich o'rniga, u isitish pallasida issiq suv oqimidan foydalanadi. Issiq suvni desuperatter orqali o'tkazib, issiqlik pompasi qo'shimcha DHW issiqlik almashtirgichidagi suvni 90 ° S ga qadar isitadi. Sirkulyatsiya nasoslarining tezligini avtomatik ravishda sozlash orqali CO va DHW idishidagi barqaror harorat saqlanadi. Kaskadli ulanish uchun javob beradi (8 VTgacha).

Isitish davri uchun isitish elementlari yo'q. Qo'shimcha manbalar har qanday estrodiol qozondan olinadi - boshqaruv bloki undan ma'lum bir holatda talab qilinadigan darajada issiqlik oladi.

Issiqlik pompasini o'rnatish uchun joyni hisoblashda devor va qurilmaning orqa yuzasi o'rtasida 300 mm bo'sh joy qoldirish kerak (aloqalarni kuzatish va saqlash qulayligi uchun).

10. Viessmann Vitocal 300-G WWC 110 (Germaniya) - 630 125 rubldan.

Birlamchi sovutish suvi er osti suvidir. Shuning uchun birinchi issiqlik almashinuvchisidagi doimiy harorat va eng yuqori COP koeffitsienti.

Plyuslar orasida birlamchi zanjirda kam quvvatli yordamchi elektr isitgich va masofadan boshqarish uchun mulkiy boshqaruvchi (aslida simsiz masofadan boshqarish pulti) mavjud.

Minus - aylanma nasosning ishlashi, magistral liniyaning holati va birlamchi zanjirning issiqlik almashinuvchisi distillangan er osti suvlarining sifatiga bog'liq. Filtrlash kerak.

Er osti suvlarini tahlil qilish qimmat uskunalar bilan hal qilish qiyin bo'lgan muammolarning ko'rinishini yo'q qilishga yordam beradi. Suvdan suvga issiqlik nasosini sotib olishdan oldin buni qilish kerak.

Muharrir tanlovi

Shimoliy Evropada issiqlik nasoslarini ishlab chiqarish va ishlatish bo'yicha ko'p yillik tajriba vatandoshlarimizga o'z uylarini isitishning eng foydali usulini izlashni kamaytirishga imkon berdi. Har qanday so'rov uchun haqiqiy imkoniyatlar mavjud.

80-100 m²gacha bo'lgan turar-joy binosining isitish tizimini yoki isitish tizimini issiqlik bilan ta'minlash kerakmi? Imkoniyatlarni ko'rib chiqing NIBE F1155 - uni "aqlli" to'ldirish issiqlik ta'minotiga zarar etkazmasdan tejaydi.

130 m² hajmdagi kottejning er osti isitish davrlarida, CO, DHWda barqaror harorat, issiqlik almashinuvchisi (180 litr) bilan ta'minlanadi.

Bir vaqtning o'zida barcha iste'molchilar uchun doimiy issiqlik oqimini ta'minlaydi. 8 ta issiqlik nasosidan iborat kaskadni yaratish imkoniyati kamida 3000 m² bo'lgan ob'ektni issiqlik bilan ta'minlashga imkon beradi.

Ushbu modellarning har biri shartsiz emas, balki asosiy variantdir. Agar siz tegishli TNni topsangiz - butun qatorni ko'rib chiqing, ixtiyoriy takliflarni o'rganing. Uskunalar assortimenti katta, sizning ideal variantingizni sog'inish xavfi mavjud.

Maqola sizga foydali isitish variantini topishga yordam berdi, yoki qo'shimcha ma'lumot kerak bo'lsa - izohlarda yozing. Biz darhol javob beramiz.

Ko'proq Internet foydalanuvchilari isitishning alternativalariga qiziqish bildirmoqda: issiqlik nasoslari.

Ko'pchilik uchun bu mutlaqo yangi va noma'lum texnologiya, shuning uchun "Bu nima?", "Issiqlik pompasi nimaga o'xshaydi?", "Issiqlik pompasi qanday ishlaydi?" va boshqalar.

Bu erda biz issiqlik nasoslari bilan bog'liq barcha va boshqa ko'plab savollarga oddiy va qulay javoblarni berishga harakat qilamiz.

Issiqlik nasosi nima?

Issiqlik pompasi - atrof-muhitdan (tuproqdan, suvdan yoki havodan) tarqalgan issiqlikni oladigan va uni uyingizning isitish sxemasiga o'tkazadigan qurilma (boshqacha qilib aytganda "issiqlik qozon").

Atmosferaga va er yuziga doimiy ravishda kirib boradigan quyosh nurlari tufayli doimiy ravishda issiqlik ajralib turadi. Yer yuzi shunday qilib butun yil davomida issiqlik energiyasini oladi.

Havo quyosh nurlari energiyasidan issiqlikni qisman yutadi. Qolgan quyosh issiqlik energiyasi deyarli butun er tomonidan so'riladi.

Bundan tashqari, er osti ichidagi geotermik issiqlik doimiy ravishda tuproq haroratini + 8 ° C (1,5-2 metr va undan past chuqurlikdan boshlab) ta'minlaydi. Sovuq qishda ham suv omborlari chuqurligidagi harorat + 4-6 ° S oralig'ida qoladi.

Issiqlik pompasini atrof-muhitdan xususiy uyning isitish davriga o'tkazadigan tuproq, suv va havoning past potentsial issiqligi, avval sovutish suvi harorati + 35-80 ° S gacha ko'tarilgan.

VIDEO: Yer osti suv nasoslari qanday ishlaydi?

Issiqlik nasosi nima qiladi?

Issiqlik nasoslari - teskari termodinamik tsikl yordamida issiqlik ishlab chiqarishga mo'ljallangan issiqlik dvigatellari. issiqlik energiyasini past haroratli manbadan yuqori haroratli isitish tizimiga o'tkazish. Issiqlik nasosining ishlashi davomida ishlab chiqarilgan energiya miqdoridan oshmaydigan energiya xarajatlari paydo bo'ladi.

Issiqlik nasosining ishlashi teskari termodinamik tsiklga asoslangan (teskari Karno tsikli), ikkita izotermadan va ikkita adiyabatdan iborat, ammo to'g'ridan-to'g'ri termodinamik tsikldan (oldinga Karnoning tsikli) farqli o'laroq, jarayon teskari yo'nalishda davom etadi: soat sohasi farqli o'laroq.

Karnoning teskari tsiklida atrof sovuq issiqlik manbai vazifasini bajaradi. Issiqlik nasosining ishlashi paytida tashqi muhit issiqligi iste'molchiga ishning bajarilishi tufayli, lekin yuqori harorat bilan uzatiladi.

Sovuq tanadan (tuproq, suv, havo) issiqlikni faqat ish hisobiga o'tkazish mumkin (issiqlik pompasi holatida kompressor, aylanma nasoslar ishlashi uchun elektr energiyasining narxi). yoki boshqa kompensatsiya jarayoni.

Issiqlik pompasini "teskari sovutgich" deb ham atash mumkin, chunki issiqlik pompasi bir xil sovutgich mashinasidir, ammo sovutgichdan farqli o'laroq, issiqlik pompasi tashqaridan issiqlikni oladi va xonaga uzatadi, ya'ni xonani isitadi ( sovutgich sovutish kamerasidan issiqlik olish orqali soviydi va uni kondansatkich orqali chiqarib yuboradi).

Issiqlik nasosi qanday ishlaydi?

Endi issiqlik pompasi qanday ishlashi haqida gapiring. Issiqlik pompasi qanday ishlashini tushunish uchun biz bir nechta narsani tushunib olishimiz kerak.

1. Issiqlik pompasi salbiy haroratda ham issiqlik chiqarishga qodir.

Ko'pgina kelajakdagi uy egalari ishlash printsipini (asosan, har qanday havo issiqlik nasosini) tushuna olmaydilar, chunki ular qishda salbiy haroratda havodan qanday qilib issiqlik chiqarilishini tushunmaydilar. Termodinamika asoslariga qaytamiz va issiqlik ta'rifini eslaymiz.

Issiqlik - tanani tashkil etuvchi zarralarning (atomlar, molekulalar, elektronlar va boshqalar) tasodifiy harakati bo'lgan materiyaning harakat shakli.

Suv muzlaganida 0˚C (Selsiy bo'yicha nol daraja) da, havoda iliqlik saqlanib qoladi. Bu, masalan, + 36˚C haroratda bo'lganidan ancha kam, ammo shunga qaramay, nol va salbiy haroratlarda atomlar harakat qiladi va shuning uchun issiqlik ajralib chiqadi.

Molekulalar va atomlarning harakati -273˚S (minus ikki yuz etmish uch daraja Selsiy) haroratda to'liq to'xtaydi, bu mutlaq nol haroratga (Kelvin shkalasi bo'yicha nol daraja) to'g'ri keladi. Ya'ni, hatto qishda ham past haroratlarda havoda past darajadagi issiqlik mavjud bo'lib, uni chiqarib olish va uyga o'tkazish mumkin.

2. Issiqlik nasoslarida ishlaydigan suyuqlik - bu sovutgich (freon).

Sovutgich nima? Sovutgich - bug'lanish paytida sovutilgan narsadan issiqlikni oladigan va kondensatsiya paytida issiqlikni ishlaydigan muhitga (masalan, suv yoki havo) o'tkazadigan issiqlik pompasidagi ishchi modda.

Sovutgichlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular salbiy va nisbatan past haroratlarda qaynab ketishga qodir. Bundan tashqari, sovutgichlar suyuqlikdan gazga va aksincha o'zgarishi mumkin. Suyuqlikdan gazsimon holatga o'tish (bug'lanish) paytida issiqlik so'riladi va gazsimon holatdan suyuqlikka o'tish (kondensatsiya) paytida issiqlik o'tkaziladi (issiqlikni ajratish).

3. Issiqlik nasosining ishlashi uning to'rtta asosiy komponenti tufayli amalga oshiriladi.

Issiqlik nasosining ishlash printsipini tushunish uchun uning moslamasini 4 asosiy elementga bo'lish mumkin:

1. Kompressoruning bosimi va haroratini oshirish uchun sovutgichni siqib chiqaradigan.
2. Kengaytirish valfi - sovutgich bosimini keskin pasaytiradigan termoregulyatsion valf.
3. Evaporatator - past haroratli sovutgich atrofdan issiqlikni yutadigan issiqlik almashinuvchisi.
4. Kondansatör - issiqlik almashinuvchisi, unda siqilganidan keyin allaqachon issiq bo'lgan sovutgich issiqlikni isitish pallasida ishlaydigan muhitga o'tkazadi.

Sovutgichlarga sovuq va issiqlik nasoslarini ishlab chiqarishga imkon beradigan ushbu to'rt komponent. Issiqlik nasosining har bir komponenti qanday ishlashini va nima uchun kerakligini tushunib etish uchun biz er osti issiqlik nasosining ishlash printsipi haqida video tomosha qilishni taklif qilamiz.

VIDEO: Tuproq-Suv issiqlik nasosining ishlash printsipi

Issiqlik pompasi qanday ishlaydi

Endi biz issiqlik nasosining ishlashining har bir bosqichini batafsil tavsiflashga harakat qilamiz. Avval aytib o'tganimizdek, issiqlik nasoslarining ishlashi termodinamik tsiklga asoslangan. Bu shuni anglatadiki, issiqlik nasosining ishlashi ma'lum bir ketma-ketlikda qayta-qayta takrorlanadigan bir necha tsikl bosqichlaridan iborat.

Issiqlik nasosining ish tsiklini quyidagi to'rt bosqichga bo'lish mumkin:

1. Atrof muhitdan olinadigan issiqlikni yutish (sovutgich qaynashi).

Evaporatator (issiqlik almashinuvchisi) suyuq holatda bo'lgan va past bosimga ega bo'lgan sovutgichni oladi. Biz allaqachon bilganimizdek, past haroratlarda sovutgich qaynab ketishi va bug'lanishi mumkin. Bug'lanish jarayoni moddaning issiqlikni yutishi uchun zarurdir.

Termodinamikaning ikkinchi qonuniga binoan issiqlik yuqori haroratli tanadan pastroq haroratli tanaga uzatiladi. Issiqlik pompasi ishlashining ushbu bosqichida past haroratli sovutgich issiqlik almashinuvchisidan o'tib, ilgari quduqlardan ko'tarilgan sovutish suyuqligidan (sho'r suvdan) issiqlikni oladi va u erda past potentsial tuproq issiqligini olib tashlaydi ( er osti issiqlik nasoslari holatida Ground-Water).

Haqiqat shuki, yilning istalgan vaqtida er ostidagi tuproqning harorati + 7-8 ° S dir. Ishlatilganda, sho'r suv (issiqlik tashuvchisi) aylanadigan vertikal zondlar o'rnatiladi. Sovutish moslamasining vazifasi chuqur probalar bo'ylab aylanayotganda mumkin bo'lgan maksimal haroratgacha qizdirishdir.

Issiqlik tashuvchisi erdan issiqlikni olganida, u pastroq haroratga ega bo'lgan sovutgich bilan "uchrashadigan" issiqlik nasosining (evaporatatorning) issiqlik almashinuvchisiga kiradi. Va termodinamikaning ikkinchi qonuniga binoan issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi: ko'proq isitiladigan sho'r suvdan issiqlik kamroq isitiladigan sovutgichga o'tkaziladi.

Mana, juda muhim nuqta: moddaning bug'lanishi paytida issiqlikni yutish mumkin aksincha, issiqlik uzatilishi kondensatsiya paytida sodir bo'ladi. Sovutish moslamasidan sovutish moslamasini qizdirish jarayonida u fazaviy holatini o'zgartiradi: sovutish suyuqligi suyuq holatdan gaz holatiga o'tadi (sovutish suyuqligining qaynashi jarayoni sodir bo'ladi, u bug'lanadi).

Evaporatator orqali keladi sovutgich gazsimon fazada... Bu endi suyuqlik emas, balki sovutish suyuqligidan (sho'r suv) issiqlik olgan gaz.

2. Sovutgichning kompressor tomonidan siqilishi.

Keyingi bosqichda gazli sovutgich kompressorga kiradi. Bu erda kompressor freonni siqib chiqaradi, bu bosimning keskin ko'tarilishi tufayli ma'lum bir haroratgacha qiziydi.

An'anaviy uy sovutgichining kompressori xuddi shunday ishlaydi. Sovutgich kompressori va issiqlik pompasi kompressori o'rtasidagi yagona muhim farq bu ishlash ko'rsatkichining ancha pastligi.

VIDEO: Kompressorli sovutgich qanday ishlaydi

3. Issiqlikni isitish tizimiga o'tkazish (kondensatsiya).

Kompressorda siqilgandan so'ng, yuqori haroratli sovutgich sovutgichga kiradi. Bunday holda, kondensator shuningdek issiqlik almashinuvchisi bo'lib, unda kondensatsiya paytida issiqlik sovutgichdan isitish pallasida ishlaydigan muhitga (masalan, yerdan isitish tizimidagi suv yoki isitish radiatorlari) o'tadi.

Kondensatorda sovutgich gaz fazasidan yana suyuqlikka o'tkaziladi. Bu jarayon uydagi isitish tizimi va issiq suv ta'minoti (DHW) uchun ishlatiladigan issiqlik chiqishi bilan birga keladi.

4. Sovutgich bosimining pasayishi (kengayish).

Suyuq sovutgich endi ish aylanishini takrorlash uchun tayyorlanishi kerak. Buning uchun sovutgich termo-tartibga soluvchi valfning (kengaytiruvchi valf) tor teshigidan oqadi. Gazning tor ochilishi orqali "majburlash" dan so'ng, sovutuvchi kengayadi, natijada uning harorati va bosimi pasayadi.

Ushbu jarayonni aerosolni konservadan purkash bilan solishtirish mumkin. Püskürtmeden so'ng, buzadigan amallar qisqa vaqt ichida sovuqroq bo'ladi. Ya'ni, tashqi tomonga surish tufayli aerozol bosimining keskin pasayishi kuzatildi va harorat ham shunga mos ravishda pasayadi.

Endi sovutgich yana shunday bosimga duch keldiki, u qaynab ketishi va bug'lanib ketishi mumkin, biz sovutish suyuqligidan issiqlikni qabul qilishimiz kerak.

Kengaytiruvchi valfning vazifasi (termo-tartibga soluvchi valf) freon bosimini tor teshikning chiqish qismida kengaytirish orqali kamaytirishdir. Endi freon yana qaynatishga va issiqlikni yutishga tayyor.

Isitish va DHW tizimi issiqlik pompasidan kerakli miqdorda issiqlik olguncha tsikl yana takrorlanadi.