حساب المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء للتدفئة وإمداد الماء الساخن

مثال على حساب مضخة الحرارة

سنختار مضخة حرارية لنظام التدفئة لمنزل من طابق واحد بمساحة إجمالية تبلغ 70 مترًا مربعًا. م بارتفاع قياسي للسقف (2.5 م) ، وعمارة عقلانية وعزل حراري للهياكل المغلقة التي تلبي متطلبات أكواد البناء الحديثة. لتدفئة الربع الأول. م من هذا الكائن ، وفقًا للمعايير المقبولة عمومًا ، من الضروري إنفاق 100 واط من الحرارة. وبالتالي ، لتدفئة المنزل بأكمله ، ستحتاج إلى:

س = 70 × 100 = 7000 واط = 7 كيلو واط من الطاقة الحرارية.

نختار مضخة حرارية من ماركة "TeploDarom" (موديل L-024-WLC) بطاقة حرارية W = 7.7 kW. يستهلك ضاغط الوحدة N = 2.5 كيلو واط من الكهرباء.

حساب الخزان

التربة في الموقع المخصص لبناء المجمع هي طينية ، ومستوى المياه الجوفية مرتفع (نأخذ القيمة الحرارية p = 35 واط / م).

يتم تحديد قدرة المجمع من خلال الصيغة:

Qk = W - N = 7.7 - 2.5 = 5.2 كيلو واط.

حدد طول أنبوب التجميع:

L = 5200/35 = 148.5 م (تقريبًا).

استنادًا إلى حقيقة أنه من غير المنطقي وضع دائرة بطول يزيد عن 100 متر بسبب المقاومة الهيدروليكية العالية جدًا ، فإننا نقبل ما يلي: يتكون مجمع المضخة الحرارية من دائرتين - طولهما 100 متر و 50 مترًا.

يتم تحديد مساحة الموقع التي يجب تخصيصها للمُجمع من خلال الصيغة:

S = L x A ،

حيث A هي الخطوة بين الأقسام المتجاورة من الكفاف. نحن نقبل: أ = 0.8 م.

ثم S = 150 × 0.8 = 120 قدم مربع. م.

"المضخة الحرارية باهظة الثمن!"

في الواقع ، تركيب نظام التسخين الجيوحراري بنظام تسليم المفتاح في 2000-2010 ، تكلف حوالي 30،000-40،000 دولار... كانت هناك ثلاثة عوامل رئيسية وراء هذا السعر المرتفع:

• كانت تكلفة الحفر في ذلك الوقت 35-50 دولارًا أمريكيًا. لمسافة 1 متر. نتيجة لذلك ، ذهب 60-70 ٪ من إجمالي الميزانية إلى جهاز المجمع الخارجي. الآن ، بفضل الأزمة ، انخفضت تكلفة الحفر إلى 15-17 دولارًا. لمسافة 1 متر.
• انخفض سعر المضخات الحرارية الآن بشكل كبير بسبب المنافسة الداخلية المتزايدة في السوق البيلاروسية ، مما جعل شهية اللاعبين المحليين في هذا السوق "كبحًا" ، وكذلك بسبب الانخفاض العالمي في تكلفة المعدات من هذا النوع.
• إدخال الخزانات "الأفقية" على نطاق أوسع ، وتركيبها أرخص مرتين من الحفر "الرأسي" ، وفي نفس الوقت لا يكون أدنى من الخزانات "الرأسية" من حيث الكفاءة.

نتيجة لذلك ، اليوم المتوسط تكلفة جهاز نظام "تسليم المفتاح" (مع جميع المعدات والأعمال) انخفض يصل إلى 9000-15000 دولار أمريكي في الوقت نفسه ، لا تحتاج إلى تطوير والموافقة على مشروع في وزارة حالات الطوارئ ، وبناء محطات "تنحي" (أثناء التغويز) ، وتركيب مدخنة ، والامتثال لأنظمة الحريق ، وما إلى ذلك.

أنواع تصاميم المضخات الحرارية

هناك الأنواع التالية:

• ТН "هواء - هواء" ؛
• ТН "هواء - ماء" ؛
• TN "التربة - الماء" ؛
• TH "ماء - ماء".

الخيار الأول هو نظام تقسيم تقليدي يعمل في وضع التسخين. يتم تركيب المبخر في الخارج ، ويتم تركيب وحدة مع مكثف داخل المنزل. يتم تفجير الأخير بواسطة مروحة ، يتم من خلالها توفير كتلة هواء دافئة للغرفة.

إذا كان مثل هذا النظام مجهزًا بمبادل حراري خاص مع فوهات ، فسيتم الحصول على نوع HP "air-water". وهي متصلة بنظام تسخين المياه.

يمكن وضع مبخر HP من النوع "الهواء إلى الهواء" أو "الهواء إلى الماء" ليس في الهواء الطلق ، ولكن في قناة تهوية العادم (يجب أن يتم إجباره). في هذه الحالة ، ستزداد كفاءة المضخة الحرارية عدة مرات.

تستخدم المضخات الحرارية من نوع "الماء إلى الماء" و "التربة إلى الماء" ما يسمى بالمبادل الحراري الخارجي أو ، كما يطلق عليه أيضًا ، جهاز تجميع لاستخراج الحرارة.

رسم تخطيطي لمضخة الحرارة

هذا أنبوب طويل ، عادة ما يكون بلاستيكيًا ، يدور من خلاله وسط سائل حول المبخر. يمثل كلا النوعين من المضخات الحرارية نفس الجهاز: في حالة واحدة ، يتم غمر المجمع في قاع خزان السطح ، وفي الحالة الثانية - في الأرض. يقع مكثف هذه المضخة الحرارية في مبادل حراري متصل بنظام تسخين الماء الساخن.

توصيل المضخات الحرارية حسب مخطط "الماء - الماء" هو أقل شاقة بكثير من "التربة - الماء" ، حيث لا توجد حاجة للقيام بأعمال الحفر. في الجزء السفلي من الخزان ، يتم وضع الأنبوب على شكل حلزوني. بالطبع ، بالنسبة لهذا المخطط ، فإن الخزان المناسب فقط لا يتجمد إلى الأسفل في الشتاء.

لماذا المضخة الحرارية؟

بالإضافة إلى التدفئة في موسم البرد ، تسمح لك المضخة بالانتقال إلى عملية تكييف الهواء في غرفة المعيشة في الصيف. للقيام بذلك ، يتم نقل المضخة إلى الوضع العكسي للتشغيل - وظيفة التبريد. لضمان نظافة البيئة ليس فقط لمنازلهم ، ولكن أيضًا لجو الكوكب بأكمله ، فإن استخدام المضخات الحرارية للتدفئة له ما يبرره تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، تفتخر المعدات على المدى الطويل من العمل، توفير التكاليف ، السلامة وخلق بيئة مريحة في المنزل.
أصبحت جميع أنواع ناقلات الطاقة أكثر تكلفة مع كل مصطلح ، لذلك فإن المالكين المتحمسين مستعدون لتركيب معدات باهظة الثمن ستؤتي ثمارها من خلال العمل دون استخدام الوقود الاصطناعي. لا يلزم شراء الوقود السائل أو الغازي أو الصلب للتشغيل الفعال لمضخة الحرارة.

في المنازل الخاصة ذات المساحة الكبيرة ، يتيح لك استخدام المضخة الحرارية جنبًا إلى جنب مع طريقة التسخين الاحتياطية استرداد تكاليف الاستثمار في السنة السادسة من التشغيل. في الوقت نفسه ، يتم إطلاق حوالي 6 كيلو وات من الحرارة لكل 1 كيلو وات من الكهرباء المستهلكة. تسمح لك المضخة الحرارية بالحصول على درجة حرارة الماء في النظام تصل إلى 70 درجة مئوية.

في منزل مع مضخة حرارية مركبة لا يتعين عليك استخدام خدمات مكيف الهواء، لأنه في فترة الصيف ، يدور سائل التبريد على طول الدائرة ، ويتم تبريده في الأرض إلى درجة حرارة 6 درجات مئوية. إنه أرخص من حيث التكلفة من استخدام أنظمة تبريد الهواء المنفصلة. لجعل المضخة أكثر كفاءة ، يتم توصيل أفرع التدفئة الإضافية للمسبح ، وفي الصيف ، يتم استخدام الطاقة من الألواح الشمسية.

مضخة الحرارة في العمل

تحت القشرة الصلبة وعباءة الكوكب يوجد نواة ملتهبة. لسنوات عديدة قادمة ، على مدى حياة أجيال عديدة من أبناء الأرض ، لن يغير اللب درجة حرارته ، وسوف يسخن منزلنا المشترك من الداخل. اعتمادا على الظروف المناخية ، على عمق حوالي 50-60 م ، درجة حرارة الأرض في حدود 10-14 درجة مئوية... حتى في التربة الصقيعية ، يمكن استخدام المضخة الحرارية ، فقط يجب زيادة عمق مد الأنابيب.

كيف تعمل

تم تصميم الجهاز لتجميع درجات الحرارة المحيطة المنخفضة في العمق ، وتحويلها إلى طاقة ذات درجة حرارة عالية ونقلها إلى نظام التدفئة المنزلية. ينبعث من الكوكب الحرارة باستمرار ، والتي تستخدم لتدفئة المنزل. يتم الحصول على الحرارة من الهواء والماء المحيطين ، والتي تتراكم فيها الطاقة الشمسية.

في الواقع ، المضخة الحرارية هي وحدة تشبه تشغيل معدات التبريد. يوجد المبخر في الثلاجة فقط بحيث يفرغ حرارة غير ضرورية ، وفي المضخة الحرارية يكون كذلك على اتصال دائم بالمصدر الحرارة الطبيعية:

• باستخدام الآبار الرأسية أو المائلة ، يتفاعل مع كتلة الأرض الواقعة أسفل نقطة التجمد ؛
• يسمح لك استخدام الأنابيب في أعماق البحيرات والأنهار الدافئة بتجميع طاقة تدفقات المياه غير المتجمدة ؛
• أجهزة خاصة تجمع درجة حرارة الهواء الدافئ خارج المسكن.

يتم تنظيم حركة حامل الوقود عبر النظام بواسطة ضاغط. لزيادة درجة الحرارة المجمعة على عمق الأرض ، يتم استخدام نظام من الأقماع الضيقة. عند مرورها تحت الضغط ، يتقلص الناقل ويزيد درجة الحرارة. يعطي المكثف المثبت في النظام الطاقة لتسخين السائل في نظام التدفئة ، والذي يذهب في النهاية إلى مشعات دائرة التدفئة الداخلية للمنزل.

لاستخدام المضخة الحرارية طوال العام في النظام مزودة بمبادلين حراريين... يقوم مبخر أحدهما بإطلاق طاقة تبريد ، بينما يعمل الآخر كمورد للحرارة لتسخين الغرفة. مصدر تجميع الحرارة هو أحشاء الأرض ، أو قاع المسطحات المائية غير المتجمدة أو الكتل الهوائية ، والتي تستمد منها الأنابيب الطويلة طاقة منخفضة الحرارة.

رسم تخطيطي لمضخة منزل خاص

• نظام من الأنابيب للتجميع الخارجي ، عن بُعد في بعض الأحيان ، حيث يتحرك حامل الحرارة باستمرار ؛
• نظام عمل المجمع ، والذي يشمل ضاغط وأنابيب ومبادلات حرارية وصمامات وممرات ذات إجراءات مختلفة ؛
• نظام التدفئة الداخلي للمنزل مع الأنابيب والمشعات أو نظام تبريد الهواء.

يتم استدعاء فترة التشغيل التي لن يحدث خلالها أي أعطال لمعدات الوقود من قبل الشركات المصنعة والمركبة للمضخات عند 20 عامًا. لكن مثل هذا البيان غير مرجح ، حيث لم يقم أحد بإلغاء قوانين الفيزياء ، وسوف يفشل الاحتكاك المستمر بالأجزاء وتحريكها في وقت سابق. يمكن أن تكون الفترة المثلى للعمل دون إصلاح واستبدال الأجزاء حدد رقمًا عند 10 سنوات.

صنع مولد حراري بيديك

قائمة الأجزاء والملحقات لإنشاء مولد حراري:

• هناك حاجة إلى مقياسين للضغط لقياس الضغط عند مدخل ومخرج غرفة العمل ؛
• مقياس حرارة لقياس درجة حرارة السائل الداخل والخارج ؛
• صمام لإزالة سدادات الهواء من نظام التدفئة ؛
• مدخل ومخرج الأنابيب الفرعية مع الصنابير ؛
• الأكمام ميزان الحرارة.

اختيار مضخة دائرية

للقيام بذلك ، تحتاج إلى تحديد المعلمات المطلوبة للجهاز. الأول هو قدرة المضخة على التعامل مع السوائل ذات درجة الحرارة العالية. إذا تم إهمال هذا الشرط ، فستفشل المضخة بسرعة.

بعد ذلك ، تحتاج إلى تحديد ضغط العمل الذي يمكن أن تخلقه المضخة.

بالنسبة لمولد الحرارة ، يكفي أن يتم الإبلاغ عن ضغط 4 أجواء عند دخول السائل ، يمكنك رفع هذا المؤشر إلى 12 جوًا ، مما سيزيد من معدل تسخين السائل.

لن يكون لأداء المضخة تأثير كبير على معدل التسخين ، حيث يمر السائل أثناء التشغيل عبر القطر الضيق المشروط للفوهة. عادة ما يصل إلى 3-5 أمتار مكعبة من الماء يتم نقلها في الساعة. سيكون لمعامل تحويل الكهرباء إلى طاقة حرارية تأثير أكبر بكثير على تشغيل مولد الحرارة.

تصنيع غرفة التجويف

لكن في هذه الحالة ، سينخفض ​​تدفق الماء ، مما يؤدي إلى اختلاطه بالكتل الباردة. تعمل الفتحة الصغيرة للفوهة أيضًا على زيادة عدد فقاعات الهواء ، مما يزيد من تأثير الضوضاء للعملية ويمكن أن يؤدي إلى حقيقة أن الفقاعات تبدأ في التكون بالفعل في غرفة المضخة. سيؤدي ذلك إلى تقصير مدة خدمتها. كما أوضحت الممارسة ، فإن القطر الأكثر قبولًا هو 9-16 ملم.

في الشكل والملف الشخصي ، تكون الفوهات أسطوانية ومخروطية ومدورة. من المستحيل أن نقول بشكل لا لبس فيه أي خيار سيكون أكثر فعالية ، كل شيء يعتمد على بقية معلمات التثبيت. الشيء الرئيسي هو أن عملية الدوامة تنشأ بالفعل في مرحلة الدخول الأولي للسائل في الفوهة.

حساب مجمع مضخة الحرارة الأفقي

تعتمد كفاءة المجمع الأفقي على درجة حرارة الوسط الذي يتم غمره فيه ، والتوصيل الحراري ، وكذلك منطقة التلامس مع سطح الأنبوب. طريقة الحساب معقدة نوعًا ما ، لذلك ، في معظم الحالات ، يتم استخدام البيانات المتوسطة.

• 10 ث - عند دفنها في التربة الجافة الرملية أو الصخرية ؛
• 20 واط - في التربة الطينية الجافة ؛
• 25 وات - في التربة الطينية الرطبة ؛
• 35 وات - في تربة طينية رطبة جدًا.

وبالتالي ، لحساب طول المجمع (L) ، يجب تقسيم الطاقة الحرارية المطلوبة (Q) على القيمة الحرارية للتربة (p):

L = س / ع.

لا يمكن اعتبار القيم المقدمة صالحة إلا إذا تم استيفاء الشروط التالية:

• قطعة الأرض فوق المجمع ليست مبنية ولا مظللة أو مزروعة بأشجار أو شجيرات.
• المسافة بين المنعطفات المتجاورة للولب أو أقسام "الأفعى" لا تقل عن 0.7 متر.

عند حساب المجمع ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن درجة حرارة التربة بعد السنة الأولى من التشغيل تنخفض بعدة درجات.

كيف تعمل المضخات الحرارية

أي مضخة حرارة لها وسط عمل يسمى المبرد. عادة ما يعمل الفريون بهذه الصفة ، وغالبًا ما يكون الأمونيا. يتكون الجهاز نفسه من ثلاثة مكونات فقط:

• المبخر؛
• ضاغط؛
• مكثف.

المبخر والمكثف هما خزانان يشبهان الأنابيب الطويلة المنحنية - الملفات. يتم توصيل المكثف في أحد طرفيه بمخرج الضاغط والمبخر بالمدخل. يتم ربط أطراف الملفات ويتم تثبيت صمام تخفيض الضغط عند التقاطع بينهما. يكون المبخر على اتصال - بشكل مباشر أو غير مباشر - مع وسيط المصدر ، والمكثف على اتصال بنظام التدفئة أو نظام DHW.

كيف تعمل المضخة الحرارية

تعتمد عملية HP على الترابط بين حجم الغاز والضغط ودرجة الحرارة. إليك ما يحدث داخل الوحدة:

1. الأمونيا أو الفريون أو مادة التبريد الأخرى ، تتحرك على طول المبخر ، ترتفع درجة حرارتها من وسط المصدر ، على سبيل المثال ، إلى درجة حرارة +5 درجات.
2. بعد المرور عبر المبخر ، يصل الغاز إلى الضاغط الذي يضخه إلى المكثف.
3. يتم الاحتفاظ بغاز التبريد الذي يتم تفريغه بواسطة الضاغط في المكثف بواسطة صمام تخفيض الضغط ، لذلك يكون ضغطه هنا أعلى منه في المبخر. كما تعلم ، مع زيادة الضغط ، تزداد درجة حرارة أي غاز. هذا هو بالضبط ما يحدث مع المبرد - تسخن حتى 60-70 درجة. نظرًا لأنه يتم غسل المكثف بواسطة سائل التبريد المتداول في نظام التسخين ، فإن هذا الأخير يسخن أيضًا.
4. يتم تفريغ مادة التبريد في أجزاء صغيرة من خلال صمام تخفيض الضغط إلى المبخر ، حيث ينخفض ​​ضغطه مرة أخرى. يتمدد الغاز ويبرد ، وبما أنه فقد جزءًا من الطاقة الداخلية نتيجة التبادل الحراري في المرحلة السابقة ، تنخفض درجة حرارته إلى أقل من +5 درجات. بعد المبخر ، يسخن مرة أخرى ، ثم يتم ضخه في المكثف بواسطة الضاغط - وهكذا دواليك. علميًا ، تسمى هذه العملية دورة كارنو.

السمة الرئيسية للمضخات الحرارية هي أن الطاقة الحرارية مأخوذة من البيئة حرفيًا من أجل لا شيء. صحيح ، لاستخراجها ، من الضروري إنفاق قدر معين من الكهرباء (للضاغط ومضخة / مروحة دوران).

لكن المضخة الحرارية لا تزال مربحة للغاية: لكل كيلوواط * ساعة مستهلكة من الكهرباء ، من الممكن الحصول على حرارة تتراوح من 3 إلى 5 كيلو واط * ساعة.

مصادر ال

• https://aquagroup.ru/articles/skvazhiny-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://VTeple.xyz/teplovoy-nasos-voda-voda-printsip-rabotyi/
• https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/raschet-moshhnosti-teplovogo-nasosa.html
• https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/teplovoj-nasos-dlya-otopleniya-doma.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/148-teplovye-nasosy-voda-voda.html
• https://avtonomnoeteplo.ru/altenergiya/290-burenie-skvazhin-dlya-teplovyh-nasosov.html
• https://kotel.guru/alternativnoe-otoplenie/teplogenerator-kavitacionnyy-dlya-otopleniya-pomescheniya.html
• https://skvajina.com/teplovoy-nasos/
• https://www.burovik.ru/burenie-skvazhin-teplovye-nasosy.html

الخضوع لعنصر الهواء: مضخات الحرارة "الهواء والماء"

لطالما كانت فنلندا واحدة من الاقتصادات الرائدة في الاتحاد الأوروبي من حيث معدل إدخال المضخات الحرارية (HP) للفرد. نشرت جمعية المضخات الحرارية الفنلندية (Suomen Lämpöpumppuyhdistys ، SULPU) إحصائيات مثيرة للاهتمام لمبيعات المضخات الحرارية لعام 2020 (الشكل 1) في هذا البلد الاسكندنافي بمناخه القاسي.

يوضح الرسم البياني أن عدد مبيعات معدات الطاقة الحرارية الأرضية يتناقص لعدة سنوات متتالية ، بينما تتزايد مبيعات المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء كل عام.إذا قمنا بترجمة هذه البيانات إلى أرقام ، نحصل على الصورة التالية: انخفضت مبيعات المضخات الحرارية الأرضية منذ عام 2016 من 8491 إلى 7986 وحدة ، والتي بلغت -5.9٪ ، وارتفعت مبيعات مضخات تسخين الهواء والماء منذ عام 2020 من 3709 إلى 4138 أجهزة الكمبيوتر والتي بلغت + 11.6٪.

ترجع هذه الديناميات إلى زيادة استقرار المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء بسبب تطور العلم والتكنولوجيا ، فضلاً عن الاستثمارات المريحة والتركيب البسيط مقارنة بمضخات الحرارة الجوفية.

ركزت الشركة المصنعة الرائدة في مجال تكنولوجيا التدفئة في فنلندا -) - أيضًا على تطوير حلول فعالة ومستدامة لمضخات تسخين الهواء إلى الماء لسنوات عديدة ، ومؤخراً تم طرح الإطلاق الناجح لـ Tehowatti Air في السوق.

إنه حل حزمة متعدد الاستخدامات مناسب للعديد من أنواع العقارات: الخاصة والتجارية والعامة. تشتمل حزمة البداية دائمًا على وحدة خارجية ، أي مضخة تسخين الهواء إلى الماء نفسها ووحدة داخلية ، والتي تشمل: غلاية كهربائية وسخان مياه مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي المقاوم للأحماض ، وجميع الأتمتة اللازمة ومثبتات ومجموعة أمان للوحدات الداخلية والخارجية ... وبالتالي ، يتلقى أي عميل ومركب "مُنشئ" جاهز للتجميع وفي أقصر وقت ممكن يحل المشكلة ليس فقط مع التدفئة وإمدادات المياه الساخنة ، ولكن أيضًا بناءً على طلب العميل النهائي ، حتى مع تكييف الهواء في الصفحة الرئيسية.

يشمل نطاق الطراز مجموعات متنوعة من الوحدات الخارجية من HP "الهواء والماء" - من الميزانية إلى الحلول "المتقدمة" التي توفر للمستخدم النهائي أقصى قدر من التوفير.

تم اختيار هذا الخيار أيضًا من قبل رعية كنيسة رقاد والدة الإله المقدسة (مخلص سينايا) في عام 2020 أثناء إعادة بناء المعبد. اختارت الشركة المصنعة JÄSPI والموزع DOMAP معًا حزمة المعدات المثلى لحل هذه المشكلة. لا تكمن ميزة استخدام Tehowatti Air في حقيقة أننا نقدم مجموعة توصيل مناسبة للتركيب فحسب ، بل تكمن أيضًا في حقيقة أن هذا الجهاز يمكن دمجه بسهولة في نظام التدفئة والماء الساخن الموجود.

القليل من التاريخ

تأسست الكنيسة الحجرية من قبل رئيس أساقفة سانت بطرسبرغ وشليسلبرج سيلفستر في 20 يوليو 1753. تم بناء المعبد على حساب مزارع الضرائب الأثرياء ساففا ياكوفليف (سوباكين). في السابق ، كان بارتولوميو راستريللي يعتبر مهندس المبنى ، والآن يُعرف أندريه كفاسوف بأنه المؤلف الأكثر احتمالًا للمشروع.

تم تصميم الهندسة المعمارية للمعبد بأسلوب مختلط. يعتبر الأيقونسطاس المرتفع المذهّب أحد أفضل الأيقونات في سانت بطرسبرغ. ومن الملاحظ أيضًا لوحة الكتابة اليونانية والعرش الفضي الذي يزن 6 أرطال 38 رطلاً (حوالي 113.8 كجم).

في عام 2011 ، بدأ التطوير النشط لمشروع ترميم كنيسة رفع السيدة العذراء مريم في ميدان سنايا. في نفس العام بدأ العمل في ترميم الهيكل. واجه البناة مهمة فتح الأسفلت وحساب الموقع التقريبي للكاتدرائية. اتضح أن الأساس القديم لم يتم تدميره. كان المهندسون المعماريون سعداء بشكل خاص بقدس أقداس الكاتدرائية - قاعدة المذبح. ليس بعيدًا عن صفيحة المذبح ، تم العثور على مدخل مغلق إلى سرداب المخلص - مدخل مدفون لأقبية الكنيسة. عادة ، يتم دفن الكهنة وأبناء الرعية النبلاء في القبو. على الأرجح ، سيتم استعادة كنيسة المخلص في سنايا على الأساس القديم.

في عام 2014 ، تم الاعتراف بتأسيس الكنيسة كموقع تراث ثقافي بأمر خاص. الآن ، يحظر أي نوع من العمل في هذا المكان ، باستثناء تحسين المنطقة وترميم مبنى الكنيسة.

نظام هواء تيهواتي في الموقع

تم تركيب مضخة تسخين الهواء إلى الماء JÄSPI Tehowatti Air-to-water مع وحدة عاكس خارجية Nordic 16 في الموقع - تم تطوير هذا النظام للتدفئة والتبريد وإمداد الماء الساخن بكفاءة في كل من المرافق الجديدة والمجددة.عند تصميمه ، تم إيلاء اهتمام خاص لسهولة التثبيت وسهولة الاستخدام. تم إطلاق هذا النظام وهو يعمل بنجاح لتسخين المياه تحت الأرضية وتزويد الماء الساخن في مبنى عام. تعمل الوحدة الخارجية للمضخة الحرارية من الهواء إلى الماء Nordic 16 بشكل فعال في درجات حرارة خارجية تصل إلى -25 درجة مئوية ، بينما تكون قادرة على إمداد نظام التدفئة بوسط تسخين يصل إلى 63-65 درجة مئوية.

دعنا ننتبه إلى التفاصيل. كما هو مذكور أعلاه ، فإن الخزان الداخلي لنظام JÄSPI Tehowatti Air مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي المقاوم للأحماض ، والذي يستخدم في الظروف الصعبة بشكل خاص في نظام DHW.

أيضًا ، ملف شحن المضخة الحرارية مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المشط. يوفر هذا الملف شحنًا سريعًا وموفرًا للطاقة ودقيقًا. من خلال الوحدة الداخلية ، يتم توزيع الحرارة داخل الغرفة ولتسخين المياه المنزلية.

إذا لم تستقبل المضخة الحرارية من الشارع كمية كافية من الطاقة لتلبية احتياجات الجسم ، فسيتم توفير التدفئة التلقائية والحرارة الإضافية اللازمة بمساعدة عنصر التسخين الكهربائي للكتلة الداخلية للمضخة الحرارية.

توفر مكونات ومواد Tehowatti Air عالية الجودة الفنلندية مدخرات طويلة الأجل في شكل استهلاك منخفض للطاقة دون الحاجة إلى صيانة المعدات بشكل متكرر. تعمل كل من الوحدتين الخارجية والداخلية بمستويات ضوضاء منخفضة.

تم تصميم وتصنيع أنظمة المضخات الحرارية JÄSPI Tehowatti Air-to-Water في فنلندا ، وتتمتع بأفضل جودة وصولاً إلى أصغر التفاصيل ، ولا تتطلب أي صيانة تقريبًا وهي موثوقة للغاية (حل مشكلة العميل بمتوسط ​​عمر خدمة 20-25 سنين). عند إنشاء معداتها ، تستخدم JÄSPI ("Yaspi") مستوى عالٍ من المعرفة في مجال التدفئة والعديد من سنوات الخبرة في تشغيل المعدات في الظروف الشمالية القاسية.

ملامح الآبار لمضخات الحرارة

العنصر الرئيسي في تشغيل نظام التدفئة عند استخدام هذه الطريقة هو البئر. يتم حفره من أجل تركيب مسبار خاص للحرارة الجوفية ومضخة حرارية فيه مباشرة.

يعتبر تنظيم نظام التدفئة القائم على المضخة الحرارية أمرًا منطقيًا لكل من المنازل الريفية الخاصة الصغيرة والأراضي الزراعية بأكملها. بغض النظر عن المنطقة المراد تسخينها ، يجب إجراء تقييم للقسم الجيولوجي بالموقع قبل حفر الآبار. ستساعد البيانات الدقيقة في حساب عدد الآبار المطلوبة بشكل صحيح.

يجب تحديد عمق البئر بطريقة لا توفر فقط حرارة كافية للكائن قيد الدراسة ، بل تسمح أيضًا باختيار مضخة حرارية ذات خصائص تقنية قياسية. لزيادة نقل الحرارة ، يتم سكب محلول خاص في تجويف الآبار حيث توجد الدائرة المدمجة (كبديل للمحلول ، يمكن استخدام الطين).

المطلب الرئيسي لحفر الآبار للمضخات الحرارية هو العزل التام لجميع آفاق المياه الجوفية دون استثناء. خلاف ذلك ، يمكن اعتبار دخول الماء إلى الآفاق الأساسية تلوثًا. إذا وصل المبرد إلى المياه الجوفية ، فسيكون لذلك عواقب بيئية سلبية.

ماهى المضخة الحراريه؟

اخترع اللورد كلفن المضخة الحرارية قبل 150 عامًا وسميت كمضاعف للحرارة. يتكون من ضاغط مثل الثلاجة التقليدية ومبادلين حراريين. يمكن مقارنة مبدأ التشغيل بمبدأ الثلاجة. هذا الأخير يحتوي على شبكة في الخلف تسخن ، داخل الفريزر ، تبرد. إذا أخذنا هذا الفريزر ، أعطينا الأنابيب ، وضعنا أنابيب الفريون في الحمام ، ثم يتم تبريد الماء الموجود في الحمام ، وسوف يتم تسخين الشبكة من الخلف ، وستقوم الثلاجة بضخ الحرارة من الحمام وتسخينه. الغرفة من خلال الشبكة. تعمل المضخة الحرارية بنفس الطريقة.

هناك نوعان من الأنابيب يجري في الأرض هنا.ثم تباعدوا وتم حفر حوالي 350 مترًا من الآبار في هذا المنزل. يتم إدخال مسبار على شكل y في كل بئر. يتدفق السائل عبر هذا المسبار ويتم تدفئته بواسطة دفء الأرض. تخرج درجة حرارة حوالي -1 درجة من المضخة الحرارية ، و +5 درجات تعود من الأرض. هذا نظام مغلق مع مضخة الدوران هذه ، يتم ضخها وإزالة الحرارة ونقلها إلى المنزل. يقوم هذان الأنبوبان بتسخين الأرضية الدافئة. ثلاجة عادية ولكن بضاغط أكثر قوة.

إلكترونيات محلية الصنع في متجر صيني.

أسعار حفر الآبار للمضخات الحرارية

تكلفة تركيب أول دائرة للتدفئة الجوفية

1	حفر الآبار في الصخور الناعمة	1 ص	600
2	حفر الآبار في الصخور الصلبة (الحجر الجيري)	1 ص	900
3	تركيب (خفض) مسبار الطاقة الحرارية الأرضية)	1 ص	100
4	الضغط وملء الكفاف الخارجي	1 ص	50
5	ردم الآبار لتحسين نقل الحرارة (غربلة الجرانيت)	1 ص	50

لماذا اخترت مضخة حرارية لتدفئة منزلي ونظام إمداد المياه؟

لذلك اشتريت قطعة أرض لبناء منزل بدون غاز. احتمال توريد الغاز في 4 سنوات. كان من الضروري أن نقرر كيف نرتقي إلى مستوى هذا الوقت.

تم النظر في الخيارات التالية:

1. 1) خزان الغاز 2) وقود الديزل 3) الكريات

تتناسب تكاليف جميع أنواع التدفئة هذه ، لذلك قررت إجراء حساب مفصل باستخدام مثال خزان الغاز. كانت الاعتبارات على النحو التالي: 4 سنوات على استيراد الغاز المسال ، ثم استبدال الفوهة في المرجل ، وتزويد الغاز الرئيسي والحد الأدنى من تكاليف إعادة العمل. النتيجه هي:

• لمنزل مساحته 250 مترًا مربعًا ، تبلغ تكلفة المرجل وخزان الغاز حوالي 500000 روبل
• يحتاج الموقع بأكمله إلى الحفر
• توفر وصول ملائم لمزود الوقود في المستقبل
• صيانة حوالي 100،000 روبل في السنة:
• سيكون المنزل مزودًا بالتدفئة + الماء الساخن
• عند درجة حرارة -150 درجة مئوية وأقل من 15 إلى 20000 روبل في الشهر).

مجموع:

• خزان غاز + غلاية - 500000 روبل
• عملية لمدة 4 سنوات - 400000 روبل
• توريد أنبوب الغاز الرئيسي إلى الموقع - 350.000 روبل
• استبدال الفوهة ، صيانة الغلاية - 40000 روبل

في المجموع - 1250000 روبل والكثير من الجلبة حول مسألة التدفئة في السنوات الأربع القادمة! الوقت الشخصي من حيث المال هو أيضًا مبلغ مناسب.

لذلك وقع خياري على مضخة حرارية بتكاليف مناسبة لحفر 3 آبار كل منها 85 مترًا وشرائها مع التركيب. تعمل المضخة الحرارية Buderus 14 kW لمدة عامين. قبل عام قمت بتركيب عداد منفصل لها: 12000 كيلو وات ساعة في السنة !!! من حيث المال: 2400 روبل في الشهر! (الدفعة الشهرية للغاز ستكون أكثر) تدفئة وماء ساخن وتكييف مجاني في الصيف!

يعمل تكييف الهواء عن طريق رفع المبرد عند درجة حرارة +6-8 درجة مئوية من الآبار ، والذي يستخدم لتبريد المباني من خلال وحدات ملف المروحة التقليدية (مشعاع بمروحة ومستشعر درجة الحرارة).

كما أن مكيفات الهواء التقليدية تستهلك الكثير من الطاقة - على الأقل 3 كيلو واط لكل غرفة. أي 9-12 كيلو واط للمنزل كله! يجب أيضًا أن يؤخذ هذا الاختلاف في الاعتبار عند استرداد المضخة الحرارية.

لذا فإن المردود في 5-10 سنوات هو خرافة بالنسبة لأولئك الذين يجلسون على أنبوب الغاز ، والباقي مرحب بهم في نادي مستهلكي الطاقة "الخضراء".

أصحاب مضخات حرارة الهواء من رابطة الدول المستقلة

ألينا شوفالوفا ، دنيبرو (دنيبروبتروفسك) ، أوكرانيا

تركوا التدفئة المركزية وركّبوا مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء في الشقة (مبادرة زوجي). المدخرات كبيرة ، نظرًا لوجود نوافذ بلاستيكية في كل مكان ، والمنزل معزول ، والشقق ساخنة من جميع الجوانب.

لقد حدث أننا قمنا فقط بتسخين الشقة قليلاً ، ويمكننا أن نضبط درجة الحرارة بأنفسنا. عندما نكون في العمل والطفل في المدرسة ، يتم إيقاف تشغيل المضخة وتشغيلها على المؤقت وتشغيلها عندما يعود الابن إلى المنزل (خلال هذا الوقت ، لا يتوفر للشقة وقت لتبرد).

كاشيفيتش أليكسي ، بيلاروسيا

اشتريت مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء لمنزلي (قبل ذلك تم تسخينها بموقد). في البداية سار كل شيء كالساعة ، وعندما جاء البرد ، بدأت الاختناقات المرورية تتطاير باستمرار.لم أكن أعلق أي أهمية على هذا ، وعندما بدأت بالضربة القاضية باستمرار ، اتصلت بفني كهربائي.

كما اتضح ، في البرد ، تستهلك الكثير من الكهرباء ، وشبكتنا ليست مصممة لهذا الغرض. كان هناك خيار - إما العودة إلى الموقد للتدفئة ، أو الجلوس في البرد. بشكل عام ، تبين أن الموسم لم يكن مريحًا بشكل خاص ، ولم أقرر ما سأفعله بعد ذلك. يعد وضع كبل أكثر قوة وتوصيله مكلفًا للغاية.

الفروق الدقيقة في التثبيت

عند اختيار المضخة الحرارية من الماء إلى الماء ، من المهم حساب ظروف التشغيل. إذا كان الخط مغمورًا في جسم مائي ، فيجب أن تأخذ في الاعتبار حجمه (لبحيرة مغلقة ، بركة ، إلخ) ، وعند تثبيته في نهر ، فإن سرعة التيار

إذا تم إجراء حسابات غير صحيحة ، فستتجمد الأنابيب بالجليد وستكون كفاءة المضخة الحرارية صفرًا.

ما هو المبرد وكيف يعمل

عند أخذ عينات من المياه الجوفية ، يجب مراعاة التقلبات الموسمية. كما تعلم ، في الربيع والخريف ، تكون كمية المياه الجوفية أعلى منها في الشتاء والصيف. وبالتحديد ، سيكون وقت التشغيل الرئيسي للمضخة الحرارية في فصل الشتاء. لضخ المياه وضخها ، تحتاج إلى استخدام مضخة تقليدية تستهلك أيضًا الكهرباء. يجب تضمين تكاليفها في الإجمالي وبعد ذلك فقط يجب النظر في كفاءة وفترة الاسترداد للمضخة الحرارية.

خيار رائع هو استخدام المياه الارتوازية. يخرج من طبقات عميقة عن طريق الجاذبية والضغط. لكن سيتعين عليك تثبيت معدات إضافية لتعويض ذلك. خلاف ذلك ، قد تتلف مكونات المضخة الحرارية.

العيب الوحيد لاستخدام بئر ارتوازي هو تكلفة الحفر. لن يتم سداد التكاليف قريبًا بسبب عدم وجود مضخة لرفع المياه من بئر تقليدي وضخها في الأرض.

تكنولوجيا تشغيل مولد الحرارة التدفئة

في جسم العمل ، يجب أن يتلقى الماء سرعة وضغطًا متزايدًا ، يتم تنفيذه باستخدام أنابيب بأقطار مختلفة ، تتناقص على طول التدفق. في وسط غرفة العمل ، يتم خلط العديد من تدفقات الضغط ، مما يؤدي إلى ظاهرة التجويف.

من أجل التحكم في خصائص سرعة تدفق المياه ، يتم تثبيت أجهزة الكبح في المخرج وأثناء تجويف العمل.

ينتقل الماء إلى الفوهة في الطرف المقابل للغرفة ، ومن حيث يتدفق في اتجاه العودة لإعادة الاستخدام باستخدام مضخة دائرية. يحدث توليد التسخين والحرارة بسبب الحركة والتمدد الحاد للسائل عند الخروج من الفتحة الضيقة للفوهة.

الخصائص الإيجابية والسلبية لمولدات الحرارة

تصنف مضخات التجويف على أنها أجهزة بسيطة. يقومون بتحويل طاقة المحرك الميكانيكي للماء إلى طاقة حرارية ، والتي يتم إنفاقها على تدفئة الغرفة. قبل بناء وحدة تجويف بيديك ، يجب ملاحظة إيجابيات وسلبيات هذا التثبيت. تشمل الخصائص الإيجابية ما يلي:

• التوليد الفعال للطاقة الحرارية ؛
• اقتصادية في التشغيل بسبب نقص الوقود على هذا النحو ؛
• خيار ميسور التكلفة للشراء وصنعه بنفسك.

مولدات الحرارة لها عيوب:

• عملية المضخة الصاخبة وظواهر التجويف ؛
• ليس من السهل دائمًا الحصول على مواد الإنتاج ؛
• يستخدم سعة مناسبة لغرفة 60-80 متر مربع ؛
• يشغل مساحة كبيرة من الغرفة القابلة للاستخدام.

حفر الآبار لنظام المضخات الحرارية

من الأفضل أن تعهد بجهاز البئر إلى مؤسسة تركيب احترافية. من الأفضل لممثلي الشركة التي تبيع المضخة الحرارية القيام بذلك. لذلك ، يمكنك أن تأخذ في الاعتبار جميع الفروق الدقيقة للحفر وموقع المجسات من الهيكل ، والوفاء بالمتطلبات الأخرى.

ستساعد منظمة متخصصة في الحصول على تصريح لحفر بئر لتحقيقات لمضخة حرارية أرضية. وفقًا للتشريعات ، يُحظر استخدام المياه الجوفية للأغراض الاقتصادية. نحن نتحدث عن استخدام المياه الواقعة أسفل طبقة المياه الجوفية الأولى لأي غرض.

كقاعدة عامة ، يجب تنسيق إجراءات حفر الأنظمة الرأسية مع سلطات إدارة الدولة. عدم وجود تصاريح يؤدي إلى عقوبات.

بعد استلام جميع المستندات اللازمة تبدأ أعمال التثبيت حسب الترتيب التالي:

• يتم تحديد نقاط الحفر وموقع المجسات على الموقع ، مع مراعاة المسافة من الهيكل ، وخصائص المناظر الطبيعية ، ووجود المياه الجوفية ، إلخ. الحفاظ على أدنى فجوة بين الآبار والمنزل لا تقل عن 3 أمتار.
• يتم جلب معدات الحفر ، وكذلك المعدات اللازمة لأعمال المناظر الطبيعية. للتركيب الرأسي والأفقي ، يلزم وجود مثقاب ومطرقة. لحفر التربة بزاوية ، يتم استخدام منصات الحفر مع كفاف مروحة. النموذج الأكثر استخدامًا هو النموذج المتعقب. يتم وضع المجسات في الآبار الناتجة وتملأ الفجوات بحلول خاصة.

يسمح بحفر الآبار للمضخات الحرارية (باستثناء الأسلاك العنقودية) على مسافة لا تقل عن 3 أمتار من المبنى ويجب ألا تتجاوز أقصى مسافة إلى المنزل 100 متر ويتم تنفيذ المشروع على أساس هذه المعايير .

ما يجب أن يكون عمق البئر

يتم حساب العمق بناءً على عدة عوامل:

• اعتماد الكفاءة على عمق البئر - هناك ما يسمى انخفاض سنوي في نقل الحرارة. إذا كان للبئر عمق كبير ، وفي بعض الحالات يكون مطلوبًا إنشاء قناة تصل إلى 150 مترًا ، فسيحدث كل عام انخفاض في مؤشرات الحرارة المستلمة ، بمرور الوقت ستستقر العملية. أقصى عمق ليس هو الحل الأفضل. عادة ، يتم عمل عدة قنوات عمودية بعيدة عن بعضها البعض. المسافة بين الآبار 1-1.5 م.
• يتم حساب عمق حفر بئر للمسبارات مع مراعاة ما يلي: المساحة الإجمالية للمنطقة المجاورة ، ووجود المياه الجوفية والآبار الارتوازية ، والمساحة الإجمالية للتدفئة. لذلك ، على سبيل المثال ، يتم تقليل عمق حفر الآبار ذات المياه الجوفية المرتفعة بشكل حاد مقارنة بصناعة الآبار في التربة الرملية.

يعتبر إنشاء الآبار الحرارية الجوفية عملية فنية معقدة. يجب أن يتم تنفيذ جميع الأعمال ، من وثائق التصميم إلى تشغيل المضخة الحرارية ، حصريًا من قبل المتخصصين.

لحساب التكلفة التقريبية للعمل ، استخدم الآلات الحاسبة عبر الإنترنت. تساعد البرامج في حساب حجم الماء في البئر (يؤثر على كمية البروبيلين غليكول المطلوبة) وعمقها وإجراء حسابات أخرى.

كيف تملأ البئر

غالبًا ما يقع اختيار المواد على عاتق المالكين أنفسهم.

قد ينصحك المقاول بالاهتمام بنوع الأنبوب والتوصية بالتركيب لملء البئر ، ولكن يجب اتخاذ القرار النهائي بشكل مستقل. ما هي الخيارات؟

• الأنابيب المستخدمة في الآبار - استخدم خطوطًا بلاستيكية ومعدنية. أظهرت الممارسة أن الخيار الثاني مقبول أكثر. لا تقل مدة خدمة الأنبوب المعدني عن 50-70 عامًا ، وتتمتع جدران المعدن بموصلية حرارية جيدة ، مما يزيد من كفاءة المجمع. البلاستيك أسهل في التركيب ، لذلك غالبًا ما تقدمه منظمات البناء فقط.
• مادة لسد الفجوات بين الأنبوب والأرض. إن توصيل البئر هو قاعدة إلزامية يجب القيام بها. إذا لم يتم ملء الفراغ بين الأنبوب والأرض ، يحدث الانكماش بمرور الوقت ، مما قد يضر بسلامة الدائرة. تمتلئ الفجوات بأي مادة بناء ذات موصلية ومرونة حرارية جيدة ، مثل Betonit ، ولا ينبغي أن يعيق ملء البئر لمضخة الحرارة الدوران الطبيعي للحرارة من الأرض إلى المجمع. يتم العمل ببطء حتى لا تترك فراغات.

حتى إذا تم حفر وتحديد موقع المجسات من الهيكل ومن بعضها البعض بشكل صحيح ، فبعد عام سيكون هناك حاجة إلى عمل إضافي بسبب انكماش المجمع.

مضخات الحرارة: مبدأ التشغيل والتطبيق

يقول القانون الثاني للديناميكا الحرارية: يمكن للحرارة أن تتحرك تلقائيًا في اتجاه واحد فقط ، من جسم أكثر سخونة إلى جسم أقل سخونة ، وهذه العملية لا رجوع فيها. لذلك ، تعتمد جميع أنظمة التدفئة التقليدية على تسخين حامل حراري معين (غالبًا الماء) إلى درجة حرارة أعلى من المطلوب للراحة ، ثم جعل هذا الناقل الحراري يتلامس مع الهواء البارد للغرفة ، والحرارة نفسها ، وفقًا إلى 2 بداية الديناميكا الحرارية ، سوف تذهب إلى هذا الهواء ، وتسخينه. وهذا هو نموذج التدفئة الحديثة: إذا كنت تريد تدفئة شخص - قم بتدفئة الهواء الذي هو فيه! ولتسخين المبرد ، تحتاج إلى حرق الوقود ، وبالتالي ، في جميع أشكال التسخين هذه ، فإن عملية الاحتراق تشارك في جميع العواقب المترتبة على ذلك (خطر الحريق ، أو انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، أو خزان تخزين الوقود ، أو أنبوب غير جمالي جدًا بالقرب من جدار المنزل). لكن احتياطيات الوقود ، على الرغم من ضخامتها ، ليست بلا حدود. وإذا كان هذا مستهلكًا غير متجدد يجب أن ينتهي به الأمر في وقت ما ، فلا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن سعره ينمو باستمرار وسيستمر في النمو في المستقبل. الآن ، إذا كان من الممكن استخدام بعض مصادر الحرارة المتجددة في عملية التسخين ، فيمكن عندئذٍ إيقاف عملية النمو في القيمة (أو إبطائها) ، وربما التخلص من النتائج السلبية لعملية الاحتراق. من أوائل الذين فكروا في هذا الأمر في عام 1849 كان ويليام طومسون ، الفيزيائي الإنجليزي الذي عُرف فيما بعد باسم اللورد كيلفن. هل من الممكن الحصول على الحرارة اللازمة ليس بالتدفئة ، ولكن عن طريق النقل ، ونقلها إلى مكان ما بالخارج ، ونقلها داخل الغرفة. ينص نفس القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أنه يمكنك بدء تشغيل الحرارة في الاتجاه المعاكس ، ونقلها من البرودة (على سبيل المثال ، من الهواء الخارجي) إلى أكثر دفئًا (الهواء الداخلي) ، ولكن لهذا تحتاج إلى إنفاق الطاقة (أو ، كما فيزيائيون) قل ، قم بعمل). ما مدى دفء الهواء البارد؟ - ستقول. ثم أجب على سؤال واحد: هل -15 درجة مئوية أكثر دفئًا من -25 درجة مئوية؟ أدفأ بشكل صحيح! إذا كنت تأخذ الطاقة من الهواء عند -15 درجة مئوية ، فسوف تبرد ، على سبيل المثال ، إلى -25 درجة مئوية. ولكن كيف تأخذ هذه الطاقة وهل يمكن استخدامها؟ في عام 1852 ، صاغ اللورد كلفن مبادئ تشغيل المحرك الحراري الذي ينقل الحرارة من مصدر ذي درجة حرارة منخفضة إلى مستهلك ذي درجة حرارة أعلى ، واصفًا هذا الجهاز بـ "مضاعف الحرارة" ، والذي يُعرف الآن باسم "المضخة الحرارية" ". يمكن أن تكون هذه المصادر هي التربة والمياه في الخزانات والآبار ، وكذلك البيئة المحيطة هواء. تحتوي جميعها على طاقة منخفضة الإمكانات متراكمة من الشمس. ما عليك سوى معرفة كيفية تناوله وتحويله إلى درجة حرارة أعلى مناسبة للاستخدام. كل هذه المصادر متجددة وصديقة للبيئة تمامًا. نحن لا ندخل أي حرارة إضافية في نظام "الأرض" ، ولكن ببساطة نعيد توزيعها ، ونأخذها في مكان واحد (في الخارج) وننقلها إلى مكان آخر (المستهلك الداخلي). هذا نهج جديد تمامًا لخلق مناخ داخلي مريح. في الخارج ، تختلف درجة الحرارة بشكل كبير: من "شديد البرودة" إلى "شديد الحرارة" ، ويشعر الشخص بالراحة في نطاق درجة حرارة ضيقة إلى حد ما من +20 .. + 25 درجة مئوية ، وهذه هي درجة الحرارة التي يخلقها في منزله. إذا كانت درجة الحرارة في المنزل بحاجة إلى زيادة (التدفئة في الشتاء) ، يمكنك أخذ الحرارة المفقودة من الشارع ونقلها إلى المنزل ، وليس خلق مصدر لزيادة درجة الحرارة داخل المنزل عن طريق حرق الوقود (الغلايات التقليدية)! وإذا كانت درجة الحرارة في المنزل بحاجة إلى خفض (التبريد في الصيف) ، فيمكن إزالة الحرارة الزائدة عن طريق نقلها من الغرفة إلى الشارع. يتم تحقيق هذا الأخير من خلال مكيفات الهواء المألوفة لدينا. اذن ماذا عندنا؟ إلى عن على تدفئة نحن نستخدم نفس الأجهزة: غلايات ، مواقد ، إلخ ، تعمل عن طريق حرق الوقود بالداخل ولأجل تبريد - أخرى: مكيفات تنقل الحرارة الزائدة من المنزل إلى الشارع. وكم سيكون مغريًا أن يكون لديك جهاز واحد لجميع المناسبات: وحدة مناخية عالميةيحافظ على درجة حرارة مريحة في المنزل على مدار السنة ، وذلك ببساطة عن طريق نقل الحرارة من الخارج إلى الداخل أو الخلف! الآن سوف نظهر لك أن المعجزات ممكنة.

دعنا نعود إلى المضخة الحرارية. كيف يعمل؟ وهو يقوم على ما يسمى بدورة كارن العكسية المعروفة لنا من دورة الفيزياء المدرسية كذلك خاصية مادة أثناء التبخر لامتصاص الحرارة وأثناء التكثيف (التحول إلى سائل) - للتخلص منها... لفهم أفضل ، دعنا ننتقل إلى القياس. كلنا لدينا ثلاجة.

لكن هل تساءلت يومًا كيف يعمل؟ يبدو أن مهمتها هي "خلق البرد": ولكن هل هذا صحيح؟ في الواقع ، يتم تبريد الطعام داخل الثلاجة عن طريق إبعاد الحرارة عنها. لنفترض أنك أحضرت لحمًا مبردًا من المتجر بدرجة حرارة + 1 درجة مئوية وألقيته في الفريزر. بعد فترة تجمد اللحم وأصبحت درجة حرارته -18 درجة مئوية. أخذنا منه ما يصل إلى 19 درجة مئوية من الحرارة ، وأين ذهبت هذه الحرارة؟ إذا لمست الجدار الخلفي للثلاجة (عادة ما تكون مصنوعة على شكل أنبوب ملفوف) ، ستجد أنها دافئة وساخنة في بعض الأحيان. هذه هي الحرارة المأخوذة من اللحم (نفس درجة حرارة 19 مئوية) ، وتنتقل إلى الجدار الخلفي. ولكن في عملية التبريد ، كانت درجة حرارة اللحم متوسطة -5 درجة مئوية و -10 درجة مئوية ، لكن الثلاجة تمكنت من امتصاص الحرارة منه ، مما أدى إلى تبريده أكثر فأكثر. هذا يعني أنه حتى من اللحوم المجمدة بدرجة حرارة -10 درجة مئوية ، يمكنك أخذ الحرارة عن طريق تحويلها إلى لحم بدرجة حرارة -18 درجة مئوية: وهذا يعني أن هذه الحرارة كانت موجودة هناك ، ولكن في درجة حرارة منخفضة. ولم تتمكن الثلاجة من أخذ هذه الحرارة المنخفضة فحسب ، بل تمكنت أيضًا من تحويلها إلى درجة حرارة عالية. يمكن أن تساعد الحرارة المنبعثة من الجزء الخلفي من الثلاجة في إبقائك دافئًا من خلال الاتكاء عليها. بمعنى ما ، كانت قطعة لحم باردة تدفئنا بالدفء الذي تحتويه ، رغم أنه من الصعب تصديق ذلك على الفور اكتشفنا ما فعلته الثلاجة بقطعة لحم: لقد أزال الحرارة (من الداخل) ونقلها إلى الحائط الخلفي (بالخارج). حان الوقت الآن لمعرفة كيف فعل ذلك؟ داخل الثلاجة ، يمر ملف آخر ، على غرار الأول ، ويشكلان معًا حلقة مغلقة ، بمساعدة ضاغط ، يتم تبخير الغاز بسهولة - الفريون. فقط هو لا ينتشر بحرية. قبل دخول الثلاجة ، يضيق قطر أنبوب الملف بشكل حاد ، ثم يتوسع بعده بحدة. الفريون ، الذي يتحرك عبر الأنبوب بسبب تشغيل الضاغط ، "يضغط" عبر الحلق الضيق ، يدخل منطقة الفراغ (ضغط أقل) ، لأن يقع "بشكل غير متوقع" في حجم متزايد بشكل كبير (هبوط الضغط) بمجرد الوصول إلى منطقة الضغط المنخفض ، يبدأ الفريون في التبخر بشكل مكثف (يتحول إلى حالة غازية) ، ويمر على طول الملف الداخلي ، ويمتص الحرارة من جدرانه ، وهم بدورهم يأخذون الحرارة من الهواء المحيط داخل الثلاجة . النتيجة: يتم تبريد الهواء الداخلي ، ويتم تبريد الطعام من ملامسته. لذلك ، كما هو الحال في سباق التتابع ، على طول السلسلة ، يتسبب الفريون المتبخر في تدفق الحرارة من المنتجات إلى الفريون نفسه: بنهاية "الرحلة" على طول الملف الداخلي ، ترتفع درجة حرارة الفريون بعدة درجات. يأخذ الجزء التالي من الفريون الجزء التالي من الحرارة بالداخل. من خلال ضبط درجة الفراغ ، يمكنك ضبط درجة حرارة تبخر الفريون ، وبالتالي ، درجة حرارة تبريد الثلاجة. علاوة على ذلك ، يمتص الضاغط الفريون "المسخن" من الملف الداخلي ويدخل الملف الخارجي ، حيث يتم ضغطه إلى ضغط معين ، بسبب في الطرف الآخر من الملف الخارجي "تمنعه" فتحة ضيقة تسمى خنق أو صمام (تمدد) ثرموستاتي. نتيجة لضغط غاز الفريون ، ترتفع درجة حرارته ، على سبيل المثال ، لتصل إلى +40 .. + 60 درجة مئوية ، ويمر عبر الملف الخارجي ويطلق الحرارة للهواء الخارجي ، ويبرد ويتحول إلى حالة سائلة (يتكثف ). علاوة على ذلك ، يجد الفريون نفسه مرة أخرى أمام الحلق الضيق (الاختناق) ، ويتبخر ، ويزيل الحرارة ، وتتكرر العملية مرة أخرى. لذلك ، يُطلق على الملف الداخلي ، حيث يتبخر الفريون ، الحرارة المبخر، والملف الخارجي ، حيث يطلق على الفريون ، المتكثف ، الحرارة المأخوذة مكثف... الجهاز الموصوف هنا يأخذ الحرارة في مكان واحد (بالداخل) وينقلها إلى مكان آخر (بالخارج). الميزة المميزة للجهاز هي أن الدائرة المغلقة التي يتم من خلالها تدوير الفريون تنقسم إلى منطقتين: منطقة الضغط المنخفض (الفراغ) ، حيث يستطيع الفريون التبخر بشكل مكثف ، ومنطقة الضغط العالي ، حيث يتكثف. الفاصل بين هاتين المنطقتين هو ثقب الاختناق ، ويصبح من الممكن الحفاظ على مثل هذه الضغوط المختلفة في حلقة واحدة مغلقة بسبب تشغيل الضاغط ، الذي يتطلب طاقة. (إذا توقف الضاغط ، فبعد فترة من الوقت ، سيتساوى الضغط في المبخر والمكثف وتتوقف عملية النقل). أولئك. الجهاز قادر على نقل الحرارة من الأبرد إلى الأكثر دفئًا ، ولكن فقط من خلال إنفاق قدر معين من الطاقة. أولئك. مبسط ، أخذ الثلاجة وفتح بابها للشارع ، وإدارة الحائط الخلفي داخل الغرفة ، يمكنك تسخينها. من الضروري فقط أن يدخل الهواء النقي بدرجة الحرارة الخارجية دائمًا إلى الثلاجة ، وأن يتم التخلص من الهواء البارد الناتج عن ملامسة المبادل الحراري الداخلي. يمكن تحقيق ذلك بسهولة عن طريق تركيب مروحة في المدخل ، والتي من شأنها أن تدفع أجزاء جديدة من الهواء إلى الملف. بعد ذلك ، يتم نقل الحرارة المأخوذة من الهواء الخارجي إلى داخل الغرفة ، مما يؤدي إلى تسخينها. أولئك. ثلاجة ، افتح الباب للخارج ، وهناك مضخة حرارية بسيطة. بدت المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء الأول التي تم إنتاجها بشكل متسلسل هكذا. بدوا مثل مكيفات الشباك. أي أنه كان صندوقًا معدنيًا تم إدخاله في فتحة النافذة ، ويواجه المبخر للخارج والمكثف إلى الداخل. كانت هناك مروحة أمام المبخر ، والتي تدفع تدفقات الهواء النقي عبر المبادلات الحرارية الملفوفة ، ويخرج الهواء البارد من الجانب الآخر من الصندوق. تم فصل المبخر عن المكثف بواسطة طبقة عازلة. كان هناك أيضًا مروحة على الملف الداخلي ، والتي تدفع هواء الغرفة من خلال مبادلها الحراري وتفجر الهواء الدافئ بالفعل. مع مزيد من التحسينات على الجهاز ، تم فصل الجزء الخارجي عن الجزء الداخلي وبدأ في الظهور وكأنه نظام تكييف هواء منفصل. يتم ربط الجزأين من الكل بأنابيب نحاسية عازلة للحرارة يدور فيها الفريون ، وكابلات كهربائية لتزويد إشارات الطاقة والتحكم. تعد مضخات تسخين الهواء الحديثة جهازًا معقدًا مع تحكم إلكتروني ذكي ، وقادر على العمل بشكل مستقل ، وضبط أدائها بسلاسة اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية ، ودرجة الحرارة الداخلية المحددة وعدد من الأوضاع. يتيح لك ذلك تحقيق وفورات إضافية في استهلاك الكهرباء.

يتم التصنيف الرئيسي للمضخات الحرارية (HP) وفقًا لمصدر منخفض الإمكانات يتم أخذ الطاقة منه (الهواء ، والتربة ، والماء) وإلى المستهلك - حامل الحرارة ، الذي يتبادل الحرارة بمكثف ويستخدم لاحقًا في نظام التسخين (الهواء ، الماء ، بدلاً من الماء ، يستخدم التجمد أحيانًا). دعنا نسرد الأكثر شيوعًا:

1. مضخات حرارة الهواء (VTN). أكثر فئة بأسعار معقولة ، وخاصة جوًا.

-TH الهواء-الهواء

-TH الهواء والماء

2. مضخات حرارية أرضية (GTN). أغلى فئة لأن تتطلب أعمال الحفر أو الحفر باهظة الثمن ، مئات الأمتار من الأنابيب وكمية كبيرة من التجمد.

-TH التربة والمياه

3. مضخات حرارة الماء. يتم وضع أنابيب مع مانع للتجمد في قاع خزان (بحيرة ، بركة ، بحر ...) أو بئرين ارتوازيين (يتم أخذ المياه العذبة من أحد البئر ، ويتم تصريف المياه المبردة إلى الأخرى). تعتمد الغلاء على طريقة الوصول إلى الماء - مصدر الحرارة - المستخدمة. لكنها ليست رخيصة على أي حال!

-الماء-الماء

الآن - أهم شيء: حول الفوز... تتيح لك أي من المضخات الحرارية المدرجة الحصول على طاقة أكثر مما تم إنفاقه على نقلها (تشغيل الضاغط ، والمراوح ، والإلكترونيات ...). يتم تقدير كفاءة المضخة الحرارية باستخدام معامل الأداء COP (معامل الأداء) ، والذي يساوي نسبة الطاقة الحرارية المستلمة (بالكيلو وات * ساعة) إلى الطاقة الكهربائية المستهلكة. توضح هذه القيمة عديمة الأبعاد عدد مرات الطاقة الحرارية التي تنتجها المضخة الحرارية مقارنةً بالمضخة المستهلكة. يعتمد COP على اختلاف درجة الحرارة بين المصدر (حرارة منخفضة في الهواء الطلق) والمستهلك (درجة الحرارة في المنزل +20 .. + 25 درجة مئوية) وتتراوح عادة من 2 إلى 5.

هذا هو مكسبنا عند استخدام المضخات الحرارية: مقابل 1 كيلو وات من الكهرباء المستهلكة ، يمكنك الحصول على حرارة من 1 كيلو وات إلى 4 كيلو وات بدون شحن من البيئة ، والتي تنتج عند الخرج من 2 إلى 5 كيلو وات من الحرارة للمنزل.