ปั๊มหมุนเวียนสำหรับระบบทำความร้อนข้อมูลทางเทคนิค

ประเภทของการออกแบบปั๊มความร้อน

ประเภทของปั๊มความร้อนมักจะแสดงด้วยวลีที่ระบุสื่อต้นทางและตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน
มีพันธุ์ดังต่อไปนี้:

• ТН "อากาศ - อากาศ";
• ТН "อากาศ - น้ำ";
• TN "ดิน - น้ำ";
• TH "น้ำ - น้ำ".

ตัวเลือกแรกคือระบบแยกธรรมดาที่ทำงานในโหมดทำความร้อน เครื่องระเหยติดตั้งอยู่กลางแจ้งและติดตั้งหน่วยที่มีคอนเดนเซอร์ภายในบ้าน พัดลมเป่าหลังเนื่องจากมีมวลอากาศอุ่นเข้ามาในห้อง

หากระบบดังกล่าวมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษพร้อมหัวฉีด HP ประเภท "อากาศ - น้ำ" จะได้รับ เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

เครื่องระเหย HP ของประเภท "อากาศสู่อากาศ" หรือ "อากาศสู่น้ำ" ไม่สามารถวางไว้กลางแจ้ง แต่อยู่ในท่อระบายอากาศเสีย (ต้องบังคับ) ในกรณีนี้ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนจะเพิ่มขึ้นหลายครั้ง

ปั๊มความร้อนประเภท "น้ำสู่น้ำ" และ "ดินสู่น้ำ" ใช้สิ่งที่เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกหรือเรียกอีกอย่างว่าตัวสะสมเพื่อดึงความร้อนออกมา

แผนผังของปั๊มความร้อน

นี่คือท่อวนยาวซึ่งโดยปกติจะเป็นพลาสติกซึ่งตัวกลางของเหลวจะไหลเวียนรอบเครื่องระเหย ปั๊มความร้อนทั้งสองประเภทเป็นตัวแทนของอุปกรณ์เดียวกัน: ในกรณีหนึ่งตัวเก็บรวบรวมจะถูกแช่อยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำพื้นผิวและในที่สอง - ลงในพื้นดิน คอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนดังกล่าวตั้งอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

การเชื่อมต่อปั๊มความร้อนตามโครงการ "น้ำ - น้ำ" นั้นใช้แรงงานน้อยกว่า "ดิน - น้ำ" มากเนื่องจากไม่จำเป็นต้องขุดคันดิน ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำวางท่อในรูปแบบของเกลียว แน่นอนสำหรับโครงการนี้มีเพียงอ่างเก็บน้ำเท่านั้นที่เหมาะสมที่จะไม่แข็งตัวถึงด้านล่างในฤดูหนาว

ถึงเวลาศึกษาประสบการณ์ในต่างประเทศอย่างจริงจัง

ปัจจุบันเกือบทุกคนรู้จักปั๊มความร้อนที่สามารถดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเพื่อทำความร้อนในอาคารได้และหากไม่นานมานี้ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้ามักจะถามคำถามที่งุนงงว่า“ เป็นไปได้อย่างไร” คำถาม“ มันถูกต้องได้อย่างไร? ?”

คำตอบสำหรับคำถามนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายที่เกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อพยายามออกแบบระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนขอแนะนำให้อ้างถึงประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญในประเทศเหล่านั้นที่มีการใช้ปั๊มความร้อนบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินเป็นเวลานาน

การเยี่ยมชมนิทรรศการอเมริกัน AHR EXPO-2008 ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินไม่ได้ให้ผลลัพธ์โดยตรงในทิศทางนี้ แต่มีการจำหน่ายหนังสือในนิทรรศการ ASHRAE ยืนบทบัญญัติบางประการซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งพิมพ์นี้

ควรจะพูดได้ทันทีว่าการถ่ายโอนวิธีการแบบอเมริกันไปสู่ดินในประเทศไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับคนอเมริกันสิ่งต่างๆไม่เหมือนกับในยุโรป มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่วัดเวลาในหน่วยเดียวกับที่เราทำ หน่วยการวัดอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นของอเมริกาหรือค่อนข้างอังกฤษ ชาวอเมริกันโชคไม่ดีอย่างยิ่งกับฟลักซ์ความร้อนซึ่งสามารถวัดได้ทั้งในหน่วยความร้อนของอังกฤษต่อหนึ่งหน่วยเวลาและในหน่วยความเย็นจำนวนมากซึ่งอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นในอเมริกา

อย่างไรก็ตามปัญหาหลักไม่ใช่ความไม่สะดวกทางเทคนิคในการคำนวณใหม่ของหน่วยการวัดที่นำมาใช้ในสหรัฐอเมริกาซึ่งเราสามารถคุ้นเคยกับมันได้เมื่อเวลาผ่านไป แต่ไม่มีในหนังสือที่กล่าวถึงพื้นฐานวิธีการที่ชัดเจนสำหรับการสร้างการคำนวณ อัลกอริทึม มีการให้พื้นที่มากเกินไปสำหรับวิธีการคำนวณประจำและวิธีการคำนวณที่รู้จักกันดีในขณะที่ข้อกำหนดที่สำคัญบางประการยังไม่เปิดเผยอย่างสมบูรณ์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องทางกายภาพดังกล่าวสำหรับการคำนวณตัวแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นดินในแนวตั้งเช่นอุณหภูมิของของเหลวที่หมุนเวียนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและปัจจัยการแปลงของปั๊มความร้อนไม่สามารถตั้งค่าได้โดยพลการและก่อนที่จะดำเนินการคำนวณเกี่ยวกับความร้อนที่ไม่คงที่ การถ่ายโอนในพื้นดินจำเป็นต้องกำหนดความสัมพันธ์ที่เชื่อมต่อพารามิเตอร์เหล่านี้

เกณฑ์สำหรับประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนคือค่าสัมประสิทธิ์การแปลงαซึ่งค่านี้กำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานความร้อนต่อกำลังของไดรฟ์ไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์ ค่านี้เป็นฟังก์ชันของจุดเดือด tu ในเครื่องระเหยและ tk ของการควบแน่นและในความสัมพันธ์กับปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำเราสามารถพูดถึงอุณหภูมิของเหลวที่ทางออกจากเครื่องระเหย t2I และที่เต้าเสียบจาก คอนเดนเซอร์ t2K:

เหรอ? =? (t2И, t2K) (หนึ่ง)

การวิเคราะห์ลักษณะแคตตาล็อกของเครื่องทำความเย็นแบบอนุกรมและปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำทำให้สามารถแสดงฟังก์ชันนี้ในรูปแบบของแผนภาพได้ (รูปที่ 1)

การใช้แผนภาพทำให้ง่ายต่อการกำหนดพารามิเตอร์ของปั๊มความร้อนในขั้นตอนเริ่มต้นของการออกแบบ ตัวอย่างเช่นเห็นได้ชัดว่าหากระบบทำความร้อนที่เชื่อมต่อกับปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดหาสื่อความร้อนที่มีอุณหภูมิการไหล 50 ° C ปัจจัยการแปลงสูงสุดที่เป็นไปได้ของปั๊มความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 3.5 ในเวลาเดียวกันอุณหภูมิของไกลคอลที่ทางออกของเครื่องระเหยไม่ควรต่ำกว่า + 3 ° C ซึ่งหมายความว่าจะต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินที่มีราคาแพง

ในขณะเดียวกันถ้าบ้านได้รับความร้อนด้วยพื้นอุ่นผู้ให้บริการความร้อนที่มีอุณหภูมิ 35 ° C จะเข้าสู่ระบบทำความร้อนจากคอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อน ในกรณีนี้ปั๊มความร้อนจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นตัวอย่างเช่นด้วยปัจจัยการแปลง 4.3 หากอุณหภูมิของไกลคอลที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหยอยู่ที่ประมาณ –2 ° C

เมื่อใช้สเปรดชีต Excel คุณสามารถแสดงฟังก์ชัน (1) เป็นสมการ:

เหรอ? = 0.1729 • (41.5 + t2I - 0.015t2I • t2K - 0.437 • t2K (2)

หากปัจจัยการแปลงที่ต้องการและค่าที่กำหนดของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอุณหภูมิของของเหลวที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหยจากนั้นจึงสามารถแสดงสมการ (2) ได้ เช่น:

(3)

คุณสามารถเลือกอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนได้ตามค่าที่กำหนดของค่าสัมประสิทธิ์การแปลงของปั๊มความร้อนและอุณหภูมิของของเหลวที่ทางออกของเครื่องระเหยโดยใช้สูตร:

(4)

ในสูตร (2) ... (4) อุณหภูมิจะแสดงเป็นองศาเซลเซียส

เมื่อระบุการพึ่งพาเหล่านี้แล้วเราสามารถไปที่ประสบการณ์ของชาวอเมริกันได้โดยตรง

วิธีการคำนวณปั๊มความร้อน

แน่นอนกระบวนการในการเลือกและคำนวณปั๊มความร้อนเป็นการดำเนินการที่ซับซ้อนมากในทางเทคนิคและขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของวัตถุ แต่สามารถลดขั้นตอนต่อไปนี้ได้โดยประมาณ:

การสูญเสียความร้อนผ่านเปลือกอาคาร (ผนังเพดานหน้าต่างประตู) จะถูกกำหนด สามารถทำได้โดยใช้อัตราส่วนต่อไปนี้:

Qok = S * (tvn - tnar) * (1 + Σβ) * n / Rt (W) โดยที่

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก (°С);

tvn - อุณหภูมิอากาศภายใน (°С);

S คือพื้นที่ทั้งหมดของโครงสร้างที่ปิดล้อมทั้งหมด (m2)

n - ค่าสัมประสิทธิ์บ่งชี้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อลักษณะของวัตถุสำหรับห้องที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอกโดยตรงผ่านเพดาน n = 1; สำหรับวัตถุที่มีพื้นห้องใต้หลังคา n = 0.9; ถ้าวัตถุอยู่เหนือชั้นใต้ดิน n = 0.75;

βคือค่าสัมประสิทธิ์ของการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างและตำแหน่งทางภูมิศาสตร์βอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.27

RT - ความต้านทานความร้อนถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

Rt = 1 / αint + Σ (δі / λі) + 1 / αout (m2 * °С / W) โดยที่:

δі / λіเป็นตัวบ่งชี้ที่คำนวณได้ของการนำความร้อนของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง

αoutคือค่าสัมประสิทธิ์การกระจายความร้อนของพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างปิดล้อม (W / m2 * оС)

αin - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับความร้อนของพื้นผิวภายในของโครงสร้างปิดล้อม (W / m2 * оС);

- การสูญเสียความร้อนทั้งหมดของโครงสร้างคำนวณโดยสูตร:

Qt.pot = Qok + Qi - Qbp โดยที่:

Qi - การใช้พลังงานเพื่อให้อากาศร้อนเข้าสู่ห้องผ่านการรั่วไหลตามธรรมชาติ

Qbp ​​- การปลดปล่อยความร้อนเนื่องจากการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนและกิจกรรมของมนุษย์

2. จากข้อมูลที่ได้รับการคำนวณการใช้พลังงานความร้อนต่อปีสำหรับแต่ละวัตถุ:

Qyear = 24 * 0.63 * Qt. หม้อ. * ((d * (tvn - tout.) / (tvn - tout.)) (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี) โดยที่:

tвн - อุณหภูมิอากาศภายในอาคารที่แนะนำ

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก

tout.av - ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของอุณหภูมิอากาศภายนอกสำหรับฤดูร้อนทั้งหมด

d คือจำนวนวันของระยะเวลาการทำความร้อน

3. สำหรับการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์คุณจะต้องคำนวณระดับพลังงานความร้อนที่จำเป็นในการทำให้น้ำร้อน:

Qgv = V * 17 (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี)

V คือปริมาตรของการให้ความร้อนต่อวันของน้ำสูงถึง 50 °С

จากนั้นการใช้พลังงานความร้อนทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Q = Qgv + Qyear (กิโลวัตต์ / ชั่วโมงต่อปี)

เมื่อคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับจะไม่ยากที่จะเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน ยิ่งไปกว่านั้นกำลังที่คำนวณได้จะถูกกำหนดเป็น Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

1.1 เป็นปัจจัยแก้ไขที่บ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มภาระของปั๊มความร้อนในช่วงอุณหภูมิวิกฤต

หลังจากคำนวณปั๊มความร้อนแล้วคุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดที่สามารถให้พารามิเตอร์ microclimate ที่ต้องการในห้องที่มีลักษณะทางเทคนิคใด ๆ และด้วยความเป็นไปได้ในการรวมระบบนี้เข้ากับชุดควบคุมสภาพอากาศพื้นอุ่นสามารถสังเกตได้ไม่เพียง แต่สำหรับการใช้งานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนด้านความงามที่สูงอีกด้วย

สูตรสำหรับการนับ

เส้นทางการสูญเสียความร้อนในบ้าน

ปั๊มความร้อนสามารถรับมือกับความร้อนในอวกาศได้อย่างเต็มที่

ในการเลือกหน่วยที่เหมาะกับคุณคุณควรคำนวณกำลังที่ต้องการ

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจสมดุลความร้อนในอาคาร สำหรับการคำนวณเหล่านี้คุณสามารถใช้บริการของผู้เชี่ยวชาญเครื่องคิดเลขออนไลน์หรือตัวคุณเองโดยใช้สูตรง่ายๆ:

R = (ก x V x T) / 860, โดยที่:

R - การใช้พลังงานของห้อง (กิโลวัตต์ / ชั่วโมง); k คือค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนโดยเฉลี่ยของอาคารตัวอย่างเช่นเท่ากับ 1 - อาคารที่หุ้มฉนวนอย่างสมบูรณ์แบบและ 4 - ค่ายทหารที่ทำจากไม้กระดาน V คือปริมาตรรวมของห้องอุ่นทั้งหมดในหน่วยลูกบาศก์เมตร T คือความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุดระหว่างภายนอกและภายในอาคาร 860 คือค่าที่จำเป็นในการแปลงกิโลแคลอรีที่ได้เป็นกิโลวัตต์

ในกรณีของปั๊มความร้อนใต้พิภพจากน้ำสู่น้ำจำเป็นต้องคำนวณความยาวที่ต้องการของวงจรที่จะอยู่ในอ่างเก็บน้ำด้วย การคำนวณนั้นง่ายกว่าที่นี่

เป็นที่ทราบกันดีว่าคอลเลกเตอร์ 1 เมตรให้พลังงานประมาณ 30 วัตต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งกำลังปั๊ม 1 กิโลวัตต์ต้องใช้ท่อ 22 เมตร เมื่อทราบถึงกำลังปั๊มที่ต้องการเราสามารถคำนวณจำนวนท่อที่เราต้องการเพื่อสร้างวงจรได้อย่างง่ายดาย

การคำนวณตามตัวอย่างของระบบน้ำ - น้ำ

ลองคำนวณตัวอย่างเช่นบ้านที่มีข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้:

• พื้นที่อุ่น 300 ตร.ม.
• เพดานสูง 2.8 ม.
• อาคารมีฉนวนกันความร้อนอย่างดี
• อุณหภูมิต่ำสุดภายนอกในฤดูหนาวคือ -25 องศา
• อุณหภูมิห้องที่สะดวกสบาย +22 องศา

ก่อนอื่นเราคำนวณปริมาตรความร้อนของห้อง: 300 ตร.ม. x 2.8 ม. = 840 ลูกบาศก์เมตร

จากนั้นเราคำนวณค่า "T": 22 - (-25) = 45 องศา

เราแทนที่ข้อมูลนี้ในสูตร: R = (1 x 840 x 45) / 860 = 43.9 kWh

เราได้รับความจุปั๊มความร้อนที่ต้องการ 44 กิโลวัตต์ / ชม. เราสามารถระบุได้อย่างง่ายดายว่าสำหรับการใช้งานเราต้องการตัวสะสมที่มีความยาวรวมอย่างน้อย 968 เมตร

คุณอาจสนใจบทความเกี่ยวกับวิธีการทำเตาหยดดีเซลแบบ DIY: //6sotok-dom.com/dom/otoplenie/pech-kapelnitsa-svoimi-rukami.html

ดังนั้น สำหรับห้องฉนวนอย่างดีพื้นที่ 300 ตร.ม. เหมาะสำหรับปั๊มที่มีความจุอย่างน้อย 44 กิโลวัตต์ เช่นเดียวกับที่อื่นควรสำรองพลังงานอย่างน้อย 10% ดังนั้นควรซื้อหน่วย 48-49 กิโลวัตต์จะดีกว่า

ไม่ช้าก็เร็วเราทุกคนจะหันมาใช้พลังงานทางเลือกและเราสามารถก้าวแรกได้ในวันนี้ การใช้ปั๊มความร้อนจะช่วยลดต้นทุนการทำความร้อนแยกตัวเป็นอิสระจากซัพพลายเออร์ก๊าซหรือถ่านหินและรักษาระบบนิเวศของดาวเคราะห์บ้านของคุณ

ด้วยความช่วยเหลือของบทความนี้คุณจะสามารถคำนวณพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพที่เหมาะกับสถานที่ของคุณได้ แต่อย่าลืมว่ามืออาชีพจะทำให้ดีที่สุด และคุณจะมีคนถามคุณเสมอหากระบบทำงานไม่ถูกต้อง

ดูวิดีโอที่ผู้เชี่ยวชาญอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับหลักการคำนวณพลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้าน:

ประเภทปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักตามแหล่งที่มาของพลังงานคุณภาพต่ำ:

• แอร์.
• รองพื้น.
• น้ำ - แหล่งที่มาอาจเป็นแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน

สำหรับระบบทำน้ำร้อนซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ปั๊มความร้อนประเภทต่อไปนี้:

อากาศสู่น้ำคือปั๊มความร้อนชนิดอากาศที่ให้ความร้อนแก่อาคารโดยการดึงอากาศจากภายนอกผ่านหน่วยภายนอก มันทำงานบนหลักการของเครื่องปรับอากาศในทางกลับกันเท่านั้นที่จะเปลี่ยนพลังงานอากาศเป็นความร้อน ปั๊มความร้อนดังกล่าวไม่ต้องการค่าใช้จ่ายในการติดตั้งมากไม่จำเป็นต้องจัดสรรที่ดินสำหรับมันและยิ่งไปกว่านั้นต้องเจาะบ่อ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ (-25 ° C) จะลดลงและจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานความร้อนเพิ่มเติม

อุปกรณ์ "น้ำใต้ดิน" หมายถึงความร้อนใต้พิภพและสร้างความร้อนจากพื้นดินโดยใช้ตัวสะสมที่ระดับความลึกต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของพื้นดิน นอกจากนี้ยังมีการพึ่งพาพื้นที่ของไซต์และภูมิทัศน์หากตัวเก็บรวบรวมอยู่ในแนวนอน สำหรับตำแหน่งแนวตั้งคุณจะต้องเจาะบ่อน้ำ

มีการติดตั้ง "น้ำสู่น้ำ" ในบริเวณที่มีแหล่งน้ำหรือน้ำใต้ดินอยู่ใกล้ ๆ ในกรณีแรกอ่างเก็บน้ำจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำในครั้งที่สองจะมีการเจาะหลุมหรือหลาย ๆ หลุมหากพื้นที่ของไซต์อนุญาต บางครั้งความลึกของน้ำใต้ดินลึกเกินไปดังนั้นค่าใช้จ่ายในการติดตั้งปั๊มความร้อนดังกล่าวอาจสูงมาก

ปั๊มความร้อนแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองหากอาคารอยู่ไกลจากอ่างเก็บน้ำหรือน้ำใต้ดินลึกเกินไป "น้ำต่อน้ำ" จะไม่ทำงาน "อากาศ - น้ำ" จะเกี่ยวข้องเฉพาะในพื้นที่ที่ค่อนข้างอบอุ่นซึ่งอุณหภูมิของอากาศในฤดูหนาวจะไม่ต่ำกว่า -25 ° C

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ปั๊มความร้อนสมัยใหม่มีลักษณะคล้ายกับตู้เย็นทั่วไป

ปั๊มความร้อนใต้พิภพคืออะไรหรืออีกนัยหนึ่งคือปั๊มความร้อน? นี่คืออุปกรณ์ที่สามารถถ่ายเทความร้อนจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้บริโภคได้ ลองพิจารณาหลักการของการดำเนินการกับตัวอย่างของการนำแนวคิดไปใช้จริงครั้งแรก

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพเป็นที่รู้จักในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 19 ในทางปฏิบัติหลักการเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในช่วงกลางศตวรรษที่แล้วเท่านั้น

วันหนึ่งนักทดลองชื่อเวเบอร์กำลังคัดแยกตู้แช่แข็งและบังเอิญไปสัมผัสกับท่อคอนเดนเซอร์ที่กำลังลุกไหม้เขาเกิดความคิดว่าทำไมความร้อนถึงไปไหนมาไหนและไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ใด ๆ ? เขายืดท่อให้ยาวขึ้นและใส่ลงในถังเพื่อให้น้ำร้อนโดยไม่ต้องคิดทบทวน

มีน้ำร้อนมากจนเขาไม่รู้จะทำอย่างไรกับมัน จำเป็นต้องดำเนินการต่อไป - จะทำให้อากาศร้อนขึ้นด้วยระบบง่ายๆนี้ได้อย่างไร? การแก้ปัญหากลายเป็นเรื่องง่ายมากและมีความคิดสร้างสรรค์ไม่น้อย

น้ำร้อนขับเคลื่อนเป็นเกลียวผ่านขดลวดจากนั้นพัดลมจะเป่าอากาศอุ่นรอบ ๆ บ้าน ความคิดสร้างสรรค์ทั้งหมดนั้นง่ายมาก! เวเบอร์เป็นคนช่างวัดและเมื่อเวลาผ่านไปเขาก็คิดว่าจะทำอย่างไรโดยไม่ใช้ตู้แช่แข็ง เราต้องดึงความร้อนออกจากโลก!

หลังจากฝังท่อทองแดงและสูบด้วยฟรีออน (ก๊าซชนิดเดียวกับที่ใช้ในตู้เย็น) เขาเริ่มได้รับพลังงานความร้อนจากส่วนลึก เราคิดว่าจากตัวอย่างนี้ทุกคนจะเข้าใจหลักการทำงานของปั๊มความร้อน

เราขอแนะนำให้คุณอ่านเกี่ยวกับความมหัศจรรย์ของเตาอบเชื้อเพลิงดีเซลในบทความต่อไปนี้:

วิธีการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน

นอกเหนือจากการกำหนดแหล่งพลังงานที่เหมาะสมแล้วยังจำเป็นต้องคำนวณกำลังปั๊มความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อน ขึ้นอยู่กับปริมาณการสูญเสียความร้อนในอาคาร ลองคำนวณพลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ

สำหรับสิ่งนี้เราใช้สูตร Q = k * V * ∆T โดยที่

• Q คือการสูญเสียความร้อน (กิโลแคลอรี / ชั่วโมง) 1 kWh = 860 kcal / h;
• V คือปริมาตรของบ้านในหน่วย m3 (พื้นที่คูณด้วยความสูงของเพดาน)
• ∆Т คืออัตราส่วนของอุณหภูมิต่ำสุดภายนอกและภายในสถานที่ในช่วงที่หนาวที่สุดของปี°С ลบด้านนอกออกจากด้านในtº;
• k คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั่วไปของอาคาร สำหรับอาคารก่ออิฐที่มีการก่ออิฐสองชั้น k = 1; สำหรับอาคารที่มีฉนวนอย่างดี k = 0.6

ดังนั้นการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนบ้านอิฐ 100 ตารางเมตรและเพดานสูง 2.5 เมตรโดยมีความแตกต่างttºจาก-30ºภายนอกถึง + 20ºภายในจะเป็นดังนี้:

Q = (100x2.5) x (20- (-30)) x 1 = 12500 กิโลแคลอรี / ชั่วโมง

12500/860 = 14.53 กิโลวัตต์ นั่นคือสำหรับบ้านอิฐมาตรฐานที่มีพื้นที่ 100 ม. จะต้องใช้อุปกรณ์ 14 กิโลวัตต์

ผู้บริโภคยอมรับตัวเลือกประเภทและกำลังของปั๊มความร้อนตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ (ใกล้แหล่งน้ำการมีน้ำใต้ดินพื้นที่ว่างสำหรับตัวเก็บรวบรวม)
• คุณสมบัติของสภาพอากาศ (อุณหภูมิ);
• ประเภทและปริมาตรภายในของห้อง
• โอกาสทางการเงิน

เมื่อพิจารณาจากทุกแง่มุมข้างต้นแล้วคุณจะสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ดีที่สุดได้ สำหรับการเลือกปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพและถูกต้องควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญจะดีกว่าพวกเขาจะสามารถคำนวณรายละเอียดเพิ่มเติมและให้ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการติดตั้งอุปกรณ์

เป็นเวลานานและประสบความสำเร็จอย่างมากปั๊มความร้อนถูกนำมาใช้ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศในประเทศและอุตสาหกรรม

ปัจจุบันอุปกรณ์เหล่านี้เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อทำหน้าที่ในลักษณะตรงกันข้าม - ให้ความร้อนแก่ที่อยู่อาศัยในช่วงอากาศหนาวเย็น

มาดูกันว่าปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนบ้านส่วนตัวอย่างไรและสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อที่จะคำนวณส่วนประกอบทั้งหมดได้อย่างถูกต้อง

พันธุ์หลัก

ระบบสกัดความร้อน (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

• อากาศสู่อากาศเป็นเครื่องปรับอากาศธรรมดา
• อากาศน้ำ - เราเพิ่มตัวแลกเปลี่ยนความร้อนให้กับเครื่องปรับอากาศและเรากำลังทำให้น้ำร้อนอยู่แล้ว
• ดิน - น้ำ - เราฝังตัวเก็บรวบรวมจากท่อลงในพื้นดินและที่เต้าเสียบเราให้ความร้อนแก่น้ำ
• น้ำ - น้ำ - ท่อถูกวางไว้ในอ่างเก็บน้ำแบบเปิดหรือใต้ดินและให้ความร้อนแก่ระบบทำความร้อนในอาคาร

(คุณสามารถดูรายละเอียดการจำแนกประเภทของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนได้ในบทความนี้)

ตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อน

เราจะเลือกปั๊มความร้อนสำหรับระบบทำความร้อนของบ้านชั้นเดียวที่มีพื้นที่รวม 70 ตร.ม. ม. มีความสูงเพดานมาตรฐาน (2.5 ม.) สถาปัตยกรรมที่มีเหตุผลและฉนวนกันความร้อนของโครงสร้างปิดล้อมที่ตรงตามข้อกำหนดของรหัสอาคารสมัยใหม่ เพื่อให้ความร้อนในไตรมาสที่ 1m ของวัตถุดังกล่าวตามมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้ความร้อน 100 W ดังนั้นเพื่อให้บ้านทั้งหลังร้อนขึ้นคุณจะต้อง:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 กิโลวัตต์ของพลังงานความร้อน

เราเลือกปั๊มความร้อนของแบรนด์ "TeploDarom" (รุ่น L-024-WLC) ที่มีกำลังความร้อน W = 7.7 กิโลวัตต์ คอมเพรสเซอร์ของเครื่องใช้ไฟฟ้า N = 2.5 กิโลวัตต์

การคำนวณอ่างเก็บน้ำ

ดินบนไซต์ที่จัดสรรสำหรับการก่อสร้างตัวเก็บรวบรวมคือดินเหนียวระดับน้ำใต้ดินสูง (เราใช้ค่าความร้อน p = 35 W / m)

กำลังสะสมถูกกำหนดโดยสูตร:

Qk = W - N = 7.7 - 2.5 = 5.2 กิโลวัตต์

L = 5200/35 = 148.5 ม. (โดยประมาณ)

จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันไม่มีเหตุผลที่จะวางวงจรที่มีความยาวมากกว่า 100 เมตรเนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกที่สูงเกินไปเราจึงยอมรับสิ่งต่อไปนี้: ท่อร่วมปั๊มความร้อนจะประกอบด้วยสองวงจร - ยาว 100 ม. และ 50 ม.

พื้นที่ของไซต์ที่จะต้องได้รับการจัดสรรสำหรับตัวรวบรวมจะถูกกำหนดโดยสูตร:

S = ยาว x ก

โดยที่ A คือขั้นตอนระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของรูปร่าง ยอมรับ: A = 0.8 ม.

จากนั้น S = 150 x 0.8 = 120 ตร.ม. ม.

การคำนวณ

อย่างที่ทราบกันดีว่าปั๊มความร้อนใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนฟรี: ความร้อนที่มีศักยภาพต่ำของอากาศดินใต้ดินน้ำเสียและน้ำเสียจากกระบวนการทางเทคโนโลยีแหล่งน้ำที่ไม่แช่แข็ง ไฟฟ้าถูกใช้ไปกับสิ่งนี้ แต่อัตราส่วนของปริมาณพลังงานความร้อนที่ได้รับต่อปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่บริโภคนั้นอยู่ที่ประมาณ 3–6

อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นแหล่งที่มาของความร้อนระดับต่ำอาจเป็นอากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิ –10 ถึง + 15 °Сอากาศที่ถูกกำจัดออกจากห้อง (15–25 °С) ดินดาน (4–10 °С) และน้ำใต้ดิน ( มากกว่า 10 ° C) น้ำในทะเลสาบและแม่น้ำ (0–10 °С) พื้นผิว (0–10 °С) และดินลึก (มากกว่า 20 ม.) (10 °С)

มีสองทางเลือกในการรับความร้อนระดับต่ำจากดิน: การวางท่อโลหะ - พลาสติกในร่องลึก 1.2–1.5 ม. หรือในบ่อแนวตั้งลึก 20–100 ม. บางครั้งวางท่อในรูปแบบของเกลียวในร่องลึก 2–4 ม. ลึกซึ่งจะช่วยลดความยาวทั้งหมดของร่องลึกลงได้อย่างมาก การถ่ายเทความร้อนสูงสุดจากผิวดินคือ 50–70 กิโลวัตต์ชั่วโมง / ตร.ม. ต่อปี อายุการใช้งานของร่องลึกและบ่อน้ำมากกว่า 100 ปี

ตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อน

เงื่อนไขเริ่มต้น: จำเป็นต้องเลือกปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนและน้ำร้อนของบ้านกระท่อมสองชั้นที่มีพื้นที่ 200m2 อุณหภูมิของน้ำในระบบทำความร้อนควรอยู่ที่ 35 ° C; อุณหภูมิต่ำสุดของสารหล่อเย็นคือ 0 °С การสูญเสียความร้อนของอาคารคือ 50W / m2 ดินเหนียวแห้ง

การคำนวณ:

พลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อน: 200 * 50 = 10 กิโลวัตต์;

เอาต์พุตความร้อนที่ต้องการสำหรับการให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน: 200 * 50 * 1.25 = 12.5 กิโลวัตต์

เพื่อให้ความร้อนแก่อาคารได้เลือกปั๊มความร้อน WW H R P C 12 ที่มีกำลัง 14.79 กิโลวัตต์ (ขนาดมาตรฐานที่ใหญ่ที่สุดที่ใกล้ที่สุด) ซึ่งใช้เวลา 3.44 กิโลวัตต์สำหรับทำความร้อนฟรีออน การกำจัดความร้อนจากชั้นผิวดิน (ดินแห้ง) q เท่ากับ 20 W / m เราคำนวณ:

1) พลังงานความร้อนที่ต้องการของตัวสะสม Qo = 14.79 - 3.44 = 11.35 กิโลวัตต์;

2) ความยาวรวมของท่อ L = Qo / q = 11.35 / 0.020 = 567.5 ม. ในการจัดระเบียบตัวสะสมดังกล่าวต้องใช้วงจร 6 วงจรที่มีความยาว 100 ม.

3) ด้วยขั้นตอนการวาง 0.75 ม. พื้นที่ที่ต้องการของไซต์คือ A = 600 x 0.75 = 450 ตร.ม.

4) การบริโภคสารละลายไกลคอลทั้งหมด (25%)

Vs = 11.35 3600 / (1.05 3.7 dt) = 3.506 ลบ.ม. / ชม.

dt คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสายจ่ายและสายส่งกลับซึ่งมักจะเท่ากับ 3 K อัตราการไหลต่อวงจรคือ 0.584 m3 / h สำหรับอุปกรณ์สะสมเราเลือกท่อพลาสติกเสริมแรงขนาดมาตรฐาน 32 (เช่น PE32x2) การสูญเสียแรงดันจะเท่ากับ 45 Pa / m; ความต้านทานของวงจรหนึ่งอยู่ที่ประมาณ 7 kPa อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น - 0.3 m / s

การคำนวณตัวสะสมปั๊มความร้อนแนวนอน

การกำจัดความร้อนจากท่อแต่ละเมตรขึ้นอยู่กับหลายพารามิเตอร์: ความลึกของการติดตั้งความพร้อมของน้ำใต้ดินคุณภาพของดินเป็นต้น โดยประมาณถือได้ว่าสำหรับนักสะสมแนวนอนคือ 20 W / m แม่นยำยิ่งขึ้น: ทรายแห้ง - 10, ดินแห้ง - 20, ดินเปียก - 25, ดินเหนียวที่มีปริมาณน้ำสูง - 35 W / m ความแตกต่างของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในเส้นตรงและทางกลับของลูปในการคำนวณมักจะเป็น 3 ° C ไม่ควรสร้างโครงสร้างใด ๆ บนพื้นที่เหนือตัวสะสมเพื่อให้ความร้อนของโลกถูกเติมเต็มด้วยรังสีดวงอาทิตย์ ระยะห่างต่ำสุดระหว่างท่อที่วางควรอยู่ที่ 0.7–0.8 ม.โดยทั่วไปความยาวของร่องลึกหนึ่งร่องจะอยู่ระหว่าง 30 ถึง 120 ม. ขอแนะนำให้ใช้สารละลายไกลคอล 25% เป็นสารหล่อเย็นหลัก ในการคำนวณควรคำนึงถึงความจุความร้อนที่อุณหภูมิ 0 ° C คือ 3.7 kJ / (kg K) และความหนาแน่นคือ 1.05 g / cm3 เมื่อใช้สารป้องกันการแข็งตัวการสูญเสียแรงดันในท่อจะมากกว่าการหมุนเวียนน้ำ 1.5 เท่า ในการคำนวณพารามิเตอร์ของวงจรหลักของการติดตั้งปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอัตราการไหลของสารป้องกันการแข็งตัว: Vs = Qo · 3600 / (1.05 · 3.7 · .t) โดยที่. t คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่าง เส้นจ่ายและส่งคืนซึ่งมักจะได้รับเท่ากับ 3 K และ Qo คือพลังงานความร้อนที่ได้รับจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำ (พื้นดิน) ค่าหลังคำนวณจากความแตกต่างระหว่างกำลังทั้งหมดของปั๊มความร้อน Qwp และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการให้ความร้อนกับ freon P: Qo = Qwp - P, kW ความยาวรวมของท่อสะสม L และพื้นที่ทั้งหมดของส่วนที่อยู่ภายใต้ A คำนวณโดยสูตร: L = Qo / q, A = L · da นี่คือการกำจัดความร้อนเฉพาะ (จากท่อ 1 ม.) ดาคือระยะห่างระหว่างท่อ (ขั้นตอนการวาง)

การคำนวณโพรบ

เมื่อใช้บ่อน้ำแนวตั้งที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. จะมีการจุ่มท่อโลหะหรือพลาสติกรูปตัวยู (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 32 มม.) ตามกฎแล้วลูปสองอันจะถูกแทรกลงในหลุมเดียวหลังจากนั้นก็เต็มไปด้วยปูนซีเมนต์ โดยเฉลี่ยแล้วเอาต์พุตความร้อนจำเพาะของหัววัดดังกล่าวสามารถรับได้เท่ากับ 50 W / m คุณยังสามารถมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลต่อไปนี้เกี่ยวกับเอาต์พุตความร้อน:

* หินตะกอนแห้ง - 20 W / m;

* ดินหินและหินตะกอนอิ่มตัวน้ำ - 50 W / m;

* หินที่มีการนำความร้อนสูง - 70 W / m;

* น้ำใต้ดิน - 80 W / m.

อุณหภูมิของดินที่ความลึกมากกว่า 15 เมตรคงที่และอยู่ที่ประมาณ + 10 °С ระยะห่างระหว่างบ่อน้ำควรมากกว่า 5 ม. หากมีกระแสน้ำใต้ดินควรวางบ่อน้ำไว้บนแนวตั้งฉากกับการไหล การเลือกขนาดท่อจะดำเนินการโดยพิจารณาจากการสูญเสียแรงดันสำหรับอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นที่ต้องการ การคำนวณอัตราการไหลของของเหลวสามารถทำได้สำหรับ t = 5 °С ตัวอย่างการคำนวณ ข้อมูลเริ่มต้นเหมือนกับในการคำนวณด้านบนของตัวรวบรวมแนวนอน ด้วยการกำจัดความร้อนเฉพาะของหัววัดที่ 50 W / m และกำลังที่ต้องการ 11.35 กิโลวัตต์ความยาวของหัววัด L ควรเป็น 225 ม. 0) รวม - 6 วงจรแต่ละ 150 ม.

อัตราการไหลรวมของสารหล่อเย็นที่. t = 5 °Сจะเท่ากับ 2.1 m3 / h; อัตราการไหลผ่านหนึ่งวงจร - 0.35 m3 / h วงจรจะมีลักษณะไฮดรอลิกดังต่อไปนี้: การสูญเสียแรงดันในท่อ - 96 Pa / m (ตัวพาความร้อน - สารละลายไกลคอล 25%); ความต้านทานลูป - 14.4 kPa; ความเร็วในการไหล - 0.3 m / s

ปั๊มความร้อนคืนทุน

เมื่อพูดถึงระยะเวลาที่คน ๆ หนึ่งจะคืนเงินที่ลงทุนไปในบางสิ่งนั่นหมายถึงผลกำไรของการลงทุนนั้นเอง ในด้านการทำความร้อนทุกอย่างค่อนข้างยากเนื่องจากเราจัดหาความสะดวกสบายและความร้อนให้ตัวเองและระบบทั้งหมดมีราคาแพง แต่ในกรณีนี้คุณสามารถมองหาตัวเลือกดังกล่าวที่จะคืนเงินที่ใช้ไปโดยการลดต้นทุนระหว่างการใช้งาน และเมื่อคุณเริ่มมองหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมคุณจะเปรียบเทียบทุกอย่างเช่นหม้อต้มแก๊สปั๊มความร้อนหรือหม้อต้มไฟฟ้า เราจะวิเคราะห์ว่าระบบใดจะจ่ายออกเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แนวคิดของการคืนทุนในกรณีนี้การแนะนำปั๊มความร้อนเพื่อปรับปรุงระบบจ่ายความร้อนที่มีอยู่ให้ทันสมัยโดยสามารถอธิบายได้ดังนี้:

มีระบบหนึ่ง - หม้อต้มก๊าซแต่ละตัวซึ่งให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนแบบอิสระ มีเครื่องปรับอากาศระบบแยกส่วนที่ให้ความเย็นหนึ่งห้อง ติดตั้งระบบแยก 3 ห้องในห้องต่างๆ

และมีเทคโนโลยีขั้นสูงที่ประหยัดกว่านั่นคือปั๊มความร้อนที่จะให้ความร้อน / เย็นบ้านและน้ำร้อนในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ จำเป็นต้องกำหนดว่าต้นทุนรวมของอุปกรณ์และต้นทุนเริ่มต้นเปลี่ยนแปลงไปเท่าใดและยังต้องประมาณว่าค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่อปีของอุปกรณ์ประเภทที่เลือกลดลงเท่าใด และเพื่อกำหนดจำนวนปีที่ประหยัดได้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงกว่าจะจ่ายออกไปตามหลักการแล้วจะมีการเปรียบเทียบโซลูชันการออกแบบที่นำเสนอหลายรายการและเลือกโซลูชันที่คุ้มค่าที่สุด

เราจะทำการคำนวณและ vyyaski ระยะเวลาคืนทุนของปั๊มความร้อนในยูเครนคืออะไร

ลองพิจารณาตัวอย่างเฉพาะ

• บ้าน 2 ชั้นติดฉนวนกันความร้อนอย่างดีเนื้อที่ 150 ตรว.
• ระบบกระจายความร้อน / ความร้อน: วงจร 1 - ระบบทำความร้อนใต้พื้น, วงจร 2 - หม้อน้ำ (หรือพัดลมคอยล์เย็น)
• มีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซเพื่อให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน (DHW) เช่น 24kW วงจรคู่
• ระบบปรับอากาศจากระบบแยกสำหรับ 3 ห้องของบ้าน

ค่าใช้จ่ายรายปีสำหรับเครื่องทำความร้อนและน้ำร้อน

สูงสุด ความสามารถในการทำความร้อนของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนกิโลวัตต์	19993,59
สูงสุด การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนระหว่างการทำงานเพื่อให้ความร้อนกิโลวัตต์	7283,18

สูงสุด ความสามารถในการทำความร้อนของปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายน้ำร้อนกิโลวัตต์	2133,46
สูงสุด การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนระหว่างการทำงานกับแหล่งจ่ายน้ำร้อนกิโลวัตต์	866,12

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของห้องหม้อไอน้ำที่มีหม้อต้มก๊าซ 24 กิโลวัตต์ (หม้อไอน้ำท่อสายไฟถังมิเตอร์การติดตั้ง) อยู่ที่ประมาณ 1,000 ยูโร ระบบปรับอากาศ (ระบบแยกส่วนเดียว) สำหรับบ้านหลังนี้จะมีราคาประมาณ 800 ยูโร รวมกับการจัดวางหม้อไอน้ำงานออกแบบการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท่อส่งก๊าซและงานติดตั้ง - 6100 ยูโร

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของปั๊มความร้อน Mycond พร้อมระบบพัดลมคอยล์เพิ่มเติมงานติดตั้งและการเชื่อมต่อกับไฟคือ 6,650 ยูโร

1. การเติบโตของการลงทุนคือ: K2-K1 = 6650 - 6100 = 550 ยูโร (หรือประมาณ 16500 UAH)
2. การลดต้นทุนการดำเนินงานคือ: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH
3. ระยะเวลาคืนทุน Tocup = 16500 / พ.ศ. 2508 = 0.84 ป.!

ใช้งานง่ายของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้หลากหลายและประหยัดพลังงานที่สุดสำหรับการทำความร้อนในบ้านอพาร์ทเมนต์สำนักงานหรืออาคารพาณิชย์

ระบบควบคุมอัจฉริยะพร้อมการตั้งโปรแกรมรายสัปดาห์หรือรายวันการสลับการตั้งค่าตามฤดูกาลโดยอัตโนมัติการรักษาอุณหภูมิในบ้านโหมดประหยัดการควบคุมหม้อไอน้ำแบบทาสหม้อไอน้ำปั๊มหมุนเวียนการควบคุมอุณหภูมิในวงจรความร้อนสองวงจรเป็นขั้นสูงและขั้นสูงที่สุด อินเวอร์เตอร์ควบคุมการทำงานของคอมเพรสเซอร์พัดลมปั๊มช่วยให้ประหยัดพลังงานสูงสุด

การทำงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานตามโครงการน้ำใต้ดิน

ตัวเก็บรวบรวมสามารถฝังได้สามวิธี

ตัวเลือกแนวนอน

ท่อวางอยู่ในร่องลึกเหมือนงูที่ความลึกเกินความลึกของการแช่แข็งของดิน (โดยเฉลี่ย - ตั้งแต่ 1 ถึง 1.5 ม.)
นักสะสมดังกล่าวจะต้องมีที่ดินที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่เพียงพอ แต่เจ้าของบ้านทุกคนสามารถสร้างได้ - ไม่จำเป็นต้องมีทักษะใด ๆ นอกเหนือจากความสามารถในการทำงานกับพลั่ว

อย่างไรก็ตามควรคำนึงว่าการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยมือเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างลำบาก

ตัวเลือกแนวตั้ง

ท่ออ่างเก็บน้ำในรูปแบบของลูปที่มีรูปร่างของตัวอักษร“ U” ถูกแช่อยู่ในบ่อที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. หากจำเป็นสามารถสร้างบ่อดังกล่าวได้หลายบ่อ หลังจากติดตั้งท่อแล้วหลุมจะเต็มไปด้วยปูนซีเมนต์

ข้อได้เปรียบของตัวสะสมแนวตั้งคือจำเป็นต้องมีพื้นที่ขนาดเล็กมากสำหรับการก่อสร้าง อย่างไรก็ตามไม่มีวิธีใดที่จะเจาะหลุมลึกเกิน 20 เมตรด้วยตัวคุณเองคุณจะต้องจ้างทีมช่างเจาะ

ตัวเลือกรวม

ตัวสะสมนี้ถือได้ว่าเป็นตัวสะสมแนวนอน แต่ต้องใช้พื้นที่น้อยกว่ามากสำหรับการก่อสร้าง
มีการขุดหลุมกลมบนไซต์ที่มีความลึก 2 ม.

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนวางเป็นเกลียวเพื่อให้วงจรเป็นเหมือนสปริงที่ติดตั้งในแนวตั้ง

เมื่องานติดตั้งเสร็จสิ้นลงหลุมจะเต็ม เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนสามารถทำได้ด้วยมือในปริมาณที่จำเป็นทั้งหมด

ตัวสะสมเต็มไปด้วยสารป้องกันการแข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัวหรือสารละลายเอทิลีนไกลคอลเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนปั๊มพิเศษจะถูกตัดเข้าไปในวงจร เมื่อดูดซับความร้อนของดินสารป้องกันการแข็งตัวจะไปที่เครื่องระเหยซึ่งจะมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างมันกับสารทำความเย็น

ควรระลึกไว้เสมอว่าการดึงความร้อนออกจากดินอย่างไม่ จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวสะสมตั้งอยู่ในแนวตั้งอาจนำไปสู่ผลที่ไม่พึงปรารถนาต่อธรณีวิทยาและนิเวศวิทยาของพื้นที่ ดังนั้นในช่วงฤดูร้อนจึงเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งในการใช้งานปั๊มความร้อนประเภท "ดิน - น้ำ" ในโหมดถอยหลัง - เครื่องปรับอากาศ

ระบบทำความร้อนด้วยแก๊สมีข้อดีหลายประการและหนึ่งในระบบหลักคือก๊าซที่มีต้นทุนต่ำ วิธีติดตั้งเครื่องทำความร้อนในบ้านด้วยแก๊สคุณจะได้รับแจ้งจากรูปแบบการทำความร้อนของบ้านส่วนตัวพร้อมหม้อต้มก๊าซ พิจารณาการออกแบบระบบทำความร้อนและข้อกำหนดในการเปลี่ยน

อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเลือกแผงโซลาร์เซลล์สำหรับทำความร้อนภายในบ้านในหัวข้อนี้

การคำนวณตัวสะสมปั๊มความร้อนแนวนอน

ประสิทธิภาพของตัวสะสมแนวนอนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่แช่อยู่การนำความร้อนและพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวท่อ วิธีการคำนวณค่อนข้างซับซ้อนดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ข้อมูลเฉลี่ย

เป็นที่เชื่อกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละเมตรให้ HP ด้วยเอาต์พุตความร้อนดังต่อไปนี้:

• 10 W - เมื่อฝังในดินทรายหรือหินแห้ง
• 20 W - ในดินเหนียวแห้ง
• 25 W - ในดินเหนียวเปียก
• 35 W - ในดินเหนียวชื้นมาก

ดังนั้นในการคำนวณความยาวของตัวสะสม (L) พลังงานความร้อนที่ต้องการ (Q) ควรหารด้วยค่าความร้อนของดิน (p):

L = Q / หน้า

ค่าที่กำหนดจะถือว่าถูกต้องก็ต่อเมื่อตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

• แปลงที่ดินด้านบนตัวเก็บรวบรวมไม่ได้สร้างขึ้นไม่ได้รับร่มเงาหรือปลูกด้วยต้นไม้หรือพุ่มไม้
• ระยะห่างระหว่างเกลียวที่อยู่ติดกันหรือส่วนของ "งู" อย่างน้อย 0.7 ม.

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ปั๊มความร้อนใด ๆ มีสื่อการทำงานที่เรียกว่าสารทำความเย็น โดยปกติแล้วฟรีออนจะทำหน้าที่ในความสามารถนี้แอมโมเนียน้อยกว่า อุปกรณ์ประกอบด้วยส่วนประกอบเพียงสามส่วน:

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์เป็นถังสองถังซึ่งมีลักษณะคล้ายท่อโค้งยาว - ขดลวด คอนเดนเซอร์เชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งกับเต้าเสียบของคอมเพรสเซอร์และเครื่องระเหยเข้ากับทางเข้า ปลายของขดลวดจะเชื่อมต่อและติดตั้งวาล์วลดแรงดันที่จุดเชื่อมต่อระหว่างพวกเขา เครื่องระเหยสัมผัสกับสื่อต้นทางทั้งทางตรงหรือทางอ้อมและคอนเดนเซอร์สัมผัสกับระบบทำความร้อนหรือ DHW

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

การทำงานของ HP ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาซึ่งกันและกันของปริมาณก๊าซความดันและอุณหภูมิ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหน่วย:

1. แอมโมเนียฟรีออนหรือสารทำความเย็นอื่น ๆ เคลื่อนที่ไปตามเครื่องระเหยความร้อนจากตัวกลางต้นทางเช่นถึงอุณหภูมิ +5 องศา
2. หลังจากผ่านเครื่องระเหยก๊าซจะไปถึงคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะปั๊มไปยังคอนเดนเซอร์
3. สารทำความเย็นที่ปล่อยออกมาโดยคอมเพรสเซอร์จะถูกจับไว้ในคอนเดนเซอร์โดยวาล์วลดความดันดังนั้นความดันจึงสูงกว่าในเครื่องระเหย ดังที่คุณทราบเมื่อความดันเพิ่มขึ้นอุณหภูมิของก๊าซจะเพิ่มขึ้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารทำความเย็น - มันร้อนได้ถึง 60 - 70 องศา เนื่องจากคอนเดนเซอร์ถูกชะล้างโดยสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อนจึงทำให้เกิดความร้อนขึ้นด้วยเช่นกัน
4. สารทำความเย็นจะถูกระบายออกในส่วนเล็ก ๆ ผ่านวาล์วลดความดันไปยังเครื่องระเหยซึ่งความดันจะลดลงอีกครั้ง ก๊าซจะขยายตัวและเย็นตัวลงและเนื่องจากพลังงานภายในบางส่วนสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนความร้อนในขั้นตอนก่อนหน้าอุณหภูมิจึงลดลงต่ำกว่า +5 องศาเริ่มต้น หลังจากเครื่องระเหยจะร้อนขึ้นอีกครั้งจากนั้นคอมเพรสเซอร์จะสูบเข้าไปในคอนเดนเซอร์และวนไปเรื่อย ๆ ทางวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่าวัฏจักรคาร์โนต์

แต่ปั๊มความร้อนยังคงทำกำไรได้มาก: สำหรับไฟฟ้าที่ใช้ไปแต่ละกิโลวัตต์ * ชั่วโมงสามารถรับความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ * ชั่วโมง

อุปกรณ์เสริมที่ทำขึ้นเองสำหรับระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อน

เป็นเรื่องยากสำหรับเจ้าของบ้านทั่วไปที่จะแข่งขันกับปั๊มความร้อนอุตสาหกรรมของผู้ผลิตในประเทศและต่างประเทศอย่างไรก็ตามการติดตั้งและผลิตแต่ละหน่วยไม่ใช่งานที่เป็นไปไม่ได้ งานหลักในการติดตั้งปั๊มความร้อนคือความถูกต้องของการคำนวณเนื่องจากในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดระบบอาจมีประสิทธิภาพต่ำและไม่ได้ผล

คอมเพรสเซอร์

สำหรับการติดตั้งคุณจะต้องใช้ใหม่หรือใช้แล้ว คอมเพรสเซอร์อยู่ในลำดับการทำงานโดยใช้ทรัพยากรที่ยังไม่หมดอายุของกำลังไฟที่เหมาะสม โดยทั่วไปกำลังของคอมเพรสเซอร์ควรอยู่ที่ 20 - 30% ของจำนวนที่คำนวณได้คุณสามารถใช้หน่วยโรงงานมาตรฐานสำหรับตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศแบบเกลียวซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ลูกสูบ

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์

ในการทำให้ของเหลวเย็นและร้อนมักจะถูกส่งผ่านท่อทองแดงที่วางไว้ในภาชนะที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อนท่อทองแดงจะถูกจัดเรียงในรูปแบบของเกลียวความยาวที่ต้องการจะคำนวณโดยใช้สูตรการคำนวณพื้นที่หารด้วยส่วน ปริมาตรของถังแลกเปลี่ยนความร้อนคำนวณจากการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพค่าเฉลี่ยปกติคือประมาณ 120 ลิตร สำหรับปั๊มความร้อนมีเหตุผลที่จะใช้ท่อสำหรับเครื่องปรับอากาศซึ่งในตอนแรกจะมีรูปทรงเกลียวและใช้ในขดลวด

รูปที่. 3 ท่อทองแดงและถังสำหรับแลกเปลี่ยนความร้อน

ผู้ผลิตปั๊มความร้อนหลายรายได้เปลี่ยนวิธีการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยวิธีที่กะทัดรัดกว่านี้โดยใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนตามหลักการ "ท่อในท่อ" เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของท่อพลาสติกสำหรับเครื่องระเหยคือ 32 มม. วางท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 19 มม. เครื่องระเหยเป็นฉนวนกันความร้อนความยาวรวมของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประมาณ 10 - 12 ม. สำหรับ สามารถใช้คอนเดนเซอร์ 25 มม. ท่อโลหะ - พลาสติกและ 12.7 มม. ทองแดง.

รูปที่ 4. การประกอบและลักษณะของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อทองแดงและพลาสติก

เพื่อเพิ่มพื้นที่และประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนช่างฝีมือบางคนบิดเกลียวท่อทองแดงหลายเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ โอนด้วยลวดเส้นเล็กและวางโครงสร้างด้วยพลาสติก ทำให้ได้พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนประมาณ 1 ลูกบาศก์เมตรในส่วน 10 เมตร

วาล์วขยายตัวอุณหภูมิ

อุปกรณ์ที่เหมาะสมจะควบคุมระดับการเติมของเครื่องระเหยและส่วนใหญ่รับผิดชอบต่อประสิทธิภาพของระบบทั้งหมด ตัวอย่างเช่นหากการไหลของสารทำความเย็นสูงเกินไปก็จะไม่มีเวลาระเหยจนหมดและหยดของเหลวจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ทำให้การทำงานหยุดชะงักและอุณหภูมิของก๊าซที่ออกลดลง ปริมาณฟรีออนที่น้อยเกินไปในเครื่องระเหยหลังจากเพิ่มอุณหภูมิในคอมเพรสเซอร์จะไม่เพียงพอที่จะอุ่นน้ำในปริมาณที่ต้องการ

รูปที่. 5 อุปกรณ์พื้นฐานสำหรับปั๊มความร้อน

เซนเซอร์

เพื่อความสะดวกในการใช้งานจำเป็นต้องมีการควบคุมการทำงานการตรวจจับข้อผิดพลาดและการกำหนดค่าระบบเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว ข้อมูลมีความสำคัญในทุกขั้นตอนของการทำงานของระบบด้วยความช่วยเหลือตามสูตรเท่านั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์ที่ติดตั้งสำหรับปั๊มความร้อนน้ำ - ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของ COP

อุปกรณ์ปั๊ม

เมื่อปั๊มความร้อนทำงานอยู่การไหลเข้าและจ่ายน้ำจากบ่อน้ำบ่อน้ำหรืออ่างเก็บน้ำแบบเปิดจะดำเนินการโดยใช้ปั๊มน้ำ สามารถใช้ประเภทใต้น้ำหรือพื้นผิวได้โดยปกติกำลังไฟจะต่ำ 100-200 วัตต์ก็เพียงพอที่จะจ่ายน้ำได้ ในการควบคุมการทำงานให้ป้องกันปั๊มและระบบตัวกรองมาตรวัดความดันมาตรวัดน้ำและระบบอัตโนมัติที่ง่ายที่สุดได้รับการติดตั้งเพิ่มเติม

รูปที่. 6 ลักษณะของปั๊มความร้อนที่ประกอบขึ้นเอง

การประกอบอุปกรณ์ปั๊มความร้อนด้วยตัวเองไม่ได้ทำให้เกิดปัญหาอย่างมากในความสามารถในการจัดการกับเครื่องมือพิเศษสำหรับการเชื่อมและการบัดกรีทองแดง งานที่ทำจะช่วยประหยัดเงินจำนวนมาก - ต้นทุนของส่วนประกอบจะอยู่ที่ประมาณ $ 600 นั่นคือการซื้ออุปกรณ์อุตสาหกรรมจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น 10 เท่า (ประมาณ 6000 USD) โครงสร้างที่ประกอบขึ้นเองเมื่อคำนวณและกำหนดค่าอย่างถูกต้องจะมีประสิทธิภาพ (COP) ประมาณ 4 ซึ่งสอดคล้องกับการออกแบบทางอุตสาหกรรม

เราแนะนำให้คุณอ่าน: ตัวเลือกการทำงานของปั๊มความร้อนด้วยตัวเอง

อาจจะ