هنگام انتخاب یک جایگزین برای سیستم های گرمایشی استاندارد، بهتر است بدانید پمپ حرارتی چیست؟ چنین طراحی به طور فعال در خارج از کشور استفاده می شود، در روسیه چنین پیکربندی یک تازگی است. این امر به دلیل هزینه بالای تجهیزات و نصب آن و همچنین عدم آگاهی کافی در مورد تمام ظرافت ها و مزایای این دستگاه است. برای مرجع: بیش از 90 درصد خانه ها در نروژ و سوئد از این طریق گرم می شوند. ویژگی ها و ویژگی های این طرح را در نظر بگیرید.
شرح
پمپ حرارتی چیست؟ این دستگاه پمپی است که انرژی حرارتی بالقوه کم را از محیط جذب می کند و با افزایش دما به سیستم های تامین حرارت منتقل می کند. شایان ذکر است که اکثر منابع طبیعی دارای ذخایر انرژی از جمله سرما هستند. حتی در سخت ترین زمستان، خانه را می توان با انرژی طبیعی گرم کرد.
اصلاح دستگاه های مورد نظر بستگی به نوع منبع انرژی دریافتی (زمین، هوا، آب) دارد. توسط بیشتریک دستگاه محبوب و کاربردی یک واحد زمین گرمایی است که انرژی خاک را تغییر می دهد. علاوه بر این، برای ویژگی‌های آب و هوایی داخلی مناسب است. این تقریباً برای تمام مناطق فدراسیون روسیه کاملاً مرتبط است.
اصل کار
یک پمپ حرارتی منبع زمینی برای خانه طبق یکی از سه اصل کار می کند:
- از طریق یک لوله مخصوص در چاه، آب های زیرزمینی به سطح می روند. آنها رژیم دمایی خاصی دارند، با عبور از مبدل، گرمای موجود را منتقل می کنند که خانه را گرم می کند. پس از آن، آب به طور طبیعی (پایین دست) باز می گردد.
- ظرفی با ضد یخ را به عمق ۷۰-۱۰۰ متری چاه فرو می‌برند که دمای آن با خاک اطراف متفاوت است. پمپ حرارتی زمینی مایع را تسریع می کند و سپس آن را به مبدل حرارتی می رساند. در نتیجه این فرآیند، گرما آزاد می شود.
- در این گزینه نیازی به حفاری چاه نیست. شایان ذکر است که خانه باید در نزدیکی مخزن واقع شود. خط کار در امتداد کف حوض گذاشته می شود که در نتیجه آب با استخراج گرمای بیشتر از آن پمپ می شود. نکته ظریف این روش عمق کافی مخزن است که امکان استخراج انرژی از زیر یخ تا 15 متر مکعب آب موجود را فراهم می کند.
عملکرد یک سیستم زمین گرمایی، مانند دیگر آنالوگ ها، نه تنها به گرم کردن بخش مسکونی، بلکه به گرم کردن گاراژ، گلخانه و سایر ارتباطات نیز اجازه می دهد.
کرامت
پمپ حرارتی چیست و چه کاربردی دارد در بالا نشان داده شده است. در ادامه، بیایید به مزایای این سیستم نگاه کنیم.
- بازدهی بالا. از یک کیلووات مواد مصرفی (برق) حدود 4-6 کیلووات گرما تولید می شود. این مرتبه بزرگتر از هر دیگهای سوخت سنتی است.
- استقلال دستگاه در این واقعیت نهفته است که عملکرد آن به مواد آلی نیاز ندارد. این مشکل ایجاد ارتباطات مناسب را از بین می برد.
- تطبیق پذیری. یک مجموعه واحدهای آب، گرما و خنک کننده را ترکیب می کند.
- سطح امنیت بالا. برخلاف بویلرها که پتانسیل انفجار یا آتش گرفتن دارند، این طرح شامل عناصری نمی شود که در صورت گرم شدن، باعث آتش سوزی شوند. علاوه بر این، تمام قطعات برای محیط زیست و شرایط حرارتی ایمن هستند.
- قابلیت اطمینان دستگاه توسط اتوماسیون داخلی تضمین می شود که می تواند توسط اپراتور بدون مهارت خاص حفظ شود.
- عمر کاری طولانی. عمر این دستگاه بین 30 تا 50 سال است که بسیار بالاتر از سیستم های گرمایشی استاندارد است.
ویژگی ها
عملکرد پمپ حرارتی نه تنها مقرون به صرفه است بلکه عملی است. حقایق زیر گواه این امر است:
- حداقل سایت برای چیدمان (کاوشگر در زیر زمین قرار دارد که آسیب آن را حذف نمی کند)؛
- محیط زیست آلوده نیست، که مطابق با استانداردهای بین المللی است؛
- خیلی خاصی نیستمجوز نصب این تجهیزات، که فرآیند کاغذبازی را در کل مرحله ساخت و ساز بسیار ساده می کند؛
- ساخت و ساز در چند سال نتیجه می دهد.
عملیات و نگهداری
عملکرد پمپ حرارتی برای خانه مشابه عملکرد یخچالی است که برای همه آشناست. تفاوت این است که به جای سرما، واحد گرما تولید می کند. فریون ماده فعال در این سیستم است. این گاز مایعی است که نقطه جوش آن پایین است. در حال تبخیر، گرما می گیرد و در فرآیند تراکم آن را برمی گرداند. برای اطمینان از عملکرد صحیح، ابعاد پیوست نباید از ابعاد یک ماشین لباسشویی اتوماتیک استاندارد بیشتر شود.
پمپ حرارتی - اصل مدار داخلی:
- سیستم کار در آب یا زیر زمین است؛
- طرح طراحی شامل مبدل کلکتور و خطوط لوله اتصال با فعل و انفعال داخلی با تامین از خاک یا آب است؛
- سیستم شامل دستگاه های ارتباطی است که برای پیکربندی کلی پیکربندی شده اند؛
- امکان کنترل سیستم با کنترل فرآیند از طریق رایانه شخصی یا تبلت (تلفن هوشمند) وجود دارد.
- واحد خنک کننده برای مکان مرکزی و محلی سیستم های خنک کننده طراحی شده است؛
- یک واحد پمپ اضافی مسئول گرمایش از کف وجود دارد.
تفاوت های ظریف طراحی
سیستم پمپ حرارتی توزیع یکنواخت گرما را در کل منطقه فراهم می کند. هیچ منطقه گرمای بیش از حد مشاهده نمی شود،حداکثر دمای مایع خنک کننده معمولاً از 33 درجه تجاوز نمی کند. آمار نشان می دهد که این میزان از نظر صرفه جویی 2 تا 3 درصد در مقایسه با رادیاتورهای نوع استاندارد کمتر است.
از نظر ساختاری، این نوع گرمایش به دو نوع تقسیم می شود: سیستم های دو ظرفیتی و یک ظرفیتی. هر دو پیکربندی شامل یک منیفولد تبادل حرارت و رادیاتور با لوله‌های اتصال هستند. اتصالات با واشر و شیر نیز به آنها متصل است.
گرمایش
گرم کردن خانه با پمپ حرارتی در مناطقی با آب و هوای سخت با استفاده از طراحی دو ظرفیتی بیشتر مرتبط است. به لطف منبع گرمای دوم، دامنه دمای عرضه شده افزایش یافته است که امکان رسیدن به دمای تا 20 درجه سانتیگراد را فراهم می کند.
شایان ذکر است که قدرت نصب یک پمپ حرارتی به 75-80 درصد از تأثیر ممکن محدود می شود. پارامترهای از دست رفته توسط یک منبع گرمای اضافی جبران می شود. در عین حال، تفاوت عملکرد ناچیز است. اگر روی گرمایش تمام عیار با سیستم زمین گرمایی تمرکز کنیم، امکان اتصال یک بخاری برقی آب به سیستم وجود دارد که اگر دمای محیط به زیر 20 درجه زیر صفر نرسد، به طور معمول کار می کند.
مقایسه با منابع جایگزین
نصب یک پمپ حرارتی در مناطقی که خط لوله گاز جهانی وجود ندارد مرتبط است و خرید منبع حرارتی بطری شده همیشه سودآور و عملی نیست. در مقایسه با چوب و زغال سنگ، سیستم مورد بحث بسیار کارآمدتر است و نداردبه هزینه های نیروی کار قابل توجهی نیاز دارد.
مزایای دیگر:
- دیگ مبرد مایع به مقدار قابل توجهی مواد اولیه و یک اتاق مخصوص نیاز دارد که برای خانه های روستایی کوچک نامناسب است؛
- گرمایش الکتریکی به میزان قابل توجهی گران تر است؛
- تجهیزات گاز نیز گران هستند و به انواع مجوزها و قوانین نصب نیاز دارند.
با وجود اینکه نصب پمپ حرارتی گرانتر از نصب تجهیزات گاز است، انرژی حاصل از محیط زیست متعاقباً نیازی به پرداخت ماهانه ندارد. اثر اقتصادی تنها ظرف چند ماه خود را نشان خواهد داد.
بازپرداخت
در یک مقدار عددی، محاسبه عملکرد کل مورد نظر چندان آسان نیست. این اطلاعات به هزینه اولیه واحد و شرایط عملیاتی آن بستگی دارد. در هر صورت میزان انرژی مصرفی دستگاه مشخص شده 3-4 برابر کمتر از سیستم های گرمایش جایگزین است.
حداکثر بازده زمانی حاصل می شود که قوانین زیر رعایت شود:
- اتاق گرم شده باید به پارامتر تلفات حداقل 100 وات بر متر مربع عایق بندی شود. این رابطه یک عامل تعیین کننده در سودآوری نصب پمپ حرارتی است.
- تجهیزات مورد نظر باید به منابع گرمایشی با دمای پایین متصل شوند. محدوده حرارتی این تامین کنندگان باید بین 30-40 درجه سانتیگراد متفاوت باشد (طبقه گرم، کنوکتور، تهویه مطبوع، و غیره).
نصب و نگهداری
مبدل حرارتی در کل سیستم "طولانی ترین" گره است. در حین نصب، اغلب خطاهایی از نظر دست کم گرفتن قطر کار لوله ها رخ می دهد. اگر صرفه جویی در مواد را حذف کنید، بهتر است از خطوط و اتصالات پلی اتیلن استفاده کنید که نوسانات حرارتی را به خوبی تحمل می کنند. استفاده از پلی پروپیلن به شدت ممنوع است.
همه قسمت های خط لوله را با عناصری که الزامات قوانین نصب زیرزمینی و قابلیت اطمینان را برآورده می کنند وصل کنید. در این صورت نباید از اتصالات فشرده سازی ارزان قیمت که پس از چندین ماه کارکرد نشتی دارند استفاده کنید. بهترین گزینه استفاده از جوش الکتروفیوژن است.
استفاده صحیح از واشر برای چاه ها مهم است که اطمینان از حداکثر تماس کاوشگر حرارتی با خاک را ممکن می سازد. برای انجام این کار، لانه های آماده شده در زمین با ترکیبی پر می شوند که دارای ویژگی های هدایت گرما کمتر از خود خاک نیست. این می تواند ماسه با یک گنجاندن کوچک سیمان یا بتن باشد. سنگ خرد شده و محلول های مشابه با اجزای نوک تیز بهتر است کنار گذاشته شوند.
اشتباهات معمول
برای درک اینکه پمپ حرارتی چیست، باید اشتباهات معمولی که کاربران هنگام نصب این دستگاه مرتکب می شوند را به خاطر بسپارید.
این به این اشاره دارد:
- طول ناکافی لوله های رسانای مدار اولیه. این مملو از انجماد مبرد است، مشکل با مسیریابی مجدد خط لوله یا تجهیز یک مدار اضافی اصلاح می شود.
- کاهشقطر عناصر مزدوج در نتیجه، قدرت کل سیستم کاهش می‌یابد که نیاز به نصب مجدد مبدل حرارتی دارد.
- حداکثر قرارگیری نزدیک رزوه های مدار مستلزم انجماد مایع در سیستم است. یک دور زدن اضافی یا بازآرایی ساختار موجود مورد نیاز است.
- استفاده از اتصالات فشاری و قطعات پلی پروپیلن. مبرد در سیستم یخ می زند، نشت آن در اتصالات مشاهده می شود. راه برون رفت از وضعیت این است که شی را از بین ببرید و آن را طبق یک پروژه جدید قرار دهید.
خلاصه
بر اساس اطلاعات فوق، پمپ حرارتی جایگزین مناسب و اقتصادی برای روش های گرمایش سنتی خواهد بود. نصب چنین تجهیزاتی علاوه بر مزایای ذکر شده، استقلال مالک را از عوامل خارجی (وقفه در تامین گاز یا برق) تضمین می کند. علاوه بر این، انرژی طبیعی رایگان است و در مقادیر نامحدود در دسترس است.
