ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้าน: หลักการทำงานและตัวอย่างการคำนวณ

ประเภทของการออกแบบปั๊มความร้อน

ประเภทของปั๊มความร้อนมักจะแสดงด้วยวลีที่ระบุสื่อต้นทางและตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน
มีพันธุ์ดังต่อไปนี้:

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

ตัวเลือกแรกคือระบบแยกธรรมดาที่ทำงานในโหมดทำความร้อน เครื่องระเหยติดตั้งอยู่กลางแจ้งและติดตั้งหน่วยที่มีคอนเดนเซอร์ภายในบ้าน พัดลมเป่าหลังเนื่องจากมวลอากาศอุ่นเข้ามาในห้อง

หากระบบดังกล่าวมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษพร้อมหัวฉีด HP ประเภท "อากาศ - น้ำ" จะได้รับ เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

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

ปั๊มความร้อนประเภท "น้ำสู่น้ำ" และ "ดินสู่น้ำ" ใช้สิ่งที่เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกหรือเรียกอีกอย่างว่าตัวสะสมเพื่อดึงความร้อนออกมา

แผนผังของปั๊มความร้อน

นี่คือท่อแบบวนซ้ำยาวซึ่งโดยปกติจะเป็นพลาสติกซึ่งตัวกลางที่เป็นของเหลวจะไหลเวียนรอบเครื่องระเหย ปั๊มความร้อนทั้งสองประเภทเป็นตัวแทนของอุปกรณ์เดียวกัน: ในกรณีหนึ่งตัวเก็บรวบรวมจะถูกแช่อยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำพื้นผิวและในที่สอง - ลงในพื้นดิน คอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนดังกล่าวตั้งอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

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

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ปั๊มความร้อนสมัยใหม่มีลักษณะคล้ายกับตู้เย็นทั่วไป

ปั๊มความร้อนใต้พิภพคืออะไรหรืออีกนัยหนึ่งคือปั๊มความร้อน? อุปกรณ์เหล่านี้สามารถถ่ายเทความร้อนจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้บริโภคได้ ลองพิจารณาหลักการของการดำเนินการกับตัวอย่างของการนำแนวคิดไปใช้จริงครั้งแรก

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพเป็นที่รู้จักในทศวรรษที่ 50 ศตวรรษที่สิบเก้า หลักการเหล่านี้ถูกนำไปปฏิบัติในช่วงกลางศตวรรษที่แล้วเท่านั้น

วันหนึ่งนักทดลองชื่อเวเบอร์ยุ่งอยู่กับตู้แช่แข็งและบังเอิญไปสัมผัสกับสายยิงคอนเดนเซอร์ เขามีความคิดว่าทำไมความร้อนไม่ไปไหนและไม่ช่วย? เขาคิดไม่นานต่อท่อให้ยาวและใส่ลงในถังน้ำ

น้ำร้อนที่พุ่งออกมาจากเขาร้อนมากจนไม่รู้จะเอาไปไว้ที่ไหน เราต้องดำเนินการต่อ - คุณทำให้อากาศร้อนขึ้นด้วยระบบง่ายๆนี้ได้อย่างไร? วิธีแก้ปัญหานั้นง่ายมากและยอดเยี่ยมไม่น้อย

น้ำร้อนจะพันผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากนั้นพัดลมจะเป่าลมอุ่นเข้ามาในบ้าน ความคิดสร้างสรรค์ทั้งหมดนั้นง่ายมาก! เวเบอร์เป็นคนที่ถ่อมตัวและในที่สุดเขาก็คิดได้ว่าจะทำอย่างไรโดยไม่มีตู้เย็น คุณต้องดึงความร้อนออกจากพื้นดิน!

หลังจากฝังท่อทองแดงและสูบฟรีออน (ก๊าซเดียวกับในตู้เย็น) เขาเริ่มได้รับพลังงานความร้อนจากลำไส้ เราคิดว่าในตัวอย่างนี้ทุกคนจะเข้าใจว่าปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

เราขอแนะนำให้คุณอ่านบทความต่อไปนี้เกี่ยวกับปาฏิหาริย์ของการทำความร้อนจากแสงอาทิตย์: //6.//otoplenie/chudo-pech-.html

ระบบกำจัดความร้อน (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

• โดยพื้นฐานแล้วเครื่องปรับอากาศสู่เครื่องปรับอากาศคือเครื่องปรับอากาศแบบธรรมดา
• อากาศสู่น้ำ - เพิ่มตัวแลกเปลี่ยนความร้อนให้กับเครื่องปรับอากาศและเราจะทำให้น้ำร้อนขึ้นแล้ว
• น้ำบาดาล - เราฝังตัวเก็บรวบรวมจากท่อลงในพื้นดินและทำให้น้ำร้อนที่เต้าเสียบ
• ท่อประปาวางอยู่ในน้ำเปิดหรือใต้ดินและถ่ายเทความร้อนไปยังระบบทำความร้อนของอาคาร

(รายละเอียดการจำแนกประเภทของปั๊มความร้อนสำหรับให้ความร้อนมีอยู่ในบทความนี้)

ถึงเวลาศึกษาประสบการณ์ในต่างประเทศอย่างจริงจัง

ปัจจุบันเกือบทุกคนรู้จักปั๊มความร้อนที่สามารถดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเพื่อทำความร้อนในอาคารได้และหากไม่นานมานี้ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้ามักจะถามคำถามที่งุนงงว่า“ เป็นไปได้อย่างไร” คำถาม“ มันถูกต้องได้อย่างไร? ?”

คำตอบสำหรับคำถามนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายที่เกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อพยายามออกแบบระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนขอแนะนำให้หันไปหาประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญในประเทศเหล่านั้นที่มีการใช้ปั๊มความร้อนบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินเป็นเวลานาน

การเยี่ยมชม * นิทรรศการอเมริกัน AHR EXPO-2008 ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินไม่ได้ให้ผลลัพธ์โดยตรงในทิศทางนี้ แต่มีการจำหน่ายหนังสือในนิทรรศการ ASHRAE ยืนบทบัญญัติบางประการซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งพิมพ์นี้

ควรจะพูดได้ทันทีว่าการถ่ายโอนวิธีการแบบอเมริกันไปสู่ดินในประเทศไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับคนอเมริกันสิ่งต่างๆไม่เหมือนกับในยุโรป มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่วัดเวลาในหน่วยเดียวกับที่เราทำ หน่วยการวัดอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นของอเมริกาหรือค่อนข้างอังกฤษ ชาวอเมริกันโชคร้ายอย่างยิ่งกับฟลักซ์ความร้อนซึ่งสามารถวัดได้ทั้งในหน่วยความร้อนของอังกฤษต่อหนึ่งหน่วยเวลาและในหน่วยความเย็นจำนวนมากซึ่งอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นในอเมริกา

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) เป็นสมการได้:

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

หากปัจจัยการแปลงที่ต้องการและค่าที่กำหนดของอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอุณหภูมิของของเหลวที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหยจากนั้นจึงสามารถแสดงสมการ (2) ได้ เช่น:

(3)

คุณสามารถเลือกอุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนได้ตามค่าที่กำหนดของค่าสัมประสิทธิ์การแปลงของปั๊มความร้อนและอุณหภูมิของของเหลวที่ทางออกจากเครื่องระเหยโดยใช้สูตร:

(4)

ในสูตร (2) ... (4) อุณหภูมิจะแสดงเป็นองศาเซลเซียส

เมื่อระบุการพึ่งพาเหล่านี้แล้วเราสามารถไปที่ประสบการณ์ของชาวอเมริกันได้โดยตรง

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ - ข้อเท็จจริงที่แท้จริง

อุปกรณ์ทำความร้อนประเภทนี้ทำให้เกิดการโต้เถียงกันมาก ผู้ใช้แบ่งออกเป็นสองค่าย บางคนเชื่อว่าไม่มีสิ่งใดที่ดีกว่าได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน คนอื่น ๆ เชื่อว่าเนื่องจากปั๊มความร้อน (HP) มีราคาสูงและสภาพอากาศที่เลวร้ายในหลายภูมิภาคของสหพันธรัฐรัสเซียการลงทุนครั้งแรกจะไม่ได้รับการชำระคืน การใส่เงินในธนาคารเป็นผลกำไรมากกว่าและใช้ดอกเบี้ยที่ได้รับเพื่อทำให้บ้านร้อนขึ้นด้วยไฟฟ้า เช่นเคยความจริงอยู่ตรงกลาง มองไปข้างหน้าสมมติว่า ในบทความ เราจะพูดถึงปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำเท่านั้น... ก่อนอื่นทฤษฎีเล็กน้อย

ปั๊มความร้อนเป็น“ เครื่องจักร” ที่รับความร้อนจากแหล่งที่มีคุณภาพต่ำและถ่ายเทเข้าสู่บ้าน

แหล่งความร้อนสำหรับปั๊มความร้อน:

• อากาศ;
• น้ำ;
• ที่ดิน.

แผนผังของปั๊มความร้อน
จุดสำคัญ: ปั๊มความร้อนไม่ผลิตความร้อน ปั๊มความร้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอกไปยังผู้บริโภค แต่เพื่อให้ปั๊มความร้อนทำงานได้จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้า... ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนแสดงในอัตราส่วนของพลังงานความร้อนที่สูบต่อพลังงานที่ใช้จากเครือข่ายไฟฟ้า ปริมาณนี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) หากลักษณะทางเทคนิคของปั๊มความร้อนระบุว่า COP = 3 นั่นหมายความว่าปั๊มความร้อนปั๊มความร้อนมากกว่าไฟฟ้า "ใช้" ถึงสามเท่า

ดูเหมือนว่านี่คือวิธีแก้ปัญหาทั้งหมด - พูดได้ค่อนข้างดีเมื่อใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ในหนึ่งชั่วโมงในช่วงเวลานี้เราจะได้รับความร้อน 3 กิโลวัตต์ - ชั่วโมงสำหรับระบบทำความร้อน ในความเป็นจริงตั้งแต่ เรากำลังพูดถึงปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศที่มีหน่วยภายนอกติดตั้งอยู่นอกบ้านอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงสำหรับฤดูร้อนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอก ในน้ำค้างแข็งรุนแรง (-25 - -30 ° C และต่ำกว่า) COP ของท่ออากาศจะลดลงจนเป็นเอกภาพ

สิ่งนี้ทำให้ชาวบ้านไม่สามารถติดตั้งปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ความร้อนที่สูบแล้วเพื่อให้ความร้อนกับของเหลวถ่ายเท ผู้คนเชื่อว่าสำหรับเงื่อนไขของเรา - ไม่ใช่ภาคใต้ของประเทศปั๊มความร้อนใต้พิภพที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นดินฝังอยู่ในพื้นดินซึ่งเป็นระบบท่อที่วางในแนวนอนหรือแนวตั้งจะเหมาะสมที่สุด

นี่คือเรื่องจริง?

kmvtgnFORUMHOUSE ผู้ช่วยผู้ดูแล

ฉันมักจะเจอตำนานที่ว่าปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำใช้ไม่ได้ผลในสภาพอากาศหนาวเย็น แต่ปั๊มความร้อนใต้พิภพก็เป็นเช่นนั้น เปรียบเทียบอัตราส่วนการเปลี่ยนความร้อนของอุปกรณ์ในฤดูใบไม้ผลิ วงจรความร้อนใต้พิภพหมดลงหลังจากฤดูหนาว จะดีถ้าอุณหภูมิประมาณ 0 องศา แต่อากาศก็อุ่นขึ้นเพียงพอแล้ว ความต้องการความร้อนลดลง แต่ไม่หายไปในฤดูร้อนเพราะ จำเป็นต้องมีน้ำร้อนตลอดทั้งปีปั๊มความร้อนใต้พิภพนั้นยอดเยี่ยมสำหรับภูมิภาคที่มีฤดูหนาวที่รุนแรงและช่วงเวลาที่ให้ความร้อนยาวนาน สำหรับเขตสหพันธ์ตอนใต้และภูมิภาคมอสโก ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำแสดงค่า COP ประจำปีโดยเฉลี่ยเทียบเท่ากับพลังงานความร้อนใต้พิภพ

อุณหภูมิ -20 - -25 ° C และต่ำกว่าในภูมิภาคมอสโกไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยและใช้เวลาเพียงไม่กี่วัน โดยเฉลี่ยแล้ว ฤดูหนาวในภูมิภาคมอสโกจะมีอุณหภูมิ -7 - -12 ° C และมีการละลายบ่อยครั้งที่อุณหภูมิสูงถึง -3 - 0 องศา ดังนั้น ส่วนใหญ่ของฤดูร้อน อากาศ HP จะทำงานโดยมี COP เกือบสามหน่วย

วิธีการคำนวณปั๊มความร้อน

แน่นอน กระบวนการในการเลือกและคำนวณปั๊มความร้อนเป็นการดำเนินการทางเทคนิคที่ซับซ้อนมาก และขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของวัตถุ แต่สามารถลดลงได้คร่าวๆ จนถึงขั้นตอนต่อไปนี้:

การสูญเสียความร้อนผ่านเปลือกอาคาร (ผนัง, เพดาน, หน้าต่าง, ประตู) สามารถทำได้โดยใช้อัตราส่วนต่อไปนี้:

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

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก (° C);

tvn - อุณหภูมิอากาศภายใน (° C);

S คือพื้นที่ทั้งหมดของโครงสร้างที่ปิดล้อมทั้งหมด (m2);

n - ค่าสัมประสิทธิ์บ่งชี้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อลักษณะของวัตถุ สำหรับห้องที่สัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอกผ่านเพดาน n = 1; สำหรับวัตถุที่มีพื้นห้องใต้หลังคา n = 0.9; ถ้าวัตถุอยู่เหนือชั้นใต้ดิน n = 0.75;

β คือสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติม ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างและตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ β สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 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 - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับความร้อนของพื้นผิวภายในของโครงสร้างที่ปิดล้อม (W / m2 * оС);

- การสูญเสียความร้อนทั้งหมดของโครงสร้างคำนวณโดยสูตร:

Qt.pot = Qok + Qi - Qbp โดยที่:

Qi - การใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อนแก่อากาศที่เข้าสู่ห้องผ่านการรั่วไหลตามธรรมชาติ

Qbp ​​​​ - การปล่อยความร้อนเนื่องจากการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนและกิจกรรมของมนุษย์

2. จากข้อมูลที่ได้รับ คำนวณการใช้พลังงานความร้อนต่อปีสำหรับแต่ละวัตถุ:

ปี = 24 * 0.63 * Qt. pot. * ((d * (tvn - tout.) / (tvn - tout.)) (kW / hour per year.) โดยที่:

tвн - อุณหภูมิอากาศในร่มที่แนะนำ

tnar - อุณหภูมิอากาศภายนอก

tout.av - ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของอุณหภูมิอากาศภายนอกสำหรับฤดูร้อนทั้งหมด

d คือจำนวนวันที่ให้ความร้อน

3. สำหรับการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์ คุณจะต้องคำนวณระดับพลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อนกับน้ำ:

Qgv = V * 17 (kW / ชั่วโมงต่อปี) โดยที่:

V คือปริมาตรของความร้อนทุกวันของน้ำสูงถึง 50 ° C

จากนั้นปริมาณการใช้พลังงานความร้อนทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Q = Qgv + Qyear (kWh ต่อปี)

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลที่ได้รับแล้ว การเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนไม่ใช่เรื่องยาก ยิ่งกว่านั้นกำลังที่คำนวณได้จะถูกกำหนดเป็น Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

Qtn = 1.1 * Q โดยที่:

1.1 เป็นปัจจัยแก้ไขที่บ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มภาระบนปั๊มความร้อนในช่วงอุณหภูมิวิกฤต

เมื่อคำนวณปั๊มความร้อนแล้ว คุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสามารถให้พารามิเตอร์ปากน้ำที่จำเป็นในห้องที่มีคุณสมบัติทางเทคนิคใดก็ได้ และด้วยความเป็นไปได้ในการรวมระบบนี้เข้ากับชุดควบคุมสภาพอากาศ ไม่เพียงแต่พื้นที่อบอุ่นจะสังเกตได้จากการใช้งานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนด้านความสวยงามที่สูงอีกด้วย

การคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน

วิธีการคำนวณพลังงานความร้อนของปั๊ม? เมื่อเลือกปั๊มสำหรับระบบทำความร้อน คุณต้องให้ความสนใจกับจุดทำงานที่เริ่มทำงาน โดยจะติดตั้งไว้ที่จุดเดียวกัน

อัตราการไหลและแรงดันน้ำจะเป็นตัวบ่งชี้ที่บ่งบอกถึงตำแหน่งของปั๊ม ในการวัดการไหลของน้ำจะใช้ค่าเช่นลูกบาศก์เมตรของน้ำต่อชั่วโมง (ความเร็วปั๊มในระบบทำความร้อน) และหัววัดเป็นเมตร ตัวบ่งชี้ดังกล่าวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะของปั๊ม

เมื่อคำนวณปั๊มเพื่อให้ความร้อนควรเลือกตัวเลือกที่พลังของจุดเริ่มต้นจะเท่ากับพลังงานที่ใช้โดยระบบทำความร้อนเอง

รูปแบบนี้สามารถติดตามได้เฉพาะในแผนภูมิพิเศษเท่านั้น ขั้นตอนนี้จะช่วยพิจารณาว่าปั๊มใดเหมาะสมกับระบบทำความร้อนของคุณในแง่ของตัวบ่งชี้กำลัง

ด้านล่างนี้เป็นสูตรที่จะช่วยคุณค้นหาพลังของปั๊มหมุนเวียนเพื่อให้ความร้อน:

P2 (kW) = (p * Q * H) / 367 * ประสิทธิภาพ

Р คือระดับความหนาแน่นของน้ำ

Q คือระดับการใช้น้ำ

Н - ระดับแรงดันน้ำ

ดังนั้นการคำนวณกำลังปั๊มเพื่อให้ความร้อนจึงเสร็จสิ้น

ประเภทปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักตามแหล่งพลังงานคุณภาพต่ำ:

• แอร์.
• รองพื้น.
• น้ำ - แหล่งที่มาสามารถเป็นแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน

สำหรับระบบทำน้ำร้อนซึ่งใช้กันทั่วไปจะใช้ปั๊มความร้อนประเภทต่อไปนี้:

อากาศสู่น้ำเป็นปั๊มความร้อนชนิดอากาศที่ให้ความร้อนแก่อาคารโดยการดึงอากาศจากภายนอกเข้าสู่หน่วยภายนอก มันทำงานบนหลักการของเครื่องปรับอากาศ ในทางกลับกัน โดยเปลี่ยนพลังงานอากาศเป็นความร้อน ปั๊มความร้อนดังกล่าวไม่ต้องการค่าติดตั้งจำนวนมากไม่จำเป็นต้องจัดสรรที่ดินสำหรับมันและยิ่งไปกว่านั้นเพื่อเจาะบ่อน้ำ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ (-25 ° C) ลดลงและจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานความร้อนเพิ่มเติม

อุปกรณ์ "น้ำบาดาล" หมายถึงความร้อนใต้พิภพและก่อให้เกิดความร้อนจากพื้นดินโดยใช้ตัวสะสมที่ระดับความลึกต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของพื้นดิน นอกจากนี้ยังมีการพึ่งพาพื้นที่ของไซต์และภูมิทัศน์หากตัวสะสมอยู่ในแนวนอน สำหรับตำแหน่งแนวตั้ง คุณจะต้องเจาะบ่อน้ำ

"น้ำสู่น้ำ" ติดตั้งในบริเวณที่มีแหล่งน้ำหรือน้ำใต้ดินอยู่ใกล้เคียง ในกรณีแรกอ่างเก็บน้ำจะถูกวางที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำในครั้งที่สองมีการเจาะบ่อน้ำหรือหลาย ๆ ถ้าพื้นที่ของไซต์อนุญาต บางครั้งความลึกของน้ำใต้ดินลึกเกินไป ดังนั้นค่าใช้จ่ายในการติดตั้งปั๊มความร้อนดังกล่าวจึงสูงมาก

ปั๊มความร้อนแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง หากอาคารอยู่ห่างจากอ่างเก็บน้ำหรือน้ำใต้ดินลึกเกินไป "น้ำต่อน้ำ" จะไม่ทำงาน "อากาศน้ำ" จะมีความเกี่ยวข้องเฉพาะในภูมิภาคที่ค่อนข้างอบอุ่นซึ่งอุณหภูมิอากาศในฤดูหนาวไม่ต่ำกว่า -25 ° C

ปั๊มความร้อน การออกแบบเครื่องทำความร้อนในบ้าน

ในระบบทำความร้อนของบ้าน ปั๊มความร้อน (HP) มีบทบาทเช่นเดียวกับหม้อไอน้ำ นั่นคือ เป็นเครื่องกำเนิดความร้อน
ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือหม้อไอน้ำเผาผลาญเชื้อเพลิงในขณะที่ HP "สูบฉีด" พลังงานความร้อนจากแหล่งที่เมื่อมองแวบแรกนั้นไม่ได้อุดมไปด้วยเลย

น้ำในดินและแม่น้ำที่มีอุณหภูมิ 5-7 องศา หรือแม้แต่อากาศในฤดูหนาวที่หนาวจัด ซึ่งโดยทั่วไปแล้วอุณหภูมิจะต่ำกว่าศูนย์

แหล่งดังกล่าวเรียกว่าศักยภาพต่ำ และถึงแม้จะไม่ได้เกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องความร้อนแต่อย่างใด TH ก็สามารถ "บีบ" พลังงานที่ให้ชีวิตออกมาได้อย่างน่าประทับใจ สิ่งนี้ควรเพิ่มความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์ไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์ HP: ที่นี่ไม่เหมือนกับตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศที่จะไม่สูญเปล่า

ระบบทำความร้อนที่เหลือที่ใช้ HP นั้นไม่แตกต่างจากระบบปกติ: ใช้ตัวพาความร้อน - น้ำหรืออากาศซึ่งร้อนขึ้น ไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แล้วนำความร้อนไปทั่วทั้งบ้าน การหมุนเวียนนั้นมาจากปั๊ม (สำหรับทำน้ำร้อน) หรือพัดลม (สำหรับอากาศ) เช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดความร้อนทั่วไป HP สามารถเชื่อมต่อกับวงจรการจ่ายน้ำร้อน (DHW) พร้อมกันโดยมีหรือไม่มีถังเก็บ (หม้อไอน้ำ)

คุณรู้หรือไม่ว่าคุณสามารถให้ความร้อนกับบ้านได้เกือบฟรี? ความร้อนใต้พิภพ: หลักการทำงาน ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี อ่านอย่างละเอียด

อ่านเกี่ยวกับวิธีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซสองวงจรอย่างอิสระเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัว

ในรัสเซียระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำปรากฏขึ้นเร็วกว่าการทำน้ำร้อน แต่ตอนนี้ระบบดังกล่าวไม่ค่อยได้ใช้ ที่นี่ https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome-sxema.html คุณจะพบภาพรวมของประเภทหลักของหม้อไอน้ำและวิธีการให้ความร้อนด้วยไอน้ำ

วิธีการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน

นอกจากการพิจารณาแหล่งพลังงานที่เหมาะสมแล้ว ยังจำเป็นต้องคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อนอีกด้วย ขึ้นอยู่กับปริมาณการสูญเสียความร้อนในอาคาร ลองคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ

สำหรับสิ่งนี้เราใช้สูตร Q = k * V * ∆T โดยที่

• Q คือการสูญเสียความร้อน (kcal / hour) 1 กิโลวัตต์ - ชั่วโมง = 860 กิโลแคลอรี / ชั่วโมง;
• V คือปริมาตรของบ้านใน m3 (พื้นที่คูณด้วยความสูงของเพดาน)
• ∆Т คืออัตราส่วนของอุณหภูมิต่ำสุดภายนอกและภายในสถานที่ในช่วงเวลาที่หนาวที่สุดของปี ° C ลบด้านนอกจากด้านใน tº;
• k คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั่วไปของอาคาร สำหรับอาคารก่ออิฐที่มีการก่ออิฐสองชั้น k = 1; สำหรับอาคารที่มีฉนวนหุ้มอย่างดี k = 0.6

ดังนั้นการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านอิฐ 100 ตารางเมตรและความสูงเพดาน 2.5 ม. โดยมีความแตกต่างttºจาก-30ºภายนอกถึง +20ºภายในจะเป็นดังนี้:

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

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

ผู้บริโภคยอมรับตัวเลือกประเภทและกำลังของปั๊มความร้อนตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ (ใกล้กับแหล่งน้ำ, การปรากฏตัวของน้ำใต้ดิน, พื้นที่ว่างสำหรับนักสะสม);
• คุณสมบัติของสภาพอากาศ (อุณหภูมิ);
• ประเภทและปริมาตรภายในห้อง
• โอกาสทางการเงิน

เมื่อพิจารณาจากทุกแง่มุมข้างต้นแล้วคุณจะสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ดีที่สุดได้ สำหรับการเลือกปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพและถูกต้องมากขึ้น เป็นการดีกว่าที่จะติดต่อผู้เชี่ยวชาญ พวกเขาจะสามารถทำการคำนวณโดยละเอียดเพิ่มเติมและให้ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการติดตั้งอุปกรณ์

ปั๊มความร้อนถูกใช้ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศในครัวเรือนและอุตสาหกรรมมาอย่างยาวนานและประสบความสำเร็จอย่างมาก

ทุกวันนี้ อุปกรณ์เหล่านี้ได้เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อทำหน้าที่ในลักษณะตรงกันข้าม นั่นคือ การให้ความร้อนแก่ที่อยู่อาศัยในช่วงอากาศหนาวเย็น

มาดูกันว่าปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนบ้านส่วนตัวอย่างไรและสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อคำนวณส่วนประกอบทั้งหมดได้อย่างถูกต้อง

สูตรการนับ

เส้นทางการสูญเสียความร้อนในบ้าน

ปั๊มความร้อนสามารถรับมือกับความร้อนในพื้นที่ได้อย่างเต็มที่

ในการเลือกหน่วยที่เหมาะสมกับคุณ คุณควรคำนวณกำลังที่ต้องการ

ก่อนอื่น คุณต้องเข้าใจสมดุลความร้อนในอาคารก่อน สำหรับการคำนวณเหล่านี้ คุณสามารถใช้บริการของผู้เชี่ยวชาญ เครื่องคิดเลขออนไลน์ หรือตัวคุณเองโดยใช้สูตรง่ายๆ:

R = (k x V x T) / 860, โดยที่:

R - การใช้พลังงานของห้อง (kW / ชั่วโมง); k คือค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนโดยเฉลี่ยของอาคาร ตัวอย่างเช่น เท่ากับ 1 - อาคารที่หุ้มฉนวนอย่างสมบูรณ์ และ 4 - ค่ายทหารที่ทำจากไม้กระดาน V คือปริมาตรรวมของห้องอุ่นทั้งหมดเป็นลูกบาศก์เมตร T คือความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุดระหว่างภายนอกและภายในอาคาร 860 คือค่าที่จำเป็นในการแปลง kcal ที่เป็นผลลัพธ์เป็น kW

ในกรณีของปั๊มความร้อนใต้พิภพจากน้ำสู่น้ำ จำเป็นต้องคำนวณความยาวที่ต้องการของวงจรที่จะอยู่ในอ่างเก็บน้ำด้วย การคำนวณจะง่ายยิ่งขึ้นที่นี่

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าตัวสะสม 1 เมตรให้พลังงานประมาณ 30 วัตต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งว่ากำลังปั๊ม 1 กิโลวัตต์ต้องใช้ท่อ 22 เมตร เมื่อทราบกำลังของปั๊มที่ต้องการ เราสามารถคำนวณจำนวนท่อที่เราต้องใช้เพื่อสร้างวงจรได้อย่างง่ายดาย

ตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อน

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

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW ของพลังงานความร้อน

เราเลือกปั๊มความร้อนของแบรนด์ "TeploDaram" (รุ่น L-024-WLC) ที่มีกำลังความร้อนเท่ากับ W = 7.7 kW คอมเพรสเซอร์ของเครื่องใช้ไฟฟ้า N = 2.5 กิโลวัตต์

การคำนวณอ่างเก็บน้ำ

ดินบนไซต์ที่จัดสรรสำหรับการก่อสร้างตัวเก็บรวบรวมคือดินเหนียวระดับน้ำใต้ดินสูง (เราใช้ค่าความร้อน p = 35 W / m)

พลังสะสมถูกกำหนดโดยสูตร:

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

L = 5200/35 = 148.5 ม. (โดยประมาณ)

จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันไม่มีเหตุผลที่จะวางวงจรที่มีความยาวมากกว่า 100 ม. เนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกที่สูงเกินไป เรายอมรับสิ่งต่อไปนี้: ท่อร่วมของปั๊มความร้อนจะประกอบด้วยสองวงจร - 100 ม. และยาว 50 ม.

พื้นที่ของไซต์ที่จะต้องได้รับการจัดสรรสำหรับตัวสะสมจะถูกกำหนดโดยสูตร:

S = ยาว x ก,

โดยที่ A คือขั้นตอนระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของรูปร่าง ยอมรับ: A = 0.8 ม.

จากนั้น S = 150 x 0.8 = 120 ตร.ม. เมตร

คืนทุนปั๊มความร้อน

เมื่อพูดถึงระยะเวลาที่บุคคลจะคืนเงินที่ลงทุนในบางสิ่งบางอย่าง หมายความว่าการลงทุนนั้นมีกำไรมากน้อยเพียงใด ในด้านการให้ความร้อน ทุกอย่างค่อนข้างยาก เนื่องจากเราให้ความสะดวกสบายและความร้อนแก่ตัวเอง และระบบทั้งหมดมีราคาแพง แต่ในกรณีนี้ คุณสามารถมองหาตัวเลือกที่จะคืนเงินที่ใช้ไปโดยลดต้นทุนระหว่างการใช้งาน และเมื่อคุณเริ่มมองหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสม คุณจะเปรียบเทียบทุกอย่าง: หม้อต้มก๊าซ ปั๊มความร้อน หรือหม้อต้มน้ำไฟฟ้า เราจะวิเคราะห์ว่าระบบใดจะจ่ายได้เร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน

แนวคิดของการคืนทุนในกรณีนี้การแนะนำปั๊มความร้อนเพื่อปรับปรุงระบบจ่ายความร้อนที่มีอยู่ให้ทันสมัยโดยสามารถอธิบายได้ดังนี้:

มีระบบเดียวคือ - หม้อต้มก๊าซส่วนบุคคลซึ่งให้ความร้อนอัตโนมัติและการจ่ายน้ำร้อน มีเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนซึ่งให้ความเย็นหนึ่งห้อง ติดตั้งระบบแยก 3 ระบบในห้องต่างๆ

และมีเทคโนโลยีขั้นสูงที่ประหยัดกว่า - ปั๊มความร้อนที่จะให้ความร้อน / เย็นบ้านและน้ำร้อนในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ จำเป็นต้องกำหนดว่าต้นทุนรวมของอุปกรณ์และต้นทุนเริ่มต้นเปลี่ยนแปลงไปเท่าใด และต้องประมาณการว่าต้นทุนการดำเนินงานประจำปีของอุปกรณ์ที่เลือกลดลงเท่าใด และเพื่อกำหนดว่าภายในเวลากี่ปีอุปกรณ์ที่มีราคาแพงกว่าจะประหยัดได้จะทำให้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงกว่าสามารถประหยัดได้ ตามหลักการแล้วจะมีการเปรียบเทียบโซลูชันการออกแบบที่เสนอหลายรายการและเลือกวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

เราจะดำเนินการคำนวณและ vyyaski ระยะเวลาคืนทุนของปั๊มความร้อนในยูเครนคืออะไร

มาพิจารณาตัวอย่างเฉพาะกัน

• บ้านอยู่ 2 ชั้น หุ้มฉนวนอย่างดี เนื้อที่รวม 150 ตร.ม.
• ระบบกระจายความร้อน / ความร้อน: วงจร 1 - ระบบทำความร้อนใต้พื้น, วงจร 2 - หม้อน้ำ (หรือชุดคอยล์พัดลม)
• มีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซเพื่อให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน (DHW) เช่น 24kW วงจรคู่
• ระบบปรับอากาศจากระบบแยกสำหรับ 3 ห้องของบ้าน

ค่าใช้จ่ายรายปีสำหรับการทำความร้อนและการทำน้ำร้อน

แม็กซ์ ความสามารถในการทำความร้อนของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนกิโลวัตต์	19993,59
แม็กซ์การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานเพื่อให้ความร้อน kW	7283,18

แม็กซ์ ความจุความร้อนของปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายน้ำร้อน kW	2133,46
แม็กซ์ การใช้พลังงานของปั๊มความร้อนระหว่างการทำงานกับการจ่ายน้ำร้อน kW	866,12

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของห้องหม้อไอน้ำที่มีหม้อต้มก๊าซขนาด 24 กิโลวัตต์ (หม้อไอน้ำ ท่อ สายไฟ ถัง เมตร การติดตั้ง) อยู่ที่ประมาณ 1,000 ยูโร ระบบปรับอากาศ (ระบบแยกหนึ่งระบบ) สำหรับบ้านหลังนี้จะมีราคาประมาณ 800 ยูโร รวมการจัดห้องหม้อไอน้ำ, งานออกแบบ, การเชื่อมต่อกับเครือข่ายท่อส่งก๊าซและงานติดตั้ง - 6100 ยูโร

1. ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของปั๊มความร้อน Mycond พร้อมระบบคอยล์พัดลมเพิ่มเติม งานติดตั้งและการเชื่อมต่อกับสายไฟคือ 6,650 ยูโร

1. การเติบโตของการลงทุนคือ: К2-К1 = 6650 - 6100 = 550 ยูโร (หรือประมาณ 16500 UAH)
2. การลดต้นทุนการดำเนินงานคือ: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH
3. ระยะเวลาคืนทุน = 16500/19608 = 0.84 ปี!

ง่ายต่อการใช้ปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ อเนกประสงค์ และประหยัดพลังงานที่สุดสำหรับการทำความร้อนในบ้าน อพาร์ตเมนต์ สำนักงาน หรืออาคารพาณิชย์

ระบบควบคุมอัจฉริยะที่มีการตั้งโปรแกรมรายสัปดาห์หรือรายวัน การสลับการตั้งค่าตามฤดูกาลโดยอัตโนมัติ การรักษาอุณหภูมิในบ้าน โหมดประหยัด การควบคุมหม้อต้มรอง หม้อต้ม ปั๊มหมุนเวียน การควบคุมอุณหภูมิในวงจรทำความร้อนสองวงจร เป็นระบบที่ทันสมัยและล้ำหน้าที่สุด อินเวอร์เตอร์ควบคุมการทำงานของคอมเพรสเซอร์ พัดลม ปั๊ม ช่วยให้ประหยัดพลังงานสูงสุด

การคำนวณทั่วไปและความแตกต่าง

การเพิ่มปริมาณการใช้ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน เราได้ต้นทุนรวมในการใช้งานปั๊มความร้อน แต่ความแตกต่างสองประการยังคงอยู่คือ:

• ผู้ผลิตปั๊มความร้อนมักจะประเมินค่าข้อมูลสูงเกินไป ตัวอย่างเช่น ไม่คำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องสูบน้ำที่สูบน้ำผ่านระบบทำความร้อน บางครั้งแผน COP ก็ไม่เป็นความจริง
• เมื่อไม่ใช้น้ำร้อนก็จะอยู่ในถังเก็บและค่อยๆ เย็นลง ปั๊มความร้อนจะรักษาอุณหภูมิซึ่งใช้ไฟฟ้าด้วยเช่นกัน

การทำงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานตามแบบแผนดินและน้ำ

ตัวเก็บรวบรวมสามารถฝังได้สามวิธี

ตัวเลือกแนวนอน

ท่อวางอยู่ในร่องลึกเหมือนงูที่ความลึกเกินความลึกของการแช่แข็งของดิน (โดยเฉลี่ย - ตั้งแต่ 1 ถึง 1.5 ม.)
นักสะสมดังกล่าวจะต้องใช้ที่ดินที่มีพื้นที่เพียงพอ แต่เจ้าของบ้านคนใดก็สามารถสร้างได้ - ไม่จำเป็นต้องมีทักษะใด ๆ นอกเหนือจากความสามารถในการทำงานกับพลั่ว

อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงว่าการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยมือเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างลำบาก

ตัวเลือกแนวตั้ง

ท่อของอ่างเก็บน้ำในรูปของลูปที่มีรูปร่างของตัวอักษร "U" ถูกแช่ในบ่อที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. หากจำเป็นสามารถสร้างบ่อน้ำได้หลายบ่อ หลังจากติดตั้งท่อแล้ว บ่อจะเติมปูนซีเมนต์

ข้อดีของตัวสะสมแนวตั้งคือต้องการพื้นที่ขนาดเล็กมากสำหรับการก่อสร้าง อย่างไรก็ตาม ไม่มีทางที่จะเจาะหลุมลึกเกิน 20 เมตรด้วยตัวเองได้ คุณจะต้องจ้างทีมช่างเจาะ

รวมตัวเลือก

ตัวสะสมนี้ถือได้ว่าเป็นแนวนอน แต่ต้องใช้พื้นที่น้อยกว่ามากสำหรับการก่อสร้าง
หลุมกลมถูกขุดบนไซต์ที่มีความลึก 2 เมตร

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนวางเป็นเกลียวเพื่อให้วงจรเป็นเหมือนสปริงที่ติดตั้งในแนวตั้ง

เมื่องานติดตั้งเสร็จสิ้น บ่อจะเต็ม ในกรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน งานที่จำเป็นทั้งหมดสามารถทำได้ด้วยมือ

ตัวสะสมเต็มไปด้วยสารป้องกันการแข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัวหรือสารละลายเอทิลีนไกลคอล เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของปั๊มพิเศษจะถูกตัดเข้าไปในวงจรเมื่อดูดซับความร้อนของดินแล้วสารป้องกันการแข็งตัวจะไปยังเครื่องระเหยซึ่งมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสารทำความเย็นกับสารทำความเย็น

ควรระลึกไว้เสมอว่าการดึงความร้อนจากดินไม่จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวสะสมอยู่ในแนวตั้ง อาจนำไปสู่ผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อธรณีวิทยาและนิเวศวิทยาของไซต์ ดังนั้นในช่วงฤดูร้อนจึงเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะใช้งานปั๊มความร้อนของประเภท "ดิน - น้ำ" ในโหมดย้อนกลับ - เครื่องปรับอากาศ

ระบบทำความร้อนด้วยแก๊สมีข้อดีหลายประการ และหนึ่งในนั้นคือระบบแก๊สที่มีต้นทุนต่ำ วิธีติดตั้งเครื่องทำความร้อนในบ้านด้วยแก๊สคุณจะได้รับแจ้งจากรูปแบบการทำความร้อนของบ้านส่วนตัวพร้อมหม้อต้มก๊าซ พิจารณาการออกแบบระบบทำความร้อนและข้อกำหนดในการเปลี่ยน

อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเลือกแผงโซลาร์เซลล์สำหรับทำความร้อนในบ้านในหัวข้อนี้

ประสิทธิภาพและ COP

มันแสดงให้เห็นชัดเจนว่า ¾ ของพลังงานที่เราได้รับจากแหล่งอิสระ (คลิกเพื่อขยาย)

ขั้นแรกให้กำหนดในแง่:

• ประสิทธิภาพ - สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเช่น จำนวนพลังงานที่มีประโยชน์ที่จะได้รับเป็นเปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ใช้ไปกับการทำงานของระบบ
• COP - สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ

วิธีทำหม้ออัดเม็ดด้วยมือของคุณเองอ่านในบทความนี้:

ตัวบ่งชี้เช่นประสิทธิภาพมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการโฆษณา: "ประสิทธิภาพของปั๊มของเราคือ 500%!" ดูเหมือนว่าพวกเขาจะพูดความจริง - สำหรับพลังงานที่ใช้ไป 1 กิโลวัตต์ (สำหรับการทำงานเต็มรูปแบบของทุกระบบและทุกยูนิต) พวกเขาผลิตพลังงานความร้อน 5 กิโลวัตต์

อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าประสิทธิภาพไม่เกิน 100% (ตัวบ่งชี้นี้คำนวณสำหรับระบบปิด) ดังนั้นจึงมีเหตุผลมากกว่าที่จะใช้ตัวบ่งชี้ COP (ใช้สำหรับคำนวณระบบเปิด) ซึ่งแสดงปัจจัยการแปลงพลังงานที่ใช้แล้วให้เป็นประโยชน์ พลังงาน.

โดยปกติ COP จะวัดเป็นตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 7 ยิ่งตัวเลขสูง ปั๊มความร้อนก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในตัวอย่างด้านบน (ที่ประสิทธิภาพ 500%) COP คือ 5

การคำนวณส่วนหัวปั๊มความร้อนแนวนอน

ประสิทธิภาพของตัวสะสมแนวนอนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่แช่ การนำความร้อน ตลอดจนพื้นที่ที่สัมผัสกับพื้นผิวท่อ วิธีการคำนวณค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้น ในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ข้อมูลเฉลี่ย

เป็นที่เชื่อกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละเมตรให้ HP ด้วยความร้อนที่ส่งออกต่อไปนี้:

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

ดังนั้น ในการคำนวณความยาวของตัวสะสม (L) พลังงานความร้อนที่ต้องการ (Q) ควรหารด้วยค่าความร้อนของดิน (p):

L = Q / p.

ค่าที่กำหนดจะถือว่าถูกต้องก็ต่อเมื่อตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

• แปลงที่ดินด้านบนตัวเก็บรวบรวมไม่ได้สร้างขึ้นไม่ได้รับร่มเงาหรือปลูกด้วยต้นไม้หรือพุ่มไม้
• ระยะห่างระหว่างการหมุนวนที่อยู่ติดกันของเกลียวหรือส่วนของ "งู" อย่างน้อย 0.7 ม.

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ปั๊มความร้อนใด ๆ มีสื่อการทำงานที่เรียกว่าสารทำความเย็น โดยปกติแล้วฟรีออนจะทำหน้าที่ในลักษณะนี้ ซึ่งมักใช้แอมโมเนียน้อยกว่า ตัวอุปกรณ์เองประกอบด้วยสามองค์ประกอบเท่านั้น:

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์เป็นถังสองถังซึ่งมีลักษณะเป็นท่อโค้งยาว - ขดลวด คอนเดนเซอร์เชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของคอมเพรสเซอร์ และเครื่องระเหยกับทางเข้า ปลายของขดลวดเชื่อมต่อกันและติดตั้งวาล์วลดแรงดันที่ทางแยกระหว่างกัน เครื่องระเหยสัมผัสกับสื่อต้นทางโดยตรงหรือโดยอ้อม และคอนเดนเซอร์สัมผัสกับระบบทำความร้อนหรือระบบ DHW

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

การทำงานของ HP ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาอาศัยกันของปริมาตรก๊าซ ความดัน และอุณหภูมิ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหน่วย:

1. แอมโมเนีย ฟรีออน หรือสารทำความเย็นอื่นๆ ที่เคลื่อนที่ไปตามเครื่องระเหย ทำให้ร้อนขึ้นจากสื่อต้นทาง เช่น อุณหภูมิ +5 องศา
2. หลังจากผ่านเครื่องระเหย ก๊าซจะไปถึงคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะปั๊มไปยังคอนเดนเซอร์
3. สารทำความเย็นที่คอมเพรสเซอร์ปล่อยออกมาจะถูกเก็บไว้ในคอนเดนเซอร์โดยวาล์วลดแรงดัน ดังนั้นแรงดันจึงสูงกว่าในเครื่องระเหย ดังที่คุณทราบ เมื่อความดันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของก๊าซจะเพิ่มขึ้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารทำความเย็น - มันร้อนได้ถึง 60 - 70 องศา เนื่องจากคอนเดนเซอร์ถูกล้างด้วยสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อน คอนเดนเซอร์จึงร้อนขึ้นด้วย
4. สารทำความเย็นจะถูกระบายออกเป็นส่วนเล็กๆ ผ่านวาล์วลดแรงดันไปยังเครื่องระเหย โดยที่แรงดันจะลดลงอีกครั้ง ก๊าซจะขยายตัวและเย็นตัวลงและเนื่องจากพลังงานภายในส่วนหนึ่งสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนความร้อนในขั้นตอนก่อนหน้าอุณหภูมิจึงลดลงต่ำกว่า +5 องศาเริ่มต้น หลังจากคอยล์เย็นจะร้อนขึ้นอีกครั้ง จากนั้นคอมเพรสเซอร์จะปั๊มเข้าไปในคอนเดนเซอร์ - และอื่นๆ เป็นวงกลม ในทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการนี้เรียกว่าวงจรการ์โนต์

แต่ปั๊มความร้อนยังคงทำกำไรได้มาก: สำหรับแต่ละกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ไป สามารถรับความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง

ทางเลือกของสภาพแวดล้อมภายนอก

ปั๊มความร้อนต้องใช้แหล่งความร้อนภายนอกในการทำงาน อาจเป็นได้ทั้งอากาศภายนอกหรือน้ำจากอ่างเก็บน้ำหรือบ่อน้ำ จึงสามารถใช้สิ่งต่อไปนี้ได้:

• อุณหภูมิอากาศภายนอกอาคารตั้งแต่ –3 ถึง +15 °С
• อากาศของระบบระบายอากาศเสียออกจากห้อง (จาก +15 ถึง +25 ° C)
• ดินใต้ผิวดิน (+4 ... +10 ° C) และดิน (ประมาณ + 10 ° C) น้ำ
• น้ำในทะเลสาบและแม่น้ำ (+5 ... + 10 ° C)
• ชั้นผิวดินของโลก (ต่ำกว่าความลึกเยือกแข็ง + 3 ... + 9 °С)
• ชั้นลึกของโลก (ลึกกว่า 6 ม.; +8 ° C)