Pam edaran untuk data teknikal sistem pemanasan

Jenis reka bentuk pam haba

Jenis pam haba biasanya dilambangkan dengan frasa yang menunjukkan medium sumber dan pembawa haba sistem pemanasan.
Terdapat jenis berikut:

• Air "udara - udara";
• Air "udara - air";
• TN "tanah - air";
• TH "air - air".

Pilihan pertama adalah sistem pemecahan konvensional yang beroperasi dalam mod pemanasan. Penyejat dipasang di luar rumah, dan unit dengan kondensor dipasang di dalam rumah. Yang terakhir ditiup oleh kipas angin, kerana jisim udara hangat dibekalkan ke bilik.

Sekiranya sistem sedemikian dilengkapi dengan penukar haba khas dengan muncung, "HP-air" jenis HP akan diperolehi. Ia disambungkan ke sistem pemanasan air.

Penyejat HP jenis "udara-ke-udara" atau "udara-ke-air" tidak boleh diletakkan di luar, tetapi di saluran pengudaraan ekzos (mesti dipaksa). Dalam kes ini, kecekapan pam haba akan meningkat beberapa kali.

Pam haba jenis "air ke air" dan "tanah-ke-air" menggunakan penukar haba luaran yang disebut atau, seperti yang disebut juga, pengumpul untuk mengeluarkan haba.

Rajah skema pam haba

Ini adalah tiub berulung panjang, biasanya plastik, di mana medium cecair beredar di sekitar penyejat. Kedua-dua jenis pam panas mewakili peranti yang sama: dalam satu kes, pengumpul direndam di bahagian bawah takungan permukaan, dan pada yang kedua - ke dalam tanah. Kondensor pam panas seperti itu terletak di penukar haba yang disambungkan ke sistem pemanasan air panas.

Penyambungan pam panas mengikut skema "air - air" jauh lebih sukar daripada "tanah - air", kerana tidak perlu melakukan kerja tanah. Di bahagian bawah takungan, paip diletakkan dalam bentuk spiral. Sudah tentu, untuk skema ini, hanya takungan yang sesuai yang tidak membeku ke dasar pada musim sejuk.

Sudah tiba masanya untuk mempelajari pengalaman asing secara substansial

Hampir semua orang sekarang tahu mengenai pam haba yang mampu mengeluarkan haba dari persekitaran untuk memanaskan bangunan, dan jika tidak lama dahulu, seorang calon pelanggan biasanya mengajukan pertanyaan yang bingung "bagaimana mungkin?", Sekarang pertanyaan "bagaimana betul? Untuk dilakukan ? "

Jawapan untuk soalan ini tidak mudah.

Untuk mencari jawapan kepada banyak persoalan yang pasti timbul ketika cuba merancang sistem pemanasan dengan pam haba, disarankan untuk beralih kepada pengalaman pakar di negara-negara di mana pam haba pada penukar haba tanah telah lama digunakan.

Kunjungan * ke pameran Amerika AHR EXPO-2008, yang dilakukan terutamanya untuk mendapatkan maklumat mengenai kaedah pengiraan kejuruteraan untuk penukar haba tanah, tidak membawa hasil langsung ke arah ini, tetapi sebuah buku dijual di pameran ASHRAE pendirian, beberapa peruntukan yang menjadi asas untuk penerbitan ini.

Segera harus dikatakan bahawa pemindahan metodologi Amerika ke tanah domestik bukanlah tugas yang mudah. Bagi orang Amerika, perkara tidak sama seperti di Eropah. Hanya mereka mengukur masa dalam unit yang sama seperti kita. Semua unit pengukuran lain adalah Amerika semata-mata, atau lebih tepatnya British. Orang Amerika sangat tidak beruntung dengan aliran haba, yang dapat diukur baik dalam unit termal British per unit waktu, dan dalam jumlah pendinginan, yang mungkin diciptakan di Amerika.

Masalah utama, bagaimanapun, bukanlah masalah teknikal untuk menghitung ulang unit pengukuran yang diadopsi di Amerika Syarikat, yang mana seseorang dapat membiasakannya dari masa ke masa, tetapi ketiadaan dalam buku yang disebutkan itu asas metodologi yang jelas untuk membuat pengiraan algoritma. Terlalu banyak ruang diberikan untuk teknik pengiraan rutin dan terkenal, sementara beberapa peruntukan penting tetap tidak diketahui sepenuhnya.

Khususnya, data awal yang berkaitan secara fizikal untuk mengira penukar haba tanah menegak, seperti suhu bendalir yang beredar di penukar haba dan faktor penukaran pam haba, tidak dapat ditetapkan dengan sewenang-wenangnya, dan sebelum meneruskan pengiraan yang berkaitan dengan haba yang tidak stabil pindah ke tanah, adalah perlu untuk menentukan pergantungan yang menghubungkan parameter ini.

Kriteria kecekapan pam haba adalah pekali penukaran α, yang nilainya ditentukan oleh nisbah kuasa termalnya dengan kekuatan pemacu elektrik pemampat. Nilai ini adalah fungsi titik didih tu pada penyejat dan tk pemeluwapan, dan berkaitan dengan pam haba air ke air, kita boleh bercakap mengenai suhu cecair di saluran keluar dari penyejat t2I dan di saluran keluar dari pemeluwap t2K:

? =? (t2И, t2K). (satu)

Analisis ciri-ciri katalog mesin penyejuk bersiri dan pam panas air-ke-air memungkinkan untuk memaparkan fungsi ini dalam bentuk gambar rajah (Gambar 1).

Dengan menggunakan gambarajah, mudah untuk menentukan parameter pam haba pada peringkat awal reka bentuk. Jelaslah, misalnya, bahawa jika sistem pemanasan yang disambungkan ke pam panas dirancang untuk membekalkan medium pemanasan dengan suhu aliran 50 ° C, maka faktor penukaran maksimum pam haba adalah sekitar 3.5. Pada masa yang sama, suhu glikol di saluran keluar penyejat tidak boleh lebih rendah daripada + 3 ° С, yang bermaksud bahawa penukar haba tanah yang mahal akan diperlukan.

Pada masa yang sama, jika rumah dipanaskan dengan lantai yang hangat, pembawa haba dengan suhu 35 ° C akan memasuki sistem pemanasan dari kondensor pam panas. Dalam kes ini, pam haba dapat berfungsi dengan lebih efisien, misalnya, dengan faktor penukaran 4.3, jika suhu glikol yang disejukkan di dalam penyejat adalah sekitar -2 ° C.

Dengan menggunakan spreadsheet Excel, anda dapat menyatakan fungsi (1) sebagai persamaan:

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

Sekiranya, pada faktor penukaran yang diinginkan dan nilai tertentu suhu penyejuk dalam sistem pemanasan yang digerakkan oleh pam panas, perlu menentukan suhu cecair yang disejukkan di dalam penyejat, maka persamaan (2) dapat ditunjukkan seperti:

(3)

Anda boleh memilih suhu penyejuk dalam sistem pemanasan pada nilai pekali penukaran pam panas yang diberikan dan suhu cecair di saluran keluar dari penyejat menggunakan formula:

(4)

Dalam formula (2) ... (4) suhu dinyatakan dalam darjah Celsius.

Setelah mengenal pasti kebergantungan ini, kita sekarang dapat langsung ke pengalaman Amerika.

Kaedah untuk mengira pam haba

Sudah tentu, proses memilih dan mengira pam haba adalah operasi yang sangat rumit secara teknikal dan bergantung pada ciri-ciri individu objek, tetapi secara kasar dapat dikurangkan ke tahap berikut:

Kehilangan haba melalui sampul bangunan (dinding, siling, tingkap, pintu) ditentukan. Ini dapat dilakukan dengan menerapkan nisbah berikut:

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

tnar - suhu udara luar (° С);

tvn - suhu udara dalaman (° С);

S adalah luas keseluruhan struktur tertutup (m2);

n - pekali yang menunjukkan pengaruh persekitaran terhadap ciri-ciri objek.Untuk bilik yang bersentuhan langsung dengan persekitaran luar melalui siling n = 1; untuk objek dengan tingkat loteng n = 0.9; jika objek itu terletak di atas ruang bawah tanah n = 0.75;

β adalah pekali kehilangan haba tambahan, yang bergantung pada jenis struktur dan lokasi geografinya β dapat bervariasi dari 0,05 hingga 0,27;

RT - rintangan terma, ditentukan oleh ungkapan berikut:

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

δі / λі adalah petunjuk yang dikira bagi kekonduksian terma bahan yang digunakan dalam pembinaan

αout adalah pekali pelesapan terma permukaan luar struktur penutup (W / m2 * оС);

αin - pekali penyerapan haba permukaan dalaman struktur penutup (W / m2 * оС);

- Keseluruhan kehilangan haba struktur dikira dengan formula:

Qt.pot = Qok + Qi - Qbp, di mana:

Qi - penggunaan tenaga untuk memanaskan udara yang memasuki bilik melalui kebocoran semula jadi;

Qbp ​​- pelepasan haba kerana fungsi peralatan rumah tangga dan aktiviti manusia.

2. Berdasarkan data yang diperoleh, penggunaan tenaga haba tahunan untuk setiap objek individu dikira:

Qyear = 24 * 0.63 * Qt. periuk. * ((d * (tvn - tout.) / (tvn - tout.)) (kW / jam setahun.) di mana:

• suhu udara dalaman yang disyorkan;

tnar - suhu udara luar;

tout.av - nilai min aritmetik suhu udara luar untuk keseluruhan musim pemanasan;

d ialah bilangan hari tempoh pemanasan.

3. Untuk analisis lengkap, anda juga perlu mengira tahap kuasa haba yang diperlukan untuk memanaskan air:

Qgv = V * 17 (kW / jam setahun.) Di mana:

V ialah isipadu pemanasan harian air hingga 50 ° С.

Maka jumlah penggunaan tenaga haba akan ditentukan oleh formula:

Q = Qgv + Qyear (kW / jam setahun)

Dengan mengambil kira data yang diperoleh, tidak sukar untuk memilih pam haba yang paling sesuai untuk pemanasan dan bekalan air panas. Selain itu, kuasa yang dikira akan ditentukan sebagai. Qtn = 1.1 * Q, di mana:

Qtn = 1.1 * Q, di mana:

1.1 adalah faktor pembetulan yang menunjukkan kemungkinan peningkatan beban pada pam haba dalam tempoh suhu kritikal.

Setelah mengira pam haba, anda boleh memilih pam haba yang paling sesuai yang mampu memberikan parameter mikroklimat yang diperlukan di bilik dengan ciri teknikal. Dan memandangkan kemungkinan mengintegrasikan sistem ini dengan unit kawalan iklim, lantai yang hangat dapat dilihat bukan hanya kerana fungsinya, tetapi juga dengan kos estetiknya yang tinggi.

Formula untuk mengira

Laluan kehilangan haba di rumah

Pam haba mampu mengatasi pemanasan ruang sepenuhnya.

Untuk memilih unit yang sesuai dengan anda, anda harus mengira kekuatannya yang diperlukan.

Pertama sekali, anda perlu memahami keseimbangan haba di bangunan. Untuk pengiraan ini, anda boleh menggunakan perkhidmatan pakar, kalkulator dalam talian atau anda sendiri menggunakan formula mudah:

R = (k x V x T) / 860, di mana:

R - penggunaan kuasa bilik (kW / jam); k adalah pekali purata kehilangan haba oleh bangunan: sebagai contoh, sama dengan 1 - bangunan bertebat sempurna, dan 4 - tong yang diperbuat daripada papan; V ialah jumlah isi keseluruhan ruangan yang dipanaskan, dalam meter padu; T adalah perbezaan suhu maksimum antara luar dan dalam bangunan. 860 adalah nilai yang diperlukan untuk menukar kcal yang dihasilkan menjadi kW.

Sekiranya terdapat pam haba panas bumi dari air ke air, juga diperlukan untuk mengira panjang litar yang diperlukan yang akan berada di takungan. Pengiraannya lebih mudah di sini.

Telah diketahui bahawa 1 meter pengumpul memberikan kira-kira 30 watt. Dengan kata lain, kuasa pam 1 kW memerlukan paip 22 meter. Dengan mengetahui daya pam yang diperlukan, kita dapat dengan mudah mengira berapa banyak paip yang kita perlukan untuk membuat litar.

Pengiraan berdasarkan contoh sistem air-air

Mari kita hitung, sebagai contoh, sebuah rumah dengan data awal berikut:

• kawasan yang dipanaskan 300 meter persegi;
• ketinggian siling 2.8 m;
• bangunan itu bertebat dengan baik;
• suhu minimum di luar pada musim sejuk ialah -25 darjah;
• suhu bilik yang selesa +22 darjah.

Pertama sekali, kami mengira jumlah bilik yang dipanaskan: 300 sq.m. x 2.8 m = 840 meter padu

Kemudian kami mengira nilai "T": 22 - (-25) = 45 darjah.

Kami mengganti data ini ke dalam formula: R = (1 x 840 x 45) / 860 = 43.9 kWh

Kami telah menerima kapasiti pam haba yang diperlukan sebanyak 44 kW / j. Kita dapat dengan mudah menentukan bahawa untuk pengoperasiannya kita memerlukan pengumpul dengan panjang keseluruhan sekurang-kurangnya 968 meter.

Anda mungkin juga berminat dengan artikel tentang cara membuat tungku diesel DIY: //6sotok-dom.com/dom/otoplenie/pech-kapelnitsa-svoimi-rukami.html

Jadi untuk bilik bertebat dengan luas 300 sq.m. pam dengan kapasiti sekurang-kurangnya 44 kW sesuai. Seperti di tempat lain, lebih baik membuat rizab kuasa sekurang-kurangnya 10%. Oleh itu, lebih baik membeli unit 48-49 kW.

Cepat atau lambat kita semua akan menggunakan tenaga alternatif dan kita dapat mengambil langkah pertama hari ini. Dengan menggunakan pam haba, anda akan mengurangkan kos pemanasan, bebas dari pembekal gas atau arang batu, dan memelihara ekologi planet kediaman anda.

Dengan bantuan artikel ini, anda akan dapat mengira parameter peralatan panas bumi yang sesuai dengan premis anda. Tetapi jangan lupa bahawa profesional akan melakukan yang terbaik. Dan anda akan selalu meminta seseorang untuk bertanya sama ada sistem tersebut tidak berfungsi dengan baik.

Tonton video di mana seorang pakar menerangkan secara terperinci prinsip-prinsip mengira kuasa pam panas untuk memanaskan rumah:

Jenis pam haba

Pam haba dibahagikan kepada tiga jenis utama mengikut sumber tenaga kelas rendah:

• Udara.
• Priming.
• Air - Sumbernya adalah air bawah tanah dan permukaan air permukaan.

Untuk sistem pemanasan air, yang lebih biasa, jenis pam haba berikut digunakan:

Air-to-air adalah pam haba jenis udara yang memanaskan bangunan dengan menarik udara dari luar melalui unit luaran. Ia berfungsi berdasarkan prinsip penghawa dingin, sebaliknya, menukar tenaga udara menjadi panas. Pam haba seperti itu tidak memerlukan kos pemasangan yang besar, tidak perlu memperuntukkan sebidang tanah untuk itu dan, lebih-lebih lagi, untuk menggerudi telaga. Walau bagaimanapun, kecekapan operasi pada suhu rendah (-25 ° C) menurun dan sumber tenaga haba tambahan diperlukan.

Peranti "air tanah" merujuk kepada panas bumi dan menghasilkan haba dari tanah menggunakan pengumpul yang diletakkan pada kedalaman di bawah beku tanah. Juga, terdapat pergantungan pada kawasan laman web dan lanskap, jika pengumpul terletak secara mendatar. Untuk penempatan menegak, anda perlu menggerudi telaga.

"Air-ke-air" dipasang di mana terdapat badan air atau air bawah tanah berdekatan. Dalam kes pertama, takungan diletakkan di bahagian bawah takungan, di kedua, telaga digerudi atau beberapa, jika kawasan tapak membenarkan. Kadang-kadang kedalaman air bawah tanah terlalu dalam, jadi kos pemasangan pam panas seperti itu sangat tinggi.

Setiap jenis pam haba mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri, jika bangunannya jauh dari takungan atau air bawah tanah terlalu dalam, air ke air tidak akan berfungsi. "Air-air" hanya akan relevan di kawasan yang cukup panas, di mana suhu udara pada musim sejuk tidak turun di bawah -25 ° C.

Bagaimana pam haba berfungsi

Pam haba moden sangat serupa dengan peti sejuk dangkal.

Apakah pam panas bumi atau, dengan kata lain, pam haba? Ini adalah peralatan yang mampu memindahkan haba dari sumber kepada pengguna. Mari kita pertimbangkan prinsip operasinya pada contoh pelaksanaan idea praktikal pertama.

Prinsip pengoperasian pam panas bumi mula diketahui sejak 50-an abad ke-19. Dalam praktiknya, prinsip-prinsip ini hanya dilaksanakan pada pertengahan abad yang lalu.

Suatu hari, seorang eksperimen bernama Weber sedang menyusun peti sejuk dan secara tidak sengaja menyentuh tiub pemeluwap yang terbakar.Dia muncul dengan idea mengapa panas tidak ke mana-mana dan tidak membawa apa-apa faedah? Tanpa berfikir dua kali, dia memanjangkan paip dan memasukkannya ke dalam tangki untuk memanaskan air.

Terdapat begitu banyak air panas sehingga dia tidak tahu apa yang harus dilakukan dengannya. Perlu lebih jauh - bagaimana memanaskan udara dengan sistem mudah ini? Penyelesaiannya ternyata sangat mudah dan oleh itu tidak kurang bijak.

Air panas dipacu dalam lingkaran melalui gegelung, dan kemudian kipas meniup udara hangat di sekitar rumah. Semua bijak adalah mudah! Weber adalah seorang yang diukur, dan lama-kelamaan dia mendapat idea bagaimana melakukan tanpa peti sejuk. Kita mesti mengeluarkan haba dari bumi!

Setelah menguburkan paip tembaga dan mengepamnya dengan freon (gas yang sama yang digunakan di dalam peti sejuk), dia mulai menerima tenaga termal dari kedalaman. Kami berpendapat bahawa dengan contoh ini, semua orang akan memahami prinsip operasi pam haba.

Kami juga mencadangkan agar anda membaca tentang keajaiban ketuhar bahan bakar diesel dalam artikel berikut:

Kaedah untuk mengira kuasa pam haba

Sebagai tambahan untuk menentukan sumber tenaga yang optimum, perlu mengira kuasa pam haba yang diperlukan untuk pemanasan. Ia bergantung pada jumlah kehilangan haba di bangunan. Mari kirakan kekuatan pam haba untuk memanaskan rumah menggunakan contoh tertentu.

Untuk ini, kami menggunakan formula Q = k * V * ∆T, di mana

• Q ialah kehilangan haba (kcal / jam). 1 kWh = 860 kkal / j;
• V ialah isipadu rumah dalam m3 (luasnya dikalikan dengan ketinggian siling);
• ∆Т adalah nisbah suhu minimum di luar dan di dalam premis dalam tempoh paling sejuk tahun ini, ° С. Kurangkan bahagian luar dari bahagian dalam tº;
• k adalah pekali pemindahan haba umum bangunan. Untuk bangunan bata dengan batu dalam dua lapisan k = 1; untuk bangunan bertebat dengan baik k = 0.6.

Oleh itu, pengiraan kuasa pam haba untuk memanaskan rumah bata seluas 100 meter persegi dan ketinggian siling 2.5 m, dengan perbezaan ttº dari -30º luar hingga + 20º di dalam, adalah seperti berikut:

Q = (100x2.5) x (20- (-30)) x 1 = 12500 kkal / jam

12500/860 = 14.53 kW. Iaitu, untuk rumah bata standard dengan luas 100 m, diperlukan alat 14-kilowatt.

Pengguna menerima pilihan jenis dan kuasa pam haba berdasarkan beberapa syarat:

• ciri geografi kawasan (berdekatan dengan badan air, kehadiran air bawah tanah, kawasan bebas untuk pengumpul);
• ciri iklim (suhu);
• jenis dan kelantangan dalaman bilik;
• peluang kewangan.

Dengan mempertimbangkan semua aspek di atas, anda akan dapat membuat pilihan peralatan yang terbaik. Untuk pemilihan pam panas yang lebih cekap dan tepat, lebih baik menghubungi pakar, mereka akan dapat membuat pengiraan yang lebih terperinci dan memberikan kemungkinan ekonomi untuk memasang peralatan.

Untuk masa yang lama dan sangat berjaya, pam haba telah digunakan di dalam peti sejuk dan penghawa dingin domestik dan industri.

Hari ini, peranti ini mula digunakan untuk melakukan fungsi yang berlawanan - memanaskan kediaman semasa cuaca sejuk.

Mari kita lihat bagaimana pam haba digunakan untuk memanaskan rumah persendirian dan apa yang perlu anda ketahui untuk mengira semua komponennya dengan betul.

Varieti utama

Sistem pengekstrakan haba. (Klik untuk membesarkan)

• udara-ke-udara pada dasarnya adalah penghawa dingin konvensional;
• air-air - kami menambah penukar haba ke penghawa dingin dan kami sudah memanaskan air;
• tanah-air - kita menguburkan pemungut dari paip ke dalam tanah, dan di saluran keluar kita memanaskan air;
• air-air - paip diletakkan di dalam takungan terbuka atau bawah tanah dan mengeluarkan haba ke sistem pemanasan bangunan.

(Anda boleh mendapatkan klasifikasi terperinci pam haba untuk pemanasan dalam artikel ini).

Contoh pengiraan pam haba

Kami akan memilih pam haba untuk sistem pemanasan rumah satu tingkat dengan keluasan 70 kaki persegi. m dengan ketinggian siling standard (2.5 m), seni bina rasional dan penebat haba struktur selubung yang memenuhi keperluan kod bangunan moden. Untuk pemanasan suku pertama.objek seperti itu, mengikut piawaian yang diterima umum, perlu menghabiskan 100 W panas. Oleh itu, untuk memanaskan seluruh rumah anda memerlukan:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW tenaga haba.

Kami memilih pam haba jenama "TeploDarom" (model L-024-WLC) dengan kuasa terma W = 7.7 kW. Pemampat unit menggunakan elektrik N = 2.5 kW.

Pengiraan takungan

Tanah di tapak yang diperuntukkan untuk pembinaan pemungut adalah tanah liat, paras air bawah tanah tinggi (kami mengambil nilai kalori p = 35 W / m).

Kapasiti pengumpul ditentukan oleh formula:

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

L = 5200/35 = 148.5 m (lebih kurang)

Berdasarkan kenyataan bahawa tidak rasional meletakkan litar dengan panjang lebih dari 100 m kerana rintangan hidraulik yang terlalu tinggi, kami menerima perkara berikut: manifold pam haba akan terdiri daripada dua litar - panjang 100 m dan 50 m.

Kawasan laman web yang perlu diperuntukkan untuk pengumpul ditentukan oleh formula:

S = L x A,

Di mana A adalah langkah antara bahagian kontur yang bersebelahan. Kami menerima: A = 0,8 m.

Kemudian S = 150 x 0.8 = 120 sq. m.

Pengiraan

Seperti yang anda ketahui, pam haba menggunakan sumber tenaga percuma dan boleh diperbaharui: haba udara, tanah, bawah tanah, sisa dan perairan sisa proses teknologi berpotensi rendah, badan air tanpa pembekuan terbuka. Elektrik dibelanjakan untuk ini, tetapi nisbah jumlah tenaga haba yang diterima dengan jumlah elektrik yang digunakan adalah sekitar 3-6.

Lebih tepatnya, sumber haba kelas rendah boleh menjadi udara luar dengan suhu –10 hingga + 15 ° С, udara dikeluarkan dari bilik (15–25 ° С), tanah bawah tanah (4–10 ° С) dan air bawah tanah ( lebih dari 10 ° C), air tasik dan sungai (0–10 ° С), permukaan (0–10 ° С) dan tanah dalam (lebih dari 20 m) (10 ° С).

Terdapat dua pilihan untuk mendapatkan haba kelas rendah dari tanah: meletakkan paip logam-plastik di parit sedalam 1.2–1.5 m atau di telaga menegak sedalam 20–100 m.Kadang-kadang paip diletakkan dalam bentuk lingkaran dalam parit 2–4 sedalam. Ini mengurangkan keseluruhan panjang parit. Pemindahan haba maksimum dari permukaan tanah adalah 50-70 kWh / m2 per tahun. Jangka hayat parit dan telaga lebih dari 100 tahun.

Contoh pengiraan pam haba

Keadaan awal: Perlu memilih pam haba untuk pemanasan dan bekalan air panas rumah pondok dua tingkat dengan keluasan 200m2; suhu air dalam sistem pemanasan hendaklah 35 ° C; suhu minimum penyejuk ialah 0 ° С. Kehilangan haba bangunan adalah 50W / m2. Tanah liat, kering.

Pengiraan:

Kuasa terma yang diperlukan untuk pemanasan: 200 * 50 = 10 kW;

Output haba yang diperlukan untuk pemanasan dan bekalan air panas: 200 * 50 * 1,25 = 12,5 kW

Untuk memanaskan bangunan, pam haba WW H R P C 12 dengan kuasa 14.79 kW (ukuran piawai yang lebih besar terdekat) dipilih, yang menghabiskan 3.44 kW untuk pemanasan freon. Penyingkiran haba dari lapisan permukaan tanah (tanah liat kering) q sama dengan 20 W / m. Kami mengira:

1) kuasa haba pemungut yang diperlukan Qo = 14.79 - 3.44 = 11.35 kW;

2) panjang panjang paip L = Qo / q = 11.35 / 0.020 = 567.5 m. Untuk mengatur pemungut sedemikian, diperlukan 6 litar dengan panjang 100 m;

3) dengan langkah meletakkan 0,75 m, luas laman web yang diperlukan adalah A = 600 x 0,75 = 450 m2;

4) jumlah penggunaan larutan glikol (25%)

Vs = 11.35 3600 / (1.05 3.7 dt) = 3.506 m3 / jam,

dt adalah perbezaan suhu antara talian bekalan dan pulangan, yang sering diambil sama dengan 3 K. Laju aliran setiap litar ialah 0,584 m3 / j. Untuk peranti pemungut, kami memilih paip plastik bertetulang bersaiz standard 32 (contohnya, PE32x2). Kehilangan tekanan di dalamnya ialah 45 Pa / m; rintangan satu litar lebih kurang 7 kPa; kadar aliran penyejuk - 0,3 m / s.

Pengiraan pemungut pam haba mendatar

Penyingkiran haba dari setiap meter paip bergantung pada banyak parameter: kedalaman peletakan, ketersediaan air bawah tanah, kualiti tanah, dll. Secara kasar dapat dianggap bahawa untuk pengumpul mendatar adalah 20 W / m. Lebih tepat lagi: pasir kering - 10, tanah liat kering - 20, tanah liat basah - 25, tanah liat dengan kandungan air tinggi - 35 W / m. Perbezaan suhu penyejuk dalam garis lurus dan garis balik gelung dalam pengiraan biasanya dianggap 3 ° C. Tidak ada struktur yang harus didirikan di tapak di atas pemungut, sehingga panas bumi diisi kembali oleh sinaran matahari. Jarak minimum antara paip yang diletakkan hendaklah 0,7-0,8 m.Panjang satu parit biasanya antara 30 dan 120 m. Disarankan untuk menggunakan larutan glikol 25% sebagai penyejuk utama. Dalam pengiraan, perlu diambil kira bahawa kapasiti haba pada suhu 0 ° C adalah 3,7 kJ / (kg K), dan ketumpatannya adalah 1,05 g / cm3. Semasa menggunakan antibeku, kehilangan tekanan pada paip adalah 1.5 kali lebih besar daripada ketika mengedarkan air. Untuk mengira parameter litar utama pemasangan pam haba, perlu menentukan kadar aliran antibeku: Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 .t), di mana .t adalah perbezaan suhu antara bekalan dan pulangan garis, yang sering diambil sama dengan 3 K, dan Qo adalah kuasa terma yang diterima dari sumber berpotensi rendah (tanah). Nilai terakhir dikira sebagai perbezaan antara jumlah kuasa pam haba Qwp dan kuasa elektrik yang dibelanjakan untuk memanaskan freon P: Qo = Qwp - P, kW. Panjang keseluruhan paip pemungut L dan luas luas bahagian di bawahnya A dikira dengan formula: L = Qo / q, A = L · da. Di sini q adalah penyingkiran haba khusus (dari paip 1 m); da adalah jarak antara paip (meletakkan langkah).

Pengiraan Probe

Semasa menggunakan telaga menegak dengan kedalaman 20 hingga 100 m, paip logam-plastik atau plastik berbentuk U (dengan diameter di atas 32 mm) direndam di dalamnya. Sebagai peraturan, dua gelung dimasukkan ke dalam satu sumur, setelah itu diisi dengan mortar simen. Rata-rata, output haba spesifik probe tersebut dapat diambil sama dengan 50 W / m. Anda juga boleh memfokus pada data berikut mengenai output haba:

* batuan enapan kering - 20 W / m;

* tanah berbatu dan batuan enapan tepu air - 50 W / m;

* batu dengan kekonduksian terma yang tinggi - 70 W / m;

* air bawah tanah - 80 W / m.

Suhu tanah pada kedalaman lebih dari 15 m adalah tetap dan kira-kira + 10 ° С. Jarak antara sumur harus lebih dari 5 m. Sekiranya terdapat arus bawah tanah, telaga harus terletak pada garis tegak lurus dengan aliran. Pemilihan diameter paip dilakukan berdasarkan kehilangan tekanan untuk kadar aliran penyejuk yang diperlukan. Pengiraan kadar aliran dapat dilakukan untuk t = 5 ° C. Contoh pengiraan. Data awal adalah sama seperti dalam pengiraan pengumpul mendatar di atas. Dengan penyingkiran haba spesifik probe 50 W / m dan daya yang diperlukan 11.35 kW, panjang probe L hendaklah 225 m .0); secara keseluruhan - 6 litar, masing-masing 150 m.

Kadar aliran keseluruhan penyejuk pada suhu .t = 5 ° С ialah 2.1 m3 / j; kadar aliran melalui satu litar - 0,35 m3 / j. Litar akan mempunyai ciri hidraulik berikut: kehilangan tekanan dalam paip - 96 Pa / m (pembawa haba - larutan glikol 25%); rintangan gelung - 14.4 kPa; kelajuan aliran - 0.3 m / s.

Bayaran balik pam haba

Apabila tiba masanya seseorang mengembalikan wangnya yang dilaburkan dalam sesuatu, ini bermakna betapa menguntungkan pelaburan itu sendiri. Dalam bidang pemanasan, semuanya sukar, kerana kita memberi diri kita keselesaan dan kepanasan, dan semua sistem itu mahal, tetapi dalam kes ini, anda boleh mencari pilihan seperti itu yang akan mengembalikan wang yang dibelanjakan dengan mengurangkan kos semasa digunakan. Dan apabila anda mula mencari penyelesaian yang sesuai, anda membandingkan semuanya: dandang gas, pam panas atau dandang elektrik. Kami akan menganalisis sistem mana yang akan membuahkan hasil dengan lebih pantas dan cekap.

Konsep pembayaran balik, dalam hal ini, pengenalan pam haba untuk memodenkan sistem bekalan haba yang ada, secara sederhana, dapat dijelaskan sebagai berikut:

Terdapat satu sistem - dandang gas individu, yang menyediakan pemanasan autonomi dan bekalan air panas. Terdapat penghawa dingin sistem split yang menyediakan satu bilik dengan sejuk. Memasang 3 sistem perpecahan di bilik yang berbeza.

Dan ada teknologi canggih yang lebih ekonomik - pam haba yang akan memanaskan / menyejukkan rumah dan memanaskan air dalam jumlah yang tepat untuk sebuah rumah atau apartmen. Adalah perlu untuk menentukan berapa jumlah kos peralatan dan kos awal telah berubah, dan juga untuk menganggarkan berapa banyak kos operasi tahunan jenis peralatan yang dipilih telah menurun. Dan untuk menentukan berapa tahun, dengan penjimatan yang dihasilkan, peralatan yang lebih mahal akan terbayar.Sebaik-baiknya, beberapa penyelesaian reka bentuk yang dicadangkan dibandingkan dan yang paling jimat dipilih.

Kami akan melakukan pengiraan dan vyyaski, berapakah tempoh pembayaran balik pam panas di Ukraine

Mari pertimbangkan contoh tertentu

• Rumah ini terletak di 2 tingkat, bertebat dengan baik, dengan keluasan 150 m persegi.
• Sistem pengagihan haba / pemanasan: litar 1 - pemanasan bawah lantai, litar 2 - radiator (atau unit gegelung kipas).
• Dandang gas dipasang untuk pemanasan dan bekalan air panas (DHW), misalnya 24kW, litar berganda.
• Sistem penyaman udara dari sistem perpecahan untuk 3 bilik rumah.

Kos tahunan untuk pemanasan dan pemanasan air

1. Kos anggaran bilik dandang dengan dandang gas 24 kW (dandang, paip, pendawaian, tangki, meter, pemasangan) adalah kira-kira 1000 Euro. Sistem penyaman udara (satu sistem perpecahan) untuk rumah seperti itu akan menelan belanja kira-kira 800 euro. Secara keseluruhan dengan susunan bilik dandang, kerja reka bentuk, sambungan ke rangkaian saluran paip gas dan kerja pemasangan - 6100 euro.

1. Kos anggaran pam haba Mycond dengan tambahan sistem gegelung kipas, kerja pemasangan dan sambungan ke saluran elektrik adalah 6,650 euro.

1. Pertumbuhan pelaburan adalah: К2-К1 = 6650 - 6100 = 550 euro (atau sekitar 16500 UAH)
2. Mengurangkan kos operasi adalah: C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH.
3. Tocup tempoh pembayaran balik. = 16500/19608 = 0.84 tahun!

Kemudahan penggunaan pam haba

Pam haba adalah peralatan yang paling serba boleh, pelbagai fungsi dan tenaga untuk memanaskan rumah, pangsapuri, pejabat atau kemudahan komersial.

Sistem kawalan pintar dengan pengaturcaraan mingguan atau harian, pertukaran tetapan bermusim secara automatik, menjaga suhu di rumah, mod ekonomi, mengawal dandang hamba, dandang, pam edaran, kawalan suhu dalam dua litar pemanasan, adalah yang paling maju dan maju. Kawalan penyongsang operasi pemampat, kipas, pam, membolehkan penjimatan tenaga maksimum.

Operasi pam haba semasa bekerja mengikut skema air bawah tanah

Pemungut boleh dikebumikan dengan tiga cara.

Pilihan mendatar

Paip diletakkan di parit seperti ular hingga kedalaman melebihi kedalaman pembekuan tanah (rata-rata - dari 1 hingga 1.5 m).
Pemungut seperti ini akan memerlukan sebidang tanah dari kawasan yang cukup besar, tetapi mana-mana pemilik rumah dapat membinanya - tidak diperlukan kemahiran, selain kemampuan untuk bekerja dengan sekop.

Walau bagaimanapun, perlu diambil kira bahawa pembinaan penukar haba dengan tangan adalah proses yang agak sukar.

Pilihan menegak

Paip takungan dalam bentuk gelung yang berbentuk huruf "U" direndam di dalam sumur dengan kedalaman 20 hingga 100 m. Sekiranya perlu, beberapa telaga seperti itu dapat dibina. Setelah memasang paip, telaga diisi dengan mortar simen.

Kelebihan pengumpul menegak ialah kawasan yang sangat kecil diperlukan untuk pembinaannya. Walau bagaimanapun, tidak ada cara untuk mengebor sumur lebih dari 20 m sendiri - anda perlu menyewa pasukan penggerudi.

Pilihan gabungan

Pengumpul ini boleh dianggap sebagai jenis mendatar, tetapi lebih sedikit ruang yang diperlukan untuk pembinaannya.
Telaga bulat digali di tapak dengan kedalaman 2 m.

Tiub penukar haba diletakkan dalam lingkaran, sehingga litarnya seperti mata air yang dipasang secara menegak.

Setelah selesai kerja pemasangan, telaga diisi. Seperti halnya penukar haba mendatar, semua kerja yang diperlukan dapat dilakukan dengan tangan.

Pemungut diisi dengan larutan antikulat - antibeku atau etilena glikol.Untuk memastikan peredarannya, pam khas dipotong ke dalam litar. Setelah menyerap haba tanah, antibeku menuju ke penyejat, di mana pertukaran haba berlaku di antara ia dan bahan pendingin.

Perlu diingat bahawa pengekstrakan haba yang tidak terhad dari tanah, terutamanya apabila pengumpul berada secara menegak, boleh mengakibatkan akibat yang tidak diingini bagi geologi dan ekologi laman web ini. Oleh itu, pada musim panas, sangat wajar untuk mengoperasikan pam haba jenis "tanah - air" dalam mod terbalik - penyaman udara.

Sistem pemanasan gas mempunyai banyak kelebihan, dan salah satu yang utama adalah kos gas yang rendah. Cara melengkapkan pemanasan rumah dengan gas, anda akan diminta oleh skema pemanasan rumah persendirian dengan dandang gas. Pertimbangkan keperluan reka bentuk dan penggantian sistem pemanasan.

Baca mengenai ciri memilih panel solar untuk pemanasan rumah dalam topik ini.

Pengiraan pemungut pam haba mendatar

Kecekapan pengumpul mendatar bergantung pada suhu medium di mana ia direndam, kekonduksian termal, dan juga kawasan hubungan dengan permukaan paip. Kaedah pengiraan agak rumit, oleh itu, dalam kebanyakan kes, data rata-rata digunakan.

Dipercayai bahawa setiap meter penukar haba memberi HP output haba berikut:

• 10 W - apabila dikebumikan di tanah berpasir kering atau berbatu;
• 20 W - di tanah liat kering;
• 25 W - di tanah liat basah;
• 35 W - di tanah liat yang sangat lembap.

Oleh itu, untuk mengira panjang pengumpul (L), kuasa terma yang diperlukan (Q) harus dibahagi dengan nilai kalori tanah (p):

L = Q / p.

Nilai yang diberikan hanya dapat dianggap sah jika syarat berikut dipenuhi:

• Kawasan tanah di atas pemungut tidak dibina, tidak berlorek atau ditanam dengan pokok atau semak.
• Jarak antara putaran lingkaran yang berdekatan atau bahagian "ular" sekurang-kurangnya 0.7 m.

Bagaimana pam haba berfungsi

Sebarang pam haba mempunyai medium kerja yang disebut sebagai pendingin. Biasanya freon bertindak dalam kapasiti ini, lebih jarang amonia. Peranti itu sendiri hanya terdiri daripada tiga komponen:

Penyejat dan kondensor adalah dua tangki, yang kelihatan seperti tiub melengkung panjang - gegelung. Kondensor disambungkan di satu hujung ke saluran keluar pemampat, dan penyejat ke saluran masuk. Hujung gegelung bergabung dan injap pengurangan tekanan dipasang di persimpangan di antara mereka. Penyejat bersentuhan - secara langsung atau tidak langsung - dengan medium sumber, dan kondensor bersentuhan dengan sistem pemanasan atau DHW.

Bagaimana pam haba berfungsi

Operasi HP didasarkan pada saling bergantung antara jumlah gas, tekanan dan suhu. Inilah yang berlaku di dalam unit:

1. Amonia, freon atau bahan pendingin lain, bergerak di sepanjang penyejat, memanaskan dari medium sumber, misalnya, pada suhu +5 darjah.
2. Setelah melalui penyejat, gas mencapai pemampat, yang mengepamnya ke kondensor.
3. Bahan pendingin yang dikeluarkan oleh pemampat ditahan di kondensor oleh injap pengurang tekanan, jadi tekanannya lebih tinggi di sini daripada di penyejat. Seperti yang anda ketahui, dengan peningkatan tekanan, suhu setiap gas meningkat. Inilah yang berlaku dengan bahan pendingin - ia memanaskan hingga 60 - 70 darjah. Oleh kerana kondensor dicuci oleh penyejuk yang beredar dalam sistem pemanasan, yang terakhir juga memanas.
4. Bahan pendingin dikeluarkan dalam bahagian kecil melalui injap pengurangan tekanan ke penyejat, di mana tekanannya turun lagi. Gas mengembang dan menyejuk, dan kerana sebahagian tenaga dalaman hilang olehnya akibat pertukaran haba pada tahap sebelumnya, suhunya turun di bawah +5 darjah awal. Setelah penyejat, ia dipanaskan kembali, kemudian dipam ke kondensor oleh pemampat - dan seterusnya dalam bulatan. Secara saintifik, proses ini dipanggil kitaran Carnot.

Tetapi pam haba tetap sangat menguntungkan: untuk setiap kW * h elektrik yang dibelanjakan, mungkin untuk memperoleh dari 3 hingga 5 kW * h haba.

Aksesori buatan sendiri untuk sistem pemanasan dengan pam haba

Adalah agak sukar bagi pemilik rumah biasa untuk bersaing dengan pam panas industri pengeluar domestik dan asing, namun pemasangan dan pembuatan unit individu bukanlah suatu pekerjaan yang mustahil. Tugas utama semasa memasang pam panas adalah kebenaran perhitungan, kerana sekiranya berlaku kesalahan, sistem dapat memiliki kecekapan rendah dan menjadi tidak efektif.

Pemampat

Untuk pemasangan, anda memerlukan yang baru atau yang terpakai. pemampat dalam keadaan berfungsi dengan sumber daya yang sesuai yang belum habis. Daya pemampat khas mestilah 20 - 30% daripada yang dikira, anda boleh menggunakan unit kilang standard untuk peti sejuk atau penghawa dingin spiral, yang mempunyai kecekapan yang lebih tinggi berbanding dengan alat omboh.

Penyejat dan pemeluwap

Untuk menyejukkan dan memanaskan cecair, biasanya disalurkan melalui paip tembaga yang diletakkan di dalam bekas dengan penukar haba. Untuk meningkatkan kawasan penyejukan, paip tembaga disusun dalam bentuk spiral, panjang yang diperlukan dikira menggunakan formula untuk mengira luas yang dibahagi dengan bahagian. Isi padu tangki pertukaran haba dikira berdasarkan pelaksanaan pertukaran haba yang berkesan, rata-rata biasa adalah sekitar 120 liter. Untuk pam haba, adalah wajar untuk menggunakan paip untuk penghawa dingin, yang pada awalnya mempunyai bentuk lingkaran dan dilaksanakan dalam gegelung.

Rajah. 3 Tiub tembaga dan tangki untuk penukar haba

Banyak pengeluar pam haba telah menggantikan kaedah ini untuk membina penukar haba dengan kaedah yang lebih padat, dengan menggunakan pertukaran haba mengikut prinsip "paip dalam paip". Diameter piawai paip plastik untuk penyejat adalah 32 mm, paip tembaga dengan diameter 19 mm diletakkan di dalamnya, penyejat terlindung termal, panjang keseluruhan penukar haba adalah sekitar 10 - 12 m. Untuk pemeluwap, 25 mm boleh digunakan. paip logam-plastik dan 12.7 mm. tembaga.

Rajah 4. Pemasangan dan penampilan penukar haba yang diperbuat daripada paip tembaga dan plastik

Untuk meningkatkan kawasan dan kecekapan penukar haba, beberapa pengrajin memutar jalinan beberapa paip tembaga berdiameter kecil, memindahkannya dengan wayar nipis dan meletakkan strukturnya dalam plastik. Ini memungkinkan untuk memperoleh kawasan pertukaran haba sekitar 1 meter padu pada bahagian 10 meter.

Injap pengembangan termostatik

Peranti yang betul mengawal tahap pengisian penyejat dan sebahagian besarnya bertanggungjawab terhadap prestasi keseluruhan sistem. Sebagai contoh, jika aliran bahan pendingin terlalu tinggi, ia tidak akan mempunyai masa untuk menguap sepenuhnya, dan titisan cecair akan memasuki pemampat, menyebabkan gangguan pengoperasiannya dan penurunan suhu gas keluar. Jumlah freon yang terlalu kecil di dalam penyejat setelah meningkatkan suhu di pemampat tidak akan mencukupi untuk memanaskan isi padu air yang diperlukan.

Rajah. 5 Peralatan asas untuk pam haba

Sensor

Untuk kemudahan penggunaan, kawalan operasi, pengesanan kesalahan dan konfigurasi sistem, diperlukan sensor suhu terbina dalam. Maklumat penting di semua peringkat fungsi sistem, hanya dengan pertolongannya, mengikut formula, adalah mungkin untuk menentukan parameter terpenting dari peralatan yang dipasang untuk pam panas air - penunjuk kecekapan COP.

Peralatan pam

Semasa pam panas beroperasi, pengambilan dan bekalan air dari telaga, telaga atau takungan terbuka dilakukan menggunakan pam air. Jenis kapal selam atau permukaan dapat digunakan, biasanya daya mereka rendah, 100 - 200 watt cukup untuk membekalkan air. Untuk mengawal operasi, lindungi pam dan sistem, penapis, alat pengukur tekanan, meter air dan automasi termudah juga dipasang.

Rajah. 6 Penampilan pam haba yang dipasang sendiri

Pemasangan sendiri peralatan pam panas tidak menimbulkan kesukaran besar dalam kemampuan mengendalikan alat khas untuk mengimpal dan memateri tembaga. Kerja yang dilakukan akan membantu menjimatkan dana yang besar - kos komponennya adalah sekitar $ 600. Iaitu, pembelian peralatan industri akan menelan belanja 10 kali ganda (sekitar 6000 USD). Struktur yang dipasang sendiri, apabila dihitung dan dikonfigurasi dengan betul, mempunyai kecekapan (COP) sekitar 4, yang sesuai dengan reka bentuk industri.

Kami menasihati anda untuk membaca: Pilihan kerja pam haba buat sendiri

mungkin