ความแตกต่างและข้อดีของปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ

ที่นี่คุณจะพบ:

• ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำทำงานอย่างไร
• ความจำเพาะของการใช้งานและการทำงาน
• ข้อดีและข้อเสียของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ
• ผลประโยชน์ 5 อันดับแรกสำหรับเจ้าของโรงงาน
• วิธีการเลือกปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ
• อัลกอริทึมสำหรับการประกอบยูนิตแบบโฮมเมด
• คุณสมบัติของการบำรุงรักษาหน่วย

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำใช้เพื่อให้ความร้อนแก่สถานที่ในประเทศและโรงงานอุตสาหกรรมในภาคใต้และภาคกลางของรัสเซีย คุณสามารถซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวหรือทำขึ้นเองเช่นจากเครื่องปรับอากาศ

คุณต้องรู้อะไรบ้าง?

คุณสามารถพูดได้ว่าเนื่องจากปั๊มความร้อนมีประสิทธิภาพมากเหตุใดจึงใช้งานได้ไม่ดีนัก ประเด็นทั้งหมดคือค่าอุปกรณ์และการติดตั้งที่สูง ด้วยเหตุผลง่ายๆนี้เองที่หลายคนปฏิเสธวิธีแก้ปัญหานี้และเลือกใช้หม้อไอน้ำไฟฟ้าหรือหม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตามไม่ควรทิ้งตัวเลือกนี้ด้วยเหตุผลหลายประการซึ่งเราจะกล่าวถึงในบทความนี้อย่างแน่นอน ปั๊มความร้อนเมื่อติดตั้งแล้วจะประหยัดมากเนื่องจากใช้พลังงานจากพื้นดิน ปั๊มที่มาจากพื้นดินเป็นแบบ 3 in 1 ซึ่งไม่เพียง แต่รวมหม้อไอน้ำร้อนและระบบ DHW เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องปรับอากาศด้วย ลองมาดูอุปกรณ์นี้อย่างละเอียดและพิจารณาจุดแข็งและจุดอ่อนทั้งหมด

หลักการทำงาน

สำหรับผู้ที่ไม่ค่อยเข้าใจหัวข้อนี้ควรอธิบายว่าปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำคืออะไร ในความเป็นจริงมันคือ "ตู้เย็นย้อนกลับ" - อุปกรณ์ที่ทำให้อากาศภายนอกเย็นลงและทำให้น้ำในถังร้อนขึ้น จากนั้นน้ำนี้สามารถใช้สำหรับการจ่ายน้ำร้อนหรือทำความร้อนในบ้าน

การจัดเรียงภายในของปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำตามแผนผัง

ปั๊มความร้อนใช้รอบปิดและสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น ประสิทธิภาพของมันถูกวัดเป็นอัตราส่วนของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปกับพลังงานความร้อนที่ได้รับ ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนยังวัดด้วย COP (ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ) COP 2 สอดคล้องกับประสิทธิภาพ 200% ซึ่งหมายความว่าสำหรับไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์จะให้ความร้อน 2 กิโลวัตต์

หลักการของหน่วย

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนขึ้นอยู่กับการใช้ความต่างศักย์ของพลังงานความร้อน นั่นคือเหตุผลที่อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้งานได้ในทุกสภาพแวดล้อม สิ่งสำคัญคืออุณหภูมิอย่างน้อย 1 องศาเซลเซียส

เรามีสารหล่อเย็นที่เคลื่อนผ่านท่อซึ่งในความเป็นจริงมันร้อนขึ้น 2-5 องศา หลังจากนั้นสารหล่อเย็นจะเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (วงจรภายใน) ซึ่งจะปล่อยพลังงานที่เก็บรวบรวมออกมา ในขณะนี้มีสารทำความเย็นในวงจรภายนอกซึ่งมีจุดเดือดต่ำ ดังนั้นมันจึงกลายเป็นก๊าซ เมื่อเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ก๊าซจะถูกบีบอัดส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้น จากนั้นก๊าซจะไปที่คอนเดนเซอร์ซึ่งจะสูญเสียความร้อนไปที่ระบบทำความร้อน สารทำความเย็นจะกลายเป็นของเหลวและไหลกลับสู่วงจรภายนอก

ข้อดีและข้อเสียของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนในบ้านสามารถควบคุมได้โดยเทอร์โมสตัทที่ติดตั้งไว้เป็นพิเศษ ปั๊มจะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิของตัวกลางต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้และจะดับลงหากอุณหภูมิสูงเกินกว่าจุดที่ตั้งไว้ ดังนั้นอุปกรณ์จึงรักษาอุณหภูมิในห้องให้คงที่ซึ่งเป็นข้อดีอย่างหนึ่งของอุปกรณ์

ข้อดีของอุปกรณ์คือความประหยัด - ปั๊มใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง ข้อดีหลักของอุปกรณ์:

• ความน่าเชื่อถืออายุการใช้งานเกิน 15 ปีทุกส่วนของระบบมีทรัพยากรในการทำงานสูงพลังงานลดลงไม่เป็นอันตรายต่อระบบ
• ความปลอดภัย. ไม่มีเขม่าไอเสียไม่มีเปลวไฟไม่มีการรั่วไหลของก๊าซ
• ความสบายใจ. การทำงานของปั๊มเงียบความผาสุกและความสะดวกสบายในบ้านช่วยสร้างระบบควบคุมสภาพอากาศและระบบอัตโนมัติซึ่งการทำงานจะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ
• ความยืดหยุ่น อุปกรณ์มีการออกแบบที่สวยงามทันสมัยและสามารถใช้ร่วมกับระบบทำความร้อนทุกระบบในบ้าน
• ความเก่งกาจ ใช้ในงานก่อสร้างส่วนตัวและงานโยธา เนื่องจากมีช่วงพลังงานที่กว้าง เนื่องจากสามารถให้ความอบอุ่นกับห้องในทุกพื้นที่ตั้งแต่บ้านหลังเล็กไปจนถึงกระท่อม

โครงสร้างที่ซับซ้อนของปั๊มกำหนดข้อเสียเปรียบหลัก - อุปกรณ์และการติดตั้งราคาสูง ในการติดตั้งอุปกรณ์จำเป็นต้องดำเนินการขุดค้นในปริมาณมาก

สั้น ๆ เกี่ยวกับประเภทของปั๊มความร้อน

การออกแบบปั๊มความร้อนใต้พิภพที่เป็นที่นิยมหลายประการเป็นที่รู้จักในปัจจุบัน แต่ในกรณีใดหลักการทำงานของพวกเขาสามารถเปรียบเทียบได้กับการทำงานของอุปกรณ์ทำความเย็น นั่นคือเหตุผลว่าทำไมปั๊มจึงสามารถใช้เป็นเครื่องปรับอากาศได้ในช่วงฤดูร้อน ดังนั้นปั๊มความร้อนจึงถูกจัดประเภทตามตำแหน่งที่สามารถดึงความร้อนจาก:

• จากพื้นดิน;
• จากอ่างเก็บน้ำ;
• จากอากาศที่เบาบาง

ประเภทแรกเป็นที่นิยมมากที่สุดในเขตหนาว ความจริงก็คืออุณหภูมิของอากาศมักจะลดลงถึง -20 และต่ำกว่า (เช่นสหพันธรัฐรัสเซีย) แต่ความลึกของการแช่แข็งของดินมักจะไม่มีนัยสำคัญ สำหรับอ่างเก็บน้ำไม่ได้มีอยู่ทั่วไปและไม่แนะนำให้ใช้มากนัก ไม่ว่าในกรณีใดควรเลือกปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินเพื่อให้ความร้อนภายในบ้าน เราตรวจสอบหลักการทำงานของหน่วยเล็กน้อยดังนั้นเราจึงไปต่อ

ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินทำงานอย่างไร? หลักการทำงาน

ในการรับความร้อนจากพื้นดินจำเป็นต้องมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดิน ในการทำเช่นนี้ท่อจะถูกวางลงบนพื้นโดยสร้างเป็นวงที่ของเหลวไหลเวียน - นิยมเรียกว่าน้ำเกลือ ลูป (ในทางปฏิบัติมีหลายตัว) ผ่านเครื่องระเหยของปั๊มความร้อนซึ่งอุณหภูมิของน้ำเกลือจะลดลงและต่ำกว่าอุณหภูมิของพื้นดิน ผ่านไปตามท่อในพื้นดินน้ำเกลือจะค่อยๆร้อนขึ้น ในตอนท้ายมันจะเข้าสู่เครื่องระเหยอีกครั้งซึ่งจะให้ความร้อน

ดังนั้นน้ำเกลือจะสื่อความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างดินและเครื่องระเหยของปั๊ม

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถเป็นแนวนอนหรือแนวตั้ง ขนาดของที่ดินช่วยในการเลือกวิธีแก้ปัญหา - ต้องใช้พื้นที่หลายร้อยตารางเมตรสำหรับการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนและหลายโหลก็เพียงพอสำหรับโพรบแนวตั้ง

สิ่งสำคัญคือปริมาตรของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดใหญ่ - สำหรับฤดูร้อนทั้งหมดปั๊มจะได้รับความร้อนจากพื้นดินหลายเมกะวัตต์ - ชั่วโมง หากมีขนาดเล็กเกินไปแสดงว่ามีการระบายความร้อนมากเกินไปและส่งผลให้ปั๊มไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ตามกฎแล้วระบบควบคุมของปั๊มความร้อนแหล่งพื้นจะปิดเมื่ออุณหภูมิของน้ำเกลือลดลงถึง -7 ° C เนื่องจากต่ำกว่าค่านี้กระบวนการในวงจรจะถูกรบกวนมากเกินไป

ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน

ในกรณีของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อที่อยู่ในแนวนอนความลึกที่เหมาะสมคือ 0.2 - 0.5 ม. ต่ำกว่าเส้นเยือกแข็ง อย่างไรก็ตามหากมีร่องน้ำที่ระดับความลึกค่อนข้างตื้นทางออกที่ดีที่สุดคือวางท่อลงไป จากนั้นปั๊มความร้อนจะบรรลุปัจจัยด้านประสิทธิภาพที่สูงขึ้น กป.

ท่อของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนวางอยู่ในหลุมที่เตรียมไว้ล่วงหน้าโดยมีขนาดที่สอดคล้องกับพื้นผิวที่ต้องการของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน พวกเขาจะนำในรูปแบบของขดลวด (โค้ง) ไปทั่วพื้นผิวทั้งหมดของหลุมโดยสังเกตช่วงเวลาระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันช่วงเวลาไม่ควรน้อยกว่า 0.4 ม. และไม่เกิน 1.2 ม. โดยคำนึงถึงประเภทของดินซึ่งความสามารถในการ "งอกใหม่" (การเพิ่มความร้อน) ดังต่อไปนี้ ยิ่งพื้นผิวดินแข็งตัวนานเท่าไรก็ควรเว้นช่วงให้มากขึ้นเท่านั้น

ต้องจำไว้ว่าเอาต์พุตความร้อนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ได้ไหลจากความยาวของท่อเพียงจากพื้นผิวที่วางท่อเท่านั้น ช่องว่างขนาดเล็กไม่อนุญาตให้รับความร้อนมากขึ้นเนื่องจากต้องใช้ท่อยาว สิ่งนี้แปลเป็นการลงทุนและต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้นเนื่องจากในการสูบน้ำเกลือผ่านท่อยาวจำเป็นต้องใช้ปั๊มหมุนเวียนที่มีกำลังการผลิตสูงกว่า เนื่องจากช่องว่างระหว่างท่อมีขนาดใหญ่เกินไปจึงเกิดความร้อนไม่เข้าในปริมาณที่ออกแบบไว้เพื่อให้กำลังของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนน้อยลง

โครงการแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดิน

การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินที่มีขนาดเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานที่ถูกต้องของปั๊มความร้อน ในการคำนวณค่าที่ต้องการจำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับกำลังที่ต้องการของปั๊มความร้อน หากไม่ได้อยู่ในลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์ก็เพียงพอที่จะรู้ว่ามันสอดคล้องกับพลังงานความร้อนที่ลดลงโดยกำลังของคอมเพรสเซอร์ หากเราไม่ทราบว่าคอมเพรสเซอร์มีกำลังการผลิตเท่าใด แต่เรามีข้อมูลเกี่ยวกับปัจจัยด้านกำลังการผลิต กปจากนั้นสูตรจะคำนวณพลังความเย็นด้วยความแม่นยำเพียงพอ:

Qcool = (Кп - 1) / Кп• Qtopl.

จำเป็นต้องให้ความสนใจว่าค่าทดแทนนั้นถึงอุณหภูมิที่สอดคล้องกับที่ครองทั้งในดินและในระบบทำความร้อนระหว่างการทำงานของปั๊มอย่างเต็มประสิทธิภาพ (ตัวอย่างเช่น 0/35 - อุณหภูมิน้ำเกลือ 0 องศาเซลเซียสระบบทำความร้อน 35 องศาเซลเซียส).

การคำนวณพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินแนวนอน

ความแข็งแรงที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นจะถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับชนิดของดินนั่นคือปริมาณความชื้น ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ในการคำนวณพื้นผิวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวนอนจะใช้ค่าต่อไปนี้ของพลังความร้อนของดิน qg (สำหรับท่อพลาสติก):

• ทรายแห้ง - 10 W / m2
• ทรายเปียก - 15-20 W / m2
• ดินเหนียวแห้ง - 20-25 W / m2
• ดินเหนียวเปียก - 25-30 W / m2
• เปียก (น้ำแข็ง) - 35-40 W / m2

แน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นค่าบ่งชี้

เป็นการยากที่จะประเมินว่าดินเหมือนกันทั่วทั้งพื้นที่ที่มีไว้สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจนกว่าพวกเขาจะเริ่มสร้างดังนั้นจึงควรใช้ค่าที่ต่ำกว่าสำหรับการคำนวณ ในระบบที่ทำอย่างถูกต้องคอมเพรสเซอร์ของปั๊มความร้อนจะทำงานตั้งแต่ 1800 ถึง 2400 ชั่วโมงต่อปีการส่งออกความร้อนของดินจะทำให้ระยะเวลาการทำงานยาวนานขึ้น

พื้นผิวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนคำนวณโดยสูตร:

A = Q / qg

ตัวอย่าง: บ้านต้องการพลังงานเพื่อให้ความร้อนคือ 14 กิโลวัตต์และปั๊มจะตอบสนองได้เต็มที่ (ต้องทำงานในระบบโมโนวาเลนต์) อุปกรณ์ที่เลือกได้รับพลังงานความร้อน (ความร้อน) 14 กิโลวัตต์สำหรับพารามิเตอร์ 0/35 ในขณะที่ได้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ Kp = 4.5 ดังนั้นพลังการทำความเย็นคือ Qcool = (4.5-1) / 4.5 • 14 = 10.9 กิโลวัตต์นั่นคือ 10900 W. ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนต้องทำในดินเหนียวแห้งพื้นที่จึงต้องเป็น A = 10 900/20 = 545 ตร.ม. ความสนใจถูกดึงดูดไปที่ความจริงที่ว่าในกรณีของดินที่เป็นน้ำแข็งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอาจมีขนาดเล็กกว่าสองเท่า แต่ถ้าดินเป็นทรายพื้นที่ของมันจะมีพื้นที่มากกว่า 1,000 ตร.ม. ในสถานการณ์เช่นนี้ทางออกที่ดีที่สุดคือวางท่อในแนวตั้ง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินแนวตั้ง

ปั๊มความร้อนให้ปัจจัยที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า Kp เมื่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่ในตำแหน่งแนวตั้งในพื้น - ที่ความลึก 40-150 ม.นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าที่ระดับความลึกต่ำกว่า 10 เมตรอุณหภูมิของพื้นดินจะอยู่ที่ประมาณ 10 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปีนั่นคือในฤดูหนาวเกือบสิบกว่าที่ความลึก 1.5 เมตร

อย่างไรก็ตามการทำงานของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวตั้งมีราคาแพงกว่าแบบแนวนอนอย่างชัดเจน นี่คือส่วนแนวตั้งของท่อที่สร้างห่วง (ท่อจะไหลผ่านรูที่ด้านล่างจะหมุนและขึ้นไป) พวกเขาเรียกว่ายานสำรวจความร้อนใต้พิภพ ในกรณีนี้ไม่ได้คำนวณตามพื้นที่ แต่โดยความยาวทั้งหมดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนมักประกอบด้วยหัววัดมากกว่าหนึ่งหัววัด

ในหลุมแนวตั้งจะวางท่อหนึ่งหรือสองคู่ (หัววัด U หรือ Y) การใส่ท่ออย่างดีทำได้โดยส่วนหัวซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกับไรเซอร์ที่สามารถปรับให้เข้ากับท่อเติมเพิ่มเติมได้ หัวถูกดันเข้าไปในรูและด้วยท่อแลกเปลี่ยนความร้อน จากนั้นเทคอนกรีตเหลวลงในบ่อ

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด Y ของเหลวจะไหลลงไปที่ส่วนหัวในท่อหนึ่งและส่งกลับจากส่วนหัวในอีกท่อหนึ่ง ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด U สองท่อจะไหลโดยมีท่อสองท่อลงและสองท่อขึ้น

ระยะห่างระหว่างจุดเจาะลึกไม่เกิน 50 ม. ไม่ควรน้อยกว่า 5 ม. และในกรณีที่ลึกจาก 8 ถึง 15 เมตร ต้องตั้งอยู่บนเส้นที่ตั้งฉากกับทิศทางการไหลของน้ำ

การคำนวณความยาวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊มความร้อนพื้นดินแนวตั้ง

ในกรณีนี้สิ่งสำคัญคือคุณสมบัติของดินเปลี่ยนแปลงไปตามความลึกอย่างไร ข้อมูลสามารถจัดทำโดยแผนที่ทางธรณีวิทยาและเอกสารของหลุมที่ทำไว้ก่อนหน้านี้ในบริเวณใกล้เคียง บนพื้นฐานนี้เป็นไปได้ที่จะประมาณความหนาของชั้นดินแต่ละชั้นและคำนวณค่าเฉลี่ยของค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสำหรับพื้นที่ที่จะวางท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

อย่างไรก็ตามการคำนวณไม่สามารถพิจารณาการเคลื่อนไหวของน้ำใต้ดินได้ทั้งหมดและในทางปฏิบัติมักเกิดขึ้นว่าผลที่ได้รับนั้นแตกต่างจากความเป็นจริงอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวตั้งจะทำงานได้อย่างถูกต้องจำเป็นต้องทำการสำรวจดินในสถานที่ที่จะทำการขุดเจาะ ในกรณีนี้ผลผลิตจากความร้อนของดิน qg ยังขึ้นอยู่กับประเภทของมันด้วย

สำหรับท่อ PE80 คือ:

• ดินทรายแห้ง - 10-12 W / m;
• ทรายเปียก - 12-16 W / m;
• ดินเหนียวปานกลาง - 16-18 W / m;
• ดินเหนียวปานกลาง - 19-21 W / m;
• ดินเหนียวหนักแห้ง - 18-19 W / m;
• ดินเหนียวเปียก - 20-22 W / m;
• เปียก (น้ำแข็ง) - 25-30 W / m

จำเป็นต้องคำนึงถึงความหนาของแต่ละชั้นของดินบางประเภทและบนพื้นฐานนี้ให้คำนวณประสิทธิภาพโดยรวมของหัววัดแต่ละตัว

ผลผลิตความร้อนของดินซึ่งทั้งสองชั้นแห้งเช่นชั้นหินอุ้มน้ำเมื่อใช้หัววัด U คู่ (ท่อสี่ท่อในบ่อ) เฉลี่ยประมาณ 50 W / m สามารถสันนิษฐานได้อย่างไม่แน่นอนว่าในกรณีของปั๊มความร้อนของผู้สมัครในตัวอย่างของการคำนวณตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน (ความเย็น 10.9 กิโลวัตต์) จะต้องมีรูที่มีความยาวรวม L = 10,900 / 50 = 218 ม. ตัวอย่างเช่นสี่ 55 เมตร

"น้ำบาดาล": จะวางอย่างไรดี?

การได้รับความร้อนจากพื้นดินถือว่าเหมาะสมและมีเหตุผลที่สุด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าไม่มีความผันผวนของอุณหภูมิที่ระดับความลึก 5 เมตร ของเหลวพิเศษถูกใช้เป็นตัวพาความร้อน โดยทั่วไปเรียกว่าน้ำเกลือ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์

สำหรับวิธีการจัดวางนั่นคือแนวนอนและแนวตั้ง ประเภทแรกมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าท่อพลาสติกซึ่งเป็นตัวแทนของรูปร่างภายนอกวางในแนวนอนบนสี่เหลี่ยม นี่เป็นปัญหามากเนื่องจากงานวางจะต้องดำเนินการในพื้นที่ 25-50 ตารางเมตร ในกรณีของหลุมแนวตั้งจะมีการเจาะหลุมแนวตั้งที่มีความลึก 50-150 เมตรยิ่งวางโพรบไว้ลึกเท่าไหร่ปั๊มความร้อนใต้พิภพก็จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น เราได้พิจารณาหลักการของการดำเนินการแล้วและตอนนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดที่สำคัญ

ปั๊มความร้อน "น้ำสู่น้ำ": หลักการทำงาน

นอกจากนี้อย่าทิ้งความเป็นไปได้ที่จะใช้พลังงานจลน์ของน้ำทันที ความจริงก็คือที่ความลึกมากอุณหภูมิยังคงค่อนข้างสูงและแตกต่างกันไปในช่วงเล็ก ๆ หากสิ่งนี้เกิดขึ้นเลย คุณสามารถไปได้หลายวิธีและใช้:

• แหล่งน้ำเปิดเช่นแม่น้ำและทะเลสาบ
• น้ำใต้ดิน (ดีดี)
• น้ำเสียจากวงจรอุตสาหกรรม (ส่งน้ำกลับ)

จากมุมมองทางเศรษฐกิจและทางเทคนิควิธีที่ง่ายที่สุดคือการตั้งค่าการทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพในอ่างเก็บน้ำแบบเปิด ในขณะเดียวกันไม่มีความแตกต่างของโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างปั๊ม "ดิน - น้ำ" และ "น้ำ - น้ำ" ในกรณีหลังท่อที่แช่อยู่ในอ่างเก็บน้ำแบบเปิดจะได้รับน้ำหนักบรรทุก ในเรื่องการใช้น้ำบาดาลการออกแบบและการติดตั้งมีความซับซ้อนมากขึ้น จำเป็นต้องจัดสรรบ่อน้ำแยกต่างหากสำหรับการระบายน้ำ

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ

ปั๊มชนิดนี้ถือได้ว่ามีประสิทธิภาพน้อยที่สุดด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรกในฤดูหนาวอุณหภูมิของมวลอากาศจะลดลงอย่างมาก ในที่สุดสิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของกำลังปั๊ม มันอาจไม่สามารถรับมือกับความร้อนของบ้านหลังใหญ่ได้ ประการที่สองการออกแบบมีความซับซ้อนและน่าเชื่อถือน้อยกว่า อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาจะลดลงอย่างมาก นี่เป็นเพราะคุณไม่ต้องการอ่างเก็บน้ำบ่อน้ำและคุณไม่จำเป็นต้องขุดสนามเพลาะสำหรับท่อในกระท่อมฤดูร้อนของคุณ

ระบบวางอยู่บนหลังคาของอาคารหรือในสถานที่อื่นที่เหมาะสม เป็นที่น่าสังเกตว่าการออกแบบนี้มีข้อดีอย่างหนึ่ง ประกอบด้วยความเป็นไปได้ในการใช้ก๊าซไอเสียอากาศที่ออกจากห้องอีกครั้ง สิ่งนี้สามารถชดเชยความจุของอุปกรณ์ไม่เพียงพอในช่วงฤดูหนาว

ปั๊มลมสู่อากาศและอื่น ๆ

การติดตั้งดังกล่าวพบได้น้อยกว่า "Air-Water" ด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างที่คุณอาจเดาได้ในกรณีของเราอากาศถูกใช้เป็นตัวพาความร้อนซึ่งได้รับความร้อนจากมวลอากาศที่อุ่นขึ้นจากสิ่งแวดล้อม ระบบดังกล่าวมีข้อเสียจำนวนมากตั้งแต่ผลผลิตต่ำไปจนถึงต้นทุนสูงปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศซึ่งเป็นหลักการที่คุณทราบไม่ได้เลวร้ายเฉพาะในพื้นที่เขตอบอุ่นเท่านั้น

มีจุดแข็งที่นี่เช่นกัน ประการแรกต้นทุนต่ำของสารหล่อเย็น โอกาสที่คุณจะไม่พบท่ออากาศรั่ว ประการที่สองประสิทธิภาพของการแก้ปัญหาดังกล่าวสูงมากในช่วงฤดูใบไม้ผลิ - ฤดูใบไม้ร่วง ในฤดูหนาวเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ปั๊มความร้อนด้วยอากาศซึ่งเป็นหลักการทำงานที่เราได้พิจารณาแล้ว

ปั๊มความร้อนอากาศ DIY: แผนภาพการประกอบ

แตกต่างจากระบบความร้อนใต้พิภพและระบบไฮโดรเทอร์มอลที่ค่อนข้างซับซ้อนปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำสามารถผลิตได้ด้วยตัวเอง

ยิ่งไปกว่านั้นสำหรับการผลิตระบบอากาศเราต้องการชุดราคาที่ค่อนข้างถูกซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนและชุดประกอบดังต่อไปนี้:

หน่วยปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำภายนอก

• คอมเพรสเซอร์ระบบแยก - สามารถซื้อได้ที่ศูนย์บริการหรือในร้านซ่อม
• ถังสแตนเลสขนาด 100 ลิตร - สามารถถอดออกจากเครื่องซักผ้าเก่า ๆ ได้
• ภาชนะพอลิเมอร์ที่มีปากกว้าง - กระป๋องธรรมดาหรือโพลีโพรพีลีนจะทำ
• ท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปริมาณงานมากกว่า 1 มิลลิเมตร คุณจะต้องซื้อ แต่เป็นการซื้อที่มีราคาแพงเพียงอย่างเดียวในโครงการทั้งหมด
• ชุดวาล์วปิดและควบคุมซึ่งจะรวมถึงหัวระบายน้ำวาล์วกัดอากาศวาล์วนิรภัย
• ตัวยึด - ตัวยึดคลิปท่อที่หนีบและอื่น ๆ

นอกจากนี้เราจะต้องใช้สารทำความเย็นที่ถูกที่สุด - ฟรีออนและอย่างน้อยก็เป็นชุดควบคุมที่ง่ายที่สุดโดยที่การใช้ปั๊มความร้อนจะเป็นเรื่องยากมากเนื่องจากจำเป็นต้องซิงโครไนซ์การทำงานของคอมเพรสเซอร์กับอุณหภูมิบนพื้นผิวของ เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์

การประกอบหน่วย

กระบวนการสร้างเองมีดังนี้:

• เราสร้างขดลวดจากท่อทองแดงซึ่งขนาดจะต้องสอดคล้องกับส่วนตัดขวางและความสูงของถังเหล็ก
• เราติดตั้งขดลวดลงในถังโดยปล่อยให้ท่อทองแดงอยู่ด้านนอก ต่อไปเราจะปิดผนึกถังและติดตั้งอุปกรณ์ทางเข้า (ด้านล่าง) และทางออก (บน) เป็นผลให้ได้รับองค์ประกอบแรกของระบบ - คอนเดนเซอร์ - พร้อมก๊อกสำเร็จรูปสำหรับท่อทำความร้อนโดยตรง (ข้อต่อด้านบน) และกลับ (ข้อต่อด้านล่าง)
• เราติดคอมเพรสเซอร์เข้ากับผนัง (โดยใช้ตัวยึด) เราเชื่อมต่อการเชื่อมต่อแรงดันของคอมเพรสเซอร์กับเต้าเสียบด้านบนของท่อทองแดง
• เราสร้างขดลวดที่สองจากท่อทองแดงซึ่งมีขนาดตรงกับส่วนตัดขวางและความสูงของพอลิเมอร์
• เราติดขดลวดในกระป๋องโดยติดตั้งพัดลมที่ปลายซึ่งจะเป่าอากาศเข้าสู่ขดลวด ยิ่งไปกว่านั้นสองประเด็นควรออกมาจากกระป๋อง เป็นผลให้โครงสร้างทั้งหมดนี้ซึ่งเป็นเครื่องระเหยของระบบติดตั้งที่ด้านหน้าหรือในเพลาระบายอากาศ
• เราเชื่อมต่อเต้าเสียบด้านล่างของถัง (คอนเดนเซอร์) กับเต้าเสียบด้านล่างของกระป๋อง (เครื่องระเหย) โดยการตัดโช้กควบคุมลงในท่อนี้
• เราเชื่อมต่อเต้าเสียบด้านบนของกระป๋องกับท่อดูดของคอมเพรสเซอร์

โดยพื้นฐานแล้ว ระบบตามหลักการทำงานของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเกือบจะเสร็จสมบูรณ์ เหลือเพียงการเทสารทำความเย็นลงในคอมเพรสเซอร์และเชื่อมต่อวาล์วปีกผีเสื้อเข้ากับชุดควบคุม

ปั๊มความร้อนแบบโฮมเมด

การศึกษาพบว่าระยะเวลาคืนทุนของอุปกรณ์โดยตรงขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่มีความร้อน ถ้าเรากำลังพูดถึงบ้านขนาด 400 ตารางเมตรนี่ก็ประมาณ 2-2.5 ปี แต่สำหรับผู้ที่มีที่อยู่อาศัยขนาดเล็กจะค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้ปั๊มแบบโฮมเมด อาจดูเหมือนว่ายากที่จะสร้างอุปกรณ์ดังกล่าว แต่ในความเป็นจริงแล้วมันแตกต่างกันบ้าง เพียงพอที่จะซื้อส่วนประกอบที่จำเป็นและคุณสามารถดำเนินการติดตั้งต่อไปได้

ขั้นตอนแรกคือการซื้อคอมเพรสเซอร์ คุณสามารถนำเครื่องปรับอากาศ ติดตั้งในลักษณะเดียวกันกับผนังอาคาร นอกจากนี้จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุ จะสร้างเองหรือซื้อก็ได้ หากคุณใช้วิธีแรกคุณจะต้องใช้ขดลวดทองแดงที่มีความหนาอย่างน้อย 1 มม. อาจเป็นถังขนาดพอเหมาะ หลังจากการติดตั้งถังจะถูกเชื่อมและทำการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่จำเป็น

พลังและประสิทธิภาพ

หากประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนใต้พิภพและน้ำในทางปฏิบัติไม่ได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลสถานการณ์จะแตกต่างกันไปกับปั๊มความร้อนด้วยอากาศ ประสิทธิภาพโดยตรงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอกยิ่งเย็น COP ยิ่งต่ำ (ประสิทธิภาพ)

หลายคนคิดว่าพลังของปั๊มความร้อนเป็นตัวกำหนดว่าจะสร้างความร้อนได้มากเพียงใด แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น เป็นลักษณะของการใช้พลังงานและปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ ดังนั้น - จากอุณหภูมิอากาศภายนอกบ้าน

ส่วนสุดท้ายของการทำงาน

ไม่ว่าในกรณีใดในขั้นตอนสุดท้ายคุณจะต้องจ้างผู้เชี่ยวชาญ เป็นผู้มีความรู้ที่ต้องบัดกรีท่อทองแดงปั๊มฟรีออนและสตาร์ทคอมเพรสเซอร์ครั้งแรกด้วย หลังจากประกอบโครงสร้างทั้งหมดแล้วจะเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนภายใน วงจรภายนอกได้รับการติดตั้งล่าสุดและคุณสมบัติของมันขึ้นอยู่กับประเภทของปั๊มความร้อนที่ใช้

อย่ามองข้ามจุดสำคัญเช่นการเปลี่ยนสายไฟที่ล้าสมัยหรือชำรุดในบ้าน ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ติดตั้งมิเตอร์ที่มีความจุอย่างน้อย 40 แอมแปร์ซึ่งน่าจะเพียงพอสำหรับการทำงานของปั๊มความร้อนจะไม่เป็นเรื่องฟุ่มเฟือยที่จะทราบว่าในบางกรณีอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เป็นไปตามความคาดหมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ที่ไม่ถูกต้อง เพื่อที่จะไม่เกิดขึ้นว่าคุณใช้เงินเป็นจำนวนมากในการทำความร้อนและในช่วงฤดูหนาวคุณต้องติดตั้งหม้อต้มถ่านหินให้ติดต่อองค์กรที่เชื่อถือได้พร้อมคำวิจารณ์ในเชิงบวก

ความปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเหนือสิ่งอื่นใด

การทำความร้อนด้วยปั๊มที่อธิบายไว้ในบทความนี้เป็นวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดวิธีหนึ่ง สาเหตุหลักมาจากการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศรวมทั้งการอนุรักษ์ทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียน อย่างไรก็ตามในกรณีของเรามีการใช้ทรัพยากรหมุนเวียนดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องกลัวว่าความร้อนจะสิ้นสุดลงอย่างกะทันหัน ด้วยการใช้สารที่เดือดที่อุณหภูมิต่ำทำให้สามารถรับรู้วัฏจักรอุณหพลศาสตร์ย้อนกลับได้และเมื่อใช้พลังงานน้อยลงจะได้รับความร้อนในปริมาณที่เพียงพอ สำหรับความปลอดภัยจากอัคคีภัยนั้นทุกอย่างชัดเจน ไม่มีความเป็นไปได้ของการรั่วไหลของก๊าซหรือน้ำมันเตาการระเบิดไม่มีสถานที่อันตรายสำหรับจัดเก็บวัสดุไวไฟและอื่น ๆ อีกมากมาย ในเรื่องนี้ปั๊มความร้อนดีมาก