Cách tự làm máy bơm nhiệt sưởi ấm tại nhà: nguyên lý hoạt động và sơ đồ lắp ráp

3 loại chính

Trước khi đồng ý lắp đặt mạch sưởi nhà để xe hở với máy bơm tuần hoàn, bạn cần xem xét các lựa chọn khác để lưu thông chất lỏng. Như bạn đã biết, nó có thể di chuyển theo các nguyên tắc của nhiệt động lực học - theo cách tự nhiên hoặc theo phương thức hấp dẫn.

Hệ thống hoạt động theo phương thức lưu thông tự nhiên khá phù hợp với những căn phòng có diện tích lên đến 60 mét vuông. Chiều dài vòng lặp tối đa cho thiết bị này là 30 mét.

Điều quan trọng là phải xem xét các yếu tố sau:

1. 1. Chiều cao của tòa nhà.
2. 2.Sàn nhà.

Các sơ đồ tuần hoàn tự nhiên không thích hợp để sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thấp, vì không đủ nhiệt của chất làm mát sẽ không cho phép đạt được áp suất tối ưu. Các lĩnh vực ứng dụng của hệ thống như sau:

1. 1. Kết nối với sàn ấm. Một máy bơm tuần hoàn được kết nối với mạch nước.
2. 2. Làm việc với nồi hơi. Thiết bị gia nhiệt được cố định trên đỉnh của hệ thống - ngay bên dưới bình giãn nở.

Sự khác biệt giữa nồi hơi nhiên liệu rắn là gì

Ngoài thực tế là các nguồn nhiệt này tạo ra năng lượng nhiệt bằng cách đốt cháy nhiều loại nhiên liệu rắn khác nhau, chúng có một số điểm khác biệt so với các máy phát nhiệt khác. Những khác biệt này chính xác là kết quả của việc đốt củi, chúng phải được coi là đương nhiên và luôn được tính đến khi kết nối lò hơi với hệ thống đun nước. Các tính năng như sau:

1. Quán tính cao. Hiện tại, không có cách nào để dập tắt đột ngột nhiên liệu rắn đang cháy trong buồng đốt.
2. Sự hình thành nước ngưng trong hộp cứu hỏa. Tính đặc thù thể hiện khi chất mang nhiệt có nhiệt độ thấp (dưới 50 ° C) đi vào thùng lò hơi.

Ghi chú. Hiện tượng quán tính chỉ không có ở một loại đơn vị nhiên liệu rắn - nồi hơi viên. Họ có một đầu đốt, nơi các viên gỗ được định lượng, sau khi ngừng cung cấp, ngọn lửa tắt gần như ngay lập tức.

Mối nguy hiểm của quán tính nằm ở chỗ có thể xảy ra hiện tượng quá nhiệt của áo nước của bộ gia nhiệt, do đó chất làm mát sôi lên trong đó. Hơi nước được hình thành sẽ tạo ra áp suất cao, làm rách thân máy và một phần đường ống cấp.Kết quả là trong buồng lò có nhiều nước, nhiều hơi nước và lò hơi sử dụng nhiên liệu rắn không thích hợp để vận hành tiếp.

Tình huống tương tự có thể phát sinh khi bộ tạo nhiệt được kết nối không chính xác. Thật vậy, trên thực tế, phương thức vận hành bình thường của lò hơi đốt củi là tối đa, lúc này đơn vị mới đạt được hiệu quả hộ chiếu. Khi bộ điều nhiệt phản ứng với chất mang nhiệt đạt đến nhiệt độ 85 ° C và đóng van điều tiết không khí, quá trình cháy và âm ỉ trong lò vẫn tiếp tục. Nhiệt độ của nước tăng thêm 2-4 ° C, hoặc thậm chí cao hơn, trước khi sự phát triển của nó ngừng lại.

Để tránh vượt quá áp suất và xảy ra tai nạn sau đó, một yếu tố quan trọng luôn liên quan đến đường ống của nồi hơi nhiên liệu rắn - một nhóm an toàn, sẽ thảo luận thêm về nó dưới đây.

Một đặc điểm khó chịu khác khi vận hành thiết bị trên gỗ là sự xuất hiện của nước ngưng tụ trên các thành bên trong hộp cứu hỏa do chất làm mát chưa được làm nóng đi qua áo nước. Chất ngưng tụ này hoàn toàn không phải là sương của Chúa, vì nó là một chất lỏng tích cực, từ đó các thành thép của buồng đốt nhanh chóng bị ăn mòn. Sau đó, khi trộn với tro, chất ngưng tụ chuyển thành một chất dính, không thể dễ dàng xé ra khỏi bề mặt. Vấn đề được giải quyết bằng cách lắp đặt một bộ phận trộn trong mạch đường ống của lò hơi nhiên liệu rắn.

Việc đóng cặn như vậy đóng vai trò như một chất cách nhiệt và làm giảm hiệu suất của lò hơi đốt nhiên liệu rắn.

Còn quá sớm để những người sở hữu dàn tản nhiệt bằng gang không sợ bị ăn mòn có thể thở phào nhẹ nhõm. Họ có thể mong đợi một điều không may khác - khả năng gang bị phá hủy do sốc nhiệt độ.Hãy tưởng tượng rằng trong một ngôi nhà riêng, điện bị tắt trong 20-30 phút và máy bơm tuần hoàn, dẫn nước qua lò hơi đốt nhiên liệu rắn, dừng lại. Trong thời gian này, nước trong bộ tản nhiệt có thời gian để nguội đi và trong bộ trao đổi nhiệt - nóng lên (do quán tính như nhau).

Điện xuất hiện, máy bơm bật và đưa chất làm mát được làm mát từ hệ thống sưởi kín đến lò hơi được làm nóng. Từ nhiệt độ giảm mạnh, xảy ra hiện tượng sốc nhiệt độ ở dàn trao đổi nhiệt, phần gang bị nứt, nước chảy ra sàn. Rất khó sửa chữa, không phải lúc nào cũng có thể thay thế tiết diện. Vì vậy, ngay cả trong kịch bản này, bộ phận trộn sẽ ngăn ngừa tai nạn, điều này sẽ được thảo luận ở phần sau.

Các trường hợp khẩn cấp và hậu quả của chúng không được mô tả nhằm khiến người sử dụng nồi hơi nhiên liệu rắn sợ hãi hoặc khuyến khích họ mua các phần tử không cần thiết của mạch đường ống. Mô tả dựa trên kinh nghiệm thực tế, điều này luôn phải được tính đến. Với việc kết nối đúng bộ phận nhiệt, khả năng xảy ra hậu quả như vậy là cực kỳ thấp, gần giống như đối với các máy phát nhiệt sử dụng các loại nhiên liệu khác.

Các loại cốt liệu

Hình ảnh đại diện cho các tùy chọn thiết kế cho máy bơm nhiệt là sự phân loại của chúng theo loại chất làm mát trên các đường viền bên ngoài và bên trong của cấu trúc. Thiết bị có thể nhận năng lượng từ:

• đất;
• nước (hồ chứa hoặc nguồn);
• hàng không.

Bên trong ngôi nhà, năng lượng nhiệt thu được có thể được sử dụng trong hệ thống sưởi, cũng như để đun nước hoặc điều hòa không khí. Do đó, có một số loại máy bơm nhiệt tùy thuộc vào sự kết hợp của các yếu tố và chức năng này.

Hệ thống đất-nước

Nhận nhiệt từ mặt đất được coi là một trong những hiệu quả nhất đối với loại sưởi ấm thay thế này, vì đã cách bề mặt khoảng 5m, nhiệt độ mặt đất vẫn khá ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện thời tiết.

Máy bơm nhiệt địa nhiệt sử dụng các đầu dò dẫn nhiệt đặc biệt

Để làm chất làm mát mạch ngoài, một chất lỏng đặc biệt được sử dụng, thường được gọi là nước muối. Đây là một chế phẩm thân thiện với môi trường.

Đường viền bên ngoài của máy bơm nhiệt âm đất được làm bằng ống nhựa. Bạn có thể đặt chúng xuống đất theo chiều ngang hoặc chiều dọc. Trong trường hợp đầu tiên, có thể phải làm việc trên diện tích lớn, từ 25 đến 50 mét vuông. m cho mỗi kilowatt công suất máy bơm. Các khu vực được phân bổ để lắp đặt máy thu gom ngang không thể được sử dụng cho các nhu cầu nông nghiệp. Ở đây chỉ cho phép đặt bãi cỏ hoặc trồng các loại cây có hoa hàng năm.

Đối với việc xây dựng một bộ thu đứng, một loạt các giếng có độ sâu từ 50-150 mét sẽ được yêu cầu. Vì nhiệt độ mặt đất cao hơn và ổn định hơn ở độ sâu này, nên một máy bơm nhiệt nguồn mặt đất như vậy được coi là hiệu quả hơn. Trong trường hợp này, các đầu dò sâu đặc biệt được sử dụng để truyền nhiệt.

Máy bơm cấp nước

Một sự lựa chọn hiệu quả không kém có thể là máy bơm nhiệt nước, vì ở độ sâu lớn, nhiệt độ nước vẫn khá cao và không đổi. Những thứ sau đây có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng nhiệt tiềm năng thấp:

• mở các hồ chứa (hồ, sông);
• nước ngầm (giếng, giếng);
• nước thải từ các chu trình công nghệ công nghiệp (cấp nước ngược).

Không có sự khác biệt cơ bản trong thiết kế của máy bơm nhiệt nối đất hoặc nước. Việc chế tạo một máy bơm nhiệt sử dụng năng lượng của một bể chứa hở sẽ đòi hỏi chi phí thấp nhất: các đường ống có chất mang nhiệt phải được cung cấp tải và ngâm trong nước. Khi sử dụng tiềm năng của nước ngầm, một thiết kế phức tạp hơn sẽ được yêu cầu. Có thể cần xây thêm một giếng để xả nước đi qua bộ trao đổi nhiệt.

Sử dụng máy bơm nhiệt từ nước sang nước trong môi trường nước mở có thể rất có lợi

Tùy chọn không-nước đa năng

Về hiệu suất, máy bơm nhiệt nước không khí kém hơn so với các dòng máy khác, vì vào mùa lạnh điện năng của nó bị giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, việc lắp đặt nó không đòi hỏi công việc đào bới phức tạp hoặc xây dựng các giếng sâu. Chỉ cần lựa chọn và lắp đặt thiết bị phù hợp, ví dụ, trực tiếp trên mái nhà của ngôi nhà.

Máy bơm nhiệt từ không khí vào nước có thể được lắp đặt mà không cần lắp đặt nhiều

Ưu điểm chắc chắn của thiết kế này là khả năng tái sử dụng nhiệt lượng tỏa ra từ các phòng được làm nóng bằng máy bơm nhiệt với không khí thải hoặc nước, cũng như dưới dạng khói, khí, v.v. Để bù đắp cho sự thiếu hụt điện năng của máy bơm nhiệt không khí vào mùa đông, các tùy chọn sưởi ấm thay thế nên được cung cấp.

Tùy chọn ít tốn kém nhất sẽ là một máy bơm nhiệt không khí không yêu cầu công việc phức tạp của hệ thống đun nước nóng truyền thống.

Máy bơm nhiệt - phân loại

Hoạt động của máy bơm nhiệt để sưởi ấm ngôi nhà có thể trong một phạm vi nhiệt độ rộng - từ -30 đến +35 độ C. Các thiết bị phổ biến nhất là hấp thụ (chúng truyền nhiệt qua nguồn của nó) và nén (sự lưu thông của chất lỏng làm việc xảy ra do điện). Tuy nhiên, các thiết bị hấp thụ kinh tế nhất lại đắt hơn và có thiết kế phức tạp.

Phân loại máy bơm theo loại nguồn nhiệt:

1. Địa nhiệt. Chúng lấy nhiệt từ nước hoặc đất.
2. Hàng không. Chúng lấy nhiệt từ không khí.
3. nhiệt thứ cấp. Họ lấy cái gọi là nhiệt sản xuất - được tạo ra trong quá trình sản xuất, trong quá trình gia nhiệt và các quy trình công nghiệp khác.

Chất mang nhiệt có thể là:

• Nước từ hồ chứa nhân tạo hoặc tự nhiên, nước ngầm.
• Sơn lót.
• Không khí.
• Sự kết hợp của các phương tiện trên.

Máy bơm địa nhiệt - nguyên lý thiết kế và hoạt động

Một máy bơm địa nhiệt để sưởi ấm một ngôi nhà sử dụng sức nóng của đất, được lựa chọn với các đầu dò thẳng đứng hoặc một bộ thu nằm ngang. Đầu dò được đặt ở độ sâu tới 70 mét, đầu dò nằm cách bề mặt một khoảng nhỏ. Đây là loại thiết bị hiệu quả nhất, vì nguồn nhiệt có nhiệt độ ổn định khá cao quanh năm. Do đó, cần tốn ít năng lượng hơn cho quá trình vận chuyển nhiệt.

Máy bơm nhiệt địa nhiệt

Thiết bị như vậy là tốn kém để cài đặt. Chi phí khoan giếng cao. Ngoài ra, diện tích được phân bổ cho bộ thu phải lớn hơn nhiều lần so với diện tích của ngôi nhà hoặc ngôi nhà có hệ thống sưởi.

Điều quan trọng cần nhớ: đất nơi người thu gom không được dùng để trồng rau, cây ăn quả - rễ cây sẽ siêu lạnh.

Sử dụng nước làm nguồn nhiệt

Ao là một nguồn nhiệt lượng lớn. Đối với máy bơm, bạn có thể sử dụng các hồ chứa không đóng băng từ độ sâu 3 mét hoặc nước ngầm ở mức cao. Hệ thống có thể được thực hiện như sau: ống trao đổi nhiệt, được đặt nặng với tải với tốc độ 5 kg trên 1 mét tuyến tính, được đặt dưới đáy của bể chứa. Chiều dài của đường ống phụ thuộc vào cảnh quay của ngôi nhà. Cho một phòng 100 mét vuông chiều dài tối ưu của đường ống là 300 mét.

Trong trường hợp sử dụng nước ngầm thì phải khoan hai giếng nằm nối tiếp nhau theo hướng của mạch nước ngầm. Một máy bơm được đặt trong giếng đầu tiên, cung cấp nước cho bộ trao đổi nhiệt. Nước lạnh vào giếng thứ hai. Đây được gọi là sơ đồ thu nhiệt mở. Nhược điểm chính của nó là mực nước ngầm không ổn định và có thể thay đổi đáng kể.

Không khí là nguồn nhiệt dễ tiếp cận nhất

Trong trường hợp sử dụng không khí làm nguồn nhiệt, bộ trao đổi nhiệt là bộ tản nhiệt do quạt thổi cưỡng bức. Nếu một máy bơm nhiệt hoạt động để sưởi ấm một ngôi nhà bằng cách sử dụng hệ thống không khí với nước, người dùng được hưởng lợi từ:

• Khả năng sưởi ấm toàn bộ ngôi nhà. Nước, hoạt động như một chất mang nhiệt, được pha loãng thông qua các thiết bị sưởi ấm.
• Với mức tiêu thụ điện tối thiểu - khả năng cung cấp nước nóng cho cư dân. Điều này có thể xảy ra do sự hiện diện của một bộ trao đổi nhiệt cách nhiệt bổ sung với khả năng lưu trữ.
• Máy bơm cùng loại có thể được sử dụng để làm nóng nước trong bể bơi.

Đề án sưởi ấm ngôi nhà bằng máy bơm nhiệt nguồn không khí.

Nếu máy bơm hoạt động trên hệ thống không khí, không có chất mang nhiệt nào được sử dụng để làm nóng không gian. Sự đốt nóng được tạo ra bởi nhiệt năng nhận được. Một ví dụ về việc thực hiện một kế hoạch như vậy là một máy điều hòa không khí thông thường được đặt ở chế độ sưởi ấm. Ngày nay, tất cả các thiết bị sử dụng không khí làm nguồn nhiệt đều dựa trên biến tần. Chúng chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, giúp kiểm soát linh hoạt máy nén và hoạt động của nó mà không cần dừng lại. Và điều này làm tăng tài nguyên của thiết bị.

Cách thức hoạt động của máy bơm nhiệt

Trong bất kỳ HP nào cũng có một môi chất làm việc được gọi là môi chất lạnh. Thông thường freon hoạt động trong khả năng này, ít thường xuyên hơn - amoniac. Bản thân thiết bị chỉ bao gồm ba thành phần:

• thiết bị bay hơi;
• máy nén;
• tụ điện.

Thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ là hai bình chứa trông giống như các ống cong dài - cuộn dây. Bình ngưng được kết nối ở một đầu với đầu ra máy nén và thiết bị bay hơi với đầu vào. Các đầu của cuộn dây được nối với nhau và một van giảm áp được lắp đặt ở điểm nối giữa chúng. Dàn bay hơi tiếp xúc - trực tiếp hoặc gián tiếp - với môi chất nguồn, trong khi dàn ngưng tiếp xúc với hệ thống sưởi ấm hoặc DHW.

Cách thức hoạt động của máy bơm nhiệt

Hoạt động của HP dựa trên sự phụ thuộc lẫn nhau của thể tích, áp suất và nhiệt độ của khí. Đây là những gì xảy ra bên trong tập hợp:

1. Amoniac, freon hoặc chất làm lạnh khác, di chuyển qua dàn bay hơi, nóng lên từ môi trường nguồn, ví dụ, đến nhiệt độ +5 độ.
2. Sau khi đi qua thiết bị bay hơi, khí đến máy nén, bơm vào bình ngưng.
3. Chất làm lạnh do máy nén bơm được giữ trong bình ngưng bằng van giảm áp, do đó áp suất của nó ở đây cao hơn ở thiết bị bay hơi. Như đã biết, khi áp suất tăng, nhiệt độ của chất khí nào cũng tăng. Đây chính xác là những gì xảy ra với chất làm lạnh - nó nóng lên đến 60-70 độ. Vì bình ngưng được rửa sạch bởi chất làm mát lưu thông trong hệ thống sưởi, nên bình ngưng cũng được làm nóng.
4. Thông qua van giảm áp, chất làm lạnh được xả từng phần nhỏ vào thiết bị bay hơi, tại đây áp suất của nó lại giảm xuống. Chất khí nở ra và lạnh đi, và vì một phần nội năng đã bị nó mất đi do truyền nhiệt ở giai đoạn trước, nên nhiệt độ của nó giảm xuống dưới +5 độ ban đầu. Sau thiết bị bay hơi, nó lại nóng lên, sau đó được máy nén bơm vào bình ngưng - và cứ như vậy theo vòng tròn. Về mặt khoa học, quá trình này được gọi là chu trình Carnot.

Đặc điểm chính của HP là năng lượng nhiệt được lấy từ môi trường hoàn toàn miễn phí. Đúng vậy, để sản xuất nó, cần phải tiêu tốn một lượng điện nhất định (cho máy nén và bơm / quạt tuần hoàn).

Nhưng HP vẫn rất có lãi: cứ mỗi kWh điện tiêu thụ, có thể thu được từ 3 đến 5 kWh nhiệt.

Lắp đặt lò sưởi điện

Cài đặt một thiết bị như vậy không phải là đặc biệt khó khăn. Nó là hoàn toàn có thể để làm điều đó với bàn tay của riêng bạn.

Nếu chúng ta đang xử lý một thiết bị treo tường, thì để lắp đặt nó, cần phải khoan lỗ trên tường để làm chốt.

Khoan lỗ trên tường

Lò hơi đặt sàn thường được đặt trên các giá đỡ.Sau đó, nó phải được kết nối với hệ thống sưởi ấm bằng cách sử dụng khớp nối và bộ điều hợp.

Sơ đồ kết nối nồi hơi điện

Sau khi hoàn thành công việc này, cần phải hút nước vào hệ thống và bật thiết bị. Nếu các đường ống bắt đầu nóng lên, thì mọi thứ đã được thực hiện một cách chính xác. Bạn có thể xem mô tả chi tiết hơn về quá trình cài đặt trong video trên trang web của chúng tôi.

Chúng tôi hy vọng rằng những lập luận trên đã thuyết phục bạn rằng hệ thống sưởi bằng điện có thể là một lựa chọn rất thích hợp và tiện lợi để sưởi ấm ngôi nhà vào mùa hè. Và bạn có thể xác minh điều này bằng kinh nghiệm của riêng mình bằng cách lắp đặt một nồi hơi điện.

Đặc điểm và nguyên lý hoạt động

Ở dạng đơn giản, thiết bị bơm rất giống với thiết kế của máy điều hòa không khí, chỉ khác ở quy mô lớn hơn. Nó không yêu cầu một nồi hơi nhiên liệu. Bản chất của công việc - máy bơm truyền nhiệt từ nguồn có điện tích nhỏ sang chất làm mát, được đặc trưng bởi nhiệt độ tăng lên.

Trong thực tế, một hệ thống polypropylene hoạt động như sau:

• Chất mang nhiệt được vận chuyển đến một đường ống ẩn trong đất hoặc nơi khác, và nhiệt độ của nó trở nên cao hơn.
• Chất làm mát được chuyển đến bộ trao đổi nhiệt và vận chuyển năng lượng cho mạch.
• Có chất làm lạnh ở vỏ ngoài - đây là vật liệu có nhiệt độ sôi tối thiểu với áp suất thấp. Trong thiết bị bay hơi, nhiệt độ của chất làm lạnh tăng lên đáng kể và nó được chuyển thành khí.

• Khí lưu thông trong máy nén, và dưới tác động của áp suất tăng, nó được nén và đốt nóng.
• Khí cháy được chuyển đến bình ngưng, nơi năng lượng đi vào vật mang nhiệt của hệ thống sưởi bên trong.
• Kết quả là, chất làm lạnh, có nhiệt độ giảm xuống, lại đi vào trạng thái lỏng.

Cơ cấu làm lạnh hoạt động theo một sơ đồ tương tự, vì vậy một số loại hệ thống vào mùa hè có thể được vận hành an toàn như máy điều hòa không khí.

Thiết kế của thiết bị sưởi dễ bay hơi có 3 thành phần chính:

• Máy nén. Được thiết kế để tăng nhiệt độ của hơi và áp suất, được hình thành do sự sôi của chất làm lạnh. Ngày nay, máy nén cuộn có thể hoạt động trong sương giá rất phổ biến. Các bộ phận của loại này hoạt động nhẹ nhàng, chúng nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ.
• Thiết bị bay hơi. Trong đó, chất làm lạnh lỏng được chuyển thành hơi, sau đó nó được vận chuyển về phía máy nén.
• Tụ điện. Nó được sử dụng để truyền năng lượng cho mạch của thiết bị sưởi ấm.

Để hoạt động của máy bơm, bạn cần kết nối với nguồn điện lưới, tuy nhiên hiệu suất và công suất của thiết bị này cao hơn nhiều so với máy sưởi điện và lượng điện tiêu thụ cũng ít hơn. Hệ số cấp nhiệt phụ thuộc vào loại thiết bị.

Máy bơm nhiệt không khí-nước cho gia đình

Một đặc điểm của hệ thống không khí với nước là sự phụ thuộc mạnh mẽ của nhiệt độ của chất làm mát trong hệ thống sưởi vào nhiệt độ của nguồn - không khí bên ngoài. Hiệu quả của các thiết bị này liên tục thay đổi cả theo mùa và theo điều kiện thời tiết. Điều này cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các hệ thống khí nhiệt và các tổ hợp địa nhiệt, chúng hoạt động ổn định trong suốt thời gian sử dụng và không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài.

Ngoài ra, máy bơm nhiệt nước không khí có khả năng vừa sưởi ấm vừa làm mát không khí trong nhà, điều này khiến nhu cầu ở những vùng có mùa đông tương đối lạnh và mùa hè nóng.Nhìn chung, việc sử dụng các hệ thống như vậy có hiệu quả nhất ở những khu vực tương đối ấm áp, và đối với các khu vực phía Bắc, cần phải có thêm các phương tiện sưởi ấm (thường sử dụng lò sưởi điện).

Máy bơm nhiệt nước không khí hoạt động như thế nào?

Máy bơm nhiệt không khí thành nước hoạt động dựa trên nguyên lý Carnot. Nói một cách dễ hiểu hơn, thiết kế của một chiếc tủ lạnh freon được sử dụng. Chất làm lạnh (freon) lưu thông trong một hệ thống kín, liên tiếp đi qua các giai đoạn:

• bay hơi kèm theo làm lạnh mạnh
• sưởi ấm từ sức nóng của không khí bên ngoài vào
• nén mạnh, tại đó nhiệt độ của nó trở nên cao
• ngưng tụ chất lỏng
• đi qua van tiết lưu với sự giảm mạnh áp suất và bay hơi

Để chất làm lạnh lưu thông bình thường, cần phải có hai ngăn - thiết bị bay hơi và bình ngưng tụ. Đầu tiên, nhiệt độ thấp (âm); nhiệt năng từ không khí xung quanh được sử dụng để sưởi ấm. Ngăn thứ hai dùng để ngưng tụ chất làm lạnh và truyền nhiệt năng cho vật mang nhiệt của hệ thống sưởi.

Vai trò của không khí đi vào là truyền nhiệt cho dàn bay hơi, nơi có nhiệt độ rất thấp và cần được tăng lên cho lần nén sắp tới. Năng lượng nhiệt của không khí có sẵn ngay cả ở nhiệt độ âm và được lưu trữ cho đến khi nhiệt độ giảm xuống độ không tuyệt đối. Các nguồn năng lượng nhiệt tiềm năng thấp cho phép hệ thống đạt được hiệu suất cao, nhưng khi nhiệt độ bên ngoài giảm xuống -20 ° C hoặc -25 ° C, hệ thống sẽ dừng lại và yêu cầu kết nối thêm nguồn sưởi.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của máy bơm nhiệt không khí sang nước là:

• dễ dàng cài đặt, không cần đào
• Nguồn năng lượng nhiệt - không khí - có ở khắp mọi nơi, nó sẵn có và hoàn toàn miễn phí. Hệ thống chỉ yêu cầu cung cấp điện cho thiết bị tuần hoàn, máy nén và quạt
• máy bơm nhiệt có thể được kết hợp cấu trúc với hệ thống thông gió, điều này sẽ làm tăng đáng kể hiệu quả của cả hai hệ thống
• hệ thống sưởi ấm thân thiện với môi trường và vận hành an toàn
• hoạt động của hệ thống gần như im lặng, nó có thể được điều khiển bởi các hệ thống tự động hóa

Nhược điểm của máy bơm nhiệt không khí-nước là:

• ứng dụng hạn chế. Các mẫu gia dụng của HP yêu cầu kết nối hệ thống sưởi bổ sung đã ở -7 ° C, các thiết kế công nghiệp có thể giữ nhiệt độ xuống -25 ° C, quá thấp đối với hầu hết các vùng của Nga
• sự phụ thuộc của hiệu suất hệ thống vào nhiệt độ ngoài trời làm cho hệ thống không ổn định và yêu cầu cấu hình lại liên tục các chế độ hoạt động
• quạt, máy nén và các thiết bị khác yêu cầu nguồn điện ổn định

Khi lập kế hoạch sử dụng hệ thống sưởi ấm và nước nóng, các tính năng này phải được tính đến.

Tính toán công suất lắp đặt

Quy trình tính toán công suất lắp đặt được rút gọn để xác định diện tích của \ u200b \ u200bộ phận ngôi nhà sẽ được sưởi ấm, tính toán lượng nhiệt năng cần thiết và lựa chọn thiết bị tương ứng với các giá trị thu được.Không có ý nghĩa gì khi trình bày một phương pháp tính toán chi tiết, vì nó cực kỳ phức tạp và đòi hỏi kiến ​​thức về nhiều tham số, hệ số và các giá trị khác. Ngoài ra, cần có kinh nghiệm thực hiện các phép tính đó, nếu không kết quả sẽ hoàn toàn sai sót.

Để giải quyết vấn đề, bạn nên sử dụng một máy tính trực tuyến được tìm thấy trên mạng. Sử dụng nó rất dễ dàng, bạn chỉ cần thay thế dữ liệu của mình trong cửa sổ và nhận được câu trả lời. Nếu nghi ngờ, phép tính có thể được lặp lại trên một tài nguyên khác để có được dữ liệu cân bằng.

Ưu nhược điểm của công nghệ

Những lợi thế quan trọng nhất của TN là:

1. Khả năng sinh lời: với mỗi kilowatt điện tiêu thụ, HP tạo ra từ 3 đến 5 kW nhiệt. Đó là, chúng ta đang nói về việc sưởi ấm gần như vô cớ.
2. Thân thiện và an toàn với môi trường: hoạt động của HP không gắn liền với việc hình thành và thải vào khí quyển bất kỳ chất độc hại nào đối với môi trường, và việc không có ngọn lửa làm cho công nghệ này an toàn tuyệt đối.
3. Dễ vận hành: không giống như nồi hơi đốt bằng khí đốt và nhiên liệu rắn, HP không cần phải làm sạch muội than. Bạn cũng không phải xây dựng và duy trì một ống khói.

Một hạn chế đáng kể của công nghệ này là chi phí thiết bị và công việc lắp đặt cao.

Hãy làm một phép tính đơn giản. Đối với một 120 sq. m sẽ cần một HP có công suất 120x0,1 = 12 kW (với tốc độ 100 W trên 1 sq. M). Mô hình Diplomat từ Thermia với màn trình diễn này có giá khoảng 6,8 nghìn euro. Mô hình DUO của cùng một nhà sản xuất sẽ có giá thấp hơn một chút, nhưng giá thành của nó cũng không thể gọi là dân chủ: khoảng 5,9 nghìn euro.

Bơm nhiệt Thermia Diplomat

Ngay cả khi so sánh với loại sưởi truyền thống đắt tiền nhất - điện (4 rúp mỗi cái).cho 1 kWh, 3 tháng - làm việc ở chế độ đầy tải, 3 tháng - bằng một nửa), việc hoàn vốn sẽ mất hơn 4 năm, và đây là chưa tính đến chi phí lắp đặt mạch bên ngoài. Trong thực tế, HP không phải lúc nào cũng hoạt động với hiệu suất được tính toán, và thời gian hoàn vốn có thể lâu hơn.

Thân thiện với môi trường và an toàn ↑

Đối với những người quan tâm đến an toàn môi trường của ngôi nhà của họ, một máy bơm nhiệt có thể là một lựa chọn lý tưởng cho một hệ thống sưởi ấm thoải mái, nguyên lý hoạt động của nó không cung cấp việc phát thải các hợp chất có hại như CO, CO2, SO2, PbO2 , NOx vào khí quyển.

Còn về khả năng xảy ra cháy nổ, thì đối với dây dẫn điện cách điện thông thường là không tồn tại. Điều đáng tiếc là không thể nói đến nồi hơi đốt nhiên liệu lỏng hoặc khí đốt tự nhiên. Hệ thống bơm nhiệt được thiết kế theo cách sao cho các bộ phận của nó quá nóng đến mức gây nổ hoặc bắt lửa là không thể.

Máy bơm nhiệt là gì và nó hoạt động như thế nào?

Thuật ngữ máy bơm nhiệt dùng để chỉ một bộ thiết bị cụ thể. Chức năng chính của thiết bị này là thu năng lượng nhiệt và vận chuyển nó đến người tiêu dùng. Nguồn năng lượng đó có thể là bất kỳ vật thể hoặc phương tiện nào có nhiệt độ từ + 1º trở lên.

Có nhiều nguồn nhiệt nhiệt độ thấp trong môi trường của chúng ta. Đây là chất thải công nghiệp từ các xí nghiệp, nhà máy nhiệt điện và điện hạt nhân, nước thải, ... Để vận hành máy bơm nhiệt trong lĩnh vực sưởi ấm gia đình, cần có ba nguồn tự nhiên phục hồi độc lập - không khí, nước, đất.

Máy bơm nhiệt "hút" năng lượng từ các quá trình thường xuyên xảy ra trong môi trường.Dòng chảy của các quá trình không bao giờ dừng lại, do đó các nguồn được công nhận là vô tận theo tiêu chí của con người.

Ba nhà cung cấp năng lượng tiềm năng được liệt kê có liên quan trực tiếp đến năng lượng của mặt trời, bằng cách sưởi ấm, làm cho không khí và gió chuyển động và truyền nhiệt năng cho trái đất. Việc lựa chọn nguồn là tiêu chí chính để phân loại hệ thống bơm nhiệt.

Nguyên tắc hoạt động của máy bơm nhiệt dựa trên khả năng truyền nhiệt năng của cơ thể hoặc môi trường khác sang cơ thể hoặc môi trường khác. Người nhận và người cung cấp năng lượng trong hệ thống bơm nhiệt thường làm việc theo cặp.

Vì vậy, có các loại máy bơm nhiệt sau:

• Không khí là nước.
• Đất là nước.
• Nước là không khí.
• Nước là nước.
• Trái đất là không khí.
• Nước nước
• Không khí là không khí.

Trong trường hợp này, từ đầu tiên xác định loại môi chất mà từ đó hệ thống lấy nhiệt ở nhiệt độ thấp. Thứ hai cho biết loại hạt tải điện mà năng lượng nhiệt này được chuyển đến. Vì vậy, trong máy bơm nhiệt nước là nước, nhiệt được lấy từ môi trường nước và chất lỏng được sử dụng làm chất mang nhiệt.

Máy bơm nhiệt theo kiểu thiết kế là nhà máy nén hơi. Họ chiết xuất nhiệt từ các nguồn tự nhiên, xử lý và vận chuyển đến người tiêu dùng (+)

Máy bơm nhiệt hiện đại sử dụng ba nguồn năng lượng nhiệt chính. Đây là đất, nước và không khí. Đơn giản nhất trong số các tùy chọn này là một máy bơm nhiệt nguồn không khí. Sự phổ biến của các hệ thống như vậy gắn liền với thiết kế khá đơn giản và dễ lắp đặt của chúng.

Tuy nhiên, mặc dù phổ biến như vậy nhưng những giống này lại cho năng suất khá thấp.Ngoài ra, hiệu quả không ổn định và phụ thuộc vào biến động nhiệt độ theo mùa.

Với sự giảm nhiệt độ, hiệu suất của chúng giảm đáng kể. Các biến thể như vậy của máy bơm nhiệt có thể được coi là sự bổ sung cho nguồn nhiệt năng chính hiện có.

Các tùy chọn thiết bị sử dụng nhiệt mặt đất được coi là hiệu quả hơn. Đất nhận và tích lũy năng lượng nhiệt không chỉ từ Mặt trời, nó được đốt nóng liên tục bởi năng lượng của lõi trái đất.

Đó là, đất là một loại tích tụ nhiệt, sức mạnh của nó thực tế là không giới hạn. Hơn nữa, nhiệt độ của đất, đặc biệt là ở độ sâu nhất định, không đổi và dao động trong giới hạn không đáng kể.

Phạm vi năng lượng do máy bơm nhiệt tạo ra:

Nhiệt độ nguồn ổn định là một yếu tố quan trọng trong hoạt động ổn định và hiệu quả của loại thiết bị điện này. Các hệ thống trong đó môi trường nước là nguồn nhiệt năng chính cũng có những đặc điểm tương tự. Bộ thu của các máy bơm như vậy được đặt trong giếng, nơi nó nằm trong tầng chứa nước hoặc trong bể chứa.

Nhiệt độ trung bình hàng năm của các nguồn như đất và nước thay đổi từ + 7º đến + 12º C. Nhiệt độ này khá đủ để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.

Hiệu quả nhất là máy bơm nhiệt trích xuất năng lượng nhiệt từ các nguồn có chỉ số nhiệt độ ổn định, tức là từ nước và đất