Cách chế tạo một máy bơm nhiệt không khí thành nước: sơ đồ thiết bị và tự lắp ráp

Lựa chọn loại máy bơm nhiệt

Chỉ số chính của hệ thống sưởi ấm này là công suất. Trước hết, chi phí tài chính để mua thiết bị và lựa chọn một hay một nguồn nhiệt thấp khác sẽ phụ thuộc vào nguồn điện. Công suất của hệ thống bơm nhiệt càng cao thì giá thành linh kiện càng lớn.

Trước hết, điều này đề cập đến công suất máy nén, độ sâu của giếng cho các đầu dò địa nhiệt hoặc khu vực để bố trí một bộ thu ngang.Các tính toán nhiệt động lực học chính xác là một loại đảm bảo rằng hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả.

Nếu có một hồ chứa gần khu vực cá nhân, sự lựa chọn hiệu quả về chi phí và hiệu quả nhất sẽ là máy bơm nhiệt nước thành nước

Đầu tiên bạn cần nghiên cứu khu vực dự kiến ​​lắp đặt máy bơm. Điều kiện lý tưởng là sự hiện diện của một hồ chứa trong khu vực này. Sử dụng tùy chọn cấp nước sẽ giảm đáng kể khối lượng công việc đào đất.

Ngược lại, việc sử dụng sức nóng của trái đất liên quan đến một số lượng lớn các công việc liên quan đến khai quật. Hệ thống sử dụng nước làm nhiệt cấp thấp được coi là hiệu quả nhất.

Thiết bị của một máy bơm nhiệt hút năng lượng nhiệt từ mặt đất liên quan đến một số lượng lớn các công việc đào đất ấn tượng. Bộ thu được đặt dưới mức đóng băng theo mùa

Có hai cách để sử dụng nhiệt năng của đất. Đầu tiên liên quan đến việc khoan giếng có đường kính 100-168 mm. Độ sâu của các giếng như vậy, tùy thuộc vào các thông số của hệ thống, có thể đạt 100 m hoặc hơn.

Các đầu dò đặc biệt được đặt trong các giếng này. Phương pháp thứ hai sử dụng một bộ thu gom các đường ống. Một bộ thu như vậy được đặt dưới lòng đất trong một mặt phẳng nằm ngang. Tùy chọn này yêu cầu một diện tích khá lớn.

Để đặt bộ thu, các khu vực có đất ẩm ướt được coi là lý tưởng. Đương nhiên, việc khoan giếng sẽ tốn nhiều chi phí hơn so với một bể chứa nằm ngang. Tuy nhiên, không phải trang nào cũng có không gian trống. Để có một kW công suất máy bơm nhiệt, bạn cần diện tích từ 30 đến 50 m².

Việc xây dựng để lấy năng lượng nhiệt bằng một giếng sâu có thể rẻ hơn một chút so với việc đào một cái hố

Nhưng một điểm cộng đáng kể nằm ở việc tiết kiệm diện tích đáng kể, điều quan trọng đối với chủ nhân của những mảnh đất nhỏ. Trong trường hợp khu vực có chân trời nước ngầm cao, có thể bố trí các thiết bị trao đổi nhiệt ở hai giếng đặt cách nhau khoảng 15 m.

Trong trường hợp có chân trời nước ngầm cao tại vị trí, có thể bố trí các thiết bị trao đổi nhiệt trong hai giếng đặt cách nhau khoảng 15 m.

Việc khai thác nhiệt năng trong các hệ thống như vậy bằng cách bơm nước ngầm trong một mạch kín, các bộ phận của chúng nằm trong giếng. Hệ thống như vậy yêu cầu lắp đặt bộ lọc và vệ sinh định kỳ bộ trao đổi nhiệt.

Sơ đồ máy bơm nhiệt đơn giản nhất và rẻ nhất dựa trên việc trích xuất năng lượng nhiệt từ không khí. Một khi nó trở thành cơ sở cho việc chế tạo tủ lạnh, sau này máy điều hòa không khí đã được phát triển theo nguyên tắc của nó.

Hệ thống bơm nhiệt đơn giản nhất lấy năng lượng từ khối khí. Vào mùa hè nó tham gia vào việc sưởi ấm, vào mùa đông trong điều hòa không khí. Nhược điểm của hệ thống là, trong một phiên bản độc lập, một thiết bị không đủ năng lượng

Hiệu quả của các loại trang bị này không giống nhau. Máy bơm sử dụng không khí có hiệu suất thấp nhất. Ngoài ra, các chỉ số này phụ thuộc trực tiếp vào điều kiện thời tiết.

Các loại máy bơm nhiệt trên mặt đất có hiệu suất ổn định. Hệ số hiệu quả của các hệ thống này thay đổi trong khoảng 2,8 -3,3. Hệ thống cấp nước là hiệu quả nhất. Điều này chủ yếu là do sự ổn định của nhiệt độ nguồn.

Cần lưu ý rằng bộ thu bơm đặt càng sâu trong bể chứa thì nhiệt độ càng ổn định.Để có được công suất hệ thống 10 kW, cần khoảng 300 mét đường ống.

Thông số chính đặc trưng cho hiệu quả của máy bơm nhiệt là hệ số chuyển đổi của nó. Hệ số chuyển đổi càng cao thì máy bơm nhiệt càng được coi là hiệu quả.

Hệ số chuyển đổi của máy bơm nhiệt được biểu thị thông qua tỷ số giữa dòng nhiệt và công suất điện chi cho hoạt động của máy nén

Nguyên lý hoạt động

Tất cả không gian xung quanh chúng ta là năng lượng - bạn chỉ cần biết cách sử dụng nó. Đối với máy bơm nhiệt, nhiệt độ môi trường phải lớn hơn 1C °. Ở đây cần phải nói rằng ngay cả trái đất vào mùa đông dưới tuyết hoặc ở độ sâu nào đó vẫn giữ nhiệt. Hoạt động của địa nhiệt hoặc bất kỳ máy bơm nhiệt nào khác dựa trên sự vận chuyển nhiệt từ nguồn của nó bằng cách sử dụng chất mang nhiệt đến mạch sưởi ấm của ngôi nhà.

Sơ đồ hoạt động của thiết bị theo điểm:

• chất mang nhiệt (nước, đất, không khí) lấp đầy đường ống dưới đất và làm nóng nó;
• sau đó chất làm mát được vận chuyển đến bộ trao đổi nhiệt (thiết bị bay hơi) với sự truyền nhiệt tiếp theo vào mạch bên trong;
• mạch ngoài chứa chất làm lạnh là chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp dưới áp suất thấp. Ví dụ, freon, nước với rượu, hỗn hợp glycol. Bên trong thiết bị bay hơi, chất này được đốt nóng và trở thành chất khí;
• chất làm lạnh dạng khí được đưa đến máy nén, được nén dưới áp suất cao và được đốt nóng;
• khí nóng đi vào bình ngưng và ở đó nhiệt năng của nó được truyền đến ngôi nhà;
• chu trình kết thúc bằng sự chuyển đổi chất làm lạnh thành chất lỏng, và do mất nhiệt, nó quay trở lại hệ thống.

Nguyên tắc tương tự được sử dụng cho tủ lạnh, vì vậy máy bơm nhiệt gia đình có thể được sử dụng như máy điều hòa không khí để làm mát phòng. Nói một cách đơn giản, máy bơm nhiệt là một loại tủ lạnh có tác dụng ngược lại: thay vì lạnh, nhiệt được tạo ra.

Đặc điểm cài đặt HP của hệ thống air-to-air

Việc lắp đặt một máy bơm nhiệt không khí phần nào gợi nhớ đến việc lắp đặt một hệ thống phân chia. Thiết bị có hai khối - bên ngoài và bên trong, được kết nối với nhau bằng một mạch mà qua đó chất làm lạnh lưu thông.

Dàn nóng hoặc ngoài trời, lắp ngoài trời. Một số mô hình được lắp đặt trong một vỏ bảo vệ đặc biệt. Nhà ga nhẹ đến mức được phép lắp đặt ngay cả trên nóc một tòa nhà. Khuyến nghị rằng máy bơm nhiệt không khí được lắp đặt cách lối vào khu sinh hoạt khoảng 2-3 m.

Dàn lạnh được đặt sao cho các luồng không khí được làm nóng được phân phối hiệu quả nhất khắp phòng. Được phép lắp đặt trên tường và trần.

Hệ thống sưởi không khí tập trung của ngôi nhà bằng máy bơm nhiệt không khí, có hộ khẩu thường trú, cần sử dụng hệ thống phun khí cưỡng bức. Chiều dài của các kênh dẫn không khí và vị trí của chúng được tính toán cẩn thận trong quá trình chuẩn bị tài liệu dự án.

Lắp đặt một máy bơm nhiệt là một quy trình công nghệ phức tạp, do đó, công việc được thực hiện bởi các đội lắp đặt chuyên ngành có giấy phép phù hợp.

Ưu nhược điểm của máy bơm nhiệt không khí

Phản hồi từ chủ sở hữu thực sự về máy bơm nhiệt không khí giúp có được bức tranh chính xác về hiệu quả năng lượng của việc sử dụng các phương pháp sưởi ấm thay thế, cũng như có được ý tưởng về những ưu và nhược điểm hiện có.

Sưởi ấm ngôi nhà bằng máy bơm nhiệt không khí có những ưu điểm sau:

• Tiết kiệm chi phí - ngay cả với chi phí ban đầu đáng kể, máy bơm nhiệt sẽ tự trả sau 3-6 năm hoạt động. Vì thiết bị được thiết kế cho thời gian sử dụng 30-50 năm, nên những lợi ích là rõ ràng. Chi phí điện năng, trong cả mùa sưởi, ít hơn 3-5 lần so với chi phí của một lò hơi điện.

Hoàn toàn độc lập với nhiên liệu truyền thống. Ưu điểm chính của hệ thống sưởi không khí là tạo ra năng lượng nhiệt mà không cần sử dụng nhiên liệu khí, rắn và lỏng, v.v. Nếu bạn lắp đặt các tấm pin mặt trời, bạn có thể từ chối điện bên ngoài.

Thân thiện với môi trường - trong quá trình hoạt động, chúng sử dụng nguồn năng lượng nhiệt tái tạo, không có khí thải độc hại.

Tất nhiên, máy bơm nhiệt có những điểm yếu của chúng, mà các nhà sản xuất cố gắng sửa chữa theo thời gian. Bao gồm các:

• Sự phụ thuộc của hiệu suất vào nhiệt độ bên ngoài - các nhà sản xuất không ngừng cải tiến hệ thống. Thiết bị hiện đại có khả năng hoạt động ở -15 -25 ° C. Hiệu quả ở nhiệt độ thấp bị giảm đáng kể, điều này làm hạn chế việc sử dụng các mô-đun để sưởi ấm không gian trong điều kiện của miền Bắc.

Chi phí vật liệu lớn cho việc mua và lắp đặt một máy bơm nhiệt. Nhược điểm chính của HP air - air, do đó, các trạm không được sử dụng rộng rãi trong điều kiện trong nước.

Triển vọng cho việc sử dụng máy bơm nhiệt không khí là khá lạc quan. Tương đối gần đây, một số nhà sản xuất lớn đã công bố phát triển các mô-đun có khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp tới -32 ° C. Không ngừng nhấn mạnh vào việc giảm giá thành sản phẩm để làm cho chúng phù hợp với người tiêu dùng trung lưu, cải thiện hiệu suất (COP trung bình cho các mẫu hiện đại là 5-8 đơn vị).

3 Đơn vị đơn giản nhất

Thiết bị tự chế rẻ nhất sẽ là máy bơm nhiệt từ máy điều hòa không khí. Bạn nên mua một mô hình được trang bị một van đảo chiều. Nhờ đó, máy điều hòa không khí có thể hoạt động để sưởi ấm. Nếu không, bạn sẽ phải sửa đổi mạch chất làm lạnh

Ngoài ra, khi chọn máy lạnh, bạn nên chú ý đến chỉ số hoạt động của máy về độ lạnh.

Thuật toán chế tạo máy bơm nhiệt đơn giản nhất có dạng sau:

Vỏ trên của thiết bị được tháo ra và tháo dỡ khoang trao đổi nhiệt bên ngoài

Ở giai đoạn này, cần phải chú ý để không làm hỏng các đường ống môi chất lạnh.
Sau đó, bạn cần tháo bánh công tác bên ngoài khỏi trục.
Bể được làm bằng kim loại. Chiều dài của nó phải tương ứng với kích thước của buồng trao đổi nhiệt và chiều rộng của nó sẽ lớn hơn 100-150 mm.
Để ngăn bộ tản nhiệt không bị đóng băng, cần phải tăng diện tích của nó. Để làm điều này, các tấm nhôm hoặc đồng bổ sung được lắp dọc theo các cạnh, tùy thuộc vào vật liệu của buồng trao đổi nhiệt.
Bộ tản nhiệt nâng cấp được lắp đặt trong bể, sau đó phải được đóng bằng nắp kín.
Ở giai đoạn cuối cùng, các ống để lựa chọn và cung cấp chất làm mát được kết nối với các phụ kiện, các máy bơm tuần hoàn được kết nối

Sau đó, nó vẫn còn để lấp đầy thùng chứa và kiểm tra xem có rò rỉ hay không.

Để làm điều này, các tấm nhôm hoặc đồng bổ sung được lắp dọc theo các cạnh, tùy thuộc vào vật liệu của buồng trao đổi nhiệt.
Bộ tản nhiệt nâng cấp được lắp đặt trong bể, sau đó phải được đóng bằng nắp kín.
Ở giai đoạn cuối cùng, các ống để lựa chọn và cung cấp chất làm mát được kết nối với các phụ kiện, các máy bơm tuần hoàn được kết nối. Sau đó, nó vẫn còn để lấp đầy thùng chứa và kiểm tra xem có rò rỉ hay không.

Công nghệ gắn kết

Việc lắp ráp loại thiết bị này được thực hiện theo nhiều giai đoạn:

• một dự án đang được lập;
• thông tin liên lạc bộ thu được lắp ráp;
• một máy bơm nhiệt được lắp đặt trong hệ thống;
• thiết bị được lắp đặt bên trong nhà;
• chất làm mát đang được làm đầy.

Tiếp theo, chúng tôi sẽ xem xét cách cài đặt một máy bơm nhiệt chìa khóa trao tay bằng tay của chính bạn từng bước.

Làm thế nào để thực hiện một dự án

Tất nhiên, trước khi tiến hành lắp ráp các thông tin liên lạc kiểu này, tất cả các tính toán cần thiết phải được thực hiện. Công việc của bộ phận bên ngoài của hệ thống phải được phối hợp hoàn toàn với công việc của bộ phận bên trong. Các tính toán được thực hiện tùy thuộc vào loại thiết bị đã chọn. Đối với bộ thu ngang, chúng được thực hiện như sau:

• Lượng chất chống đông cần thiết được xác định. Trong trường hợp này, công thức Vs = Qo 3600 / (1,05 3,7 t) được sử dụng, trong đó Qo là công suất nhiệt của nguồn, t là chênh lệch nhiệt độ giữa đường cung cấp và đường trở lại. Tham số Qo được tính bằng hiệu giữa công suất bơm và công suất điện được sử dụng để làm nóng chất làm lạnh.
• Chiều dài bộ thu yêu cầu được xác định. Công thức tính toán trong trường hợp này giống như sau: L = Qo / q, trong đó q là nhiệt lượng riêng.Giá trị của chỉ số thứ hai phụ thuộc vào loại đất trên địa điểm. Ví dụ đối với đất sét, nó là 20 W trên rm, đối với cát - 10 W, v.v.
• Khu vực cần thiết để đặt bộ thu gom được xác định. Trong trường hợp này, tính toán được thực hiện theo công thức A = L da, trong đó da là bước đặt ống.

Công suất của máy bơm nhiệt được xác định xấp xỉ với tỷ lệ 70 W nhiệt trên 1 m2 với trần cao 2,7 m. Các ống thu nhiệt thường được đặt cách nhau 0,8 m hoặc hơn một chút.

Cách lắp ráp một máy bơm nhiệt

Loại thiết bị này có giá thành khá cao. Thiết kế của máy bơm nhiệt tương đối đơn giản. Do đó, bạn có thể thử tự làm. Quy trình này được thực hiện như sau:

• Một máy nén được mua (thiết bị từ một máy điều hòa không khí phù hợp).
• Vỏ tụ điện được thực hiện. Để làm được điều này, một bồn nước inox 100 lít được cắt đôi.
• Một cuộn dây đang được thực hiện. Một bình khí hoặc oxy được quấn bằng một ống đồng từ tủ lạnh. Sau này có thể được cố định bằng các góc đục lỗ bằng nhôm.
• Cuộn dây được lắp vào thân máy, sau đó cuộn dây được bịt kín.
• Một thiết bị bay hơi được làm từ một thùng nhựa có dung tích 80 lít. Một cuộn dây từ một đường ống ¾ inch được gắn trong đó.
• Các ống dẫn nước được nối với dàn bay hơi để phân phối và thoát nước.
• Hệ thống được làm đầy bằng môi chất lạnh. Thao tác này nên được giao cho một chuyên gia. Với những hành động thiếu cẩn trọng, bạn không chỉ có thể làm hỏng thiết bị đã lắp ráp mà còn có thể bị thương.

Cài đặt thông tin liên lạc bộ thu

Công nghệ lắp đặt mạch bên ngoài của hệ thống sưởi cũng tùy thuộc vào loại của nó. Đối với một bộ thu thẳng đứng, các giếng được khoan với độ sâu từ 20-100 m.Dưới rãnh ngang xuyên thủng với độ sâu 1,5m, ở giai đoạn tiếp theo, các đường ống được đặt. Cây không nên mọc gần bộ thu ngang, vì rễ của chúng có thể làm hỏng nguồn điện lưới. Đối với việc lắp ráp sau này, có thể sử dụng ống polyetylen áp suất thấp.

Lắp đặt thiết bị

Thao tác này được thực hiện theo cách thông thường. Đó là, các bộ tản nhiệt sưởi ấm được lắp đặt trong khuôn viên, các đường dây được đặt và chúng được kết nối với lò hơi. Một bình giãn nở, một bộ lọc và một máy bơm tuần hoàn trên đường tránh được gắn trên đường ống hồi lưu. Bạn cũng có thể lắp ráp và kết nối hệ thống "sàn ấm" với máy bơm nhiệt. Ở giai đoạn cuối cùng, loại chất làm mát đã chọn được đổ vào mạch bên ngoài và bên trong.

Như bạn thấy, bạn có thể tự lắp máy bơm nhiệt và bộ thu nhiệt. Về mặt công nghệ, thủ tục không đặc biệt phức tạp. Tuy nhiên, không giống như các loại thiết bị tương tự khác, việc lắp ráp một hệ thống như vậy, thậm chí là loại nằm ngang, là một hoạt động khá tốn công sức. Thực tế là không thể tự khoan giếng để khoan thẳng đứng mà không có thiết bị đặc biệt. Do đó, có thể thực hiện các phép tính và công việc để lắp ráp hệ thống nó vẫn đáng để thuê các chuyên gia. Ngày nay, có những công ty trên thị trường lắp đặt thiết bị như máy bơm nhiệt theo phương thức chìa khóa trao tay.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nước hòa khí

Như đã đề cập, nguồn năng lượng nhiệt chính để lắp đặt loại này là không khí trong khí quyển.Cơ sở cơ bản của hoạt động của máy bơm không khí là tính chất vật lý của chất lỏng để hấp thụ và giải phóng nhiệt trong quá trình chuyển pha từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí và ngược lại. Kết quả của sự thay đổi trạng thái, nhiệt độ được giải phóng. Hệ thống hoạt động theo nguyên lý tủ lạnh ngược chiều.

Để sử dụng hiệu quả các đặc tính này của chất lỏng, chất làm lạnh có nhiệt độ sôi thấp (freon, freon) lưu thông trong một mạch kín, thiết kế của nó bao gồm:

• máy nén với ổ điện;
• quạt thổi gió dàn bay hơi;
• van tiết lưu (giãn nở);
• thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm;
• ống tuần hoàn bằng đồng hoặc kim loại-nhựa kết nối các phần tử chính của mạch.

Sự chuyển động của chất làm lạnh dọc theo mạch được thực hiện do áp suất phát triển bởi máy nén. Để giảm thất thoát nhiệt, các đường ống được phủ một lớp cách nhiệt bằng cao su nhân tạo hoặc bọt polyetylen với lớp phủ kim loại bảo vệ. Là một chất làm lạnh, freon hoặc freon được sử dụng, có thể sôi ở nhiệt độ âm và không đóng băng lên đến -40 ° C.

Toàn bộ quá trình làm việc bao gồm các chu kỳ liên tiếp sau đây:

1. Bộ tản nhiệt của dàn bay hơi chứa chất làm lạnh lỏng mát hơn không khí bên ngoài. Trong quá trình thổi bộ tản nhiệt hoạt động, năng lượng nhiệt từ không khí tiềm năng thấp được chuyển sang freon, sôi và chuyển sang trạng thái khí. Đồng thời, nhiệt độ của nó tăng lên.
2. Khí đốt nóng đi vào máy nén, nơi nó nóng lên nhiều hơn trong quá trình nén.
3. Ở trạng thái nén và làm nóng, hơi môi chất lạnh được đưa vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, tại đây chất mang nhiệt của hệ thống sưởi sẽ lưu thông qua mạch thứ hai.Do nhiệt độ của chất làm mát thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của khí đốt nóng, freon tích cực ngưng tụ trên các tấm trao đổi nhiệt, tỏa nhiệt cho hệ thống sưởi.
4. Hỗn hợp hơi-lỏng được làm mát đi vào van tiết lưu, van tiết lưu này chỉ cho phép chất làm lạnh lỏng áp suất thấp được làm lạnh đi qua thiết bị bay hơi. Sau đó, toàn bộ chu kỳ được lặp lại.

Để tăng hiệu suất truyền nhiệt của ống, người ta quấn các cánh tản nhiệt xoắn ốc trên dàn bay hơi. Việc tính toán hệ thống sưởi, lựa chọn máy bơm tuần hoàn và các thiết bị khác phải tính đến lực cản thủy lực và hệ số truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm của việc lắp đặt.

Video tổng quan về thiết bị hệ thống và hoạt động của nó

h3 id = "invertornye-teplovye-nasosy"> Máy bơm nhiệt biến tần

Sự hiện diện của biến tần trong quá trình lắp đặt cho phép khởi động thiết bị trơn tru và tự động điều chỉnh các chế độ tùy thuộc vào nhiệt độ ngoài trời. Điều này tối đa hóa hiệu quả của máy bơm nhiệt bằng cách:

• đạt hiệu quả ở mức độ 95-98%;
• giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 20-25%;
• giảm thiểu phụ tải trên mạng điện;
• tăng tuổi thọ của cây.

Nhờ đó, nhiệt độ trong nhà luôn được duy trì ổn định ở mức tương đương, bất kể thời tiết thay đổi. Đồng thời, sự hiện diện của bộ biến tần hoàn chỉnh với bộ điều khiển tự động sẽ không chỉ cung cấp hệ thống sưởi vào mùa đông mà còn cung cấp không khí làm mát vào mùa hè khi thời tiết nóng bức.

Đồng thời, cần lưu ý rằng sự hiện diện của thiết bị bổ sung luôn làm tăng chi phí của nó và tăng thời gian hoàn vốn.

Bộ phận sinh dục nhiệt hoạt động như thế nào?

Thuật toán hoạt động của máy bơm nhiệt địa nhiệt dựa trên sự truyền nhiệt từ nguồn có thế năng nhiệt thấp sang vật mang nhiệt. Trái đất ở đây đóng vai trò tản nhiệt vào mùa hè và là nguồn nhiệt tích cực vào mùa đông.

Sự chênh lệch nhiệt độ mặt đất giúp cải thiện hiệu quả tổng thể của hệ thống và giúp giảm chi phí vận hành thực tế.

Hoạt động của máy bơm nhiệt địa nhiệt dựa trên một hiện tượng như quán tính nhiệt. Nhiệt độ của trái đất ở độ sâu 6 mét trở xuống gần như tương ứng chính xác với nhiệt độ không khí trung bình hàng năm trong khu vực và thay đổi rất ít trong suốt năm dương lịch

Trong thực tế, chất làm mát đang vận hành đi vào đường ống nằm trong lòng đất và nóng lên ở đó vài độ. Sau đó, chế phẩm đi vào bộ phận trao đổi nhiệt (hoặc thiết bị bay hơi) và truyền nhiệt năng tích lũy vào mạch hệ thống bên trong.

Nguyên lý hoạt động của lắp đặt địa nhiệt tương tự như hoạt động của hệ thống lạnh. Đó là lý do tại sao một số loại máy bơm nhiệt vào mùa hè được sử dụng thành công như máy điều hòa không khí và giúp làm mát không khí trong các khu dân cư.

Môi chất lạnh hoạt động ở mạch ngoài được làm nóng trong dàn bay hơi, chuyển thành khí và đi vào máy nén. Ở đó nó co lại dưới tác động của áp suất cao và trở nên nóng hơn.

Khí nóng đi vào thiết bị ngưng tụ và tỏa nhiệt năng cho chất làm mát làm việc của hệ thống bên trong chịu trách nhiệm sưởi ấm ngôi nhà. Kết thúc quá trình, môi chất lạnh bị mất nhiệt trở lại điểm ban đầu ở trạng thái lỏng.

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 trên 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 điều này không tính đến hạch toán chi phí lắp đặt mạch 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.

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.

Kết quả

Không nghi ngờ gì nữa, giá thành của một máy bơm nhiệt từ máy điều hòa không khí thấp hơn vài lần so với các lựa chọn nhà máy sản xuất sẵn, ngay cả những sản phẩm sản xuất tại Trung Quốc. Nhưng có rất nhiều sắc thái ở đây: bạn cần quan tâm đến nguồn và lượng nhiệt cung cấp, tính toán chính xác chiều dài của bộ trao đổi nhiệt (cuộn dây), cài đặt tự động hóa, cung cấp điện đảm bảo, v.v. Nhưng nếu bạn có thể giải quyết những vấn đề này, thì nó chắc chắn là có lợi. Để tôi cho bạn lời khuyên: trong năm đầu tiên rất mong muốn có hệ thống sưởi dự phòng, tốt hơn hết bạn nên tiến hành kiểm tra và chạy thử vào mùa hè để có thời gian hoàn thiện tổ máy trước khi bắt đầu mùa sưởi.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video sẽ giới thiệu nguyên lý hoạt động và tính năng của thiết bị:

Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng máy bơm nhiệt nước thành nước được coi là một thiết bị thân thiện với môi trường hiệu quả được thiết kế để sưởi ấm những ngôi nhà có diện tích lên đến 150 mét vuông. Việc bố trí một khu vực lớn hơn có thể đã yêu cầu các cuộc khảo sát kỹ thuật khá phức tạp.

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào trong khi đọc thông tin được cung cấp, vui lòng hỏi họ trong khối bên dưới. Chúng tôi đang chờ đợi câu hỏi của bạn về chủ đề, câu chuyện và hình ảnh về việc xây dựng một nhà máy thủy điện mini bằng chính tay của bạn. Chúng tôi quan tâm đến ý kiến ​​của bạn.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Đoạn video cho thấy rõ ràng cách một hệ thống sưởi ấm dựa trên thiết bị làm nóng không khí thành nước địa nhiệt được trang bị trong một ngôi nhà lớn từ một khối silicat khí. Một số sắc thái thú vị liên quan đến việc lắp đặt thiết bị được tiết lộ và con số thực của hóa đơn điện nước trong tháng được công bố.

Thiết bị nối đất hoạt động như thế nào? Mô tả chi tiết từ chuyên gia trong việc lắp đặt nồi hơi nhiệt địa nhiệt, các khuyến nghị và mẹo hữu ích cho thợ thủ công tại nhà từ chuyên gia trong lĩnh vực của họ.

Một người sử dụng thiết bị thực sự chia sẻ ấn tượng của mình về máy bơm nhiệt địa nhiệt.

Một thợ khóa chuyên nghiệp cho biết cách làm một máy bơm nhiệt tại nhà dựa trên một máy nén mạnh mẽ và các bộ phận trao đổi nhiệt dạng ống. Hướng dẫn chi tiết từng bước.

Một máy bơm địa nhiệt để sưởi ấm cho một hộ gia đình tư nhân là một cách tốt để tạo ra điều kiện sống thoải mái ngay cả khi không có sẵn hệ thống liên lạc tập trung và các nguồn năng lượng quen thuộc hơn.

Việc lựa chọn hệ thống phụ thuộc vào vị trí lãnh thổ của tài sản và khả năng tài chính của chủ sở hữu.

Bạn có kinh nghiệm sản xuất máy bơm nhiệt địa nhiệt không? Vui lòng chia sẻ thông tin với độc giả của chúng tôi, đề xuất tùy chọn xây dựng của bạn. Các bạn có thể để lại bình luận và đính kèm hình ảnh sản phẩm tự làm của mình theo mẫu bên dưới.