Ջերմային պոմպեր ձեր տան ջեռուցման համար. Ջերմային պոմպ տան ջեռուցման մեջ Ջերմային պոմպի տեղադրում տան ջեռուցման համար

Դասական վառելանյութերի (գազ, փայտ, տորֆ) այրումը ջերմություն արտադրելու հնագույն եղանակներից է։ Այնուամենայնիվ, էներգիայի ավանդական աղբյուրների սպառումը մարդկանց դրդել է ավելի բարդ, բայց ոչ պակաս արդյունավետ այլընտրանքներ փնտրել: Դրանցից մեկը գյուտն էր ջերմային պոմպ, որի աշխատանքը հիմնված է ֆիզիկայի դպրոցական օրենքների վրա։

Ջերմային պոմպի շահագործում

Ջերմային պոմպերի շահագործման սկզբունքը, որն առաջին հայացքից շատ բարդ է, հիմնված է թերմոդինամիկայի մի քանի պարզ օրենքների և հեղուկների և գազերի հատկությունների վրա.

1. Երբ գազը անցնում է հեղուկ վիճակի (խտացում), ջերմություն է արտանետվում
2. Երբ հեղուկը վերածվում է գազի (գոլորշիացում), ջերմությունը կլանում է

Հեղուկների մեծ մասը կարող է եռալ բավականին բարձր ջերմաստիճանում՝ մոտ 100 աստիճան: Բայց կան նաև բավականին ցածր եռման ջերմաստիճան ունեցող նյութեր։ Ֆրեոնի համար մոտ 3-4 աստիճան է։ Գազի վերածվելով՝ այն հեշտությամբ սեղմվում է, և տարայի ներսում ջերմաստիճանը սկսում է բարձրանալ։

Տեսականորեն, ֆրեոնը կարող է սեղմվել ցանկացած ցանկալի ջերմաստիճան ստանալու համար, բայց գործնականում այն ​​սահմանափակվում է 80-90 աստիճանով, որն անհրաժեշտ է դասական ջեռուցման համակարգի լիարժեք շահագործման համար:

Յուրաքանչյուր ոք օրական մեկ անգամ չէ, որ հանդիպում է ջերմային պոմպի, երբ անցնում է իր սառնարանի մոտով: Սակայն դրա մեջ այն աշխատում է հակառակ ուղղությամբ՝ վերցնելով արտադրանքի ջերմությունը և ցրելով այն մթնոլորտ։

Տեսանյութ աշխատանքային տեխնոլոգիայի մասին

Ջերմային պոմպի դիագրամ

Ջերմային պոմպերի մեծ մասի աշխատանքը հիմնված է հողի ջերմության վրա, որտեղ ջերմաստիճանը գործնականում չի տատանվում տարվա ընթացքում (7-10 աստիճանի սահմաններում): Ջերմությունը շարժվում է երեք սխեմաների միջև.

1. Ջեռուցման շրջան
2. Ջերմային պոմպ
3. Աղաջրի (aka հողեղեն) միացում

Ջեռուցման համակարգում ջերմային պոմպերի աշխատանքի դասական սկզբունքը բաղկացած է հետևյալ տարրերից.

1. Ջերմափոխանակիչ, որը փոխանցում է գետնից վերցված ջերմությունը ներքին միացում
2. Կոմպրեսիոն սարք
3. Ջերմափոխանակման երկրորդ սարքը, որը ներքին միացումում ստացված էներգիան փոխանցում է ջեռուցման համակարգ
4. Մեխանիզմ, որը նվազեցնում է ճնշումը համակարգում (շնչափող)
5. Աղի միացում
6. Երկրային զոնդ
7. Ջեռուցման շրջան

Խողովակը, որը ծառայում է որպես առաջնային միացում, տեղադրվում է ջրհորի մեջ կամ թաղվում անմիջապես գետնի մեջ: Դրա երկայնքով շարժվում է չսառչող հեղուկ հովացուցիչ նյութ, որի ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև երկրի համանման բնութագրիչը (մոտ +8 աստիճան) և մտնում է երկրորդ միացում:

Երկրորդական շղթան ջերմություն է վերցնում հեղուկից: Ներսում շրջանառվող ֆրեոնը սկսում է եռալ և վերածվում գազի, որն ուղարկվում է կոմպրեսոր։ Մխոցը սեղմում է այն մինչև 24-28 ատմ, ինչի պատճառով ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև +70-80 աստիճան։

Աշխատանքային այս փուլում էներգիան կենտրոնանում է մեկ փոքրիկ թրոմբի մեջ։ Դրա շնորհիվ ջերմաստիճանը բարձրանում է։

Ջեռուցվող գազը մտնում է երրորդ միացում, որը ներկայացված է տաք ջրամատակարարման համակարգերով կամ նույնիսկ տան ջեռուցման համակարգերով: Ջերմափոխանակության ժամանակ հնարավոր են մինչեւ 10-15 աստիճանի կորուստներ, սակայն դրանք էական չեն։

Երբ ֆրեոնը սառչում է, ճնշումը նվազում է և այն նորից վերածվում է հեղուկ վիճակի։ 2-3 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​նորից հոսում է երկրորդ շղթայի մեջ։ Ցիկլը կրկնվում է նորից ու նորից:

Հիմնական տեսակները

Ջերմային պոմպերի շահագործման սկզբունքը նախագծված է այնպես, որ դրանք հեշտությամբ աշխատեն առանց ընդհատումների լայն ջերմաստիճանի միջակայքում՝ -30-ից +40 աստիճան: Առավել տարածված են հետևյալ երկու տեսակի մոդելները.

• Կլանման տեսակը
• Սեղմման տեսակը

Կլանման տիպի մոդելներն ունեն բավականին բարդ կառուցվածք։ Նրանք ստացված ջերմային էներգիան փոխանցում են անմիջապես՝ օգտագործելով աղբյուրը։ Նրանց շահագործումը զգալիորեն նվազեցնում է սպառված էլեկտրաէներգիայի և վառելիքի նյութական ծախսերը: Սեղմման տիպի մոդելները ջերմություն փոխանցելու համար էներգիա են սպառում (մեխանիկական և էլեկտրական):

Կախված օգտագործվող ջերմության աղբյուրից, պոմպերը բաժանվում են հետևյալ տեսակների.

1. Թափոնների ջերմության վերամշակում- ամենաթանկ մոդելները, որոնք ժողովրդականություն են ձեռք բերել արդյունաբերական օբյեկտների ջեռուցման համար, որոնցում վատնում է այլ աղբյուրներից առաջացած երկրորդական ջերմությունը:
2. Օդ- ջերմություն վերցնել շրջակա օդից
3. Երկրաջերմային- ընտրել ջերմությունը ջրից կամ հողից

Ըստ մուտքային/ելքի տեսակների՝ բոլոր մոդելները կարելի է դասակարգել հետևյալ կերպ՝ հող, ջուր, օդ և դրանց տարբեր համակցություններ։

Երկրաջերմային ջերմային պոմպեր

Հայտնի են երկրաջերմային պոմպերի մոդելները, որոնք բաժանված են երկու տեսակի՝ փակ կամ բաց տիպի։

Բաց համակարգերի պարզ դիզայնը թույլ է տալիս տաքացնել ներսից անցնող ջուրը, որը հետագայում նորից մտնում է գետնին: Այն իդեալականորեն աշխատում է մաքուր հովացուցիչ հեղուկի անսահմանափակ ծավալի առկայության դեպքում, որը սպառելուց հետո չի վնասում շրջակա միջավայրին:

Երկրաջերմային ջերմային պոմպերի փակ հանգույցային համակարգերը բաժանվում են հետևյալ տեսակների.

• Ջուր – գտնվում է ջրամբարում՝ չսառեցված խորության վրա
• Ուղղահայաց դասավորությամբ - կոլեկտորը տեղադրված է ջրհորի մեջ մինչև 200 մ խորության վրա և կիրառելի է անհարթ տեղանքով տարածքներում
• Հորիզոնական դասավորությամբ - կոլեկտորը տեղադրվում է գետնին 0,5-1 մ խորության վրա, շատ կարևոր է սահմանափակ տարածքում ապահովել մեծ եզրագիծ:

Օդ-ջուր պոմպ

Առավել բազմակողմանի տարբերակներից մեկը օդ-ջուր մոդելն է: Տարվա տաք ժամանակահատվածում այն ​​շատ արդյունավետ է, բայց ձմռանը արտադրողականությունը կարող է զգալիորեն նվազել։

Համակարգի առավելությունը պարզ տեղադրումն է։ Համապատասխան սարքավորումները կարող են տեղադրվել ցանկացած հարմար վայրում, օրինակ, տանիքում: Ջերմությունը, որը հեռացվում է սենյակից գազի կամ ծխի տեսքով, կարող է կրկին օգտագործվել:

Ջուր-ջուր տեսակ

Ջուր-ջուր ջերմային պոմպը ամենաարդյունավետներից մեկն է: Բայց դրա օգտագործումը կարող է սահմանափակվել մոտակա ջրամբարի առկայությամբ կամ անբավարար խորությամբ, որի դեպքում ձմռանը ջերմաստիճանի զգալի անկում չի նկատվում։

Ցածր պոտենցիալ էներգիան կարելի է ընտրել հետևյալ աղբյուրներից.

• Ստորերկրյա ջրեր
• Բաց ջրամբարներ
• Արդյունաբերական կեղտաջրեր

Ջերմային պոմպերի շահագործման ամենապարզ սկզբունքը վերաբերում է այն մոդելներին, որոնք ջերմություն են հանում ջրամբարից: Եթե ​​որոշում է կայացվել օգտագործել ստորերկրյա ջրերը, կարող է անհրաժեշտ լինել հորատանցք հորատել:

Հող-ջուր տեսակը

Ջերմություն կարելի է ստանալ գետնից ամբողջ տարվա ընթացքում, քանի որ 1 մ խորության վրա ջերմաստիճանը գրեթե անփոփոխ է մնում: «Brine»-ն օգտագործվում է որպես ջերմային կրիչ՝ չսառչող հեղուկ, որը շրջանառվում է:

Ստորերկրյա ջրային համակարգի թերություններից մեկը մեծ տարածքի անհրաժեշտությունն է՝ ցանկալի արդյունավետության հասնելու համար: Նրանք փորձում են հարթեցնել այն՝ օղակների մեջ խողովակներ դնելով։

Կոլեկցիոները կարող է տեղադրվել ուղղահայաց դիրքում, սակայն գետնից ջերմություն հավաքելու համար անհրաժեշտ կլինի մինչև 150 մ խորությամբ ջրհոր:

Ջերմային պոմպերի ջեռուցման համակարգերի առավելություններն ու թերությունները

Ջերմային պոմպերը լայնորեն օգտագործվում են մասնավոր բնակելի կամ արդյունաբերական տարածքների ջեռուցման համակարգերում: Դրանք աստիճանաբար փոխարինում են էներգիայի ավելի դասական աղբյուրներին՝ իրենց հուսալիության և արդյունավետության շնորհիվ:

Ջերմային պոմպի շահագործումը տալիս է բազմաթիվ առավելությունների թվում.

• Խնայելով նյութական ռեսուրսները համակարգի պահպանման և հովացուցիչ նյութի վրա
• Պոմպերը գործում են լիովին ինքնավար
• Չեն արտանետվում շրջակա միջավայր վնասակար արտադրանքայրման և այլ թունավոր նյութերի
• Հեծյալ սարքավորումների հրդեհային անվտանգություն
• Համակարգի աշխատանքը հեշտությամբ հակադարձելու ունակություն

Չնայած բազմաթիվ առավելություններին, անհրաժեշտ է հաշվի առնել ջերմային պոմպի օգտագործման բացասական կողմերը.

• Ջեռուցման համակարգի տեղադրման համար նախնական մեծ ներդրումներ՝ 3-ից 10 հազար դոլար
• Ցուրտ ժամանակահատվածում, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է -15 աստիճանից, դուք պետք է մտածեք այլընտրանքային ջեռուցման տարբերակների մասին
• Ջերմային պոմպի շահագործման վրա հիմնված ջեռուցումն առավել արդյունավետ է միայն ցածր ջերմաստիճանի հովացուցիչ նյութով համակարգերում

Մեկ այլ սխեմատիկ տեսանյութ.

Եկեք ամփոփենք այն

Սովորելով և տիրապետելով ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքին, կարող եք մտածել և որոշել դրա տեղադրման և օգտագործման նպատակահարմարությունը: Նախնական ծախսերը, որոնք կարող են շատ մեծ թվալ, շուտով կվճարեն և կսկսեն մի տեսակ շահույթ բերել դասական վառելիքի խնայողության տեսքով:

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Ջերմային պոմպի նման միավորը ունի կենցաղային տեխնիկայի նման գործող սկզբունք՝ սառնարան և օդորակիչ: Այն իր էներգիայի մոտավորապես 80%-ը փոխառում է շրջակա միջավայրից: Պոմպը փողոցից ջերմություն է մղում սենյակ: Դրա աշխատանքը նման է սառնարանի աշխատանքի սկզբունքին, միայն ջերմային էներգիայի փոխանցման ուղղությունը տարբեր է։

Օրինակ, մի շիշ ջուրը սառեցնելու համար մարդիկ այն դնում են սառնարան, այնուհետև կենցաղային սարքը մասամբ «վերցնում» է ջերմությունն այս օբյեկտից և այժմ, էներգիայի պահպանման օրենքի համաձայն, պետք է այն բաց թողնի։ Բայց որտե՞ղ։ Ամեն ինչ պարզ է, այս նպատակով սառնարանը ունի ռադիատոր, որը սովորաբար գտնվում է իր հետևի պատին: Իր հերթին, ռադիատորը, տաքանալով, ջերմություն է տալիս այն սենյակին, որտեղ այն կանգնած է: Այսպիսով, սառնարանը տաքացնում է սենյակը։ Թե որքանով է այն տաքանում, կարելի է զգալ փոքր խանութներում շոգ ամռանը, երբ մի քանի սառնարանային միավորներ.

Իսկ հիմա մի քիչ երևակայություն։ Ենթադրենք, որ սառնարանում անընդհատ տաք առարկաներ են դրվում, և այն տաքացնում է սենյակը, կամ դրվում է պատուհանի բացման մեջ, դուռը բացվում է։ սառնարանդրսում, մինչդեռ ռադիատորը ներսում էր։ Գործարկման ընթացքում կենցաղային սարքը դրսի օդը սառեցնելով, դրսում գոյություն ունեցող ջերմային էներգիան միաժամանակ կտեղափոխի շենք։ Սա հենց ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքն է:

Որտեղի՞ց է պոմպը ջերմություն ստանում:

Ջերմային պոմպը գործում է ջերմային էներգիայի բնական ցածր պոտենցիալ աղբյուրների շահագործման շնորհիվ, այդ թվում՝

• շրջակա օդը;
• ջրային մարմիններ (գետեր, լճեր, ծովեր);
• հողը և ստորերկրյա արտեզյան և ջերմային ջրերը։

Ջեռուցման համակարգ ջերմային պոմպով

Երբ ջերմային պոմպը օգտագործվում է ջեռուցման համար, դրա շահագործման սկզբունքը հիմնված է ջեռուցման համակարգին ինտեգրվելու վրա: Այն բաղկացած է երկու սխեմաներից, որոնց ավելացվում է երրորդը, որը պոմպի դիզայն է։

Հովացուցիչ նյութը, որը կլանում է շրջակա միջավայրից ջերմությունը, շրջանառվում է արտաքին սխեմայի երկայնքով: Այն մտնում է պոմպի գոլորշիչ և արտազատում մոտավորապես 4 -7 °C սառնագենտին, չնայած այն հանգամանքին, որ դրա եռման կետը -10 °C է: Արդյունքում սառնագենտը եռում է, իսկ հետո անցնում գազային վիճակի։ Արտաքին միացումում արդեն սառեցված հովացուցիչ նյութը ուղարկվում է հաջորդ շրջադարձին՝ ջերմաստիճանը բարձրացնելու համար:

Ջերմային պոմպի ֆունկցիոնալ միացումը բաղկացած է.

• գոլորշիացնող սարք;
• սառնագենտ;
• էլեկտրական կոմպրեսոր;
• կոնդենսատոր;
• մազանոթ;
• թերմոստատիկ կառավարման սարք.

Ջերմային պոմպի աշխատանքի գործընթացը նման է հետևյալին.

• Եռալուց հետո սառնագենտը, շարժվելով խողովակաշարով, մտնում է կոմպրեսոր, որն աշխատում է էլեկտրաէներգիայի միջոցով։ Այս սարքը սեղմում է գազային սառնագենտը բարձր ճնշում, որն առաջացնում է իր ջերմաստիճանի բարձրացում;
• տաք գազը մտնում է մեկ այլ ջերմափոխանակիչ (կոնդենսատոր), որի մեջ սառնագենտի ջերմությունը փոխանցվում է ջեռուցման համակարգի ներքին միացումով շրջանառվող հովացուցիչ նյութին կամ սենյակի օդին.
• սառեցման դեպքում սառնագենտը վերածվում է հեղուկ վիճակի, որից հետո այն անցնում է մազանոթային ճնշումը նվազեցնող փականի միջով, կորցնելով ճնշումը, այնուհետև նորից հայտնվում է գոլորշիչում.
• Այսպիսով, ցիկլը ավարտվել է, և գործընթացը պատրաստ է կրկնվելու:

Ջեռուցման ելքի մոտավոր հաշվարկ

Մեկ ժամվա ընթացքում պոմպի միջով արտաքին կոլեկտորի միջով անցնում է 2,5-3 խորանարդ մետր հովացուցիչ նյութ, որը երկիրը կարող է տաքացնել ∆t = 5-7 °C (կարդացեք նաև՝ « »): Տվյալ շղթայի ջերմային հզորությունը հաշվարկելու համար դուք պետք է օգտագործեք բանաձևը.

Q = (T 1 - T 2) x V, որտեղ:
V - հովացուցիչ նյութի հոսքը ժամում (մ 3 / ժամ);
T 1 - T 2 - մուտքի և մուտքի ջերմաստիճանի տարբերություն (°C):

Ջերմային պոմպերի տեսակները

Կախված սպառված ջերմության տեսակից, ջերմային պոմպերն են.

• ստորերկրյա ջուր - ջրի ջեռուցման համակարգում դրանց շահագործման համար օգտագործվում են հողի փակ եզրագծեր կամ խորության վրա գտնվող երկրաջերմային զոնդեր (ավելի մանրամասն. «»);
• ջուր-ջուր - այս դեպքում գործողության սկզբունքը հիմնված է ստորերկրյա ջրերը հավաքելու և դրանք լիցքաթափելու համար բաց հորերի օգտագործման վրա (կարդացեք՝ «»): Այս դեպքում արտաքին սխեման ոլորված չէ, և տան ջեռուցման համակարգը ջուր է.
• ջուր-օդ - տեղադրել արտաքին ջրային սխեմաներ և օգտագործել ջեռուցման կառույցներ օդային տեսարան;
• օդ-օդ - իրենց շահագործման համար նրանք օգտագործում են արտաքին օդային զանգվածների ցրված ջերմությունը գումարած օդային համակարգտան ջեռուցում.

Ջերմային պոմպերի առավելությունները

1. Ծախսերի արդյունավետ և արդյունավետ: Լուսանկարում ներկայացված ջերմային պոմպերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է ոչ թե ջերմային էներգիայի արտադրության, այլ դրա փոխանցման վրա։ Այսպիսով, Ջերմային արդյունավետությունպոմպը պետք է լինի մեկից մեծ: Բայց ինչպե՞ս է դա հնարավոր։ Ջերմային պոմպերի շահագործման հետ կապված, օգտագործվող արժեքը կոչվում է ջերմության փոխակերպման գործակից կամ կարճ CCT: Այս տեսակի միավորների բնութագրերը համեմատվում են հենց այս պարամետրի համաձայն:Մեծության ֆիզիկական իմաստը կայանում է նրանում, որ որոշում է ընդունված ջերմության քանակի և այն ստանալու համար ծախսված էներգիայի միջև կապը: Օրինակ, եթե CPT գործակիցը 4.8 է, դա նշանակում է, որ պոմպի ծախսած 1 կՎտ էլեկտրաէներգիան արտադրում է 4.8 կՎտ ջերմություն՝ բնությունից անվճար:
2. Ունիվերսալ ունիվերսալ հավելված: Եթե ​​սպառողների համար հասանելի էլեկտրահաղորդման գծեր չկան, պոմպի կոմպրեսորը շահագործվում է դիզելային շարժիչով: Քանի որ բնական ջերմությունը ամենուր է, այս սարքի շահագործման սկզբունքը թույլ է տալիս այն օգտագործել ամենուր:
3. Շրջակա միջավայրի բարեկեցություն. Ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքը հիմնված է էլեկտրաէներգիայի ցածր սպառման և այրման արտադրանքի բացակայության վրա: Սարքի կողմից օգտագործվող սառնագենտը չի պարունակում քլորածխածիններ և լիովին անվտանգ է օզոնային շերտի համար:
4. Գործողության երկկողմանի ռեժիմ: Ջեռուցման սեզոնին ջերմային պոմպը կարողանում է տաքացնել շենքը և ամռանը հովացնել այն։ Սենյակից վերցված ջերմությունը կարելի է օգտագործել տունը տաք ջրով ապահովելու համար, իսկ եթե կա լողավազան, ապա տաքացնել ջուրը։
5. Անվտանգ շահագործում. Ջերմային պոմպերի շահագործման մեջ վտանգավոր գործընթացներ չկան՝ բաց կրակ չկա, մարդու առողջության համար վնասակար նյութեր չեն արտանետվում։ Հովացուցիչ նյութը չունի բարձր ջերմաստիճան, ինչը սարքը դարձնում է անվտանգ և միևնույն ժամանակ օգտակար առօրյա կյանքում։
6. Սենյակի ջեռուցման գործընթացի ավտոմատ վերահսկում:

Ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքը, բավականին մանրամասն տեսանյութ.

Պոմպի շահագործման որոշ առանձնահատկություններ

Ջերմային պոմպի արդյունավետ շահագործումն ապահովելու համար պետք է պահպանվեն մի շարք պայմաններ.

• սենյակը պետք է լավ մեկուսացված լինի (ջերմության կորուստը չի կարող գերազանցել 100 Վտ/մ²);
• Ցածր ջերմաստիճանի ջեռուցման համակարգերի համար ձեռնտու է օգտագործել ջերմային պոմպ: Հատակի ջեռուցման համակարգը համապատասխանում է այս չափանիշին, քանի որ դրա ջերմաստիճանը 35-40°C է: CPT-ն մեծապես կախված է մուտքային շղթայի և ելքային շղթայի ջերմաստիճանի հարաբերությունից:

Ջերմային պոմպերի շահագործման սկզբունքը ջերմություն փոխանցելն է, որը թույլ է տալիս ստանալ էներգիայի փոխակերպման գործակիցը 3-ից 5-ի: Այսինքն՝ օգտագործվող յուրաքանչյուր 1 կՎտ էլեկտրաէներգիա տուն է բերում 3-5 կՎտ ջերմություն:

Ջերմային պոմպը ունիվերսալ սարք է, որը ֆունկցիոնալ կերպով համատեղում է օդորակիչի, ջրատաքացուցիչի և ջեռուցման կաթսայի բնութագրերը: Այս սարքը չի օգտագործում սովորական վառելիք, դրա շահագործումը պահանջում է շրջակա միջավայրի վերականգնվող աղբյուրներ՝ օդից, հողից, ջրից:

Հետևաբար, ջերմային պոմպն այսօր ամենաարդյունավետ միավորն է, քանի որ դրա շահագործումը կախված չէ վառելիքի արժեքից, ինչպես նաև էկոլոգիապես մաքուր է, քանի որ ջերմության աղբյուրը ոչ թե էլեկտրականությունն է կամ այրման արտադրանքը, այլ բնական ջերմության աղբյուրները:

Ավելի լավ հասկանալու համար, թե ինչպես է ջերմային պոմպը աշխատում տան ջեռուցման համար, արժե հիշել սառնարանի շահագործման սկզբունքը: Այստեղ աշխատող նյութը գոլորշիանում է՝ ազատելով սառը։ Պոմպում, ընդհակառակը, այն խտանում է և ջերմություն է արտադրում։

Ջերմային պոմպի աշխատանքի սկզբունքը

Համակարգի ողջ գործընթացը ներկայացված է Կարնո ցիկլի տեսքով՝ գյուտարարի անունով: Այն կարելի է բնութագրել այսպես. Հովացուցիչ նյութը անցնում է աշխատանքային շրջանով `օդ, երկիր, ջուր և դրանց համակցությունները , որտեղից այն ուղարկվում է 1-ին ջերմափոխանակիչ՝ գոլորշիացման խցիկ։ Այստեղ այն փոխանցում է կուտակված ջերմությունը պոմպի ներքին շղթայում շրջանառվող սառնագենտին։

Տան ջեռուցման ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքը

Հեղուկ սառնագենտը մտնում է գոլորշիացման խցիկ, որտեղ ցածր ճնշումը և ջերմաստիճանը (5 0 C) այն վերածում են գազային վիճակի: Հաջորդ փուլը գազի տեղափոխումն է կոմպրեսորին և դրա սեղմումը: Արդյունքում գազի ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է, գազն անցնում է կոնդենսատորի մեջ, այստեղ ջերմությունը փոխանակում է ջեռուցման համակարգի հետ։ Սառեցված գազը վերածվում է հեղուկի, և ցիկլը կրկնվում է:

Ջերմային պոմպերի առավելություններն ու թերությունները

Տան ջեռուցման համար ջերմային պոմպերի աշխատանքը կարելի է վերահսկել հատուկ տեղադրված թերմոստատների միջոցով: Պոմպը ավտոմատ կերպով միանում է, երբ միջին ջերմաստիճանը իջնում ​​է սահմանված արժեքից և անջատվում է, եթե ջերմաստիճանը գերազանցում է սահմանված կետը: Այսպիսով, սարքը պահպանում է մշտական ​​ջերմաստիճանը սենյակում, սա սարքերի առավելություններից մեկն է:

Սարքի առավելությունները նրա արդյունավետությունն են. պոմպը սպառում է փոքր քանակությամբ էլեկտրաէներգիա և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն կամ բացարձակ անվտանգություն շրջակա միջավայրի համար: Սարքի հիմնական առավելությունները.

• Հուսալիություն. Ծառայության ժամկետը գերազանցում է 15 տարին, համակարգի բոլոր մասերն ունեն բարձր աշխատանքային կյանք, էներգիայի տատանումները չեն վնասում համակարգին։
• Անվտանգություն. Մուր չկա, արտանետում, բաց կրակ, գազի արտահոսքը բացառված է։
• Հարմարավետություն. Պոմպի աշխատանքը լուռ է, հարմարավետությունն ու հարմարավետությունը տանը օգնում են ստեղծել կլիմայի վերահսկում և ավտոմատ համակարգ, որի շահագործումը կախված է եղանակային պայմաններից։
• Ճկունություն. Սարքն ունի ժամանակակից, ոճային դիզայն և կարելի է համատեղել տան ջեռուցման ցանկացած համակարգի հետ։
• Բազմակողմանիություն. Օգտագործվում է մասնավոր և քաղաքացիական շինարարության մեջ: Քանի որ այն ունի հզորության լայն շրջանակ: Դրա շնորհիվ այն կարող է ջերմություն ապահովել ցանկացած չափսի սենյակներ՝ սկսած փոքրիկ տունդեպի քոթեջ.

Պոմպի բարդ կառուցվածքը որոշում է նրա հիմնական թերությունը՝ սարքավորումների բարձր արժեքը և դրա տեղադրումը: Սարքը տեղադրելու համար անհրաժեշտ է իրականացնել հողային աշխատանքներմեծ քանակությամբ։

Ջերմային պոմպեր - դասակարգում

Տան ջեռուցման համար ջերմային պոմպի շահագործումը հնարավոր է ջերմաստիճանի լայն միջակայքում՝ -30-ից +35 աստիճան Ցելսիուս: Ամենատարածված սարքերն են կլանումը (ջերմության փոխանցումն իր աղբյուրի միջոցով) և սեղմումը (շրջանառությունը): աշխատանքային հեղուկառաջանում է էլեկտրականության պատճառով): Ներծծող սարքերը ամենատնտեսողներն են, բայց դրանք ավելի թանկ են և ունեն բարդ դիզայն։

Պոմպերի դասակարգումը ըստ ջերմության աղբյուրի.

1. Երկրաջերմային. Նրանք տանում են ջրի կամ երկրի ջերմությունը:
2. Օդային. Նրանք ջերմություն են վերցնում մթնոլորտային օդից։
3. Երկրորդային ջերմություն. Նրանք հեռացնում են, այսպես կոչված, արդյունաբերական ջերմությունը, որն առաջանում է արտադրության, ջեռուցման և այլ արդյունաբերական գործընթացների ժամանակ:

Հովացուցիչ նյութը կարող է լինել.

• Ջուր արհեստական ​​կամ բնական ջրամբարից, ստորերկրյա ջրերից:
• Պրիմինգ.
• Օդային զանգվածներ.
• Վերոնշյալ լրատվամիջոցների համակցությունները:

Երկրաջերմային պոմպ - նախագծման և շահագործման սկզբունքներ

Երկրաջերմային պոմպը տան ջեռուցման համար օգտագործում է հողի ջերմությունը, որն ընտրում է ուղղահայաց զոնդերով կամ հորիզոնական կոլեկտորով: Զոնդերը տեղադրված են մինչև 70 մետր խորության վրա, զոնդը գտնվում է մակերեսից փոքր հեռավորության վրա։ Այս տեսակի սարքը ամենաարդյունավետն է, քանի որ ջերմության աղբյուրը տարվա ընթացքում բավականին բարձր, մշտական ​​ջերմաստիճան ունի: Ուստի ջերմության տեղափոխման համար անհրաժեշտ է ավելի քիչ էներգիա ծախսել։

Նման սարքավորումները պահանջում են տեղադրման բարձր ծախսեր: Հորատանցքերի հորատման արժեքը բարձր է: Բացի այդ, կոլեկտորի համար հատկացված տարածքը պետք է մի քանի անգամ ավելի մեծ լինի, քան ջեռուցվող տան կամ քոթեջի տարածքը: Կարևոր է հիշելՀողատարածքը, որտեղ գտնվում է կոլեկտորը, չի կարող օգտագործվել բանջարեղեն կամ բանջարեղեն տնկելու համար պտղատու ծառեր- բույսերի արմատները չափազանց կսառչեն:

Ջրի օգտագործումը որպես ջերմության աղբյուր

Ջրային մարմինը մեծ քանակությամբ ջերմության աղբյուր է: Պոմպի համար կարող եք օգտագործել 3 մետր խորությամբ չսառչող ջրամբարներ կամ բարձր մակարդակի ստորերկրյա ջրեր: Համակարգը կարող է իրականացվել հետևյալ կերպ. Ջերմափոխանակիչի խողովակը, որը ծանրաբեռնված է 1 գծային մետրի համար 5 կգ արագությամբ, դրվում է ջրամբարի հատակին: Խողովակի երկարությունը կախված է տան կադրերից: Սենյակի համար 100քմ. Խողովակի օպտիմալ երկարությունը 300 մետր է:

Ստորերկրյա ջրերի օգտագործման դեպքում անհրաժեշտ է հորատել երկու հորատանցք՝ մեկը մյուսի հետևից տեղակայված ստորերկրյա ջրերի ուղղությամբ։ Առաջին հորում տեղադրվում է պոմպ, որը ջուր է մատակարարում ջերմափոխանակիչին: Սառեցված ջուրը հոսում է երկրորդ ջրհորի մեջ։ Սա այսպես կոչված բաց ջերմային հավաքման միացում:Դրա հիմնական թերությունն այն է, որ ստորերկրյա ջրերի մակարդակը անկայուն է և կարող է զգալիորեն տարբերվել:

Օդը ջերմության ամենահասանելի աղբյուրն է

Երբ օդը օգտագործվում է որպես ջերմության աղբյուր, ջերմափոխանակիչը ռադիատոր է, որը հարկադրաբար փչում է օդափոխիչով: Եթե ​​ջերմային պոմպը օգտագործվում է տունը տաքացնելու համար՝ օգտագործելով օդ-ջուր համակարգ, օգտվողը ստանում է հետևյալ առավելությունները.

• Ամբողջ տունը տաքացնելու հնարավորություն։ Ջուրը, հանդես գալով որպես հովացուցիչ նյութ, բաշխվում է ջեռուցման սարքերի միջոցով:
• ժամը նվազագույն ծախսերէլեկտրաէներգիա - բնակիչներին տաք ջրամատակարարում ապահովելու ունակություն: Դա հնարավոր է լրացուցիչ ջերմամեկուսացված ջերմափոխանակիչի առկայության շնորհիվ՝ պահեստային բաքով:
• Նմանատիպ պոմպերը կարող են օգտագործվել լողավազաններում ջուր տաքացնելու համար:

Եթե ​​պոմպը գործում է օդ-օդ համակարգով, ապա հովացուցիչը չի օգտագործվում սենյակը տաքացնելու համար: Ջեռուցումն իրականացվում է ստացված ջերմային էներգիայի օգտագործմամբ։ Նման սխեմայի իրականացման օրինակը կլինի սովորական օդորակիչը, որը տեղադրված է ջեռուցման ռեժիմում: Այսօր բոլոր սարքերը, որոնք օգտագործում են օդը որպես ջերմության աղբյուր, հիմնված են ինվերտերի վրա: Դրանցում փոփոխական հոսանքը վերածվում է ուղիղ հոսանքի՝ ապահովելով կոմպրեսորի ճկուն կառավարում և առանց կանգ առնելու նրա աշխատանքը։ Եվ սա մեծացնում է սարքի ռեսուրսը:

Ջերմային պոմպ՝ տան ջեռուցման այլընտրանքային համակարգ

Ջերմային պոմպերն այլընտրանք են ժամանակակից ջեռուցման համակարգերին: Դրանք տնտեսական են, էկոլոգիապես մաքուր և անվտանգ օգտագործման համար: Այնուամենայնիվ, տեղադրման աշխատանքների և սարքավորումների բարձր արժեքը այսօր թույլ չի տալիս սարքերն օգտագործել ամենուր: Այժմ դուք գիտեք, թե ինչպես է աշխատում ջերմային պոմպը տան ջեռուցման համար, և բոլոր դրական և բացասական կողմերը հաշվարկելուց հետո կարող եք որոշել, թե արդյոք տեղադրել այն:

Ջերմային պոմպ (HP)սարք է, որն իրականացնում է ջերմային էներգիայի փոխանցում, փոխակերպում և փոխակերպում։ Գործողության սկզբունքի համաձայն, այն նման է հայտնի սարքերին և սարքավորումներին, ինչպիսիք են սառնարանը կամ օդորակիչը: Ցանկացած TN-ի աշխատանքը հիմնված է հակառակ Կարնո ցիկլի վրա, որն անվանվել է հայտնի ֆրանսիացի ֆիզիկոս և մաթեմատիկոս Սիդի Կարնոյի պատվին:

Ջերմային պոմպի աշխատանքի սկզբունքը

Եկեք ավելի մանրամասն ուսումնասիրենք այս սարքավորման գործառնական գործընթացների ֆիզիկան։ Ջերմային պոմպը բաղկացած է չորս հիմնական տարրերից.

1. Կոմպրեսոր
2. Ջերմափոխանակիչ (կոնդենսատոր)
3. Ջերմափոխանակիչ (գոլորշիացուցիչ)
4. Կցամասերի և ավտոմատացման տարրերի միացում:

Կոմպրեսորանհրաժեշտ է սառնագենտը համակարգով սեղմելու և տեղափոխելու համար: Երբ ֆրեոնը սեղմվում է, նրա ջերմաստիճանը և ճնշումը կտրուկ բարձրանում են (ճնշումը զարգանում է մինչև 40 բար, ջերմաստիճանը մինչև 140 C), իսկ սեղմման բարձր աստիճան ունեցող գազի տեսքով։ այն գնում է դեպի կոնդենսատոր(ադիաբատիկ գործընթաց, այսինքն՝ գործընթաց, որի ժամանակ համակարգը չի փոխազդում արտաքին տարածության հետ), որտեղ այն էներգիա է փոխանցում սպառողին։ Սպառողը կարող է լինել կա՛մ անմիջական միջավայրը, որը պետք է տաքացվի (օրինակ՝ ներքին օդը), կա՛մ հովացուցիչ նյութը (ջուր, անտիֆրիզ և այլն), որն այնուհետև էներգիան բաշխում է ջեռուցման համակարգի միջոցով (ռադիատորներ, տաք հատակներ, տաքացվող բազային տախտակներ, կոնվեկտորներ): , օդափոխիչի կծիկներ և այլն): Այս դեպքում գազի ջերմաստիճանը բնականաբար նվազում է, և այն փոխում է իր ագրեգացման վիճակը գազայինից հեղուկի (իզոթերմային պրոցես, այսինքն՝ պրոցես, որը տեղի է ունենում հաստատուն ջերմաստիճանում):

Հաջորդը, սառնագենտը գտնվում է հեղուկ վիճակում մտնում է գոլորշիացուցիչ, անցնելով թերմոստատիկ փականով (TRV), որն անհրաժեշտ է ճնշումը նվազեցնելու և ֆրեոնի հոսքը գոլորշիացնող ջերմափոխանակիչի մեջ չափավորելու համար։ Գոլորշիացնող ալիքներով անցնելիս ճնշման նվազման արդյունքում տեղի է ունենում փուլային անցում, և սառնագենտի ագրեգացման վիճակը կրկին փոխվում է գազային: Այս դեպքում գազի էնտրոպիան նվազում է (հիմնվելով ֆրեոնների ջերմաֆիզիկական հատկությունների վրա), ինչը հանգեցնում է ջերմաստիճանի կտրուկ անկման, և ջերմությունը «հեռացվում» է արտաքին աղբյուրից։ Արտաքին աղբյուրը կարող է լինել փողոցի օդը, երկրի աղիքները, գետերը, լճերը: Հաջորդը, սառեցված գազային ֆրեոնը վերադարձվում է կոմպրեսորին, և ցիկլը նորից կրկնվում է:

Փաստորեն, պարզվում է, որ ջերմային շարժիչն ինքնին ջերմություն չի արտադրում, այլ միջավայրից էներգիան սենյակ տեղափոխելու, փոփոխելու և փոփոխելու սարք է։

Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը պահանջում է էլեկտրաէներգիա, որի հիմնական սպառողը կոմպրեսորային միավորն է: Ստացված ջերմային հզորության և ծախսած էլեկտրաէներգիայի հարաբերակցությունը կոչվում է փոխակերպման գործակից (COR): Այն տատանվում է կախված տուրբո լիցքավորիչի տեսակից, դրա արտադրողից և այլ գործոններից և տատանվում է 2-ից 6-ի սահմաններում:

Ներկայումս որպես սառնագենտ օգտագործվում են տարբեր տեսակի օզոնային ֆրեոններ (R410A, R407C), որոնք նվազագույն վնաս են հասցնում շրջակա միջավայրին։ Ժամանակակից ջերմային շարժիչները օգտագործում են ոլորման տիպի կոմպրեսորներ, որոնք չեն պահանջում սպասարկում, գործնականում չունեն շփում և կարող են շարունակաբար աշխատել 30-40 տարի: Սա ապահովում է ամբողջ միավորի երկար սպասարկման ժամկետը: Օրինակ՝ գերմանական ընկերությունՇտիբել Էլտրոն կան TN-ներ, որոնք աշխատել են առանցկապիտալ վերանորոգում

անցյալ դարի 70-ականների սկզբից։

Ջերմային պոմպերի տեսակները

Կախված էներգիայի ընտրության և վերաբաշխման համար օգտագործվող կրիչներից, ինչպես նաև նախագծման առանձնահատկություններից և կիրառման մեթոդներից՝ HP-ի չորս հիմնական տեսակ կա.

Օդ-օդ ջերմային պոմպ

Այս տեսակի սարքավորումները օգտագործում են փողոցային օդը որպես էներգիայի ցածր ներուժի աղբյուր: Արտաքնապես այն չի տարբերվում սովորական պառակտված օդորակման համակարգից, սակայն ունի մի շարք ֆունկցիոնալ առանձնահատկություններ, որոնք թույլ են տալիս աշխատել ցածր ջերմաստիճաններում (մինչև -30 C) և «հեռացնել» էներգիան շրջակա միջավայրից: Տունը ջեռուցվում է անմիջապես ջերմային պոմպի կոնդենսատորում տաքացվող տաք օդով:

• Օդ-օդ HP-ի առավելությունները.
• Ցածր ծախսեր
• Հովացուցիչ նյութի արտահոսքի հնարավորություն չկա

Թերություններ.

• Կայուն կատարում մինչև -20 C
• Յուրաքանչյուր սենյակում փակ բլոկի տեղադրման կամ օդային խողովակների համակարգ կազմակերպելու անհրաժեշտությունը՝ ջեռուցվող օդը բոլոր սենյակներին մատակարարելու համար:
• Ստանալու անկարողություն տաք ջուր(DHW)

Գործնականում նման համակարգերը օգտագործվում են սեզոնային բնակարանների համար և չեն կարող ծառայել որպես ջեռուցման հիմնական աղբյուր:

Օդ-ջուր ջերմային պոմպ

Նրանց գործառնական սկզբունքը նման է նախորդ տեսակին, սակայն նրանք ուղղակիորեն չեն տաքացնում օդը սենյակի ներսում, այլ հովացուցիչ նյութը, որն իր հերթին օգտագործվում է տունը տաքացնելու և տաք ջուր պատրաստելու համար:

TN «Օդ-Ջուր» առավելությունները.

• չի պահանջում «արտաքին եզրագծի» կազմակերպում (հորատում)
• հուսալիություն և ամրություն
• բարձր արդյունավետության ցուցանիշներ (COP) աշնանային և գարնանային ժամանակահատվածներում

TN-ի թերությունները.

• COP-ի զգալի նվազում ցածր ջերմաստիճաններում (մինչև 1.2)
• Արտաքին միավորը հալեցնելու անհրաժեշտությունը (հակադարձ ռեժիմ)
• -25 C - -30 C-ից ցածր ջերմաստիճանում աշխատելու անկարողություն

Մեր կլիմայական պայմաններում նման պոմպերը դեռևս չեն կարող ծառայել որպես ջեռուցման միակ աղբյուր: Հետեւաբար, դրանք հաճախ տեղադրվում են (ըստ երկվալենտ սխեմայի) լրացուցիչ ջեռուցման սարքավորումների հետ համատեղ (էլեկտրական, գնդիկավոր, պինդ վառելիք, դիզելային կաթսա, բուխարի ջրի բաճկոնով): Դրանք նաև հարմար են հին կաթսայատների վերակառուցման և ավտոմատացման համար՝ օգտագործելով ավանդական վառելիք: Սա թույլ է տալիս համակարգին աշխատել ավտոմատ ռեժիմով տարվա մեծ մասը (կարիք չկա բեռնել պինդ վառելիք կամ լիցքավորել դիզելային վառելիք)՝ օգտագործելով միայն HP-ի հզորությունը:

Աղաջրի ջերմային պոմպ

Բելառուսի Հանրապետությունում ամենատարածվածներից մեկը: Օգտվելով մեր կազմակերպության վիճակագրությունից՝ տեղադրված ջերմային պոմպերի 90%-ը երկրաջերմային է: Այս դեպքում որպես «արտաքին եզրագիծ» օգտագործվում են երկրի աղիքները: Դրա շնորհիվ այս ջերմային պոմպերն ունեն ամենակարևոր առավելությունը ջերմային պոմպերի այլ տեսակների նկատմամբ՝ աշխատանքի արդյունավետության կայուն ցուցիչ (COP)՝ անկախ տարվա եղանակից:

Ըստ հաստատված տերմինաբանության՝ արտաքին շղթան կոչվում է երկրաջերմային։

Երկրաջերմային շղթայի երկու հիմնական տեսակ կա.

• Հորիզոնական
• Ուղղահայաց

Եկեք նայենք դրանցից յուրաքանչյուրին ավելի մանրամասն:

Հորիզոնական ուրվագիծ

Հորիզոնական ուրվագիծհամակարգ է պոլիէթիլենային խողովակներ, դրված է հողի վերին շերտի տակ մոտ 1,5 - 2 մ խորության վրա՝ սառցակալման մակարդակից ցածր։ Այս գոտում ջերմաստիճանը ողջ օրացուցային տարվա ընթացքում պահպանվում է դրական (+3-ից +15 C)՝ առավելագույնի հասնելով հոկտեմբերին, նվազագույնին՝ մայիսին։ Կոլեկցիոների զբաղեցրած տարածքը կախված է շենքի տարածքից, դրա մեկուսացման աստիճանից և ապակեպատման չափերից: Այսպես, օրինակ, 200 մ2 մակերեսով երկհարկանի բնակելի շենքի համար, որն ունի լավ մեկուսացում, որը համապատասխանում է. ժամանակակից ստանդարտներ, մոտ չորս ակր հող (400 մ2) պետք է հատկացվի երկրաջերմային դաշտի համար։ Իհարկե, օգտագործվող խողովակների տրամագծի և զբաղեցրած տարածքի ավելի ճշգրիտ գնահատման համար պահանջվում է մանրամասն ջերմային ինժեներական հաշվարկ:

Ահա թե ինչ տեսք ունի հորիզոնական կոլեկցիոների տեղադրումը Ձերժինսկում (Բելառուսի Հանրապետություն) մեր հաստատություններից մեկում.

Հորիզոնական կոլեկցիոների առավելությունները.

• Ավելի ցածր գին՝ համեմատած երկրաջերմային հորերի հետ
• Դրա տեղադրման աշխատանքների իրականացման հնարավորությունը այլ հաղորդակցությունների (ջրամատակարարում, կոյուղի) տեղադրման հետ միասին.

Հորիզոնական կոլեկցիոների թերությունները.

• Զբաղեցրած մեծ տարածք (արգելվում է մշտական ​​շինություններ կառուցել, ասֆալտապատել, սալահատակ դնել, անհրաժեշտ է ապահովել լույսի և տեղումների բնական հասանելիությունը)
• Պայմանավորվածության հնարավորության բացակայությունը, երբ պատրաստ է լանդշաֆտային դիզայնհողամաս
• Ավելի քիչ կայունություն՝ համեմատած ուղղահայաց կոլեկցիոների հետ:

Այս տեսակի կոլեկցիոների դասավորությունը սովորաբար իրականացվում է երկու եղանակով. Առաջին դեպքումամբողջ երեսարկման տարածքում, վերևից հանեք հողաշերտ՝ 1,5-2մ հաստությամբ, անցկացվում են ջերմափոխանակիչի խողովակները տրված քայլով (0,6-ից մինչև 1,5 մ)և կատարվում է լցոնում։ Նման աշխատանք կատարելու համար հարմար է հզոր սարքավորումները, ինչպիսիք են առջևի բեռնիչը, բուլդոզերը, մեծ հասանելիությամբ և դույլի ծավալով էքսկավատորները:

Երկրորդ դեպքումգետնի եզրագծային օղակները դնելը կատարվում է քայլ առ քայլ պատրաստվածության մեջ խրամատներ, լայնությունը 0,6 մ-ից մինչև 1 մ. Այդ նպատակով հարմար են փոքր էքսկավատորները և բեռնատարները:

Ուղղահայաց ուրվագիծ

Ուղղահայաց կոլեկցիոներներկայացնում է 50-ից 200 մ խորությամբ հորերև ավելին, որոնց մեջ իջեցվում են հատուկ սարքեր. երկրաջերմային զոնդեր. Ջերմաստիճանը այս գոտում մնում է անփոփոխ երկար տարիներ և տասնամյակներ և աճում է խորության աճով: Աճը տեղի է ունենում միջինում 2-5 C-ով յուրաքանչյուր 100 մ-ի համար: Այս բնութագրիչ արժեքը կոչվում է ջերմաստիճանի գրադիենտ:

Մինսկի մերձակայքում գտնվող Կրիժովկա գյուղում գտնվող մեր հաստատությունում ուղղահայաց կոլեկտորի տեղադրման գործընթացը.

Բելառուսի Հանրապետության տարածքում և մասնավորապես Մինսկ քաղաքում տարբեր խորություններում ջերմաստիճանի բաշխման քարտեզները ուսումնասիրելով՝ կարելի է նկատել, որ ջերմաստիճանը տատանվում է տարածաշրջանից տարածաշրջան և կարող է զգալիորեն տարբերվել՝ կախված գտնվելու վայրից: Այսպիսով, օրինակ, Սվետլոգորսկի տարածքում 100 մ խորության վրա այն կարող է հասնել +13 C, իսկ Վիտեբսկի շրջանի որոշ տարածքներում նույն խորության վրա այն չի գերազանցում +8,5 C:

Իհարկե, հորատման խորությունը հաշվարկելիս և երկրաջերմային զոնդերի չափերը, տրամագիծը և այլ բնութագրերը նախագծելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել այս գործոնը: Բացի այդ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել անցնող ապարների երկրաբանական կազմը։ Միայն այս տվյալների հիման վրա կարող եք ճիշտ նախագծել երկրաջերմային միացում:

Ինչպես ցույց է տալիս մեր կազմակերպության պրակտիկան և վիճակագրությունը, HP-ի շահագործման ընթացքում առաջացած խնդիրների 99%-ը կապված է արտաքին սխեմայի աշխատանքի հետ, և այդ խնդիրը չի ի հայտ գալիս սարքավորման գործարկումից անմիջապես հետո: Եվ սա բացատրություն ունի, քանի որ եթե գեոկոնտուրը սխալ է հաշվարկված (օրինակ, Վիտեբսկի մարզի տարածքում, որտեղ, ինչպես հիշում ենք, երկրաջերմային գրադիենտը ամենացածրերից մեկն է հանրապետությունում), դրա սկզբնական աշխատանքը ոչ գոհացուցիչ, բայց ժամանակի ընթացքում երկրի հաստությունը «սառչում է» Ջերմոդինամիկական հավասարակշռությունը խախտվում է և անախորժություններ են սկսվում, և խնդիրը կարող է առաջանալ միայն երկրորդ կամ երրորդ ջեռուցման սեզոնում։ Չափազանց մեծ եզրագիծը ավելի քիչ խնդրահարույց է թվում, բայց հաճախորդը ստիպված է վճարել հորատման անհարկի մետրերի համար կապալառուի անգործունակության պատճառով, ինչը անխուսափելիորեն հանգեցնում է ամբողջ նախագծի արժեքի բարձրացման:

Երկրի ընդերքի ուսումնասիրությունը հատկապես կարևոր է խոշոր առևտրային օբյեկտների կառուցման ժամանակ, որտեղ հորերի թիվը տասնյակ է, և դրանց կառուցման վրա խնայված (կամ վատնված) միջոցները կարող են շատ նշանակալից լինել:

Ջուր-ջուր ջերմային պոմպ

Երկրաջերմային ջերմության աղբյուրից մեկը կարող է լինել ստորերկրյա ջրերը: Նրանք ունեն մշտական ​​ջերմաստիճան (+7 C-ից և բարձր), և զգալի քանակությամբ հանդիպում են Բելառուսի Հանրապետության տարածքում տարբեր խորություններում։ Տեխնոլոգիայի համաձայն՝ ստորերկրյա ջրերը ջրհորից բարձրանում են կենտրոնախույս պոմպի միջոցով և մտնում ջերմային և զանգվածային փոխանցման կայան, որտեղ էներգիան փոխանցում է ջերմային պոմպի ստորին շղթայի հակասառեցմանը։ Այս համակարգի գործառնական արդյունավետությունը կախված է ստորերկրյա ջրերի մակարդակից (կախված բարձրացման խորությունից՝ պահանջվում է որոշակի պոմպի հզորություն) և ջրառի հորից մինչև փոխանակման կայան հեռավորությունից: Այս տեխնոլոգիան ունի ամենաբարձր COP արժեքներից մեկը, սակայն ունի մի շարք առանձնահատկություններ, որոնք սահմանափակում են դրա օգտագործումը:

Դրանց թվում.

• ստորերկրյա ջրերի բացակայություն կամ դրա առաջացման ցածր մակարդակ.
• Հորատանցքի մշտական ​​հոսքի բացակայություն, ստատիկ և դինամիկ մակարդակների նվազում;
• Աղի բաղադրությունը և աղտոտվածությունը հաշվի առնելու անհրաժեշտությունը (եթե ջրի որակը բավարար չէ, ջերմափոխանակիչը խցանվում է, և կատարողականի ցուցանիշները նվազում են)
• Կեղտաջրերի զգալի ծավալներ արտանետելու համար դրենաժային հոր տեղադրման անհրաժեշտությունը (2200 լ/ժ-ից և ավելի)

Ինչպես ցույց է տալիս պրակտիկան, նման համակարգերի տեղադրումը նպատակահարմար է, եթե անմիջական մոտակայքում կա լճակ կամ գետ: Կեղտաջրերը կարող են օգտագործվել նաև տնտեսական և արդյունաբերական նպատակներով, օրինակ՝ ոռոգման կամ արհեստական ​​ջրամբարներ կազմակերպելու համար։

Ինչ վերաբերում է ընդունող ջրի որակին, օրինակ, այլընտրանքային ջեռուցման համակարգեր արտադրող գերմանական ընկերությունը Ժամանակակից ջերմային շարժիչները օգտագործում են ոլորման տիպի կոմպրեսորներ, որոնք չեն պահանջում սպասարկում, գործնականում չունեն շփում և կարող են շարունակաբար աշխատել 30-40 տարի: Սա ապահովում է ամբողջ միավորի երկար սպասարկման ժամկետը: Օրինակ՝ գերմանական ընկերությունառաջարկում է հետևյալ կարգավորումները. երկաթի և մագնեզիումի ընդհանուր համամասնությունը 0,5 մգ/լ-ից ոչ ավելի է, քլորիդի պարունակությունը՝ 300 մգ/լ-ից պակաս, նստվածքային նյութերի բացակայություն.. Եթե ​​այս պարամետրերը գերազանցվեն, ապա անհրաժեշտ է տեղադրել լրացուցիչ համակարգմաքրում - պատրաստման և աղազրկման կայաններ, ինչը մեծացնում է նախագծի նյութական ինտենսիվությունը:

Հորատման աշխատանքներ ջերմային պոմպի համար.

Ելնելով երկրաջերմային ագրեգատների տեղադրման և շահագործման փորձից՝ խորհուրդ ենք տալիս հորատել առնվազն 100 մ երկարությամբ հորեր: Պրակտիկան ցույց է տալիս, որ ջերմային շարժիչի ավելի լավ աշխատանք և կայունություն կնկատվի, օրինակ, յուրաքանչյուրը 150 մ երկարությամբ երկու հորերի համար, քան յուրաքանչյուրը 100 մ երկարությամբ երեք հորերի համար: Իհարկե, նման հանքավայրերի կառուցումը պահանջում է հատուկ սարքավորումներ և հորատման պտտվող մեթոդ: Փոքր չափի պտուտակային կայանքները չեն կարողանում ապահովել հորերի պահանջվող երկարությունը:

Քանի որ երկրաջերմային միացումն ամենակարևոր բաղադրիչն է, և դրա դասավորության ճիշտությունը ողջ համակարգի հաջող գործունեության բանալին է, հորատման կապալառուն պետք է համապատասխանի մի շարք չափանիշների.

• Անհրաժեշտ է ունենալ այս տեսակի ծառայությունների արտադրության փորձ.
• ունենալ հատուկ գործիք՝ զոնդերը սուզելու համար.
• երաշխիք տրամադրել, որ զոնդն ընկղմվելու է նախատեսված խորության վրա և երաշխավորել դրա ամբողջականությունն ու ամուրությունը աշխատանքային գործընթացի ընթացքում.
• ընկղմվելուց հետո միջոցներ ձեռնարկեք ջրհորը խցանելու համար՝ դրա ջերմության փոխանցումը և արտադրողականությունը բարձրացնելու համար, լցոնելուց առաջ հանքի լիսեռը փակեք:

Ընդհանուր առմամբ, պատշաճ նախագծման և որակյալ տեղադրման դեպքում երկրաջերմային զոնդերը շատ հուսալի են և կարող են ծառայել մինչև 100 տարի:

Երկրաջերմային զոնդը հորատված ջրհորի մեջ իջեցնելու գործընթացը.

Շրջանակի վրա երկրաջերմային զոնդ՝ արտահոսքի փորձարկում կատարելուց առաջ («ճնշման փորձարկում»).

Եզրակացություններ

Ելնելով այլընտրանքային էներգիայի համակարգերի նախագծման մեր փորձից՝ մենք կարող ենք առանձնացնել հիմնական փաստերը, որոնք հիմնարար են, երբ մեր Հաճախորդներն ընտրում են ջերմային պոմպեր.

• լիքը անվտանգություն և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն(առանց այրման գործընթացների կամ շարժվող մասերի)
• համակարգը «այսօր» պատվիրելու և երեք շաբաթից օգտվելու հնարավորությունը առանց որևէ համակարգման կարգավորող և լիցենզավորող մարմինների հետ.
• Լրիվ ինքնավարություն և նվազագույն սպասարկում(Պետք չէ լինել գազային կոոպերատիվի անդամ, կախված լինել դրանից. կարիք չկա վառելափայտ նետել կամ օդուղիների ամենամսյա մաքրում իրականացնել, կազմակերպել վառելիքի տանկի մուտքը և այլն):
• Առանց գազամատակարարման անհատական ​​տան կառուցման համար հողամասի արժեքը շատ ավելի ցածր է, և առաքման ժամկետը կախված չէ գազի ծառայություններից
• Հնարավորություն հեռակառավարում ինտերնետի միջոցով
• Ոճային դիզայնի առաջադեմ և նորարար սարքավորումներ, որոնք ամոթ չէ ցույց տալ ընկերներին և ծանոթներին, ինչը անշուշտ ընդգծում է տան տիրոջ կարգավիճակը։

Եթե ​​այս հոդվածում մենք որևէ հարցի չենք անդրադարձել, և դուք ցանկանում եք դրանք անձամբ ուղղել, կարող եք գալ մեր գրասենյակ հետևյալ հասցեով՝ Մինսկ, փող. Օդոևսկի, 117, Նովա Գրոս ՍՊԸ և խորհրդակցեք մեր ինժեներների հետ:

Մենք նաև հնարավորություն ունենք անվճար այցելություններ կազմակերպելու արդեն ավարտված գործող օբյեկտներ։

Կոնտակտային հեռախոսահամար՝ 044 765 29 58; 017 399 70 51

Իրավիճակն այնպիսին է, որ այս պահին տունը տաքացնելու ամենատարածված միջոցը ջեռուցման կաթսաների օգտագործումն է՝ գազ, պինդ վառելիք, դիզել և շատ ավելի քիչ հաճախ՝ էլեկտրական: Բայց այդպիսի պարզ և միևնույն ժամանակ բարձր տեխնոլոգիական համակարգերը, ինչպիսիք են ջերմային պոմպերը, լայն տարածում չեն գտել և լավ պատճառներով: Նրանց համար, ովքեր սիրում են և գիտեն, թե ինչպես նախապես հաշվարկել ամեն ինչ, նրանց առավելություններն ակնհայտ են։ Ջեռուցման ջերմային պոմպերը չեն այրում բնական ռեսուրսների անփոխարինելի պաշարները, ինչը չափազանց կարևոր է ոչ միայն շրջակա միջավայրի պահպանության տեսանկյունից, այլև թույլ է տալիս խնայել էներգիան, քանի որ դրանք ամեն տարի թանկանում են: Բացի այդ, ջերմային պոմպերի օգնությամբ դուք կարող եք ոչ միայն տաքացնել սենյակը, այլև տաք ջուր տաքացնել կենցաղային կարիքների համար, իսկ ամառվա շոգին օդափոխել սենյակը։

Ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքը

Եկեք ավելի սերտ նայենք ջերմային պոմպի շահագործման սկզբունքին: Հիշեք, թե ինչպես է աշխատում սառնարանը: Դրանում տեղադրված արտադրանքի ջերմությունը դուրս է մղվում և նետվում հետևի պատի վրա գտնվող ռադիատորի վրա: Դուք հեշտությամբ կարող եք դա հաստատել՝ դիպչելով դրան: Կենցաղային օդորակիչների սկզբունքը մոտավորապես նույնն է. նրանք ջերմություն են մղում սենյակից և այն նետում շենքի արտաքին պատին գտնվող ռադիատորի վրա:

Ջերմային պոմպի, սառնարանի և օդորակիչի աշխատանքը հիմնված է Carnot ցիկլի վրա:

1. Հովացուցիչը, շարժվելով ցածր ջերմաստիճանի ջերմության աղբյուրի երկայնքով, օրինակ, հողը, տաքանում է մի քանի աստիճանով:
2. Այնուհետև այն մտնում է ջերմափոխանակիչ, որը կոչվում է գոլորշիչ: Գոլորշիատորում հովացուցիչ նյութը կուտակված ջերմությունն է թողարկում սառնագենտին: Սառնագենտհատուկ հեղուկ է, որը ցածր ջերմաստիճանի դեպքում վերածվում է գոլորշու:
3. Ջերմաստիճանը վերցնելով հովացուցիչ նյութից, տաքացվող սառնագենտը վերածվում է գոլորշու և մտնում է կոմպրեսոր: Կոմպրեսորը սեղմում է սառնագենտը, այսինքն. նրա ճնշման բարձրացում, որի պատճառով բարձրանում է նաև նրա ջերմաստիճանը։
4. Տաք, սեղմված սառնագենտը մտնում է մեկ այլ ջերմափոխանակիչ, որը կոչվում է կոնդենսատոր: Այստեղ սառնագենտը իր ջերմությունը փոխանցում է մեկ այլ հովացուցիչ նյութի, որն ապահովված է տան ջեռուցման համակարգում (ջուր, անտիֆրիզ, օդ): Սա սառեցնում է սառնագենտը և այն նորից վերածում հեղուկի:
5. Հաջորդը, սառնագենտը մտնում է գոլորշիացուցիչ, որտեղ այն ջեռուցվում է ջեռուցվող հովացուցիչ նյութի նոր մասով, և ցիկլը կրկնվում է:

Ջերմային պոմպի աշխատանքի համար անհրաժեշտ է էլեկտրականություն: Բայց դա դեռ շատ ավելի շահավետ է, քան միայն էլեկտրական վառարան օգտագործելը: Քանի որ էլեկտրական կաթսան կամ էլեկտրական ջեռուցիչը ծախսում է ճիշտ նույն քանակությամբ էլեկտրաէներգիա, որքան ջերմություն է արտադրում: Օրինակ, եթե ջեռուցիչը ունի 2 կՎտ հզորություն, ապա այն ժամում ծախսում է 2 կՎտ և արտադրում է 2 կՎտ ջերմություն: Ջերմային պոմպը արտադրում է 3-ից 7 անգամ ավելի շատ ջերմություն, քան այն սպառում է էլեկտրաէներգիա: Օրինակ, կոմպրեսորի և պոմպի աշխատանքի համար օգտագործվում է 5,5 կՎտ/ժ, իսկ արտադրվող ջերմությունը կազմում է 17 կՎտ/ժ: Հենց այս բարձր արդյունավետությունն է ջերմային պոմպի հիմնական առավելությունը:

Ջերմային պոմպի ջեռուցման համակարգի առավելություններն ու թերությունները

Ջերմային պոմպերի շուրջ կան բազմաթիվ լեգենդներ և սխալ պատկերացումներ, չնայած այն հանգամանքին, որ դրանք այնքան էլ նորարարական կամ բարձր տեխնոլոգիական գյուտ չեն: ԱՄՆ-ի բոլոր «տաք» նահանգները, գրեթե ողջ Եվրոպան և Ճապոնիան, որտեղ տեխնոլոգիան երկար ժամանակ մշակվել է գրեթե կատարելության, ջեռուցվում են ջերմային պոմպերի միջոցով։ Ի դեպ, պետք չէ մտածել, որ նման սարքավորումները զուտ արտասահմանյան տեխնոլոգիա են և մեզ մոտ վերջերս են եկել։ Ի վերջո, դեռ ԽՍՀՄ-ում նման ստորաբաժանումները օգտագործվում էին փորձարարական օբյեկտներում։ Դրա օրինակն է Յալթա քաղաքի «Դրուժբա» առողջարանը։ Ի լրումն ֆուտուրիստական ​​ճարտարապետության, որը հիշեցնում է «հավի ոտքերի վրա խրճիթ», այս առողջարանը հայտնի է նաև նրանով, որ 20-րդ դարի 80-ական թվականներից այն օգտագործել է արդյունաբերական ջերմային պոմպեր ջեռուցման համար։ Ջերմության աղբյուրը մոտակա ծովն է, իսկ պոմպակայանն ինքը ոչ միայն տաքացնում է առողջարանի բոլոր տարածքները, այլև ապահովում է. տաք ջուր, տաքացնում է լողավազանի ջուրը և հովացնում այն ​​շոգ սեզոնին։ Այսպիսով, եկեք փորձենք ցրել առասպելները և պարզել, թե արդյոք իմաստ ունի ձեր տունն այս կերպ տաքացնել:

Ջերմային պոմպով ջեռուցման համակարգերի առավելությունները.

• Էներգախնայողություն.Գազի և դիզվառելիքի թանկացման հետ կապված՝ սա շատ տեղին առավելություն է։ «Ամսական ծախսեր» սյունակում կհայտնվի միայն էլեկտրաէներգիան, որը, ինչպես արդեն գրել ենք, պահանջում է շատ ավելի քիչ, քան իրականում արտադրված ջերմությունը։ Միավոր գնելիս պետք է ուշադրություն դարձնել այնպիսի պարամետրի, ինչպիսին է ջերմափոխանակման գործակիցը «φ» (կարող է կոչվել նաև ջերմափոխանակման գործակից, հզորության կամ ջերմաստիճանի փոխակերպման գործակից): Այն ցույց է տալիս ելքային ջերմության քանակի և ծախսած էներգիայի հարաբերակցությունը: Օրինակ, եթե ϕ=4, ապա 1 կՎտ/ժ սպառման դեպքում մենք կստանանք 4 կՎտ/ժ ջերմային էներգիա։
• Պահպանման խնայողություններ. Ջերմային պոմպը հատուկ բուժում չի պահանջում: Դրա պահպանման ծախսերը նվազագույն են:
• Կարող է տեղադրվել ցանկացած վայրում. Ջերմային պոմպի շահագործման համար ցածր ջերմաստիճանի ջերմության աղբյուրները կարող են լինել հողը, ջուրը կամ օդը: Որտեղ էլ որ տուն կառուցեք, նույնիսկ ժայռոտ տարածքում, միշտ հնարավորություն կլինի միավորի համար «սնունդ» գտնել: Գազի մայրուղուց հեռու գտնվող տարածքներում սա ամենաօպտիմալ ջեռուցման համակարգերից մեկն է: Եվ նույնիսկ այն շրջաններում, որտեղ էլեկտրահաղորդման գծեր չկան, դուք կարող եք տեղադրել բենզինային կամ դիզելային շարժիչ՝ կոմպրեսորի աշխատանքը ապահովելու համար:
• Պոմպի աշխատանքը վերահսկելու կարիք չկա, ավելացրեք վառելիք, ինչպես դա պինդ վառելիքի կամ դիզելային կաթսայի դեպքում է։ Ջեռուցման ամբողջ համակարգը ջերմային պոմպով ավտոմատացված է։
• Դուք կարող եք երկար ժամանակ հեռանալև չվախենալ, որ համակարգը կսառչի։ Միևնույն ժամանակ, դուք կարող եք գումար խնայել՝ տեղադրելով պոմպը՝ հյուրասենյակում +10 ° C ջերմաստիճան ապահովելու համար:
• Անվտանգ է շրջակա միջավայրի համար:Համեմատության համար, վառելիք այրող ավանդական կաթսաներ օգտագործելիս միշտ ձևավորվում են տարբեր օքսիդներ CO, CO2, NOx, SO2, PbO2, արդյունքում հողի վրա տան շուրջ նստում են ֆոսֆորական, ազոտային, ծծմբաթթուներ և բենզոյական միացություններ: Երբ ջերմային պոմպը աշխատում է, ոչինչ չի արտանետվում: Իսկ համակարգում օգտագործվող սառնագենտները բացարձակապես անվտանգ են:
• Այստեղ նույնպես կարելի է նշել մոլորակի անփոխարինելի բնական պաշարների պահպանում.
• Անվտանգություն մարդկանց և գույքի համար. Ջերմային պոմպի մեջ ոչինչ այնքան չի տաքանում, որ գերտաքացում կամ պայթյուն առաջացնի: Բացի այդ, դրա մեջ պարզապես պայթելու բան չկա։ Այսպիսով, այն կարելի է դասակարգել որպես ամբողջովին հրակայուն միավոր:
• Ջերմային պոմպերը հաջողությամբ աշխատում են նույնիսկ -15 °C շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում. Այսպիսով, եթե ինչ-որ մեկը կարծում է, որ նման համակարգը կարող է տուն տաքացնել միայն տաք ձմեռներով շրջաններում մինչև +5 ° C, ապա նրանք սխալվում են:
• Ջերմային պոմպի հետադարձելիություն. Անժխտելի առավելությունը տեղադրման բազմակողմանիությունն է, որով կարելի է ձմռանը տաքացնել, իսկ ամռանը զովացնել։ Շոգ օրերին ջերմային պոմպը ջերմություն է վերցնում սենյակից և ուղարկում գետնին պահեստավորման, որտեղից այն հետ կվերցվի ձմռանը։ Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ ոչ բոլոր ջերմային պոմպերն ունեն հակադարձ հնարավորություն, այլ միայն որոշ մոդելներ:
• Երկարակեցություն. Պատշաճ խնամքի դեպքում ջեռուցման համակարգում ջերմային պոմպերը կարող են աշխատել 25-ից 50 տարի առանց հիմնանորոգման, և միայն 15-20 տարին մեկ անգամ է անհրաժեշտ կոմպրեսորը փոխել:

Ջերմային պոմպերի ջեռուցման համակարգերի թերությունները.

• Նախնական մեծ ներդրում.Բացի այն, որ ջեռուցման համար ջերմային պոմպերի գները բավականին բարձր են (3000-ից մինչև 10000 ԱՄՆ դոլար), դուք նույնպես պետք է ծախսեք ոչ պակաս երկրաջերմային համակարգի տեղադրման վրա, քան հենց պոմպի վրա: Բացառություն է օդի աղբյուրի ջերմային պոմպը, որը լրացուցիչ աշխատանք չի պահանջում: Ջերմային պոմպը շուտով չի վճարի իր համար (5 - 10 տարի հետո): Այսպիսով, ջեռուցման համար ջերմային պոմպ օգտագործել-չօգտագործելու հարցի պատասխանը ավելի շուտ կախված է սեփականատիրոջ նախասիրություններից, նրա ֆինանսական հնարավորություններից և շինարարական պայմաններից: Օրինակ, մի տարածաշրջանում, որտեղ գազամատակարարումը և դրան միանալն արժե այնքան, որքան ջերմային պոմպը, իմաստ ունի նախապատվությունը տալ վերջինիս:

• Այն շրջաններում, որտեղ ձմռանը ջերմաստիճանը իջնում ​​է -15 °C-ից ցածր, պետք է օգտագործվի լրացուցիչ ջերմության աղբյուր. Այն կոչվում է երկվալենտ ջեռուցման համակարգ, որի դեպքում ջերմային պոմպը ապահովում է ջերմություն, մինչդեռ փողոցը մինչև -20 ° C է, և երբ այն չի կարող հաղթահարել, օրինակ, միացված է էլեկտրական վառարան կամ գազի կաթսա, կամ ջերմային գեներատոր:

• Ցածր ջերմաստիճանի հովացուցիչ նյութով համակարգերում առավել նպատակահարմար է օգտագործել ջերմային պոմպ, ինչպիսիք են «տաք հատակ» համակարգ(+35 °C) և fan coil միավորներ(+35 - +45 °C): Fan coil միավորներԴրանք օդափոխիչի կոնվեկտոր են, որի մեջ ջերմությունը/ցուրտը փոխանցվում է ջրից օդ: Նման համակարգը հին տանը տեղադրելու համար կպահանջվի ամբողջական վերակառուցում և վերակառուցում, ինչը կբերի լրացուցիչ ծախսեր: Սա թերություն չէ նոր տուն կառուցելիս:
• Ջերմային պոմպերի շրջակա միջավայրի բարեկեցությունջերմություն վերցնելով ջրից և հողից, որոշ չափով հարաբերական.Փաստն այն է, որ շահագործման ընթացքում հովացուցիչ նյութի խողովակների շուրջ տարածությունը սառչում է, և դա խաթարում է ստեղծված էկոհամակարգը: Չէ՞ որ նույնիսկ հողի խորքերում ապրում են անաէրոբ միկրոօրգանիզմներ՝ ապահովելով ավելի բարդ համակարգերի կենսագործունեությունը։ Մյուս կողմից, գազի կամ նավթի արտադրության համեմատ, ջերմային պոմպի վնասը նվազագույն է:

Ջերմային աղբյուրներ ջերմային պոմպի շահագործման համար

Ջերմային պոմպերը ջերմություն են վերցնում այն ​​բնական աղբյուրներից, որոնք տաք ժամանակաշրջանում կուտակում են արևային ճառագայթումը: Ջերմային պոմպերը տարբերվում են՝ կախված ջերմության աղբյուրից:

Պրիմինգ

Հողը ջերմության ամենակայուն աղբյուրն է, որը կուտակվում է սեզոնի ընթացքում: 5 - 7 մ խորության վրա հողի ջերմաստիճանը գրեթե միշտ կայուն է և հավասար է մոտավորապես +5 - +8 ° C, իսկ 10 մ խորության վրա միշտ +10 ° C է: Գետնից ջերմություն հավաքելու երկու եղանակ կա.

Հորիզոնական հողային կոլեկտորԴա հորիզոնական դրված խողովակ է, որի միջոցով հովացուցիչ նյութը շրջանառվում է: Հորիզոնական կոլեկտորի խորությունը հաշվարկվում է անհատապես՝ կախված պայմաններից, երբեմն այն կազմում է 1,5-1,7 մ՝ հողի սառեցման խորությունը, երբեմն ավելի ցածր՝ 2-3 մ՝ ավելի մեծ ջերմաստիճանի կայունություն և ավելի քիչ տարբերություն ապահովելու համար, իսկ երբեմն՝ ընդամենը 1-1,2: մ - այստեղ հողը սկսում է ավելի արագ տաքանալ գարնանը: Կան դեպքեր, երբ տեղադրվում է երկշերտ հորիզոնական կոլեկտոր։

Հորիզոնական կոլեկտորային խողովակները կարող են ունենալ տարբեր տրամագծեր՝ 25 մմ, 32 մմ և 40 մմ: Նրանց դասավորության ձևը նույնպես կարող է տարբեր լինել՝ օձ, հանգույց, զիգզագ, զանազան պարույրներ։ Օձի մեջ խողովակների միջև հեռավորությունը պետք է լինի առնվազն 0,6 մ, և սովորաբար կազմում է 0,8 - 1 մ:

Հատուկ ջերմության հեռացումխողովակի մեկ գծային մետրի համար կախված է հողի կառուցվածքից.

• Չոր ավազ - 10 Վտ / մ;
• Չոր կավ - 20 Վտ / մ;
• Կավը ավելի խոնավ է - 25 Վտ/մ;
• Շատ բարձր ջրի պարունակությամբ կավ՝ 35 Վտ/մ։

100 մ2 մակերեսով տուն տաքացնելու համար, պայմանով, որ հողը թաց կավ է, կոլեկտորի համար կպահանջվի 400 մ2 հողատարածք։ Սա բավականին շատ է՝ 4-5 ակր: Եվ հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ այս տարածքըՇենքեր չպետք է լինեն և թույլատրվում են միայն սիզամարգեր և ծաղկե մահճակալներ տարեկան ծաղիկներով, ապա ոչ բոլորը կարող են իրենց թույլ տալ հորիզոնական կոլեկցիոներ սարքել:

Կոլեկտորային խողովակների միջոցով հոսում է հատուկ հեղուկ, այն նաև կոչվում է «աղաջր»կամ անտիֆրիզ, օրինակ, էթիլեն գլիկոլի կամ պրոպիլեն գլիկոլի 30% լուծույթ։ «Աղաջուրը» հավաքում է ջերմությունը գետնից և ուղարկվում ջերմային պոմպ, որտեղ այն փոխանցում է սառնագենտին: Սառեցված «աղաջրը» նորից հոսում է հողի կոլեկտորի մեջ:

Ուղղահայաց հողային զոնդՍա խողովակների համակարգ է, որը թաղված է մինչև 50 - 150 մ: Սա կարող է լինել ընդամենը մեկ U-աձև խողովակ, որը իջեցվել է 80 - 100 մ ավելի խորության վրա և լցված բետոնե շաղախով: Կամ միգուցե U-աձեւ խողովակների համակարգն իջեցրել է 20 մ՝ ավելի մեծ տարածքից էներգիա հավաքելու համար: 100 - 150 մ խորության վրա հորատման աշխատանքներ կատարելը ոչ միայն թանկ է, այլև պահանջում է հատուկ թույլտվություն ստանալ, այդ իսկ պատճառով նրանք հաճախ դիմում են խորամանկության և սարքավորում ծանծաղ խորության մի քանի զոնդեր: Նման զոնդերի միջև հեռավորությունը 5-7 մ է:

Հատուկ ջերմության հեռացումուղղահայաց կոլեկցիոներից կախված է նաև ժայռից.

• Չոր նստվածքային ապարներ - 20 Վտ/մ;
• Ջրով և քարքարոտ հողով հագեցած նստվածքային ապարներ՝ 50 Վտ/մ;
• Ջերմային հաղորդունակության բարձր գործակիցով քարքարոտ հող՝ 70 Վտ/մ;
• Ստորգետնյա (ստորերկրյա) ջուր՝ 80 Վտ/մ։

Ուղղահայաց կոլեկցիոների համար պահանջվող տարածքը շատ փոքր է, բայց դրանց տեղադրման արժեքը ավելի բարձր է, քան հորիզոնական կոլեկցիոները: Ուղղահայաց կոլեկտորի առավելությունը նաև ավելի կայուն ջերմաստիճանն է և ջերմության ավելի մեծ հեռացումը:

Ջուր

Ջուրը կարող է օգտագործվել որպես ջերմության աղբյուր տարբեր ձևերով:

Կոլեկցիոներ բաց, չսառչող ջրամբարի հատակին- գետեր, լճեր, ծովեր - ներկայացնում է «աղաջրով» խողովակները, որոնք խորտակվել են ծանրության օգնությամբ: Հովացուցիչ նյութի բարձր ջերմաստիճանի պատճառով այս մեթոդը ամենաեկամտաբերն է և խնայողաբար: Միայն նրանք, ումից ջրամբարը գտնվում է 50 մ-ից ոչ ավելի, կարող են տեղադրել ջրի կոլեկտոր, հակառակ դեպքում տեղադրման արդյունավետությունը կորչում է: Ինչպես հասկանում եք, ոչ բոլորն ունեն նման պայմաններ։ Բայց ափամերձ բնակիչների համար ջերմային պոմպեր չօգտագործելը պարզապես անհեռատեսություն է և հիմարություն:

Կոլեկցիոներ կոյուղու արտահոսքերումկամ տեխնիկական կայանքներից կեղտաջրերը կարող են օգտագործվել տների և նույնիսկ բարձրահարկ շենքերի ջեռուցման համար և արդյունաբերական ձեռնարկություններքաղաքի ներսում, ինչպես նաև տաք ջրի պատրաստման համար։ Այն, ինչ հաջողությամբ արվում է մեր Հայրենիքի որոշ քաղաքներում.

Հորատանցք կամ ստորերկրյա ջրեր օգտագործվում է ավելի քիչ, քան մյուս կոլեկցիոներները: Նման համակարգը ներառում է երկու հորերի կառուցում, մեկից ջուր է վերցվում, որն իր ջերմությունը փոխանցում է ջերմային պոմպի սառնագենտին, իսկ սառեցված ջուրը թափվում է երկրորդի մեջ։ Ջրհորի փոխարեն կարող է լինել զտիչ ջրհոր: Ամեն դեպքում, ելքային հորը պետք է տեղակայվի առաջինից 15 - 20 մ հեռավորության վրա, և նույնիսկ հոսանքին ներքև (ստորերկրյա ջրերը նույնպես ունեն իրենց հոսքը): Այս համակարգը բավականին դժվար է գործել, քանի որ մուտքային ջրի որակը պետք է վերահսկվի՝ զտված լինի և պաշտպանված լինի ջերմային պոմպի մասերի կոռոզիայից և աղտոտումից (գոլորշիացուցիչ):

Օդ

Ամենապարզ դիզայնն է ջեռուցման համակարգ օդի աղբյուրի ջերմային պոմպով. Լրացուցիչ կոլեկցիոների կարիք չկա: Շրջակա միջավայրից օդն ուղղակիորեն մտնում է գոլորշիացուցիչ, որտեղ այն փոխանցում է իր ջերմությունը սառնագենտին, որն իր հերթին ջերմությունը փոխանցում է տան ներսում գտնվող հովացուցիչ նյութին: Սա կարող է լինել օդը օդափոխիչի բլոկների համար կամ ջուր հատակային ջեռուցման և ռադիատորների համար:

Օդի աղբյուրի ջերմային պոմպի տեղադրման ծախսերը նվազագույն են, սակայն տեղադրման կատարումը մեծապես կախված է օդի ջերմաստիճանից: Տաք ձմեռներով (մինչև +5 - 0 °C) շրջաններում սա ջերմության ամենախնայող աղբյուրներից մեկն է։ Բայց եթե օդի ջերմաստիճանը իջնում ​​է -15 °C-ից ցածր, կատարումն այնքան է ընկնում, որ պոմպ օգտագործելն անիմաստ է, և ավելի ձեռնտու է միացնել սովորական էլեկտրական ջեռուցիչը կամ կաթսա:

Ջեռուցման համար օդի աղբյուրի ջերմային պոմպերի վերաբերյալ ակնարկները շատ հակասական են: Ամեն ինչ կախված է դրանց օգտագործման տարածաշրջանից: Դրանք ձեռնտու է օգտագործել տաք ձմեռներով շրջաններում, օրինակ՝ Սոչիում, որտեղ սաստիկ ցրտահարության դեպքում պահեստային ջերմության աղբյուրի կարիք չկա։ Հնարավոր է նաև օդի աղբյուրի ջերմային պոմպեր տեղադրել այն շրջաններում, որտեղ օդը համեմատաբար չոր է, իսկ ձմռանը ջերմաստիճանը մինչև -15 °C է: Սակայն խոնավ և ցուրտ կլիմայական պայմաններում նման կայանքները տառապում են սառցակալումից և սառցակալումից: Սառցալեզվակները, որոնք կպչում են օդափոխիչին, խանգարում են ամբողջ համակարգի ճիշտ աշխատանքին:

Ջեռուցում ջերմային պոմպով. համակարգի արժեքը և շահագործման ծախսերը

Ջերմային պոմպի հզորությունը ընտրվում է կախված այն գործառույթներից, որոնք վերագրվելու են դրան: Եթե ​​միայն ջեռուցում, ապա հաշվարկները կարելի է կատարել հատուկ հաշվիչով, որը հաշվի է առնում շենքի ջերմային կորուստները։ Ի դեպ, ջերմային պոմպի լավագույն կատարումն այն է, երբ շենքի ջերմության կորուստը 80 - 100 Վտ/մ2-ից ոչ ավելի է։ Պարզության համար ենթադրում ենք, որ 100 մ2 3 մ բարձրությամբ առաստաղներով և 60 Վտ/մ2 ջերմության կորստով տուն տաքացնելու համար անհրաժեշտ է 10 կՎտ հզորությամբ պոմպ։ Ջուրը տաքացնելու համար դուք ստիպված կլինեք վերցնել էներգիայի պաշար ունեցող միավոր՝ 12 կամ 16 կՎտ:

Ջերմային պոմպի արժեքըկախված է ոչ միայն հզորությունից, այլև հուսալիությունից և արտադրողի պահանջներից: Օրինակ, 16 կՎտ հզորությամբ միավոր Ռուսական արտադրությունկարժենա 7000 ԱՄՆ դոլար, իսկ արտասահմանյան պոմպը RFM 17՝ 17 կՎտ հզորությամբ՝ մոտ 13200 ԱՄՆ դոլար։ բոլոր հարակից սարքավորումներով, բացի կոլեկտորից:

Հաջորդ ծախսային գիծը կլինի ջրամբարի կազմակերպում. Դա կախված է նաև տեղադրման հզորությունից: Օրինակ՝ 100 մ2 տան համար, որտեղ ամենուր տեղադրված են տաք հատակներ (100 մ2) կամ 80 մ2 ջեռուցման մարտկոցներ, ինչպես նաև 150 լ/ժամ ծավալով ջուրը մինչև +40 °C տաքացնելու համար. պետք է հորատել կոլեկտորների համար հորեր: Նման ուղղահայաց կոլեկցիոները կարժենա 13000 ԱՄՆ դոլար։

Ջրամբարի ներքևում գտնվող կոլեկտորը մի փոքր ավելի քիչ կարժենա: Նույն պայմաններում այն ​​կարժենա 11000 ԱՄՆ դոլար։ Բայց ավելի լավ է ստուգել երկրաջերմային համակարգի տեղադրման արժեքը մասնագիտացված ընկերությունների հետ, այն կարող է շատ տարբեր լինել. Օրինակ, 17 կՎտ հզորությամբ պոմպի համար հորիզոնական կոլեկտորի տեղադրումը կարժենա ընդամենը 2500 ԱՄՆ դոլար։ Իսկ օդի աղբյուրի ջերմային պոմպի համար կոլեկցիոներ ընդհանրապես պետք չէ։

Ընդհանուր, ջերմային պոմպի արժեքը 8000 ԱՄՆ դոլար է։ Միջին հաշվով կոլեկցիոների կառուցումը կազմում է 6000 ԱՄՆ դոլար։ միջինում։

Ջերմային պոմպով ջեռուցման ամսական արժեքը ներառում է միայն էլեկտրաէներգիայի ծախսերը. Դրանք կարելի է հաշվարկել հետևյալ կերպ՝ պոմպի վրա պետք է նշվի էներգիայի սպառումը։ Օրինակ, վերը նշված 17 կՎտ հզորությամբ պոմպի համար էներգիայի սպառումը կազմում է 5,5 կՎտ/ժ։ Ընդհանուր առմամբ, ջեռուցման համակարգը աշխատում է տարեկան 225 օր, այսինքն. 5400 ժամ: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ դրանում գտնվող ջերմային պոմպը և կոմպրեսորը գործում են ցիկլային, էներգիայի սպառումը պետք է կրկնակի կրճատվի։ Ջեռուցման սեզոնի ընթացքում կծախսվի 5400h*5.5kW/h/2=14850 kW։

Մենք բազմապատկում ենք ծախսված կՎտ-ի քանակը ձեր տարածաշրջանում էներգիայի արժեքով: Օրինակ՝ 0,05 ԱՄՆ դոլար 1 կՎտ/ժամի դիմաց։ Ընդհանուր առմամբ տարեկան կծախսվի 742,5 ԱՄՆ դոլար։ Յուրաքանչյուր ամսվա համար, երբ ջերմային պոմպը աշխատել է ջեռուցման համար, այն արժե 100 ԱՄՆ դոլար: էլեկտրաէներգիայի ծախսերը. Եթե ​​ծախսերը բաժանում եք 12 ամսվա վրա, ապա ստանում եք ամսական 60 ԱՄՆ դոլար։

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ որքան ցածր է ջերմային պոմպի էներգիայի սպառումը, այնքան ցածր են ամսական ծախսերը: Օրինակ, կան 17 կՎտ հզորությամբ պոմպեր, որոնք տարեկան սպառում են ընդամենը 10,000 կՎտ (արժեքը 500 խմ): Կարևոր է նաև, որ ջերմային պոմպի արդյունավետությունը ավելի մեծ լինի, որքան փոքր է ջերմաստիճանի տարբերությունը ջերմության աղբյուրի և հովացուցիչի միջև ջեռուցման համակարգում: Այդ իսկ պատճառով ասում են, որ ավելի ձեռնտու է տաք հատակների և օդափոխիչի բլոկների տեղադրումը։ Թեև կարող են տեղադրվել նաև ստանդարտ ջեռուցման մարտկոցներ բարձր ջերմաստիճանի հովացուցիչ նյութով (+65 - +95 °C), բայց լրացուցիչ ջերմային կուտակիչով, օրինակ՝ կաթսայով։ անուղղակի ջեռուցում. Տաք ջուրը լրացուցիչ տաքացնելու համար օգտագործվում է նաև կաթսա։

Ջերմային պոմպերը ձեռնտու են, երբ օգտագործվում են երկվալենտ համակարգերում: Բացի պոմպից, դուք կարող եք տեղադրել արևային կոլեկտոր, որը կարող է պոմպը ամբողջությամբ ապահովել ամռանը, երբ այն աշխատում է հովացման համար: Ձմեռային ապահովագրության համար կարող եք ավելացնել ջերմային գեներատոր, որը կջեռուցի ջուրը տաք ջրամատակարարման և բարձր ջերմաստիճանի մարտկոցների համար: