Isı pompasının çalışma prensibi. Ev için ısı pompaları: teknoloji özellikleri, uygulama kapsamı ve ekipman maliyeti Isıtma için ısı pompaları nelerdir

Isı pompası, klima, su ısıtıcısı ve ısıtma kazanının özelliklerini işlevsel olarak birleştiren evrensel bir cihazdır. Bu cihaz geleneksel yakıt kullanmaz, yenilenebilir kaynaklardan çevre– havanın, toprağın, suyun enerjisi.

Bu nedenle, günümüzde bir ısı pompası en uygun maliyetli ünitedir, çünkü çalışması yakıt maliyetine bağlı değildir ve aynı zamanda çevre dostudur, çünkü ısı kaynağı elektrik veya yanma ürünleri değil, doğal ısı kaynaklarıdır.

Bir ısı pompasının bir evi ısıtmak için nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için buzdolabının çalışma prensibini hatırlamaya değer. Burada çalışma maddesi buharlaşarak soğuk açığa çıkar. Pompada ise tam tersine yoğunlaşır ve ısı üretir.

Isı pompasının çalışma prensibi

Sistemin tüm süreci, mucidin adını taşıyan Carnot döngüsü biçiminde sunulmaktadır. Aşağıdaki gibi tarif edilebilir. Soğutma sıvısı çalışma devresinden (hava, toprak, su ve bunların kombinasyonları) geçer , 1. ısı eşanjörüne - buharlaşma odasına gönderildiği yerden. Burada biriken ısıyı pompanın iç devresinde dolaşan soğutucu akışkana aktarır.

Ev ısıtma ısı pompasının çalışma prensibi

Sıvı soğutucu, düşük basınç ve sıcaklığın (5 0 C) onu gaz haline dönüştürdüğü buharlaşma odasına girer. Bir sonraki aşama gazın kompresöre aktarılması ve sıkıştırılmasıdır. Sonuç olarak gazın sıcaklığı keskin bir şekilde artar, gaz yoğunlaştırıcıya geçer, burada ısıtma sistemi ile ısı alışverişinde bulunur. Soğuyan gaz sıvıya dönüşür ve döngü tekrarlanır.

Isı pompalarının avantajları ve dezavantajları

Bir evi ısıtmak için ısı pompalarının çalışması, özel olarak monte edilmiş termostatlar kullanılarak kontrol edilebilir. Pompa, ortam sıcaklığı ayarlanan değerin altına düştüğünde otomatik olarak açılır ve sıcaklık ayar noktasını aştığında kapanır. Böylece cihaz odadaki sabit sıcaklığı korur - bu, cihazların avantajlarından biridir.

Cihazın avantajları verimliliğidir - pompa az miktarda elektrik tüketir ve çevre dostudur veya çevre için mutlak güvenlik sağlar. Cihazın ana avantajları:

• Güvenilirlik. Servis ömrü 15 yılı aşmaktadır, sistemin tüm parçaları yüksek çalışma ömrüne sahiptir, enerji dalgalanmaları sisteme zarar vermez.
• Emniyet. Kurum, egzoz, açık alev yoktur, gaz sızıntısı yoktur.
• Konfor. Pompanın çalışması sessizdir, evdeki rahatlık ve konfor iklim kontrolü oluşturmaya yardımcı olur ve otomatik sistem Operasyonu hava şartlarına bağlı olan.
• Esneklik. Cihaz modern ve şık bir tasarıma sahiptir ve herhangi bir ev ısıtma sistemiyle birleştirilebilir.
• Çok yönlülük. Özel ve sivil inşaatlarda kullanılır. Çünkü geniş bir güç aralığına sahiptir. Bu sayede her büyüklükteki odaya ısı sağlayabilir. küçük ev kulübeye.

Pompanın karmaşık yapısı ana dezavantajını belirler - ekipmanın yüksek maliyeti ve kurulumu. Cihazı kurmak için büyük hacimlerde kazı çalışmaları yapılması gerekmektedir.

Isı pompaları - sınıflandırma

Bir evi ısıtmak için bir ısı pompasının çalışması -30 ila +35 santigrat derece arasında geniş bir sıcaklık aralığında mümkündür. En yaygın cihazlar emme (ısıyı kaynağından aktarma) ve sıkıştırmadır (dolaşım). çalışma sıvısı elektrik nedeniyle oluşur). Emme cihazları en ekonomik olanlardır ancak daha pahalıdırlar ve karmaşık bir tasarıma sahiptirler.

Pompaların ısı kaynağı tipine göre sınıflandırılması:

1. Jeotermal. Suyun veya toprağın ısısını alırlar.
2. Havadan. Atmosfer havasından ısıyı alırlar.
3. İkincil ısı. Üretimde, ısıtma sırasında ve diğer endüstriyel işlemlerde üretilen endüstriyel ısıyı ortadan kaldırırlar.

Soğutma sıvısı şunlar olabilir:

• Yapay veya doğal bir rezervuardan gelen su, yeraltı suyu.
• Astarlama.
• Hava kütleleri.
• Yukarıdaki ortamların kombinasyonları.

Jeotermal pompa - tasarım ve çalışma prensipleri

Bir evi ısıtmak için kullanılan jeotermal pompa, dikey problar veya yatay bir kollektörle seçtiği toprağın ısısını kullanır. Problar 70 metreye kadar derinliğe yerleştirilir, prob yüzeyden kısa bir mesafede bulunur. Bu tür cihazlar en etkili olanıdır çünkü ısı kaynağı yıl boyunca oldukça yüksek ve sabit bir sıcaklığa sahiptir. Bu nedenle ısıyı taşımak için daha az enerji harcamak gerekir.

Bu tür ekipmanlar yüksek kurulum maliyetleri gerektirir. Kuyu açmanın maliyeti yüksektir. Ayrıca toplayıcıya ayrılan alan, ısıtılan evin veya kır evinin alanından birkaç kat daha büyük olmalıdır. Hatırlanması önemli: Toplayıcının bulunduğu arazi sebze ekimi için kullanılamaz veya meyve ağaçları– bitki kökleri aşırı soğuyacaktır.

Suyu ısı kaynağı olarak kullanmak

Bir su kütlesi büyük miktarda ısı kaynağıdır. Pompa için 3 metre derinlikteki donmayan rezervuarları veya yüksek seviyedeki yeraltı sularını kullanabilirsiniz. Sistem şu şekilde uygulanabilir: 1 lineer metre başına 5 kg'lık bir yükle yüklenen ısı eşanjörü borusu, rezervuarın tabanına döşenir. Borunun uzunluğu evin görüntülerine bağlıdır. 100 m2'lik bir oda için. Optimum boru uzunluğu 300 metredir.

Kullanım durumunda yeraltı suyu yeraltı suyu yönünde birbiri ardına yerleştirilmiş iki kuyunun açılması gerekmektedir. İlk kuyuya, ısı eşanjörüne su sağlayan bir pompa yerleştirilir. Soğutulmuş su ikinci kuyuya akar. Bu sözde açık ısı toplama devresi. Başlıca dezavantajı yeraltı suyu seviyesinin dengesiz olması ve önemli ölçüde değişebilmesidir.

Hava en erişilebilir ısı kaynağıdır

Isı kaynağı olarak hava kullanıldığında, ısı eşanjörü bir fan tarafından zorla üflenen bir radyatördür. Havadan suya sistem kullanarak bir evi ısıtmak için bir ısı pompası kullanılırsa, kullanıcı aşağıdaki avantajlardan yararlanır:

• Tüm evi ısıtma imkanı. Soğutucu görevi gören su, ısıtma cihazları aracılığıyla dağıtılır.
• Şu tarihte: minimum maliyetler elektrik - sakinlere sıcak su temini sağlama yeteneği. Bu, depolama tanklı ek bir ısı yalıtımlı ısı eşanjörünün varlığı nedeniyle mümkündür.
• Benzer tipteki pompalar yüzme havuzlarındaki suyu ısıtmak için kullanılabilir.

Pompa havadan havaya sistemde çalışıyorsa, soğutma sıvısı odayı ısıtmak için kullanılmaz. Isıtma, alınan termal enerji kullanılarak gerçekleştirilir. Böyle bir planın uygulanmasına bir örnek, ısıtma moduna ayarlanmış geleneksel bir klima olabilir. Günümüzde ısı kaynağı olarak havayı kullanan cihazların tamamı invertör tabanlıdır. İçlerinde alternatif akım doğru akıma dönüştürülerek kompresörün esnek kontrolü ve durmadan çalışması sağlanır. Bu da cihazın kaynağını arttırır.

Isı pompası - alternatif bir ev ısıtma sistemi

Isı pompaları modern ısıtma sistemlerine bir alternatiftir. Ekonomik, çevre dostu ve kullanımı güvenlidirler. Ancak maliyetin yüksek kurulum işi Günümüzdeki ekipmanlar ve ekipmanlar cihazların her yerde kullanılmasına imkan vermemektedir. Artık bir ısı pompasının bir evi ısıtmak için nasıl çalıştığını biliyorsunuz ve tüm artıları ve eksileri hesapladıktan sonra onu kurup kurmayacağınıza karar verebilirsiniz.

Evlerinde buzdolapları ve klimalar bulunan çok az kişi, ısı pompasının çalışma prensibinin içlerinde uygulandığını biliyor.

Bir ısı pompası tarafından üretilen gücün yaklaşık %80'i, dağınık güneş ışınımı biçimindeki ortam ısısından gelir. Onu sokaktan eve “pompalayan” bu pompadır. Isı pompasının çalışması buzdolabının çalışma prensibine benzer, ancak ısı transferinin yönü farklıdır.

Basit ifadeyle…

Şişeyi soğutmak için maden suyu, Buzdolabına koyuyorsunuz. Buzdolabı, termal enerjinin bir kısmını şişeden "almalı" ve enerjinin korunumu yasasına göre onu bir yere taşımalı ve vermelidir. Buzdolabı, ısıyı genellikle arka duvarda bulunan bir radyatöre aktarır. Aynı zamanda radyatör ısınarak ısısını odaya verir. Aslında odayı ısıtır. Bu, özellikle yaz aylarında odada birkaç buzdolabının açıldığı küçük mini marketlerde fark edilir.

Sizi hayal gücünüzü hayal etmeye davet ediyoruz. Buzdolabına sürekli sıcak nesneler koyacağımızı ve bunları soğutarak odadaki havayı ısıtacağını varsayalım. Gelelim “ekstremlere”... Buzdolabını, açık “dondurucu” kapısı dışarı bakacak şekilde pencere açıklığına yerleştirelim. Buzdolabı radyatörü iç mekanda bulunacaktır. Çalışma sırasında buzdolabı dışarıdaki havayı soğutarak “alınan” ısıyı odaya aktaracaktır. Isı pompası bu şekilde çalışır, ortamdan dağılmış ısıyı alır ve odaya aktarır.

Pompa ısıyı nereden alıyor?

Isı pompasının çalışma prensibi çevredeki doğal düşük potansiyelli ısı kaynaklarının “kullanılmasına” dayanmaktadır.

Olabilirler:

• havanın hemen dışında;
• su kütlelerinin sıcaklığı (göller, denizler, nehirler);
• toprağın sıcaklığı, yeraltı suyu (termal ve artezyen).

Isı pompası ve onunla birlikte ısıtma sistemi nasıl çalışır?

Isı pompası, 2 devre + üçüncü devreden (pompanın kendi sistemi) oluşan ısıtma sistemine entegre edilmiştir. Dondurucu olmayan bir soğutucu, çevredeki alandan ısıyı emen dış devre boyunca dolaşır.

Isı pompasına veya daha doğrusu evaporatörüne giren soğutucu, ısı pompası soğutucusuna ortalama 4 ila 7 °C arasında salınır. Ve kaynama noktası -10°C'dir. Sonuç olarak, soğutucu kaynar ve daha sonra gaz haline dönüşür. Zaten soğutulmuş olan harici devrenin soğutucusu, sıcaklığı ayarlamak için sistemdeki bir sonraki "dönüşe" gider.

Isı pompasının fonksiyonel devresi şunları içerir:

• buharlaştırıcı;
• kompresör (elektrikli);
• kılcal damar;
• kapasitör;
• soğutucu;
• termostatik kontrol cihazı.

Süreç buna benziyor!

Evaporatörde "kaynayan" soğutucu, bir boru hattı aracılığıyla elektrikle çalışan kompresöre beslenir. Bu "çalışkan" gaz halindeki soğutucuyu sıkıştırır yüksek basınç buna göre sıcaklığının artmasına neden olur.

Artık sıcak olan gaz, yoğunlaştırıcı adı verilen başka bir ısı eşanjörüne girer. Burada soğutucunun ısısı, ısıtma sisteminin iç devresinde dolaşan oda havasına veya soğutucuya aktarılır.

Soğutucu akışkan aynı anda sıvıya dönüşürken soğur. Daha sonra kılcal basınç düşürme vanasından geçer, burada basıncı "kaybeder" ve buharlaştırıcıya geri döner.

Döngü kapandı ve tekrarlanmaya hazır!

Tesisatın ısıtma kapasitesinin yaklaşık hesaplanması

Bir saat içinde, harici kolektörden, toprağın ∆t = 5-7 °C kadar ısıtabileceği pompanın içinden 2,5-3 m3'e kadar soğutma sıvısı akar.

Böyle bir devrenin termal gücünü hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

Q = (T_1 - T_2)*V_heat

V_heat - soğutma sıvısının saat başına hacimsel akış hızı (m^3/saat);

T_1 - T_2 - giriş ve giriş arasındaki sıcaklık farkı (°C).

Isı pompası çeşitleri

Kullanılan ısının türüne bağlı olarak aşağıdakiler vardır: ısı pompaları:

• yeraltı suyu (kapalı zemin hatları veya derin jeotermal sondalar kullanın ve su sistemi alan ısıtma);
• su-su (yeraltı suyunun alınması ve boşaltılması için açık kuyular kullanırlar - dış kontur döngülü değildir, dahili sistemısıtma - su);
• su-hava (harici su devrelerinin ve hava tipi ısıtma sisteminin kullanılması);
• (ev için hava ısıtma sistemiyle birlikte dış hava kütlelerinden dağıtılan ısının kullanılması).

Isı pompalarının avantajları ve faydaları

Uygun maliyetli. Isı pompasının çalışma prensibi termal enerjinin üretimine değil transferine (taşınmasına) dayanmaktadır, dolayısıyla veriminin birden büyük olduğu söylenebilir. Ne saçma? - diyorsunuz ki, ısı pompaları konusu bir değer içeriyor - ısı dönüşüm katsayısı (HCT). Bu parametreye göre benzer türdeki birimler birbirleriyle karşılaştırılır. Fiziksel anlamı alınan ısı miktarının bunun için harcanan enerji miktarına oranını göstermektir. Örneğin KPT=4,8 ile pompanın harcadığı 1 kW elektrik, bedava yani doğadan bedava 4,8 kW ısı elde etmemizi sağlayacaktır.

Uygulamanın evrensel her yerde bulunması. Erişilebilir güç hatlarının olmadığı durumlarda bile, ısı pompası kompresörüne dizel tahrikle güç sağlanabilir. Ve gezegenin her köşesinde "doğal" ısı mevcut - ısı pompası "aç" kalmayacak.

Çevre dostu kullanım. Isı pompasında yanma ürünleri yoktur ve düşük enerji tüketimi, enerji santrallerini daha az “işleterek” dolaylı olarak zararlı emisyonları azaltır. Isı pompalarında kullanılan soğutucu akışkan ozon dostudur ve klorokarbon içermez.

Çift yönlü çalışma modu. Isı pompası bir odayı kışın ısıtabilir, yazın ise soğutabilir. Odadan alınan "ısı", örneğin bir yüzme havuzundaki veya sıcak su tedarik sistemindeki suyu ısıtmak için etkili bir şekilde kullanılabilir.

Operasyonel güvenlik. Bir ısı pompasının çalışma prensibinde tehlikeli süreçleri dikkate almayacaksınız. Açık ateşin olmaması ve insanlar için tehlikeli olan zararlı emisyonların olmaması ve soğutucuların düşük sıcaklığı, ısı pompasını "zararsız" ancak kullanışlı bir ev aleti haline getirir.

Bazı operasyon nüansları

Isı pompasının çalışma prensibinin etkin kullanımı çeşitli koşulların yerine getirilmesini gerektirir:

• ısıtılan oda iyi yalıtılmalıdır (100 W/m2'ye kadar ısı kaybı) - aksi takdirde sokaktan ısı alarak, masrafları size ait olmak üzere sokağı ısıtırsınız;
• Isı pompalarının düşük sıcaklıklı ısıtma sistemlerinde kullanılması avantajlıdır. Yerden ısıtma sistemleri (35-40 °C) bu gibi kriterler için idealdir. Isı dönüşüm katsayısı önemli ölçüde giriş ve çıkış devrelerinin sıcaklık oranına bağlıdır.

Söylenenleri özetleyelim!

Bir ısı pompasının çalışma prensibinin özü üretimde değil, ısı transferindedir. Bu, yüksek bir termal enerji dönüşüm katsayısı (3'ten 5'e kadar) elde etmenizi sağlar. Basitçe söylemek gerekirse, kullanılan her 1 kW elektrik, eve 3-5 kW ısı “aktaracaktır”. Söylenmesi gereken başka bir şey var mı?

Isı pompası (HP) termal enerjinin aktarımını, dönüşümünü ve dönüşümünü gerçekleştiren bir cihazdır. Çalışma prensibine göre buzdolabı veya klima gibi iyi bilinen cihaz ve ekipmanlara benzer. Herhangi bir TN'nin işleyişi, adını ünlü Fransız fizikçi ve matematikçi Sidi Carnot'tan alan ters Carnot döngüsüne dayanmaktadır.

Isı pompasının çalışma prensibi

Bu ekipmanın çalışma süreçlerinin fiziğini daha ayrıntılı olarak inceleyelim. Isı pompası dört ana unsurdan oluşur:

1. Kompresör
2. Isı eşanjörü (kondenser)
3. Isı değiştirici (evaporatör)
4. Bağlantı parçaları ve otomasyon elemanlarının bağlanması.

Kompresör Soğutucu akışkanın sistem içerisinde sıkıştırılması ve taşınması için gereklidir. Freon sıkıştırıldığında sıcaklığı ve basıncı keskin bir şekilde yükselir (basınç 40 bara kadar gelişir, sıcaklık 140 C'ye kadar çıkar) ve gaz formundadır. yüksek derece sıkıştırma kapasitöre gidiyor(adyabatik süreç, yani sistemin dış alanla etkileşime girmediği bir süreç), burada enerjiyi tüketiciye aktarır. Tüketici, ısıtılması gereken yakın ortam (örneğin iç mekan havası) veya daha sonra enerjiyi ısıtma sistemi (radyatörler, ısıtmalı zeminler, ısıtmalı süpürgelikler, konvektörler) aracılığıyla dağıtan soğutucu (su, antifriz vb.) olabilir. , fan bobinleri vb.). Bu durumda, gazın sıcaklığı doğal olarak azalır ve toplanma durumunu gaz halinden sıvıya değiştirir (izotermal bir işlem, yani sabit sıcaklıkta meydana gelen bir işlem).

Daha sonra soğutucu sıvı haldedir evaporatöre girer basıncı azaltmak ve freon akışını buharlaşmalı ısı eşanjörüne dozlamak için gerekli olan termostatik bir valften (TRV) geçer. Evaporatör kanallarından geçerken basıncın azalması sonucunda bir faz geçişi meydana gelir ve soğutucu akışkanın toplanma durumu tekrar gaz haline dönüşür. Bu durumda gazın entropisi azalır (buna bağlı olarak) termofiziksel özellikler freonlar), bu da sıcaklıkta keskin bir düşüşe neden olur ve ısı, harici bir kaynaktan “uzaklaştırılır”. Dış kaynak sokak havası, toprağın bağırsakları, nehirler, göller olabilir. Daha sonra soğutulmuş gaz halindeki freon kompresöre geri gönderilir ve döngü tekrar tekrarlanır.

Aslında öyle görünüyor ısıtma motoru Kendisi ısı üretmez, ancak enerjiyi çevreden odaya taşımak, değiştirmek ve değiştirmek için kullanılan bir cihazdır. Ancak bu işlem, ana tüketicisi kompresör ünitesi olan elektriği gerektirir. Alınan termal gücün harcanan elektrik gücüne oranına dönüşüm faktörü (COR) adı verilir. Turboşarjın tipine, üreticisine ve diğer faktörlere göre değişiklik gösterir ve 2 ila 6 arasında değişir.

Günümüzde soğutucu olarak çevreye minimum zarar veren çeşitli ozon dostu freonlar (R410A, R407C) kullanılmaktadır.

Modern ısı motorları, bakım gerektirmeyen, neredeyse hiç sürtünmesi olmayan ve 30-40 yıl boyunca sürekli çalışabilen kaydırmalı tip kompresörler kullanır. Bu, tüm ünitenin uzun servis ömrünü garanti eder. Örneğin bir Alman şirketi Stiebel Eltron olmadan çalışan TN'ler var revizyon geçen yüzyılın 70'li yıllarının başlarından beri.

Isı Pompası Çeşitleri

Enerjinin seçimi ve yeniden dağıtımı için kullanılan medyaya ve ayrıca Tasarım özellikleri ve uygulama yöntemlerine göre dört ana HP türü vardır:

Havadan havaya ısı pompası

Bu tür ekipmanlar sokak havasını düşük potansiyelli bir enerji kaynağı olarak kullanır. Dışa doğru, geleneksel bir split klima sisteminden farklı değildir, ancak düşük sıcaklıklarda (-30 C'ye kadar) çalışmasına ve enerjiyi ortamdan "uzaklaştırmasına" olanak tanıyan bir dizi işlevsel özelliğe sahiptir. Ev, ısı pompası kondansatöründe ısıtılan sıcak hava ile doğrudan ısıtılır.

Havadan havaya HP'nin avantajları:

• Düşük maliyetli
• Kısa kurulum süresi ve karşılaştırmalı kurulum kolaylığı
• Soğutma sıvısı sızıntısı olasılığı yok

Kusurlar:

• -20 C'ye kadar istikrarlı performans
• Her odaya bir iç ünite kurma veya tüm odalara ısıtılmış hava sağlamak için bir hava kanalı sistemi düzenleme ihtiyacı.
• Alamama sıcak su(DHW)

Uygulamada bu tür sistemler mevsimlik konutlar için kullanılır ve ana ısıtma kaynağı olarak hareket edemez.

Havadan suya ısı pompası

Çalışma prensipleri önceki tipe benzer, ancak oda içindeki havayı doğrudan ısıtmazlar, ancak soğutucu, evi ısıtmak ve sıcak su hazırlamak için kullanılır.

TN “Hava – Su” Avantajları:

• “dış konturun” (delme) düzenlenmesini gerektirmez
• güvenilirlik ve dayanıklılık
• sonbahar ve ilkbahar dönemlerinde yüksek verimlilik göstergeleri (COP)

TN'nin dezavantajları:

• Düşük sıcaklıklarda (1,2'ye kadar) COP'ta önemli azalma
• Dış ünitenin buzunu çözme ihtiyacı (ters mod)
• -25 C - -30 C'nin altındaki sıcaklıklarda çalışmanın imkansızlığı

İklimimizdeki bu tür pompalar hâlâ tek ısıtma kaynağı olarak hareket edemiyor. Bu nedenle, genellikle ek ısıtma ekipmanlarıyla (elektrikli, pelet, katı yakıtlı, dizel kazan, su ceketli şömine) birlikte (iki değerli şemaya göre) kurulurlar. Ayrıca geleneksel yakıtlar kullanılarak eski kazan dairelerinin yeniden inşası ve otomasyonu için de uygundurlar. Bu, sistemin yalnızca HP gücünü kullanarak yılın büyük bölümünde otomatik modda çalıştırılmasına olanak tanır (katı yakıt yüklemeye veya dizel yakıt doldurmaya gerek yoktur).

Tuzlu su ısı pompası

Belarus Cumhuriyeti'nde en yaygın olanlardan biri. Kuruluşumuzun istatistiklerine göre kurulu ısı pompalarının %90'ı jeotermaldir. Bu durumda dünyanın bağırsakları “dış kontur” olarak kullanılır. Bu nedenle, bu ısı pompaları diğer ısı pompası türlerine göre en önemli avantaja sahiptir - yılın hangi döneminde olursa olsun istikrarlı bir çalışma verimliliği göstergesi (COP).

Yerleşik terminolojiye göre harici devreye jeotermal denir.

İki ana jeotermal devre türü vardır:

• Yatay
• Dikey

Her birine daha ayrıntılı olarak bakalım.

Yatay anahat

Yatay anahat bir sistemdir polietilen borular, toprağın üst tabakasının altına, donma seviyesinin altında yaklaşık 1,5 - 2 m derinlikte döşenir. Bu bölgedeki sıcaklık, takvim yılı boyunca pozitif kalır (+3 ila +15 C arası), Ekim ayında maksimuma ve Mayıs ayında minimuma ulaşır. Kolektörün kapladığı alan binanın alanına, yalıtım derecesine ve camın boyutuna bağlıdır. Örneğin, 200 m2 alana sahip, iyi bir yalıtıma sahip iki katlı bir konut binası için modern standartlar Jeotermal saha için yaklaşık dört dönüm arazinin (400 m2) tahsis edilmesi gerekecektir. Elbette kullanılan boruların çapının ve işgal edilen alanın daha doğru bir şekilde değerlendirilmesi için ayrıntılı bir ısı mühendisliği hesaplaması gereklidir.

Dzerzhinsk'teki (Belarus Cumhuriyeti) tesislerimizden birinde yatay bir kollektörün kurulumu şöyle görünüyor:

Yatay toplayıcının avantajları:

• Jeotermal kuyulara göre daha düşük maliyet
• Diğer iletişimlerin (su temini, kanalizasyon) döşenmesiyle birlikte kurulumunda çalışma imkanı

Yatay toplayıcının dezavantajları:

• Büyük işgal edilen alan (kalıcı yapılar, asfalt, döşeme yapılması yasaktır) kaldırım levhaları, ışığa ve yağışa doğal erişim sağlamak gereklidir)
• Hazır olduğunda düzenleme imkanının olmaması peyzaj tasarımı komplo
• Dikey toplayıcıya kıyasla daha az stabilite.

Bu tip toplayıcının düzenlenmesi genellikle iki şekilde gerçekleştirilir. İlk durumda tüm döşeme alanı boyunca üst kısmı çıkarın 1,5-2 m kalınlığında toprak tabakasıısı eşanjör boruları döşeniyor belirli bir adımla (0,6 ila 1,5 m arası) ve dolgu işlemi gerçekleştirilir. Bu işi gerçekleştirmek için ön yükleyici, buldozer, geniş erişim ve kova hacmine sahip ekskavatörler gibi güçlü ekipmanlar uygundur.

İkinci durumda zemin kontur döngülerinin döşenmesi, hazırlanan şekilde adım adım gerçekleştirilir hendekler, genişliği 0,6 m'den 1 m'ye kadar. Küçük ekskavatörler ve kazıcı yükleyiciler bu amaç için uygundur.

Dikey anahat

Dikey toplayıcı temsil etmek derinliği 50 ila 200 m arasında olan kuyular ve daha fazlası, ihmal edilenler özel cihazlar – jeotermal sondalar. Bu bölgedeki sıcaklık yıllarca ve on yıllar boyunca sabit kalır ve derinlik arttıkça artar. Her 100 m'de ortalama 2-5 C artış meydana gelir. Bu karakterize edici değere sıcaklık gradyanı denir.

Minsk yakınlarındaki Kryzhovka köyündeki tesisimize dikey kolektör kurma süreci:

Özellikle Belarus Cumhuriyeti topraklarında ve özellikle Minsk şehrinde çeşitli derinliklerdeki sıcaklık dağılımı haritalarını inceleyerek, sıcaklığın bölgeden bölgeye değiştiğini ve konuma bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterebileceğini fark edebiliriz. Yani örneğin Svetlogorsk bölgesinde 100 m derinlikte +13 C'ye ulaşabilir ve Vitebsk bölgesinin bazı bölgelerinde aynı derinlikte +8,5 C'yi geçmez.

Elbette sondaj derinliği hesaplanırken ve jeotermal sondaların boyutu, çapı ve diğer özellikleri tasarlanırken bu faktörün dikkate alınması gerekir. Ayrıca içinden geçilen kayaların jeolojik bileşiminin de dikkate alınması gerekir. Yalnızca bu verilere dayanarak bir jeotermal devreyi doğru şekilde tasarlayabilirsiniz.

Kuruluşumuzun uygulama ve istatistiklerinin gösterdiği gibi, HP'nin çalışması sırasındaki sorunların% 99'u harici devrenin işleyişiyle ilişkilidir ve bu sorun, ekipmanın devreye alınmasından hemen sonra ortaya çıkmaz. Ve bunun bir açıklaması var, çünkü eğer jeokontur yanlış hesaplanırsa (örneğin, hatırladığımız gibi jeotermal eğimin Cumhuriyet'teki en düşüklerden biri olduğu Vitebsk bölgesi bölgesinde), ilk çalışması tatmin edici değil ama zamanla toprağın kalınlığı "soğur". Termodinamik denge bozulur ve sorunlar başlar ve sorun ancak ikinci veya üçüncü ısıtma mevsiminde ortaya çıkabilir. Büyük boyutlu bir kontur daha az sorunlu görünüyor, ancak yüklenicinin beceriksizliği nedeniyle müşteri gereksiz metrelik sondaj için ödeme yapmak zorunda kalıyor ve bu da tüm projenin maliyetinde kaçınılmaz bir artışa yol açıyor.

Kuyu sayısının düzinelerce olduğu büyük ticari tesislerin inşaatı sırasında yeryüzünün alt kısmının incelenmesi özellikle kritik olmalıdır ve bunların inşaatında tasarruf edilen (veya boşa harcanan) fonlar çok önemli olabilir.

Sudan suya ısı pompası

Jeotermal ısı kaynaklarının bir türü yeraltı suyu olabilir. Sabit bir sıcaklığa sahiptirler (+7 C ve üstü) ve Belarus Cumhuriyeti topraklarında çeşitli derinliklerde önemli miktarlarda bulunurlar. Teknolojiye göre yeraltı suyu yükseliyor santrifüj pompası kuyudan çıkar ve ısı pompasının alt devresinin antifrizine enerji aktardıkları ısı ve kütle transfer istasyonuna girerler. Bu sistemin çalışma verimliliği yeraltı suyu seviyesine (yükselme derinliğine bağlı olarak belirli bir pompa gücüne ihtiyaç duyulur) ve giriş kuyusundan değişim istasyonuna olan mesafeye bağlıdır. Bu teknolojinin en çok sahip olduğu özelliklerden biri yüksek performans Ancak COP'un kullanımını sınırlayan bazı özellikleri vardır.

Aralarında:

• Yeraltı suyunun eksikliği veya oluşumunun düşük seviyesi;
• Sürekli kuyu akışının olmaması, statik ve dinamik seviyelerin azalması;
• Tuz bileşimini ve kirliliği dikkate alma ihtiyacı (su kalitesi yeterli değilse ısı eşanjörü tıkanır ve performans göstergeleri düşer)
• Önemli miktarda atık suyun (2200 l/saat veya daha fazla) boşaltılması için bir drenaj kuyusu kurma ihtiyacı

Uygulamada görüldüğü gibi, yakın çevrede bir gölet veya nehir varsa bu tür sistemlerin kurulması tavsiye edilir. Atık su, örneğin sulama veya yapay rezervuarların düzenlenmesi gibi ekonomik ve endüstriyel amaçlarla da kullanılabilir.

Giriş suyunun kalitesine gelince, örneğin bir Alman alternatif ısıtma sistemi üreticisi Stiebel Eltron aşağıdaki ayarları önerir: toplam demir ve magnezyum oranının 0,5 mg/l'den fazla olmaması, klorür içeriğinin 300 mg/l'den az olması, çökelmiş maddelerin bulunmaması. Bu parametreler aşılırsa kurulum yapılması gerekir. ek sistem projenin malzeme yoğunluğunu artıran temizleme - hazırlama ve tuzdan arındırma istasyonları.

Isı pompası için sondaj işi.

Jeotermal ünitelerin kurulumu ve işletilmesi konusundaki tecrübemize dayanarak, en az 100 m'lik kuyuların açılmasını öneriyoruz. Uygulama, bir ısı motorunun daha iyi performans ve stabilitesinin, örneğin her biri 150 m'lik iki kuyu için, her biri 100 m'lik üç kuyudan daha iyi gözlemleneceğini göstermektedir. Elbette bu tür madenlerin inşası özel ekipman ve döner sondaj yöntemi gerektirir. Küçük boyutlu burgu kurulumları gerekli kuyu uzunluğunu sağlayamamaktadır.

Jeotermal devre en önemli bileşen olduğundan ve düzenlemesinin doğruluğu tüm sistemin başarılı işleyişinin anahtarı olduğundan, sondaj yüklenicisinin bir dizi kriteri karşılaması gerekir:

• Bu tür hizmeti üretebilmek için tecrübe sahibi olmak gerekiyor;
• probları daldırmak için özel bir alete sahip olun;
• Probun tasarlanan derinliğe kadar daldırılacağına dair bir garanti sağlamak ve çalışma süreci boyunca bütünlüğünü ve sızdırmazlığını garanti etmek;
• daldırmadan sonra, ısı transferini ve üretkenliğini artırmak için kuyuyu tıkamak için önlemler alın, doldurmadan önce madenin şaftını doldurun.

Genel olarak, uygun tasarım ve kaliteli kurulumla jeotermal problar oldukça güvenilirdir ve 100 yıla kadar dayanabilir.

Jeotermal sondayı açılmış bir kuyuya indirme işlemi:

Sızıntı testi ("basınç testi") yapmadan önce çerçevedeki jeotermal sonda:

sonuçlar

Alternatif enerji sistemlerinin tasarımındaki deneyimimize dayanarak, Müşterilerimiz ısı pompalarını seçerken temel olan ana gerçekleri vurgulayabiliriz:

• tam dolu güvenlik ve çevre dostu(yanma süreci veya hareketli parça yok)
• sistemi “bugün” sipariş etme ve üç hafta içinde kullanmanın keyfini çıkarma fırsatı düzenleyici ve lisans veren makamlarla herhangi bir koordinasyon olmadan.
• Tam özerklik ve minimum Bakım (Gaz kooperatifine üye olmanıza, ona bağlı olmanıza gerek yok; yakacak odun atmaya veya hava kanallarının aylık temizliğini yapmaya, akaryakıt tankerinin erişimini organize etmeye vb. gerek yok)
• Gaz temini olmayan bireysel bir evin inşası için bir arsanın maliyeti çok daha düşüktür ve teslimat süresi gaz hizmetlerine bağlı değildir
• Fırsat İnternet üzerinden uzaktan kumanda
• Ev sahibinin statüsünü kesinlikle vurgulayan, arkadaşlara ve tanıdıklara göstermek utanç verici olmayan şık tasarımlı gelişmiş ve yenilikçi donanım.

Bu yazımızda herhangi bir soruya değinmediysek ve bunları bizzat sormak isterseniz, Minsk, st. adresi üzerinden ofisimize gelebilirsiniz. Odoevsky, 117, Nova Gros LLC ve mühendislerimize danışın.

Ayrıca halihazırda faaliyette olan tesislere ücretsiz ziyaretler düzenleme fırsatımız da var.

İletişim telefon numarası: 044 765 29 58; 017 399 70 51

Isı pompalarının ilk versiyonları termal enerji ihtiyacını yalnızca kısmen karşılayabiliyordu. Modern çeşitler daha verimlidir ve ısıtma sistemlerinde kullanılabilir. Bu nedenle birçok ev sahibi kendi elleriyle bir ısı pompası kurmaya çalışıyor.

Kurulması planlanan alanın coğrafi verilerini dikkate alarak bir ısı pompası için en iyi seçeneği nasıl seçeceğinizi size anlatacağız. Göz önünde bulundurulması önerilen makale, “yeşil enerji” sistemlerinin çalışma prensibini ayrıntılı olarak açıklamakta ve farklılıkları listelemektedir. Tavsiyemizi dikkate alarak şüphesiz etkili bir türe karar vereceksiniz.

Bağımsız ustalar için ısı pompası montajı teknolojisini sunuyoruz. Göz önünde bulundurulmak üzere sunulan bilgiler, görsel diyagramlar, fotoğraf seçimleri ve iki bölümden oluşan ayrıntılı bir video talimatı ile desteklenmektedir.

Isı pompası terimi, bir dizi özel ekipmanı ifade eder. Bu ekipmanın ana işlevi termal enerjiyi toplamak ve tüketiciye taşımaktır. Bu enerjinin kaynağı sıcaklığı +1° veya daha fazla olan herhangi bir cisim veya ortam olabilir.

Çevremizde gereğinden fazla düşük sıcaklıklı ısı kaynağı var. Bu, işletmelerden, termik ve nükleer santrallerden, kanalizasyondan vb. kaynaklanan endüstriyel atıklardır. Ev ısıtmasında ısı pompalarını çalıştırmak için, kendi kendini yenileyen üç doğal kaynağa ihtiyaç vardır - hava, su ve toprak.

Isı pompaları enerjiyi çevrede düzenli olarak meydana gelen süreçlerden "çeker". Kaynakların insan kriterlerine göre tükenmez olduğu kabul edildiğinden süreçlerin akışı asla durmaz.

Listelenen üç potansiyel enerji tedarikçisi, ısıtarak rüzgarla havayı hareket ettiren ve termal enerjiyi dünyaya aktaran güneş enerjisiyle doğrudan ilgilidir. Isı pompası sistemlerinin sınıflandırılmasına göre ana kriter kaynak seçimidir.

Isı pompalarının çalışma prensibi, gövdelerin veya ortamların termal enerjiyi başka bir gövdeye veya ortama aktarabilme yeteneğine dayanmaktadır. Isı pompası sistemlerinde enerjinin alıcıları ve tedarikçileri genellikle çift olarak çalışır.

Aşağıdaki ısı pompası türleri ayırt edilir:

• Hava sudur.
• Dünya sudur.
• Su havadır.
• Su sudur.
• Dünya havadır.
• Su su
• Hava havadır.

Bu durumda ilk kelime, sistemin düşük sıcaklıktaki ısıyı aldığı ortamın türünü belirler. İkincisi bunun iletildiği ortamın türünü gösterir. Termal enerji. Yani ısı pompalarında su sudur, ısı su ortamından alınır ve soğutucu olarak sıvı kullanılır.