Soojuspump: tööpõhimõte, kasutusvaldkonnad

Powered by FORUMHOUSE

Sooja saame puidu, kivisöe, naftatoodete ja gaasi põletamisel. Kuid need meile tuttavad kuumutusmeetodid on tegelikult ürgsed ja ohtlikud: raiskavad pöördumatult maa ressursse ja reostavad atmosfääri. Seda ei saa kaua jätkata. Seetõttu asendatakse traditsioonilised meetodid energiatõhusate tehnoloogiatega, mis suudavad tekitada maast ja õhust soojust loodust kahjustamata.

Mis on soojuspump?

Soojust leidub kõikjal: õhus, vees ja maas. Soojuspump on järkjärguline soojustrafo, seade, mis võtab keskkonnast soojust ja viib selle kütte- ja soojaveevarustussüsteemi. Soojuspumba töötamise ajal ei kulutata energiat mitte jahutusvedeliku otsesele soojendamisele, vaid keskkonnast pärineva soojuse pumpamiseks ja maja muundamiseks. Nii saavutatakse seadme kõrge energiatõhusus: kui kompressori tööks kulub 1 kilovatt elektrit, tekib 3-5 kW soojusenergiat (COP termiline koefitsient on 3-5 ühikut).

Milliseid soojuspumpasid seal on?

Soojuspumbad jagunevad kolme tüüpi:

• Aerotermiline (õhk), mis saab atmosfäärist soojusenergiat.
• Maasoojus, eraldades maast soojust.
• Aquathermal (vesi) - seadmete klass, mis kasutab veekeskkonna soojust: jõed, järved, meri, maa-alune põhjaveekiht.

Aerotermiline pump võtab soojust läbi õhksoojusvaheti - väliradiaatori. Maapealsed pumbad saavad soojusenergiat maapinnast geotermiliste väljade kaudu - need on pandud horisontaalselt maandustorude või puuraukude (sondide) pinna all, kuhu torud on paigaldatud vertikaalselt. Sonde saab paigutada ka nurga alla, kuna kõigil aladel pole võimalust sügavusele puurida. Akvatermilise pumba kogujad paigutatakse reservuaari või veekaevu.

Maasoojuspumbad töötavad aasta läbi stabiilse maapinna temperatuuri tõttu tõhusamalt. Aerotermiliste pumpade korral langeb soojustegur (COP) välistemperatuuril -15 ° C. Veesoojuspumbad sõltuvad vee kvaliteedist: vetikad, katlakivi, korrosioon - need tegurid vähendavad oluliselt seadme tööd.

Kuidas õhksoojuspump töötab?

Mis tahes soojuspumba töö on jagatud kolme etappi:

• soojuse kogumine keskkonnast;
• kogutud soojuse kõrgendatud temperatuur;
• soojusülekanne küttesüsteemi ja sooja veevarustus.

Ainus erinevus on madala kvaliteediga soojuse saamiseks keskkonnast. Õhksoojuspumbaga tehakse seda järgmiselt:

• Külmaagens ringleb läbi õhksoojuspumba aurusti - freooni. See on antifriis ja väga lenduv vedelik, mis keeb madalatel temperatuuridel. Freooni temperatuur on alati õhutemperatuurist madalam ja seetõttu keeb külmutusagens selle mõjul auruks. Seda nimetatakse termiliseks diferentsiaalseks soojusülekandeks.
• Freooniaur siseneb kompressorisse, kus see kokku surutakse. Kõrgsurve mõjul külmutusagens soojeneb: kokkusurutud freooniauru temperatuur võib ulatuda 128 ° C-ni. See soojus satub kondensaatorisse.
• Kondensaatoris kannab kuum freooniauru soojusenergiat kütte- ja veeküttekontuuri. Soojusenergia vabastamisel jahutatakse aur ja muutub jälle vedelaks olekuks, kuid samal ajal hoiab kõrget rõhku. Ja ka külmutusagensi temperatuur on selles etapis endiselt ebapiisav uuest keskkonnast tekkiva soojuse imendumise tsükli jaoks. Seetõttu läbib freoon pärast soojusvahetit drosselklapi, kus rõhk langeb ja temperatuur langeb. Pärast seda läheb külmutusagens korduva tsükli välisele ringlusele.

Kuidas töötab geotermiline ja akvatermiline soojuspump?

Nende soojuspumpade tööpõhimõte erineb ainult soojuse eraldamisest keskkonnast. Siin toimib soojusvahetina maa alla pandud või vette sukeldatud torude vooluring. See ei ole torude kaudu ringlev külmutusagens, nagu õhupumpades, vaid vahendaja - propüleenglükool, alkohol või vee-glükooli segu. Just need vedelikud kogunevad veest või mullast saadud soojust ja viivad selle käitise aurustisse.

Jahutusvedelik siseneb aurustisse, soojendab freooni, muundades selle auruks. Freooniaur läbib kompressorit, kus see kokku surutakse ja kuumutatakse. Pärast seda siseneb see ka kondensaatorisse, kus see edastab soojust küttele ja sooja veevarustusele. Tsükkel lõpeb siis, kui külmutusagens läbib drosselklapi, kus toimub rõhu eemaldamine ja jahutamine. Jahutatud freoon siseneb uuesti aurustisse.

Lihtsustatult öeldes: õhu, vee või maa soojust on vaja ainult freooni keetmiseks ja auruks muutmiseks. Lisaks kuumutatakse kompressoris rõhu mõjul auru kõrgetele temperatuuridele, mille energiat kasutatakse küttesüsteemi vee soojendamiseks ja sooja veevarustuseks. Sel viisil muundatakse väliskeskkonna madala kvaliteediga soojus küttekontuuri küttekeskkonna kõrgeks temperatuuriks.

Kuidas soojuspumba efektiivsust parandada?

Küttesüsteemil on oluline roll soojuspumba töös. Seadmed töötavad kõige tõhusamalt madalatemperatuuriliste küttesüsteemidega: põrandaküte; ventilaatorimähised (ventilaatori soojusvahetid). Fakt on see, et soojuspump töötab väljalaskeava juures temperatuuril 35–40 ° C võimalikult tõhusalt ja seda vastab küttekeskkonna optimaalsele temperatuurile vesipõrandaküttesüsteemis või õhkküttes.

Kas soojuspump võib jahtuda?

Soojuspumbad ei saa mitte ainult soojendada, vaid ka jahutada - kasutatakse konditsioneerimiseks. See tähendab, et seade võib toast soojust võtta ja väljastpoolt sama põhimõtte kohaselt eemaldada, kuid ainult vastupidises järjekorras. Külmkapp on ka soojuspump. See kodumasin ei tekita külma, see lihtsalt eemaldab kogu soojuse suletud soojusisolatsioonikambrist.

Millistes piirkondades kasutatakse soojuspumpasid?

Soojuspumpasid kasutatakse tööstusrajatiste, munitsipaalhoonete, mitmekorruseliste ja eramajade kütmiseks ja konditsioneerimiseks. See tehnoloogia on võimeline asendama kõiki traditsioonilisi kuumutusmeetodeid. Selle näiteks on Rootsi, kus soojuspumpade abil köetakse enam kui 90% mitmesuguse otstarbega hoonetest. Geotermilised ja aerotermilised pumbad on laialt levinud Euroopas, USA-s, Jaapanis.

Kellele selline küte sobib?

Soojuspump vajab toimimiseks ainult elektrit. Seda tüüpi küte sobib eramajadele, mis asuvad gaasitrassidest kaugel või kus gaasiühendus on põhjendamatult kallis. Soojuspump sobib suurepäraselt gaasistamata asulatesse, kus elektriboileri paigaldamiseks pole piisavalt jõudu. Seda tüüpi küte on populaarne nende seas, kes ei soovi elada "pulbrivaatil", see tähendab, et see sobib inimestele, kes kardavad lämbumist või plahvatust, kui gaas lekib. Soojuspumpa saab kasutada ärihoonetes energiatõhusa küttena.

Millised on soojuspumba ohud?

Soojuspump ei põle kütust; see ei tekita kahjulikke heitmeid atmosfääri ega jäätmeid keskkonda. See on tule- ja plahvatuskindel ning keskkonnasõbralik seade. Külmaagens ringleb suletud ringluses ega ohusta loodust ega inimesi.

Mida jälgida soojuspumba valimisel?

Nagu me mainisime, jagunevad soojuspumbad kolme tüüpi: aerotermilised, akvatermilised ja geotermilised. Esimesed töötavad atmosfäärisoojusest ja neil on kaks olulist puudust: temperatuuri langus ja radiaatori regulaarne saaste. Tõsiste külmade korral langeb termiline koefitsient (COP) deklareeritud 3-5 asemel 1-ni. Ja ka väliradiaatorite pidev saaste vähendab aerotermiliste pumpade efektiivsust. Need installatsioonid sobivad pigem parasvöötmes pehmete talvedega.

Aquathermal pumbad nõuavad vee kvaliteeti ja nende efektiivsus langeb, kui jahutusvedeliku ring muutub määrdunud või kaetud sademetega.

Meie tingimuste jaoks on parim valik maasoojuspumbad. "Muld-vesi" süsteem on kodus soojendamiseks ja sooja veevarustuse jaoks kõige mugavam, usaldusväärsem ja tõhusam. Selle põhjuseks on aasta jooksul peaaegu püsiv mullatemperatuur. Geotermiline väli asetatakse mulla külmumispunkti alla, mis võimaldab paigaldusel stabiilselt toimida ja kõrge termilise koefitsiendi tekitada. Näiteks FH-seeria maasoojuspumpade COP (ФХ-401, FH-405, FH-415) kuni 5 ühikut!

Seadmete valimisel on oluline, et see mitte ainult ei soojendaks vett banaalselt, vaid sellel oleksid ka täiustatud omadused, mis vastavad kaasaegse soojuspumba nõuetele. Võtame näiteks maasoojuspump IQ (inverter) ФХ-415. Installatsioon on varustatud: kaugjuurdepääsu seadmega; automaatne taaskäivitamine elektrikatkestuse korral; ringluspumpade kaitse; faaside tasakaalustamatuse kaitse; kliimaseadme režiim õhutemperatuuri jaoks; iganädalane töögraafik; ilmast sõltuv režiim; kuumaveepaagi kütteelemendi juhtimine; püsimälu; helikindel korpus. See tagab seadmete töökindluse, vastupidavuse ja kõrge energiatõhususe.

Kuidas suhtute sellistesse küttesüsteemidesse? Kirjuta kommentaaridesse.

Sõbrad, meid on juba üle 85 tuhande! Meeldib, tellige kanal, jagage väljaannet - me töötameet saaksite kasulikku ja asjakohast teavet!

Loe ka:

• Pole tolmu ja müra: kuidas küünte abil laine kiltkivi lõigata.
• Mis puud on mulla dehüdraatorid ja mida on parem istutada nõude lähedal.

Vaata videot - Matt või läikiv? Kuidas oma koju värvi valida.