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

Takva jedinica kao toplotna pumpa Princip rada ima sličan sa kućanskim aparatima - hladnjakom i klima uređajem. Otprilike 80% snage koju posuđuje ambijent. Pumpa pumpa zagrijava iz ulice u sobu. Njegov rad sličan je principu funkcioniranja hladnjaka, samo je smjer prijenosa topline različit.

Na primjer, hlađenje boce vode, ljudi ga stavljaju u hladnjak, a zatim i kućanski aparat djelomično "uzima" iz ove teme toplote i sada, prema zakonu očuvanja energije treba da ga dam. Ali gdje? Jednostavno je, za to u hladnjaku postoji radijator, u pravilu, na stražnjem zidu. Zauzvrat, radijator, grijanje, daje toplinu sobe u kojoj vrijedi. Dakle, hladnjak zagrijava sobu. U kojoj mjeri se toplije, možete osjetiti u malim trgovinama vrućeg ljeta kada je uključeno nekoliko rashladnih jedinica.

A sada malu fantaziju. Pretpostavimo da hladnjak neprestano stavlja tople predmete u hladnjak, a zagrijava sobu ili se nalazio u otvoru prozora, otvorio vrata zamrzivača vani, dok je radijator bio u zatvorenom prostoru. U procesu njenog rada, domaćinstvo, hlađenje zraka na ulici, istovremeno će prenijeti toplinsku energiju koja je vani, u zgradi. Tačno ima termalnu principu djelovanja.

Gdje pumpa bude topla?

Toplotna pumpa funkcionira, zbog rada prirodnih niskih predan izvora toplotne energije, među kojima:

• ambijentni zrak;
• rezervoari (rijeke, jezera, more);
• područje tla i tla i termalne vode.

Sustav grijanja s termičkom pumpom

Kada se za grijanje koristi toplotna pumpa - princip rada temelji se na integraciji u sistem grijanja. Sastoji se od dvije konture na koje treći, predstavljajući dizajn pumpe.

Nosač topline, koji uzima vrućinu iz okoliša, cirkulira vanjsku konturu. Ulazi u isparivač pumpe i daje rashladno sredstvo oko 4 -7 ° C, dok je njegova tačka ključanja -10 ° C. Kao rezultat toga, rashladno sredstvo kuha i onda ide u gasovitu državu. Već hlađen rashladno sredstvo u vanjskom krugu šalje se na sljedeći okret za temperaturu.

Funkcionalna kontura termičke pumpe iz:

• isparivač;
• rashladno sredstvo;
• električni kompresor;
• kondenzator;
• kapilaran;
• termostatski upravljački uređaj.

Proces, kao što radi toplinska pumpa, izgleda ovako:

• rashladno sredstvo nakon ključanja, krećemo se kroz cjevovod, ulazi u kompresor koji rade uz pomoć električne energije. Ovaj uređaj komprimira rashladno sredstvo, što je u plinovitim stanju, na visoki pritisak, što uzrokuje porast njegove temperature;
• hot Gas ulazi u još jedan izmjenjivač topline (kondenzator), u kojem se toplina rashladnog sredstva daje rashladnoiji cirkulirajući na unutrašnjoj konturijskog sustava grijanja ili unutarnjeg unutarnjeg zraka;
• hlađenje, rashladno sredstvo ulazi u tekućinu, nakon čega prolazi kroz kapilarni valljev ventil, gubivši pritisak, a zatim se ispostavilo da se ponovo izvadi u isparivaču;
• stoga je ciklus završen, a proces je spreman za ponavljanje.

Približni izračun proizvodnje topline

Za sat vremena kroz pumpu na vanjskom kolektoru, 2,5-3 kubični metar rashladne tekućine prolazi, koji je zemljište u stanju zagrijati Δt \u003d 5-7 ° C (čitanje i: ""). Da biste izračunali toplotnu snagu ovog kruga, trebali biste koristiti formulu:

Q \u003d (t 1 - t 2) x v, gdje:
V - potrošnja rashladne tečnosti na sat (m 3 / sat);
T 1 - T 2 je temperaturna razlika u ulazu i unosu (° C).

Vrste termičkih pumpi

Ovisno o vrsti disperzijskog trošenog, toplotnih pumpi su:

• tlo-voda - za njihov rad u sustavu grijanja na vodu, zatvorene konture tla ili geotermalne sonde koriste se na dubini (pročitajte više: "");
• vodena voda - Princip rada u ovom slučaju zasnovan je na korištenju otvorenih bunara za strah od podzemnih voda i njihovog resetiranja (čitanje: ""). U ovom slučaju, vanjska kontura nije ukradena, a sustav grijanja u kući je voda;
• vodeni zrak - Uspostavite vanjske vodene krugove i koristite strukture grijanja tipa zraka;
• zrak-zrak - za njihov rad koristite višestruku toplinu vanjskih zračnih masa plus sustav grijanja zraka kod kuće.

Prednosti termičkih pumpi

1. Efikasnost i efikasnost. Princip rada termičkih pumpi prikazani na fotografiji nije zasnovan na proizvodnji toplotne energije, već na prenosu. Dakle, efikasnost toplotne pumpe treba biti veća od jedne. Ali kako je moguće? U odnosu na rad toplotnih pumpi koristi se vrijednost koja se naziva omjer toplotne transformacije ili skraćeni CCT. Karakteristike jedinica ove vrste su u poređenju s ovim parametrom.Fizičko značenje veličine je utvrđivanje odnosa između količine dobivenog topline i energije utrošene na njenu proizvodnju. Na primjer, ako je koeficijent KPT-a 4,8, to znači da je 1kW električna energija koja je potrošena pumkom dopušta 4,8 kW toplina i besplatno od prirode.
2. Univerzalna sveprisutna aplikacija. U nedostatku dalekovoda dostupnih za potrošače, operacija kompresora pumpe pruža se dizelskim pogonom. Budući da je prirodna toplina svuda, princip rada ovog uređaja omogućava vam da ga koristite svuda.
3. Ekologija. Princip rada toplotne pumpe zasnovan je na maloj potrošnji električne energije i odsutnosti proizvodnje sa izgaranja. Rashladno sredstvo koje koristi agregatom ne sadrži klorouparrodes i potpuno je ozon-sef.
4. Dvosmjerni mod funkcioniranja. U periodu grijanja toplotna pumpa može zagrijati zgradu, a u ljeto ga hladi. Toplina, odabrana u sobu, može se koristiti za pružanje domova za dom toplom vodom, a ako ima bazena, topla voda u njemu.
5. Siguran rad. Ne postoje opasni procesi u radu toplotnih pumpi - ne postoji otvorena vatra, a štetna za zdravlje zdravlja ne razlikuju se. Telak ne sadrži visoku temperaturu, što uređaj čini sigurnim i u isto vrijeme korisno u svakodnevnom životu.
6. Automatska kontrola procesa grijanja soba.

Princip rada toplotne pumpe, prilično detaljan video:

Neke karakteristike rada pumpe

Da bi se osigurao efikasan rad toplotne pumpe, potrebno je poštivati \u200b\u200bbrojne uvjete:

• soba bi trebala biti kvalitativno izolirana (gubitak topline ne može prelaziti 100 W / m²);
• toplinska pumpa je korisna za upotrebu za sustave grijanja na niskim temperaturnim temperaturama. Ovaj kriterij odgovara toplom podnom sustavu, jer je njena temperatura 35-40 ° C. CCT u velikoj mjeri ovisi o omjeru između temperature ulaznog kruga i izlaza.

Princip rada toplotnih pumpi je prenošenje vrućine, što omogućava koeficijent pretvorbe energije od 3 do 5. Drugim riječima, svaki 1 kW korištenog električne energije donosi 3-5 kW za toplinu u kuću.

Među glavnim pravcima razvoja inženjerske opreme za privatna domaćinstva, moguće je istaknuti povećanje produktivnosti s ergonomijom i širenjem funkcionalnosti. U ovom slučaju, programeri sve više obraćaju pažnju na energetsku efikasnost tehničke opreme komunikacijskih sistema. Grijanje infrastruktura smatra se najcijepljenija, pa je posebno zainteresirana za njenu procjenu svoje kompanije. Među najoppinljivim rezultatima rada u ovom pravcu razlikuje se termička zračna pumpa koja zamjenjuje tradicionalnu opremu za grijanje, povećanje

Značajke termičkih pumpi za vazduh

Glavna razlika je stvaranje topline. Većina uključuje upotrebu tradicionalne energije kao izvor. Međutim, u slučaju zračnih pumpi i za grijanje i osiguranje vrućeg vodovoda, većina energije se troši iz prirodnih resursa direktno. Oko 20% od ukupnog potencijala ispušta se sa poznatih stanica. Dakle, zrak Termalne kuće ekonomski troše energiju i uzrokuju manju štetu ekološko okruženju. Značajno je da su konceptualne verzije pumpi dizajnirane tako da pružaju uredski prostor i preduzeća. Ali u budućnosti tehnologija je obuhvatila segment za domaćinstvo, omogućavajući običnim korisnicima da koriste povoljne izvore toplotne energije.

Princip rada

Cijeli tijek rada zasnovan je na biciklizmu rashladnog sredstva koji uzima izvor. Grijanje se javlja nakon kondenzacije zračnih tokova, koji se komprimirani u kompresoru. Zatim rashladno sredstvo u tečnom stanju ide direktno u sustav grijanja. Sada možete razmotriti princip cirkulacije rashladne tekućine u dizajnu pumpe. U gasovitom stanju rashladno sredstvo se šalje na izmjenjivač topline u prilogu u unutrašnjoj jedinici. Tamo daje toplinu sobe i pretvori se u tečnost. U ovoj fazi prijemnik ulazi u posao, koji takođe opskrbljuje zrak toplotnu pumpu. Princip rada standardne verzije ovog uređaja pretpostavlja da će u ovom bloku tečnost razmijeniti toplinu sa rashladnim sredstvom, što ima nizak pritisak. Kao rezultat ovog procesa, temperatura formirane smjese se ponovo smanjuje, a tečnost će ići na izlaz prijemnika. U vrijeme prolaska plinovitog rashladnog sredstva kroz cijev sa smanjenim pritiskom u prijemniku, njeno pregrijavanje je poboljšano, nakon čega ispunjava kompresor.

Specifikacije

Glavni tehnički pokazatelj je snaga, što u slučaju kućnih modela varira od 2,5 do 6 kW. Poluindustrijske industrije se mogu koristiti i u komunikaciji sa privatnim kućama, ako je potreban potencijal napajanja više od 10 kW. Što se tiče veličina pumpi, oni odgovaraju tradicionalnim klima uređajima. Štaviše, mogu se zbuniti po izgledu s podijeljenim sustavom. Standardna jedinica može imati parametre 90x50x35 cm. Masa odgovara i tipičnim klimatskim postavkama - prosječno 40-60 kg. Siguran, glavno pitanje Pozdravlja spektar prekrivenih temperatura. Budući da je zrak termička pumpa fokusirana na funkciju grijanja, gornja granica se smatra metalnom i prosječnom dosegom 30-40 ° C. Tačno, postoje i verzije sa kombiniranim funkcijama, koje takođe proizvode hlađenje sobe.

Sorte konstrukcija

Postoji nekoliko koncepata za proizvodnju topline s zračnom pumpom. Kao rezultat toga, dizajn se posebno postavlja za zahtjeve određene sheme proizvodnje. Najpopularniji model koji uključuje interakciju u jednom sistemu protoka zraka i nosača vode. Glavna klasifikacija dijeli dizajn prema vrsti funkcionalnih blokova. Dakle, postoji termička zračna pumpa u monobloknom slučaju, a postoje i modeli koji uključuju izlaz sistema uz pomoć pomoćnog segmenta. U i velikim, oba modela ponavljaju princip rada konvencionalnih klima uređaja, samo njihove funkcije i performanse postavljene na novi nivo.

Primjena moderne tehnologije

Inovativni razvoj u velikoj mjeri doveli su do razvoja klasičnih klimatskih instalacija. Konkretno, Mitsubishi koristi spiralni kompresor u svojim modelima s dvofaznim injekcijom rashladnog sredstva, što omogućava opremu da izvrši svoju funkciju bez obzira na temperaturne uvjete. Čak i na -15 ° C, termička vazdušna pumpa iz japanskih programera pokazuje performanse do 80%. Pored toga, najnoviji modeli isporučuju se sa novim upravljačkim sustavima koji pružaju praktičniju, sigurnu i efikasnu instalaciju instalacija. Sa svom tehnološkom opremom, sačuvana je mogućnost njene integracije u tradicionalne sustave grijanja sa kotlovima i kotlovima.

Izrada zračnih pumpa vlastitim rukama

Prije svega, morate kupiti kompresor za buduću instalaciju. Fiksiran je u zidu i vrši funkciju vanjske jedinice običnog podijeljenog sustava. Zatim kompleks dopunjuje kondenzator koji se može samostalno obaviti. Za ovu operaciju, bakrena "zmija" potrebna je debljina debljine oko 1 mm, koja se tada mora postaviti u plastičnu ili metalnu futrolu - na primjer, rezervoar ili rezervoar. Pripremljena cijev je namotana na jezgri, koja može izvesti balon s dimenzijama, omogućujući mu da ga integrira u rezervoar. Koristeći perforirano, možete formirati svoje okrete istim intervalima, koji će učiniti efikasnije zrak, mnogi domaći obrtnici izvode i prate preuzimanje Freeda, koji će izvesti rashladno sredstvo. Zatim se sastavljeni dizajn povezuje na sistem grijanja kuće kroz vanjski krug.

Do kraja XIX vijeka pojavili su se snažne hladnjače koje mogu pumpati toplinu najmanje dvostruko više koliko je energija potrošena na dovođenje u akciju. Bio je to šok, jer je formalno izašao da je toplotni vječni motor moguć! Međutim, s pažljivim razmatranjem, pokazalo se da je do večnog motora još uvijek daleko, a niska precizna toplina izvučena uz pomoć toplinske pumpe i na primjer, na primjer, prigodne goriva, na primjer, kada su goruće gorivo, su dva Velike razlike. Istina, odgovarajuća formulacija drugog starta bila je pomalo modificirana. Pa šta su termičke pumpe? Ukratko, termička pumpa je moderan i visokotehnološki uređaj za grijanje i klimatizaciju. Toplinska pumpa Sakuplja toplinu s ulice ili sa zemlje i šalje u kuću.

Princip rada toplotne pumpe

Princip rada toplotne pumpe PROST: Zbog mehaničkog rada ili drugih vrsta energije, pruža koncentraciju topline, prethodno jednoliko raspoređene nekim volumenom, u jednom dijelu ovog volumena. U drugom dijelu, u skladu s tim, formiran je deficit topline, to je hladno.

Povijesno, toplotne pumpe za prvi put počele su se široko koristiti kao hladnjaci - u stvari, bilo koji hladnjak je toplotna pumpa koja zakrpava toplinu rashladno veće van (u sobi ili van). Još uvijek nema alternative ovim uređajima, a sa svom raznolikošću moderne rashladne tehnologije, osnovni princip ostaje isti: pumpanje topline iz frižidera na štetu dodatne vanjske energije.

Upravo je gotovo odmah skrenuo pažnju na činjenicu da se uočljivo zagrevanje izmjenjivača topline kondenzatora (na domaćem hladnjaku obično izrađuje u obliku crne ploče ili rešetke na stražnjem zidu ormara) također bi mogla biti koristi se za grijanje. Već je bila ideja grijača na bazi toplotne pumpe u njoj moderni video - Hladnjak naprotiv, kada se toplina ubrizgava u zatvoreni zapreminu (sobu) iz neograničene vanjske jačine (od ulice). Međutim, u ovom području konkurenata, toplotna pumpa je puna - počevši od tradicionalnog peći na drva i kamini i završavaju sa svim vrstama modernih sustava grijanja. Stoga je dugi niz godina, dok je gorivo bilo relativno jeftino, ova ideja se smatrala više nego znatiželjnim, - u većini slučajeva to je bilo potpuno neisplativo, a samo izuzetno rijetko takva upotreba bila je opravdana - obično za odlaganje toplote, pumpa se u snažan Hladnjak u zemljama sa ne previše hladnom klimom. I samo brzim povećanjem cijena energije, komplikacija i porast cijena grijanje I relativno smanjenje ove pozadine proizvodnje toplinskih pumpi, takva ideja postaje ekonomski po sebi, jer plaćanjem jednom za prilično kompliciranu i skupu instalaciju, tada možete stalno uštedjeti na skraćenoj potrošnji goriva. Termičke pumpe su osnova popularnosti ideja kogeneracije - istodobne generacije topline i hladnoće - i triegerives - razvijajući odjednom toplinu, hladnoću i struju.

Budući da je termička pumpa suština bilo koje rashladne jedinice, može se reći da je koncept "rashladne mašine" njegov pseudonim. TRUE, treba imati na umu da je uprkos univerzalnosti principa korištenih radova, dizajn rashladnih strojeva još uvijek fokusiran na proizvodnju hladnoće, a ne toplo - na primjer, hladno proizvedeni koncentratori na jednom mjestu i Dobivena topline može se otpremiti u nekoliko različitih dijelova instalacije jer u uobičajenom hladnjaku postoji zadatak da ga ne odlaže toplo, ali jednostavno se riješite.

Klase termičkih pumpi

Trenutno se najčešće koriste dvije klase toplotnih pumpi. U jednu klasu, termoelektrični na peltier efektu može se pripisati, a drugima - ispariti, koji se zauzvrat podijele u mehanički kompresor (klip ili turbin) i apsorpciju (difuzija). Pored toga, postepeno povećava kamate za upotrebu vrtloge cevi kao termičke pumpe, koje pokreću učinak rane.

Toplinske pumpe na peltier efektu

Peltier element

Peltier efekt leži u činjenici da se, ako se nanese na dvije strane, posebno pripremljena poluvodička ploča malog stalnog napona, jedna strana ove ploče zagrijava se, a drugi se hladi. Ovdje je generalno, a termoelektrična toplotna pumpa je spremna!

Fizička suština učinka je sljedeća. Ploča od peltier elemenata (on "termoelektrični element", engleski. Termoelektrični hladnjak, TEC) sastoji se od dva poluvodička sloja s različitim nivoima elektrona u provodnom području. Prilikom prebacivanja elektrona pod djelovanjem vanjskog napona na visoko-energetski inspekcijski prostor drugog poluvodiča mora kupiti energiju. Nakon primitka ove energije, postoji hlađenje lokacije za kontakt poluvodiča (kada tekućim teče u suprotnom smjeru, postoji obrnuti učinak - mjesto kontakta sloja se zagreva na uobičajeno ohmičko grijanje).

Prednosti elemenata peltiije

Prednost peljirskih elemenata je maksimalna jednostavnost njihovog dizajna (što je možda lakše ploči na koje su dvije ožičenje lemljene?) I potpuno odsustvo bilo kakvih pokretnih dijelova, kao i unutrašnjih tekućina ili gasova. Posljedica toga je apsolutna tiha rada, kompaktnosti, potpuna ravnodušnost prema orijentaciji u prostoru (podložno osiguranju dovoljno hladnjaka) i vrlo visoke otpornosti na vibracije i udarce. Da, a radni napon je samo nekoliko volti, tako da je nekoliko baterija ili automobila baterije sasvim dovoljno za rad.

Nedostaci peltirskih elemenata

Glavni nedostatak termoelektričnih elemenata je njihova relativno mala efikasnost - otprilike možemo pretpostaviti da će po jedinici prijenosne topline biti dvostruko više od podređenog vanjske energije. To je, podnošenjem 1 J električne energije, možemo ukloniti samo 0,5 j toplinu iz hlađenog područja. Jasno je da će se sve ukupno 1,5 J dodijeliti na "toploj" strani peljinog elementa i trebat će ih ostaviti vanjskom okruženju. Ovo je mnogo puta niže od učinkovitosti kompresijskih isparivačkih pumpi.

Protiv pozadine takve male efikasnosti, ostali nedostaci obično nisu toliko važni - a ovo je mala specifična produktivnost u kombinaciji sa visokom specifičnom vrijednošću.

Upotreba Pelier elemenata

U skladu sa njihovim značajkama, glavno područje primjene peltirskih elemenata obično je ograničeno na slučajeve kada je potrebno ne hladiti ništa ne previše moćno, posebno u uvjetima teških tresenja i vibracija i krutih masovnih granica i dimenzijama - za Primjer, razni čvorovi i dijelovi elektroničke opreme, prije svega vojske, zrakoplovstva i prostora. Možda je najraširenije u svakodnevnom životu Peltiera ušlo u nisku snagu (5..30 w) prenosive automobilski hladnjak.

Toplotne pumpe za kompresiju isparavanja

Dijagram radnog ciklusa termičke pumpe za kompresiju isparavanja

Princip rada ove klase toplotnih pumpi je sledeće. Gasoviti (u cijelosti ili dijelom) rashladno sredstvo komprimira kompresor na pritisak na kojem se može pretvoriti u tekućinu. Naravno, zagrijava se. Grijani komprimirani rashladno sredstvo isporučuje se na radijator kondenzatora, gdje se hladi na temperaturu okoline, što mu daje pretjeranu toplinu. Ovo je zona grijanja (stražnji zid kuhinjskog hladnjaka). Ako značajan dio komprimiranog vrućeg rashladnog sredstva ostaje u obliku para pri unosu kondenzatora, a zatim smanjujući temperaturu tokom izmjene topline, također se kondenzira i prelazi u tekuće stanje. Relativno rashlađeni tečni rashladno sredstvo isporučuje se u širenu komoru, gdje prolazi kroz prigušnicu ili stavku, gubi pritisak, širi i isparava, barem djelomično pretvore u plinoviti oblik, a u skladu s tim, hlađe se znatno niži od Temperatura okoline i čak ni ispod temperature u hladnoj zoni toplotne pumpe. Prolazeći kroz kanale ploče isparivača, hladna mješavina tečnosti i pare rashladne tečnosti odabire toplinu iz zona hlađenja. Zbog ove topline, preostala regija rashladnog sredstva i dalje isparila, održavajući stabilnu nisku temperaturu isparivača i osiguravanje efikasnog izbora topline. Nakon toga rashladno sredstvo u obliku para stiže do ulaza u kompresor, koji je pumpao i ponovo ga stisnuo. Tada se prvo ponavlja prvo.

Dakle, na "vrućem", leptir za kompresor rashladnog sredstva je pod visokim pritiskom i uglavnom u tekućem stanju, a na "hladnom" dijelu pritiska kompresora prigušivača i rashladnog pritiska, a rashladno sredstvo je uglavnom u paru Država. I kompresija, a vakuum kreira istim kompresorom. Sa suprotnom stranom staze visokog i niskog pritiska, dio visoke i niske tlačne zone dijeli gas koji ograničava protok rashladnog sredstva.

U moćnim industrijskim hladnjacima, otrovnim, ali efektivnim amonijakom, produktivnim turbopunjačima, a ponekad se zaklopke koriste kao rashladno sredstvo. U kućnim hladnjacima i klima uređajima, rashladno sredstvo obično su sigurniji fondovi, a umjesto turbo jedinica koriste klipni kompresori i "kapilarne cijevi" (CAPILLARY CEBES "(CHAPILLARY CEBES" (CHAPILLARY CESTI "(CHAPILLARY CEBES" (CHAPILLARY CEBES "(CHAPILLARY CUBES" (CHAPILLARY CEBES "(CHAPILLARY CESTI" (CHAPILLARY CEBES "(CHAPILLARY CUBES" (CHAPILLARY CEBES "(CHAPILLARY CESTI" (CHAPILLARY CUBES "(CHAPILLARY CEBES" (CHAPILLARY CUBES "(CHAPILLARY CUBES" (COKE)

Općenito, promjena agregatnog rashladnog sredstva nije obavezna - princip će raditi i za stalno gasoviti rashladno sredstvo - međutim, velika promjena topline zbirne države povećava se mnogo puta efikasnosti radnog ciklusa. Ali ako rashladno sredstvo stalno bit će u tekućem obliku, efekat neće biti u osnovi - na kraju krajeva, tečnost je gotovo netaknuta, pa se ne povećava niti uklanjanje pritiska neće mijenjati temperaturu ..

Iskoristite i detaljima

Uvjeti "guši" i "Detader" se više puta koriste na ovoj stranici obično malo kažu ljudima daleko od hlađenja. Stoga bismo trebali reći nekoliko riječi o ovim uređajima i glavnoj razlikovanju između njih.

Prigušivač u tehnici naziva se uređaj namijenjen za racionalizaciju protoka zbog prisilnog ograničenja. U elektrotehniku \u200b\u200bje ovo ime određeno iza zavojnica dizajniranih za ograničavanje brzine sve veće struje i obično se koristi za zaštitu napajanja iz pulsiranog smetnji. U hidraulici se u pravilu, u pravilu, u pravilu, nazivaju ograničenja protoka, koji su posebno stvoreni kanal koji su uže s preciznim izračunatim (kalibriranim) lumen, pružajući željeni protok ili potrebnu otpornost na tok. Klasičan primjer Takvi su ubojini gipsa, široko se koriste u rasplinjačkim motorima kako bi se osigurao izračunati protok benzina tokom pripreme smjese goriva. Gas na istim karburatorima racionalizirao je protok zraka - drugi potreban sastojak ove smjese.

U rashladnoj tehnologiji, prigušnicu se koristi za ograničavanje protoka rashladnog sredstva u širenju za proširenje i održavanje uvjeta tamo potrebnih za efikasno isparavanje i adiabatska ekspanzija. Previše potoka uglavnom može dovesti do punjenja ekspanzijske komore od strane rashladnog sredstva (kompresor jednostavno nema vremena za punjenje) ili barem gubitkom potrebnog vakuuma. Ali to je isparavanje tečnog rashladnog sredstva, a adijabno širenje njegovih isparenja osigurava temperaturu rashladnog sredstva koja ispušta temperaturu rashladnog sredstva ispod temperature okoline.

Načela rada leptira (lijevo), klipni detaljni (centar) i turboodera (lijevo).

U objektu je ekspanzijska komora pomalo modernizirana. U njemu, rashladno sredstvo isparavanja i širenje dodatno vrši mehaničke radove, pomičući klip ili rotiranje turbine koje se nalazi tamo. Ograničenje protoka rashladnog sredstva može se izvesti zbog otpornosti klipa ili kotača turbine, iako u stvari obično zahtijeva vrlo pažljiv izbor i koordinaciju svih parametara sistema. Stoga, pri korištenju predmeta, glavna normalizacija protoka može se izvesti prigušnici (kalibrirani sužavanje kanala za opskrbu tečnog rashladnog sredstva).

Turbodetander je efikasan samo na velikim radnim tekućinama, s malim tokom, njegova je efikasnost u blizini normalnog gasa. Kliptat Toode ne može efikasno raditi s mnogo nižom radnom potrošnjom tijela, međutim, dizajn je redoslijed veličine složeniji do turbine: pored samog klipa sa svim potrebnim vodičima, unosom i ispušnim sustavom Potrebni su ventili uz odgovarajuću kontrolu.

Prednost Detanera prije prigušivača je efikasnije hlađenje zbog činjenice da se dio topline rashladnog sredstva pretvara u mehanički rad i daje se iz termičkog ciklusa u ovom obliku. Štaviše, ovaj se rad tada može koristiti s korištenjem za posao, recimo, voziti pumpe i kompresore, kao što se radi u "Zysin frižideru". Ali jednostavan prigušivač ima apsolutno primitivni dizajn i ne sadrži jedan pomeranje, pa je stoga u pouzdanost, izdržljivost, kao i jednostavnost i trošak proizvodnje ostavljaju radnika. Običe obično ograničavaju opseg metoda moćne kriogene tehnike, a u domaćim hladnjacima koriste manje efikasne, ali gotovo vječne gume nazivaju "kapilarne cijevi" i predstavljaju jednostavnu cijev bakra dovoljno veliku dužinu sa lumenskom malog promjera (obično od 0,6 do 2 mm), koji pruža potrebnu hidrauličku otpornost za izračunavanje protoka rashladnog sredstva.

Prednosti kompresijskih termičkih pumpi

Glavna prednost ove vrste toplotnih pumpi je njihova visoka efikasnost, najveća među modernim termalnim pumpama. Odnos udaljenosti od vanjske i crpne energije može dostići 1: 3 - odnosno svaki što je klimalo od pregrađa energije iz zona hlađenja bit će tata 3 J toplina - usporedite sa 0,5 j u Elementima. Istovremeno, kompresor može odvojeno stajati, a toplota koju generira onaj (1 J) nije potrebna da se preuzme u vanjsko okruženje na istom mjestu na kojem se daje 3 j toplina, bačena iz zone hlađenja.

Uzgred, postoji drugačija i uvjerljiva teorija termodinamičkih pojava koja se razlikuje od opšte prihvaćene. Dakle, jedan od njegovih nalaza je da rad na kompresiji plina u principu može biti samo oko 30% njegove ukupne energije. A to znači da omjer prigradske i crpne energije 1: 3 odgovara teorijskoj granici i za vrijeme termodinamičkih metoda toplinske pumpe ne mogu se poboljšati u principu. Međutim, neki proizvođači već izjavljuju omjer postignuća od 1: 5, a 1: 6, a to odgovara stvarnosti - na kraju krajeva, u stvarnim rashladnim ciklusima, to nije samo kompresija plinovitog rashladnog sredstva, već i promjena u svom Agregatno stanje i posljednji je proces koji je glavni proces..

Nedostaci termičkih pumpi kompresije

Nedostaci ovih toplotnih pumpi mogu se prvotirati, prvo prisustvo kompresora, neminovno stvarajući buku i podložan nošenjem, i drugo, potreba za korištenjem posebnog rashladnog sredstva i poštivanja apsolutne čvrstoće u cijelom radnom putu. Međutim, hladnjaci za kompresiju domaćinstava, kontinuirano djeluju 20 godina i više bez popravke, nisu u svemu neuobičajeni. Druga značajka je prilično velika osjetljivost na položaj u prostoru. Sa strane ili naopako, hladnjak teško je zarađen i klima uređaj. Ali to je zbog osobina određenih struktura, a ne u općem principu rada.

U pravilu su kompresijske toplotne pumpe i rashladne jedinice dizajnirane tako da izračunaju da je na ulazu kompresora, cijelo rashladno sredstvo u stanju pare. Stoga, za ulazak u dovod kompresora velikog broja jednoličnog tečnog rashladnog sredstva može prouzrokovati hidraulički udarac u njemu i, kao rezultat, ozbiljan raspodjel jedinice. Razlog takve situacije može biti oboje odbacivanje opreme i preniska temperatura kondenzatora - rashladno sredstvo za isparivač previše je hladno i isparava previše spor. Za običan hladnjak može se pojaviti takva situacija ako ga pokušate uključiti u vrlo hladnu sobu (na primjer, na temperaturi od oko 0 ° C i dolje) ili ako je upravo ušao u normalnu sobu sa mrazom . Za grijanje toplotne pumpe za kompresiju, to se može dogoditi ako ih pokušaju zagrijati u vodenu sobu uprkos činjenici da je i vani hladno. Nije baš složena tehnička rješenja Eliminiraju ovu opasnost, ali oni povećavaju dizajn izgradnje, a kada upravljate masom kućanskih aparata Nemaju potrebe - takve situacije ne pojavljuju.

Upotreba termičkih pumpi kompresije

Na osnovu visoke efikasnosti, ova vrsta toplotnih pumpi dobila je gotovo široku distribuciju, premještanje svih ostalih u raznim egzotičnim područjima. Pa čak i relativna složenost dizajna i njena osjetljivost na štetu ne može ograničiti svoju široku upotrebu - gotovo svaka kuhinja ima kompresijski hladnjak ili zamrzivač, ili čak jedan!

Termičke pumpe isparavanja (difuzija) apsorpcije (difuzija)

Ispareni radni ciklus apsorpcijske toplotne pumpe Izuzetno sličan radnom ciklusu postavki kompresije isparavanja, smatra se malo višim. Glavna razlika je da se u prethodnom slučaju, vakuum potreban za isparavanje rashladnog sredstva kreira u mehaničkom usisavanju pare s kompresorom, zatim u apsorpcijskim jedinicama, ispareno rashladno sredstvo dolazi iz isparivača u blok apsorbura, gde se upijaju upijaju (apsorbira) drugom supstancom. Dakle, parom se uklanja iz glasnoće isparivača, a vakuum se obnavlja, osiguravajući isparavanje novih dijelova rashladnog sredstva. Preduvjet To je "afinitet" rashladnog sredstva i apsorpcije, tako da su snage njihovog obvezanja prilikom apsorbiranja mogle stvoriti značajan vakuum u količini isparivača. Povijesno, prvi i još uvijek široko korišteni par tvari su amonijak NH3 (rashladno sredstvo) i voda (upijaju). Kada apsorbirate parovi amonijaka otapajte se u vodu, prodire u (različite) u debljinu. Iz ovog procesa su se dogodile alternativna imena takvih toplotnih pumpi - difuzije ili difuzije apsorpcije.
Kako bi se ponovo podijelilo rashladno sredstvo (amonijak) i upijajuću (vodu), koji je potrošio i bogat amonijakom, vodena-amonijum smjesa zagrijava se u uklanjanju vanjskog izvora toplinske energije do prokuha, a zatim pomalo hlađen . Voda je prvo kondenzirana, ali na visokim temperaturama neposredno nakon kondenzacije, može se držati vrlo malo amonijaka, tako da glavni dio amonijaka ostaje kao par. Ovdje pod pritiskom, tekućim dijelom (voda) i gasovitim (amonijakom) razdvojeni su i zasebno se ohlade na temperaturu okoline. Hlađena voda s malim sadržajem amonijaka šalje se u apsorber, a amonijak kada se hladi u kondenzatoru postaje tečna i ulazi u isparivač. Tamo padne tlake, a amonijak isparava, ponovo hlad isparivača hlade i uzimaju toplu izvana. Zatim opet parovi parovi amonijaka sa vodom, uklanjajući višak amonijačnih pare iz isparivača i održavanje niskog pritiska tamo. Rešenje obogaćeno amonijakom ponovo se šalje u desorber za odvajanje. U principu, nije potrebno kuhati rješenje za desorpciju amonijaka, dovoljno je zagrijati blizu tačke ključanja, a "ekstra" amonijak će nestati iz vode. Ali ključanje omogućava vam da izvršite odvajanje najbrže i efikasnije. Kvaliteta takvog razdvajanja je glavno stanje koje određuje vakuum na isparivaču, pa je postao, efikasnost apsorpcijskog jedinice, a mnogi trikovi u dizajnu usmjereni su na ovo. Kao rezultat toga, prema organizaciji i broju faza radnog ciklusa, termičke pumpe za difuziju apsorpcije možda su najsloženiji od svih uobičajenih vrsta takve opreme.

"Oznaka" principa rada je da se ovdje generira prehladu koristi se za zagrijavanje radne fluorescencije (do ključanja). Istovremeno, vrsta izvora grijanja nije dovoljna, može čak biti i otvorena vatra (plamenik), pa je upotreba električne energije opcionalna. Da biste stvorili potrebnu razliku tlaka, što uzrokuje kretanje radne tekućine, mogu se ponekad koristiti mehaničke pumpe (obično u moćnim instalacijama za velike količine radne tekućine), a ponekad, posebno u domaćim hladnjacima, elementi bez pokretnih dijelova (termozispone) ).

Apsorpcija-difuzijska hladnjaka (ACH) frižider "MOROZKO-ZM". 1 - izmjenjivač topline; 2 - Prikupljanje rješenja; 3 - Vodonik baterija; 4 - apsorber; 5 - Regenerativni izmjenjivač topline plina; 6 - deflectman ("Deklariranje"); 7 - kondenzator; 8 - isparivač; 9 - generator; 10 - Termofon; 11 - Regenerator; 12 - cijevi slabog rješenja; 13 - cijev za parenje; 14 - električni grijač; 15 - Toplotna izolacija.

Prve apsorpcijske rashladne mašine (ABCHM) na smjesi amonijum-vode pojavile su se u drugoj polovini XIX vijeka. U svakodnevnom životu, zbog otpornosti amonijaka, nisu dobili mnogo češća, već se vrlo široko koristi u industriji, pružajući hlađenje do -45 ° C. U jednoj fazi ABCM, teoretski, maksimalni kapacitet hlađenja jednak je količini topline utrošenog na grijanje (zapravo, naravno, primjetno manje). To je bila ta činjenica koja je pojačala povjerenje branitelja samog formulacije drugog početka termodinamike, što je na početku ove stranice rečeno. Međutim, sada apsorpcijske toplotne pumpe prevladaju ovu ograničenje. 1950-ih, efikasnija dvostepena (dva kondenzatora ili dva apsorber) Bomistricular Abchm (rashladno sredstvo - voda, apsorbiraju - odbre litijum bromid). Trokutni varijante ABCH-a su patentirane 1985-1993. Njihovi uzorci prototipa savršeno su superiorniji od dvostepene za 30-50% i približavanje masovnim modelima podešavanja kompresije.

Prednosti apsorpcijskih toplotnih pumpi

Glavna prednost apsorpcijskih toplotnih pumpi je mogućnost korištenja za svoj rad ne samo skupi električnu energiju, već i svaki izvor vrućine dovoljne temperature i snage su pregrijani ili potrošeni parovi, plamen, plamen, plamen, plameno, plamen, plamen, plameno, plamen, plameno, plameno - do Izduvni gasovi i solarna energija izduvna.

Druga prednost tih agregata, posebno vrijedna u domaćim aplikacijama, je mogućnost stvaranja struktura koje ne sadrže pokretne dijelove, a samim tim gotovo tihim (u sovjetskom modelu ove vrste bilo je moguće čuti miran buff ili a Lung Hiss, ali, naravno, ne ide u poređenju sa bukom radnog kompresora).

Konačno, u modelima domaćinstava, radno tijelo (obično ovo je vodena mešavina vodene amonijak sa dodatkom vodonika ili helijuma) u količinama koje se koriste ne postoji veća opasnost za druge, čak i u slučaju hitne depresije radnog dijela (ovo je Uznemiruju vrlo neugodna zona, tako da ne primijeti snažnu curenje, nemoguće je, a soba sa hitnim jedinicama morat će otići i prozračiti "automatski"; ultra prazne koncentracije amonijaka prirodne su i apsolutno bezopasne). U industrijskim instalacijama, amonijak volume su velike, a koncentracija amonijaka tokom curenja može biti smrtonosna, ali u svakom slučaju, amonijak je ekološki prihvatljiv, smatra se da, za razliku od Freona, ne uništava ozonski omotač i ne izaziva stakleniku efekat.

Nedostaci apsorpcijskih toplotnih pumpi

Glavni nedostatak ove vrste toplotnih pumpi - Niža efikasnost u odnosu na kompresiju.

Drugi nedostatak je složenost dizajna same agregata i prilično visok korozijski opterećenje iz radne tekućine ili zahtijevajući korištenje skupih i tvrdog obrađenih materijala otpornih na koroziju ili skraćivanje vijek trajanja jedinice do 5 ..7 godina. Kao rezultat toga, trošak "željeza" dobivaju se primjetno veći od postavki kompresije istih performansi (prvenstveno se odnosi na snažne industrijske agregate).

Treće, mnogi dizajni su vrlo kritični za plasman tokom instalacije - posebno, neki modeli hladnjaka domaćinstava zahtijevali su instalaciju strogo vodoravno, a već s odstupanjima za nekoliko stupnjeva odbila je za rad. Upotreba prisilnog raseljavanja radne tekućine pumpanjem uvelike uklanja oštrinu ovog problema, ali prilaze tihom termosiferu i isušivanju samoeluena zahtijeva vrlo temeljito usklađivanje jedinice.

Za razliku od kompresijskih strojeva, apsorpcija se ne plaše previše niskih temperatura - jednostavno opadaju. Ali nisam bio kod kuće stavio ovaj odlomak u odjeljak nedostataka, jer ne znači da mogu raditi u šminku Stepmap - u hladnoj vodenoj otopini amonijaka bit će istitno preplašen za suzbijanje kompresijskih strojeva, smrzavanja Temperatura je obično ispod -100 ° C. Istina, ako se led ne prekine, a zatim nakon otapanja apsorpcijskom jedinicom će nastaviti raditi, čak i ako se ne isključi sve ovo vrijeme iz mreže, jer u njemu ne postoje mehaničke pumpe i kompresore, a u njemu se ne postoje mehaničke pumpe i kompresore U modelima domaćinstava dovoljno je da prokuha u području, grijač nije postao previše intenzivan. Međutim, sve to ovisi o karakteristikama određenog dizajna ...

Upotreba apsorpcijskih toplotnih pumpi

Unatoč nekoj manjim efikasnošću i relativno većim troškovima u odnosu na kompresijske biljke, apsolutno je opravdano tamo gdje nema električne energije ili gdje postoje velike volumetrijske količine (potrošeni parovi, vrući ispušni ili dimni plinovi itd. - Pravo besplatno grijanje ). Konkretno, posebni modeli hladnjaka koji rade iz plinskih plamenika, namijenjenih za automobiliste i jahte putnike.

Trenutno se u Europi, u Europi ponekad zamijenjene apsorpcijskim toplotnim pumpama s grijanjem iz plinskog plamenika ili iz dizelskog goriva - oni dopuštaju ne samo da koriste toplinu izgaranja goriva, već i "pumpa" dodatnu toplinu iz ulice ili iz dubine zemlje!

Kao pokazatelji pokazuje da su u svakodnevnom životu prilično konkurentne i opcije električnog grijanja, prvenstveno u rasponu malih kapaciteta - negdje od 20 i do 100 W. Manja snaga je baština termoelektričnih elemenata, a sa još hvala za više od prednosti kompresijskih sistema. Posebno su među sovjetskim i post-sovjetskim marki hladnjaka ove vrste bili popularni "Morozko", "Sjeverni", "Kristal", Kijev sa tipičnim količinama rashladne komore od 30 do 140 litara, iako postoje modeli za 260 litara ("Crystal-12"). Usput, procjena potrošnje energije, vrijedi razmatrati činjenicu da hladnjaci kompresije gotovo uvijek rade u kratkom periodičnom režimu, a apsorpcija se obično uključuje u mnogo duže vrijeme ili radno vrijeme. Stoga će čak i ako će nazivna snaga grijača biti mnogo manja od kapaciteta kompresora, odnos prosječne dnevne potrošnje energije može biti potpuno drugačiji.

Vortex toplotne pumpe

Vortex toplotne pumpe Koristi se za odvajanje toplog i hladnog zraka rane. Suština učinka je da se plin, tangencijalno isporučuje na cijev velikom brzinom, unutar ove cijevi uvijena i odvojena: Ohlađeni plin može se odabrati iz središta cijevi, a periferija se zagrijava. Isti efekat, iako u mnogo manjoj mjeri, djela za tekućine.

Prednosti vrtlovnih toplotnih pumpi

Glavna prednost ove vrste toplotnih pumpi je jednostavnost izgradnje i odlične performanse. Vortex cijev ne sadrži pokretne dijelove, a pruža ga visokom pouzdanošću i dugom uslužnom vijekom trajanju. Vibracija i položaj u prostoru praktično ne utiču na njegov rad.

Snažan tok zraka dobro sprečava mraz, a efikasnost vrtlože cijevi slabo ovisi o temperaturi ulaznog toka. Praktični nedostatak temeljnih temperaturnih ograničenja povezanih sa superkoliziranjem, pregrijavanjem ili smrzavanjem radne tekućine.

U nekim slučajevima, mogućnost postizanja rekordne odvajanja visokog temperature na jednoj fazi igra svoju ulogu: brojevi hlađenja po 200 ° i više su navedeni u literaturi. Obično jedna faza hladi zrak do 50..80 ° C.

Nedostaci vrtložne toplotne pumpe

Nažalost, učinkovitost ovih uređaja trenutno je vidno inferiorna na efikasnosti evaporativnih kompresijskih instalacija. Pored toga, za efikasan rad zahtijevaju visoku brzinu hrane radne tekućine. Maksimalna efikasnost primijećena je brzinom ulaznog protoka, jednaka 40..50% brzine zvuka - ovaj protok stvara puno buke, a osim toga, potreban je i produktivan i moćan kompresor - uređaj je takođe ne miran i prilično kapriciozan.

Nepostojanje opšteprihvaćene teorije ovog fenomena pogodnog za praktičnu inženjersku upotrebu, čini dizajn takvih agregata, puno empirijskih, gde rezultat uvelike zavisi od sreće: "Pretpostavljam da nije pogodio." Više ili manje pouzdanih rezultata daje samo reprodukciju već stvorenih uspješnih uzoraka, a rezultati pokušaja značajnog promjene određenih parametara nisu uvijek predvidljivi i ponekad izgledaju paradoksalno.

Upotreba vrtlovnih toplotnih pumpi

Međutim, trenutno se upotreba takvih uređaja širi. Oni su opravdani prvenstveno tamo gdje je već plin pod pritiskom, kao i na raznim požarnim i eksplozivnim industrijama - na kraju krajeva, tužiti opasnu zonu, protok zraka pod pritiskom je često mnogo sigurniji i jeftiniji od povlačenja zaštićenog ožičenja i stavljanje električnih motori u posebnom dizajnu.

Granice učinkovitosti toplotnih pumpi

Zašto su toplotne pumpe još uvijek bilo rasprostranjeno za grijanje (možda je jedino relativno uobičajena klasa takvih uređaja klima uređaji sa pretvaračem)? Postoji nekoliko razloga za to, a osim subjektivne, povezane sa nedostatkom prehrambenih tradicija uz pomoć ove tehnologije, postoje i cilj, glavni među kojima je mraz izbora toplote i relativno uski raspon temperature za efikasan rad .

U vrtlogu (prvenstveno plinske) instalacije problema hipotermije i mraza obično postoji ne. Ne koriste promjenu u agregatnom stanju radne tekućine, a snažan protok zraka vrši funkcije bez sistema mraz. Međutim, njihova je efikasnost mnogo manja od isparavanja toplotnih pumpi.

Superhlađenje

U isparavanju toplotnih pumpi visoko se efikasno osigurava zbog promjene agregatnog stanja radne tekućine - prijelaz iz tečnosti na plin i nazad. U skladu s tim, ovaj proces je moguć u relativno uskom rasponu temperature. Na prevelikim temperaturama, radni fluori će uvijek ostati gasovitni, a s preniskim - isparavat će s velikim poteškoćama ili će se ustručavati. Kao rezultat, kada napuštate temperaturu izvan optimalnog raspona, najefikasniji fazni tranzicija postaje težak ili je isključen iz radnog ciklusa, a efikasnost ugradnje kompresije značajno pada, a ako rashladno sredstvo ostane stalno tečno To uopšte neće raditi.

Mraz

Izbor topline iz zraka

Čak i ako temperature svih blokova termalnih pumpi ostaju u neophodnom okviru, tijekom rada, jedinica za odabir topline - isparivač je uvijek prekriven vlagom kapi za kondenzaciju iz okolnog zraka. Ali tečna voda To teče od njega samo po sebi, ne posebno sprečavaju razmjenu topline. Kada temperatura isparivača postane preniska, zamrzavanje kondenzata, a novo kondenzacijska vlaga odmah se pretvara u onaj u okvir, što ostaje na isparivaču, postepeno formirajući debeli snijeg "krzneni kaput" - tu se događa u zamrzivaču Obični hladnjak. Kao rezultat toga, efikasnost razmjene topline značajno je smanjena, a zatim morate prestati raditi i nesmoriti isparivač. U pravilu, u isparivaču hladnjaka, temperatura se smanjuje za 25..50 ° C, a u klima uređajima zbog njihove specifičnosti, temperaturna razlika je manja od 10..15 ° C. Ovo postaje jasno zašto većina postaje jasna Klima uređaji ne konfiguriraju temperaturu ispod +13 .. + 17 ° S - ovaj prag instaliraju njihovi konstruktori kako bi se izbjegli glazuri isparivanja, jer se način isparivanja obično ne predviđa. To je jedan od razloga zbog kojih su gotovo svi klima uređaji s pretvaračem ne rade čak ni s vrlo velikim negativnim temperaturama - samo su u nedavno postojali modeli dizajnirani za rad sa mrazom do 25 ° C. U većini slučajeva, već na -5 .. - 10 ° C, troškovi energije za odmrzavanje su uporedivi sa količinom topline postavljene s ulice, a prijenos topline s ulice je neefikasan, posebno ako je vlažnost vanjskog Zrak je blizu 100%, - tada je vanjski filter za toplotu prekriven ledom posebno brzo.

Izbor tla i vodene toplote

S tim u vezi, kao izvor "hladne topline" za toplinu, toplina iz zemaljske iscrpljenosti postaje sve više i šire. Istovremeno, shvaćene su nagrušenim slojevima Zemljine kore, koji su na više kilometrskoj dubini, a ne čak ni geotermalni izvori vode (iako bi bili sretni i oni bi bili u blizini, bilo bi budalasto zanemariti Takav poklon za sudbinu). To je zbog "normalnih" toplotnih slojeva tla koji se nalazi na dubini od 5 do 50 metara. Kao što znate, u srednja traka Tlo na takvim dubinama ima temperaturu narudžbe + 5 ° C, što se mijenja vrlo malo tokom cijele godine. U više južnih regija, ta temperatura može doći do + 10 ° C i veće. Dakle, temperaturna razlika između udobnog + 25 ° C i tla oko odabira topline vrlo je stabilna i ne prelazi 20 ° C, bez obzira na mraz ispred prozora (treba napomenuti da temperatura u izlazu toplote Pumpa je +50 .. + 60 ° C, ali i temperaturna razlika na 50 ° C su sasvim sile za toplotne pumpe, uključujući modernu kućni hladnjaci, mirno pružanje u zamrzivaču -18 ° C pri temperaturi u sobi iznad + 30 ° C).

Ipak, ako skočite jedan kompakt, ali moćan izmjenjivač topline, malo je vjerovatno da će uspjeti postići željeni efekt. Zapravo, izbor topline u ovom slučaju djeluje kao isparivač zamrzivača, a ako je na mjestu gdje se nalazi, ne postoji snažan priliv toplote (geotermalni izvor ili podzemna rijeka), brzo će zamrznuti okolno tlo, Na ono što će se sva toplotna pumpa završiti. Rješenje može biti izbor topline iz jedne tačke, ali ravnomjerno s velikim podzemnim volumom, međutim troškovi izgradnje selekcije topline koji pokriva značajnu dubinu od hiljadu kubnih metara tla, najvjerovatnije će ovo rješenje ekonomski učiniti ekonomski . Jezina skupa opcija - bušenje nekoliko bunara s intervalom od nekoliko metara jedan od drugog, kao i u eksperimentalnoj moskovskoj regiji "Active House", ali to nije niko drugo ko je učinio dobro za vodu, može samostalno procijeniti troškove Izrada geotermalnih polja barem od desetina bunara od 30 metara. Pored toga, trajni odabir topline, iako manje snažan nego u slučaju kompaktnog izmjenjivača topline, i dalje će smanjiti temperaturu tla oko toplinskih kolektora u odnosu na original. To će dovesti do smanjenja efikasnosti toplotne pumpe tokom svoje dugoročne operacije, a razdoblje stabilizacije temperature na novom nivou može potrajati nekoliko godina tokom kojih će se uvjeti ekstrakcije toplote pogoršati. Međutim, moguće je pokušati djelomično nadoknaditi zimski gubitak topline u ojačanom preuzimanjem na dubinu ljetne vrućine. Ali ne daju ni dodatne troškove energije u ovom postupku, prednosti toga neće biti prevelike - toplinski kapacitet tla toplotnog akumulatora razumnih veličina prilično je ograničen, a očito nije dovoljno za cijelu rusku zimu, Iako je takva toplotna rezerva i dalje bolja od ničega. Pored toga, nivo, jačinu i brzinu podzemnih voda je vrlo važan - obilno navlaženo tlo s dovoljno velike brzine protoka vode neće dopustiti "zalihe za zimu" - tekuća voda će s njim nositi ubrizganu toplinu ( Čak i neznatno kretanje podzemnih voda na 1 metar dnevno u samo tjednoj srušit će iskrumnu toplinu na stranu za 7 metara, a bit će izvan radnog područja izmjenjivača topline). Istina, isti otpad podzemnih voda smanjit će stupanj tla hlađenog zimi - novim dijelom vode doneće novu toplinu, a po njima od izmjenjivača topline. Stoga, ako postoji dubok jezero, veliki ribnjak ili rijeka, nikad ne smrzava do dna, onda je bolje da ne iskopa tlo, već da stavi relativno kompaktni izmjenjivač topline u vodu - za razliku od fiksnog tla, čak i u Nefleksibilni ribnjak ili jezero, slobodna konvekcija vode može pružiti mnogo efikasnijeg opskrbe topline za toplotnu ivericu iz značajne količine rezervoara. Ali ovdje je potrebno osigurati da izmjenjivač topline ne može nadgledati izmjenjivač topline u točku smrzavanja vode i neće početi zatvarati led, jer je razlika između konvekcijske izmjene toplote u prenosu vode i toplote ogromna (istim Vrijeme, toplotna provodljivost zamrznutog i otključanog tla često se ne razlikuje toliko mnogo, pokušaj korištenja ogromne topline kristalizacije vode u tla toplinu pod određenim uvjetima može se opravdati).

Princip rada geotermalne toplotne pumpe Na osnovu prikupljanja topline iz tla ili vode i prebacivanje na sistem zagrevanja zgrade. Za sakupljanje toplote, tekućina za nerezimanje teče kroz cijev koja se nalazi u tlu ili rezervoar u blizini zgrade, do toplotne pumpe. Toplotna pumpa, poput hladnjaka, hladi tečnost (odabire toplinu), dok se tečnost ohladi na otprilike 5 ° C. Tečnost teče preko cijevi u vanjskom tlu ili vodu, vraća temperaturu i ponovo ide u termičku pumpu. Prijenos topline odabranog topline prenosi se na sustav grijanja i / ili grijana topla voda.

Moguće je odabrati toplinu u podzemnoj vodi - podzemna voda sa temperaturom od oko 10 ° C isporučuje se iz bunarne na toplinsku pumpu, koja hladi vodu do +1 ... + 2 ° C i vraća vodu ispod zemlje. Toplinska energija Ima li subjekta sa temperaturom iznad minus dvjesto sedamdeset i tri stepena Celzijusa - takozvanog "apsolutne nula".

To jest, toplotna pumpa može uzeti toplinu iz bilo kojeg predmeta - zemljišta, rezervoara, leda, stijena itd. Ako se zgrada, na primjer ljeti treba hladiti (uvjetovano), tada se pojavi obrnuti proces - toplina se uzima iz zgrade i vraća se na zemlju (rezervoar). Ista toplotna pumpa može raditi zimi za grijanje, a ljeti za hlađenje zgrade. Očigledno da toplotna pumpa može ugrijati vodu za vruće domaće vodosnabdijevanje, klima uređaj kroz fancile, ugrijati bazen, cool, poput klizališta, zagrijavajući krovove i zapise od leda ...
Jedna oprema može izvršiti sve funkcije na toplini i hlađenje zgrade.