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

O astfel de unitate ca pompă de căldură Principiul de funcționare are o similară cu aparatele de uz casnic - frigider și aer condiționat. Aproximativ 80% din puterea sa împrumută înconjurător. Pompele pompează căldura de pe stradă în cameră. Lucrarea sa este similară cu principiul funcționării frigiderului, numai direcția transferului de căldură este diferită.

De exemplu, pentru a răci sticla de apă, oamenii au pus-o în frigider, apoi aparatul de uz casnic parțial "ia" din cauza căldurii subiectului și acum, în conformitate cu legea conservării energiei ar trebui să o ofere. Dar unde? Este simplu, pentru că în frigider există un radiator, de regulă, pe peretele din spate. La rândul său, radiatorul, încălzirea, dă căldura camerei în care merită. Astfel, frigiderul încălzește camera. În ce măsură se încălzește, vă puteți simți în magazine mici în vară fierbinte când sunt incluse mai multe unități de refrigerare.

Și acum o mică fantezie. Să presupunem că frigiderul pune în mod constant obiecte calde în frigider și încălzește încăperea sau a fost amplasată în deschiderea ferestrei, deschise ușa congelatorului afară, în timp ce radiatorul era în interior. În procesul de lucru, un dispozitiv de uz casnic, răcirea aerului pe stradă, va purta simultan energie termică care este în afara, în clădire. Exact astfel de acțiuni a pompei termice.

Unde se încălzește pompa?

Pompa de căldură funcționează, datorită funcționării surselor naturale cu energie termică naturală, printre care:

• aerul înconjurător;
• rezervoare (râuri, lacuri, mare);
• solul și apele artezice și termale.

Sistem de încălzire cu pompă termică

Când o pompă de căldură este utilizată pentru încălzire - principiul operațiunii se bazează pe integrarea în sistemul de încălzire. Se compune din două contururi la care a treia, reprezentând designul pompei.

Transportatorul de căldură, care preia căldura din mediul înconjurător, circulă printr-un contur extern. Intră în evaporatorul pompei și conferă agentului frigorific cu aproximativ 4 -7 ° C, în timp ce punctul său de fierbere este -10 ° C. Ca rezultat, agentul frigorific se fierbe și apoi se transformă într-o stare gazoasă. Agentul de răcire deja răcit în circuitul extern este trimis la următoarea întoarcere pentru un set de temperatură.

Conturul funcțional al pompei termice de la:

• evaporator;
• agent frigorific;
• compresor electric;
• condensator;
• capilar;
• dispozitiv de control termostat.

Procesul, deoarece funcționează pompa de căldură, arată astfel:

• agentul frigorific după fierbere, deplasându-se prin conductă, intră în compresorul care lucrează cu ajutorul energiei electrice. Acest dispozitiv comprimă agentul frigorific, care se află într-o stare gazoasă, la o presiune ridicată, ceea ce determină o creștere a temperaturii sale;
• gazul fierbinte intră într-un alt schimbător de căldură (condensator), în care căldura agentului frigorific este administrată la lichidul de răcire care circulă pe conturul interior al sistemului de încălzire sau de interior de aer;
• răcirea, agentul frigorific intră într-o stare lichidă, după care trece prin supapa de reducere capilară, pierderea presiunii și apoi se dovedește a fi din nou în vaporizator;
• astfel, ciclul sa încheiat, iar procesul este gata să se repete.

Calculul aproximativ al producției de căldură

Timp de o oră printr-o pompă pe un colector extern, un metru cub de 2,5-3 al apelor de răcire, pe care terenul îl poate încălzi Δt \u003d 5-7 ° C (citiți și: ""). Pentru a calcula puterea termică a acestui circuit, trebuie să utilizați formula:

Q \u003d (T 1 - T2) x V, unde:
V - consumul de răcire pe oră (m 3 / oră);
T 1 - T2 este diferența de temperatură la intrare și intrare (° C).

Tipuri de pompe termice

În funcție de tipul de dispersie consumată de căldură, pompele de căldură sunt:

• apa de sol - pentru munca lor într-un sistem de încălzire a apei, contururile închise ale solului sau sondele geotermale sunt folosite la o adâncime (citiți mai mult: "");
• apa-apa - principiul operatiunii in acest caz se bazeaza pe utilizarea godeurilor deschise pentru frica de apa subterana si de resetarea lor (citite: ""). În acest caz, conturul exterior nu este furat, iar sistemul de încălzire din casă este apă;
• apel-aer - Stabiliți circuite externe de apă și utilizați structurile de încălzire ale tipului de aer;
• aer-aer - Pentru funcționarea lor, utilizați mai multe căldură de mase aeriene externe plus sistemul de încălzire a aerului la domiciliu.

Avantajele pompelor termice

1. Eficiența și eficiența. Principiul funcționării pompelor termice descrise în fotografie nu se bazează pe producerea de energie termică, ci pe transferarea acestuia. Astfel, eficiența pompei de căldură ar trebui să fie mai mare decât una. Dar cum este posibil? În ceea ce privește funcționarea pompelor de căldură, se utilizează valoarea, numită raportul de transformare a căldurii sau Abreviat CCT. Caracteristicile unităților de acest tip sunt comparate cu acest parametru.Semnificația fizică a mărimii este de a determina relația dintre cantitatea de căldură obținută și energia cheltuită pe producția sa. De exemplu, dacă coeficientul KPT este de 4,8, acest lucru înseamnă că electricitatea de 1 kW cheltuită de pompă permite căldură de 4,8 kW și gratuit de la natură.
2. Aplicație omniprezentă universală. În absența liniilor electrice disponibile pentru consumatori, operația compresorului pompei este furnizată utilizând o unitate diesel. Deoarece căldura naturală este peste tot, principiul funcționării acestui dispozitiv vă permite să îl utilizați peste tot.
3. Ecologie. Principiul funcționării pompei de căldură se bazează pe un mic consum de energie electrică și de absența produselor de combustie. Agentul frigorific utilizat de agregatul nu conține clorouparrode și este complet sigur de ozon.
4. Modul de funcționare bidirecțional. În perioada de încălzire, pompa de căldură este capabilă să încălzească clădirea, iar în timpul verii îl răcește. Căldura, selectată de cameră, poate fi utilizată pentru a oferi acasă prin alimentarea cu apă caldă și, dacă există o piscină, apă caldă în el.
5. Funcționare în siguranță. Nu există procese periculoase în exploatarea pompelor de căldură - nu există un incendiu deschis și nu se deosebesc substanțele pentru sănătatea umană. Agentul de răcire nu are o temperatură ridicată, ceea ce face ca dispozitivul să fie sigur și în același timp util în viața de zi cu zi.
6. Controlul automat al procesului de încălzire a încăperilor.

Principiul funcționării pompei de căldură, un videoclip destul de detaliat:

Unele caracteristici ale funcționării pompei

Pentru a asigura funcționarea eficientă a pompei de căldură, este necesar să se respecte o serie de condiții:

• camera trebuie izolată calitativ (pierderea de căldură nu poate depăși 100 W / m²);
• pompa de căldură este benefică pentru utilizarea pentru sistemele de încălzire cu temperatură scăzută. Acest criteriu corespunde unui sistem cald, deoarece temperatura sa este de 35-40 ° C. CCT depinde în mare măsură de raportul dintre temperatura circuitului de intrare și a ieșirii.

Principiul de funcționare a pompelor de căldură este de a transfera căldura, ceea ce permite coeficientul ratei de conversie a energiei de la 3 la 5. Cu alte cuvinte, fiecare 1 kW de electricitate uzată aduce 3-5 kW de căldură la casă.

Printre principalele direcții de dezvoltare a echipamentelor de inginerie pentru gospodăriile private, este posibilă evidențierea unei creșteri a productivității cu ergonomia și extinderea funcționalității. În acest caz, dezvoltatorii acordă din ce în ce mai mult atenție eficienței energetice a echipamentului tehnic al sistemelor de comunicații. Infrastructura de încălzire este considerată cea mai costisitoare, prin urmare, este deosebit de interesată de evaluarea sa a companiei sale. Printre cele mai tangibile rezultate ale muncii în această direcție, se distinge o pompă de aer termic, care înlocuiește echipamentul tradițional de încălzire, în creștere

Caracteristicile pompelor de aer termic

Principala diferență este de a genera căldură. Cele mai multe implică utilizarea energiei tradiționale ca sursă. Cu toate acestea, în cazul pompelor de aer și pentru încălzire și pentru a asigura alimentarea cu apă caldă, cea mai mare parte a energiei este consumată direct din resurse naturale. Aproximativ 20% din potențialul total este descărcat din stații familiare. Astfel, casele termice de aer cheltuiesc economic energia și provoacă o deteriorare mai mică unui mediu ecologic. Este demn de remarcat faptul că versiunile conceptuale ale pompelor au fost concepute pentru a oferi spațiu de birouri și întreprinderi. Dar, în viitor, tehnologia a acoperit segmentul echipamentului de uz casnic, permițând utilizatorilor obișnuiți să utilizeze surse favorabile de energie termică.

Principiul de funcționare

Întregul flux de lucru se bazează pe ciclismul agentului frigorific, luând sursa. Încălzirea are loc după condensarea fluxurilor de aer, care sunt comprimate în compresor. Apoi, agentul frigorific din starea lichidă merge direct în sistemul de încălzire. Acum puteți lua în considerare principiul circulației lichidului de răcire în proiectarea pompei. În starea gazoasă, agentul frigorific este trimis la schimbătorul de căldură închis în unitatea internă. Acolo el dă căldura camerei și este transformată într-un lichid. În acest stadiu, receptorul intră în afaceri, care furnizează, de asemenea, pompa termică de aer. Principiul funcționării versiunii standard a acestui dispozitiv presupune că în acest bloc, lichidul va face schimb de căldură cu un agent frigorific, care are o presiune scăzută. Ca urmare a acestui proces, temperatura amestecului format scade din nou, iar lichidul va merge la ieșirea receptorului. La momentul trecerii agentului frigorific gazos printr-o țeavă cu presiune redusă în receptor, supraîncălzirea sa este îmbunătățită, după care umple compresorul.

Specificații

Principalul indicator tehnic este puterea, care în cazul modelelor de origine variază de la 2,5 la 6 kW. Semi-industriale pot fi, de asemenea, utilizate în comunicarea cu casele private, dacă potențialul de putere este necesar mai mult de 10 kW. În ceea ce privește dimensiunile pompelor, ele corespund aparatelor de aer condiționat tradiționale. Mai mult, ele pot fi confundate în aparență cu un sistem divizat. Unitatea standard poate avea parametri 90x50x35 cm. Masa corespunde, de asemenea, la setările climatice tipice - o medie de 40-60 kg. Sigur, Întrebarea principală Se pare că spectrul temperaturilor acoperite. Deoarece pompa termică a aerului este focalizată pe funcția de încălzire, limita superioară este considerată țintă și medie ajunge la 30-40 ° C. Adevărat, există și versiuni cu funcții combinate, care produc și răcirea camerei.

Soiuri de structuri

Există mai multe concepte de generare de căldură cu o pompă de aer. Ca urmare, proiectul este ridicat în mod specific pentru cererile unei scheme de generare specifică. Cel mai popular model care implică interacțiunea într-un sistem de flux de aer și suport de apă. Principala clasificare împărtășește proiectul de tipul de blocuri funcționale. Deci, există o pompă de aer termic într-un caz monobloc și există ambele modele care implică ieșirea sistemului cu ajutorul segmentului auxiliar. În general, ambele modele repetă principiul funcționării aparatelor de aer condiționat convenționale, numai funcțiile și performanțele lor ridicate la un nivel nou.

Aplicarea tehnologiei moderne

Evoluțiile inovatoare au condus în mare parte la dezvoltarea instalațiilor climatice clasice. În special, Mitsubishi folosește un compresor spiralat în modelele sale cu o injecție frigorifică în două faze, ceea ce permite echipamentului să își îndeplinească funcția, indiferent de condițiile de temperatură. Chiar și la -15 ° C, pompa de aer termic de la dezvoltatorii japonezi demonstrează performanțe de până la 80%. În plus, cele mai recente modele sunt furnizate împreună cu noi sisteme de control, care oferă instalarea mai convenabilă, sigură și eficientă de instalații. Cu toate echipamentele tehnologice, se păstrează posibilitatea integrării sale în sistemele tradiționale de încălzire cu cazane și cazane.

Făcând pompe de aer cu mâinile lor

În primul rând, trebuie să achiziționați un compresor pentru viitoarea instalare. Acesta este fixat în perete și efectuează funcția unității exterioare a sistemului de divizare obișnuit. Apoi, complexul este completat de un condensator care poate fi făcut independent. Pentru această operație, o "șarpe" de cupru este necesară grosimea de aproximativ 1 mm grosime, care trebuie apoi plasată într-un carcasă din plastic sau metal - de exemplu, un rezervor sau un rezervor. Tubul preparat este înfășurat pe miez, care poate efectua un balon cu dimensiuni, permițându-i să o integreze în rezervor. Folosind perforate, puteți să vă transformați cu aceleași intervale, ceea ce va face mai eficient aer, mulți meșteșugari de casă efectuează și urmată de descărcarea de Freon, care va efectua un agent frigorific. Apoi, designul asamblat se conectează la sistemul de încălzire al casei printr-un circuit extern.

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, au apărut plante puternice de refrigerare, ceea ce ar putea pompa căldura cel puțin de două ori pe cât energia a fost cheltuită pentru a le aduce în acțiune. A fost un șoc, deoarece a ieșit oficial că motorul etern termic este posibil! Cu toate acestea, cu o atenție deosebită, sa dovedit că până când motorul etern este încă departe, iar căldura cu precizie redusă extrasă cu ajutorul unei pompe de căldură și a căldurii ridicate obținute, de exemplu, la arderea combustibilului, sunt două diferențe mari. Adevărat, formularea corespunzătoare a celui de-al doilea început a fost oarecum modificată. Deci, ce este pompele termice? Pe scurt, o pompă termică este un dispozitiv modern și de înaltă tehnologie pentru încălzire și aer condiționat. Pompa de caldura Colectează căldura de pe stradă sau de la sol și trimite la casă.

Principiul funcționării pompei de căldură

Principiul funcționării pompei de căldură PROST: Datorită muncii mecanice sau a altor tipuri de energie, acesta asigură concentrația de căldură, distribuită uniform uniformă de un volum, într-o parte a acestui volum. Într-o altă parte, în consecință, se formează deficitul de căldură, adică frigul.

Din punct de vedere istoric, pompele de căldură pentru prima dată au început să fie utilizate pe scară largă ca frigidere - de fapt, orice frigider este o pompă de căldură care patching de la camera de refrigerare spre exterior (în cameră sau în afara). Nu există încă o alternativă la aceste dispozitive până în prezent, iar cu toată diversitatea tehnologiei moderne de refrigerare, principiul de bază rămâne același: pomparea căldurii de la frigider în detrimentul energiei externe suplimentare.

În mod natural, aproape imediat a atras atenția asupra faptului că încălzirea vizibilă a schimbătorului de căldură al condensatorului (la frigiderul intern, este de obicei realizat sub formă de panou negru sau o rețea pe peretele din spate a dulapului) ar putea fi, de asemenea, utilizat pentru încălzire. A fost deja ideea unui încălzitor bazat pe o pompă de căldură în ea video modern. - Frigider Dimpotrivă, când căldura este injectată într-un volum închis (cameră) de la un volum extern nelimitat (de pe stradă). Cu toate acestea, în acest domeniu de concurenți, pompa de căldură este completă - începând cu tradiția sobe din lemn și șeminee și terminând cu tot felul de sisteme moderne de încălzire. Prin urmare, de mulți ani, în timp ce combustibilul a fost relativ ieftin, această idee a fost considerată ca fiind mai mult decât curioasă, - în majoritatea cazurilor a fost absolut neprofitabilă din punct de vedere economic, și doar extrem de rar o astfel de utilizare a fost justificată - de obicei pentru eliminarea căldurii, pompate în puternic Frigider în țări cu climă prea rece. Și numai cu creșterea rapidă a prețurilor la energie, complicații și creștere a prețurilor echipamente de incalzire Și reducerea relativă a acestui fundal al producției de pompe de căldură, o astfel de idee devine avantajoasă din punct de vedere economic în sine, deoarece prin plata o dată pentru o instalare destul de complicată și costisitoare, atunci puteți economisi în mod constant consumul de combustibil abreviat. Pompele termice reprezintă baza popularității ideilor de cogenerare - generarea de căldură simultană și rece - și triegerative - se dezvoltă imediat la căldură, rece și electricitate.

Deoarece pompa termică este esența oricărei unități de refrigerare, se poate spune că conceptul de "mașină frigorifică" este pseudonimul său. Adevărat, în vedere că, în ciuda universalității lucrărilor utilizate, proiectarea mașinilor de refrigerare este încă concentrată asupra producției de frig și nu a căldurii - de exemplu, concentratul rece produs într-un singur loc și Căldura obținută poate fi eliminată în mai multe părți diferite ale instalației, deoarece în frigiderul obișnuit există o sarcină de a nu-l elimina cald, ci doar să scape de ea.

Clase de pompe termice

În prezent, două clase de pompe termice sunt cele mai utilizate pe scară largă. La o clasă, termoelectrica pe efectul Peltier poate fi atribuită și celorlalte - evaporative, care, la rândul său, sunt împărțite în compresor mecanic (piston sau turbină) și absorbție (difuzie). În plus, crește treptat interesul în utilizarea conductelor de vortex ca pompe termice, care rulează efectul ranii.

Pompe de căldură asupra efectului Peltier

Elementul Peltier.

Efectul Peltier constă în faptul că, atunci când este aplicat la două părți, o placă semiconductoare special preparată de o tensiune constantă mică, o parte a acestei plăci este încălzită, iar celălalt este răcit. Aici, în general, pompa termoelectrică este gata!

Esența fizică a efectului este după cum urmează. Placă de element Peltier (el "element termoelectric", engleză. Cooler termoelectric, TEC) constă din două straturi semiconductoare cu diferite niveluri de electroni în zona de conducere. La comutarea unui electron sub acțiunea tensiunii externe într-o zonă de inspecție mai mare de energie a altui semiconductor, acesta trebuie să cumpere energie. La primirea acestei energii, există o răcire a locației de contact a semiconductorilor (când fluxurile de curent în direcția opusă, există un efect invers - locul de contact al stratului este încălzit suplimentar la încălzirea obișnuită ohmică).

Avantajele elementelor de peltieră

Avantajul elementelor Peltier este simplitatea maximă a designului lor (care poate fi mai ușoară de placa la care sunt lipite două cabluri?) Și absența completă a oricăror părți în mișcare, precum și fluidele sau gazele interne. Consecința aceasta este tăcerea absolută a muncii, compactității, indiferenței complete față de orientarea în spațiu (sub rezerva asigurării radiatorului suficient) și rezistenței foarte ridicate la vibrații și sarcini de șoc. Da, iar tensiunea de lucru este doar câțiva volți, astfel încât mai multe baterii sau baterii auto sunt destul de suficiente pentru funcționare.

Dezavantaje ale elementelor Peltier

Principalul dezavantaj al elementelor termoelectrice este eficiența lor relativ scăzută - aproximativ putem presupune că de unitatea de căldură de transfer va fi de două ori mai mare decât energia externă subordonată. Aceasta este, prin trimiterea unei energii electrice 1 J, putem elimina doar 0,5 j căldură din zona răcită. Este clar că toate totalul 1,5 J vor fi alocate pe partea "caldă" a elementului Peltier și vor trebui să fie lăsate la mediul extern. Acesta este de mai multe ori mai mic decât eficacitatea pompelor de evaporare a comprimării.

Pe fondul unei astfel de eficiențe scăzute, celelalte deficiențe nu sunt de obicei atât de importante - și aceasta este o productivitate specifică specifică în combinație cu o valoare specifică ridicată.

Utilizarea elementelor Pelier

În conformitate cu caracteristicile lor, zona principală de aplicare a elementelor Peltier este de obicei limitată la cazurile în care este necesar să nu răcească nimic prea puternic, în special în condiții de agitare și vibrații severe și cu limite și dimensiuni de masă rigide - pentru Exemplu, diverse noduri și părți ale echipamentelor electronice, în primul rând militari, aviație și spațiu. Poate că cea mai răspândită în viața de zi cu zi a lui Pltier a intrat în frigidere de automobile portabile (5..30 W).

Pompe de căldură pentru compresie de compresie

Diagrama ciclului de lucru al pompei termice de compresie prin evaporare

Principiul funcționării acestei clase de pompe de căldură este după cum urmează. Gaserous (în întregime sau parțial) Frigiderul este comprimat de compresor la presiunea la care se poate transforma într-un lichid. Firește, se încălzește. Agentul de răcire comprimat încălzit este furnizat radiatorului condensatorului, unde este răcit la temperatura ambiantă, oferindu-i căldură excesivă. Aceasta este zona de încălzire (peretele din spate al frigiderului de bucătărie). Dacă o parte semnificativă a agentului frigorific comprimat rămâne sub forma unei perechi la intrarea condensatorului, atunci, cu o scădere a temperaturii în timpul schimbului de căldură, se condensează și se transformă într-o stare lichidă. Agentul frigorific relativ refrigerat este alimentat în camera de expansiune, unde, trecând prin suflare sau element, pierde presiune, se extinde și se evaporă, cel puțin parțial transformarea într-o formă gazoasă și, în consecință, răcește, este semnificativ mai mică decât temperatura ambiantă și chiar sub temperatura din zona de răcire a pompei de căldură. Trecerea prin canalele panoului de evaporator, amestecul rece de lichid și răcitor de vapori selectează căldura din zona de răcire. Datorită acestei căldură, regiunea rămasă a agentului frigorific continuă să se evapore, menținând o temperatură scăzută scăzută a vaporizatorului și asigurarea unei selecții eficiente de căldură. După aceea, agentul frigorific sub formă de pereche ajunge la intrarea compresorului, care a pompat și o strânge din nou. Apoi totul se repetă mai întâi.

Astfel, pe secțiunea "Hot", accelerația compresorului de agent frigorific este sub presiune ridicată și, în principal, într-o stare lichidă și pe secțiunea "rece" a presiunii compresorului de evaporator, iar agentul frigorific este în principal într-un vapor stat. Și comprimarea, iar vidul este creat de același compresor. Cu partea opusă a calea presiunii ridicate și joase, partea din zona de presiune înaltă și joasă împărtășește accelerația care limitează fluxul de agent frigorific.

În frigidere industriale puternice, amoniac otrăvitoare, dar eficiente, turbocompresoare productive și, uneori, detagerii sunt utilizați ca agent frigorific. În frigiderele și aparatele de aer condiționat, agentul frigorific sunt de obicei mai sigure, iar în loc de unitățile turbo sunt folosite compresoare de piston și "tuburi capilare" (chokes).

În general, schimbarea statului agregat de agent frigorific este opțională - principiul va funcționa și pentru un agent frigorific constantă - cu toate acestea, schimbarea ridicată la căldură a stării agregate crește de multe ori eficiența ciclului de lucru. Dar dacă agentul frigorific va fi în formă lichidă tot timpul, efectul nu va fi fundamental - la urma urmei, fluidul este aproape incompresibil și, prin urmare, nici creșterea și îndepărtarea presiunii nu va schimba temperatura acestuia.

Throhes și detagerii

Termenii "Chokes" și "Detader" sunt utilizați în mod repetat pe această pagină, de obicei, oamenii mici spun oamenilor departe de refrigerare. Prin urmare, ar trebui să spunem câteva cuvinte despre aceste dispozitive și diferența principală dintre ele.

Sufletul în tehnică se numește un dispozitiv destinat raționalizării fluxului datorită restricției sale forțate. În ingineria electrică, acest nume a fost fixat în spatele bobinelor concepute pentru a limita viteza de creștere a curentului și, de obicei, utilizată pentru a proteja sursa de alimentare din interferențe pulsate. În hidraulică, drotters, de regulă, se numesc limitatoarele de curgere, care sunt restrângeri de canale special create cu un lumen cu precizie calculat (calibrat), asigurând fluxul dorit sau rezistența la fluxul dorit. Exemplu clasic Astfel de cariere sunt gips, utilizate pe scară largă în motoarele carburatorului pentru a asigura fluxul calculat de benzină în timpul preparării amestecului de combustibil. Accelerația din aceiași carburatori raționalizează fluxul de aer - al doilea ingredient necesar al acestui amestec.

În tehnologia de refrigerare, șocul este utilizat pentru a limita fluxul de agent frigorific în camera de expansiune și pentru a menține condițiile necesare pentru evaporare eficientă și expansiune adiabatică. Prea mult flux poate duce, în general, la umplerea camerei de expansiune de către agentul frigorific (compresorul pur și simplu nu are timp să-l pompeze) sau cel puțin la pierderea vacuumului necesar. Dar evaporarea unui agent frigorific lichid și extinderea adiabatică a vaporilor săi asigură că temperatura agentului frigorific scade temperatura agentului frigorific sub temperatura ambiantă.

Principiile de funcționare a accelerației (stânga), detaliul pistonului (centrul) și turboodera (stânga).

În detașator, camera de expansiune este oarecum modernizată. În aceasta, agentul frigorific de evaporare și extindere efectuează în plus o lucrare mecanică, deplasând pistonul sau rotirea turbinei situate acolo. Restricția debitului de agent frigorific poate fi efectuată datorită rezistenței pistonului sau a roții turbinei, deși, de obicei, necesită o selecție foarte atentă și o coordonare a tuturor parametrilor sistemului. Prin urmare, atunci când se utilizează elemente, normalizarea principală a debitului poate fi efectuată prin suflare (îngustarea calibrată a canalului de alimentare a agentului frigorific lichid).

Turbodecendentul este eficient numai în fluide mari de lucru, cu un flux mic, eficacitatea sa este aproape de turnarea normală. Detadele cu piston poate lucra în mod eficient cu un consum mult mai mic al corpului de lucru, cu toate acestea proiectarea este o ordonanță de mărime mai complexă față de turbină: în plus față de pistonul însuși cu toate ghidurile necesare, sigiliile și sistemul de retur, aportul și evacuarea Supapele sunt necesare cu un control adecvat.

Avantajul deținătorului înainte ca sufletul să fie răcirea mai eficientă datorită faptului că o parte din căldura agentului frigorific se transformă în lucrare mecanică și este dată din ciclul termic în această formă. Mai mult, această lucrare poate fi utilizată apoi cu beneficii pentru afaceri, să spunem, să conducem pompe și compresoare, așa cum se face în "Frigiderul Zysin". Dar un sufoc simplu are un design absolut primitiv și nu conține o parte unică în mișcare și, prin urmare, în fiabilitate, durabilitate, precum și simplitatea și costul fabricării lasă muncitorul departe. Aceste motive se limitează, de obicei, domeniul de aplicare al metodelor de tehnică criogenă puternică și în frigiderele domestice sunt utilizate mai puțin eficiente, dar aproape eterne numite "tuburi capilare" și reprezentând un tub simplu de cupru o lungime suficient de mare cu un lumen de diametru mic (de obicei de la 0,6 la 2 mm), care asigură rezistența hidraulică necesară pentru a calcula debitul de agent frigorific.

Avantajele pompelor termice de compresie

Principalul avantaj al acestui tip de pompe termice este eficiența lor ridicată, cea mai mare dintre pompele termice moderne. Raportul dintre distanța din exterior și de pompare a energiei poate ajunge la 1: 3 - adică fiecare îmbinare a suburbiilor de energie din zona de răcire va fi tatăl 3 J Heat - comparați cu 0,5 J în elemente PELT! În același timp, compresorul poate sta separat, iar căldura generată de IT (1 j) nu este necesară pentru a redirecționa în mediul extern în același loc în care se administrează căldura 3 j, aruncată din zona de răcire.

Apropo, există o teorie diferită și convingătoare a fenomenelor termodinamice care diferă de la acceptarea general. Deci, una dintre constatările sale este că lucrările privind compresia gazelor, în principiu, poate fi doar aproximativ 30% din energia sa totală. Și acest lucru înseamnă că raportul dintre energia suburbană și pompare 1: 3 corespunde limitei teoretice și în timpul metodelor termodinamice de pompare a căldurii nu pot fi îmbunătățite în principiu. Cu toate acestea, unii producători declară deja realizarea raportului 1: 5 și chiar 1: 6, iar acest lucru corespunde realității - la urma urmei, în ciclurile reale de refrigerare, nu este doar o comprimare a unui agent frigorific gazos, ci și o schimbare în ea Starea agregată și este ultimul proces care este procesul principal..

Dezavantaje ale pompelor termice de compresie

Dezavantajele acestor pompe de căldură pot fi atribuite, în primul rând, prezența unui compresor, creând în mod inevitabil zgomotul și susceptibil de a purta și, în al doilea rând, necesitatea de a folosi un agent frigorific special și respectarea unei etanșeitate absolută pe parcursul căii de lucru. Cu toate acestea, frigiderele de compresie de uz casnic, care funcționează continuu timp de 20 de ani și mai mult fără reparații, nu sunt deloc neobișnuite. O altă caracteristică este o sensibilitate destul de mare față de poziția în spațiu. Pe lateral sau cu susul în jos, frigiderul este greu câștigat și aer condiționat. Dar acest lucru se datorează particularităților structurilor specifice și nu cu principiul general al muncii.

De regulă, pompele de căldură de compresie și unitățile de refrigerare sunt proiectate pentru a calcula că la intrarea compresorului, întregul agent frigorific este într-o stare de vapori. Prin urmare, pentru a intra în intrarea compresorului unui număr mare de agent frigorific lichid uniform poate provoca pumnul hidraulic în el și, ca rezultat, o defalcare gravă a unității. Motivul pentru o astfel de situație poate fi ambele respingeri ale echipamentului, cât și scăzut temperatura condensatorului - agentul frigorific primit la vaporizator este prea rece și se evaporă prea lent. Pentru un frigider obișnuit, poate apărea o astfel de situație dacă încercați să o transformați într-o cameră foarte rece (de exemplu, la o temperatură de aproximativ 0 ° C și mai jos) sau dacă tocmai a fost introdusă într-o cameră normală cu un îngheț . Pentru o pompă de căldură de comprimare încălzită, se poate întâmpla acest lucru dacă încearcă să le încălzească în camera apoasă, în ciuda faptului că este și frig în exterior. Soluțiile tehnice foarte complexe elimină acest pericol, dar cresc designul construcției și când operează masa aparate de uz casnic. Nu au nevoie - astfel de situații nu apar.

Utilizarea pompelor termice de compresie

În virtutea eficienței sale ridicate, acest tip de pompe termice a primit o distribuție aproape răspândită, deplasând toate celelalte în diferite zone exotice. Și chiar și complexitatea relativă a designului și sensibilitatea acestuia la deteriorare nu se pot limita utilizarea pe scară largă - aproape fiecare bucătărie are un frigider sau congelator de compresie sau chiar unul!

Pompe termice de absorbție prin evaporare (difuzie)

Ciclul de lucru evaporativ pompe de căldură absorbție Extrem de similar cu ciclul de lucru al setărilor de compresie prin evaporare, considerat puțin mai mare. Diferența principală este că, dacă, în cazul precedent, vidul necesar pentru evaporarea agentului frigorific este creat în aspirația mecanică a vaporilor cu un compresor, apoi în unitățile de absorbție, agentul frigorific evaporat provine de la vaporizator la blocul de absorbție, unde absorbantul este absorbit (absorbit) de o altă substanță. Astfel, aburul este îndepărtat din volumul vaporizatorului, iar vidul este restabilit, asigurând evaporarea porțiunilor noi ale agentului frigorific. Condiție prealabilă Este "afinitatea" agentului frigorific și absorbantului, astfel încât forțele legării lor atunci când au absorbit au putut crea un vid semnificativ în cantitatea de vaporizator. Din punct de vedere istoric, prima și încă o pereche de substanțe folosite pe scară largă este amoniacul NH3 (agentul frigorific) și apa (absorbant). Atunci când absorbi perechea amoniacului se dizolvă în apă, penetrarea (difuzarea) în grosimea sa. Denumirile alternative ale acestor pompe de căldură au apărut din acest proces - difuzie sau difuzie de absorbție.
Pentru a redirecționa agentul frigorific (amoniac) și absorbantul (apa), care au fost cheltuite și bogate în amoniac, amestecul de apă-amoniu este încălzit în removersa de o sursă externă de energie termică până la fierbere, apoi oarecum răcită . Apa este mai întâi condensată, dar la temperaturi ridicate imediat după condensare, este capabil să dețină foarte puțină amoniac, astfel încât partea principală a amoniacului rămâne ca o pereche. Aici, sub presiune, o fracțiune lichidă (apă) și gazadă (amoniac) sunt separate și răcite separat la temperatura ambiantă. Apa răcită cu un conținut mic de amoniac este trimisă la absorbant, iar amoniacul când este răcit în condensator devine lichid și intră în vaporizator. Acolo scade presiunea și amoniacul se evaporă, răcirea din nou a evaporatorului și luând căldura din exterior. Apoi cuplurile din nou cuplurile cu amoniac cu apă, îndepărtând excesul de vapori de amoniac de la vaporizator și menținând presiune scăzută acolo. Soluția îmbogățită cu amoniac din nou este trimisă desorberului pentru separare. În principiu, nu este necesar să se fierbe soluția pentru desorbția amoniacului, este suficient să o încălzi aproape de punctul de fierbere, iar amoniacul "extra" va dispărea din apă. Dar fierberea vă permite să efectuați separarea celor mai rapide și mai eficiente. Calitatea unei astfel de separare este principala afecțiune care determină vidul asupra vaporizatorului și, prin urmare, a devenit, eficiența unității de absorbție și multe trucuri din design sunt direcționate către acest lucru. Ca urmare, în funcție de organizarea și numărul de etape ale ciclului de lucru, pompele termice de absorbție sunt probabil cele mai complexe dintre toate tipurile comune de astfel de echipamente.

"Livrarea" principiului muncii este că pentru a genera o răceală aici este folosită pentru încălzirea fluorescenței de lucru (până la fierbere). În același timp, tipul de sursă de încălzire nu este suficientă, poate fi chiar un incendiu deschis (flacără de arzător), astfel încât utilizarea electricității este opțională. Pentru a crea diferența necesară de presiune, care determină mișcarea fluidului de lucru, pot fi uneori utilizate pompe mecanice (de obicei în instalații puternice pentru volume mari de fluid de lucru) și, uneori, în special în frigiderele domestice, elemente fără piese în mișcare (termosifone ).

Unitate de refacere de absorbție-difuzie (ACH) Frigider "Morozko-Zm". 1 - schimbător de căldură; 2 - colectarea soluției; 3 - baterie de hidrogen; 4 - Absorber; 5 - schimbător de căldură al gazului regenerativ; 6 - un deflector ("declarat"); 7 - condensator; 8 - evaporator; 9 - generator; 10 - Thermophone; 11 - regenerator; 12 - tuburi de soluție slabă; 13 - un tub de aburi; 14 - incalzitor electric; 15 - Izolație termică.

Prima mașină de refrigerare de absorbție (ABCHM) pe amestecul de apă de amoniu au apărut în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. În viața de zi cu zi, din cauza otrăduirii amoniacului, ei nu au primit mult mai frecvente, ci foarte utilizate în industrie, oferind răcire până la -45 ° C. În cazul ABCM cu o singură etapă, teoretic, capacitatea maximă de răcire este egală cu cantitatea de căldură cheltuită pentru încălzire (de fapt, desigur, mai puțin). Acest fapt a consolidat încrederea apărătorilor de chiar formularea celui de-al doilea început al termodinamicii, care a fost spus la începutul acestei pagini. Cu toate acestea, acum pompele de căldură absorbție au depășit această limitare. În anii 1950, au apărut două etape mai eficiente (două condensatoare sau două absorbante) abchm bomistricular (agent frigorific - apă, absorbant - bromură de litiu LITHIU). Variantele în trei etape ale ABCH sunt brevetate în 1985-1993. Probele lor prototip sunt perfect superioare cu două etape cu 30-50% și se apropie de modelele de masă ale setărilor de comprimare.

Avantajele pompelor de căldură absorbție

Principalul avantaj al pompelor de căldură absorbție este capacitatea de a folosi pentru munca sa nu numai de energie electrică costisitoare, ci și orice sursă de căldură de temperatură și putere suficientă este supraîncălzită sau petrecută perechi, flăcări de gaz, benzină și orice alte arzătoare - până la gazele de eșapament și energia solară de evacuare.

Al doilea avantaj al acestor agregate, în special valoroase în aplicațiile domestice, este capacitatea de a crea structuri care nu conțin părți în mișcare și, prin urmare, aproape silențioase (în modelele sovietice de acest tip, uneori este posibil să audă o buffaj liniștită sau o Lung Hiss, dar, desigur, nu merge la ce comparație cu zgomotul compresorului de lucru).

În cele din urmă, în modelele de uz casnic, corpul de lucru (de obicei acesta este un amestec de apă-amoniac cu adăugarea de hidrogen sau heliu) în volumele utilizate nu există un pericol mai mare pentru alții chiar și în cazul depresurizării de urgență a părții de lucru (aceasta este Însoțit de o zonă foarte neplăcută, astfel încât să nu observe o scurgere puternică, este imposibilă, iar camera cu unitatea de urgență va trebui să plece și să venită "automat"; concentrațiile ultra-goale ale amoniacului sunt naturale și absolut inofensive). În instalațiile industriale, volumele de amoniac sunt mari și concentrația de amoniac în timpul scurgerilor poate fi mortală, dar în orice caz, amoniacul este ecologic, se consideră că, spre deosebire de Freon, nu distruge stratul de ozon și nu provoacă o seră efect.

Dezavantaje ale pompelor de căldură absorbție

Principalul dezavantaj al acestui tip de pompe de căldură - eficacitate mai mică comparativ cu compresia.

Al doilea dezavantaj este complexitatea designului agregatului în sine și o sarcină destul de ridicată a coroziunii din fluidul de lucru sau care necesită utilizarea materialelor rezistente la coroziune costisitoare și prelucrate sau scurtarea duratei de viață a unității până la 5 ..7 ani. Ca urmare, costul de "fier" este obținut considerabil mai mare decât cel al setărilor de comprimare ale aceleiași performanțe (în primul rând se referă la agregate industriale puternice).

În al treilea rând, multe modele sunt foarte importante pentru plasarea în timpul instalării - în special, unele modele de frigidere de uz casnic au cerut instalarea strict orizontală și deja cu abateri pentru mai multe grade refuzate să funcționeze. Utilizarea deplasării forțate a fluidului de lucru prin pompare îndepărtează foarte mult claritatea acestei probleme, dar abordarea termosferului tăcut și drenarea autoatone necesită o aliniere foarte detaliată a unității.

Spre deosebire de mașinile de comprimare, absorbția nu este atât de frică de temperaturi prea scăzute - ele sunt pur și simplu în scădere. Dar nu am fost la domiciliu Puneți acest paragraf în secțiunea de deficiențe, deoarece nu înseamnă că pot lucra într-o etapă loddy - în frigul o soluție apoasă de amoniac va fi trite în contrast cu mașinile de compresie Freon, înghețarea temperatura este de obicei sub -100 ° C. Adevărat, dacă gheața nu sparge nimic, atunci după dezghețarea unității de absorbție va continua să funcționeze, chiar dacă nu a fost oprit în tot acest timp din rețea, deoarece nu există pompe mecanice și compresoare în ea și puterea de încălzire În modelele de uz casnic este suficient pentru a fierbe în zonă încălzitorul nu a devenit prea intens. Cu toate acestea, toate acestea depind de caracteristicile unui design particular ...

Utilizarea pompelor de căldură de absorbție

În ciuda unei mai mici eficacitate și a unui cost relativ mai mare comparativ cu instalațiile de compresie, utilizarea mașinilor termoizolante absorbție este absolut justificată în cazul în care nu există energie electrică sau în cazul în care există volume mari volumetrice (perechi uzate, gaze de evacuare fierbinte sau gaze de ardere etc. - Încălzire liberă liberă ). În special, modele speciale de frigidere care operează de la arzătoarele de gaz, destinate călătorilor de autovehicule și yachtsmen.

În prezent, în Europa, cazanele de gaz sunt uneori înlocuite cu pompe de căldură de absorbție cu încălzire de la arzătorul de gaz sau din motorină - ele permit nu numai utilizarea căldurii de combustie a combustibilului, ci și la "pompa" căldură suplimentară de pe stradă sau Din adâncurile pământului!

După cum arată experiența, în viața de zi cu zi sunt destul de competitive și opțiuni cu încălzire electrică, în primul rând în gama de capacități mici - undeva de la 20 și 100 W. Mai puțină putere este patrimoniul elementelor termoelectrice și cu mai multă mulțumire pentru mai mult decât avantajele sistemelor de compresie. În special, printre mărcile sovietice și post-sovietice ale frigiderelor de acest tip au fost populare "Morozko", "Nord", "Crystal", Kiev cu un volum tipic al camerei de refrigerare de la 30 la 140 litri, deși există modele pentru 260 litri ("cristal-12"). Apropo, evaluarea consumului de energie, merită să luăm în considerare faptul că frigiderele de compresie aproape întotdeauna funcționează în mod periodic scurt, iar absorbția este de obicei inclusă pe o perioadă mult mai lungă sau lucrează în mod continuu. Prin urmare, chiar dacă puterea nominală a încălzitorului va fi mult mai mică decât capacitatea compresorului, raportul dintre consumul mediu zilnic de energie poate fi complet diferit.

Pompe de căldură vortex

Pompe de căldură vortex Folosit pentru a separa efectul aerului cald și rece al plăgii. Esența efectului este că gazul, forestia tangențial la țeavă la viteză mare, în interiorul acestei țevi sunt răsucite și separate: gazul răcit poate fi selectat din centrul țevii, iar periferia este încălzită. Același efect, deși într-o măsură mult mai mică, acționează pentru lichide.

Avantajele pompelor de căldură Vortex

Principalul avantaj al acestui tip de pompe de căldură este simplitatea construcției și a performanțelor mari. Tubul Vortex nu conține piese în mișcare și îl oferă cu fiabilitate ridicată și o durată lungă de viață. Vibrațiile și poziția în spațiu practic nu afectează munca sa.

Fluxul puternic de aer care împiedică înghețul, iar eficacitatea țevilor de vortex depinde slab de temperatura fluxului de intrare. Lipsa practică a limitărilor fundamentale de temperatură asociate cu supercooling-ul, supraîncălzirea sau înghețarea fluidului de lucru.

În unele cazuri, abilitatea de a realiza o separare a temperaturii ridicate pe o singură etapă joacă rolul său: numerele de răcire la 200 ° și mai multe sunt date în literatură. De obicei, o singură etapă răcește aerul la 50..80 ° C.

Dezavantaje ale pompelor de căldură Vortex

Din păcate, eficacitatea acestor dispozitive este în prezent vizibil inferioară eficacității instalațiilor de compresie prin evaporare. În plus, pentru o muncă eficientă, acestea necesită o rată mare de alimentare a fluidului de lucru. Eficiența maximă este observată la viteza fluxului de intrare, egală cu 40..50% din viteza sunetului - acest flux în sine creează o mulțime de zgomot și, în plus, necesită un compresor productiv și puternic - dispozitivul este, de asemenea Nu este liniștit și destul de capricios.

Absența teoriei general acceptate a acestui fenomen, potrivită pentru utilizarea ingineriei practice, face ca designul unor astfel de agregate, o mulțime de empirice, unde rezultatul depinde foarte mult de noroc: "Ghici - nu a ghicit". Rezultatele mai mult sau mai puțin fiabile oferă doar reproducerea eșantioanelor de succes deja create, iar rezultatele încercărilor de a schimba semnificativ anumiți parametri nu sunt întotdeauna previzibili și uneori arata paradoxal.

Utilizarea pompelor de căldură Vortex

Cu toate acestea, în prezent se extinde utilizarea acestor dispozitive. Acestea sunt justificate în primul rând în cazul în care există deja gaze sub presiune, precum și în diverse industrii de incendiu și explozive - la fel, pentru a da în judecată o zonă periculoasă, fluxul de aer sub presiune este adesea mult mai sigur și mai ieftin decât tragerea cablajului protejat și punerea electrică motoare într-un design special.

Limitele eficacității pompelor termice

De ce pompele de căldură nu au fost încă răspândite pentru încălzire (poate că singura clasă relativ obișnuită a acestor dispozitive este aparatele de aer condiționat cu un invertor)? Există mai multe motive pentru acest lucru și, pe lângă subiectiv, legat de lipsa tradițiilor de încălzire cu ajutorul acestei tehnologii, există, de asemenea, principalul, printre care este înghețul selecției termice și un interval de temperatură relativ îngust pentru o funcționare eficientă .

În instalațiile de vortex (în principal de gaz) ale problemelor legate de hipotermie și îngheț, există de obicei nu. Ele nu folosesc schimbarea stării agregate a fluidului de lucru, iar fluxul puternic de aer efectuează funcțiile sistemului fără îngheț. Cu toate acestea, eficacitatea lor este mult mai mică decât pompele de căldură evaporative.

SuperCooling.

În pompele de căldură evaporative, este asigurată o eficiență ridicată datorită schimbării stării agregate a fluidului de lucru - tranziția de la lichid la gaz și înapoi. În consecință, acest proces este posibil într-un interval de temperatură relativ îngust. La temperaturi prea ridicate, fluoresul de lucru vor rămâne întotdeauna gazoși și cu prea scăzut - se va evapora cu mare dificultate sau vor ezita. Ca rezultat, atunci când părăsiți temperatura dincolo de intervalul optim, cea mai eficientă tranziție de fază devine dificilă sau este exclusă din ciclul de lucru, iar eficiența instalației de compresie se încadrează semnificativ și dacă agentul frigorific rămâne în mod constant lichid, atunci Nu va funcționa deloc.

Îngheţ

Selectarea căldurii din aer

Chiar dacă temperaturile tuturor blocurilor de pompă termică rămân la cadrul necesar, în timpul funcționării, unitatea de selecție a căldurii - vaporizatorul este întotdeauna acoperit de umiditate picături de condensare din aerul înconjurător. Dar apa in stare lichida Acesta curge de la el în sine, nu împiedică în mod deosebit schimbul de căldură. Când temperatura de evaporare devine prea mică, condensul scade înghețarea, iar umiditatea recent de condensare se transformă imediat într-un om, care rămâne pe vaporizator, formând treptat o coadă groasă de zăpadă "- acesta este locul în care se întâmplă în congelatorul Frigider obișnuit. Ca rezultat, eficiența schimbului de căldură este redusă semnificativ și apoi trebuie să nu mai lucrați și dezonorați evaporatorul. De regulă, în vaporizatorul frigiderului, temperatura scade cu 25..50 ° C, iar în aparatele de aer condiționat datorită specificității acestora, diferența de temperatură este mai mică de 10..15 ° C. Acest lucru devine clar de ce majoritatea Aer condiționat nu reușesc să configureze temperatura sub +13 .. + 17 ° C - Acest prag este instalat de constructorii lor pentru a evita înghețarea prin evaporare, deoarece modul său de dezghețare nu este de obicei prevăzut. Acesta este unul dintre motivele pentru care aproape toate aparatele de aer condiționat cu un mod invertor nu funcționează nici măcar cu temperaturi negative foarte mari - numai la recent au fost modele concepute pentru a lucra cu înghețuri de până la 25 ° C. În cele mai multe cazuri, deja la -5 ..- 10 ° C, costurile de energie pentru dezghețare sunt comparabile cu cantitatea de căldură încărcată de pe stradă, iar transferul de căldură de pe stradă este ineficient, mai ales dacă umiditatea în aer liber Aerul este aproape de 100%, - apoi filtrul de căldură extern este acoperit cu gheață deosebit de rapid.

Selectarea căldurii solului și a apei

În acest sens, ca o sursă non-înghețată de "căldură rece" pentru pompele de căldură, căldura de la epuizii pământești devine din ce în ce mai largă. În același timp, se înțelege de straturile ne-preîncălzite ale crustei Pământului, care se află pe adâncime multi-kilometru și nici măcar surse geotermale de apă (deși, dacă sunt norocoase și vor fi aproape, ar fi nebun să neglijeze Un astfel de cadou pentru soartă). Acest lucru se datorează straturilor de căldură "normale" ale solului situate la o adâncime de 5 până la 50 de metri. După cum știți, în lane de mijloc Solul la astfel de adâncimi are o temperatură de comandă + 5 ° C, care se schimbă foarte puțin pe parcursul întregului an. În mai multe regiuni sudice, această temperatură poate ajunge la + 10 ° C și mai mare. Astfel, diferența de temperatură dintre confortabil + 25 ° C și solul din jurul selecției de căldură este foarte stabil și nu depășește 20 ° C, indiferent de înghețul din afara ferestrei (trebuie remarcat că temperatura la ieșirea căldurii Pompa este de +50 .. + 60 ° C, dar și diferența de temperatură la 50 ° C este destul de forțe pentru pompele de căldură, inclusiv modern frigidere de uz casnic, furnizând calm în congelator -18 ° C la o temperatură în încăperea de peste + 30 ° C).

Cu toate acestea, dacă sariți un schimbător de căldură compact, dar un puternic, este puțin probabil să reușească să atingă efectul dorit. De fapt, selecția de căldură în acest caz acționează ca un evaporator al congelatorului și, dacă într-un loc unde este plasat, nu există nici un flux puternic de căldură (sursă geotermală sau râu subteran), va îngheța rapid solul înconjurător, pe ceea ce se va termina toată pompa de căldură. Soluția poate fi selecția căldurii de la un punct, dar uniform cu un volum mare de subteran, cu toate acestea costul construirii unei selecții de căldură care acoperă o adâncime considerabilă de o mie de metri cubi de sol, cel mai probabil va face această soluție absolut neprofitabilă din punct de vedere economic . Opțiunea mai puțin costisitoare - forarea mai multor godeuri cu un interval de câțiva metri unul de celălalt, așa cum sa făcut în regiunea experimentală Moscova "Casa activă", dar acest lucru nu este altceva care a făcut un bine pentru apă, poate estima în mod independent costul lui Crearea câmpurilor geotermale cel puțin de la un zeci de godeuri de 30 de metri. În plus, selecția permanentă a căldurii, deși mai puțin puternică decât în \u200b\u200bcazul schimbătorului de căldură compactă, va reduce în continuare temperatura solului în jurul colectoarelor de căldură comparativ cu originalul. Acest lucru va duce la o scădere a eficienței pompei de căldură în timpul funcționării pe termen lung, iar perioada de stabilizare a temperaturii la un nivel nou poate dura mai mulți ani în timpul căreia se vor deteriora condițiile de extracție a căldurii. Cu toate acestea, este posibil să încercați să compensați parțial pierderea de căldură de iarnă a acestuia în armată prin descărcarea la adâncimea căldurii de vară. Dar nici măcar nu au dat costurile suplimentare ale energiei asupra acestei proceduri, beneficiile acestuia nu va fi prea mare - capacitatea de căldură a acumulatorului de căldură la sol a dimensiunilor rezonabile este destul de limitată și nu este suficient de suficient pentru întreaga iarnă rusă, Deși o astfel de rezervă de căldură este mai bună decât nimic. În plus, nivelul, volumul și viteza apei subterane sunt foarte importante aici - solul abundent umezit cu o viteză suficient de mare a fluxului de apă nu va permite "stocurile de iarnă" - apa curgătoare va transporta căldura injectată cu ea ( Chiar și o mișcare slabă a apelor subterane de 1 metru pe zi într-o săptămână va demola încălzirea sparky deoparte cu 7 metri și va fi în afara zonei de lucru a schimbătorului de căldură). Adevărat, aceleași deșeuri de apă subterană va reduce gradul de sol răcit în timpul iernii - porțiunile noi de apă vor aduce o nouă căldură și de ei departe de schimbătorul de căldură. Prin urmare, dacă există un lac adânc, un iaz mare sau un râu, niciodată înghețați în partea de jos, atunci este mai bine să săpăm un sol, ci să punem un schimbător de căldură relativ compact în apă - spre deosebire de solul fix, chiar și în Un iaz sau un lac neflexibil, convecția de apă liberă este capabilă să furnizeze mult o sursă de căldură mai eficientă pentru a încălzi PAL de la o cantitate semnificativă de rezervor. Dar aici este necesar să vă asigurați că schimbătorul de căldură nu supraveghează schimbătorul de căldură la punctul de înghețare a apei și nu va începe închiderea gheții, deoarece diferența dintre schimbul de căldură convecție în apă și transferul de căldură este imens (la fel Timpul, conductivitatea termică a solului înghețat și deblocat este adesea diferită nu atât de puternic, o încercare de a folosi căldura extraordinară a cristalizării apei în celula de căldură a solului în anumite condiții se poate justifica.

Principiul funcționării pompei de căldură geotermală Pe baza colectării căldurii din sol sau apă și transferul către sistemul de încălzire a clădirii. Pentru a colecta căldură, fluidul fără îngheț curge printr-o țeavă situată în sol sau un rezervor în apropierea clădirii, la pompa de căldură. Pompa de căldură, ca un frigider, răcește lichidul (selectează căldura), în timp ce lichidul este răcit la aproximativ 5 ° C. Lichidul curge peste țeavă în solul exterior sau în apă, își restabilește temperatura și se duce din nou la pompa termică. Transferul de căldură selectat de căldură este transmis la sistemul de încălzire și / sau apă caldă încălzită.

Este posibilă selectarea căldurii în apele subterane - apă subterană cu o temperatură de aproximativ 10 ° C este furnizată dintr-o pompă de căldură, care răcește apă la +1 ... + 2 ° C și returnează apă sub pământ. Energie termală Există vreun subiect cu o temperatură deasupra minusului de două sute șaptezeci și trei de grade Celsius - așa-numitul "zero absolut".

Adică, pompa de căldură poate lua căldura din orice element - teren, rezervor, gheață, roci etc. În cazul în care clădirea, de exemplu, în timpul verii, trebuie să fie răcită (condiționată), atunci se produce procesul invers - căldura este luată din clădire și este resetată la sol (rezervor). Aceeași pompă de căldură poate funcționa în timpul iernii la încălzire, iar în timpul verii pentru a răci clădirea. Evident, pompa de căldură poate încălzi apa pentru alimentarea cu apă uzată fierbinte, aer condiționat prin fanii, caldați piscina, răcoroasă, cum ar fi patinoarul, încălziți acoperișurile și piesele din gheață ...
Un echipament poate efectua toate funcțiile pe căldura și răcirea clădirii.