استخدام مضخة الحرارة في المنزل: إيجابيات وسلبيات
الجميع يريد الحصول على الحرارة وعدم دفع ثمنها. في السنوات الأخيرة ، شعبية وسيلة مثل مضخة الحرارة لتدفئة المنزل. هذه الوحدة تساعد في تقليل تكاليف الطاقة. تساعد كفاءة استخدام المضخة في انتشار التكنولوجيا لتشغيل المنتج في جميع أنحاء العالم.
مخطط العمل
يعتمد مبدأ تشغيل الجهاز على استخدام مصادر الحرارة في الظروف الطبيعية. موارد الطاقة يمكن أن تكون:
- الهواء؛
- جسم مائي
- الأرض.
- المياه الجوفية.
مضخة الحرارة تعمل جنبا إلى جنب مع نظام التدفئة. يفترض وجود ثلاث دوائر. واحد منهم يقع على آلية المضخة. يتم تبريد الحرارة من الوسط الخارجي بواسطة سائل التبريد بخاصية عدم التجمد. ينفذ دورة على طول المحيط الخارجي.
المضخات الحرارية تحتوي على المكونات التالية:
- المبخر.
- ضاغط.
- الشعرية.
- المكثف.
- المبردات.
- عنصر لتنظيم درجة الحرارة.
يشير مبدأ النظام إلى أن المبرد يدخل عنصر التبخير في الجهاز ، حيث يحدث انتقال الحرارة (4-7 درجة مئوية). وهذا ما يسمى الانتعاش. هناك ، يبدأ سائل التبريد في الغليان ، وتغيير الحالة السائلة إلى غازية. تتم عملية تغيير الطور في الضاغط. بعد ذلك ، تدخل المرحلة الغازية إلى المكثف ، حيث يتم إعطاء الحرارة إلى الهواء في مبنى المنزل أو المبرد في الدائرة الداخلية.
بعد ذلك ، تنخفض درجة حرارة سائل التبريد ، مما يؤثر على تغيير الحالة إلى سائل. في هذه الحالة ، ينتقل إلى العنصر الشعري لنوع الاختزال. هناك انخفاض في الضغط. ثم يتم نقل المبرد إلى وحدة المبخر. في النهاية ، تغلق الدورة.
تم تجهيز المضخات الحرارية بأجهزة استشعار ووحدات تحكم للتحكم في درجة الحرارة. يتطلب الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة تسخين الغرفة إلى قيمة محددة مسبقًا. بعد ذلك ، يقوم الضاغط بإيقاف التشغيل. في حالة انخفاض درجة الحرارة ، يتم تشغيل جهاز استشعار ، وهو المسؤول عن تشغيل الضاغط. نتيجة لذلك ، يتم توجيه المضخة لإعادة تشغيل العمل.
إذا كان هناك جهاز استرداد في النظام ، يتم التقاط هواء العادم عن طريق مبادل حراري عبر التدفق. في ذلك ، يتم إطلاق بعض الحرارة إلى الهواء الوارد. علاوة على ذلك ، يعمل نظام الاسترداد وفقًا لنفس مبدأ إزالة الحرارة.
مزايا وعيوب
يتطلب تشغيل المضخة الحرارية الجوانب الإيجابية التالية:
- كفاءة عالية بتكاليف اقتصادية منخفضة - استهلاك الطاقة في حده الأدنى ، ويتم توفير الحرارة مجانًا.
- الاستخدام الواسع النطاق بغض النظر عن التضاريس - لا يؤثر عدم وجود خط نقل على تشغيل الضاغط ، حيث يمكن تثبيت محرك ديزل. يمكن الحصول على الطاقة الحرارية في أي منطقة.
- عملية صديقة للبيئة - يتم استبعاد منتجات الاحتراق أثناء التشغيل. انخفاض استخدام الطاقة لمحطات الطاقة بطريقة ما يقلل من انبعاثاتها الضارة. لا يحتوي مبرد المضخة المستخدم على مشتقات الكلور من مركبات الكربون وهو آمن للأوزون.
- يمكن أن تعمل مضخات الدوران في وضعين (الإمداد بالحرارة ، التبريد) - في فصل الصيف ، يمكن تبريد الغرفة باستخدام حرارة الغرفة لأغراض أخرى.
- شروط سلامة الاستخدام - لا تتطلب المضخات الحرارية خطوات خطرة أثناء التشغيل بسبب عدم وجود شعلة مفتوحة ، أو انبعاثات ، أو انخفاض درجة حرارة الناقل.
- تساعد عملية العمل الآلي على زيادة وقت العمل الآخر للمنزل.
وبالتالي ، فمن الممكن استخدام هذا الجهاز في العديد من مجالات الاقتصاد.
تتميز مضخة الحرارة الحرارية الأرضية بالعيوب التالية:
- مطلوب مبلغ كبير من الأموال في المرحلة الأولية - المضخة ونظام الطاقة الحرارية الأرضية نفسه ذو تكلفة عالية.
- في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة في فصل الشتاء (أقل من 15 درجة مئوية) ، يلزم وجود نظام تدفئة إضافي.
من المستحسن استخدام مضخات الطاقة الحرارية الأرضية في مرحلة البناء ، حيث أن العديد من الأنظمة تتطلب تخطيطًا معينًا.
أنواع المضخات
أدى الاستخدام العالمي الواسع لآلية الإمداد بالحرارة من خلال طريقة المدخول الحراري الأرضي إلى ظهور العديد من أنواع الأجهزة. يتم تصنيف أنواع المضخات الحرارية وفقًا لخصائص مختلفة. فيما يتعلق بقاعدة الحرارة المستخدمة ، يتم تقسيم مضخة الحرارة الحرارية الأرضية إلى المجموعات التالية:
- مياه التربة - من المفترض أن استخدام ملامح الأرض من شكل مغلق أو تحقيقات الطاقة الحرارية الأرضية مع اختراق عميق. مبدأ التدفئة في ظل هذه الظروف هو الماء.
- المياه والمياه - تستخدم الآبار المفتوحة ومنشآت تصريف المياه الجوفية. يعتمد مبدأ التشغيل على عدم وجود حلقة حلقة خارجية. عرض المياه للتدفئة.
- الماء والهواء - تتطلب المضخة الحرارية دوائر مياه خارجية. يتم توفير الحرارة لآلية تسخين الهواء.
- الهواء إلى الهواء - يتم استخدام الحرارة التي تتبدد في هواء البيئة. إنه ينطوي على استخدام مضخة تسخين عاكس بالتزامن مع آلية تسخين الهواء.
عند الإجابة على السؤال - كيف تعمل مضخة الحرارة بالنسبة لفئة معينة - هناك إجابة واحدة. تعمل مضخة الحرارة الحرارية الأرضية وفقًا لمبدأ واحد ، فتأخذ حرارة مصدر محدد.
تتيح لك المضخات ذات أجهزة الاسترداد استخدام حرارة الهواء داخل الغرفة. انهم يعملون وفقا لمخطط الهواء إلى الهواء.
اختيار مضخة
يتم الخلط بين أنواع كثيرة من المنشآت في بعض الأحيان عند شراء جهاز. كيفية اختيار مضخة الحرارة؟ يجب اختياره على أساس حسابات الهندسة الحرارية التي تنطوي على قوة معينة للجهاز. القوة نفسها تنبع من مثل هذه الشروط:
- إقليم الترتيب ؛
- مساحة لإمداد الحرارة ؛
- كمية فقدان الحرارة ؛
- نوع البناء والمواد المستخدمة ؛
- خصائص نظام التهوية ؛
- عدد الأشخاص الذين يعيشون في المنزل ؛
- وضع التشغيل من العملية.
من الأسهل اختيار تركيب وحدة التدفئة لمنزل معزول جيدًا ، لأن تكلفة التركيب ستكون أقل. إذا كان هناك نظام تهوية ميكانيكي ، فاختر المضخة ، مع مراعاة فقدان الحرارة بشكل كبير.
يجدر أيضًا اختيار المورد المناسب الذي سيكون بمثابة أساس الحرارة. سعر موقع الدائرة الخارجية يعتمد على هذا. إذا تم اختيار التربة كمورد ، فإن الأمر يستحق التفكير في الأداء المستقل لأعمال معينة.
يسمح لك الجهاز المزود بآلية الاسترداد بأخذ حرارة الهواء الساخن وتوجيهه إلى نظام التدفئة وتسخين المياه.
لا تتطلب المضخة الحرارية العاكسة في نظام الهواء إلى استثمارات كبيرة ، لأنها لا تتطلب تكلفة ترتيب الدائرة الخارجية.
يتم في البداية اختيار المضخة الحرارية للمياه الساخنة المنزلية مع مراعاة حجم الخزان وعدد الأشخاص في المنزل. يتم احتساب إمدادات المياه الساخنة على شرط توفير الراحة عند استخدام المياه.من الضروري أيضًا مراعاة الظروف المناخية والخصائص الفردية للغرفة التي سيعمل فيها التثبيت.
يتم اختيار مضخة الحرارة للمجمع بالنسبة إلى فقدان الحرارة للكائن. هذا يأخذ في الاعتبار الموقع والحجم ودرجة الحرارة الأولية والأمثل في حمام السباحة ، وتدفئة الهواء ، ونوع نظام تكييف الهواء. وفقًا لبعض الخبراء ، يجب أن يكون للمضخة الحرارية لحوض السباحة قدرة تزيد بنسبة 30٪ عن مقدار فقد الحرارة.
لحمامات السباحة الداخلية ، يوصى باختيار مضخة حرارية مع جهاز استرداد. منذ الرطوبة عالية ، وزيادة كفاءة النظام. في فصل الصيف ، يتم تحويل نظام العاكس من أجهزة الاسترداد إلى أمر تبريد ، ويمكن أن يهدف إلى تبريد هواء الغرفة.
تفعل ذلك بنفسك مضخة
مضخة الحرارة افعلها بنفسك توفر المال. بعد اختيار مصدر الطاقة ، ينبغي إجراء الحسابات لتحديد قوة التثبيت. قيم الطاقة الموصى بها فيما يتعلق بالعزل المنزلي:
- منزل معزول بشكل سيئ - 70 واط / متر مربع ؛
- استخدام مواد العزل الحديثة - 45 W / M2 ؛
- عند الاحترار ، تم استخدام تقنيات خاصة - 25 واط / م 2.
إذا لزم الأمر ، يجب تحسين العزل الحراري ، ويوصى أيضًا بشراء المعدات الأساسية والمساعدة. تشمل المعدات الرئيسية مكونات المضخة. كوسيلة مساعدة ، يتم استخدام الأقواس والمطحنة وخزان مصنوع من مواد غير قابلة للصدأ والبلاستيك والشرائح والأنابيب النحاسية والأنابيب المعدنية والبلاستيكية.
تداول مضخة تصاعد الرسم البياني:
- تركيب ضاغط
- ترتيب مكثف باستخدام خزان من المواد غير القابل للصدأ. يتم وضع ملف داخل الخزان لتحريك التجمد. كل شيء يتم عن طريق قطع الخزان واللحام اللاحق. في النهاية تحتاج إلى جعل الثقوب. حجم الحد الأدنى هو -120 لتر.
- وضع مبادل حراري ، وهو عبارة عن أنبوب نحاسي مع أعمال السباكة في النهايات.
- تركيب المبخر ، وهو مصنوع من خزان من البلاستيك وملف نحاسي.
- شراء صمام ترموستاتي متوافق مع التصميم.
- حقن الفريون واللحام النهائي للعناصر.
تتضمن مضخة التسخين الحرارية الخاصة بـ "افعلها بنفسك" الشروط التالية:
- يجب أن لا تقل سعة المبخر والضاغط عن 20٪ على الأقل.
- اختيار الفريون العلامة التجارية R-422 ؛
- ربط يجب أن تكون العناصر ضيقة.
- راقب نظافة القنوات التي سيتحرك الفريون عبرها.
وبالتالي ، فإن مضخة الدوران المصنوعة بمفردها تجعل من الممكن استخدام طاقة المياه والهواء والتربة المحيطة.
إذا كان المنزل يحتوي على مضخة حرارية ويلبي مبدأ التشغيل جميع المتطلبات ، فيمكنك الحصول على وسيلة التدفئة الرئيسية أو المساعدة. علاوة على ذلك ، فإن هذا التثبيت يؤتي ثماره في وقت قصير.
