ปั๊มความร้อน: หลักการทำงานเพื่อให้ความร้อนในบ้าน โครงการและเทคโนโลยีการทำงานของปั๊มความร้อน การออกแบบและหลักการทำงานของปั๊มความร้อน

การมีตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศในบ้านมีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่ามีการนำหลักการทำงานของปั๊มความร้อนมาใช้

ประมาณ 80% ของพลังงานที่ผลิตโดยปั๊มความร้อนมาจากความร้อนโดยรอบในรูปของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์แบบกระจาย เป็นปั๊มนี้ที่เพียงแค่ "ปั๊ม" จากถนนเข้ามาในบ้าน การทำงานของปั๊มความร้อนจะคล้ายกับหลักการทำงานของตู้เย็นแต่ทิศทางการถ่ายเทความร้อนจะแตกต่างกัน

พูดง่ายๆ...

หากต้องการทำให้น้ำแร่บรรจุขวดเย็นลง ให้วางไว้ในตู้เย็น ตู้เย็นจะต้อง "รับ" ส่วนหนึ่งของพลังงานความร้อนจากขวดและตามกฎหมายอนุรักษ์พลังงานให้ย้ายไปที่ไหนสักแห่งแล้วนำไปทิ้ง ตู้เย็นจะถ่ายเทความร้อนไปยังหม้อน้ำ ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ผนังด้านหลัง ในเวลาเดียวกันหม้อน้ำจะร้อนขึ้นโดยปล่อยความร้อนเข้ามาในห้อง อันที่จริงมันทำให้ห้องร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเห็นได้ชัดเจนในมินิมาร์ทขนาดเล็กในฤดูร้อนเมื่อมีการเปิดตู้เย็นหลายตู้ในห้อง

เราขอเชิญคุณมาร่วมจินตนาการถึงจินตนาการของคุณ สมมติว่าเราจะใส่วัตถุอุ่น ๆ ไว้ในตู้เย็นอย่างต่อเนื่อง และโดยการทำให้วัตถุเย็นลง จะทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น ไปที่ "สุดขั้ว" กันดีกว่า... วางตู้เย็นในช่องหน้าต่างโดยให้ประตู "ช่องแช่แข็ง" ที่เปิดอยู่หันออกไปด้านนอก หม้อน้ำตู้เย็นจะอยู่ในอาคาร ระหว่างการทำงาน ตู้เย็นจะทำให้อากาศภายนอกเย็นลง โดยถ่ายเทความร้อนที่ "รับ" เข้ามาในห้อง นี่คือวิธีการทำงานของปั๊มความร้อน โดยนำความร้อนที่กระจายตัวออกจากสิ่งแวดล้อมแล้วถ่ายเทเข้าไปในห้อง

ปั๊มรับความร้อนที่ไหน?

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับ "การใช้ประโยชน์" ของแหล่งความร้อนที่มีศักยภาพต่ำตามธรรมชาติจากสิ่งแวดล้อม

พวกเขาอาจจะเป็น:

• แค่อากาศภายนอก
• ความอบอุ่นของแหล่งน้ำ (ทะเลสาบ ทะเล แม่น้ำ);
• ความอบอุ่นของดิน น้ำใต้ดิน (ความร้อนและน้ำบาดาล)

ปั๊มความร้อนและระบบทำความร้อนทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนถูกรวมเข้ากับระบบทำความร้อนซึ่งประกอบด้วย 2 วงจร + วงจรที่สาม - ระบบของปั๊มเอง สารหล่อเย็นแบบไม่แช่แข็งจะไหลเวียนไปตามวงจรภายนอก ซึ่งดูดซับความร้อนจากพื้นที่โดยรอบ

เมื่อเข้าไปในปั๊มความร้อนหรือเครื่องระเหยของปั๊มความร้อน สารหล่อเย็นจะปล่อยอุณหภูมิเฉลี่ย 4 ถึง 7 °C ไปยังสารทำความเย็นของปั๊มความร้อน และมีจุดเดือดอยู่ที่ -10 °C ส่งผลให้สารทำความเย็นเดือดและเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ สารหล่อเย็นของวงจรภายนอกที่ระบายความร้อนแล้วไปที่ "เทิร์น" ถัดไปในระบบเพื่อตั้งอุณหภูมิ

วงจรการทำงานของปั๊มความร้อนประกอบด้วย:

• เครื่องระเหย;
• คอมเพรสเซอร์ (ไฟฟ้า);
• เส้นเลือดฝอย;
• ตัวเก็บประจุ;
• สารทำความเย็น;
• อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิ

กระบวนการมีลักษณะเช่นนี้!

สารทำความเย็นที่ "เดือด" ในเครื่องระเหยจะถูกส่งผ่านท่อไปยังคอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า “ผู้ทำงานหนัก” ผู้นี้จะบีบอัดสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซให้มีแรงดันสูง ซึ่งทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นตามไปด้วย

จากนั้นก๊าซร้อนจะเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอีกตัวหนึ่งซึ่งเรียกว่าคอนเดนเซอร์ ที่นี่ความร้อนของสารทำความเย็นจะถูกถ่ายโอนไปยังอากาศในห้องหรือสารหล่อเย็นซึ่งไหลเวียนผ่านวงจรภายในของระบบทำความร้อน

สารทำความเย็นจะเย็นตัวลงพร้อมกับเปลี่ยนเป็นของเหลวไปพร้อมๆ กัน จากนั้นจะไหลผ่านวาล์วลดแรงดันของเส้นเลือดฝอย ซึ่งจะ "สูญเสีย" แรงดันและกลับสู่เครื่องระเหย

ปิดรอบแล้วพร้อมลุย!

การคำนวณกำลังความร้อนโดยประมาณของการติดตั้ง

ภายในหนึ่งชั่วโมง สารหล่อเย็นสูงถึง 2.5-3 m 3 ไหลผ่านตัวสะสมภายนอกผ่านปั๊ม ซึ่งโลกสามารถให้ความร้อนได้ ∆t = 5-7 °C

ในการคำนวณพลังงานความร้อนของวงจรดังกล่าว ให้ใช้สูตร:

ถาม = (T_1 - T_2)*V_ความร้อน

V_heat - อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นโดยปริมาตรต่อชั่วโมง (m^3/ชั่วโมง)

T_1 - T_2 - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางเข้าและทางเข้า (°C)

ประเภทของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนแบ่งตามประเภทของความร้อนที่กระจายที่ใช้:

• น้ำบาดาล (ใช้รูปทรงพื้นดินปิดหรือโพรบความร้อนใต้พิภพลึกและระบบทำน้ำร้อน)
• น้ำ - น้ำ (ใช้บ่อเปิดสำหรับไอดีและปล่อยน้ำใต้ดิน - วงจรภายนอกไม่ได้วนซ้ำระบบทำความร้อนภายในคือน้ำ)
• น้ำ-อากาศ (การใช้วงจรน้ำภายนอกและระบบทำความร้อนแบบอากาศ)
• (การใช้ความร้อนที่กระจายจากมวลอากาศภายนอกพร้อมระบบทำความร้อนด้วยอากาศสำหรับบ้าน)

ข้อดีและประโยชน์ของปั๊มความร้อน

คุ้มค่า หลักการทำงานของปั๊มความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับการผลิต แต่ขึ้นอยู่กับการถ่ายโอน (การขนส่ง) พลังงานความร้อน ดังนั้นจึงอาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าประสิทธิภาพของมันมากกว่าหนึ่ง เรื่องไร้สาระอะไร? - คุณพูด หัวข้อของปั๊มความร้อนประกอบด้วยค่า - ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงความร้อน (HCT) โดยพารามิเตอร์นี้เองที่เปรียบเทียบหน่วยประเภทเดียวกัน ความหมายทางกายภาพของมันคือการแสดงอัตราส่วนของปริมาณความร้อนที่ได้รับต่อปริมาณพลังงานที่ใช้ไป ตัวอย่างเช่น ด้วย KPT = 4.8 ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ที่ใช้โดยปั๊มจะทำให้เราได้รับความร้อน 4.8 กิโลวัตต์โดยไม่มีค่าใช้จ่าย กล่าวคือ ไม่มีค่าใช้จ่ายจากธรรมชาติ

ความแพร่หลายของแอปพลิเคชันสากล แม้ว่าจะไม่มีสายไฟที่เข้าถึงได้ คอมเพรสเซอร์ปั๊มความร้อนก็สามารถขับเคลื่อนด้วยระบบขับเคลื่อนดีเซลได้ และความร้อน "ธรรมชาติ" นั้นมีอยู่ในทุกมุมของโลก - ปั๊มความร้อนจะไม่ "หิวโหย" อีกต่อไป

การใช้งานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ในปั๊มความร้อน และการใช้พลังงานต่ำ "ทำงาน" โรงไฟฟ้าน้อยลง ช่วยลดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายทางอ้อม สารทำความเย็นที่ใช้ในปั๊มความร้อนเป็นมิตรกับโอโซนและไม่มีคลอโรคาร์บอน

โหมดการทำงานแบบสองทิศทาง ปั๊มความร้อนสามารถทำความร้อนในห้องในฤดูหนาวและทำให้ห้องเย็นในฤดูร้อน “ความร้อน” ที่นำมาจากห้องสามารถนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การทำน้ำร้อนในสระว่ายน้ำหรือในระบบน้ำร้อน

ความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ตามหลักการทำงานของปั๊มความร้อนกระบวนการที่เป็นอันตรายจะไม่พิจารณา การไม่มีไฟเปิดและการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์และอุณหภูมิต่ำของสารหล่อเย็นทำให้ปั๊มความร้อนเป็นเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ "ไม่เป็นอันตราย" แต่มีประโยชน์

ความแตกต่างของการดำเนินงาน

การใช้หลักการทำงานของปั๊มความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ห้องที่ได้รับความร้อนจะต้องมีฉนวนอย่างดี (สูญเสียความร้อนสูงถึง 100 W/m2) - มิฉะนั้น หากรับความร้อนจากถนน คุณจะทำความร้อนให้กับถนนด้วยค่าใช้จ่ายของคุณเอง
• ปั๊มความร้อนมีข้อได้เปรียบในการใช้กับระบบทำความร้อนอุณหภูมิต่ำ ระบบทำความร้อนใต้พื้น (35-40 °C) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเกณฑ์ดังกล่าว ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงความร้อนขึ้นอยู่กับอัตราส่วนอุณหภูมิของวงจรอินพุตและเอาต์พุตอย่างมาก

สรุปสิ่งที่พูดมา!

สาระสำคัญของหลักการทำงานของปั๊มความร้อนไม่ได้อยู่ในการผลิต แต่อยู่ที่การถ่ายเทความร้อน สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับค่าสัมประสิทธิ์การแปลงพลังงานความร้อนสูง (ตั้งแต่ 3 ถึง 5) พูดง่ายๆ ก็คือ ไฟฟ้าทุกๆ 1 กิโลวัตต์ที่ใช้ไปจะ “ถ่ายเท” ความร้อน 3-5 กิโลวัตต์เข้าสู่บ้าน มีอะไรที่ต้องพูดอีกไหม?

การจ่ายค่าไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อนจะยากขึ้นทุกปี เมื่อสร้างหรือซื้อบ้านใหม่ ปัญหาการจัดหาพลังงานอย่างประหยัดจะรุนแรงเป็นพิเศษ เนื่องจากวิกฤตพลังงานที่เกิดขึ้นเป็นระยะๆ การเพิ่มต้นทุนเริ่มต้นของอุปกรณ์ไฮเทคจึงทำกำไรได้มากกว่าเพื่อรับความร้อนด้วยต้นทุนที่น้อยที่สุดมานานหลายทศวรรษ

ตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดในบางกรณีคือปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านหลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ค่อนข้างง่าย เป็นไปไม่ได้ที่จะสูบความร้อนตามความหมายที่แท้จริงของคำ แต่กฎการอนุรักษ์พลังงานทำให้อุปกรณ์ทางเทคนิคสามารถลดอุณหภูมิของสารลงในปริมาตรเดียวในขณะเดียวกันก็ให้ความร้อนกับอย่างอื่นไปพร้อม ๆ กัน

ปั๊มความร้อน (HP) คืออะไร

มาดูตู้เย็นในครัวเรือนธรรมดาเป็นตัวอย่าง ภายในช่องแช่แข็ง น้ำจะกลายเป็นน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว ด้านนอกมีกระจังหม้อน้ำที่ร้อนเมื่อสัมผัส จากนั้นความร้อนที่สะสมภายในช่องแช่แข็งจะถูกถ่ายโอนไปยังอากาศในห้อง

TN ทำสิ่งเดียวกัน แต่ทำแบบกลับกัน กระจังหม้อน้ำที่อยู่ด้านนอกอาคารมีขนาดใหญ่กว่ามากเพื่อรวบรวมความร้อนจากสิ่งแวดล้อมให้เพียงพอเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน สารหล่อเย็นภายในหม้อน้ำหรือท่อร่วมจะถ่ายเทพลังงานไปยังระบบทำความร้อนภายในบ้าน จากนั้นจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งภายนอกบ้าน

อุปกรณ์

การให้ความร้อนแก่บ้านเป็นงานทางเทคนิคที่ซับซ้อนมากกว่าการทำความเย็นตู้เย็นปริมาณเล็กน้อยซึ่งมีการติดตั้งคอมเพรสเซอร์พร้อมวงจรแช่แข็งและหม้อน้ำ การออกแบบปั๊มความร้อนอากาศนั้นเกือบจะง่ายพอๆ กัน โดยรับความร้อนจากบรรยากาศและทำให้อากาศภายในร้อนขึ้น เพิ่มเฉพาะพัดลมเพื่อเป่าวงจร

เป็นเรื่องยากที่จะได้รับผลกระทบทางเศรษฐกิจอย่างมากจากการติดตั้งระบบอากาศสู่อากาศ เนื่องจากความถ่วงจำเพาะของก๊าซในชั้นบรรยากาศต่ำ อากาศ 1 ลูกบาศก์เมตรหนักเพียง 1.2 กิโลกรัม น้ำหนักกว่าประมาณ 800 เท่า ดังนั้นค่าความร้อนจึงมีความแตกต่างหลายเท่าเช่นกัน จากพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไป 1 กิโลวัตต์โดยอุปกรณ์แบบอากาศสู่อากาศ สามารถรับความร้อนได้เพียง 2 กิโลวัตต์ และปั๊มความร้อนแบบน้ำสู่น้ำให้พลังงาน 5-6 กิโลวัตต์ TN สามารถรับประกันได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) สูงเช่นนี้

องค์ประกอบของส่วนประกอบปั๊ม:

1. ระบบทำความร้อนในบ้านซึ่งควรใช้พื้นอุ่น
2. หม้อต้มน้ำร้อน
3. คอนเดนเซอร์ที่ถ่ายโอนพลังงานที่รวบรวมจากภายนอกไปยังของเหลวทำความร้อนภายในอาคาร
4. เครื่องระเหยที่ใช้พลังงานจากสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนในวงจรภายนอก
5. คอมเพรสเซอร์ที่ปั๊มสารทำความเย็นจากเครื่องระเหย เปลี่ยนจากก๊าซเป็นสถานะของเหลว เพิ่มแรงดันและทำให้เย็นลงในคอนเดนเซอร์
6. มีการติดตั้งวาล์วขยายตัวที่ด้านหน้าเครื่องระเหยเพื่อควบคุมการไหลของสารทำความเย็น
7. รูปร่างด้านนอกวางอยู่ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำฝังอยู่ในร่องลึกหรือหย่อนลงในบ่อน้ำ สำหรับปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ วงจรจะเป็นกระจังหม้อน้ำภายนอกที่พัดลมเป่า
8. ปั๊มน้ำหล่อเย็นผ่านท่อภายนอกและภายในบ้าน
9. ระบบอัตโนมัติสำหรับการควบคุมตามโปรแกรมการทำความร้อนในห้องที่กำหนดซึ่งขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศภายนอก

ภายในเครื่องระเหย สารหล่อเย็นของรีจิสเตอร์ของท่อภายนอกจะถูกทำให้เย็นลง โดยปล่อยความร้อนไปยังสารทำความเย็นของวงจรคอมเพรสเซอร์ จากนั้นจึงถูกสูบผ่านท่อที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ ที่นั่นจะร้อนขึ้นและวงจรจะเกิดซ้ำอีกครั้ง คอนเดนเซอร์จะถ่ายเทความร้อนไปยังระบบทำความร้อนในกระท่อม

ราคาปั๊มความร้อนรุ่นต่างๆ

ปั๊มความร้อน

หลักการทำงาน

หลักการทางอุณหพลศาสตร์ของการถ่ายเทความร้อนซึ่งค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Carnot ต่อมาได้รับรายละเอียดโดยลอร์ดเคลวิน แต่ประโยชน์เชิงปฏิบัติของงานของพวกเขาที่อุทิศให้กับการแก้ปัญหาการทำความร้อนที่อยู่อาศัยจากแหล่งอื่นปรากฏเฉพาะในช่วงห้าสิบปีที่ผ่านมา

ในช่วงต้นทศวรรษที่เจ็ดสิบของศตวรรษที่ผ่านมา วิกฤตพลังงานโลกครั้งแรกเกิดขึ้น การค้นหาวิธีการทำความร้อนแบบประหยัดได้นำไปสู่การสร้างอุปกรณ์ที่สามารถรวบรวมพลังงานจากสิ่งแวดล้อม มุ่งความสนใจไปที่พลังงานความร้อนภายในบ้าน

ด้วยเหตุนี้ การออกแบบของ HP จึงได้รับการพัฒนาโดยมีกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์หลายอย่างโต้ตอบกัน:

1. เมื่อสารทำความเย็นจากวงจรคอมเพรสเซอร์เข้าสู่เครื่องระเหย ความดันและอุณหภูมิของฟรีออนจะลดลงเกือบจะในทันที ผลต่างของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นมีส่วนช่วยในการสกัดพลังงานความร้อนจากสารหล่อเย็นของตัวสะสมภายนอก ระยะนี้เรียกว่าการขยายตัวของอุณหภูมิคงที่
2. จากนั้นการบีบอัดแบบอะเดียแบติกเกิดขึ้น - คอมเพรสเซอร์จะเพิ่มแรงดันของสารทำความเย็น ในเวลาเดียวกันอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นถึง +70 °C
3. เมื่อผ่านคอนเดนเซอร์ ฟรีออนจะกลายเป็นของเหลว เนื่องจากที่ความดันเพิ่มขึ้น มันจะปล่อยความร้อนไปยังวงจรทำความร้อนในบ้าน ระยะนี้เรียกว่าการบีบอัดไอโซเทอร์มอล
4. เมื่อฟรีออนผ่านโช้ค ความดันและอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว การขยายตัวแบบอะเดียแบติกเกิดขึ้น

การทำความร้อนปริมาตรภายในห้องตามหลักการ HP ทำได้เฉพาะกับการใช้อุปกรณ์ไฮเทคที่ติดตั้งระบบอัตโนมัติเพื่อควบคุมกระบวนการทั้งหมดข้างต้น นอกจากนี้ ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้จะควบคุมความเข้มของการสร้างความร้อนตามความผันผวนของอุณหภูมิอากาศภายนอก

เชื้อเพลิงทดแทนสำหรับปั๊ม

ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงคาร์บอนในรูปของฟืน ถ่านหิน หรือก๊าซเพื่อใช้งาน HP แหล่งที่มาของพลังงานคือความร้อนของดาวเคราะห์ที่กระจัดกระจายไปในอวกาศโดยรอบ ซึ่งภายในนั้นมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ทำงานอยู่ตลอดเวลา

เปลือกแข็งของแผ่นทวีปลอยอยู่บนพื้นผิวของแมกมาร้อนเหลว บางครั้งก็แตกออกระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ ใกล้ภูเขาไฟมีบ่อน้ำพุร้อนใต้พิภพซึ่งคุณสามารถว่ายน้ำและอาบแดดได้แม้ในฤดูหนาว ปั๊มความร้อนสามารถรวบรวมพลังงานได้เกือบทุกที่

ในการทำงานกับแหล่งความร้อนกระจายต่างๆ มีปั๊มความร้อนหลายประเภท:

1. "อากาศสู่อากาศ"ดึงพลังงานจากชั้นบรรยากาศและทำให้มวลอากาศภายในอาคารร้อนขึ้น
2. "น้ำ-อากาศ".ความร้อนจะถูกรวบรวมโดยวงจรภายนอกจากด้านล่างของอ่างเก็บน้ำเพื่อใช้ในระบบระบายอากาศในภายหลัง
3. "น้ำบาดาล".ท่อรวบรวมความร้อนตั้งอยู่ใต้ดินในแนวนอนต่ำกว่าระดับเยือกแข็ง ดังนั้นแม้ในสภาพที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงที่สุด พวกเขาก็ยังสามารถรับพลังงานเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนของอาคารได้
4. "น้ำน้ำ"ตัวสะสมถูกวางไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำที่ระดับความลึกสามเมตรความร้อนที่สะสมจะทำให้น้ำไหลเวียนอยู่ในพื้นอุ่นภายในบ้าน

มีตัวเลือกสำหรับตัวสะสมภายนอกแบบเปิด เมื่อคุณสามารถเข้าถึงได้โดยใช้บ่อน้ำสองแห่ง: บ่อน้ำหนึ่งสำหรับรวบรวมน้ำใต้ดิน และบ่อที่สองสำหรับระบายกลับเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำ ตัวเลือกนี้จะทำได้ก็ต่อเมื่อคุณภาพของของเหลวดีเท่านั้น เนื่องจากตัวกรองจะอุดตันอย่างรวดเร็วหากสารหล่อเย็นมีเกลือที่มีความแข็งหรือมีอนุภาคขนาดเล็กที่แขวนลอยมากเกินไป ก่อนการติดตั้งจำเป็นต้องทำการวิเคราะห์น้ำ

หากบ่อที่เจาะตะกอนตะกอนอย่างรวดเร็วหรือน้ำมีเกลือที่มีความกระด้างมาก การทำงานที่มั่นคงของ HP จะรับประกันได้โดยการเจาะรูบนพื้นมากขึ้น ห่วงของรูปร่างภายนอกที่ปิดผนึกจะถูกลดระดับลงไป จากนั้นทำการอุดบ่อโดยใช้การอุดที่ทำจากส่วนผสมของดินเหนียวและทราย

การใช้ปั๊มขุดลอก

คุณสามารถดึงผลประโยชน์เพิ่มเติมจากพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยสนามหญ้าหรือเตียงดอกไม้โดยใช้ HP จากพื้นดินสู่น้ำ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องวางท่อในสนามเพลาะที่ระดับความลึกต่ำกว่าระดับเยือกแข็งเพื่อรวบรวมความร้อนใต้ดิน ระยะห่างระหว่างร่องลึกขนานคืออย่างน้อย 1.5 ม.

ทางตอนใต้ของรัสเซียแม้ในฤดูหนาวที่หนาวจัดพื้นจะแข็งตัวสูงสุด 0.5 ม. ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะเอาชั้นดินออกทั้งหมดในสถานที่ติดตั้งด้วยเครื่องคัดเกรดวางตัวสะสมแล้วเติมหลุม ด้วยรถขุด ไม่ควรปลูกพุ่มไม้และต้นไม้ที่รากสามารถทำลายรูปร่างภายนอกได้ในสถานที่นี้

ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากท่อแต่ละเมตรขึ้นอยู่กับชนิดของดิน:

• ทรายแห้งดินเหนียว - 10–20 วัตต์/ม.
• ดินเหนียวเปียก - 25 วัตต์/ม.
• ทรายและกรวดชุบน้ำ - 35 วัตต์/ม.

พื้นที่ที่ดินติดกับบ้านอาจไม่เพียงพอที่จะรองรับทะเบียนท่อภายนอกได้ ดินทรายแห้งไม่ให้ความร้อนเพียงพอ จากนั้นใช้การเจาะบ่อลึกถึง 50 เมตรเพื่อเข้าถึงชั้นหินอุ้มน้ำ ห่วงสะสมรูปตัว U จะถูกลดระดับลงในบ่อ

ยิ่งความลึกมากเท่าใด ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของโพรบภายในบ่อก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น อุณหภูมิภายในโลกเพิ่มขึ้น 3 องศาทุกๆ 100 เมตร ประสิทธิภาพการกำจัดพลังงานจากบ่อเก็บน้ำสามารถสูงถึง 50 วัตต์/เมตร

การติดตั้งและการว่าจ้างระบบ HP เป็นชุดงานที่ซับซ้อนทางเทคโนโลยีที่สามารถทำได้โดยผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์เท่านั้น ต้นทุนรวมของอุปกรณ์และวัสดุส่วนประกอบสูงขึ้นอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยแก๊สทั่วไป ดังนั้นระยะเวลาคืนทุนสำหรับต้นทุนเริ่มแรกจึงขยายออกไปหลายปี แต่บ้านถูกสร้างขึ้นเพื่อให้มีอายุการใช้งานนานหลายทศวรรษ และปั๊มความร้อนใต้พิภพเป็นวิธีการทำความร้อนที่ให้ผลกำไรมากที่สุดสำหรับกระท่อมในชนบท

ประหยัดรายปีเมื่อเทียบกับ:

• หม้อต้มก๊าซ - 70%;
• เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า - 350%;
• หม้อต้มเชื้อเพลิงแข็ง - 50%

เมื่อคำนวณระยะเวลาคืนทุนของ HP ควรคำนึงถึงต้นทุนการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ - อย่างน้อย 30 ปีจากนั้นการประหยัดจะเกินต้นทุนเริ่มต้นหลายเท่า

ปั๊มน้ำสู่น้ำ

เกือบทุกคนสามารถวางท่อเก็บโพลีเอทิลีนไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำใกล้เคียงได้ ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีความรู้ ทักษะ หรือเครื่องมือทางวิชาชีพมากนัก ก็เพียงพอแล้วที่จะกระจายคอยล์ของคอยล์ให้ทั่วผิวน้ำอย่างสม่ำเสมอ ต้องมีระยะห่างระหว่างทางเลี้ยวอย่างน้อย 30 ซม. และความลึกของน้ำท่วมอย่างน้อย 3 ม. จากนั้นคุณจะต้องผูกตุ้มน้ำหนักกับท่อเพื่อให้ลงไปที่ด้านล่าง อิฐต่ำกว่ามาตรฐานหรือหินธรรมชาติค่อนข้างเหมาะสมที่นี่

การติดตั้งเครื่องรวบรวม HP จากน้ำสู่น้ำจะต้องใช้เวลาและเงินน้อยกว่าการขุดร่องลึกหรือการขุดบ่อน้ำอย่างมาก ค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อท่อก็จะต่ำเช่นกัน เนื่องจากการระบายความร้อนระหว่างการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนในสภาพแวดล้อมทางน้ำสูงถึง 80 วัตต์/เมตร ประโยชน์ที่ชัดเจนของการใช้ HP คือไม่จำเป็นต้องเผาเชื้อเพลิงคาร์บอนเพื่อผลิตความร้อน

วิธีการทำความร้อนในบ้านอีกวิธีหนึ่งกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ:

1. เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม.
2. ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน
3. หลังจากการทดสอบการใช้งานเสร็จสิ้น จะไม่มีค่าใช้จ่ายสิ้นเปลืองตามปกติ
4. ปรับความร้อนภายในบ้านโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิภายนอก
5. ระยะเวลาคืนทุนสำหรับต้นทุนเริ่มต้นคือ 5-10 ปี
6. คุณสามารถเชื่อมต่อหม้อต้มน้ำร้อนเข้ากับกระท่อมได้
7. ในฤดูร้อน ระบบจะทำงานเหมือนกับเครื่องปรับอากาศ โดยช่วยระบายความร้อนจากอากาศที่จ่ายไป
8. อายุการใช้งานของอุปกรณ์มากกว่า 30 ปี
9. การใช้พลังงานขั้นต่ำ - สร้างความร้อนได้สูงสุด 6 kW โดยใช้ไฟฟ้า 1 kW
10. ความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของการทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศของกระท่อมต่อหน้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทุกประเภท
11. สามารถปรับเปลี่ยนให้เข้ากับระบบ “บ้านอัจฉริยะ” เพื่อการควบคุมระยะไกลและการประหยัดพลังงานเพิ่มเติมได้

ในการใช้งาน HP จากน้ำสู่น้ำ จำเป็นต้องมีระบบอิสระ 3 ระบบ ได้แก่ วงจรภายนอก ภายใน และวงจรคอมเพรสเซอร์ พวกมันถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นวงจรเดียวโดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งมีสารหล่อเย็นหลายตัวไหลเวียน

เมื่อออกแบบระบบจ่ายไฟควรคำนึงว่าการสูบน้ำหล่อเย็นผ่านวงจรภายนอกจะต้องใช้ไฟฟ้า ยิ่งความยาวของท่อ การโค้งงอ และการหมุนยาวขึ้น VT ก็จะยิ่งทำกำไรได้น้อยลง ระยะทางที่เหมาะสมจากบ้านถึงฝั่งคือ 100 ม. สามารถขยายได้ 25% โดยเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสะสมจาก 32 เป็น 40 มม.

อากาศ - แยกและโมโน

การใช้ HP อากาศในพื้นที่ภาคใต้จะทำกำไรได้มากกว่า ซึ่งอุณหภูมิแทบจะไม่ลดลงต่ำกว่า 0 °C แต่อุปกรณ์สมัยใหม่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ -25 °C ส่วนใหญ่มักมีการติดตั้งระบบแยกซึ่งประกอบด้วยหน่วยในร่มและกลางแจ้ง ชุดภายนอกประกอบด้วยพัดลมที่พัดผ่านตะแกรงหม้อน้ำ ชุดภายในประกอบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคอนเดนเซอร์และคอมเพรสเซอร์

การออกแบบระบบแยกช่วยให้สามารถสลับโหมดการทำงานแบบย้อนกลับได้โดยใช้วาล์ว ในฤดูหนาว หน่วยภายนอกจะเป็นเครื่องกำเนิดความร้อน และในฤดูร้อน ในทางกลับกัน หน่วยภายนอกจะปล่อยออกสู่อากาศภายนอกโดยทำงานเหมือนกับเครื่องปรับอากาศ ปั๊มความร้อนของอากาศมีลักษณะเฉพาะโดยการติดตั้งยูนิตภายนอกที่ง่ายมาก

ประโยชน์อื่นๆ:

1. ประสิทธิภาพสูงของหน่วยกลางแจ้งมั่นใจได้ด้วยพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่ของกระจังหม้อน้ำคอยล์เย็น
2. การทำงานอย่างต่อเนื่องสามารถทำได้ที่อุณหภูมิภายนอกถึง -25 °C
3. พัดลมตั้งอยู่นอกห้อง ดังนั้นระดับเสียงจึงอยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้
4. ในฤดูร้อน ระบบแยกส่วนจะทำงานเหมือนกับเครื่องปรับอากาศ
5. อุณหภูมิที่ตั้งไว้ภายในห้องจะถูกรักษาไว้โดยอัตโนมัติ

เมื่อออกแบบระบบทำความร้อนของอาคารที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่มีฤดูหนาวที่ยาวนานและหนาวจัดจำเป็นต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพต่ำของเครื่องทำความร้อนอากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ สำหรับการใช้ไฟฟ้า 1 kW จะมีความร้อน 1.5–2 kW ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดหาแหล่งจ่ายความร้อนเพิ่มเติม

การติดตั้ง VT ที่ง่ายที่สุดเป็นไปได้เมื่อใช้ระบบ monoblock มีเพียงท่อน้ำหล่อเย็นเท่านั้นที่จะเข้าไปในห้องได้ และกลไกอื่นๆ ทั้งหมดจะอยู่ด้านนอกในตัวเครื่องเดียว การออกแบบนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ได้อย่างมากและยังช่วยลดเสียงรบกวนให้เหลือน้อยกว่า 35 เดซิเบล ซึ่งอยู่ในระดับการสนทนาปกติระหว่างคนสองคน

เมื่อติดตั้งปั๊มไม่คุ้มค่า

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหาที่ดินเปล่าในเมืองสำหรับที่ตั้งของโครงร่างภายนอกของ HP จากพื้นดินสู่น้ำ การติดตั้งปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศที่ผนังด้านนอกของอาคารทำได้ง่ายกว่าซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในภาคใต้ สำหรับพื้นที่ที่เย็นกว่าซึ่งมีน้ำค้างแข็งเป็นเวลานาน อาจเกิดน้ำแข็งที่กระจังหน้าหม้อน้ำภายนอกของระบบแยกได้

รับประกันประสิทธิภาพสูงของ HP หากตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

1. ห้องอุ่นจะต้องมีโครงสร้างปิดล้อมภายนอกที่หุ้มฉนวน ปริมาณการสูญเสียความร้อนสูงสุดต้องไม่เกิน 100 W/m2
2. TN สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเฉพาะกับระบบ "พื้นอุ่น" ที่อุณหภูมิต่ำเฉื่อยเท่านั้น
3. ในภาคเหนือควรใช้ HP ร่วมกับแหล่งความร้อนเพิ่มเติม

เมื่ออุณหภูมิอากาศภายนอกลดลงอย่างรวดเร็ววงจรเฉื่อยของ "พื้นอุ่น" ก็ไม่มีเวลาที่จะอุ่นเครื่องในห้อง สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในฤดูหนาว ในตอนกลางวันแสงแดดอบอุ่น เทอร์โมมิเตอร์แสดงอุณหภูมิ -5 °C ในเวลากลางคืนอุณหภูมิอาจลดลงอย่างรวดเร็วถึง -15 ° C และหากมีลมแรงพัดมา น้ำค้างแข็งก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น

จากนั้นคุณจะต้องติดตั้งแบตเตอรี่ธรรมดาไว้ใต้หน้าต่างและตามผนังด้านนอก แต่อุณหภูมิของสารหล่อเย็นในนั้นควรสูงเป็นสองเท่าของวงจร "พื้นอบอุ่น" เตาผิงที่มีวงจรน้ำสามารถให้พลังงานเพิ่มเติมในกระท่อมในชนบทและหม้อต้มน้ำไฟฟ้าสามารถให้พลังงานเพิ่มเติมในอพาร์ทเมนต์ในเมือง

ยังคงเป็นเพียงการพิจารณาว่า HP จะเป็นแหล่งความร้อนหลักหรือแหล่งความร้อนเสริมเท่านั้น ในกรณีแรกจะต้องชดเชย 70% ของการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของห้องและในกรณีที่สอง - 30%

วีดีโอ

วิดีโอนี้แสดงการเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของปั๊มความร้อนประเภทต่างๆ ด้วยภาพ และอธิบายรายละเอียดโครงสร้างของระบบอากาศ-น้ำ

เยฟเกนีย์ อาฟานาซีเยฟหัวหน้าบรรณาธิการ

ผู้เขียนสิ่งพิมพ์ 05.02.2019

ฤดูใบไม้ร่วงนี้มีความรุนแรงในเครือข่ายเกี่ยวกับปั๊มความร้อนและการใช้สำหรับทำความร้อนบ้านและกระท่อมในชนบท ในบ้านในชนบทที่ฉันสร้างด้วยมือของตัวเองมีการติดตั้งปั๊มความร้อนดังกล่าวมาตั้งแต่ปี 2556 เป็นเครื่องปรับอากาศกึ่งอุตสาหกรรมที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิภายนอกถึง -25 องศาเซลเซียส เป็นอุปกรณ์ทำความร้อนหลักและแห่งเดียวในบ้านในชนบทชั้นเดียวที่มีพื้นที่รวม 72 ตารางเมตร ม.

2. ฉันขอเตือนคุณถึงความเป็นมาโดยย่อ สี่ปีที่แล้วฉันซื้อที่ดินขนาด 6 เอเคอร์จากห้างหุ้นส่วนทำสวนซึ่งฉันสร้างบ้านในชนบทที่ทันสมัยและประหยัดพลังงานด้วยมือของตัวเองโดยไม่ต้องจ้างแรงงานจ้าง จุดประสงค์ของบ้านคืออพาร์ทเมนต์แห่งที่สองที่ตั้งอยู่ในธรรมชาติ ตลอดทั้งปีแต่ไม่ได้ดำเนินการอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องมีเอกราชสูงสุดร่วมกับวิศวกรรมอย่างง่าย ไม่มีก๊าซหลักในพื้นที่ที่ SNT ตั้งอยู่ และคุณไม่ควรไว้วางใจมัน เชื้อเพลิงแข็งหรือเชื้อเพลิงเหลวที่นำเข้ายังคงอยู่ แต่ระบบทั้งหมดเหล่านี้ต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อน ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างและบำรุงรักษาซึ่งเทียบได้กับการทำความร้อนโดยตรงด้วยไฟฟ้า ดังนั้นทางเลือกจึงถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าบางส่วนแล้ว - เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า แต่วินาทีนี้ไม่มีจุดสำคัญเกิดขึ้น: ข้อ จำกัด ของกำลังการผลิตไฟฟ้าในการเป็นหุ้นส่วนการทำสวนตลอดจนอัตราค่าไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูง (ในเวลานั้นไม่ใช่ภาษี "ชนบท") ในความเป็นจริง มีการจัดสรรพลังงานไฟฟ้า 5 กิโลวัตต์ให้กับไซต์งาน ทางออกเดียวในสถานการณ์นี้คือการใช้ปั๊มความร้อนซึ่งจะช่วยประหยัดความร้อนประมาณ 2.5-3 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับการแปลงพลังงานไฟฟ้าโดยตรงเป็นความร้อน

มาดูปั๊มความร้อนกันดีกว่า แตกต่างกันตรงที่รับความร้อนและปล่อยออกมาจากที่ใด จุดสำคัญที่ทราบจากกฎอุณหพลศาสตร์ (ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 8) - ปั๊มความร้อนไม่สร้างความร้อน แต่จะถ่ายเทความร้อน นั่นคือสาเหตุที่ ECO (สัมประสิทธิ์การแปลงพลังงาน) มีค่ามากกว่า 1 เสมอ (นั่นคือ ปั๊มความร้อนจะให้ความร้อนมากกว่าที่ใช้จากเครือข่ายเสมอ)

การจำแนกประเภทของปั๊มความร้อนมีดังนี้: "น้ำ - น้ำ", "น้ำ - อากาศ", "อากาศ - อากาศ", "อากาศ - น้ำ" “น้ำ” ที่ระบุในสูตรด้านซ้ายหมายถึงการสกัดความร้อนจากสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนของของเหลวที่ไหลผ่านท่อที่อยู่ในพื้นดินหรืออ่างเก็บน้ำ ประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวนั้นไม่ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและอุณหภูมิโดยรอบ แต่ต้องใช้งานขุดที่มีราคาแพงและใช้แรงงานมากตลอดจนความพร้อมของพื้นที่ว่างที่เพียงพอสำหรับการวางเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดิน (ซึ่งต่อมา จะเป็นเรื่องยากสำหรับสิ่งใดที่จะเติบโตในฤดูร้อน เนื่องจากการแข็งตัวของดิน) “น้ำ” ที่ระบุในสูตรทางด้านขวาหมายถึงวงจรทำความร้อนที่อยู่ภายในอาคาร นี่อาจเป็นได้ทั้งระบบหม้อน้ำหรือพื้นอุ่นของเหลว ระบบดังกล่าวจะต้องมีงานวิศวกรรมที่ซับซ้อนภายในอาคาร แต่ก็มีข้อดีเช่นกัน - ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มความร้อนคุณสามารถรับน้ำร้อนในบ้านได้เช่นกัน

แต่หมวดหมู่ที่น่าสนใจที่สุดคือหมวดปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ อันที่จริงเครื่องปรับอากาศเหล่านี้เป็นเครื่องปรับอากาศที่พบบ่อยที่สุด ในขณะที่ทำงานเพื่อให้ความร้อน พวกมันจะนำความร้อนจากอากาศบนถนนและถ่ายโอนไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางอากาศที่อยู่ภายในบ้าน แม้จะมีข้อเสียบางประการ (รุ่นการผลิตไม่สามารถทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า -30 องศาเซลเซียส) แต่ก็มีข้อได้เปรียบอย่างมาก: ปั๊มความร้อนดังกล่าวติดตั้งง่ายมากและค่าใช้จ่ายเทียบได้กับการทำความร้อนไฟฟ้าทั่วไปโดยใช้คอนเวคเตอร์หรือหม้อต้มน้ำไฟฟ้า

3. จากการพิจารณาเหล่านี้ เครื่องปรับอากาศกึ่งอุตสาหกรรมแบบท่อของ Mitsubishi Heavy รุ่น FDUM71VNX ได้รับเลือก ณ ฤดูใบไม้ร่วงปี 2556 ชุดที่ประกอบด้วยสองบล็อก (ภายนอกและภายใน) มีราคา 120,000 รูเบิล

4. ติดตั้งยูนิตภายนอกไว้ที่ส่วนหน้าอาคารด้านทิศเหนือของบ้านซึ่งมีลมพัดน้อยที่สุด (ข้อนี้สำคัญ)

5. ติดตั้งหน่วยในร่มในห้องโถงใต้เพดานจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของท่ออากาศฉนวนกันเสียงที่ยืดหยุ่นทำให้อากาศร้อนถูกส่งไปยังพื้นที่อยู่อาศัยทั้งหมดภายในบ้าน

6. เพราะ ระบบจ่ายอากาศอยู่ใต้เพดาน (เป็นไปไม่ได้เลยที่จะจัดระบบจ่ายลมร้อนใกล้พื้นในบ้านหิน) เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องดูดอากาศลงบนพื้น ในการทำเช่นนี้โดยใช้ท่อพิเศษ ช่องอากาศเข้าจะลดลงไปที่พื้นทางเดิน (ประตูภายในทั้งหมดมีตะแกรงไหลติดตั้งอยู่ที่ส่วนล่าง) โหมดการทำงานคือ 900 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง เนื่องจากการหมุนเวียนคงที่และเสถียร อุณหภูมิอากาศระหว่างพื้นและเพดานในส่วนใดส่วนหนึ่งของบ้านจึงไม่แตกต่างกันอย่างแน่นอน ถ้าให้แม่นยำ ความแตกต่างคือ 1 องศาเซลเซียส ซึ่งน้อยกว่าการใช้คอนเวคเตอร์แบบติดผนังใต้หน้าต่างด้วยซ้ำ (โดยอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างพื้นและเพดานอาจสูงถึง 5 องศา)

7. นอกจากความจริงที่ว่าหน่วยภายในของเครื่องปรับอากาศเนื่องจากใบพัดอันทรงพลังสามารถหมุนเวียนอากาศปริมาณมากทั่วทั้งบ้านในโหมดหมุนเวียนได้ เราต้องไม่ลืมว่าผู้คนต้องการอากาศบริสุทธิ์ในบ้าน ดังนั้นระบบทำความร้อนยังทำหน้าที่เป็นระบบระบายอากาศด้วย ผ่านช่องอากาศแยกต่างหาก อากาศบริสุทธิ์จะถูกส่งไปที่บ้านจากถนนซึ่งหากจำเป็นจะถูกให้ความร้อน (ในฤดูหนาว) โดยใช้ระบบอัตโนมัติและองค์ประกอบความร้อนของท่อ

8. อากาศร้อนกระจายผ่านตะแกรงแบบนี้ซึ่งตั้งอยู่ในห้องนั่งเล่น นอกจากนี้ยังควรให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าไม่มีหลอดไส้ในบ้านและใช้เฉพาะไฟ LED เท่านั้น (โปรดจำไว้ว่าจุดนี้เป็นสิ่งสำคัญ)

9. อากาศ “สกปรก” ที่หมดไปจะถูกกำจัดออกจากบ้านผ่านทางเครื่องดูดควันในห้องน้ำและห้องครัว น้ำร้อนถูกเตรียมในเครื่องทำน้ำอุ่นแบบธรรมดา โดยทั่วไปนี่เป็นรายการค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างใหญ่ เนื่องจาก... น้ำในบ่อเย็นมาก (ตั้งแต่ +4 ถึง +10 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี) และบางคนอาจทราบอย่างสมเหตุสมผลว่าตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้ทำน้ำร้อนได้ ใช่ คุณทำได้ แต่ค่าใช้จ่ายในการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานเป็นเช่นนั้นด้วยเงินจำนวนนี้ คุณสามารถทำให้น้ำร้อนด้วยไฟฟ้าโดยตรงเป็นเวลา 10 ปี

10. และนี่คือ “TsUP” แผงควบคุมหลักและแผงควบคุมหลักสำหรับปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ มีตัวจับเวลาหลายแบบและระบบอัตโนมัติที่เรียบง่าย แต่เราใช้เพียงสองโหมดเท่านั้น: การระบายอากาศ (ในฤดูร้อน) และการทำความร้อน (ในฤดูหนาว) บ้านที่สร้างขึ้นกลายเป็นบ้านที่ประหยัดพลังงานมากจนไม่เคยใช้เครื่องปรับอากาศในนั้นตามจุดประสงค์ที่ต้องการ - เพื่อทำให้บ้านเย็นท่ามกลางความร้อน ไฟ LED (การถ่ายเทความร้อนซึ่งมีแนวโน้มเป็นศูนย์) และฉนวนคุณภาพสูงมากมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ (ไม่ใช่เรื่องตลกเลย หลังจากติดตั้งสนามหญ้าบนหลังคาแล้ว เรายังต้องใช้ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านด้วยซ้ำ ฤดูร้อน - ในวันที่อุณหภูมิเฉลี่ยรายวันลดลงต่ำกว่า + 17 องศาเซลเซียส) รักษาอุณหภูมิในบ้านตลอดทั้งปีอย่างน้อย +16 องศาเซลเซียส โดยไม่คำนึงว่ามีคนอยู่ในบ้านหรือไม่ (เมื่อมีคนอยู่ในบ้านอุณหภูมิจะตั้งไว้ที่ +22 องศาเซลเซียส) และการระบายอากาศไม่เคยมีเลย ปิด (เพราะฉันขี้เกียจ)

11. มีการติดตั้งมิเตอร์ไฟฟ้าทางเทคนิคในฤดูใบไม้ร่วงปี 2556 นั่นคือเมื่อ 3 ปีที่แล้ว ง่ายต่อการคำนวณว่าการใช้พลังงานไฟฟ้าโดยเฉลี่ยต่อปีคือ 7000 kWh (อันที่จริงตอนนี้ตัวเลขนี้น้อยกว่าเล็กน้อยเนื่องจากในปีแรกการบริโภคสูงเนื่องจากการใช้เครื่องลดความชื้นระหว่างงานตกแต่ง)

12. การกำหนดค่าจากโรงงาน เครื่องปรับอากาศสามารถทำความร้อนได้ที่อุณหภูมิแวดล้อมไม่ต่ำกว่า -20 องศาเซลเซียส ในการทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยน (อันที่จริงแล้ว มีความเกี่ยวข้องเมื่อใช้งานแม้ที่อุณหภูมิ -10 หากมีความชื้นสูงภายนอก) - ติดตั้งสายเคเบิลทำความร้อนในถาดระบายน้ำ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้น้ำของเหลวมีเวลาออกจากถาดระบายน้ำหลังจากรอบการละลายน้ำแข็งของอุปกรณ์ภายนอก หากเธอไม่มีเวลาทำเช่นนี้ น้ำแข็งก็จะแข็งตัวในกระทะ ซึ่งต่อมาจะบีบกรอบด้วยพัดลม ซึ่งอาจทำให้ใบมีดแตกออกได้ (คุณสามารถดูรูปถ่ายของใบมีดที่หักได้) บนอินเทอร์เน็ตฉันเกือบจะเจอสิ่งนี้ด้วยตัวเองเพราะ . ไม่ได้เสียบสายทำความร้อนทันที)

13. ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ในบ้านจะใช้ไฟ LED โดยเฉพาะ นี่เป็นสิ่งสำคัญเมื่อพูดถึงเรื่องเครื่องปรับอากาศในห้อง มาดูห้องมาตรฐานซึ่งมีโคมไฟ 2 ดวง ดวงละ 4 ดวง หากเป็นหลอดไส้ขนาด 50 วัตต์ ก็จะกินไฟทั้งหมด 400 วัตต์ ในขณะที่หลอด LED จะกินไฟน้อยกว่า 40 วัตต์ และพลังงานทั้งหมด อย่างที่เรารู้จากวิชาฟิสิกส์ สุดท้ายก็กลายเป็นความร้อนอยู่ดี นั่นคือแสงจากหลอดไส้เป็นเครื่องทำความร้อนกำลังไฟปานกลางที่ดี

14. ตอนนี้เรามาพูดถึงวิธีการทำงานของปั๊มความร้อนกันดีกว่า สิ่งเดียวที่ทำคือถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง นี่เป็นหลักการเดียวกับที่ตู้เย็นทำงาน พวกเขาถ่ายเทความร้อนจากช่องตู้เย็นไปยังห้อง

มีปริศนาที่ดี: อุณหภูมิในห้องจะเปลี่ยนไปอย่างไรถ้าคุณเสียบปลั๊กตู้เย็นไว้โดยเปิดประตูทิ้งไว้? คำตอบที่ถูกต้องคืออุณหภูมิในห้องจะสูงขึ้น เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นสามารถอธิบายได้ดังนี้: ห้องเป็นวงจรปิดไฟฟ้าไหลเข้าผ่านสายไฟ อย่างที่เราทราบกันดีว่าพลังงานกลายเป็นความร้อนในที่สุด นั่นคือสาเหตุที่อุณหภูมิในห้องสูงขึ้นเพราะไฟฟ้าเข้าสู่วงจรปิดจากภายนอกและยังคงอยู่ในนั้น

ทฤษฎีเล็กน้อย ความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานที่ถูกถ่ายโอนระหว่างสองระบบเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ในกรณีนี้ พลังงานความร้อนจะเคลื่อนจากสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงไปยังสถานที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า นี่เป็นกระบวนการทางธรรมชาติ การถ่ายเทความร้อนสามารถทำได้โดยการนำ การแผ่รังสีความร้อน หรือการพาความร้อน

การรวมตัวของสสารมีสามสถานะคลาสสิกซึ่งการเปลี่ยนแปลงระหว่างนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดัน: ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ

เพื่อเปลี่ยนสถานะการรวมกลุ่ม ร่างกายจะต้องรับหรือปล่อยพลังงานความร้อนออกไป

เมื่อหลอมละลาย (เปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลว) พลังงานความร้อนจะถูกดูดซับ
ในระหว่างการระเหย (เปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซ) พลังงานความร้อนจะถูกดูดซับ
ในระหว่างการควบแน่น (การเปลี่ยนจากก๊าซเป็นสถานะของเหลว) พลังงานความร้อนจะถูกปล่อยออกมา
ในระหว่างการตกผลึก (การเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะของแข็ง) พลังงานความร้อนจะถูกปล่อยออกมา

ปั๊มความร้อนใช้โหมดการเปลี่ยนภาพสองโหมด: การระเหยและการควบแน่นนั่นคือทำงานกับสารที่อยู่ในสถานะของเหลวหรือก๊าซ

15. สารทำความเย็น R410a ใช้เป็นสารทำงานในวงจรปั๊มความร้อน เป็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนที่เดือด (เปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซ) ที่อุณหภูมิต่ำมาก กล่าวคือที่อุณหภูมิ 48.5 องศาเซลเซียส นั่นคือถ้าน้ำธรรมดาที่ความดันบรรยากาศปกติเดือดที่อุณหภูมิ +100 องศาเซลเซียส ฟรีออน R410a จะเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าเกือบ 150 องศา ยิ่งไปกว่านั้นที่อุณหภูมิติดลบมาก

เป็นคุณสมบัติของสารทำความเย็นที่ใช้ในปั๊มความร้อน โดยการวัดความดันและอุณหภูมิโดยเฉพาะ ทำให้สามารถกำหนดคุณสมบัติที่จำเป็นได้ ไม่ว่าจะเป็นการระเหยที่อุณหภูมิแวดล้อม การดูดซับความร้อน หรือการควบแน่นที่อุณหภูมิแวดล้อม การปล่อยความร้อนออกมา

16. นี่คือลักษณะของวงจรปั๊มความร้อน ส่วนประกอบหลักได้แก่ คอมเพรสเซอร์ เครื่องระเหย วาล์วขยายตัว และคอนเดนเซอร์ สารทำความเย็นจะไหลเวียนในวงจรปิดของปั๊มความร้อน และเปลี่ยนสถานะการรวมตัวจากของเหลวเป็นก๊าซ และในทางกลับกัน เป็นสารทำความเย็นที่ถ่ายเทและถ่ายเทความร้อน ความดันในวงจรจะสูงเกินไปเสมอเมื่อเทียบกับความดันบรรยากาศ

มันทำงานอย่างไร?
คอมเพรสเซอร์จะดูดก๊าซทำความเย็นความดันต่ำเย็นที่มาจากเครื่องระเหย คอมเพรสเซอร์จะบีบอัดด้วยแรงดันสูง อุณหภูมิสูงขึ้น (ความร้อนจากคอมเพรสเซอร์จะถูกเพิ่มเข้าไปในสารทำความเย็นด้วย) ในขั้นตอนนี้เราได้รับก๊าซทำความเย็นที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูง
ในรูปแบบนี้จะเข้าสู่คอนเดนเซอร์และเป่าด้วยอากาศที่เย็นกว่า สารทำความเย็นที่ให้ความร้อนยวดยิ่งจะปล่อยความร้อนออกสู่อากาศและควบแน่น ในขั้นตอนนี้ สารทำความเย็นจะอยู่ในสถานะของเหลว ภายใต้แรงดันสูง และที่อุณหภูมิเฉลี่ย
สารทำความเย็นจะเข้าสู่วาล์วขยายตัว ความดันลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการขยายตัวของปริมาตรที่สารทำความเย็นครอบครอง ความดันที่ลดลงทำให้เกิดการระเหยของสารทำความเย็นบางส่วน ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของสารทำความเย็นต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบลดลง
ในเครื่องระเหย ความดันสารทำความเย็นยังคงลดลง และระเหยมากขึ้น และความร้อนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้จะถูกพรากไปจากอากาศภายนอกที่อุ่นกว่าซึ่งเย็นลง
สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซเต็มจะถูกส่งกลับไปยังคอมเพรสเซอร์และวงจรจะเสร็จสิ้น

17. ฉันจะพยายามอธิบายให้ง่ายขึ้น สารทำความเย็นจะเดือดที่อุณหภูมิ -48.5 องศาเซลเซียสอยู่แล้ว กล่าวคือ ที่อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงกว่าก็จะมีแรงดันส่วนเกิน และในกระบวนการระเหย จะนำความร้อนจากสิ่งแวดล้อม (นั่นคือ อากาศบนท้องถนน) สารทำความเย็นที่ใช้ในตู้เย็นอุณหภูมิต่ำมีจุดเดือดต่ำกว่าถึง -100 องศาเซลเซียส แต่ไม่สามารถใช้ปั๊มความร้อนเพื่อทำให้ห้องเย็นลงในความร้อนได้เนื่องจากความดันสูงมากที่สภาพแวดล้อมสูง อุณหภูมิ สารทำความเย็น R410a คือความสมดุลระหว่างความสามารถของเครื่องปรับอากาศในการทำงานทั้งทำความร้อนและทำความเย็น

นี่เป็นสารคดีที่ดีที่ถ่ายทำในสหภาพโซเวียตและเล่าถึงวิธีการทำงานของปั๊มความร้อน ฉันแนะนำ.

18. เครื่องปรับอากาศชนิดใดก็ได้ที่สามารถทำความร้อนได้หรือไม่? ไม่ ไม่ใช่แค่ใครก็ได้ แม้ว่าเครื่องปรับอากาศสมัยใหม่เกือบทั้งหมดจะทำงานด้วยฟรีออน R410a แต่คุณลักษณะอื่น ๆ ก็มีความสำคัญไม่น้อย ประการแรกเครื่องปรับอากาศจะต้องมีวาล์วสี่ทางซึ่งช่วยให้คุณสลับไปที่ "ย้อนกลับ" ได้กล่าวคือเปลี่ยนคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหย ประการที่สอง โปรดทราบว่าคอมเพรสเซอร์ (อยู่ที่ด้านล่างขวา) ตั้งอยู่ในปลอกหุ้มฉนวนความร้อนและมีห้องข้อเหวี่ยงที่ทำความร้อนด้วยไฟฟ้า นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาอุณหภูมิน้ำมันในคอมเพรสเซอร์ให้เป็นบวกอยู่เสมอ ในความเป็นจริงที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า +5 องศาเซลเซียส แม้จะปิดเครื่องแล้วก็ตาม เครื่องปรับอากาศก็ยังใช้พลังงานไฟฟ้าถึง 70 วัตต์ ประเด็นที่สองที่สำคัญที่สุดคือเครื่องปรับอากาศต้องเป็นอินเวอร์เตอร์ นั่นคือทั้งคอมเพรสเซอร์และมอเตอร์ไฟฟ้าใบพัดจะต้องสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพระหว่างการทำงานได้ นี่คือสิ่งที่ช่วยให้ปั๊มความร้อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิภายนอกต่ำกว่า -5 องศาเซลเซียส

19. อย่างที่เราทราบกันดีว่าบนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของยูนิตภายนอกซึ่งเป็นเครื่องระเหยระหว่างการทำความร้อนการระเหยของสารทำความเย็นอย่างเข้มข้นจะเกิดขึ้นเมื่อมีการดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อม แต่ในอากาศบนถนนมีไอน้ำในสถานะก๊าซ ซึ่งควบแน่นหรือตกผลึกบนเครื่องระเหยเนื่องจากอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว (อากาศบนถนนปล่อยความร้อนให้กับสารทำความเย็น) และการแช่แข็งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างรุนแรงจะทำให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลง นั่นคือเมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลง จำเป็นต้อง "ชะลอ" ทั้งคอมเพรสเซอร์และใบพัดเพื่อให้แน่ใจว่าการกำจัดความร้อนบนพื้นผิวของเครื่องระเหยมีประสิทธิภาพสูงสุด

ปั๊มความร้อนแบบทำความร้อนอย่างเดียวในอุดมคติควรมีพื้นที่ผิวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก (เครื่องระเหย) ใหญ่กว่าพื้นที่ผิวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายใน (คอนเดนเซอร์) หลายเท่า ในทางปฏิบัติ เราจะกลับไปสู่ความสมดุลเดิมที่ปั๊มความร้อนจะต้องสามารถทำงานได้ทั้งในการทำความร้อนและความเย็น

20. ทางด้านซ้าย คุณจะเห็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกที่ปกคลุมไปด้วยน้ำค้างแข็งเกือบทั้งหมด ยกเว้นสองส่วน ในส่วนบนที่ไม่แข็งตัว ฟรีออนยังคงมีความดันค่อนข้างสูงซึ่งทำให้ไม่สามารถระเหยได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อม ในขณะที่ส่วนล่างมีความร้อนมากเกินไปและไม่สามารถดูดซับความร้อนจากภายนอกได้อีกต่อไป . และภาพด้านขวาตอบคำถามว่าทำไมจึงติดตั้งเครื่องปรับอากาศภายนอกที่ด้านหน้าอาคารและไม่ซ่อนตัวจากการมองเห็นบนหลังคาเรียบ เป็นเพราะน้ำที่ต้องระบายออกจากถาดระบายน้ำในช่วงฤดูหนาว การระบายน้ำออกจากหลังคาจะยากกว่าการระบายน้ำจากบริเวณตาบอดมาก

ตามที่ฉันได้เขียนไปแล้วในระหว่างการทำความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ภายนอกเครื่องระเหยบนหน่วยภายนอกจะแข็งตัวและน้ำจากอากาศบนถนนจะตกผลึก ประสิทธิภาพของเครื่องระเหยแช่แข็งลดลงอย่างเห็นได้ชัด แต่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องปรับอากาศจะตรวจสอบประสิทธิภาพการกำจัดความร้อนโดยอัตโนมัติและเปลี่ยนปั๊มความร้อนเป็นโหมดละลายน้ำแข็งเป็นระยะ โดยพื้นฐานแล้วโหมดละลายน้ำแข็งคือโหมดปรับอากาศโดยตรง นั่นคือความร้อนจะถูกนำออกจากห้องและถ่ายโอนไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแช่แข็งภายนอกเพื่อละลายน้ำแข็งที่อยู่บนนั้น ในเวลานี้ พัดลมของคอยล์เย็นทำงานที่ความเร็วต่ำสุด และอากาศเย็นจะไหลจากท่ออากาศภายในบ้าน รอบการละลายน้ำแข็งโดยปกติจะใช้เวลา 5 นาที และเกิดขึ้นทุกๆ 45-50 นาที เนื่องจากความร้อนเฉื่อยของโรงเรือนสูง จึงไม่รู้สึกไม่สบายระหว่างการละลายน้ำแข็ง

21. นี่คือตารางประสิทธิภาพการทำความร้อนของปั๊มความร้อนรุ่นนี้ ฉันขอเตือนคุณว่าการใช้พลังงานที่ระบุอยู่ที่มากกว่า 2 kW (ปัจจุบันคือ 10A) และการถ่ายเทความร้อนมีตั้งแต่ 4 kW ที่ภายนอก -20 องศา ไปจนถึง 8 kW ที่อุณหภูมิภายนอก +7 องศา นั่นคือค่าสัมประสิทธิ์การแปลงคือ 2 ถึง 4 นี่คือจำนวนครั้งที่ปั๊มความร้อนช่วยให้คุณประหยัดพลังงานเมื่อเปรียบเทียบกับการแปลงพลังงานไฟฟ้าโดยตรงเป็นความร้อน

อย่างไรก็ตามยังมีจุดที่น่าสนใจอีกจุดหนึ่ง อายุการใช้งานของเครื่องปรับอากาศเมื่อใช้งานเพื่อให้ความร้อนจะสูงกว่าเมื่อใช้งานเพื่อทำความเย็นหลายเท่า

22. ฤดูใบไม้ร่วงที่แล้ว ฉันติดตั้งเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้า Smappee ซึ่งช่วยให้คุณเก็บสถิติการใช้พลังงานเป็นรายเดือน และช่วยให้เห็นภาพการวัดได้สะดวกไม่มากก็น้อย

23. Smappee ได้รับการติดตั้งเมื่อปีที่แล้ว ในวันสุดท้ายของเดือนกันยายน 2558 นอกจากนี้ยังพยายามแสดงต้นทุนพลังงานไฟฟ้า แต่แสดงตามอัตราภาษีที่กำหนดด้วยตนเอง และมีจุดสำคัญสำหรับพวกเขา - อย่างที่คุณทราบเราขึ้นราคาค่าไฟฟ้าปีละสองครั้ง นั่นคือในช่วงระยะเวลาการวัดที่นำเสนอภาษีมีการเปลี่ยนแปลง 3 ครั้ง ดังนั้นเราจะไม่ใส่ใจกับต้นทุน แต่จะคำนวณปริมาณพลังงานที่ใช้ไป

ในความเป็นจริง Smappee มีปัญหาในการแสดงกราฟการบริโภคเป็นภาพ ตัวอย่างเช่น คอลัมน์ที่สั้นที่สุดทางด้านซ้ายคือการบริโภคในเดือนกันยายน 2558 (117 kWh) เนื่องจาก มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นกับนักพัฒนาและด้วยเหตุผลบางประการ หน้าจอสำหรับปีจึงแสดงเป็น 11 แทนที่จะเป็น 12 คอลัมน์ แต่ตัวเลขการบริโภครวมก็คำนวณได้อย่างแม่นยำ

กล่าวคือ 1957 kWh เป็นเวลา 4 เดือน (รวมเดือนกันยายน) ณ สิ้นปี 2558 และ 4,623 kWh สำหรับทั้งปี 2559 ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงกันยายน นั่นคือใช้ไปทั้งหมด 6,580 kWh ไปกับการช่วยชีวิตทั้งหมดของบ้านในชนบทซึ่งมีระบบทำความร้อนตลอดทั้งปีไม่ว่าจะมีคนอยู่หรือไม่ก็ตาม ฉันขอเตือนคุณว่าในฤดูร้อนปีนี้ฉันต้องใช้ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนเป็นครั้งแรก และไม่เคยทำงานเพื่อทำความเย็นในฤดูร้อนเลยตลอดระยะเวลาการทำงาน 3 ปี (ยกเว้นรอบการละลายน้ำแข็งอัตโนมัติแน่นอน) . ในรูเบิลตามอัตราภาษีในปัจจุบันในภูมิภาคมอสโกซึ่งน้อยกว่า 20,000 รูเบิลต่อปีหรือประมาณ 1,700 รูเบิลต่อเดือน ฉันขอเตือนคุณว่าจำนวนเงินนี้ประกอบด้วย: เครื่องทำความร้อน การระบายอากาศ เครื่องทำน้ำร้อน เตา ตู้เย็น ไฟส่องสว่าง อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องใช้ไฟฟ้า นั่นคือจริง ๆ แล้วราคาถูกกว่าค่าเช่ารายเดือนสำหรับอพาร์ทเมนต์ในมอสโกที่มีขนาดเท่ากันถึง 2 เท่า (แน่นอนโดยไม่คำนึงถึงค่าบำรุงรักษารวมถึงค่าธรรมเนียมการซ่อมแซมครั้งใหญ่)

24. ทีนี้ลองคำนวณดูว่าปั๊มความร้อนประหยัดเงินได้เท่าไหร่ในกรณีของฉัน เราจะเปรียบเทียบเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโดยใช้ตัวอย่างของหม้อต้มน้ำไฟฟ้าและหม้อน้ำ ฉันจะคำนวณราคาก่อนเกิดวิกฤติซึ่งเป็นเวลาที่ติดตั้งปั๊มความร้อนในฤดูใบไม้ร่วงปี 2556 ขณะนี้ปั๊มความร้อนมีราคาแพงขึ้นเนื่องจากการล่มสลายของอัตราแลกเปลี่ยนรูเบิลและนำเข้าอุปกรณ์ทั้งหมด (ผู้นำในการผลิตปั๊มความร้อนคือชาวญี่ปุ่น)

เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า:
หม้อต้มน้ำไฟฟ้า - 50,000 รูเบิล
ท่อ หม้อน้ำ ฟิตติ้ง ฯลฯ - อีก 30,000 รูเบิล วัสดุรวม 80,000 รูเบิล

ปั๊มความร้อน:
เครื่องปรับอากาศแบบท่อ MHI FDUM71VNXVF (หน่วยภายนอกและภายใน) - 120,000 รูเบิล
ท่ออากาศ อะแดปเตอร์ ฉนวนกันความร้อน ฯลฯ - อีก 30,000 รูเบิล วัสดุรวม 150,000 รูเบิล

การติดตั้งแบบ Do-it-yourself แต่ในทั้งสองกรณีเวลาจะเท่ากันโดยประมาณ รวม "การจ่ายเงินมากเกินไป" สำหรับปั๊มความร้อนเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อต้มน้ำไฟฟ้า: 70,000 รูเบิล

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด การทำความร้อนด้วยอากาศโดยใช้ปั๊มความร้อนนั้นเป็นการปรับอากาศในเวลาเดียวกันในฤดูร้อน (นั่นคือยังต้องติดตั้งเครื่องปรับอากาศใช่ไหมนั่นหมายความว่าเราจะเพิ่มอีกอย่างน้อยอีก 40,000 รูเบิล) และการระบายอากาศ (จำเป็นในยุคสมัยใหม่ บ้านที่ปิดสนิทอย่างน้อยอีก 20,000 รูเบิล)

เรามีอะไร? “ การจ่ายเงินมากเกินไป” ในคอมเพล็กซ์มีเพียง 10,000 รูเบิล ยังอยู่ในขั้นตอนการนำระบบทำความร้อนไปใช้งานเท่านั้น

จากนั้นการดำเนินการก็เริ่มขึ้น ตามที่ฉันเขียนไว้ข้างต้น ในฤดูหนาวที่หนาวที่สุด ปัจจัยการแปลงคือ 2.5 และในช่วงนอกฤดูและฤดูร้อนสามารถเป็น 3.5-4 ลองหา COP ประจำปีโดยเฉลี่ยเท่ากับ 3 กัน ฉันขอเตือนคุณว่าบ้านหนึ่งหลังมีการใช้พลังงานไฟฟ้า 6,500 kWh ต่อปี นี่คือปริมาณการใช้รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด เพื่อความง่ายในการคำนวณ ลองใช้ค่าขั้นต่ำที่ปั๊มความร้อนใช้เพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนนี้นั่นคือ 3,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ในเวลาเดียวกัน โดยเฉลี่ยแล้ว เขาจัดหาพลังงานความร้อน 9,000 kWh ต่อปี (6,000 kWh ถูก "นำมา" จากถนน)

ลองแปลงพลังงานที่ถ่ายโอนเป็นรูเบิล โดยสมมติว่าพลังงานไฟฟ้า 1 kWh มีราคา 4.5 รูเบิล (อัตราภาษีเฉลี่ยกลางวัน/กลางคืนในภูมิภาคมอสโก) เราประหยัดได้ 27,000 รูเบิลเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าในปีแรกของการทำงานเท่านั้น โปรดจำไว้ว่าความแตกต่างในขั้นตอนการนำระบบไปใช้งานคือเพียง 10,000 รูเบิล นั่นคือในปีแรกของการทำงาน ปั๊มความร้อน ช่วยฉันได้ 17,000 รูเบิล นั่นคือจ่ายเองในปีแรกของการดำเนินงาน ในขณะเดียวกัน ฉันขอเตือนคุณว่าที่นี่ไม่ใช่ถิ่นที่อยู่ถาวร ซึ่งในกรณีนี้เงินออมจะมากยิ่งขึ้น!

แต่อย่าลืมเครื่องปรับอากาศซึ่งในกรณีของฉันไม่จำเป็นโดยเฉพาะเนื่องจากบ้านที่ฉันสร้างมีฉนวนมากเกินไป (แม้ว่าจะใช้ผนังคอนกรีตมวลเบาชั้นเดียวโดยไม่มีฉนวนเพิ่มเติม) และ มันไม่ร้อนขึ้นในฤดูร้อนท่ามกลางแสงแดด นั่นคือเราจะลบ 40,000 รูเบิลออกจากการประมาณการ เรามีอะไร? ในกรณีนี้ ฉันเริ่มประหยัดปั๊มความร้อนไม่ใช่จากปีแรกของการทำงาน แต่จากปีที่สอง มันไม่ใช่ความแตกต่างใหญ่

แต่ถ้าเรานำปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำ หรือแม้แต่อากาศสู่น้ำ ตัวเลขในการประมาณการจะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง นี่คือเหตุผลว่าทำไมปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศจึงมีอัตราส่วนราคา/ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในตลาด

25. และสุดท้ายนี้ คำสองสามคำเกี่ยวกับอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้า ฉันรู้สึกทรมานกับคำถามเกี่ยวกับเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดและเทคโนโลยีนาโนทุกประเภทที่ไม่เผาผลาญออกซิเจน ฉันจะตอบสั้น ๆ และตรงประเด็น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าใด ๆ มีประสิทธิภาพ 100% นั่นคือพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นความร้อน ในความเป็นจริงสิ่งนี้ใช้ได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าใด ๆ แม้แต่หลอดไฟก็ผลิตความร้อนได้ตรงตามปริมาณที่ได้รับจากเต้าเสียบ ถ้าเราพูดถึงเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรด ข้อดีก็คือให้ความร้อนกับวัตถุ ไม่ใช่อากาศ ดังนั้นการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพวกเขาคือการทำความร้อนบนระเบียงแบบเปิดในร้านกาแฟและที่ป้ายรถเมล์ ในกรณีที่มีความจำเป็นต้องถ่ายเทความร้อนไปยังวัตถุ/บุคคลโดยตรง โดยเลี่ยงการทำความร้อนของอากาศ เรื่องที่คล้ายกันเกี่ยวกับการเผาไหม้ออกซิเจน หากคุณเห็นวลีนี้ในโบรชัวร์โฆษณา คุณควรรู้ว่าผู้ผลิตกำลังมองผู้ซื้อในแง่ร้าย การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชัน และออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดซ์ กล่าวคือ ไม่สามารถเผาไหม้ตัวเองได้ นั่นคือทั้งหมดนี้เป็นเรื่องไร้สาระของมือสมัครเล่นที่โดดเรียนวิชาฟิสิกส์ที่โรงเรียน

26. อีกทางเลือกหนึ่งในการประหยัดพลังงานด้วยการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า (ไม่ว่าจะโดยการแปลงโดยตรงหรือใช้ปั๊มความร้อน) คือการใช้ความจุความร้อนของเปลือกอาคาร (หรือตัวสะสมความร้อนพิเศษ) เพื่อกักเก็บความร้อนขณะใช้ค่าไฟฟ้าต่อคืนราคาถูก นี่คือสิ่งที่ฉันจะทดลองกับฤดูหนาวนี้ ตามการคำนวณเบื้องต้นของฉัน (โดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในเดือนหน้าฉันจะจ่ายภาษีค่าไฟฟ้าในชนบทเนื่องจากอาคารดังกล่าวได้รับการจดทะเบียนเป็นอาคารที่อยู่อาศัยแล้ว) แม้ว่าอัตราค่าไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น แต่ปีหน้าฉันจะจ่าย สำหรับการบำรุงรักษาบ้านน้อยกว่า 20,000 รูเบิล (สำหรับพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้สำหรับการทำความร้อน, การทำน้ำร้อน, การระบายอากาศและอุปกรณ์โดยคำนึงถึงอุณหภูมิในบ้านจะอยู่ที่ประมาณ 18-20 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ไม่ว่าจะมีคนอยู่ในนั้นก็ตาม)

ผลลัพธ์เป็นอย่างไร?ปั๊มความร้อนในรูปแบบของเครื่องปรับอากาศแบบอากาศสู่อากาศอุณหภูมิต่ำเป็นวิธีที่ง่ายและประหยัดที่สุดในการประหยัดความร้อน ซึ่งอาจมีความสำคัญเป็นสองเท่าเมื่อมีการจำกัดพลังงานไฟฟ้า ฉันพอใจอย่างยิ่งกับระบบทำความร้อนที่ติดตั้งไว้ และไม่รู้สึกอึดอัดจากการทำงานเลย ในเงื่อนไขของภูมิภาคมอสโกการใช้ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศนั้นสมเหตุสมผลอย่างสมบูรณ์และช่วยให้คุณสามารถชดใช้เงินลงทุนได้ภายใน 2-3 ปี

อย่าลืมว่าฉันยังมี Instagram ที่ฉันเผยแพร่ความคืบหน้าของงานเกือบจะเรียลไทม์ -

คุณต้องการติดตั้งระบบทำความร้อนแบบคอนเวคเตอร์ในบ้านของคุณที่ใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศเพื่อให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็น ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนได้อย่างมากหรือไม่ ยอมรับว่าการได้รับความร้อนอย่างเต็มรูปแบบใน บริษัท ด้วยน้ำร้อนโดยไม่คิดค่าใช้จ่ายนั้นเป็นงานที่น่าดึงดูดใจมาก

แต่คุณไม่ทราบวิธีสร้างระบบดังกล่าวเพื่อให้ความร้อนแก่ห้องในวิธีอื่นและรับน้ำร้อนสำหรับความต้องการในครัวเรือน?

เราจะช่วยคุณจัดการกับปัญหานี้ - บทความนี้ครอบคลุมหลักการทำงานและการออกแบบปั๊ม ระบบดังกล่าวจะต้องใช้พลังงานเฉพาะกับการทำงานของคอมเพรสเซอร์เท่านั้นและปริมาณความร้อนหลักจะถูกพรากไปจากถนนจากชั้นบรรยากาศซึ่งยังไม่ได้ขอให้เราจ่ายเงิน

นอกจากนี้ยังคำนึงถึงข้อดีของการนำเข้าสู่ระบบและข้อเสียที่สำคัญด้วย ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเลือกและการคำนวณปั๊ม

และสำหรับผู้ที่ชอบทำทุกอย่างด้วยมือของตัวเองเราขอแนะนำให้สร้างปั๊มด้วยตัวเองโดยใช้วัสดุที่มีอยู่ เพื่อช่วย เราจัดเตรียมเอกสารการถ่ายภาพและวิดีโอแนะนำเกี่ยวกับการออกแบบและการทำงานของปั๊มความร้อนด้วยลม

ปั๊มความร้อนใด ๆ ที่เป็นของอุปกรณ์จากทรงกลม โดยใช้พลังงานความร้อนของมวลอากาศบนถนนจากพื้นที่ภายในอาคารโดยรอบ เพื่อให้ความร้อนแก่วัตถุที่อยู่อาศัยและไม่ใช่ที่อยู่อาศัยด้วย

มันไม่ใช้เชื้อเพลิงที่ติดไฟได้

ปั๊มความร้อนภายนอก ( เทนเนสซี) อากาศสู่อากาศคล้ายคลึงกับเครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์ทั้งจากตัวเครื่องภายนอกและภายในอาคาร

และตามหลักการทำงาน มันชวนให้นึกถึงตู้เย็นมากกว่า เพียงแต่ทำหน้าที่ "ตรงกันข้าม" เท่านั้น แต่แตกต่างจากทั้งสองปั๊มความร้อนนี้สามารถทั้งทำความเย็นและให้ความร้อนแก่มวลอากาศในบ้าน

หลักการทำงานและโครงสร้างภายใน

การทำงานของ HP แบบอากาศสู่อากาศนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพอย่างง่ายของอุณหพลศาสตร์ - เมื่อของเหลวระเหยไป จะทำให้พื้นผิวที่กระจายตัวเย็นลง ตัวอย่างเช่น การอบไอน้ำบนชาร้อนหนึ่งแก้วก็ให้ผลเช่นเดียวกัน

ตู้เย็นทั่วไปใช้หลักการนี้ ข้างในนั้นมีท่อที่สารทำความเย็นไหลเวียนภายใต้แรงดันสูง ต้องใช้ความร้อนจากด้านในของช่องแช่แข็ง จึงอุ่นขึ้นเล็กน้อย

จากนั้นความร้อนที่สะสมไว้จะถูกปล่อยออกสู่อากาศภายในห้องผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (ตะแกรงด้านหลังตู้เย็น)

และเพื่อให้สารทำความเย็นเย็นลงจนถึงอุณหภูมิใช้งาน จึงถูกบีบอัดในคอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ ในระหว่างรอบการทำงาน ฟรีออนภายในระบบจะเปลี่ยนจากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของเหลวและย้อนกลับอย่างต่อเนื่อง

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ ต้องใช้ความร้อนจากถนนเท่านั้น ไม่ใช่จากช่องแช่แข็งแบบปิด แม้ว่าข้างนอกจะหนาวจัด แต่บรรยากาศก็ยังมีพลังงานความร้อนอยู่มาก

ในการผลิตความร้อน ปั๊มความร้อนต้องการเพียงพลังงานที่ใช้ในการควบคุมคอมเพรสเซอร์เท่านั้น แผนภาพแสดงรายละเอียดกระบวนการถ่ายเทความร้อน

ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• คอมเพรสเซอร์;
• เครื่องระเหยพร้อมพัดลมบังคับ
• วาล์วขยายตัว;
• ท่อทองแดงสำหรับสูบน้ำฟรีออนระหว่างถนนกับบ้าน
• คอนเดนเซอร์พร้อมพัดลมจ่ายอากาศร้อนให้กับห้อง

องค์ประกอบสามตัวแรกประกอบขึ้นเป็นหน่วยภายนอก และองค์ประกอบสุดท้ายเป็นของส่วนภายในของปั๊มความร้อน ท่อทองแดงหุ้มฉนวนความร้อนได้รับการออกแบบเพื่อให้สารหล่อเย็นเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องระหว่างโมดูลระบบแยกเหล่านี้

อัลกอริธึมการทำงานของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศมีดังนี้:

1. อากาศภายนอกจะถูกดูดเข้าไปในตัวเครื่องภายนอกด้วยพัดลมและถูกบังคับผ่านครีบของเครื่องระเหยภายนอก ฟรีออนที่ไหลเวียนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะดูดซับพลังงานความร้อนที่มีอยู่ในขณะที่ผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ
2. จากนั้นก๊าซจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์และถูกบีบอัด จากนั้นจึงสูบผ่านท่อทองแดงไปยังคอยล์เย็น
3. ในคอนเดนเซอร์ที่อยู่ในบ้าน ก๊าซจะเปลี่ยนกลับเป็นของเหลว โดยถ่ายเทความร้อนไปยังอากาศภายในอาคาร
4. จากนั้นแรงดันส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมาผ่านวาล์วขยายตัวและของเหลวฟรีออนจะถูกส่งไปยังเครื่องระเหยหลักอีกครั้ง

อุณหภูมิของฟรีออนที่เข้าสู่ยูนิตภายนอกจะต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบเสมอ ดังนั้นจึงต้องใช้ความร้อนจากบรรยากาศเสมอ

แต่ระดับ "ความเย็น" ของสารหล่อเย็นในระบบจะคงที่และอุณหภูมิภายนอกจะผันผวนอยู่ตลอดเวลา ด้วยเหตุนี้ในน้ำค้างแข็งรุนแรง TN จึงสูญเสียประสิทธิภาพ

ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูง ดูแลรักษาง่าย สะดวกต่อการใช้งาน และประหยัด

ขณะนี้มีระบบที่คล้ายกันลดราคามากมายคุณสามารถเลือกการติดตั้งเครื่องทำความร้อนสำหรับบ้านใดก็ได้ คุณเพียงแค่ต้องคำนวณกำลังของมันให้ถูกต้องจากนั้นมันจะให้บริการได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเวลาหลายปี

คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ของการใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ แบ่งปันความคิดเห็นของคุณ แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการใช้หน่วย และถามคำถาม แบบฟอร์มความคิดเห็นอยู่ด้านล่าง