ปั๊มลมทำงานอย่างไร ปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนในบ้าน: หลักการทำงาน ความหลากหลายและการใช้งาน

ท่ามกลางทิศทางหลักของการพัฒนาอุปกรณ์วิศวกรรมสำหรับครัวเรือนส่วนตัว เราสามารถแยกแยะการเพิ่มผลผลิตด้วยการยศาสตร์และการทำงานที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน นักพัฒนาให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์ทางเทคนิคของระบบสื่อสารมากขึ้น โครงสร้างพื้นฐานของระบบทำความร้อนถือว่ามีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นบริษัทต่างๆ จึงแสดงความสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับวิธีการจัดหา ผลงานที่จับต้องได้มากที่สุดในทิศทางนี้คือปั๊มความร้อนด้วยอากาศซึ่งเข้ามาแทนที่อุปกรณ์ทำความร้อนแบบเดิมซึ่งเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติของปั๊มความร้อนด้วยอากาศ

ความแตกต่างหลักอยู่ที่วิธีการสร้างความร้อน ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวพาพลังงานแบบดั้งเดิมเป็นแหล่ง อย่างไรก็ตาม ในกรณีของปั๊มลมสำหรับทั้งความร้อนและน้ำร้อน พลังงานส่วนใหญ่ใช้โดยตรงจากทรัพยากรธรรมชาติ ประมาณ 20% ของศักยภาพทั้งหมดจะถูกจัดสรรสำหรับการจัดหาจากสถานีปกติ ดังนั้นโรงเก็บความร้อนในอากาศจึงใช้พลังงานอย่างประหยัดและทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง เป็นที่น่าสังเกตว่ารุ่นแนวคิดของปั๊มได้รับการพัฒนาเพื่อให้พื้นที่สำนักงานและสถานประกอบการ แต่ในอนาคต เทคโนโลยียังครอบคลุมถึงอุปกรณ์ในครัวเรือน ทำให้ผู้ใช้ทั่วไปสามารถใช้แหล่งพลังงานความร้อนที่ทำกำไรได้

หลักการทำงาน

กระบวนการทำงานทั้งหมดขึ้นอยู่กับการไหลเวียนของสารทำความเย็นที่นำมาจากแหล่งกำเนิด ความร้อนเกิดขึ้นหลังจากการควบแน่นของการไหลของอากาศซึ่งถูกบีบอัดในคอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ สารทำความเย็นในสถานะของเหลวจะผ่านเข้าสู่ระบบทำความร้อนโดยตรง ตอนนี้เรามาดูหลักการหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นในการออกแบบเครื่องสูบกันดีกว่า ในสถานะก๊าซ สารทำความเย็นจะถูกส่งไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่อยู่ภายในยูนิตในอาคาร ที่นั่นจะปล่อยความร้อนสู่ห้องและกลายเป็นของเหลว ในขั้นตอนนี้ ตัวรับจะเข้ามามีบทบาท ซึ่งจ่ายให้กับปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศด้วย หลักการทำงานของอุปกรณ์รุ่นมาตรฐานนี้สันนิษฐานว่าในหน่วยนี้ของเหลวจะแลกเปลี่ยนความร้อนกับสารทำความเย็นที่มีแรงดันต่ำ จากกระบวนการนี้ อุณหภูมิของส่วนผสมที่ได้จะลดลงอีกครั้ง และของเหลวจะไปที่ทางออกของเครื่องรับ ในขณะที่สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซผ่านท่อที่มีแรงดันในตัวรับลดลง ความร้อนยิ่งยวดจะเพิ่มขึ้น หลังจากนั้นจะเติมคอมเพรสเซอร์

ข้อมูลจำเพาะ

ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคหลักคือกำลัง ซึ่งในกรณีของรุ่นบ้านจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2.5 ถึง 6 กิโลวัตต์ กลุ่มกึ่งอุตสาหกรรมสามารถใช้ในการสนับสนุนการสื่อสารของบ้านส่วนตัวได้หากต้องการพลังงานที่มีศักยภาพมากกว่า 10 กิโลวัตต์ สำหรับขนาดของปั๊มนั้นสอดคล้องกับเครื่องปรับอากาศทั่วไป ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขาสามารถสับสนในลักษณะที่ปรากฏด้วยระบบแยก บล็อกมาตรฐานสามารถมีพารามิเตอร์ได้ 90x50x35 ซม. น้ำหนักยังสอดคล้องกับการตั้งค่าภูมิอากาศทั่วไป - เฉลี่ย 40-60 กก. แน่นอน คำถามหลักเกี่ยวกับช่วงอุณหภูมิที่ครอบคลุม เนื่องจากปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมุ่งเน้นไปที่ฟังก์ชันการทำความร้อน ขีดจำกัดบนจึงถือเป็นเป้าหมายและมีค่าถึง 30-40 °C โดยเฉลี่ย จริงยังมีการผลิตเวอร์ชันที่มีฟังก์ชั่นรวมซึ่งผลิตการระบายความร้อนในห้องด้วย

การออกแบบที่หลากหลาย

มีหลายแนวคิดในการสร้างความร้อนด้วยปั๊มลม เป็นผลให้การออกแบบมีความคมชัดขึ้นโดยเฉพาะสำหรับความต้องการของโครงการรุ่นเฉพาะ แบบจำลองที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเกี่ยวข้องกับการโต้ตอบในระบบการไหลของอากาศและตัวพาน้ำ การจำแนกประเภทหลักแบ่งโครงสร้างตามประเภทของการจัดกลุ่มการทำงาน ดังนั้นจึงมีปั๊มลมร้อนในตัวเรือนโมโนบล็อก และยังมีรุ่นที่ให้เอาท์พุตของระบบออกสู่ภายนอกโดยใช้ส่วนเสริม โดยทั่วไปแล้ว ทั้งสองรุ่นทำซ้ำหลักการทำงานของเครื่องปรับอากาศทั่วไป โดยมีเพียงฟังก์ชันและประสิทธิภาพเท่านั้นที่ได้รับการยกระดับขึ้นสู่ระดับใหม่

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย

การพัฒนาเชิงนวัตกรรมส่วนใหญ่นำไปสู่การพัฒนาระบบควบคุมสภาพอากาศแบบคลาสสิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มิตซูบิชิใช้คอมเพรสเซอร์แบบฉีดสารทำความเย็นแบบสองเฟสในรุ่นต่างๆ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้โดยไม่คำนึงถึงสภาวะอุณหภูมิ แม้ที่อุณหภูมิ -15 °C ปั๊มลมร้อนที่ออกแบบโดยญี่ปุ่นก็มีประสิทธิภาพสูงสุดถึง 80% นอกจากนี้ รุ่นล่าสุดยังติดตั้งระบบควบคุมใหม่ ซึ่งให้การติดตั้งที่สะดวก ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ด้วยความสามารถในการผลิตของอุปกรณ์ทั้งหมด ความเป็นไปได้ของการรวมเข้ากับระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมที่มีหม้อไอน้ำและหม้อไอน้ำยังคงอยู่

ทำปั๊มลมด้วยมือของคุณเอง

ก่อนอื่น คุณต้องซื้อคอมเพรสเซอร์สำหรับการติดตั้งในอนาคต ได้รับการแก้ไขในผนังและทำหน้าที่เป็นหน่วยภายนอกของระบบแยกแบบธรรมดา นอกจากนี้คอมเพล็กซ์ยังเสริมด้วยตัวเก็บประจุซึ่งสามารถสร้างได้อย่างอิสระ การดำเนินการนี้ต้องใช้ "ขดลวด" ทองแดงที่มีความหนาประมาณ 1 มม. ซึ่งจะต้องใส่ในกล่องพลาสติกหรือโลหะ เช่น ถังหรือถังเก็บน้ำ ท่อที่เตรียมไว้จะพันรอบแกน ซึ่งสามารถเป็นทรงกระบอกที่มีขนาดเพื่อให้สามารถรวมเข้ากับถังได้ การใช้รูพรุนทำให้สามารถสร้างรอบด้วยช่วงเวลาเดียวกันได้ซึ่งจะทำให้อากาศมีประสิทธิภาพมากขึ้นช่างฝีมือประจำบ้านหลายคนทำการฉีดฟรีออนซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสารทำความเย็น นอกจากนี้โครงสร้างที่ประกอบยังเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนของบ้านผ่านวงจรภายนอก

คุณต้องการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบคอนเวคเตอร์ให้กับบ้านของคุณ โดยใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนการทำความร้อนได้อย่างมากหรือไม่? ยอมรับว่าการได้รับความร้อนอย่างเต็มที่ในบริษัทที่มีน้ำร้อนนั้นไม่มีค่าใช้จ่ายในทางปฏิบัติ ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เย้ายวนใจมาก

แต่คุณไม่รู้วิธีสร้างระบบดังกล่าวเพื่อให้ความร้อนในห้องด้วยวิธีอื่นและรับน้ำร้อนสำหรับความต้องการใช้ในบ้านหรือไม่?

เราจะช่วยจัดการกับปัญหานี้ - บทความเน้นหลักการทำงานและการออกแบบเครื่องสูบน้ำ พลังงานของระบบดังกล่าวจะต้องใช้ไปกับการทำงานของคอมเพรสเซอร์เท่านั้นและปริมาณความร้อนหลักจะถูกนำออกจากบรรยากาศภายนอกโดยง่ายซึ่งเรายังไม่ต้องการเงิน

ข้อดีของการแนะนำเข้าสู่ระบบและข้อเสียที่สำคัญยังได้รับการพิจารณา ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเลือกและการคำนวณเครื่องสูบน้ำ

และสำหรับผู้ที่ชอบทำทุกอย่างด้วยมือของตัวเอง เราขอแนะนำให้สร้างเครื่องสูบน้ำที่คล้ายกันด้วยตัวเองโดยใช้วัสดุชั่วคราว เพื่อช่วย เราจัดเตรียมสื่อการถ่ายภาพและวิดีโอแนะนำเกี่ยวกับการออกแบบและการทำงานของปั๊มความร้อนด้วยอากาศ

ปั๊มความร้อนเป็นของอุปกรณ์จากทรงกลม มันใช้พลังงานความร้อนของมวลอากาศบนถนนจากพื้นที่โดยรอบในห้องเพื่อให้ความร้อนกับวัตถุที่อยู่อาศัยและที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย

ไม่ใช้เชื้อเพลิงที่ติดไฟได้

ปั๊มความร้อนภายนอก ( TN) อากาศสู่อากาศคล้ายกับเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ จากยูนิตภายนอกและภายในอาคาร

และตามหลักการทำงาน มันเหมือนกับตู้เย็นมากกว่า แต่มันทำหน้าที่ "ในทางกลับกัน" เท่านั้น แต่แตกต่างจากทั้งสองปั๊มความร้อนนี้สามารถระบายความร้อนและให้ความร้อนแก่มวลอากาศในบ้านได้

หลักการทำงานและโครงสร้างภายใน

การทำงานของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพง่ายๆ ของอุณหพลศาสตร์ - ในระหว่างการระเหย ของเหลวจะทำให้พื้นผิวเย็นลงซึ่งมันจะกระจายออกไป ตัวอย่างเช่น การนึ่งบนแก้วชาร้อนจะมีผลเช่นเดียวกัน

นี่เป็นหลักการเดียวกับที่ใช้กับตู้เย็นทั่วไป ข้างในเป็นท่อที่สารทำความเย็นไหลเวียนภายใต้แรงดันสูง ดึงความร้อนจากด้านในของช่องแช่แข็ง โดยอุ่นขึ้นเล็กน้อยพร้อมๆ กัน

จากนั้นความร้อนที่สะสมจะถูกปล่อยสู่อากาศของห้องผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (ตะแกรงที่ด้านหลังของตู้เย็น)

และเพื่อให้สารทำความเย็นเย็นลงจนถึงอุณหภูมิการทำงาน มันถูกบีบอัดในคอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ ในระหว่างรอบการทำงาน ฟรีออนภายในระบบจะเปลี่ยนจากสถานะก๊าซเป็นสถานะของเหลวอย่างต่อเนื่อง และในทางกลับกัน

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ มีเพียงเขาเท่านั้นที่นำความร้อนจากถนนและไม่ใช่จากช่องแช่แข็งแบบปิด แม้ว่าอากาศภายนอกจะหนาวเย็น แต่ก็ยังมีพลังงานความร้อนอยู่ในชั้นบรรยากาศ

ปั๊มความร้อนต้องการพลังงานที่ใช้ในการผลิตความร้อนของคอมเพรสเซอร์เท่านั้น แผนภาพแสดงกระบวนการถ่ายเทความร้อนโดยละเอียด

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• คอมเพรสเซอร์;
• เครื่องระเหยพร้อมพัดลมบังคับ
• วาล์วขยายตัว
• ท่อทองแดงสำหรับสูบน้ำฟรีออนระหว่างถนนกับบ้าน
• คอนเดนเซอร์พร้อมพัดลมสำหรับส่งลมร้อนไปยังห้อง

องค์ประกอบสามองค์ประกอบแรกประกอบขึ้นเป็นหน่วยกลางแจ้ง ในขณะที่องค์ประกอบสุดท้ายหมายถึงด้านในของปั๊มความร้อน ท่อทองแดงหุ้มฉนวนความร้อนได้รับการออกแบบสำหรับการเคลื่อนย้ายน้ำหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องระหว่างโมดูลเหล่านี้ของระบบแยก

อัลกอริธึมการทำงานของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศมีดังนี้:

1. อากาศภายนอกถูกดูดเข้าไปในตัวเครื่องภายนอกโดยพัดลมและถูกบังคับผ่านครีบของเครื่องระเหยภายนอก ฟรีออนที่หมุนเวียนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะดูดซับพลังงานความร้อนที่มีอยู่ในตัวมันในขณะที่ผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ
2. ก๊าซจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ในตำแหน่งที่อัด แล้วสูบผ่านท่อทองแดงไปยังตัวเครื่องภายใน
3. ในคอนเดนเซอร์ที่อยู่ในบ้าน ก๊าซจะไหลกลับเข้าสู่ของเหลว โดยถ่ายเทความร้อนไปยังอากาศภายในอาคาร
4. จากนั้นแรงดันส่วนเกินจะถูกปล่อยผ่านวาล์วขยายตัว และของเหลวฟรีออนจะถูกส่งไปยังเครื่องระเหยหลักอีกครั้ง

ค่าอุณหภูมิของ freon ที่เข้าสู่ตัวเครื่องภายนอกจะต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมเสมอ ดังนั้นจึงใช้ความร้อนจากบรรยากาศเสมอ

แต่ระดับ "ความเย็น" ของสารหล่อเย็นในระบบจะคงที่และอุณหภูมิภายนอกผันผวนตลอดเวลา ด้วยเหตุผลนี้ HP จะสูญเสียประสิทธิภาพในน้ำค้างแข็งรุนแรง

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูง ดูแลรักษาง่าย ใช้งานสะดวก และประหยัด

ขณะนี้มีระบบดังกล่าวลดราคามากมายสำหรับบ้านทุกหลังคุณสามารถเลือกการติดตั้งระบบทำความร้อนได้ จำเป็นต้องคำนวณกำลังอย่างถูกต้องเท่านั้นจากนั้นจะใช้งานได้นานหลายปี

คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ของการใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ แบ่งปันความคิดเห็น แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการใช้หน่วยการเรียนรู้ และถามคำถาม แบบฟอร์มความคิดเห็นอยู่ด้านล่าง

การเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบคลาสสิก (ก๊าซ ไม้ พีท) เป็นหนึ่งในวิธีการสร้างความร้อนแบบโบราณ อย่างไรก็ตาม การสูญเสียแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมทำให้ผู้คนมองหาทางเลือกที่ซับซ้อนมากขึ้น แต่ก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า หนึ่งในนั้นคือการประดิษฐ์ปั๊มความร้อนซึ่งทำงานตามกฎฟิสิกส์ของโรงเรียน

การทำงานของปั๊มความร้อน

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนซึ่งซับซ้อนมากในแวบแรกนั้น อาศัยกฎง่ายๆ หลายประการของอุณหพลศาสตร์และคุณสมบัติของของเหลวและก๊าซ:

1. เมื่อก๊าซกลายเป็นของเหลว (ควบแน่น) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา
2. เมื่อของเหลวเปลี่ยนเป็นก๊าซ (การระเหย) ความร้อนจะถูกดูดซับ

ของเหลวส่วนใหญ่สามารถต้มได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง ใกล้ถึง 100 องศา แต่มีสารที่มีจุดเดือดค่อนข้างต่ำ ในฟรีออนจะอยู่ที่ประมาณ 3-4 องศา กลายเป็นก๊าซ มันถูกบีบอัดได้ง่าย และอุณหภูมิภายในภาชนะเริ่มสูงขึ้น

ตามทฤษฎีแล้ว ฟรีออนสามารถบีบอัดเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ แต่ในทางปฏิบัติ จำกัดไว้ที่ 80-90 องศา ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานเต็มรูปแบบของระบบทำความร้อนแบบคลาสสิก

ทุกคนต้องเผชิญกับปั๊มความร้อนมากกว่าวันละครั้งเมื่อเดินผ่านตู้เย็น อย่างไรก็ตาม มันทำงานในทิศทางตรงกันข้าม โดยนำความร้อนของผลิตภัณฑ์และกระจายสู่ชั้นบรรยากาศ

วีดิโอเกี่ยวกับเทคโนโลยีในการทำงาน

ไดอะแกรมปั๊มความร้อน

ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความร้อนของพื้นดิน ซึ่งอุณหภูมิแทบไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปี (ภายใน 7-10 องศา) ความร้อนเคลื่อนที่ระหว่างสามวงจร:

1. วงจรทำความร้อน
2. ปั๊มความร้อน
3. น้ำเกลือ (aka ดิน) รูปร่าง

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนในระบบทำความร้อนแบบคลาสสิกประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

1. ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำให้วงจรภายในได้รับความร้อนจากพื้นดิน
2. เครื่องบีบอัด
3. อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนตัวที่สองที่ถ่ายเทพลังงานที่ได้รับในวงจรภายในไปยังระบบทำความร้อน
4. กลไกที่ลดแรงดันในระบบ (คันเร่ง)
5. วงจรน้ำเกลือ
6. หัววัดดิน
7. วงจรทำความร้อน

ท่อซึ่งทำหน้าที่เป็นวงจรหลักวางอยู่ในบ่อน้ำหรือฝังลงดินโดยตรง สารหล่อเย็นเหลวที่ไม่แข็งตัวเคลื่อนที่ไปตามอุณหภูมิซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นลักษณะคล้ายคลึงกันของโลก (ประมาณ +8 องศา) และเข้าสู่วงจรที่สอง

วงจรทุติยภูมิใช้ความร้อนจากของเหลว ฟรีออนที่หมุนเวียนอยู่ภายในจะเริ่มเดือดและเปลี่ยนเป็นก๊าซซึ่งถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ ลูกสูบบีบอัดเป็น 24-28 atm เนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้นถึง +70-80 องศา

ในขั้นตอนการทำงานนี้ พลังงานจะรวมตัวเป็นก้อนเล็กๆ ก้อนเดียว ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้น

ก๊าซร้อนเข้าสู่วงจรที่สามซึ่งแสดงโดยระบบจ่ายน้ำร้อนหรือแม้แต่เครื่องทำความร้อนในบ้าน เมื่อถ่ายเทความร้อนการสูญเสียสูงถึง 10-15 องศา แต่ก็ไม่สำคัญ

เมื่อฟรีออนเย็นตัวลง ความดันจะลดลง และกลายเป็นสถานะของเหลวอีกครั้ง ที่อุณหภูมิ 2-3 องศาจะกลับสู่วงจรที่สอง วงจรซ้ำแล้วซ้ำอีก

ประเภทหลัก

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนถูกจัดเรียงเพื่อให้สามารถใช้งานได้ง่ายโดยไม่หยุดชะงักในช่วงอุณหภูมิกว้าง - ตั้งแต่ -30 ถึง +40 องศา ที่นิยมมากที่สุดคือรุ่นสองประเภทต่อไปนี้:

• ประเภทการดูดซึม
• ประเภทการบีบอัด

แบบจำลองประเภทการดูดซับมีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน พวกเขาถ่ายโอนพลังงานความร้อนที่ได้รับโดยตรงด้วยความช่วยเหลือจากแหล่ง การดำเนินการช่วยลดต้นทุนวัสดุของไฟฟ้าและเชื้อเพลิงที่ใช้แล้ว โมเดลประเภทการบีบอัดสำหรับการถ่ายเทความร้อนใช้พลังงาน (เครื่องกลและไฟฟ้า)

ขึ้นอยู่กับแหล่งความร้อนที่ใช้ ปั๊มแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. การประมวลผลความร้อนทุติยภูมิ- รุ่นที่แพงที่สุดที่ได้รับความนิยมสำหรับวัตถุให้ความร้อนในอุตสาหกรรมซึ่งความร้อนทุติยภูมิที่เกิดจากแหล่งอื่นไม่ได้ใช้ที่ไหนเลย
2. อากาศ- รับความร้อนจากอากาศโดยรอบ
3. ความร้อนใต้พิภพ– เลือกความร้อนจากน้ำหรือดิน

ตามประเภทของอินพุต / เอาต์พุต ทุกรุ่นสามารถจำแนกได้ดังนี้ - ดิน น้ำ อากาศ และการผสมผสานที่หลากหลาย

ปั๊มความร้อนใต้พิภพ

ปั๊มรุ่นความร้อนใต้พิภพเป็นที่นิยมซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบปิดหรือแบบเปิด

การจัดวางระบบเปิดอย่างง่ายทำให้น้ำร้อนที่ไหลผ่านเข้าไปภายในและกลับเข้าสู่พื้นดินได้อีกครั้งในภายหลัง ตามหลักการแล้วมันทำงานได้โดยมีปริมาณของเหลวถ่ายเทความร้อนบริสุทธิ์ไม่ จำกัด ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหลังการบริโภค

ระบบปิดของปั๊มความร้อนใต้พิภพแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• สัตว์น้ำ - ตั้งอยู่ในอ่างเก็บน้ำที่ระดับความลึกที่ไม่แช่แข็ง
• ด้วยการจัดเรียงในแนวตั้ง - ตัวสะสมจะถูกวางไว้ในบ่อน้ำลึก 200 ม. และใช้ได้กับพื้นที่ที่มีภูมิประเทศไม่เรียบ
• ด้วยการจัดเรียงในแนวนอน - ตัวสะสมถูกวางไว้ในพื้นดินที่ความลึก 0.5-1 ม. สิ่งสำคัญคือต้องจัดให้มีวงจรขนาดใหญ่ในพื้นที่ จำกัด

ปั๊มลมสู่น้ำ

หนึ่งในตัวเลือกที่หลากหลายที่สุดคือรุ่นอากาศสู่น้ำ ในช่วงที่อากาศอบอุ่นของปี จะมีประสิทธิภาพมาก แต่ในฤดูหนาว ผลผลิตจะลดลงอย่างมาก

ข้อดีของระบบคือติดตั้งง่าย อุปกรณ์ที่เหมาะสมสามารถติดตั้งได้ในที่ที่สะดวก เช่น บนหลังคา ความร้อนที่ระบายออกจากห้องในรูปของก๊าซหรือควันสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

ประเภทน้ำต่อน้ำ

ปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำเป็นหนึ่งในปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่การใช้งานอาจถูกจำกัดโดยการมีอ่างเก็บน้ำในบริเวณใกล้เคียงหรือมีความลึกไม่เพียงพอซึ่งอุณหภูมิจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในฤดูหนาว

พลังงานศักย์ต่ำสามารถเลือกได้จากแหล่งต่อไปนี้:

• น้ำบาดาล
• อ่างเก็บน้ำแบบเปิด
• น้ำเสียอุตสาหกรรม

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนที่ง่ายที่สุดคือรุ่นที่ใช้ความร้อนจากอ่างเก็บน้ำ หากตัดสินใจใช้น้ำบาดาล อาจต้องเจาะบ่อน้ำบาดาล

ประเภทดินน้ำ

สามารถรับความร้อนจากพื้นดินได้ตลอดทั้งปี เนื่องจากที่ระดับความลึก 1 เมตรขึ้นไป อุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ ในฐานะที่เป็นตัวพาความร้อน "น้ำเกลือ" ถูกใช้ - ของเหลวที่ไม่แช่แข็งที่ไหลเวียน

ข้อเสียอย่างหนึ่งของระบบ "ดิน-น้ำ" คือความต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการ พวกเขาพยายามปรับระดับด้วยการวางท่อด้วยวงแหวน

ตัวสะสมสามารถวางในแนวตั้งได้ แต่ต้องลึกถึง 150 ม. ร่มติดตั้งที่ด้านล่างซึ่งช่วยขจัดความร้อนของดิน

ข้อดีและข้อเสียของระบบทำความร้อนพร้อมปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบทำความร้อนสำหรับพื้นที่อยู่อาศัยส่วนตัวหรือพื้นที่อุตสาหกรรม พวกเขากำลังค่อยๆ เปลี่ยนแหล่งพลังงานแบบคลาสสิกมากขึ้นเนื่องจากความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ

ประโยชน์หลายประการของการใช้ปั๊มความร้อน ได้แก่:

• ประหยัดเงินค่าบำรุงรักษาระบบและน้ำยาหล่อเย็น
• ปั๊มทำงานอย่างอิสระโดยสมบูรณ์
• ไม่มีผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นอันตรายและสารพิษอื่น ๆ ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม
• ความปลอดภัยจากอัคคีภัยของอุปกรณ์ที่ติดตั้ง
• ความสามารถในการย้อนกลับการทำงานของระบบได้อย่างง่ายดาย

แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็จำเป็นต้องคำนึงถึงด้านลบของการใช้งานปั๊มความร้อน:

• การลงทุนเริ่มต้นจำนวนมากในการจัดระบบทำความร้อน - จาก 3 ถึง 10,000 ดอลลาร์
• ในช่วงเย็น เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า -15 องศา จำเป็นต้องคำนึงถึงทางเลือกในการทำความร้อนแบบอื่น
• การทำความร้อนตามการทำงานของปั๊มความร้อนจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเฉพาะในระบบที่มีตัวพาความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ

วิดีโอแผนผังอื่น:

สรุป

เมื่อได้เรียนรู้และเข้าใจหลักการทำงานของปั๊มความร้อนแล้ว คุณสามารถคิดและตัดสินใจเกี่ยวกับความเหมาะสมของการติดตั้งและการใช้งาน ต้นทุนเริ่มแรกซึ่งอาจดูเหมือนสูงส่งในไม่ช้าจะชำระออกและเริ่มสร้างผลกำไรในรูปแบบของการประหยัดเชื้อเพลิงแบบคลาสสิก

ปั๊มความร้อนประเภทหนึ่งที่มีการออกแบบที่เรียบง่ายคือปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ หลักการทำงานของปั๊มคล้ายกับปั๊มความร้อนใต้พิภพ ความแตกต่างอยู่ที่ความร้อนไม่ได้ถูกถ่ายจากพื้นดินหรือน้ำ แต่มาจากมวลอากาศภายนอก ดังนั้นความร้อนของอาคารจึงเกิดขึ้นจากการให้ความร้อนกับอากาศภายในอาคาร

เราสามารถพูดได้ว่าปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศเป็นเครื่องปรับอากาศแบบย้อนกลับ นี่คือข้อได้เปรียบหลักของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ - สำหรับการติดตั้งและการใช้งาน ไม่จำเป็นต้องเจาะบ่อน้ำและการวางวงจรใต้ดิน

หากด้วยเหตุผลหลายประการไม่สามารถวางโครงร่างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใต้ดินเพื่อระบายความร้อน (ไม่มีโอกาสทางการเงินมีพื้นที่ไม่เพียงพอบนไซต์สำหรับการวางแนวนอนไม่มีน้ำใต้ดินใต้ไซต์ หรือไม่มีทะเลสาบอยู่ข้างๆ การมีชั้นหินแกรนิตที่ระดับความลึกตื้น) - ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศจะเป็นทางออกที่ยอมรับได้มากที่สุดสำหรับการทำความร้อนที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

อุปกรณ์และหลักการทำงานของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ

ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศประกอบด้วยยูนิตภายนอกและภายใน ด้านนอกหรือที่เรียกว่าหน่วยระเหยอยู่นอกอาคาร ด้วยความช่วยเหลือที่ความร้อนถูกดึงออกจากอากาศภายนอก ความร้อนนี้ทำให้สารทำความเย็นร้อนขึ้นซึ่งเดือดเป็นสถานะก๊าซ จากนั้นคอมเพรสเซอร์จะบีบอัดก๊าซนี้ ซึ่งทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความร้อนของก๊าซอัดจะถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์ (ยูนิตในอาคาร) ซึ่งอยู่ภายในอาคาร คอนเดนเซอร์ให้ความร้อนกับอากาศภายในอาคาร กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและถูกควบคุมโดยอัตโนมัติจนกว่าจะถึงอุณหภูมิห้องที่ต้องการ

หากจำเป็นต้องให้ความร้อนหลายห้องหรือห้องใหญ่หนึ่งห้องในกรณีนี้จะใช้ระบบการกระจายและการจ่ายลมร้อนแบบต่างๆ

เนื่องจากปั๊มความร้อนประเภทนี้ให้ความร้อนเฉพาะอากาศในสถานที่ (มีการทำความร้อนด้วยอากาศโดยตรง) ปั๊มความร้อนดังกล่าวจึงสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนเท่านั้น นั่นคือสำหรับการทำน้ำร้อนในห้องน้ำหรือห้องครัวจำเป็นต้องจัดเตรียมวิธีอื่น

ข้อดีของการใช้

ข้อดีของปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศ เมื่อเทียบกับปั๊มลมสู่น้ำ คือ อุณหภูมิต่ำของอากาศที่ไหลผ่านคอยล์คอนเดนเซอร์ พูดง่ายๆ ถ้าปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำเพื่อให้ความร้อนคุณภาพสูงต้องการความร้อนจากตัวพาความร้อน (น้ำ) จนถึงอุณหภูมิสูงเพียงพอ ในกรณีของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ อุณหภูมิความร้อนของอากาศที่ต้องการคือ ต่ำกว่ามาก ยิ่งไปกว่านั้น ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนยิ่งสูง ความต่างระหว่างอุณหภูมิของแหล่งความร้อนกับอุณหภูมิในระบบทำความร้อนยิ่งน้อยลง

ข้อดีหลักของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ:

• ความเรียบง่ายของการออกแบบ การติดตั้งและการใช้งาน - สำหรับการติดตั้งปั๊มความร้อนดังกล่าว ไม่จำเป็นต้องเจาะ วางการสื่อสารที่ซับซ้อน การจัดสรรห้องพิเศษ ฯลฯ
• ความเป็นไปได้ของการติดตั้งในเกือบทุกเขตภูมิอากาศ
• ปั๊มความร้อนประเภทนี้สามารถติดตั้งได้ในบ้านที่สร้างไว้แล้วโดยใช้ระบบทำความร้อนแบบเดิมที่มีอยู่ ซึ่งจะช่วยประหยัดต้นทุนการทำความร้อนได้อย่างมาก การติดตั้งจะต้องมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยและการแทรกแซงการออกแบบที่มีอยู่
• มีต้นทุนต่ำที่สุดและมีระยะเวลาคืนทุนสั้นที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับปั๊มความร้อนประเภทอื่น
• การใช้พลังงานต่ำ;
• ความเป็นอิสระความกะทัดรัดและความไม่มีเสียงของงาน
• ในฤดูร้อน ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศสามารถเปลี่ยนเป็นโหมดทำความเย็นได้ และการมีอยู่ของตัวกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงจะช่วยสร้างบรรยากาศปากน้ำที่จำเป็นภายในสถานที่

ข้อเสียของปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ

น่าเสียดายที่ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศก็มีข้อเสียเช่นกัน หนึ่งในนั้นคือการที่ค่าประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับความผันผวนของอุณหภูมิอากาศภายนอก

ที่อุณหภูมิอากาศภายนอกที่ 0 °C ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพพลังงานของปั๊มความร้อนจะลดลงถึงระดับ 2-2.5 นั่นคือความร้อนที่ผลิตได้ 2-2.5 กิโลวัตต์ต่อพลังงานที่ใช้ไป 1 กิโลวัตต์

ปั๊มความร้อนเหล่านี้มีปัจจัยด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 3-4 เมื่อเทียบกับที่อุณหภูมิสูงขึ้น และเมื่ออุณหภูมิลดลงถึง -20 ° C ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพพลังงานจะลดลงเหลือ 1 นั่นคือจำเป็นต้องทำให้ห้องร้อนด้วยวิธีอื่น แม้ว่าในขณะนี้จะมีผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงระดับโลกซึ่งมีปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำถึง -25°C