แผนผังของการติดตั้งปั๊มความร้อนประเภทคอมเพรสเซอร์ ปั๊มความร้อนทำด้วยตัวเอง - หลักการของอุปกรณ์

การให้ความร้อนแก่บ้านด้วยปั๊มความร้อนจะช่วยคุณประหยัดแรงงานทาส การเลือกระบบทำความร้อนนี้ จะเป็นการบอกลาทั้งระบบสาธารณูปโภคที่คาดเดาไม่ได้และพนักงานแก๊สที่โลภมาก เช่น ระบอบอุณหภูมิในบ้านจะถูกกำหนดโดยคุณ และไม่มีใครอื่น

เห็นด้วย: ความจริงข้อนี้เท่านั้นที่ทำให้การซื้อปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านมีกำไรมาก ใช่มันไม่ถูก แต่เมื่อเวลาผ่านไป ค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะถูกชำระ และค่าธรรมเนียมสำหรับ "ส่วนกลาง" หรือก๊าซสำหรับหม้อไอน้ำแบบอัตโนมัติจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่คุณสามารถสร้างปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเอง!

และในบทความนี้เราจะแนะนำคุณเกี่ยวกับปั๊มความร้อนประเภทหลัก เราหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยคุณเลือก (หรือสร้าง) โรงไฟฟ้าที่ดีที่สุดเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของคุณ

ประการแรก ปั๊มดังกล่าวประหยัดและมีประสิทธิภาพมาก คุณ "ลงทุน" 0.2-0.3 กิโลวัตต์ของไฟฟ้าที่ใช้จ่ายพลังงานให้กับคอมเพรสเซอร์และรับพลังงานความร้อน 1 กิโลวัตต์ กล่าวคือไม่คำนึงถึงพลังงานของอากาศ น้ำ หรือดิน ประสิทธิภาพ ปั๊มความร้อนเท่ากับ 300-500 เปอร์เซ็นต์ที่ยอดเยี่ยม

ประการที่สอง ปั๊มดังกล่าวทำงานโดยแท้จริงแล้วเป็นแหล่งพลังงานที่อิสระและเป็นนิรันดร์ ไม่ว่าจะเป็นอากาศ น้ำ หรือดิน นอกจากนี้ "แหล่งที่มา" นี้มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง นั่นคือการให้ความร้อน บ้านในชนบทปั๊มความร้อนสามารถใช้งานได้ทุกที่ แม้แต่ที่เส้นศูนย์สูตร แม้กระทั่งเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล จริงอยู่เพื่อที่จะได้ใกล้ชิดกับ "แหล่งที่มา" คุณต้องใช้คอมเพรสเซอร์ที่ใช้พลังงานมาก แต่เนื่องจากไม่สมจริง ประสิทธิภาพสูงค่าใช้จ่ายด้านพลังงานทั้งหมดจ่ายออกห้าเท่า!

ประการที่สาม ปั๊มความร้อนเป็นปัจเจกบุคคลเสมอ นั่นคือคุณไม่ต้องจ่ายค่าพลังงานส่วนเกิน อุปกรณ์ของคุณจะได้รับการกำหนดค่าตามความต้องการและเงื่อนไขการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง

ดังนั้นความคิดเห็นของปั๊มความร้อนสำหรับการทำความร้อนที่บ้านจึงเป็นที่นิยมหรือกระตือรือร้นที่สุด

นอกจากนี้ปั๊มไม่เพียงให้ความร้อนเท่านั้น ในฤดูร้อนยังสามารถทำงานเป็นเครื่องปรับอากาศให้ความเย็นบ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกัน

เห็นด้วย: ข้อดีทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้นของปั๊มความร้อนดูค่อนข้างยอดเยี่ยม โดยเฉพาะประสิทธิภาพในระดับ 300-500 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม ข้อดีทั้งหมดของหน่วยระบายความร้อนไม่ใช่นิยาย แต่เป็นเรื่องจริงที่คุกคามบริษัทด้านพลังงาน

เคล็ดลับของประสิทธิภาพดังกล่าวอยู่ในหลักการดั้งเดิมของปั๊ม ซึ่งใน สรุปได้ดังนี้ ตัวกลางที่หมุนเวียนผ่านท่อนำความร้อนจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำ (อากาศ ดิน หิน, น้ำ) และทิ้ง ณ จุดที่ผู้บริโภคเลือก

นั่นคือ เรามีตู้เย็นแบบ "คว่ำ" อยู่ตรงหน้า ซึ่งใช้ความร้อนจากแหล่งที่อาจเป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องระเหยและให้พลังงานแก่ผู้บริโภคผ่านคอนเดนเซอร์

ยิ่งกว่านั้น ทั้งปั๊มความร้อนและตู้เย็นทำงานโดยใช้สารทำความเย็น ซึ่งเป็นสารที่มีจุดเดือดต่ำมาก ซึ่งถูกปั๊มผ่านท่อโดยใช้คอมเพรสเซอร์พิเศษ

โครงร่างโดยละเอียดของงาน

เป็นผลให้เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิดโครงร่างการทำงานของหน่วยความร้อนดูเหมือน ด้วยวิธีดังต่อไปนี้:

• ที่ระดับความลึก 5-6 เมตรในพื้นดินมีการติดตั้งท่อส่งน้ำแบบวงกลมพร้อมสารหล่อเย็นซึ่งมีการสร้างหม้อน้ำพิเศษ - เครื่องระเหย ยิ่งไปกว่านั้น ความลึกนี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ - เมื่อถึงจุดนี้ อุณหภูมิจะสูงกว่าศูนย์ตลอดเวลาของปี
• เครื่องระเหยเชื่อมต่อกับท่อที่สองที่เต็มไปด้วยสารทำความเย็น ภายใต้แรงดันสูง สารทำความเย็นจะเดือดแม้ที่อุณหภูมิหนึ่งองศาเซลเซียส นอกจากนี้ กระบวนการระเหยดังที่ทราบจากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนนั้น ยังมาพร้อมกับการดูดซับพลังงานจากสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในดิน
• ไอของสารทำความเย็นถูกปั๊มออกจากท่อโดยคอมเพรสเซอร์ ซึ่งไม่เพียงแต่ส่งผ่านสื่อนี้ผ่านส่วนควบ แต่ยังสร้างแรงดันมากยิ่งขึ้น ซึ่งกระตุ้นให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นของสารทำความเย็น
• ถัดไป ไอของสารทำความเย็นที่ร้อนจัดจะถูกสูบ (โดยคอมเพรสเซอร์เดียวกัน) เข้าไปในคอนเดนเซอร์ โดยที่การเปลี่ยนแปลงของสถานะรวมของสารจะเกิดขึ้น (ไอระเหยกลายเป็นของเหลว) และพื้นฐานเดียวกันทั้งหมดของอุณหพลศาสตร์ยืนยันว่าเมื่อตัวกลางที่เป็นก๊าซควบแน่น พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา
• ความร้อนที่ปล่อยออกมาในคอนเดนเซอร์ถูกดูดกลืนโดยท่อที่สาม - ระบบทำความร้อนของที่อยู่อาศัย นั่นคือคอนเดนเซอร์ทำหน้าที่เป็นหม้อต้มก๊าซหรือไฟฟ้า อืม กลับมาที่ สถานะของเหลวสารทำความเย็นจะกลับสู่เครื่องระเหยโดยผ่านเค้นควบคุม

ปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนในบ้าน: พันธุ์ทั่วไป

วิธีที่สะดวกที่สุดในการจำแนกปั๊มความร้อนเกี่ยวข้องกับการแยกหน่วยดังกล่าวตามประเภทของสื่อที่วางวงจรหลัก โดยให้ความร้อนแก่เครื่องระเหย

และตามวิธีการจำแนกประเภทนี้ ปั๊มความร้อนจะแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• หน่วยความร้อนใต้พิภพ (ดิน-น้ำ)
• ปั๊มไฮโดรเทอร์มอล (น้ำสู่น้ำ)
• การติดตั้งอากาศถ่ายเท (อากาศ-น้ำ)

นอกจากนี้ ปั๊มความร้อนทุกประเภทยังทำงานบนหลักการทำงานทั่วไป แต่สภาพแวดล้อมของ "ที่อยู่อาศัย" ของวงจรหลักจะทิ้งร่องรอยไว้ทั้งการทำงานและการจัดเรียงของตัวเครื่อง ดังนั้นในข้อความต่อไปเราจะพิจารณาความแตกต่างของการจัดเรียงปั๊มความร้อนแต่ละประเภท

การติดตั้งจากพื้นดินสู่น้ำ

ปั๊มความร้อนจากพื้นดินสู่น้ำ

วงจรหลักของปั๊มความร้อนใต้พิภพฝังอยู่ในพื้นดินสูงถึง 5-6 เมตร นอกจากนี้ การติดตั้งดังกล่าวยังได้รับการฝึกฝนเมื่อจัดระบบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน และในกรณีของการติดตั้งวงจรปฐมภูมิในแนวตั้งนั้น บ่อพิเศษจะมีการฝึกความลึก 150 เมตรด้วย

ในเวลาเดียวกันปริมาณงานขั้นต่ำเป็นเรื่องปกติสำหรับการจัดวางแนวตั้งของวงจรหลัก เนื่องจากการวางในแนวนอนจึงจำเป็นต้องกระจายท่อแลกเปลี่ยนความร้อนด้วย พื้นที่ขนาดใหญ่(50 ตารางเมตรสำหรับเอาต์พุตปั๊มความร้อนทุกๆ 1,000 วัตต์)

ในฐานะที่เป็นสารหล่อเย็น ปั๊มความร้อนใต้พิภพใช้สารละลายน้ำเกลือที่ไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์ซึ่งไม่แข็งตัวแม้ในอุณหภูมิต่ำ

ปั๊มน้ำต่อน้ำ

วงจรหลักของปั๊มไฮโดรเทอร์มอลสามารถติดตั้งได้ในแหล่งน้ำธรรมชาติหรือแหล่งน้ำเทียม บ่อน้ำธรรมดาหรือท่อระบายน้ำ แม่น้ำ หรือคลองที่มนุษย์สร้างขึ้น

ปั๊มความร้อน "น้ำ-น้ำ"

นอกจากนี้เครื่องระเหยและท่อที่มีสารหล่อเย็นจะถูกแช่ในน้ำอย่างน้อย 1.5-2 เมตร ท้ายที่สุดแล้ว ชั้นพื้นผิวสามารถแข็งตัวได้ ซึ่งสร้างความเสียหายทั้งการทำงานและความสมบูรณ์ขององค์ประกอบปั๊มความร้อน

พูดง่ายๆ ก็คือ สำหรับปั๊มความร้อนใต้พิภพ คุณจะต้องเลือกอ่างเก็บน้ำที่ "ถูกต้อง" แต่การติดตั้งวงจรหลักนั้นค่อนข้างง่าย - ท่อโพลีเมอร์ที่มีน้ำเกลือเดียวกันนั้น "จม" ที่ระดับความลึกที่ต้องการโดยใช้ตุ้มน้ำหนักพิเศษ

และวิธีการวางวงจรหลักนี้จะเปลี่ยนการจัดเรียง สถานีสูบน้ำ"น้ำ-น้ำ" เป็นการดำเนินการที่ง่ายมากและใช้แรงงานมาก ดังนั้นหากมีอ่างเก็บน้ำที่เหมาะสมอยู่บริเวณใกล้เคียง ทางเลือกที่ดีที่สุดปั๊มความร้อนจะเป็นหน่วยไฮโดรเทอร์มอล

หน่วยอากาศน้ำ

อันที่จริงนี่คือเครื่องปรับอากาศตัวเดียวกัน แต่มีมาก ขนาดใหญ่. วงจรหลักที่มีเครื่องระเหยถูกวางไว้ "ในอากาศ" ภายนอกอาคารในอาคารพิเศษ

นอกจากนี้ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของปั๊มในฤดูหนาว ตัวเรือนนี้มักจะถูกรวมเข้ากับท่อไอเสียของระบบระบายอากาศของที่อยู่อาศัย

ข้อดีหลักของระบบนี้คือความง่ายในการติดตั้ง แต่ประสิทธิภาพของปั๊มลมสู่น้ำนั้นน่าสงสัยมาก ในละติจูดของเรา พวกมันไม่สามารถแข่งขันกับการติดตั้งความร้อนใต้พิภพหรือความร้อนใต้พิภพได้

ปั๊มความร้อนทำด้วยตัวเอง: เป็นไปได้ไหม

แน่นอนใช่! นั่นเป็นเพียงประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวที่ไม่อาจคาดเดาได้ในทางปฏิบัติ ท้ายที่สุดแล้วหน่วย "โรงงาน" ไม่ได้มีเพียงสามคอมเพรสเซอร์และท่อจำนวนเท่ากันที่สารหล่อเย็นและสารทำความเย็นไหลเวียน หัวใจของปั๊มความร้อนดังกล่าวคือชุดควบคุมซึ่งประสานการทำงานของวงจรที่หนึ่ง สอง และสามของระบบทั้งหมด และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างบล็อกควบคุม "ด้วยตัวเอง"

ส่วนทางเทคนิคของปั๊มนั้นใช้งานได้ง่ายมาก:

• สามารถใช้เครื่องปรับอากาศแทนคอมเพรสเซอร์ได้
• วงจรหลักประกอบขึ้นจากท่อโพลีเอทิลีนและเติมด้วยสารละลายเกลือเข้มข้นทั่วไป
• เครื่องระเหยเป็นถังโลหะสแตนเลส (สามารถถอดออกจากถังเก่าได้) เครื่องซักผ้า) ซึ่งน้ำเกลือถูกลดระดับลงโดยให้ความร้อนแก่ขดลวดทองแดงของวงจรทุติยภูมิซึ่งติดตั้งอยู่ใน ส่วนภายในถังนี้.
• คอนเดนเซอร์เป็นถังเดียวกันทุกประการ ทำจากพลาสติกเท่านั้น โดยติดตั้งคอยล์ทองแดงแบบเดียวกันภายใน นอกจากนี้ คอมเพรสเซอร์ยังปั๊มสารทำความเย็นระหว่างคอยล์ล่างและบน
• วงจรที่สาม - ระบบทำความร้อน - เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุโพลีเมอร์

อย่างที่คุณเห็น ทุกอย่างง่ายมาก นั่นเป็นเพียงประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวที่มากเกินไปและไม่เพียงพออย่างชัดเจน

หนึ่งในอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาด เทคโนโลยีภูมิอากาศรัสเซียและ CIS เป็นปั๊มความร้อน เป็นที่ต้องการของผู้ซื้อจำนวนมากที่ต้องการสร้าง ระบบที่มีประสิทธิภาพทำความเย็นและทำความร้อนให้กับบ้านและที่ทำงาน แต่มีเพียงไม่กี่คนที่เข้าใจว่าเทคนิคนี้ทำงานอย่างไร และมักไม่รู้ด้วยซ้ำว่าควรใช้ในสถานการณ์ใดดีที่สุด ในระหว่างนี้ มีคำถามพื้นฐานหลายประการเกี่ยวกับการทำงานของการติดตั้งปั๊มความร้อน และแม้แต่ผู้เริ่มต้นก็เข้าใจได้ไม่ยาก

ปั๊มความร้อนคืออะไร?

อุปกรณ์ประเภทนี้รวมถึงอุปกรณ์ที่สามารถใช้ความร้อนที่ได้จาก สิ่งแวดล้อมโดยใช้คอมเพรสเซอร์เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของสารหล่อเย็นให้อยู่ในระดับที่กำหนดไว้แล้วถ่ายเทความร้อนไปยังห้องใดห้องหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน ปั๊มความร้อนสามารถดึงความร้อนจากสื่อใดๆ ก็ตาม แท้จริงแล้ว "ปั๊ม" ออกจากสิ่งแวดล้อม ดังนั้นเครื่องสูบน้ำสามารถทำงานร่วมกับ:

• อากาศหนาวจัด
• น้ำเย็น,
• โลก.

โดยการลดอุณหภูมิของสารหล่อเย็น อุปกรณ์ควบคุมสภาพอากาศดังกล่าวสามารถทำให้อาคารทุกหลังร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อมูลจำเพาะของปั๊ม

โดยทั่วไปหน่วยปั๊มความร้อนไม่เหมือนกับอุปกรณ์ควบคุมสภาพอากาศประเภทอื่น ใช้ปริมาณไฟฟ้าขั้นต่ำในระหว่างการทำงาน. โดยเฉลี่ยแล้ว เธอต้องใช้พลังงานเพียง 1 กิโลวัตต์ และเพียงพอสำหรับผลิตความร้อน 3-6 กิโลวัตต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการใช้กำลังของ 2-3 หลอดไฟธรรมดาในฤดูหนาวคุณสามารถอุ่นห้องนั่งเล่นขนาดกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ. ในฤดูร้อนสามารถใช้พลังงานเดียวกันเพื่อทำให้ห้องเย็นลง ในกรณีนี้ ปั๊มความร้อนจะดูดซับความร้อนจากอากาศในห้องและปล่อยสู่บรรยากาศ ลงดิน หรือลงน้ำ สร้างความเย็นสบายให้กับห้องใดก็ได้ .

ปั๊มความร้อนคืออะไร?

มีอุปกรณ์มากมายในท้องตลาดที่ ใช้งานได้หลากหลายด้าน, รวมทั้ง:

• พื้นที่ใช้สอย,
• สถานประกอบการทางการเกษตร
• สถานประกอบการอุตสาหกรรม
• กรมการเคหะและสาธารณูปโภค.

แน่นอน การติดตั้งปั๊มความร้อนสำหรับห้องต่างๆ มีลักษณะที่แตกต่างกันและอาจมีขนาดแตกต่างกันออกไป ตัวปั๊มมีความแตกต่างกัน พลังงานความร้อน(ตั้งแต่ไม่กี่กิโลวัตต์จนถึงหลายร้อยเมกะวัตต์) รวมทั้ง สามารถทำงานร่วมกับ แหล่งต่างๆความร้อน,โดยไม่คำนึงถึงสถานะของการรวมตัว (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) จากลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าว การติดตั้งปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• น้ำ-น้ำ,
• อากาศน้ำ,
• น้ำ-อากาศ,
• อากาศสู่อากาศ,
• น้ำบาดาล,
• ดินอากาศ

นอกจากนี้ยังมีปั๊มความร้อนตามท้องตลาดอีกด้วย ออกแบบมาให้ทำงานกับความร้อนเกรดต่ำ. แหล่งที่มาของความร้อนดังกล่าวอาจมีอุณหภูมิติดลบได้ และในกรณีนี้ ปั๊มความร้อนทำหน้าที่เป็นตัวรับความร้อนที่มีศักยภาพสูง ซึ่งใช้อุณหภูมิที่สูงมาก (มากกว่า 1,000 องศา) โดยทั่วไป, ตามอุณหภูมิที่ใช้ในการติดตั้ง แบ่งออกเป็น:

• อุณหภูมิต่ำ
• อุณหภูมิปานกลาง
• อุณหภูมิสูง.

พารามิเตอร์อื่นที่แยกความแตกต่างของการติดตั้งปั๊มความร้อนนั้นเกี่ยวข้องกับของพวกเขา อุปกรณ์ทางเทคนิคตามตัวบ่งชี้นี้ อุปกรณ์แบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ เช่น:

• การดูดซึม
• การอัดไอ

ตามกฎแล้วปั๊มความร้อนทั้งหมดทำงานด้วย พลังงานไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม ในบางกรณีสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานประเภทอื่นได้โดยใช้เชื้อเพลิงที่หลากหลายตามข้อมูลเฉพาะของเชื้อเพลิงนี้และการทำงานของอุปกรณ์เอง การติดตั้งปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• เครื่องทำความร้อนที่ใช้ความร้อนจากน้ำใต้ดิน
• ปั๊มจ่ายน้ำร้อน ทำงานโดยใช้ความร้อนจากแหล่งน้ำธรรมชาติ
• เครื่องปรับอากาศน้ำทะเล
• เครื่องปรับอากาศที่ใช้อากาศภายนอก,
• ปั๊มสำหรับ เครื่องทำน้ำอุ่นในสระว่ายน้ำ ขับเคลื่อนโดย อากาศภายนอก,
• หน่วยปั๊มความร้อนสำหรับระบบจ่ายความร้อนที่ใช้ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ทางวิศวกรรมและเทคนิค
• อุปกรณ์ที่ทำงานบนนม - ทำหน้าที่ให้นมเย็นและจ่ายน้ำร้อนตามมาและใช้ในฟาร์มโคนม
• พืชเพื่อนำความร้อนที่เกิดจาก กระบวนการทางเทคโนโลยี, - ทำหน้าที่ให้ความร้อนกับอากาศที่จ่าย

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ประเภทอื่นๆในเวลาเดียวกัน ตามปกติแล้ว ปั๊มความร้อนทุกประเภทจะผลิตในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม สามารถผลิตหน่วยที่ไม่ซ้ำกันแต่ละหน่วยได้ตาม โครงการพิเศษ. คุณยังสามารถพบปั๊มความร้อนทดลอง ภาพวาดจำนวนมากที่ยังไม่ได้ใช้งาน และแบบจำลองนำร่องของอุปกรณ์ดังกล่าว ซึ่งสามารถใช้ในห้องพิเศษใดก็ได้

การติดตั้งปั๊มความร้อนทั้งหมดสามารถรวมกันเป็นระบบเดียวได้นี่เป็นสิ่งจำเป็นหากอุปกรณ์ดังกล่าวหลายหน่วยทำงานที่โรงงานแห่งเดียว ทำให้เกิดความร้อนและความเย็น การรวมเข้าด้วยกันจะเพิ่มประสิทธิภาพเท่านั้นและในโรงงานขนาดกลางหรือขนาดใหญ่ขอแนะนำให้วางแผนการสร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนดังกล่าวทันที

ระบบปรับอากาศแบบวงแหวนคืออะไร?

ระบบดังกล่าวเสร็จสมบูรณ์โดยใช้ปั๊มความร้อน ประเภทต่างๆแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะใช้หน่วยอากาศสู่อากาศเพื่อการนี้ ปั๊มความร้อนในกรณีนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องปรับอากาศ: ติดตั้งโดยตรงในห้องเย็นและเลือกพลังของอุปกรณ์ดังกล่าวตามพารามิเตอร์จำนวนหนึ่ง ในหมู่พวกเขา:

• ลักษณะของห้องนั้นเอง
• วัตถุประสงค์ของสถานที่,
• จำนวนคนที่อยู่ในนั้น
• อุปกรณ์ที่ติดตั้งหรือจะติดตั้งอยู่ในนั้น

เครื่องปรับอากาศสามารถกลับด้านได้เสมอ โดยจะทำความเย็นและสร้างความร้อนได้ในเวลาเดียวกัน พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยวงจรน้ำทั่วไป - ท่อส่งน้ำที่หมุนเวียนเป็นทั้งแหล่งและตัวรับความร้อน เป็นผลให้อุณหภูมิภายในวงจรสามารถผันผวนได้ภายใน 18-32 องศาและผ่านความร้อนนั้นแลกเปลี่ยนระหว่างปั๊มความร้อนที่ให้ความร้อนกับอากาศและอุปกรณ์ที่ทำให้เย็นลง ถ้าใน ห้องต่างๆคุณต้องสร้างสภาพอากาศที่มีลักษณะแตกต่างกัน ปั๊มความร้อนเพียงแค่ถ่ายเทความร้อนจากห้องที่มีส่วนเกินไปยังห้องที่มีความร้อนไม่เพียงพอ ทำให้สามารถสร้างการแลกเปลี่ยนความร้อนวงแหวนระหว่างโซนต่างๆ ได้ และระบบดังกล่าวมีประสิทธิภาพและประหยัดมาก

ในเวลาเดียวกัน ระบบวงแหวนไม่เพียงแต่รวมอุปกรณ์เครื่องปรับอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดตั้งอื่นๆ ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้ความร้อนเหลือทิ้งได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อมีความต้องการความร้อนค่อนข้างมาก เช่น:

• ณ สถานที่ที่มีน้ำเสียไหลแรง: การติดตั้งปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำสามารถใช้ความร้อนที่ปล่อยออกมาได้อย่างง่ายดายและควบคุมโดยใช้วงจรวงแหวนเพื่อให้ความร้อนในอวกาศ
• ที่สิ่งอำนวยความสะดวกด้วย การระบายอากาศที่ดูดอากาศออกจากตัวอาคาร(โดยมีเงื่อนไขว่าอากาศจะไม่มากเกินไป จำนวนมากสิ่งเจือปนที่จะขัดขวางการทำงานของปั๊มความร้อน): ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีการติดตั้งแบบอากาศสู่น้ำ ซึ่งจะใช้ความร้อนจากอากาศที่ "ไม่จำเป็น" และถ่ายโอนไปยังความร้อนในห้องหรือน้ำร้อน
• ในสถานที่ที่มี น้ำเสีย, และการระบายอากาศ- สำหรับพวกเขา ระบบวงแหวนสามารถใช้เพื่อขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากวงจรน้ำ (โดยปกติจะทำในฤดูร้อนเท่านั้น) ซึ่งจะลดความจุของหอหล่อเย็น

ในทุกสถานการณ์ ระบบวงแหวนช่วยให้คุณใช้ความร้อนซ้ำแล้วซ้ำอีก และส่งไปยังความต้องการของผู้บริโภคทุกคนที่อยู่ในอาคารได้อย่างแท้จริง และนี่คือเอกลักษณ์เฉพาะของมัน เนื่องจากเครื่องทำความเย็นและเครื่องปฏิกรณ์แบบเดิมไม่สามารถทำได้. นอกจากนี้ ระบบดังกล่าวยังใช้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากการทำงานของระบบไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศที่นำเข้า จัดหาการระบายอากาศและตามอุณหภูมิที่ตั้งไว้ของอากาศที่เข้าสู่อาคาร

ในฤดูร้อน ระบบวงแหวนซึ่งทำงานโดยใช้หน่วยปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำ สามารถขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากวงจรน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้ผ่านผู้บริโภค: ความร้อนส่วนเกินจะถูกส่งไปยังระบบจ่ายน้ำร้อน และมักจะเพียงพอที่จะตอบสนองทุกความต้องการของผู้อยู่อาศัยในห้องใดก็ได้ในน้ำร้อน ระบบดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีสระว่ายน้ำหลายแห่ง (บ้านพักตากอากาศ โรงแรม ศูนย์สุขภาพ) - ด้วยความช่วยเหลือจากระบบดังกล่าว จะทำให้น้ำร้อนในสระน้ำร้อนได้อย่างรวดเร็วและไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

ระบบวงแหวนเข้ากันได้กับระบบอุปกรณ์อื่น ๆ หรือไม่?

แน่นอนใช่และเหนือสิ่งอื่นใดจะต้องประสานงานกับระบบระบายอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องพัฒนาโดยคำนึงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของอุปกรณ์ปั๊มความร้อนที่จะปรับอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, ระบบระบายอากาศจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าอากาศหมุนเวียนในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่มั่นคงของปั๊ม การนำความร้อนกลับคืนอย่างมีประสิทธิภาพ และการรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในห้อง ควรปฏิบัติตามกฎนี้ในสิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหมด ยกเว้นสถานที่บางแห่งที่ไม่พึงปรารถนา เช่น สระว่ายน้ำหรือห้องครัว

ในเวลาเดียวกัน ข้อดีของการจับคู่ระบบวงแหวนกับระบบระบายอากาศก็คือ ระบบหลังในกรณีนี้สามารถสร้างขึ้นตามรูปแบบที่ง่ายกว่า ซึ่งจะทำให้ผู้บริโภคเสียค่าใช้จ่ายน้อยลง ในกรณีนี้ ปั๊มความร้อนจะทำให้อากาศเย็นลงโดยตรงเมื่อจำเป็น วิธีนี้จะช่วยประหยัดผู้บริโภคจากความจำเป็นในการขนส่งผ่านท่ออากาศที่หุ้มฉนวนความร้อนแบบยาว และจะทำให้ระบบดังกล่าวแตกต่างจากเครื่องปรับอากาศแบบรวมศูนย์ทั่วไปในปัจจุบัน

นอกจากนี้, ระบบวงแหวนสามารถประสานงานกับระบบทำความร้อนได้ และบางครั้งถึงกับเข้าควบคุมการทำงานของระบบโดยสิ้นเชิงในสถานการณ์เช่นนี้ ระบบทำความร้อนที่ใช้ปั๊มความร้อนจะมีประสิทธิภาพน้อยลงและเรียบง่ายขึ้นในแง่ของอุปกรณ์ ทำให้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็นที่ต้องการความร้อน ความร้อนมากขึ้นได้จากแหล่งที่มีศักยภาพสูง นอกจากนี้, ระบบวงแหวนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ทั้งหมดในห้องได้อย่างจริงจัง. ระบบปรับอากาศและระบบทำความร้อนแบบแยกส่วนอาจรบกวนกันอย่างรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่จำเป็นต้องใช้ทั้งสองอย่าง ระบบวงแหวนตัดสถานการณ์ดังกล่าวออกไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเสมอ โดยพิจารณาจากสภาพจริงของสภาพอากาศขนาดเล็กที่สร้างขึ้นในแต่ละห้อง ในเวลาเดียวกัน ในองค์กร อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทำให้เย็นและให้ความร้อนได้ ไม่เพียงแต่ในอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงน้ำด้วย และกระบวนการนี้จะไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพิ่มเติม - จะรวมอยู่ในความสมดุลของแหล่งจ่ายความร้อนโดยรวม

และแน่นอนว่า, ในสถานการณ์เหล่านี้ ระบบวงแหวนจะแสดงให้เห็นถึงความประหยัดที่ดีเยี่ยม ในระบบแบบดั้งเดิม ความร้อนจะถูกใช้เพียงบางส่วนและอย่างรวดเร็วไหลออกจากชั้นบรรยากาศหากความร้อนทำงานควบคู่กับการระบายอากาศ อย่างไรก็ตาม ระบบวงแหวนแก้ปัญหานี้ด้วยวิธีที่ซับซ้อน ทำให้การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดการสูญเสียได้อย่างมาก

จะจัดการระบบปั๊มความร้อนได้อย่างไร?

ตามกฎแล้วอุปกรณ์นี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องมือราคาแพง ระบบควบคุมอัตโนมัติและนี่คือ "บทความ" อื่นที่จะบันทึกไว้ ระบบอัตโนมัติที่สะดวกสบายที่นี่ง่ายมากและลดลงเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ของน้ำในวงจรเท่านั้น ในการทำเช่นนี้ ระบบจะเปิดฮีตเตอร์เพิ่มเติมในเวลาที่น้ำไม่เย็นเกินที่ควร หรือเปิดใช้งานหอหล่อเย็นเพื่อไม่ให้ร้อนเกินความจำเป็น และโดยปกติแล้วก็เพียงพอที่จะรักษาสภาพอากาศในอุดมคติไว้ได้

ดำเนินการ ระบบควบคุมอัตโนมัติในสถานการณ์นี้เป็นไปได้ด้วยตัวควบคุมอุณหภูมิเพียงไม่กี่ตัวนอกจากนี้ยังไม่ต้องการวาล์วควบคุมที่แม่นยำอีกด้วย! อุณหภูมิของน้ำในวงจรของระบบวงแหวนสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลากหลายโดยไม่ต้องใช้วิธีการเพิ่มเติมสำหรับสิ่งนี้

นอกจากนี้, ระบบอัตโนมัติแยกต่างหากยังควบคุมกระบวนการถ่ายเทความร้อนโดยปั๊มความร้อนไปยังผู้บริโภคมันถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์เองและหนึ่งในองค์ประกอบหลักของระบบถือได้ว่าเป็นเทอร์โมสตรัท (เซ็นเซอร์อุณหภูมิ) ซึ่งติดตั้งโดยตรงในห้อง เพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้วที่จะจัดการการทำงานของการติดตั้งปั๊มความร้อนได้อย่างเต็มที่ ในเวลาเดียวกัน ตัวปั๊มเองสามารถให้คุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดของอุณหภูมิอากาศในห้องโดยไม่ต้องติดตั้งแดมเปอร์ควบคุมในระบบระบายอากาศและวาล์วควบคุมในระบบทำความร้อน สิ่งนี้ช่วยให้คุณลดต้นทุนของระบบวงแหวนได้เพิ่มขึ้น และเพิ่มความน่าเชื่อถือของการสื่อสารทางวิศวกรรมทั้งหมดของอาคารโดยรวม

เลย ระบบที่ซับซ้อนอาจจำเป็นต้องมีการควบคุมอัตโนมัติในโรงงานขนาดใหญ่ที่มีการติดตั้งปั๊มความร้อนหลายประเภท ซึ่งออกแบบมาสำหรับเครื่องปรับอากาศ กระบวนการทางเทคโนโลยี และการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ และในสถานการณ์เช่นนี้ การติดตั้งระบบนี้เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผล เพราะจะช่วยให้คุณปรับการทำงานของอุปกรณ์แต่ละชิ้นได้อย่างเหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้ง ควรระลึกไว้เสมอว่า การทำงานของระบบวงแหวนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการที่แม้แต่ระบบอัตโนมัติยังต้อง "คำนึงถึง" ในหมู่พวกเขา:

• อุณหภูมิของน้ำในวงจร, - มันส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การแปลงความร้อน (อัตราส่วนของปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับผู้บริโภคต่อปริมาณพลังงานที่ปั๊มความร้อนใช้ไป)
• อุณหภูมิอากาศภายนอก;
• พารามิเตอร์การทำงานของหอทำความเย็น- มันสามารถใช้พลังงานในปริมาณที่แตกต่างกันสำหรับความร้อนปริมาณเท่ากัน และสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับ สภาพภายนอกรวมทั้งอุณหภูมิของอากาศ การปรากฏตัวของลมและปัจจัยอื่นๆ
• จำนวนปั๊มความร้อนที่ทำงานในระบบรวมถึงความจุรวม(อัตราส่วนกำลังของอุปกรณ์ที่นำความร้อนจากวงจรน้ำและกำลังของการติดตั้งที่จ่ายให้กับวงจร)

มีตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จของการใช้ระบบวงแหวนหรือไม่?

มีตัวอย่างค่อนข้างน้อย แต่สองตัวอย่างต่อไปนี้ถือได้ว่าเป็น "ตำราเรียน"

ประการแรกคือการสร้างโรงเรียนมัธยมหมายเลข 2 ใน Ust-Labinsk ในอาคารนี้ มีการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัยที่เข้มงวดที่สุดทั้งหมดเพื่อให้ได้รับความสะดวกสบายสูงสุดสำหรับเด็กที่จะเรียนในสถาบันนี้ ตามข้อกำหนดเหล่านี้ มีการติดตั้งระบบสภาพอากาศแบบพิเศษที่นั่น ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และการไหลเข้าตามฤดูกาลได้ อากาศบริสุทธิ์. ในเวลาเดียวกัน วิศวกรทำทุกวิถีทางเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละชั้นเรียนสามารถควบคุม microclimate ได้เป็นรายบุคคล และมีเพียงระบบวงแหวนเท่านั้นที่สามารถรับมือกับการควบคุมดังกล่าวได้ เธออนุญาต:

• ลดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนทั้งอาคารอย่างมาก
• แก้ปัญหา น้ำเย็นในโรงทำความร้อนที่ตั้งอยู่บริเวณโรงเรียน

ระบบนี้ประกอบขึ้นจากปั๊มความร้อน Climatemaster (สหรัฐอเมริกา) มากกว่า 50 เครื่องและหอทำความเย็นหนึ่งแห่ง. เธอได้รับความร้อนเพิ่มเติมจากโรงทำความร้อนและควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติซึ่งรักษาสภาพที่สะดวกสบายสำหรับการสอนเด็ก ๆ อย่างอิสระและในขณะเดียวกันก็ทำงานอย่างประหยัดที่สุด ต้องขอบคุณเธอที่การทำงานของระบบวงแหวนแม้ในฤดูหนาวที่รุนแรงที่สุด ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนรายเดือนลงเหลือ 9.8,000 รูเบิล: ก่อนที่ระบบจะอัพเกรด โรงเรียนใช้เงิน 18,000 440 รูเบิลทุกเดือน ความร้อน 2.5 พันตารางเมตร ม. และสิ่งนี้แม้ว่าหลังจากการปรับปรุงให้ทันสมัยแล้วพื้นที่ที่ร้อนจัดของโรงเรียนก็เพิ่มขึ้นอีกซึ่งมีจำนวน 3,000 ตารางเมตร ม. เมตร

โครงการที่สองดำเนินการในหมู่บ้านกระท่อมใกล้มอสโก ปัญหาในการสร้างการตั้งถิ่นฐานดังกล่าวมักเกิดจากโครงสร้างพื้นฐานในดินแดนเหล่านี้ไม่อนุญาตให้มีการก่อสร้างบ้านใหม่เนื่องจากทั้งท่อน้ำหรือเครือข่ายไฟฟ้าหรือสถานีไฟฟ้าย่อยไม่สามารถรับมือกับภาระที่เพิ่มขึ้นได้ ในเวลาเดียวกัน ไฟฟ้าดับ สายไฟเก่าแตก อุบัติเหตุต่างๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องที่สถานีไฟฟ้าย่อยเก่า ดังนั้นในหมู่บ้านที่ตั้งอยู่ในดินแดนดังกล่าว จำเป็นต้องดูแลระบบจ่ายไฟอัตโนมัติในทันที

ดังนั้นวิศวกรจำเป็นต้องสร้างโครงการที่จะจัดหากระท่อมสองชั้นที่มีห้องพักหลายห้องพร้อมไฟฟ้าและความร้อน พื้นที่มาตรฐานของบ้านดังกล่าวคือ 200 ตารางเมตร ม. เมตรและไฟฟ้าเท่านั้นและ น้ำบาดาลไม่มีการสื่อสารอื่นใด

วิศวกรเริ่มก้าวแรกสู่การประหยัดพลังงาน โดยติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในกระท่อม และติดตั้งโมดูลโซลาร์เซลล์ด้านหลังบ้าน ซึ่งขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และมีความจุ 3.5 กิโลวัตต์ พลังงานนี้เพียงพอที่จะป้อนแบตเตอรี่ซึ่งต่อมาขับเคลื่อนตัวบ้านและระบบทำความร้อน ดังนั้นไฟฟ้าสำหรับครอบครัวที่อาศัยอยู่ในกระท่อมนั้นจึงฟรีซึ่งหมายความว่าจาก งบประมาณครอบครัวสามารถหักค่าใช้จ่ายได้ เป็นผลให้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งแบตเตอรี่ควรชำระในเวลาน้อยกว่า 10 ปีและหลังจากนั้นจะไม่ต้องจัดสรรเงินทุน

เพื่อให้ความร้อนแก่กระท่อมได้ใช้การติดตั้งปั๊มความร้อนใต้พิภพโดยใช้ปั๊มน้ำสู่น้ำ มันไม่ได้มีไว้สำหรับการให้ความร้อนในอวกาศโดยใช้แบตเตอรี่หม้อน้ำเท่านั้น แต่ยังสำหรับการผลิตด้วย น้ำร้อน. วงจรที่จ่ายความร้อนคุณภาพต่ำให้กับปั๊ม - นั่นคือธรรมดา ท่อโพลีเอทิลีนยาว 800 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. - วางบนไซต์ (ที่ความลึก 2 เมตร) การติดตั้งระบบดังกล่าว (ไฟฟ้า + เครื่องทำความร้อน) ใช้เงินไป 40,000 ดอลลาร์และเนื่องจากในอนาคตเจ้าของจะไม่ต้องจ่ายเงินเพื่อชำระค่าสาธารณูปโภคที่จัดหาให้จากส่วนกลาง เขาได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้เท่านั้น

สามารถใช้ระบบวงแหวนได้ที่ไหน?

โดยทั่วไป ตัวอย่างทั้งหมดแสดงให้เห็นว่าเช่น การติดตั้งปั๊มความร้อนสามารถติดตั้งได้กับวัตถุต่างๆ ในหมู่คนหลักคือ:

• อาคารบริหาร,
• สถาบันทางการแพทย์และสุขภาพ
• อาคารสาธารณะ,
• สถาบันการศึกษา,
• บ้านพักตากอากาศและโรงแรม,
• สปอร์ตคอมเพล็กซ์,
• สถานประกอบการอุตสาหกรรม
• สถานบันเทิง

ในเวลาเดียวกัน ไม่ว่าในกรณีใด ระบบวงแหวนที่ยืดหยุ่นสามารถปรับได้อย่างง่ายดายตามความต้องการของห้องใดห้องหนึ่ง และติดตั้งในตัวเลือกที่หลากหลายที่สุด

ในการติดตั้งวิศวกรจะต้องคำนึงถึงความแตกต่างหลายประการ:

• ความต้องการความเย็นและความร้อน ณ สถานที่แห่งหนึ่ง
• จำนวนคนที่อยู่ภายในสถานที่
• แหล่งความร้อนที่เป็นไปได้ในอาคาร
• อ่างความร้อนที่เป็นไปได้,
• คุณสมบัติของการสูญเสียความร้อนและการเพิ่มความร้อน

หลังจากนั้นมากที่สุด แหล่งที่ดีที่สุดความร้อนจะถูกใช้ในระบบเอง และ พลังทั่วไปต้องกำหนดค่าปั๊มความร้อนเพื่อไม่ให้ซ้ำซ้อน

โดยรวมแล้ว ตัวเลือกที่เหมาะสำหรับวัตถุใด ๆ ผู้เชี่ยวชาญพิจารณาการติดตั้งอุปกรณ์ปั๊มความร้อนที่ใช้สิ่งแวดล้อมทั้งเป็นแหล่งความร้อนและเป็นตัวรับ ในเวลาเดียวกัน ทั้งระบบควรมีความสมดุลในแง่ของความร้อนโดยไม่คำนึงถึงความจุของแหล่งความร้อนและตัวรับ - อาจแตกต่างกันเนื่องจากอัตราส่วนจะเปลี่ยนแปลงเมื่อสภาพการทำงานของระบบเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตามจะต้องสอดคล้องกัน

หากพิจารณาพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างถูกต้อง ระบบวงแหวนจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพทั้งสำหรับการทำความร้อนและความเย็น โดยใช้ความร้อน "ส่วนเกิน" ทั้งหมด และการใช้ระบบดังกล่าวแทนการใช้หลายระบบจะไม่เพียงแต่สร้างบรรยากาศในร่มในอุดมคติเท่านั้น แต่ยังจะมีประสิทธิภาพและผลกำไรมากทั้งในแง่ของเงินทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

ปั๊มความร้อนเป็นระบบทำความร้อนแบบสมบูรณ์ที่สามารถให้ความร้อนได้ บ้านส่วนตัวไม่เลวร้ายไปกว่าความร้อนแบบดั้งเดิมที่เราคุ้นเคย เป็นที่ชัดเจนว่าในการทำให้ปั๊มทำงาน คุณต้องติดตั้งให้ถูกต้องก่อน

ปั๊มความร้อนทั้งหมดขึ้นอยู่กับแหล่งความร้อนตามธรรมชาติ แบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: น้ำบาดาล น้ำ-น้ำ อากาศ-น้ำ

การติดตั้งแต่ละประเภทมีความแตกต่างและคุณสมบัติของตัวเอง - เพียงพอ โครงสร้างที่ซับซ้อนและการติดตั้งเป็นกระบวนการที่ลำบากซึ่งต้องได้รับการติดต่อด้วยความรับผิดชอบอย่างสูง ในบทความเราจะพิจารณาสิ่งที่คุณต้องใส่ใจเมื่อทำการติดตั้ง ประเภทต่างๆปั๊มความร้อน

กฎการติดตั้งปั๊มความร้อนจากพื้นดินสู่น้ำ

แผนผังการทำงานของปั๊มของระบบ "ดิน - น้ำ" (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

พื้นดินเป็นแหล่งความร้อน เมื่อลงไปที่พื้น 5 เมตร คุณจะเห็นว่าอุณหภูมิที่นั่นเกือบเท่ากันตลอดทั้งปี (ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของรัสเซียคือ 8-10 °C)

ด้วยเหตุนี้การทำความร้อนจะมีประสิทธิภาพสูง ระบบทำงานดังนี้: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินที่ตั้งอยู่บนพื้นดินรวบรวมพลังงานซึ่งสะสมอยู่ในน้ำหล่อเย็นหลังจากนั้นจะเคลื่อนไปที่ปั๊มความร้อนและส่งคืน

แผนผังของปั๊มของระบบ "น้ำ - น้ำ" (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

พลังงานส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ยังคงอยู่ใต้น้ำ โดยเฉพาะในเสาน้ำ ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำหรือในดินด้านล่าง ท่อพิเศษเต็มไปด้วยสินค้า

อุณหภูมิสูงของน้ำหล่อเย็นใน ช่วงฤดูหนาวให้ประสิทธิภาพและการถ่ายเทความร้อนที่มากขึ้นแต่อนิจจามันไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งในบ้านส่วนตัว

มากหรือน้อยสำหรับ บ้านหลังเล็กเหมาะสมกับตัวอีกด้วย เครื่องสูบน้ำแบบพิเศษจะสูบน้ำจากบ่อน้ำไปยังเครื่องระเหย หลังจากนั้นน้ำจะถูกระบายไปยังอีกบ่อหนึ่งที่อยู่ด้านล่างของแม่น้ำ และไหลลงสู่ชั้นใต้ดินลึก 15 เมตร

คำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ:ก่อนใช้ระบบน้ำ-น้ำ จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้เศษขยะเข้าไปในเครื่องระเหยและป้องกันสนิม รวมทั้งติดตั้งตัวกรอง หากน้ำอุดมไปด้วยเกลือก็จำเป็นต้องมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนระดับกลางที่มีการหมุนเวียนอยู่ในนั้น น้ำสะอาดหรือสารป้องกันการแข็งตัว

อย่างไรก็ตาม หากน้ำจากบ่อน้ำระบายได้ไม่ดี ปั๊มอาจเกิดน้ำท่วมเล็กน้อยและน้ำท่วมได้

กฎการติดตั้งปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ

แผนภาพการทำงานของปั๊มลมสู่น้ำ (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

เป็นที่นิยมน้อยกว่าน้ำบาดาลเนื่องจากในฤดูหนาวไม่สามารถเอาความร้อนออกจากอากาศได้เพียงพอ -20 °C - ขีด จำกัด ของปั๊มความร้อนหลังจากนั้นเครื่องกำเนิดความร้อนเพิ่มเติมเริ่มทำงาน

รูปแบบการติดตั้งพื้นฐาน:

1. โครงสร้างแบบโมโนบล็อกถูกติดตั้งภายในอาคาร อุปกรณ์ทั้งหมดถูกประกอบเข้าด้วยกันในตลับเดียวท่ออากาศที่ยืดหยุ่นได้เชื่อมต่อกลไกเข้ากับถนน นอกจากนี้ยังมีการสร้างโมโนบล็อกภายนอก
2. เทคโนโลยี Split ประกอบด้วยสองช่วงตึกที่เชื่อมต่อกัน

แห่งหนึ่งตั้งอยู่ริมถนน อีกแห่งหนึ่งอยู่ในอาคาร ในอันแรกมีการติดตั้งพัดลมพร้อมเครื่องระเหยและในอันที่สอง - ระบบอัตโนมัติและคอนเดนเซอร์ สามารถติดตั้งคอมเพรสเซอร์ได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง

รับทราบ:เมื่อเลือกปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ โปรดจำไว้ว่าเมื่ออากาศเย็น พลังงานจะสูญเสียไปเกือบครึ่งหนึ่ง

ในปั๊มความร้อนประเภทนี้ใหม่ มีการแนะนำฟังก์ชันที่ช่วยให้คุณสามารถรวบรวมความร้อนจากห้อง การปล่อยการระบายอากาศ และ ก๊าซไอเสีย. ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ห้องร้อนและทำให้น้ำร้อนไหลได้

เมื่อซื้อปั๊มความร้อน คุณต้องให้ความสำคัญกับความต้องการเฉพาะของบ้านคุณ

ตามหลักการแล้ว คุณจำเป็นต้องรู้การสูญเสียความร้อนของบ้านและสภาพอากาศของที่อยู่อาศัย ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญในการเลือกกำลังและรุ่นของปั๊มความร้อนที่เหมาะสม

แต่คุณต้องจำไว้ว่าเมื่อเลือกปั๊มความร้อนแล้ว คุณต้องเลือกส่วนประกอบทั้งหมดของระบบทำความร้อนที่ปั๊มความร้อนทำงานอย่างถูกต้องด้วย

เป็นไปไม่ได้ที่จะหาปั๊มความร้อนแบบสากล เนื่องจากระบบทำความร้อนแต่ละระบบมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว
อย่างไรก็ตาม ระบบทำความร้อนทั้งหมดที่มีอุปกรณ์นี้มีเกณฑ์ทั่วไปที่ส่งผลต่อรูปแบบการเชื่อมต่อปั๊มความร้อน:

• การปรากฏตัวของแหล่งความร้อนเพิ่มเติม (หม้อไอน้ำร้อน แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์, อบ);
• การปรากฏตัวของวงจรน้ำ (พื้นอุ่น, ชุดคอยล์พัดลม, หม้อน้ำ);
• ความจำเป็นในการจัดหาน้ำร้อน
• การมีเครื่องปรับอากาศ
• การมีอยู่ของระบบระบายอากาศ
• ประเภทของปั๊มความร้อน

หากคุณคำนึงถึงความแตกต่างเหล่านี้และความต้องการส่วนบุคคลของคุณ คุณสามารถเลือกสิ่งที่ถูกต้องและเป็นเจ้าของระบบทำความร้อนที่เชื่อถือได้ ทนทาน และประหยัด

ดูวิดีโอซึ่งแสดงขั้นตอนการติดตั้งปั๊มความร้อนทั้งหมด:

การใช้งาน: ในการติดตั้งสำหรับห้องทำความร้อนและความเย็นที่มีการระบายอากาศถาวร สาระสำคัญของการติดตั้งปั๊มความร้อนประดิษฐ์ประกอบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1, เครื่องระเหย 4, ตัวดูดซับหัวฉีด 6, ถังแยกแรงดัน 9 และปั๊มของเหลว 7 เครื่องระเหย 4 และตัวดูดซับหัวฉีด 6 เชื่อมต่อกันอย่างน้อย หนึ่งเส้นเลือดฝอย 5. เครื่องระเหย 4 ทำจากสามช่องและเต็มไปด้วยรูพรุน 16. 5 z.p. f-ly 2 ป่วย

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้งปั๊มความร้อนตามหน่วยดูดซับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดตั้งสำหรับห้องทำความร้อนและความเย็นที่มีการระบายอากาศถาวร การทำงานของปั๊มความร้อนทั้งหมดขึ้นอยู่กับสถานะทางอุณหพลศาสตร์และพารามิเตอร์ที่กำหนดสถานะนี้ ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน ปริมาตรจำเพาะ เอนทาลปี และเอนโทรปี ปั๊มความร้อนทั้งหมดทำงานโดยจ่ายความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลที่อุณหภูมิต่ำและกระจายตัวแบบไอโซเมตริกที่อุณหภูมิสูง การบีบอัดและการขยายตัวจะดำเนินการที่เอนโทรปีคงที่ และงานทำจากเอ็นจิ้นภายนอก ปั๊มความร้อนสามารถอธิบายได้ว่าเป็นตัวคูณความร้อนที่ใช้ความร้อนคุณภาพต่ำจากตัวกลางที่สร้างความร้อนต่างๆ เช่น อากาศแวดล้อม ดิน น้ำบาดาล น้ำเสีย ฯลฯ ปัจจุบันมีปั๊มความร้อนหลายตัวที่มีของไหลทำงานต่างกัน ความหลากหลายนี้เกิดจากข้อ จำกัด ที่มีอยู่เกี่ยวกับการใช้ปั๊มความร้อนประเภทใดประเภทหนึ่งซึ่งไม่เพียง แต่เกิดจากปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกฎแห่งธรรมชาติด้วย ปั๊มที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือปั๊มที่มีการอัดไอเชิงกล ตามด้วยรอบการดูดซับ และปั๊มรอบแบบแรงคินคู่ ปั๊มที่มีการอัดทางกลนั้นไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากต้องใช้ไอน้ำแห้งซึ่งเกิดจากกลไกของคอมเพรสเซอร์ส่วนใหญ่ การไหลของของเหลวพร้อมกับไอน้ำไปยังช่องอากาศเข้าของคอมเพรสเซอร์อาจทำให้วาล์วเสียหายได้ และโดยทั่วไปแล้วการไหลของของเหลวจำนวนมากเข้าสู่คอมเพรสเซอร์อาจทำให้ปิดการทำงานได้ ปั๊มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือประเภทการดูดซึม กระบวนการทำงานของโรงดูดซับขึ้นอยู่กับการดำเนินการต่อเนื่องของปฏิกิริยาทางความร้อนเคมีของการดูดซับของสารทำงานโดยตัวดูดซับ จากนั้นจึงปล่อย (การคายการดูดซับ) ของตัวดูดซับจากสารทำงาน ตามกฎแล้วตัวแทนที่ทำงานใน พืชดูดซึมน้ำหรือสารละลายอื่นๆ ที่ตัวดูดซับสามารถดูดซับได้ทำหน้าที่เป็นสารดูดซับ สารประกอบและสารละลายที่ดูดซับสารทำงานได้ง่ายสามารถใช้: แอมโมเนีย (NH 3) ซัลฟูริกแอนไฮไดรต์ (SO 2) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) โซดาไฟ (NaOH) , โซดาไฟ (KOH), แคลเซียมคลอไรด์ (CACl 2) เป็นต้น เป็นที่รู้จักเช่นการติดตั้งปั๊มความร้อน (ed. St. USSR N 1270499, class F 25 B 15/02, 29/00, 1986) ที่มีการดูดซับ หน่วยทำความเย็นด้วยวงจรสารทำความเย็น, คอนเดนเซอร์, ซับคูลเลอร์, เครื่องระเหย, ตัวขจัดคราบไขมันและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสร้างใหม่, เช่นเดียวกับวงจรน้ำร้อนที่ไหลผ่านคอนเดนเซอร์, สายอากาศถ่ายเทที่ต่อเนื่องกันผ่านตัวดูดซับและตัวระบายความร้อนย่อย, วงจรน้ำร้อน ถูกปิดและรวม dephlegmator ไว้ด้วย โรงงานยังมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสองช่อง - ซับคูลเลอร์ซึ่งเชื่อมต่อด้วยช่องหนึ่งกับวงจรสารทำความเย็นระหว่างซับคูลเลอร์และเครื่องระเหยและอีกช่องหนึ่ง - กับท่อระบายอากาศด้านหน้าตัวดูดซับ การติดตั้งที่อธิบายไว้นั้นยุ่งยากและต้องใช้โลหะมาก เนื่องจากมีส่วนประกอบและระบบที่ทำงานที่แรงดันสูง นอกจากนี้ ความสำเร็จของประสิทธิภาพพลังงานสูงในโรงงานที่รู้จักนั้นใช้แอมโมเนียและสารละลายในน้ำซึ่งเป็นพิษและกัดกร่อนเป็นสารหล่อเย็น การติดตั้งปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือประเภทหัวฉีดดูดซับ เป็นที่รู้จัก โรงงานความร้อน(ed. St. USSR N 87623, class F 25 B 15/04, 1949) รวมถึงเครื่องกำเนิดไอน้ำแอมโมเนีย (เครื่องระเหย) ที่เต็มไปด้วยสารละลายแอมโมเนียน้ำที่มีความเข้มข้นสูงด้วยขดลวดทำจาก ท่อเหล็ก, ซึ่งมีการจ่ายไอน้ำ ความดันต่ำซึ่งทำหน้าที่ระเหยแอมโมเนีย ตัวดูดซับ ความดันสูง (หัวฉีด), ปั๊ม, ระบบความร้อนแบบท่อ, เครื่องกำเนิดไอน้ำสูง, เครื่องทำความร้อนไอน้ำคอนเดนเสทแรงดันต่ำ, เครื่องทำความเย็นทำหน้าที่เป็นเครื่องทำความร้อนในเวลาเดียวกัน การติดตั้งที่อธิบายไว้ทำให้สามารถเพิ่มแรงดันไอน้ำที่ค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงได้ เนื่องจากตัวดูดซับของการติดตั้งมีหัวฉีดที่ทำหน้าที่เพิ่มแรงดันที่ได้รับในเครื่องกำเนิดไอแอมโมเนียโดยใช้สารละลายลีนที่ให้มา โดยปั๊มจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตามในการติดตั้งที่อธิบายไว้จะใช้สื่อที่ก้าวร้าวซึ่งต้องใช้วัสดุพิเศษที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง ทำให้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเพิ่มขึ้นอย่างมาก จุดมุ่งหมายของการประดิษฐ์นี้คือการสร้างการติดตั้งที่เรียบง่าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ประหยัดพร้อมประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการติดตั้งปั๊มความร้อนที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องระเหย, ตัวดูดซับหัวฉีด, ปั๊มของเหลว, ถังแยกแรงดัน, เครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดซึ่งตามการประดิษฐ์ เชื่อมต่อกันด้วยเส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งช่องและเครื่องระเหยทำจากสามช่องซึ่งหนึ่งช่องเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยสายอากาศระบายอากาศและอีกช่องหนึ่งเต็มไปด้วยสารหล่อเย็นคั่นด้วยช่องสูญญากาศที่เชื่อมต่อกับ หัวฉีด-ดูด และเครื่องระเหยประกอบด้วยร่างกายที่มีรูพรุนที่วางพร้อมกันในฟันผุทั้งหมดเหล่านี้ การออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดในรูปแบบของระบบที่ไม่ต่อเนื่องทางเทอร์โมไดนามิกที่เชื่อมต่อด้วยเส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งเส้นทำให้สามารถดำเนินการกระบวนการรับความร้อนในบริเวณที่ห่างไกลจากสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งเพิ่มความร้อนอย่างมีนัยสำคัญและ การถ่ายโอนมวลในระบบที่อยู่ในการพิจารณา เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อเครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดกับเส้นเลือดฝอยหลายเส้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลกระทบของการถ่ายเทความร้อนและมวลในระบบภายใต้การพิจารณา การทำงานของเครื่องระเหยที่มีโพรงแยกอิสระสามช่องและมีรูพรุนวางพร้อมกันในทั้งสามช่องช่วยให้เกิดพื้นผิวการถ่ายเทมวลที่พัฒนาขึ้นระหว่างสารหล่อเย็นและอากาศ (ประมาณ 100-10000 ซม. 2 ใน 1 ซม. 3) เนื่องจาก ซึ่งการระเหยอย่างเข้มข้นของสารหล่อเย็นและความอิ่มตัวของอากาศพร้อมกับการดูดซับความร้อนจำนวนมากที่มาจากตัวกลางที่สร้างความร้อน ขอแนะนำว่าเส้นเลือดฝอยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างเฉลี่ยของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่ความดันตกค้างที่สร้างขึ้นโดยตัวดูดซับหัวฉีดและอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิของสารหล่อเย็นของเหลวและความยาวเท่ากับ 10-10 5 เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดฝอย สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการถ่ายเทมวลสารหล่อเย็นในทิศทางจากเครื่องระเหยไปยังหัวฉีด-ดูดซับเท่านั้น ขอแนะนำให้สร้างรูพรุนจากรูพรุนสองประเภทซึ่งพื้นผิวของรูพรุนบางส่วนเปียกในขณะที่สารหล่อเย็นไม่เปียก ในกรณีนี้ ตัวเครื่องที่มีรูพรุนสามารถซึมผ่านไปยังของเหลวและอากาศได้พร้อมกัน และจะช่วยให้เกิดพื้นผิวการถ่ายเทมวลที่พัฒนาขึ้นระหว่างสารหล่อเย็นและอากาศภายในตัวเครื่องที่มีรูพรุน สิ่งนี้ทำให้กระบวนการระเหยเข้มข้นขึ้นอย่างมาก อัตราการระเหยในเครื่องระเหยของโครงสร้างตัวที่มีรูพรุนที่อธิบายข้างต้นถึงค่าที่ใกล้เคียงกับอัตราการระเหยในสุญญากาศสัมบูรณ์ ขอแนะนำให้นำท่อความร้อนอย่างน้อยหนึ่งท่อไปยังเครื่องระเหย โดยปลายด้านหนึ่งวางไว้ในร่างกายที่มีรูพรุน และอีกปลายหนึ่งอยู่ในสื่อสร้างความร้อน เช่น ในพื้นดิน สิ่งนี้จะกระชับการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างเครื่องระเหยและตัวกลางที่สร้างความร้อน ท่อทางออกของส่วนผสมของไอน้ำและก๊าซของถังแยกแรงดันสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นคอนเดนเซอร์พร้อมกันในการติดตั้งที่อธิบายไว้ สิ่งนี้จะให้ความร้อนและทำให้ความชื้นของอากาศถ่ายเทที่ดูดเข้าไปในเครื่องระเหยจากสิ่งแวดล้อมลดลง ซึ่งจะทำให้กระบวนการระเหยของสารหล่อเย็นในเครื่องระเหยเข้มข้นขึ้น ขอแนะนำให้เชื่อมต่อถังแยกแรงดันกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นคอนเดนเซอร์พร้อมกันในการติดตั้งที่อธิบายไว้ สิ่งนี้จะให้ความร้อนและทำให้ความชื้นของอากาศถ่ายเทที่ดูดเข้าไปในเครื่องระเหยจากสิ่งแวดล้อมลดลง ซึ่งจะทำให้กระบวนการของเครื่องระเหยสารหล่อเย็นในเครื่องระเหยเข้มข้นขึ้น ช่องระเหยที่เต็มไปด้วยตัวพาความร้อนสามารถเชื่อมต่อกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยใช้สายคอนเดนเสทของตัวพาความร้อน วิธีนี้จะช่วยให้หลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำหล่อเย็นด้วยส่วนผสมของก๊าซไอระเหยที่แยกจากกันในถังแยกแรงดัน และรับประกันการเติมสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องในเครื่องระเหย รูปที่ 1 แสดงไดอะแกรมของการติดตั้งปั๊มความร้อนที่เสนอ รูปที่ 2 เครื่องระเหยวางอยู่ในตัวเครื่องมีรูพรุนและท่อความร้อน การติดตั้งปั๊มความร้อนที่สร้างสรรค์ประกอบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 (รูปที่ 1) พร้อมหัวฉีด 2, 3 ตามลำดับสำหรับการจ่ายอากาศถ่ายเทและส่วนผสมของไอน้ำอากาศ, เครื่องระเหย 4 ที่เชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 1 โดยสายแก๊สและของเหลว 5, ซึ่งเป็นท่อสองท่อแยกกัน และมีตัวดูดซับหัวฉีดที่มีเส้นเลือดฝอย 7 เชื่อมต่อกับสายดูดของตัวดูดซับหัวฉีด เส้นเลือดฝอยต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างเฉลี่ยของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่ความดันตกค้างที่สร้างขึ้นในหัวฉีด-ตัวดูดซับ 6 และอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิของสารหล่อเย็นของเหลว ความยาวของเส้นฝอยควรอยู่ที่ 10-10 5 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดฝอย หัวฉีด-ตัวดูดซับ 6 ติดตั้งอยู่บนสายแรงดันของปั๊มของเหลว 8 และเชื่อมต่อกับถังแยกแรงดัน 9 ซึ่งเติม 2/3 ของปริมาตรด้วยตัวพาความร้อนเหลว ถังแยกแรงดันเชื่อมต่อด้วยสาย 10 กับตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 ผ่านท่อสาขา 3 และสาย 2 ออกแบบมาเพื่อกำจัดตัวพาความร้อนของเหลวด้วยอุปกรณ์ทำความร้อน 12 ซึ่งเชื่อมต่อกับสายดูดของปั๊มของเหลว 7. เครื่องระเหย 4 คือ ทำจากสามช่องอิสระ 13, 14 และ 15 ( รูปที่ 2) ช่อง 13 เชื่อมต่อกับท่อจ่ายอากาศจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ช่อง 15 ถูกเติมด้วยตัวพาความร้อนเหลวและเชื่อมต่อกับท่อจ่ายคอนเดนเสทของตัวพาความร้อนจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 ซึ่งเป็นตัวพาความร้อนด้วยไอคอนเดนเซอร์ด้วย ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำหล่อเย็นด้วยส่วนผสมของก๊าซและไอ ซึ่งแยกออกจากน้ำหล่อเย็นของเหลวในถังแยกแรงดัน 9 ช่อง 14 เชื่อมต่อโดยใช้เส้นฝอย 7 กับท่อดูดของ หัวฉีด - ตัวดูดซับ 6 ภายในเครื่องระเหย 4 มีรูพรุน 16 ทำในรูปของทรงกระบอกที่มีผนังหนาซึ่งมีรูพรุนสองประเภท - พื้นผิวของรูพรุนประเภทหนึ่งเปียกโดยสารหล่อเย็นพื้นผิวของ รูพรุนอีกประเภทหนึ่งไม่ได้ถูกน้ำหล่อเย็นเปียก แต่สามารถซึมผ่านอากาศได้ วัสดุสำหรับตัวรูพรุนจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับสารหล่อเย็น ซึ่งสามารถเป็นของเหลวที่ไม่รุนแรงที่มีจุดเดือดที่ความดัน 1 atm ไม่เกิน 150 o C เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอน และ ของผสมที่ประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สอง สามส่วนประกอบขึ้นไป ที่ละลายได้ร่วมกัน ระบบเลือกน้ำหล่อเย็นขึ้นอยู่กับว่าห้องใดจำเป็นต้องได้รับความร้อนจากการติดตั้ง สภาพภูมิอากาศ และปัจจัยอื่นๆ ตัวเครื่องที่มีรูพรุน 16 ถูกวางไว้ในเครื่องระเหยในลักษณะที่พื้นผิวสัมผัสกับโพรงทั้งสามนี้ ไปที่เครื่องระเหย 4 สรุปท่อความร้อน 17 ซึ่งปลายด้านหนึ่งวางอยู่ในตัวเครื่องที่มีรูพรุน 16 และอีกด้านในตัวกลางที่สร้างความร้อน เช่น ดิน อาจมีท่อความร้อนหลายท่อ ซึ่งจะเพิ่มการจ่ายความร้อนจากตัวกลางที่ประกอบด้วยความร้อนไปยังเครื่องระเหยและทำให้กระบวนการระเหยของสารหล่อเย็นดีขึ้น การติดตั้งปั๊มความร้อนทำงานดังนี้ อากาศจากบรรยากาศผ่านท่อ 3 ของแหล่งจ่ายอากาศเนื่องจากการหายากที่สร้างขึ้นโดยหัวฉีด - ตัวดูดซับในเครื่องระเหย 4 ถูกดูดเข้าไปในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 1 และผ่านท่อก๊าซ - ของเหลว 5 ผ่านท่ออากาศเข้าสู่ห้อง 13 ของ เครื่องระเหย 4. ภายในตัวเครื่องที่มีรูพรุน 16 ตัวพาความร้อนจะระเหยอย่างเข้มข้นและทำให้ไออากาศอิ่มตัว ในกรณีนี้ ความร้อนของตัวกลางที่สร้างความร้อน เช่น ดิน จะถูกดูดซับ ซึ่งจ่ายให้กับเครื่องระเหยผ่านท่อความร้อน 17 อัตราการระเหยของตัวพาความร้อนภายในตัวที่มีรูพรุนถึงค่าที่เทียบได้กับอัตราการระเหย ในสุญญากาศสัมบูรณ์ 0.3 g/cm 3 s ซึ่งสอดคล้องกับ การไหลของความร้อน 0.75 W/cm 2 ตัวมีรูพรุน อากาศที่อิ่มตัวด้วยไอของสารหล่อเย็นจะถูกดูดเข้าไปในหัวฉีด-ตัวดูดซับ 6 ถึงเส้นเลือดฝอย 7 และสารหล่อเย็นถูกจ่ายโดยปั๊มของเหลว 8 จากอุปกรณ์ทำความร้อน 12 ภายใต้แรงดันและผสมกับส่วนผสมของไอและอากาศ ก่อตัวเป็นอิมัลชันซึ่งก็คือ ฟองอากาศและน้ำหล่อเย็น ในกรณีนี้ ความชื้นที่เป็นไอจะถูกดูดซับโดยของเหลวด้วยการปล่อยความร้อนที่เทียบเท่ากับความร้อนที่ดูดซับในเครื่องระเหย ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็น อิมัลชันที่เกิดขึ้นในหัวฉีด-ตัวดูดซับ 6 จะเข้าสู่ถังแยกแรงดัน 9 ซึ่งจะถูกแยกออกเป็นส่วนผสมของไอน้ำและอากาศและของเหลวถ่ายเทความร้อน จากถังแยกแรงดัน 9 สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะไหลโดยแรงโน้มถ่วงเข้าไปในอุปกรณ์ทำความร้อน 12 และอีกครั้งไปยังท่อดูดของปั๊มของเหลว 8 ซึ่งทำให้วงจรของสารหล่อเย็นของเหลวสิ้นสุดลง ส่วนผสมไออากาศจากถังแยกแรงดัน 9 ถึงสาย 10 เนื่องจากมีขนาดเล็ก แรงดันเกินสร้างขึ้นในถังแยกแรงดัน 9 เข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 1 ผ่านท่อสาขา 3 ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 การดูด อากาศในบรรยากาศและการควบแน่นของไอระเหยของสารหล่อเย็นซึ่งแยกเข้าไปในเครื่องระเหย 4 ดังนั้นหน่วยปั๊มความร้อนที่ประดิษฐ์ขึ้นจึงมีสมรรถนะด้านพลังงานสูงโดยไม่ต้องใช้สารหล่อเย็นที่ก้าวร้าวและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งทำให้การทำงานปลอดภัย น้ำสามารถใช้เป็นตัวพาความร้อนได้ สำหรับห้องทำความร้อน อาคารในสภาพอากาศเลวร้าย สามารถเติมสารหล่อเย็นที่มีจุดเดือดต่ำเพื่อการระเหยที่รุนแรงมากขึ้น และหลังจากนั้น ระบบทำความร้อนน้ำสามารถผ่านได้ สำหรับการทำความร้อน เช่น โรงรถ เมื่อไม่ต้องการให้ความร้อนคงที่แม้ในฤดูหนาว แนะนำให้ใช้แอลกอฮอล์หรือสารละลายที่มีจุดเยือกแข็งต่ำเป็นตัวพาความร้อน ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ระบบหยุดนิ่งระหว่างการปิดการติดตั้ง . การใช้สารให้ความร้อนที่ไม่ก่อให้เกิดการลุกลามทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุและโลหะผสมพิเศษในการผลิตเครื่อง การติดตั้งบางหน่วย เช่น ถังแยกแรงดัน ท่อเชื่อมต่อสามารถทำจากพลาสติก ยาง และวัสดุอื่นๆ ที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งจะช่วยลดการใช้โลหะได้อย่างมาก การติดตั้งนั้นง่ายในทางเทคนิคในการดำเนินการและการใช้งาน ไม่ต้องการการใช้พลังงานมาก หน่วยสร้างความร้อนมีขนาดกะทัดรัดและสามารถวางในพื้นที่ขนาดเล็กและสามารถใช้ได้ทั้งสำหรับการทำความร้อนในห้องขนาดใหญ่ อาคารและอาคารขนาดเล็ก เช่นเดียวกับโรงรถ และเมื่อทำงานในวงจรทำความเย็นสำหรับห้องใต้ดินทำความเย็นในฤดูร้อน ความเป็นไปได้ของประเภทของตัวพาความร้อนที่มีให้เลือกมากมายทำให้สามารถใช้ยูนิตนี้ได้ในทุกสภาพอากาศ ทั้งหมดนี้เป็นตัวกำหนดต้นทุนต่ำในการติดตั้ง ความปลอดภัยในการทำงาน และการเข้าถึงสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก

เรียกร้อง

1. หน่วยปั๊มความร้อนที่ประกอบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องระเหย, ตัวดูดซับหัวฉีด, ปั๊มของเหลว, ถังแยกแรงดัน, มีลักษณะเฉพาะที่ตัวเครื่องมีท่อระบายอากาศ, เส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งเส้นและมีรูพรุน และเครื่องระเหยทำสามช่องโดยหนึ่งช่องเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยสายอากาศระบายอากาศอีกช่องหนึ่งเต็มไปด้วยสารหล่อเย็นและช่องอพยพที่สามเชื่อมต่อกับหัวฉีด - ตัวดูดซับในขณะที่ร่างกายมีรูพรุน ถูกวางไว้ในทั้งสามช่อง และเครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดจะเชื่อมต่อกันด้วยเส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งเส้น 2. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าเส้นเลือดฝอยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่แรงดันตกค้างที่สร้างขึ้นในหัวฉีด-ตัวดูดซับและอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิแวดล้อม และ ความยาวของเส้นเลือดฝอยคือ 10 10 5 เส้นผ่านศูนย์กลางของมัน 3. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือตัวที่มีรูพรุนประกอบขึ้นจากรูพรุนสองประเภท ซึ่งพื้นผิวบางส่วนจะเปียก ในขณะที่ส่วนอื่นๆ จะไม่ทำให้น้ำหล่อเย็นเปียก 4. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่ท่อความร้อนอย่างน้อยหนึ่งท่อเชื่อมต่อกับเครื่องระเหย ปลายด้านหนึ่งวางอยู่ในตัวเครื่องที่มีรูพรุน และอีกท่อหนึ่งในตัวสร้างความร้อน 5. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่ถังแยกแรงดันเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 6. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่มีท่อคอนเดนเสทของสารหล่อเย็น ซึ่งช่องระเหยสารที่มีสารหล่อเย็นเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต วศ.บ. Belyaev หัวหน้านักออกแบบของ OMKB Horizon
ดี.ที.เอส. เช่น. โกซอย รองหัวหน้าผู้ออกแบบหน่วยกังหันก๊าซอุตสาหกรรม
หัวหน้าผู้ออกแบบโครงการ,
ปริญญาเอก ยูเอ็น Sokolov หัวหน้าภาคส่วนปั๊มความร้อน OMKB Horizon
FSUE MMPP ซาลุต, มอสโก

การใช้หน่วยปั๊มความร้อน (HPU) สำหรับพลังงาน อุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย และบริการชุมชนเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดของเทคโนโลยีประหยัดพลังงานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การวิเคราะห์อย่างจริงจังของรัฐและโอกาสในการพัฒนางานในพื้นที่นี้เกิดขึ้นในการประชุมหัวข้อย่อย "ความร้อนและความร้อนของเขต" ของ NTS ของ RAO "UES of Russia" เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2547

ความจำเป็นในการสร้างและใช้งาน HPP รุ่นใหม่มีความเกี่ยวข้องกับ:

♦ งานในมือจำนวนมาก สหพันธรัฐรัสเซียและกลุ่มประเทศ CIS ในด้านการใช้งาน HPP ในทางปฏิบัติ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ของเมืองใหญ่ การตั้งถิ่นฐานที่ห่างไกล อุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย และบริการชุมชนในการพัฒนาและใช้พลังงานความร้อนราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (TE)

♦ การปรากฏตัวของแหล่งกำเนิดความร้อนที่มีศักยภาพต่ำ ( น้ำบาดาล, แม่น้ำและทะเลสาบ, การปล่อยความร้อนจากสถานประกอบการ, อาคารและโครงสร้าง);

♦ ข้อ จำกัด ในการใช้งานที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับการติดตั้งที่สร้างความร้อน ก๊าซธรรมชาติ(พีจี);

♦ โอกาสในการใช้เทคโนโลยีการแปลงแบบก้าวหน้าที่สะสมอยู่ในการสร้างเครื่องยนต์อากาศยาน

ในเงื่อนไขของความสัมพันธ์ทางการตลาด ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่สำคัญที่สุดของประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าคือต้นทุนและความสามารถในการทำกำไรของพลังงานที่ผลิตได้ (โดยคำนึงถึงข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม) และด้วยเหตุนี้ การลดระยะเวลาคืนทุนของ โรงไฟฟ้า.

เกณฑ์หลักในการปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้คือ:

♦ ความสำเร็จของปัจจัยการใช้เชื้อเพลิงสูงสุดที่เป็นไปได้ (FUFR) ในโรงไฟฟ้า (อัตราส่วนของพลังงานที่มีประโยชน์ต่อพลังงานเชื้อเพลิง);

♦ การลดต้นทุนทุนและเงื่อนไขการก่อสร้างโรงไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้

เกณฑ์ข้างต้นถูกนำมาพิจารณาเมื่อใช้งาน HPP รุ่นใหม่

ครั้งแรกสำหรับ นำไปปฏิบัติได้จริงสำหรับ HPP ขนาดใหญ่ ขอเสนอให้ใช้ไอน้ำ (R718) เป็นสารทำงาน แนวคิดในการใช้ไอน้ำสำหรับ HPP ไม่ใช่เรื่องใหม่ (นอกจากนี้ W. Thomson ยังเคยใช้เมื่อแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของเครื่องจักรจริงเครื่องแรกในปี 1852 - ed.) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไอน้ำมีปริมาตรจำเพาะที่มีนัยสำคัญที่อุณหภูมิต่ำ (เมื่อเทียบกับสารทำความเย็นแบบเดิม) จึงยังไม่มีการสร้างเครื่องอัดไอน้ำสำหรับใช้ในการอัด HPPs

ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ไอน้ำเป็นสารทำงานสำหรับ HPP เมื่อเปรียบเทียบกับสารทำความเย็นแบบเดิม (ฟรีออน บิวเทน โพรเพน แอมโมเนีย ฯลฯ) ได้แก่

1. ความสะอาดของระบบนิเวศ ความปลอดภัย และความสะดวกในการบำรุงรักษาเทคโนโลยี ความพร้อมใช้งาน และต้นทุนต่ำของของเหลวทำงาน

2. คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์สูงเนื่องจากองค์ประกอบ HPP ที่แพงที่สุด (คอนเดนเซอร์และเครื่องระเหย) มีขนาดกะทัดรัดและราคาถูก

3. มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด อุณหภูมิสูงน้ำหล่อเย็นสำหรับผู้บริโภค (สูงสุด 100 OS ขึ้นไป) เทียบกับ 70-80 OS สำหรับ freons;

4. ความเป็นไปได้ของการใช้รูปแบบน้ำตกเพื่อเพิ่มอุณหภูมิจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำไปยังผู้ใช้ความร้อน (ตามวงจร Lorentz) ด้วยการเพิ่มปัจจัยการแปลงใน HPI (kHPU) เมื่อเทียบกับแบบดั้งเดิม 1.5-2 ครั้ง;

5. ความเป็นไปได้ในการผลิตน้ำบริสุทธิ์ทางเคมี (กลั่น) ใน HPP;

6. ความเป็นไปได้ของการใช้คอมเพรสเซอร์และคอนเดนเซอร์ HPP สำหรับ:

♦ การดูดไอน้ำจากทางออกของเทอร์ไบน์เทอร์ไบน์ด้วยการถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งไปยังผู้ใช้ความร้อน ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสุญญากาศที่ทางออกของเทอร์ไบน์ การเพิ่มขึ้นของพลังงานที่สร้างขึ้น การบริโภคที่ลดลง น้ำหมุนเวียน ค่าใช้จ่ายในการสูบน้ำและการปล่อยความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ

♦ การดูดไอน้ำ (ของเสีย) เกรดต่ำจากการติดตั้งเทคโนโลยีพลังงาน

กระทะสำหรับการผลิตสารเคมี การทำให้แห้ง ฯลฯ ด้วยการถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งไปยังผู้ใช้ความร้อน

♦ การสร้างอีเจ็คเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับคอนเดนเซอร์กังหันไอน้ำ การดูดของผสมหลายองค์ประกอบ ฯลฯ

แผนผังของการทำงานของ HPI กับไอน้ำและคุณสมบัติการออกแบบ

ในรูป แสดง 1 รายการ แผนภูมิวงจรรวมการทำงานของ HPI เมื่อใช้ไอน้ำเป็นสารทำงาน (R718)

คุณสมบัติของโครงร่างที่เสนอคือความเป็นไปได้ในการจัดการเลือกความร้อนจากแหล่งอุณหภูมิต่ำในเครื่องระเหยเนื่องจากการระเหยโดยตรงของส่วนหนึ่งของน้ำที่จ่ายไป (ไม่มีพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน) รวมถึงความเป็นไปได้ ของการถ่ายเทความร้อนไปยังเครือข่ายความร้อนในคอนเดนเซอร์ HPI ทั้งแบบมีและไม่มีพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน (ชนิดผสม ) ทางเลือกของประเภทของการก่อสร้างถูกกำหนดโดยการเชื่อมโยงของ HPI กับแหล่งเฉพาะของแหล่งที่มีศักยภาพต่ำและความต้องการของผู้ใช้ความร้อนสำหรับการใช้สารหล่อเย็นที่จัดหาให้

สำหรับการใช้งานจริงของ HPI ขนาดใหญ่บนไอน้ำ ขอแนะนำให้ใช้คอมเพรสเซอร์แนวแกนของเครื่องบินที่มีจำหน่ายทั่วไป AL-21 ซึ่งมีคุณสมบัติที่สำคัญดังต่อไปนี้เมื่อใช้งานกับไอน้ำ:

♦ ผลผลิตเชิงปริมาตรขนาดใหญ่ (สูงถึง 210,000 m3/h) ด้วยความเร็วโรเตอร์ของคอมเพรสเซอร์ประมาณ 8,000 รอบต่อนาที

♦มี 10 ขั้นตอนที่ปรับได้เพื่อให้แน่ใจว่า งานที่มีประสิทธิภาพคอมเพรสเซอร์ในโหมดต่างๆ

♦ ความสามารถในการฉีดน้ำเข้าไปในคอมเพรสเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ รวมถึงการลดการใช้พลังงาน

นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของการทำงานและลดต้นทุนการดำเนินงาน ได้มีการตัดสินใจเปลี่ยนตลับลูกปืนแบบหมุนด้วยตลับลูกปืนธรรมดา โดยใช้ระบบหล่อลื่นน้ำและระบบหล่อเย็นแทนระบบน้ำมันแบบเดิม

เพื่อศึกษาลักษณะเฉพาะของแก๊สไดนามิกของคอมเพรสเซอร์เมื่อทำงานกับไอน้ำในช่วงกว้างของพารามิเตอร์ที่กำหนด พัฒนาองค์ประกอบโครงสร้าง และเพื่อแสดงความน่าเชื่อถือของคอมเพรสเซอร์ภายใต้สภาวะการทดสอบภาคสนาม ม้านั่งทดสอบขนาดใหญ่ (แบบปิด เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่ง 800 มม. ยาวประมาณ 50 ม.)

จากผลการทดสอบได้ผลลัพธ์ที่สำคัญดังต่อไปนี้:

♦ ความเป็นไปได้ของการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเสถียรของคอมเพรสเซอร์บนไอน้ำที่ n=8000-8800 รอบต่อนาที โดยมีปริมาณการไหลของไอน้ำสูงถึง 210,000 m3/h ได้รับการยืนยัน

♦ ความเป็นไปได้ที่จะบรรลุสุญญากาศลึกที่ทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ (0.008 ata) ได้แสดงให้เห็น;

♦ อัตราการบีบอัดที่ได้จากการทดลองในคอมเพรสเซอร์ πκ=5 เกิน 1.5 เท่าของค่าที่ต้องการสำหรับ HPI ที่มีอัตราส่วนการแปลง 7-8

♦ ออกกำลัง การออกแบบที่แข็งแกร่งแบริ่งธรรมดาของคอมเพรสเซอร์บนน้ำ

ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของ HPI มีการจัดวาง 2 ประเภท: แนวตั้ง (HPU ในหน่วยเดียว) และแนวนอน

สำหรับการปรับเปลี่ยนเลย์เอาต์แนวตั้งที่เสนอของ HPI หลายครั้ง สามารถเปลี่ยนคอนเดนเซอร์แบบท่อเป็นคอนเดนเซอร์ประเภทสเปรย์ได้ ในกรณีนี้ คอนเดนเสทของของไหลทำงานของ HPI จะผสมกับตัวพาความร้อน (น้ำ) ไปยังผู้บริโภค ในขณะเดียวกันต้นทุนของ HPP จะลดลงประมาณ 20%

ต่อไปนี้สามารถใช้เป็นไดรฟ์คอมเพรสเซอร์ HPP:

♦ ไดรฟ์เทอร์โบในตัวที่มีกำลังสูงถึง 2 MW (สำหรับ HPP ที่มีความจุสูงถึง 15 MW);

♦ ไดรฟ์เทอร์โบความเร็วสูงระยะไกล (สำหรับ HPP ที่มีความจุสูงถึง 30 MW);

♦ เครื่องยนต์กังหันก๊าซที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงจากเอาต์พุต

♦ไดรฟ์ไฟฟ้า.

ในตาราง. 1 แสดงคุณสมบัติของ HPP บนไอน้ำ (R718) และฟรีออน 142

เมื่อใช้เป็นแหล่งความร้อนระดับต่ำที่มีอุณหภูมิ 5-25 °C ด้วยเหตุผลทางเทคนิคและทางเศรษฐศาสตร์ Freon 142 ได้รับเลือกให้เป็นของเหลวในการทำงานของ HPP

การวิเคราะห์เปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่าสำหรับ HPI เกี่ยวกับไอน้ำ ต้นทุนทุนอยู่ระหว่างน้ำหล่อเย็นและสารทำงาน (ฟรีออน)

ช่วงอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดที่มีศักยภาพต่ำ:

♦ 25-40 OS - ต่ำกว่า HPI ในประเทศแบบดั้งเดิม 1.3-2 เท่าบนฟรีออนและต่ำกว่า HPP ต่างประเทศ 2-3 เท่า

♦ 40-55 OS - ต่ำกว่า HPI ในประเทศแบบเดิม 2-2.5 เท่าบน freon และต่ำกว่า HPP ต่างประเทศ 2.5-4 เท่า

ตารางที่ 1. ลักษณะของ HPI ต่อไอน้ำและฟรีออน

*- เมื่อทำงานกับฟรีออน เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ของ HPP ทำด้วยพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน

**-T - ไดรฟ์เทอร์โบ; G- กังหันก๊าซ (ลูกสูบแก๊ส); E - ไดรฟ์ไฟฟ้า

ในงานภายใต้เงื่อนไขการทำงานจริงของ HPI ที่ CHPP แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งจากกังหันไอน้ำอย่างมีประสิทธิภาพไปยังเครือข่ายการทำความร้อนด้วยปัจจัยการแปลง HPI เท่ากับ 5-6 ในการนำเสนอและแสดงในรูปที่ 2 ค่าสัมประสิทธิ์การแปลง HPI จะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการยกเว้นของเครื่องระเหย HPI และด้วยเหตุนี้จึงไม่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างแหล่งกำเนิดอุณหภูมิต่ำและไอน้ำทำงานที่ทางเข้าของคอมเพรสเซอร์

ในปัจจุบัน การสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยใช้ HPP ถือเป็นงานเร่งด่วนอย่างยิ่ง

ผลลัพธ์ของการแนะนำ HPS ได้อธิบายไว้ใน หลากหลายชนิดสำหรับความต้องการการจ่ายความร้อน ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน

บนพื้นฐานของการทดสอบจริงของ HPI ที่ CHPP-28 ของ OAO Mosenergo มี 2 รูปแบบเฉพาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งไปยังหอทำความเย็นด้วยความช่วยเหลือของ HPI ไปยังเครือข่ายการทำความร้อน น้ำ) เสนอ.

วิธีสร้างปั๊มความร้อนอัดประสิทธิภาพสูงบนไอน้ำเมื่อใช้เป็นแหล่งความร้อนคุณภาพต่ำในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 30 ถึง 65 °C ด้วยเครื่องขับกังหันก๊าซของคอมเพรสเซอร์และการใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียจาก วิเคราะห์กังหันก๊าซ ผลการศึกษาความเป็นไปได้แสดงให้เห็นว่าค่าใช้จ่ายของความร้อนที่เกิดจาก HPP สามารถลดลงได้หลายเท่า (และ KIT สูงกว่าหลายเท่า) เมื่อเทียบกับการสร้างความร้อนแบบเดิมที่ CHPP

ในการวิเคราะห์ประสิทธิผลของการใช้ปั๊มความร้อนในระบบจ่ายน้ำร้อนแบบรวมศูนย์ (DHW) แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพนี้ขึ้นอยู่กับอัตราภาษีปัจจุบันสำหรับผู้ให้บริการพลังงานและอุณหภูมิของความร้อนเกรดต่ำที่ใช้อย่างมาก ดังนั้นปัญหาการใช้ HPI จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบโดยคำนึงถึงเงื่อนไขเฉพาะทั้งหมด

TNU เป็น แหล่งสำรองการจ่ายน้ำร้อนในประเทศ เครื่องทำความร้อนอำเภอในช่วงระยะเวลาการให้ความร้อน

ในบทความนี้ จากประสบการณ์ที่สั่งสมมา ความเป็นไปได้และตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจในเชิงลึกมากขึ้น เมื่อเทียบกับการใช้ปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายน้ำร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การกำจัดความร้อนเกือบ 100% จาก CHPP แบบดั้งเดิมสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ ในช่วงระยะเวลาการให้ความร้อนจะถูกวิเคราะห์

ตัวอย่างเช่น ความเป็นไปได้ของการนำแนวทางดังกล่าวไปใช้ในภูมิภาคมอสโกที่ใหญ่ที่สุดของสหพันธรัฐรัสเซียนั้นพิจารณาเมื่อมีการใช้แหล่งความร้อนเหลือทิ้งสองแหล่ง:

♦ ความร้อนจากแหล่งน้ำธรรมชาติ: แม่น้ำมอสโก ทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำและอื่น ๆ ที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ 10 °C;

♦ สูญเสียความร้อนจากน้ำเสียและแหล่งอื่นๆ

♦ สูญเสียความร้อนไปยังหอหล่อเย็น (จากทางออกของกังหันไอน้ำ CHP ในช่วงระยะเวลาการให้ความร้อนในโหมดระบายอากาศที่มีอุณหภูมิไอน้ำที่ทางออก 30-35 °C) มูลค่ารวมของความร้อนนี้อยู่ที่ประมาณ 2.5 พันเมกะวัตต์

ขณะนี้ใน ความต้องการ DHWภูมิภาคมอสโกใช้ความร้อนประมาณ 5,000 เมกะวัตต์ (ประมาณ 0.5 กิโลวัตต์ต่อ 1 คน) ปริมาณความร้อนหลักสำหรับการจ่ายน้ำร้อนมาจาก CHPP ผ่านระบบทำความร้อนแบบอำเภอและดำเนินการที่สถานีทำความร้อนกลางของเครือข่ายระบบทำความร้อนในเมืองมอสโก การให้ความร้อนของน้ำสำหรับการจ่ายน้ำร้อน (ตั้งแต่ ~ 10 ° C ถึง 60 ° C) จะดำเนินการตามกฎใน 2 ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 7 และ 8 ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม (รูปที่ 3) อันดับแรกจากความร้อนของน้ำในเครือข่ายใน ความร้อนกลับหลักแล้วจากความร้อนของน้ำเครือข่ายในหลักความร้อนโดยตรง ในเวลาเดียวกัน ใช้ SG ประมาณ 650-680 tce/ชม. สำหรับความต้องการน้ำร้อน

การดำเนินการตามโครงการขยาย (ซับซ้อน) การใช้แหล่งความร้อนเหลือทิ้งข้างต้นสำหรับการจ่ายน้ำร้อนโดยใช้ระบบ HPP สองตัว (บนฟรีออนและไอน้ำ, รูปที่ 4) ช่วยให้สามารถชดเชยได้เกือบ 100% ประมาณ 5 พัน MW ของความร้อนในช่วงระยะเวลาการให้ความร้อน (ตามลำดับ เพื่อประหยัด GHG จำนวนมาก ให้ลดการปล่อยความร้อนและมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ)

โดยธรรมชาติเมื่อมี CHPP ที่ทำงานอยู่ในช่วงเวลาที่ไม่ให้ความร้อน ไม่แนะนำให้ถ่ายเทความร้อนด้วยความช่วยเหลือของ HPIs เนื่องจาก CHPPs เนื่องจากไม่มีภาระความร้อนจึงถูกบังคับให้เปลี่ยนไปใช้โหมดควบแน่นของ การทำงานโดยปล่อยความร้อนจำนวนมากจากเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ (มากถึง 50%) เข้าสู่หอทำความเย็น

หน่วยปั๊มความร้อน HPU-1 พร้อมสื่อการทำงานแบบฟรีออน (R142) สามารถให้ความร้อนกับน้ำได้ตั้งแต่ ~10 °C ที่ทางเข้าไปยังเครื่องระเหย 10 ถึง ~35 °C ที่ทางออก โดยใช้น้ำที่มีอุณหภูมิประมาณ 10 ° C เป็นแหล่งธรรมชาติอุณหภูมิต่ำที่มี kHP ประมาณ 5.5 เมื่อใช้เป็นแหล่งน้ำเสียที่มีอุณหภูมิต่ำจากสถานประกอบการอุตสาหกรรมหรือที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน อุณหภูมิของน้ำอาจเกิน 10 °C ได้อย่างมีนัยสำคัญ ในกรณีนี้ kHNU จะสูงขึ้นไปอีก

ดังนั้น HPI-1 สามารถให้ความร้อนด้วยน้ำ 50% สำหรับการจ่ายน้ำร้อนด้วยมูลค่าความร้อนที่ถ่ายเททั้งหมดสูงถึง 2.5 พัน MW และมากกว่านั้นด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ขนาดของการนำ HPI ไปใช้นั้นค่อนข้างใหญ่ ด้วยผลผลิตความร้อนเฉลี่ยต่อหน่วยของ HPI-1 ที่ประมาณ 10 เมกะวัตต์ จึงจำเป็นต้องมี HPIs ดังกล่าวประมาณ 250 หน่วยสำหรับภูมิภาคมอสโกเพียงแห่งเดียว

เมื่อ kHP=5.5 จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานกลประมาณ 450 MW ในการขับเคลื่อนของคอมเพรสเซอร์ HPP (เมื่อขับเคลื่อน เช่น จาก GTP) ควรติดตั้งชุดปั๊มความร้อน HPU-1 ใกล้กับผู้ใช้ความร้อน (ที่สถานีทำความร้อนกลางของเครือข่ายระบบทำความร้อนในเมือง)

หน่วยปั๊มความร้อน HPP-2 ได้รับการติดตั้งที่ CHPP (รูปที่ 4) และใช้ในช่วงฤดูร้อนเป็นแหล่งไอน้ำอุณหภูมิต่ำจากทางออกของกังหันความร้อน (ช่องระบายอากาศของส่วนแรงดันต่ำ (LPP) ). ในเวลาเดียวกัน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ไอน้ำที่มีอุณหภูมิ 30–35 °C เข้าสู่คอมเพรสเซอร์โดยตรง 13 (รูปที่ 2 ไม่มีเครื่องระเหย HPI) และหลังจากอัดแล้ว จะถูกป้อนเข้าไปในคอนเดนเซอร์ 14 ของ HPI- 2 หน่วยปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนน้ำจากสายเครือข่ายกลับ

โครงสร้างสามารถนำไอน้ำมาใช้ได้เช่นผ่านวาล์วนิรภัย (ปล่อย) ของ LPP ของกังหันไอน้ำ 1 คอมเพรสเซอร์ 13 สร้างแรงดันที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญที่ทางออกของ LPP ของกังหัน 1 (มากกว่าในกรณีที่ไม่มี HPI- 2) ตามลำดับ ลดอุณหภูมิการควบแน่น (ความอิ่มตัว) ของไอน้ำและ "ปิด" คอนเดนเซอร์กังหัน 3

ในรูป รูปที่ 4 แผนผังแสดงกรณีที่ความร้อนเหลือทิ้งถูกถ่ายเทโดยคอนเดนเซอร์ 14 ไปยังตัวทำความร้อนย้อนกลับไปยัง PSV 4 ในกรณีนี้ แม้ว่าความร้อนทิ้งทั้งหมดจะถูกถ่ายเทจากเอาต์พุตของ LPR ของเทอร์ไบน์ไปยังตัวทำความร้อนกลับ อุณหภูมิด้านหน้า PSV จะเพิ่มขึ้นเพียง ~5 °C ขณะที่เพิ่มแรงดันไอน้ำร้อนจากการสกัดกังหันที่ PSV 4 เล็กน้อย

จะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งบางส่วนเป็นอันดับแรกเพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในเครือข่ายการแต่งหน้า (แทนที่จะให้ความร้อนแบบดั้งเดิมด้วยไอน้ำแบบคัดเลือกจากกังหัน) จากนั้นจึงถ่ายเทความร้อนเหลือทิ้งไปยังท่อความร้อนที่ส่งกลับ (สิ่งนี้ ตัวเลือกไม่แสดงในรูปที่ 4)

ผลลัพธ์ที่สำคัญของแนวทางที่เสนอคือความเป็นไปได้ที่จะแทนที่ 2.5 พัน MWFC (ส่งโดย peak หม้อต้มน้ำร้อน). ด้วยหน่วยพลังงานของ HPI-2 ที่ทำงานบนไอน้ำเท่ากับ ~6-7 เมกะวัตต์ 350-400 หน่วยดังกล่าวจะต้องถ่ายโอนความร้อนในปริมาณดังกล่าว

เมื่อพิจารณาจากความแตกต่างของอุณหภูมิในระดับต่ำมากใน HPI (~15 °C ระหว่างแหล่งอุณหภูมิต่ำกับอุณหภูมิของน้ำในเครือข่ายที่ส่งคืน) ปัจจัยการแปลงของ HPI-2 จะสูงกว่า (kHPI ~ 6.8) มากกว่าสำหรับ HPI -1. ในเวลาเดียวกัน ในการถ่ายโอน ~2.5 พัน MWe ไปยังเครือข่ายทำความร้อน จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า (หรือเครื่องกล) ทั้งหมดประมาณ 370 MW

ดังนั้นโดยรวมด้วยความช่วยเหลือของ HPI-1 และ HPI-2 ในช่วงฤดูร้อนความร้อนสูงถึง 5,000 MW สามารถถ่ายโอนไปยังความต้องการของแหล่งน้ำร้อนของภูมิภาคมอสโก ในตาราง. 2 ให้การประเมินทางเทคนิคและเศรษฐกิจของข้อเสนอดังกล่าว

ในฐานะไดรฟ์สำหรับ HPI-1 และ HPI-2 สามารถใช้ไดรฟ์เทอร์ไบน์ก๊าซที่มี N=1 -5 MW และประสิทธิภาพ 40-42% (เนื่องจากการนำความร้อนกลับคืนของก๊าซไอเสีย) ในกรณีที่มีปัญหาเกี่ยวกับการติดตั้งเครือข่ายระบบทำความร้อนในเมือง GTP ที่สถานีทำความร้อนส่วนกลาง (อุปกรณ์จ่าย SG เพิ่มเติม ฯลฯ) สามารถใช้ไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นไดรฟ์สำหรับ HPI-1 ได้

มีการประเมินทางเทคนิคและเศรษฐกิจสำหรับอัตราภาษีเชื้อเพลิงและความร้อนเมื่อต้นปี 2548 ผลลัพธ์ที่สำคัญของการวิเคราะห์คือต้นทุนความร้อนที่เกิดจาก HPP ที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (สำหรับ HPI-1 - 193 rubles/Gcal และ HPI-2 - 168 rubles /Gcal ) เทียบกับ วิธีดั้งเดิมรุ่นที่ CHPP ของ OAO Mosenergo

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในปัจจุบันเซลล์เชื้อเพลิงที่มีต้นทุนหลักซึ่งคำนวณตามที่เรียกว่า "วิธีการแยกเชื้อเพลิงทางกายภาพเป็นไฟฟ้าและการผลิตความร้อน" นั้นสูงกว่า 400 รูเบิล/Gcal อย่างมีนัยสำคัญ (อัตราค่าไฟฟ้าสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง) ด้วยวิธีการนี้ การผลิตความร้อนแม้แต่ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ทันสมัยที่สุดก็ไม่มีประโยชน์ และความสามารถในการทำกำไรนี้ชดเชยด้วยอัตราค่าไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น

ในความเห็นของเรา วิธีการแยกต้นทุนเชื้อเพลิงนี้ไม่ถูกต้อง แต่ยังคงใช้อยู่ เช่น ใน OAO Mosenergo

ในความเห็นของเราให้ไว้ในตาราง 2 ระยะเวลาคืนทุนของ HPP (จาก 4.1 ถึง 4.7 ปี) มีขนาดไม่ใหญ่ เมื่อคำนวณ ดำเนินการ HPP 5,000 ชั่วโมงต่อปี ในความเป็นจริงใน ช่วงฤดูร้อนเวลาการติดตั้งเหล่านี้สามารถทำงานได้ตามตัวอย่างขั้นสูง ประเทศตะวันตกในโหมดทำความเย็นแบบรวมศูนย์ในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจประจำปีโดยเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญ

จากตาราง. จากตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่า CIT สำหรับ HPP เหล่านี้แตกต่างกันไปในช่วงตั้งแต่ ~2.6 ถึง ~3.1 ซึ่งมากกว่าค่า CIT สำหรับ CHP ทั่วไปถึง 3 เท่า โดยคำนึงถึงการลดสัดส่วนของความร้อนและการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ ค่าใช้จ่ายในการสูบน้ำและการสูญเสียน้ำหมุนเวียนในระบบ: คอนเดนเซอร์กังหัน - หอทำความเย็น การเพิ่มสุญญากาศที่ทางออกของกังหัน LPP (เมื่อ HPI-2 กำลังดำเนินการอยู่) และด้วยเหตุนี้ พลังที่สร้างขึ้น ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ข้อเสนอนี้จะมีความสำคัญยิ่งขึ้นไปอีก

ตารางที่ 2 การศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้ HPP กับไอน้ำและฟรีออน

* - ความร้อนเพิ่มเติมในกระบวนการใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียจากหน่วยขับเคลื่อนกังหันก๊าซ สามารถใช้เพื่อแทนที่ความร้อนบางส่วนจากโรงงาน CHP ไปยังแหล่งจ่ายความร้อนแบบอำเภอ

โดยคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของราคาพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้จากการเข้าร่วม WTO ของรัสเซีย ข้อจำกัดในการใช้ GHG สำหรับพลังงาน และความจำเป็นในการแนะนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง ประโยชน์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการแนะนำ HPP จะเติบโตอย่างต่อเนื่อง

วรรณกรรม

1. ปั๊มความร้อนรุ่นใหม่สำหรับวัตถุประสงค์ในการจ่ายความร้อนและประสิทธิภาพการใช้งานในระบบเศรษฐกิจตลาด // วัสดุของการประชุมส่วนย่อยของการทำความร้อนและความร้อนในเขตของ NTS ของ RAO UES ของรัสเซีย, มอสโก, 15 กันยายน 2004

2. Andryushenko A.I. พื้นฐานของอุณหพลศาสตร์ของวัฏจักรของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน - ม.: สูงกว่า. โรงเรียน 2528

3. Belyaev V.E. , Kosoy A.S. , Sokolov Yu.N. วิธีการรับพลังงานความร้อน สิทธิบัตรของสหพันธรัฐรัสเซียหมายเลข 2224118 ลงวันที่ 5 กรกฎาคม 2545 FSUE MMPP Salyut

4. Sereda S.O. , Gel'medov F.Sh. , Sachkova N.G. ค่าประมาณการเปลี่ยนแปลงในลักษณะของหลายขั้นตอน

คอมเพรสเซอร์ภายใต้อิทธิพลของการระเหยของน้ำในส่วนที่ไหล MMPP "Salyut"-CIAM // วิศวกรรมพลังงานความร้อน 2547 หมายเลข 11

5. Eliseev Yu.S. , Belyaev V.V. , Kosoy A.S. , Sokolov Yu.N. ปัญหาการสร้างโรงงานอัดไอที่มีประสิทธิภาพสูงของคนรุ่นใหม่ พิมพ์ล่วงหน้า FSUE “MMPP “Salyut” พฤษภาคม 2548

6. Devyanin D.N. , Pishchikov S.I. , Sokolov Yu.N. การพัฒนาและทดสอบที่ CHPP-28 ของ OAO Mosenergo ของห้องปฏิบัติการแสดงถึงการอนุมัติแผนงานสำหรับการใช้ปั๊มความร้อนในภาคพลังงาน // Heat Supply News 2543 ลำดับที่ 1 ส. 33-36

7. Protsenko V. P. เกี่ยวกับแนวคิดใหม่ของการจ่ายความร้อนให้กับ RAO UES ของรัสเซีย // Energo-press หมายเลข 11-12, 1999

8. V. P. Frolov, S. N. Shcherbakov, M. V. Frolov และ A. Ya. การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้ปั๊มความร้อนในระบบจ่ายน้ำร้อนแบบรวมศูนย์ // การประหยัดพลังงาน 2547 หมายเลข 2