ประเภทของการติดตั้งปั๊มความร้อน การติดตั้งปั๊มความร้อนที่ซับซ้อน

การให้ความร้อนแก่บ้านด้วยปั๊มความร้อนจะช่วยคุณประหยัดแรงงานทาส การเลือกระบบทำความร้อนนี้ จะเป็นการบอกลาทั้งระบบสาธารณูปโภคที่คาดเดาไม่ได้และพนักงานแก๊สที่โลภมาก นั่นคือระบอบอุณหภูมิในที่อยู่อาศัยจะถูกกำหนดโดยคุณ 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 กล่าวคือ โดยไม่ต้องคำนึงถึงพลังงานของอากาศ น้ำ หรือดิน ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนนั้นยอดเยี่ยมมาก 300-500 เปอร์เซ็นต์

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

ประการที่สาม ปั๊มความร้อนเป็นปัจเจกบุคคลเสมอ นั่นคือคุณไม่ต้องจ่ายค่าพลังงานส่วนเกิน อุปกรณ์ของคุณจะได้รับการกำหนดค่าตามความต้องการและเงื่อนไขการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง

ดังนั้นความคิดเห็นของปั๊มความร้อนสำหรับการทำความร้อนที่บ้านจึงเป็นที่นิยมหรือกระตือรือร้นที่สุด

นอกจากนี้ปั๊มไม่เพียงให้ความร้อนเท่านั้น ในฤดูร้อนยังสามารถทำงานเป็นเครื่องปรับอากาศให้ความเย็นบ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกัน

เห็นด้วย: ข้อดีทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้นของปั๊มความร้อนดูค่อนข้างยอดเยี่ยม โดยเฉพาะประสิทธิภาพในระดับ 300-500 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม ข้อดีทั้งหมดของหน่วยระบายความร้อนไม่ใช่นิยาย แต่เป็นเรื่องจริงที่คุกคามบริษัทด้านพลังงาน

เคล็ดลับของประสิทธิภาพดังกล่าวอยู่ในหลักการดั้งเดิมของปั๊ม ซึ่งใน สรุปดังต่อไปนี้ สื่อที่หมุนเวียนผ่านท่อจะนำความร้อนจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำ (อากาศ ดิน หิน น้ำ) และทิ้งลงในจุดที่ผู้บริโภคเลือก

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 ยังมาพร้อมกับการดูดกลืนพลังงานจากน้ำหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในดิน
• ไอของสารทำความเย็นถูกปั๊มออกจากท่อโดยคอมเพรสเซอร์ ซึ่งไม่เพียงแต่ส่งผ่านสื่อนี้ผ่านส่วนควบ แต่ยังสร้างแรงดันมากยิ่งขึ้น ซึ่งกระตุ้นให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นของสารทำความเย็น
• ถัดไป ไอของสารทำความเย็นที่ร้อนจัดจะถูกสูบ (โดยคอมเพรสเซอร์เดียวกัน) เข้าไปในคอนเดนเซอร์ โดยที่การเปลี่ยนแปลงของสถานะรวมของสารจะเกิดขึ้น (ไอระเหยกลายเป็นของเหลว) และพื้นฐานเดียวกันทั้งหมดของอุณหพลศาสตร์ยืนยันว่าเมื่อตัวกลางที่เป็นก๊าซควบแน่น พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา
• ความร้อนที่ปล่อยออกมาในคอนเดนเซอร์ถูกดูดกลืนโดยท่อที่สาม - ระบบทำความร้อนของที่อยู่อาศัย นั่นคือคอนเดนเซอร์ทำหน้าที่เป็นหม้อต้มก๊าซหรือไฟฟ้า อืม กลับมาที่ สถานะของเหลวสารทำความเย็นจะกลับสู่เครื่องระเหยโดยผ่านเค้นควบคุม

ปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนในบ้าน: พันธุ์ทั่วไป

วิธีที่สะดวกที่สุดในการจำแนกปั๊มความร้อนเกี่ยวข้องกับการแยกหน่วยดังกล่าวตามประเภทของตัวกลางที่วางวงจรหลักโดยให้ความร้อนแก่เครื่องระเหย

และตามวิธีการจำแนกประเภทนี้ ปั๊มความร้อนจะแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

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

นอกจากนี้ ปั๊มความร้อนทุกประเภทยังทำงาน หลักการทั่วไปทำงาน แต่ "ที่อยู่อาศัย" ของวงจรหลักทิ้งร่องรอยไว้ทั้งการทำงานและการจัดเรียงของหน่วย 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

นอกจากนี้เพื่อให้มั่นใจในการทำงานของปั๊มใน ฤดูหนาวที่อยู่อาศัยนี้มักจะรวมกับท่อไอเสียของระบบระบายอากาศของที่อยู่อาศัย

ข้อดีหลักของระบบนี้คือความง่ายในการติดตั้ง แต่ประสิทธิภาพของปั๊มลมสู่น้ำนั้นน่าสงสัยมาก ในละติจูดของเรา พวกมันไม่สามารถแข่งขันกับการติดตั้งความร้อนใต้พิภพหรือความร้อนใต้พิภพได้

ปั๊มความร้อนทำด้วยตัวเอง: เป็นไปได้ไหม

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

ส่วนทางเทคนิคของปั๊มนั้นใช้งานได้ง่ายมาก:

• สามารถใช้เครื่องปรับอากาศแทนคอมเพรสเซอร์ได้
• วงจรหลักประกอบขึ้นจากท่อโพลีเอทิลีนและเติมด้วยสารละลายเข้มข้นของเกลือทั่วไป
• เครื่องระเหยเป็นถังโลหะสแตนเลส (สามารถถอดออกจากเครื่องซักผ้าเก่าได้) โดยลดสารละลายน้ำเกลือให้ความร้อนกับขดลวดทองแดงวงจรทุติยภูมิที่ติดตั้งอยู่ ส่วนภายในถังนี้.
• คอนเดนเซอร์เป็นถังเดียวกันทุกประการ ทำจากพลาสติกเท่านั้น ซึ่งภายในติดตั้งคอยล์ทองแดงแบบเดียวกันทุกประการ นอกจากนี้ คอมเพรสเซอร์ยังปั๊มสารทำความเย็นระหว่างคอยล์ล่างและบน
• วงจรที่สาม - ระบบทำความร้อน - เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุโพลีเมอร์

อย่างที่คุณเห็น ทุกอย่างง่ายมาก นั่นเป็นเพียงประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวที่มากเกินไปและไม่เพียงพออย่างชัดเจน

ในปีที่ผ่านมา ปั๊มความร้อนได้ครอบครองตลาดเฉพาะด้านของตลาดสภาพอากาศของรัสเซีย ท่ามกลางเทคโนโลยียอดนิยมอื่นๆ การอภิปรายเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของการติดตั้งปั๊มความร้อน (HPU) เกิดขึ้นทั้งในหน้าของสื่ออุตสาหกรรมและในการประชุมเฉพาะเรื่องและโต๊ะกลม เมื่อเร็ว ๆ นี้มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับปั๊มความร้อน - ทั้งในอินเทอร์เน็ตภาษารัสเซียและในสื่อเฉพาะทาง อย่างไรก็ตาม ยังมีสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับระบบปั๊มความร้อนแบบรวมอยู่น้อยมาก บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเติมช่องว่างนี้บ้าง เพื่อสรุปคำถามบางข้อที่เกิดขึ้นในผู้เชี่ยวชาญ เมื่อพวกเขาทำความคุ้นเคยกับระบบถ่ายเทความร้อนแบบวงแหวนในครั้งแรก และเพื่อตอบคำถามเหล่านั้นโดยสังเขป

ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันดีเกี่ยวกับปั๊มความร้อนว่านี่คืออุปกรณ์ภูมิอากาศที่สามารถใช้ความร้อนได้ สิ่งแวดล้อมโดยใช้คอมเพรสเซอร์เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของสารหล่อเย็นให้อยู่ในระดับที่ต้องการและถ่ายเทความร้อนนี้ไปยังจุดที่ต้องการ

เกือบจะเป็นไปได้เสมอที่จะดึงความร้อนออกจากสิ่งแวดล้อม ท้ายที่สุดแล้ว "น้ำเย็น" เป็นแนวคิดเชิงอัตนัยตามความรู้สึกของเรา แม้แต่น้ำในแม่น้ำที่เย็นที่สุดก็ยังมีความร้อนอยู่บ้าง แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความร้อนส่งผ่านจากตัวที่ร้อนกว่าไปยังตัวที่เย็นกว่าเท่านั้น ความร้อนสามารถบังคับทิศทางจากตัวเย็นไปยังตัวอุ่น จากนั้นตัวที่เย็นจะเย็นลงอีก และตัวที่อุ่นก็จะร้อนขึ้น การใช้ปั๊มความร้อนซึ่ง "สูบฉีด" ความร้อนจากอากาศ น้ำในแม่น้ำ หรือดิน ทำให้อุณหภูมิลดลงมากยิ่งขึ้นไปอีก ทำให้อาคารร้อนขึ้นได้ ในกรณีคลาสสิก ถือว่าการใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ในการทำงาน HPI สามารถผลิตพลังงานความร้อนได้ตั้งแต่ 3 ถึง 6 กิโลวัตต์ ในทางปฏิบัติ นี่หมายความว่าพลังของหลอดไฟในบ้านสองหรือสามดวงในฤดูหนาวสามารถให้ความร้อนกับห้องนั่งเล่นขนาดกลางได้ ในฤดูร้อนโดยการทำงานในโหมดย้อนกลับ ปั๊มความร้อนสามารถทำให้อากาศในห้องของอาคารเย็นลงได้ ความร้อนจากอาคารจะถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศ แม่น้ำ หรือดิน

ปัจจุบันมีการติดตั้งปั๊มความร้อนจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม การเกษตร ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชน ตัวอย่างของการใช้ HPP ในตอนท้ายของบทความ เราจะพิจารณาสองโครงการ - หนึ่งในนั้นคือโครงการของระบบวงแหวนขนาดใหญ่ที่นำมาใช้ใน ดินแดนครัสโนดาร์ที่สองคือโครงการก่อสร้างขนาดเล็กในภูมิภาคมอสโก

ปั๊มความร้อนคืออะไร?

ปั๊มความร้อนมีเอาต์พุตความร้อนที่หลากหลายตั้งแต่ไม่กี่กิโลวัตต์จนถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ พวกเขาสามารถทำงานร่วมกับ แหล่งต่างๆความร้อนในสภาวะต่างๆ ของการรวมตัว ในเรื่องนี้สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้: น้ำ - น้ำ, น้ำ - อากาศ, อากาศ - น้ำ, อากาศ - อากาศ. ผลิตปั๊มความร้อน ซึ่งออกแบบมาเพื่อทำงานกับแหล่งความร้อนระดับต่ำในอุณหภูมิต่างๆ จนถึงค่าลบ สามารถใช้เป็นตัวรับความร้อนสูงที่ต้องการได้ อุณหภูมิต่างกันแม้จะสูงกว่า 1,000C ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ปั๊มความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิปานกลาง และอุณหภูมิสูง

ปั๊มความร้อนยังแตกต่างกันในแง่ของ อุปกรณ์ทางเทคนิค. ในเรื่องนี้สามารถแยกแยะได้สองทิศทาง: การอัดไอและการดูดซับ HPP ปั๊มความร้อนยังสามารถใช้พลังงานประเภทอื่นๆ ในการทำงานได้ นอกเหนือจากไฟฟ้า เช่น สามารถใช้เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ได้

แหล่งความร้อนคุณภาพต่ำและตัวรับความร้อนคุณภาพสูงจากแหล่งต่างๆ รวมกันทำให้เกิดปั๊มความร้อนประเภทต่างๆ นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

• HPP โดยใช้ความร้อนของน้ำใต้ดินเพื่อให้ความร้อน
• HPP โดยใช้ความร้อนจากอ่างเก็บน้ำธรรมชาติสำหรับการจ่ายน้ำร้อน
• HPI - เครื่องปรับอากาศที่ใช้น้ำทะเลเป็นแหล่งและรับความร้อน
• HPI – เครื่องปรับอากาศที่ใช้ อากาศภายนอกเป็นแหล่งและรับความร้อน
• HPI สำหรับทำน้ำร้อนในสระว่ายน้ำโดยใช้ความร้อนจากอากาศภายนอก
• HPP ใช้ความร้อนจากน้ำเสียในระบบจ่ายความร้อน
• HPP ใช้ความร้อนของอุปกรณ์วิศวกรรมและเทคนิคในระบบจ่ายความร้อน
• HPP สำหรับทำความเย็นนมและในเวลาเดียวกันให้น้ำร้อนสำหรับการจ่ายน้ำร้อนในฟาร์มโคนม
• HPP สำหรับการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่จากกระบวนการทางเทคโนโลยีในการให้ความร้อนเบื้องต้นของอากาศจ่าย

อุปกรณ์ปั๊มความร้อนจำนวนมากผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก แต่สามารถผลิตปั๊มความร้อนตามโครงการพิเศษได้เช่นกัน มีการติดตั้งทดลอง ตัวอย่างนำร่อง ตลอดจนการพัฒนาเชิงทฤษฎีมากมาย

หากโรงงานมีปั๊มความร้อนให้ใช้หลายตัว ซึ่งจะออกแบบให้ผลิตได้ทั้งความร้อนและความเย็น ประสิทธิภาพของปั๊มจะเพิ่มขึ้นหลายเท่าหากรวมกันเป็นระบบเดียว สิ่งเหล่านี้เรียกว่าระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวน (KHNS) ระบบดังกล่าวเหมาะสมที่จะใช้กับวัตถุขนาดกลางและขนาดใหญ่

ระบบปรับอากาศแบบวงแหวน

ระบบเหล่านี้ใช้ปั๊มความร้อนแบบน้ำและอากาศที่ทำหน้าที่ของเครื่องปรับอากาศภายในอาคาร ในห้องที่มีเครื่องปรับอากาศ (หรือถัดจากนั้น) มีการติดตั้งปั๊มความร้อนซึ่งกำลังถูกเลือกตามพารามิเตอร์ของห้อง, วัตถุประสงค์, ลักษณะของอากาศจ่ายที่ต้องการ - การระบายอากาศ, จำนวนคนที่เป็นไปได้, อุปกรณ์ที่ติดตั้งและเกณฑ์อื่น ๆ HPP ทั้งหมดสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ ออกแบบมาสำหรับทั้งอากาศเย็นและอากาศร้อน ทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยวงจรน้ำทั่วไป - ท่อที่น้ำหมุนเวียน น้ำเป็นทั้งแหล่งและตัวรับความร้อนสำหรับ HPI ทั้งหมด อุณหภูมิในวงจรสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 18 ถึง 320C ระหว่างปั๊มความร้อนที่ให้ความร้อนในอากาศกับปั๊มที่ทำให้เย็นลง ความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนผ่านวงจรน้ำ ขึ้นอยู่กับลักษณะของสถานที่ เช่นเดียวกับช่วงเวลาของปีและช่วงเวลาของวัน อาจต้องใช้ความร้อนหรือความเย็นของอากาศในห้องต่างๆ ด้วยการทำงานพร้อมกันในอาคารเดียวกันของ HPI ที่ผลิตความร้อนและความเย็น ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากห้องที่มีส่วนเกินไปยังห้องที่ไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างโซนรวมกันเป็นวงแหวนเดียว

นอกจาก HPP ที่ทำหน้าที่ของเครื่องปรับอากาศแล้ว HPP สำหรับวัตถุประสงค์อื่นอาจรวมอยู่ใน HPP ด้วย หากมีความต้องการความร้อนเพียงพอที่โรงงาน ความร้อนเหลือทิ้งสามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านระบบวงแหวนโดยใช้ HPI ตัวอย่างเช่น ในที่ที่มีการไหลของน้ำเสียอย่างเข้มข้น การติดตั้ง HPI แบบน้ำต่อน้ำนั้นสมเหตุสมผล ซึ่งจะทำให้ความร้อนเหลือทิ้งถูกนำมาใช้โดยใช้ HPS ปั๊มความร้อนดังกล่าวจะสามารถดึงความร้อนออกจากน้ำเสีย ถ่ายโอนโดยใช้วงจรวงแหวน แล้วใช้ความร้อนในห้อง

อากาศที่ถูกขับออกจากอาคารโดยการระบายอากาศยังมีความร้อนอยู่เป็นจำนวนมาก ในกรณีที่ไม่มีสิ่งเจือปนจำนวนมากในอากาศเสียที่ขัดขวางการทำงานของ HPI คุณสามารถใช้ความร้อนของอากาศเสียโดยการติดตั้ง HPI แบบอากาศสู่น้ำ ผู้บริโภคทุกคนในอาคารสามารถใช้ความร้อนนี้ผ่าน CHP ได้ ซึ่งทำได้ยากโดยใช้เครื่องกำเนิดใหม่และการกู้คืนแบบเดิม นอกจากนี้ กระบวนการรีไซเคิลในกรณีนี้สามารถมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศภายนอกที่ระบายอากาศเข้า และอุณหภูมิที่ตั้งไว้เพื่อให้ความร้อนกับอากาศที่ฉีดเข้าไปในอาคาร

นอกจากนี้ เมื่อใช้งานปั๊มความร้อนแบบย้อนกลับได้ทั้งในระบบบำบัดน้ำเสียและไอเสีย สามารถใช้เพื่อขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากวงจรน้ำในช่วงฤดูร้อน และลดความจุที่ต้องการของหอทำความเย็น

ในฤดูร้อน ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มความร้อน ความร้อนส่วนเกินในวงจรน้ำจะถูกใช้ผ่านผู้บริโภคที่มีอยู่ในโรงงาน ตัวอย่างเช่น สามารถเชื่อมต่อ HPI ระหว่างน้ำกับน้ำกับระบบวงแหวน เพื่อถ่ายเทความร้อนส่วนเกินไปยังระบบจ่ายน้ำร้อน (DHW) ในโรงงานที่ไม่ต้องการน้ำร้อนเพียงเล็กน้อย ปั๊มความร้อนนี้อาจเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการได้อย่างเต็มที่

หากสถานประกอบการมีสระว่ายน้ำอย่างน้อย 1 สระ เช่น ในสถานบริการสุขภาพ บ้านพัก สถานบันเทิง และโรงแรม น้ำร้อนในสระก็สามารถให้ความร้อนได้โดยใช้ปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำโดยเชื่อมต่อกับ KTS

การรวมระบบวงแหวนกับระบบอื่นๆ

ระบบระบายอากาศในอาคารที่ใช้ระบบปั๊มความร้อนรูปวงแหวนต้องได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการทำงานของ HPP ที่ปรับสภาพอากาศ จำเป็นต้องหมุนเวียนอากาศในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่มั่นคงของปั๊มความร้อนเหล่านี้ รักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในห้องและการนำความร้อนกลับคืนอย่างมีประสิทธิภาพ (ยกเว้นกรณีที่ไม่ต้องการการหมุนเวียนซ้ำ เช่น โถงสระว่ายน้ำ ห้องครัวในท้องที่ หมวก) มีคุณสมบัติอื่นๆ ในการพัฒนาระบบระบายอากาศด้วย CTNS

อย่างไรก็ตาม ในขณะเดียวกัน ระบบวงแหวนก็ช่วยให้ระบบระบายอากาศได้ง่ายกว่าวิธีการปรับอากาศแบบอื่นๆ ปั๊มความร้อนดำเนินการปรับอากาศโดยตรงที่ไซต์งาน ในห้องนั้นเอง ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการขนส่งอากาศที่เสร็จแล้วผ่านท่ออากาศยาวที่หุ้มฉนวนความร้อน เช่น กับเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง

ระบบวงแหวนสามารถเข้าควบคุมฟังก์ชั่นการทำความร้อนได้อย่างเต็มที่ แต่ไม่รวมการใช้งานร่วมกับระบบทำความร้อน ในกรณีนี้จะใช้ระบบทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าและง่ายกว่าในทางเทคนิค ระบบไบวาเลนต์ดังกล่าวมีความเหมาะสมมากกว่าในละติจูดเหนือ ซึ่งต้องการความร้อนมากกว่าเพื่อให้ความร้อน และจะต้องนำเข้ามา มากกว่าจากแหล่งที่มีศักยภาพสูง หากมีการติดตั้งระบบปรับอากาศและระบบทำความร้อนแยกต่างหากในอาคาร ระบบเหล่านี้มักจะรบกวนซึ่งกันและกัน โดยเฉพาะในช่วงเปลี่ยนผ่าน การใช้ระบบวงแหวนร่วมกับระบบทำความร้อนไม่ก่อให้เกิดปัญหาดังกล่าว เนื่องจากการทำงานของระบบจะขึ้นอยู่กับสภาพที่แท้จริงของสภาพอากาศในแต่ละโซน

ที่สถานประกอบการ ระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวนสามารถเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนหรือความเย็นกับน้ำหรืออากาศเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี และกระบวนการเหล่านี้จะรวมอยู่ในความสมดุลของการจ่ายความร้อนทั่วไปขององค์กร

เมื่อพูดถึงระบบจ่ายความร้อนแบบเดิมๆ เป็นเรื่องยากที่จะเห็นด้วยกับประสิทธิภาพที่จำกัด ความร้อนถูกใช้ไปบางส่วนและกระจายสู่ชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว (ระหว่างการทำความร้อนและการระบายอากาศ) การกำจัดด้วยน้ำเสีย (ผ่านการจ่ายน้ำร้อน กระบวนการทางเทคโนโลยี) และด้วยวิธีอื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นการดีหากมีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศสู่อากาศในระบบระบายอากาศ หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบน้ำสู่น้ำเพื่อการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ เช่น หน่วยทำความเย็น หรืออุปกรณ์นำความร้อนกลับคืนในพื้นที่อื่นๆ ในทางกลับกัน KTNS แก้ปัญหานี้ในลักษณะที่ซับซ้อน ในหลายกรณีทำให้การกู้คืนความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ระบบควบคุมวงแหวนอัตโนมัติ

สร้างความผิดหวังให้กับผู้ผลิตระบบอัตโนมัติที่มีราคาแพงหลายราย ระบบปั๊มความร้อนไม่ต้องการการควบคุมอัตโนมัติที่ซับซ้อน กฎระเบียบทั้งหมดที่นี่จะลดลงเพื่อรักษาค่าอุณหภูมิของน้ำในวงจรเท่านั้น เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำหล่อเย็นต่ำกว่าขีดจำกัดที่ตั้งไว้ จำเป็นต้องเปิดฮีตเตอร์เพิ่มเติมให้ทันเวลา และในทางกลับกันเพื่อไม่ให้เกินขีด จำกัด บนจำเป็นต้องเปิดหอทำความเย็นในเวลาที่เหมาะสม การควบคุมอัตโนมัติของกระบวนการง่ายๆ นี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิหลายตัว เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำในวงจร HPS อาจแตกต่างกันไปในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง (โดยปกติอยู่ที่ 18 ถึง 320C) จึงไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วควบคุมที่แม่นยำ

สำหรับกระบวนการถ่ายเทความร้อนจากปั๊มความร้อนไปยังผู้บริโภคนั้น จะถูกควบคุมโดยระบบอัตโนมัติที่อยู่ในปั๊มความร้อนแต่ละตัว ตัวอย่างเช่น HPI สำหรับเครื่องปรับอากาศมีเซ็นเซอร์อุณหภูมิ (เทอร์โม) ติดตั้งโดยตรงในห้อง เทอร์โมสแตทธรรมดานี้เพียงพอที่จะควบคุมการทำงานของ HP

ปั๊มความร้อนให้สิ่งจำเป็นอย่างเต็มที่ พารามิเตอร์อุณหภูมิอากาศในห้องซึ่งทำให้สามารถปฏิเสธแดมเปอร์ควบคุมในระบบระบายอากาศและวาล์วควบคุมในระบบทำความร้อน (ด้วยระบบไบวาเลนต์) สถานการณ์ทั้งหมดนี้มีส่วนช่วยในการลดต้นทุนและเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบวิศวกรรมโดยรวม

ที่โรงงานขนาดใหญ่ ซึ่งระบบวงแหวนประกอบด้วยปั๊มความร้อนจำนวนมากและมีการติดตั้งปั๊มความร้อนประเภทต่างๆ (สำหรับเครื่องปรับอากาศ การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ และสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยี) มักจะเหมาะสมที่จะนำไปใช้งานมากกว่านี้ ระบบที่ซับซ้อนการควบคุมอัตโนมัติซึ่งช่วยให้คุณปรับการทำงานของทั้งระบบให้เหมาะสมที่สุด

การทำงานของระบบปั๊มความร้อนรูปวงแหวนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่อไปนี้:

• ประการแรก อุณหภูมิของน้ำในวงจร ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงความร้อน (COP) ขึ้นอยู่กับนั่นคืออัตราส่วนของปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับผู้บริโภคต่อปริมาณพลังงานที่ปั๊มความร้อนใช้
• ประการที่สอง อุณหภูมิอากาศภายนอก
• ประการที่สาม พารามิเตอร์การทำงานของหอทำความเย็น สำหรับปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทออกเท่ากันภายใต้สภาวะที่ต่างกัน สามารถใช้พลังงานในปริมาณที่แตกต่างกันโดยหอหล่อเย็น ในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศภายนอก ความชื้น การปรากฏตัวของลมและสภาวะอื่นๆ
• ประการที่สี่เกี่ยวกับจำนวนปั๊มความร้อนที่ทำงานอยู่ในระบบ ที่นี่ กำลังทั้งหมดของ HPI ซึ่งนำความร้อนจากวงจรน้ำ มีความสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับพลังของ HPI ทั้งหมดที่ถ่ายเทความร้อนไปยังวงจร กล่าวคือ ปริมาณความร้อนที่เข้าสู่วงจรหรือนำออกจากวงจร

ดีสำหรับเด็ก ดีสำหรับงบประมาณ

ไปที่คำอธิบายของโครงการโดยใช้ระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวน

โครงการแรกคือการสร้างโรงเรียนการศึกษาทั่วไปทางตอนใต้ของรัสเซียขึ้นใหม่ ฤดูร้อนที่แล้ว ฝ่ายบริหาร ดินแดนครัสโนดาร์ดำเนินโครงการนี้ใน Ust-Labinsk (โรงเรียนในเมืองหมายเลข 2) ในระหว่างการก่อสร้างใหม่ ได้มีการรักษามาตรฐานสูงสุดในด้านข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและการเข้าพักที่สะดวกสบายสำหรับเด็กที่โรงเรียน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการติดตั้งระบบสภาพอากาศแบบเต็มรูปแบบในอาคาร โดยให้การควบคุมอุณหภูมิ การไหลของอากาศบริสุทธิ์ และความชื้นแบบเป็นโซนต่อโซน

ในการดำเนินโครงการนี้ วิศวกรต้องการให้แน่ใจว่าระดับความสบายที่เหมาะสม การควบคุมส่วนบุคคลในแต่ละชั้น ประการที่สอง สันนิษฐานว่าระบบวงแหวนจะช่วยลดต้นทุนการให้ความร้อนแก่โรงเรียนได้อย่างมาก และแก้ปัญหาอุณหภูมิน้ำต่ำในโรงทำความร้อนในบริเวณโรงเรียน ระบบประกอบด้วยปั๊มความร้อนมากกว่าห้าสิบตัวที่ผลิตโดย Climatemaster (USA) และหอทำความเย็น ได้รับความร้อนเพิ่มเติมจากโรงงานทำความร้อนของเมือง ระบบสภาพอากาศอยู่ภายใต้การควบคุมอัตโนมัติและสามารถรักษาความสะดวกสบายสูงสุดสำหรับแต่ละคนได้อย่างอิสระและในขณะเดียวกันก็มีโหมดการทำงานที่ประหยัด

การทำงานของระบบที่อธิบายไว้ในฤดูหนาวให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

• ก่อนการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​(ก่อนการติดตั้งปั๊มความร้อน) ค่าทำความร้อนรายเดือนสำหรับ 2,500 m2 คือ 18,440 รูเบิล
• หลังจากการปรับปรุงอาคารให้ทันสมัย ​​พื้นที่ทำความร้อนเพิ่มขึ้นเป็น 3000 ตร.ม. และค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนรายเดือนลดลงเหลือ 9800 รูเบิล

ดังนั้นการใช้ปั๊มความร้อนทำให้สามารถลดต้นทุนการทำความร้อนในอาคารได้มากกว่าครึ่งหนึ่งซึ่งเป็นพื้นที่ที่ให้ความร้อนเพิ่มขึ้นเกือบ 20%

ความร้อนอัตโนมัติ

ปัญหาของการก่อสร้างกระท่อมในภูมิภาคมอสโกในปัจจุบันเกิดจากโครงสร้างพื้นฐาน (เครือข่ายไฟฟ้า, ท่อน้ำ) มักจะไม่อนุญาตให้การตั้งถิ่นฐานใหม่เติบโต สถานีย่อยหม้อแปลงที่มีอยู่ไม่สามารถรับมือกับโหลดที่เพิ่มขึ้นได้ การหยุดชะงักของการจ่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง (อุบัติเหตุที่สถานีไฟฟ้าย่อยเก่า สายไฟชำรุด) บังคับให้ผู้บริโภคมองหาวิธีการจ่ายไฟอัตโนมัติ

ในโครงการที่อธิบายไว้ วิศวกรต้องเผชิญกับงานในการจัดหากระท่อมสองชั้นหลายห้องพร้อมห้องใต้หลังคาที่มีความร้อนและไฟฟ้า พื้นที่ทำความร้อนทั้งหมดของบ้านคือ 200 m2 ของการสื่อสารสรุป - น้ำบาดาลและไฟฟ้า

เนื่องจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานอยู่ในระดับแนวหน้า จึงตัดสินใจติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ซื้อและติดตั้งโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 3.5 กิโลวัตต์ที่ไซต์หลังบ้าน ตามการคำนวณของวิศวกร นี่น่าจะเพียงพอแล้วสำหรับการชาร์จแบตเตอรี ซึ่งในทางกลับกัน ก็จะป้อนอาหารให้โรงเรือนและระบบทำความร้อนอย่างต่อเนื่อง ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของระบบอยู่ที่ประมาณ 27,000 เหรียญ พิจารณาว่าได้รับแหล่งไฟฟ้าฟรีแล้วและบทความนี้จะถูกลบออกจาก งบประมาณครอบครัวปรากฎว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์จะหมดไปภายในเวลาไม่ถึง 10 ปี และหากเราพิจารณาเป็นอย่างอื่น เราจะต้องสร้างสถานีย่อยหรือใช้ชีวิตโดยที่ไฟฟ้าดับอย่างต่อเนื่อง ค่าใช้จ่ายก็ถือว่าได้รับการชำระแล้ว

เพื่อให้ความร้อน ได้มีการตัดสินใจใช้ระบบปั๊มความร้อนใต้พิภพ ซื้อปั๊มความร้อนแบบน้ำต่อน้ำของอเมริกา ปั๊มความร้อนชนิดนี้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนผลิต น้ำร้อนซึ่งสามารถใช้สำหรับการจ่ายน้ำร้อนและทำความร้อนโดยใช้แบตเตอรี่หม้อน้ำ วงจรเองที่จ่ายความร้อนเกรดต่ำไปยังปั๊มความร้อนนั้นถูกวางโดยตรงบนไซต์ที่อยู่ติดกับกระท่อมที่ความลึก 2 ม. วงจรคือ ท่อโพลีเอทิลีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. และยาว 800 ม. การติดตั้งปั๊มความร้อนพร้อมติดตั้ง จัดหาอุปกรณ์และส่วนประกอบราคา 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ

ดังนั้น หลังจากใช้เงินไปประมาณ 40,000 ดอลลาร์สหรัฐในการจัดระบบพลังงานอิสระของตัวเอง เจ้าของกระท่อมได้ยกเว้นค่าใช้จ่ายในการจ่ายความร้อนออกจากงบประมาณของเขา และให้ความร้อนอัตโนมัติที่เชื่อถือได้

ความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ระบบวงแหวน

จากที่กล่าวมาข้างต้น ความเป็นไปได้ของการใช้ระบบปั๊มความร้อนรูปวงแหวนนั้นกว้างผิดปกติ สามารถใช้กับวัตถุได้หลากหลาย เหล่านี้คือการบริหาร อาคารสาธารณะ สถาบันการแพทย์และสุขภาพ บ้านพัก สถานบันเทิงและกีฬา สถานประกอบการอุตสาหกรรมต่างๆ ระบบมีความยืดหยุ่นมากจนสามารถประยุกต์ใช้งานได้ในหลายกรณีและในตัวเลือกจำนวนมาก

ในการพัฒนาระบบดังกล่าว ก่อนอื่น จำเป็นต้องประเมินความต้องการความร้อนและความเย็นของวัตถุที่ออกแบบ เพื่อศึกษาแหล่งความร้อนที่เป็นไปได้ทั้งหมดภายในอาคารและตัวรับความร้อนในอนาคตทั้งหมด เพื่อกำหนดความร้อนที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียความร้อน แหล่งความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสามารถใช้ในระบบวงแหวนได้หากต้องการความร้อนนี้ ความจุรวมของปั๊มความร้อนการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ไม่ควรเกินความจำเป็น ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ตัวเลือกที่ทำกำไรได้มากที่สุดอาจเป็นการติดตั้ง HPP โดยใช้ สภาพแวดล้อมภายนอกเป็นแหล่งและรับความร้อน ระบบต้องมีความสมดุลในแง่ของความร้อน แต่ไม่ได้หมายความว่าความจุรวมของแหล่งความร้อนและผู้บริโภคควรเท่ากัน แต่อาจแตกต่างกันได้เนื่องจากอัตราส่วนสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากเมื่อสภาพการทำงานของระบบเปลี่ยนแปลง

วิธีจัดการกับอันตรายจากไฟไหม้ของท่อลม

เมื่อเร็ว ๆ นี้จำนวนไฟไหม้และการระเบิดภายในท่อระบายอากาศและระบบปรับอากาศได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก แม้ว่าไฟดังกล่าวจะเกิดขึ้นเสมอ แต่การเปลี่ยนแปลงล่าสุดได้นำไปสู่ไฟที่มีขนาดใหญ่กว่ามากซึ่งเกี่ยวข้องกับผู้คนจำนวนมากขึ้น

การวิเคราะห์ระบบจ่ายความร้อนขั้นสูง

รายงานนี้กล่าวถึงประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนระบบทำความร้อนแบบอำเภอเป็นแบบกระจายอำนาจ พิจารณาด้านบวกและด้านลบของทั้งสองระบบ ผลลัพธ์ของการเปรียบเทียบระบบเหล่านี้ถูกนำเสนอ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างปั๊มความร้อนและแหล่งความร้อนอื่นๆ ทั้งหมดคือความสามารถพิเศษในการใช้พลังงานสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำหมุนเวียนเพื่อให้ความร้อนและการทำน้ำร้อน ประมาณ 80% ของกำลังขับ ที่จริงแล้วปั๊มความร้อน "สูบฉีด" ออกจากสิ่งแวดล้อมโดยใช้พลังงานกระจัดกระจายของดวงอาทิตย์

ปั๊มความร้อนทำงานอย่างไร

ตู้เย็นที่ทุกคนรู้จัก ถ่ายเทความร้อนจากห้องภายในไปยังหม้อน้ำ และเราใช้ความเย็นภายในตู้เย็น ปั๊มความร้อนเป็นตู้เย็น "ย้อนกลับ" มันนำความร้อนที่กระจายจากสิ่งแวดล้อมมาสู่บ้านเรา

สารหล่อเย็น (ซึ่งก็คือน้ำหรือน้ำเกลือ) ซึ่งถ่ายจากสิ่งแวดล้อมไม่กี่องศา ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊มความร้อนที่เรียกว่าเครื่องระเหย และปล่อยความร้อนที่เก็บจากสิ่งแวดล้อมไปยังวงจรภายในของปั๊มความร้อน วงจรภายในของปั๊มความร้อนเต็มไปด้วยสารทำความเย็นซึ่งมีค่ามาก อุณหภูมิต่ำเดือดผ่านเครื่องระเหยจะเปลี่ยนจากสถานะของเหลวเป็นสถานะก๊าซ สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ความดันต่ำและอุณหภูมิ 5 ° C จากเครื่องระเหยสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งจะถูกบีบอัดให้มีความดันสูงและอุณหภูมิสูง ถัดไป ก๊าซร้อนจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนตัวที่สอง - คอนเดนเซอร์ซึ่งแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างก๊าซร้อนกับสารหล่อเย็นจากท่อส่งกลับของระบบทำความร้อนในโรงเลี้ยง สารทำความเย็นปล่อยความร้อนไปยังระบบทำความร้อน เย็นตัวลงและเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวอีกครั้ง และสารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนของระบบทำความร้อนจะเข้าสู่อุปกรณ์ทำความร้อน

ข้อดีของปั๊มความร้อน

• - เศรษฐกิจ. ใช้พลังงานต่ำเนื่องจากประสิทธิภาพสูง (จาก 300% ถึง 800%) และช่วยให้คุณได้รับพลังงานความร้อน 3-8 กิโลวัตต์ต่อพลังงานที่ใช้ไปจริง 1 กิโลวัตต์ หรือพลังงานทำความเย็นเอาต์พุตสูงสุด 2.5 กิโลวัตต์
• - เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม วิธีการทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับทั้งสิ่งแวดล้อมและผู้คนในห้อง การใช้ปั๊มความร้อนเป็นการประหยัดทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียนและรักษาสิ่งแวดล้อม รวมถึงการลดการปล่อย CO2 สู่บรรยากาศ ปั๊มความร้อนของโรงงานทำวัฏจักรอุณหพลศาสตร์ย้อนกลับบนสารทำงานที่มีจุดเดือดต่ำ ดึงพลังงานความร้อนที่มีศักยภาพต่ำหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่จากสิ่งแวดล้อม เพิ่มศักยภาพให้ถึงระดับที่ต้องการสำหรับการจ่ายความร้อน โดยใช้พลังงานหลักน้อยกว่า 1.2-2.3 เท่า พลังงานมากกว่าเชื้อเพลิงที่เผาไหม้โดยตรง
• - ความปลอดภัย. ไม่มีเปลวไฟ ไม่มีเขม่า ไม่มีไอเสีย ไม่มีกลิ่นน้ำมันดีเซล ไม่มีแก๊สรั่ว ไม่มีน้ำมันเชื้อเพลิงหกเลอะเทอะ ไม่มีสถานที่จัดเก็บเชื้อเพลิงที่เป็นอันตรายจากอัคคีภัย
• - ความน่าเชื่อถือ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวขั้นต่ำ ทรัพยากรที่สูงของงาน ความเป็นอิสระจากการจัดหาวัสดุเตาเผาและคุณภาพ การป้องกันไฟดับ แทบไม่ต้องบำรุงรักษา อายุการใช้งานของปั๊มความร้อนคือ 15-25 ปี
• - ปลอบโยน. ปั๊มความร้อนทำงานอย่างเงียบ ๆ (ไม่ดังไปกว่าตู้เย็น) และระบบอัตโนมัติตามสภาพอากาศและระบบควบคุมสภาพอากาศแบบหลายโซนช่วยสร้างความสะดวกสบายและความผาสุกในสถานที่
• - มีความยืดหยุ่น ปั๊มความร้อนเข้ากันได้กับระบบทำความร้อนหมุนเวียนและ การออกแบบที่ทันสมัยให้คุณติดตั้งในห้องใดก็ได้
• - ความคล่องตัวตามประเภทของพลังงานที่ใช้ (ไฟฟ้าหรือความร้อน)
• - ช่วงกำลังกว้าง (จากเศษส่วนถึงหมื่นกิโลวัตต์)

การใช้งานปั๊มความร้อน

ขอบเขตของปั๊มความร้อนนั้นไร้ขอบเขตอย่างแท้จริง ข้อดีทั้งหมดข้างต้นของอุปกรณ์นี้ทำให้ง่ายต่อการแก้ปัญหาการจ่ายความร้อนไปยังอาคารในเมืองและวัตถุที่อยู่ห่างไกลจากการสื่อสาร ไม่ว่าจะเป็นฟาร์ม ชุมชนกระท่อม หรือปั๊มน้ำมันบนทางหลวง โดยทั่วไป ปั๊มความร้อนเป็นแบบสากลและใช้งานได้ทั้งในงานโยธาและอุตสาหกรรม และในการก่อสร้างของเอกชน

ปัจจุบัน ฮีทปั๊มมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก จำนวนปั๊มความร้อนที่ทำงานในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และยุโรปอยู่ในหลายสิบล้าน

การผลิตฮีทปั๊มในแต่ละประเทศมุ่งเน้นที่การตอบสนองความต้องการของตลาดภายในประเทศเป็นหลัก ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น หน่วยปั๊มความร้อนจากอากาศสู่อากาศ (HPU) สำหรับทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศในฤดูร้อนมักใช้กันอย่างแพร่หลาย ในยุโรป - HPI ของคลาส "น้ำสู่น้ำ" และ "น้ำสู่อากาศ" ในสหรัฐอเมริกา มีบริษัทมากกว่าหกสิบแห่งที่ทำการวิจัยและผลิตปั๊มความร้อน ในญี่ปุ่น การผลิต HPP ต่อปีเกิน 500,000 หน่วย ในเยอรมนี มีการติดตั้งมากกว่า 5,000 ครั้งต่อปี ในประเทศแถบสแกนดิเนเวีย ส่วนใหญ่จะใช้ HPP ขนาดใหญ่ ในสวีเดน ภายในปี 2000 สถานีปั๊มความร้อน (HPS) มากกว่า 110,000 แห่งได้เปิดดำเนินการ โดย 100 แห่งมีกำลังการผลิตประมาณ 100 MW และมากกว่านั้น HPS ที่ทรงพลังที่สุด (320 MW) ดำเนินการในสตอกโฮล์ม

ความนิยมของปั๊มความร้อนใน ยุโรปตะวันตกสหรัฐอเมริกาและประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ส่วนใหญ่เกิดจากสภาพภูมิอากาศที่ไม่รุนแรงในภูมิภาคเหล่านี้ (โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยเป็นบวกในฤดูหนาว) ราคาเชื้อเพลิงที่สูงและการมีอยู่ของโครงการของรัฐบาลที่เป็นเป้าหมายเพื่อสนับสนุนพื้นที่ของตลาดภูมิอากาศนี้ .

สถานการณ์ของปั๊มความร้อนในประเทศของเรามีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน และมีเหตุผลสำหรับเรื่องนั้น ประการแรก คุณสมบัติ ภูมิอากาศของรัสเซียด้วยอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาวทำให้ความต้องการพิเศษเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของปั๊มความร้อนและเงื่อนไขการติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยการเพิ่มกำลังของปั๊มความร้อน ปัญหาของการกำจัดความร้อนจึงเกิดขึ้น เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนของสื่อ (อ่างเก็บน้ำ ดิน อากาศ) มีจำกัดและค่อนข้างเล็ก

นอกจากนี้ ราคาก๊าซในรัสเซียต่ำเกินจริง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องพูดถึงประโยชน์เชิงเศรษฐกิจที่จับต้องได้จากการใช้อุปกรณ์ประเภทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่มีวัฒนธรรมการบริโภคและการประหยัดพลังงานไฟฟ้า เราไม่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐสำหรับโครงการทดแทนพลังงาน มี และไม่มีผู้ผลิตฮีทปั๊มในประเทศ

ในเวลาเดียวกันความต้องการของรัสเซียสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวมีขนาดใหญ่และ "สาย" ของปั๊มความร้อนทั้งหมดที่มีความจุ 5, 10, 25, 100 และ 1,000 กิโลวัตต์ดูเหมือนจะเป็นที่ต้องการ ดังนั้นในรัสเซียตอนกลางเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านที่มีพื้นที่ 100 ตร.ม. จำเป็นต้องมีพลังงานความร้อน 5-10 กิโลวัตต์และปั๊มที่มีกำลังความร้อน 100 กิโลวัตต์ก็เพียงพอที่จะให้ความร้อนตามปกติ โรงเรียน โรงพยาบาล และ อาคารบริหาร. ปั๊มความร้อนที่มีความจุ 1,000 กิโลวัตต์สะดวกสำหรับงานกู้คืนของเสียจากความร้อนโดยใช้น้ำพุร้อน ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งปั๊มความร้อนในรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 300 ดอลลาร์สหรัฐต่อพลังงานความร้อน 1 กิโลวัตต์ โดยมีระยะเวลาคืนทุนของอุปกรณ์ตั้งแต่สองถึงสี่ปี ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับราคาเชื้อเพลิงและสภาพภูมิอากาศของ ภูมิภาคเฉพาะ

การทดสอบเดินเครื่องปั๊มความร้อนประมาณ 100,000 ตัวที่มีเอาต์พุตความร้อนรวม 2 GW จะทำให้สามารถจ่ายความร้อนให้กับผู้คน 10 ล้านคนโดยมีอายุการใช้งานเฉลี่ยของปั๊มความร้อน 15 ปี ปริมาณการขายอุปกรณ์ดังกล่าวอาจมากกว่าครึ่งพันล้านดอลลาร์ต่อปี

แหล่งความร้อนในรัสเซียซึ่งมีฤดูหนาวที่ยาวนานและค่อนข้างรุนแรง ต้องใช้ต้นทุนเชื้อเพลิงที่สูงมาก ซึ่งสูงกว่าค่าไฟฟ้าเกือบ 2 เท่า ข้อเสียเปรียบหลักของแหล่งความร้อนแบบดั้งเดิมคือพลังงานต่ำประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ อัตราค่าขนส่งที่สูงสำหรับการส่งมอบผู้ให้บริการด้านพลังงานยังทำให้ปัจจัยลบในแหล่งความร้อนแบบดั้งเดิมแย่ลงไปอีก

เกณฑ์มาตรฐานที่บ่งชี้อย่างมากสำหรับการประเมินความเป็นไปได้ของการใช้การติดตั้งปั๊มความร้อนในรัสเซียคือประสบการณ์จากต่างประเทศ มันแตกต่างกันใน ประเทศต่างๆและขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและ ลักษณะทางภูมิศาสตร์, ระดับของการพัฒนาเศรษฐกิจ, ความสมดุลของเชื้อเพลิงและพลังงาน, อัตราส่วนของราคาสำหรับเชื้อเพลิงและไฟฟ้าประเภทหลัก, ระบบความร้อนและพลังงานที่ใช้ตามประเพณี ฯลฯ ภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันโดยคำนึงถึงสถานะของรัสเซีย เศรษฐกิจ ประสบการณ์จากต่างประเทศ ถือเป็นแนวทางการพัฒนาที่แท้จริงในอนาคต

คุณลักษณะของการจ่ายความร้อนในรัสเซียซึ่งแตกต่างจากประเทศส่วนใหญ่ของโลกคือการกระจายระบบทำความร้อนแบบอำเภออย่างแพร่หลายในเมืองใหญ่

แม้ว่าในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา การผลิตปั๊มความร้อนได้เพิ่มขึ้นอย่างมากทั่วโลก แต่ในประเทศของเรา HPP ยังไม่พบการใช้งานที่กว้างขวาง มีเหตุผลหลายประการที่นี่:

ประเพณีเน้นไปที่การให้ความร้อนในเขต;

อัตราส่วนที่ไม่เอื้ออำนวยระหว่างค่าไฟฟ้าและเชื้อเพลิง

ตามกฎแล้วการผลิต HP จะดำเนินการบนพื้นฐานของเครื่องทำความเย็นที่ใกล้ที่สุดในแง่ของพารามิเตอร์ซึ่งไม่ได้นำไปสู่คุณสมบัติที่ดีที่สุดของ HP เสมอไป

ในอดีตที่ผ่านมา มีทางยาวไกลจากการออกแบบ HP ไปจนถึงการว่าจ้าง

ในประเทศของเรา ปัญหาการออกแบบของ HP ได้รับการจัดการมาตั้งแต่ปี 1926/27/ ตั้งแต่ปี 1976 HP ได้ทำงานในอุตสาหกรรมที่โรงงานผลิตชา (Samtredia, Georgia) /13/ ที่ Podolsk Chemical and Metallurgical Plant (PCMZ) ตั้งแต่ปี 1987 /24/ ที่โรงงานผลิตนม Sagarejo (จอร์เจีย) ใน ฟาร์มโคนมภูมิภาคมอสโก "Gorki-2" ตั้งแต่ปี 2506

นอกจากอุตสาหกรรมแล้ว HP ยังใช้ในศูนย์การค้า (Sukhumi) สำหรับการจ่ายความร้อนและความเย็น ในอาคารที่อยู่อาศัย (Bukuria, มอลโดวา) ในหอพัก Druzhba (ยัลตา) โรงพยาบาลภูมิอากาศ (Gagra) และ Pitsunda รีสอร์ท

ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 70 การนำความร้อนกลับคืนอย่างมีประสิทธิภาพด้วยความช่วยเหลือของการติดตั้งปั๊มความร้อนได้ดำเนินการที่สถานีความร้อนใต้พิภพ Pauzhetskaya ใน Kamchatka TNU ประสบความสำเร็จในการใช้ระบบทดลองการจ่ายความร้อนใต้พิภพสำหรับเขตที่อยู่อาศัยและโรงงานเรือนกระจก Sredne-Parutinsky ใน Kamchatka ในกรณีเหล่านี้ แหล่งความร้อนใต้พิภพ /12/ ถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานศักยภาพต่ำ

การใช้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตปั๊มความร้อนในประเทศของเรากำลังพัฒนาล่าช้ามาก ผู้บุกเบิกด้านการสร้างและการใช้งานปั๊มความร้อนในอดีตสหภาพโซเวียตคือ VNIIholodmash ในปี 2529-2532 VNIIkholodmash ได้พัฒนาปั๊มความร้อนอัดไอจำนวนหนึ่งที่มีเอาต์พุตความร้อนตั้งแต่ 17 กิโลวัตต์เป็น 11.5 เมกะวัตต์ในขนาดน้ำต่อน้ำสิบสองขนาด นอกจากนี้ น้ำทะเลยังเป็นแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำสำหรับปั๊มความร้อนด้วยปั๊มความร้อน "น้ำ-อากาศ" 300 - 1,000 กิโลวัตต์สำหรับ 45 และ 65 กิโลวัตต์ ปั๊มความร้อนส่วนใหญ่ในซีรีส์นี้ผ่านขั้นตอนการผลิตและทดสอบแล้ว ซึ่งเป็นเครื่องต้นแบบที่โรงงานวิศวกรรมทำความเย็น 5 แห่ง ขนาดมาตรฐานสี่ขนาดคือปั๊มความร้อนที่ผลิตเป็นจำนวนมากโดยให้ความร้อนที่ส่งออก 14; 100; 300; 8500 กิโลวัตต์ วางจำหน่ายทั้งหมดจนถึงปี 1992 มี 3,000 หน่วย พลังงานความร้อนของกลุ่มปฏิบัติการของปั๊มความร้อนเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 40 MW /16, 17/

ในช่วงเวลานี้ มีการพัฒนาปั๊มความร้อนพื้นฐานใหม่จำนวนหนึ่ง เช่น การดูดซับ การสลายการสลาย การอัด การทำงานกับบิวเทนและน้ำในฐานะสารทำงาน เป็นต้น

ในอนาคตความต้องการปั๊มความร้อนลดลง เครื่องจักรที่เชี่ยวชาญจำนวนมากและการพัฒนาใหม่ ๆ ไม่มีการอ้างสิทธิ์

อย่างไรก็ตาม ใน ปีที่แล้วภาพเริ่มเปลี่ยนไป มีแรงจูงใจทางเศรษฐกิจที่แท้จริงสำหรับการอนุรักษ์พลังงาน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของราคาพลังงาน ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงอัตราค่าไฟฟ้าและ ประเภทต่างๆเชื้อเพลิง. ในหลายกรณี ข้อกำหนดเกี่ยวกับความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของระบบจ่ายความร้อนมีความสำคัญ โดยเฉพาะสิ่งนี้ใช้กับชนชั้นสูง บ้านเดี่ยว. บริษัทเฉพาะทางแห่งใหม่ปรากฏในมอสโก, โนโวซีบีร์สค์, นิจนีย์ นอฟโกรอด และเมืองอื่น ๆ ออกแบบการติดตั้งปั๊มความร้อนและผลิตเฉพาะปั๊มความร้อน ด้วยความพยายามของบริษัทเหล่านี้ กองปั๊มความร้อนที่มีความจุความร้อนรวมประมาณ 50 เมกะวัตต์ได้เริ่มดำเนินการแล้วในขณะนี้

ในระบบเศรษฐกิจการตลาดที่แท้จริงในรัสเซีย ปั๊มความร้อนมีโอกาสที่จะขยายตัวได้อีก และการผลิตปั๊มความร้อนสามารถเทียบได้กับการผลิตเครื่องทำความเย็นในคลาสที่เกี่ยวข้องกัน โอกาสนี้สามารถประเมินได้เมื่อพิจารณาถึงเงื่อนไขของความร้อนและการจ่ายพลังงานในพื้นที่หลักของการติดตั้งปั๊มความร้อน: ที่อยู่อาศัยและส่วนชุมชน, สถานประกอบการอุตสาหกรรม, รีสอร์ทเพื่อสุขภาพและ สปอร์ตคอมเพล็กซ์ในการผลิตทางการเกษตร

ในภาคที่อยู่อาศัยและส่วนรวม การติดตั้งปั๊มความร้อนถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในโลกและการปฏิบัติของรัสเซีย ส่วนใหญ่สำหรับการทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน (DHW) ทิศทางหลัก:

การจ่ายความร้อนอัตโนมัติจากการติดตั้งปั๊มความร้อน

การใช้ระบบปั๊มความร้อนตั้งแต่ ระบบที่มีอยู่เครื่องทำความร้อนอำเภอ

สำหรับการจ่ายความร้อนอัตโนมัติของอาคารแต่ละหลัง พื้นที่ในเมือง การตั้งถิ่นฐาน ส่วนใหญ่เป็นปั๊มความร้อนแบบอัดไอที่มีพลังงานความร้อน 10–30 กิโลวัตต์ ใช้ในหน่วยอุปกรณ์ของอาคารที่แยกจากกัน และเขตและการตั้งถิ่นฐานสูงสุด 5 เมกะวัตต์

ขณะนี้โปรแกรม "การพัฒนาพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมในรัสเซีย" กำลังดำเนินการอยู่ ประกอบด้วยส่วนการพัฒนาการติดตั้งปั๊มความร้อน การคาดการณ์การพัฒนาขึ้นอยู่กับการประมาณการของผู้ผลิตปั๊มความร้อน เช่นเดียวกับผู้ใช้ในภูมิภาคของประเทศ ความต้องการ พลังที่แตกต่างและความเป็นไปได้ในการผลิต โครงการขนาดใหญ่ประมาณ 30 โครงการส่วนใหญ่คาดการณ์ถึงการใช้ปั๊มความร้อนสำหรับส่วนที่อยู่อาศัยและส่วนรวม รวมถึงในระบบทำความร้อนแบบอำเภอ

งานจำนวนหนึ่งดำเนินการภายใต้กรอบของโครงการระดับภูมิภาคเพื่อการประหยัดพลังงานและการเปลี่ยนระบบจ่ายความร้อนแบบดั้งเดิมด้วยหน่วยปั๊มความร้อน: ภูมิภาคโนโวซีบีร์สค์, ภูมิภาคนิจนีนอฟโกรอด, โนริลสค์, เนรุงรี, ยาคุเทีย, ดิฟโนกอร์ส, ภูมิภาคครัสโนยาสค์. ความจุความร้อนที่ป้อนเข้าโดยเฉลี่ยต่อปีจะอยู่ที่ประมาณ 100 เมกะวัตต์

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้การสร้างความร้อนโดยปั๊มความร้อนที่ใช้งานทั้งหมดในปี 2548 มีจำนวน 2.2 ล้าน Gcal และการเปลี่ยนเชื้อเพลิงอินทรีย์ - เชื้อเพลิงมาตรฐาน 160,000 ตันรวม พลังงานความร้อนผลผลิตประจำปี 300 MW ดังนั้นจึงมีการวางแผนความก้าวหน้าในการกระจายการติดตั้งปั๊มความร้อนในรัสเซีย

สำหรับปั๊มความร้อนที่มีเอาต์พุตความร้อนขนาดใหญ่ตั้งแต่ 500 กิโลวัตต์ถึง 40 เมกะวัตต์ หลังจากปี 2548 ปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าโดยเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 280 เมกะวัตต์ และหลังจากปี พ.ศ. 2553 - สูงสุด 800 เมกะวัตต์ เนื่องจากในช่วงเวลานี้มีการวางแผนที่จะใช้ปั๊มความร้อนอย่างกว้างขวางในระบบทำความร้อนแบบแยกส่วน

ในการผลิตทางการเกษตร การใช้งานหลักของปั๊มความร้อนคือการแปรรูปนมและการจ่ายความร้อนไปยังแผงลอยหลัก

ในฟาร์มโคนม ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่มีนัยสำคัญมากถึง 50% ตกอยู่ที่การขับเคลื่อนของคอมเพรสเซอร์ของเครื่องทำความเย็นที่ออกแบบมาเพื่อให้นมที่รีดนมสดเย็นตัวลงและให้ความร้อนกับน้ำร้อนเพื่อความต้องการด้านสุขอนามัยและเทคโนโลยี ความต้องการความร้อนและความเย็นรวมกันนี้ทำให้เกิด เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยสำหรับการใช้งานปั๊มความร้อน ความร้อนจำนวนมากจะถูกลบออกด้วยอากาศถ่ายเทของแผงลอย ซึ่งสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานต่ำสำหรับปั๊มความร้อนขนาดเล็กได้สำเร็จ ในฟาร์มปศุสัตว์ หน่วยปั๊มความร้อนจะติดตั้งเครื่องปรับอากาศในห้องคอกสัตว์พร้อมๆ กัน และจ่ายความร้อนไปยังโรงงานผลิต

แอปพลิเคชัน ระบบกระจายอำนาจการจ่ายความร้อนตามการติดตั้งปั๊มความร้อนในพื้นที่ที่ เครือข่ายความร้อนไม่อยู่หรือในพื้นที่ที่อยู่อาศัยใหม่ หลีกเลี่ยงข้อเสียหลายประการทางเทคโนโลยี เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมของระบบทำความร้อนแบบอำเภอ การแข่งขันกับพวกเขาในแง่ของพารามิเตอร์ทางเศรษฐกิจสามารถเป็นโรงต้มน้ำแบบอำเภอที่ใช้ก๊าซเท่านั้น

ขณะนี้มีการติดตั้งดังกล่าวเป็นจำนวนมาก และในอนาคตความต้องการพวกเขาจะเติบโตอย่างรวดเร็ว

การประหยัด การทดแทน เชื้อเพลิงอินทรีย์ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากการมีส่วนร่วมที่เป็นประโยชน์ของการปล่อยความร้อนเกรดต่ำที่ CHP ทำได้สองวิธี:

การใช้น้ำในกระบวนการหล่อเย็น CHP โดยตรงเป็นแหล่งความร้อนคุณภาพต่ำสำหรับปั๊มความร้อน

ใช้เป็นแหล่งความร้อนคุณภาพต่ำสำหรับปั๊มความร้อนของน้ำในเครือข่ายที่ส่งคืนกลับสู่ CHPP อุณหภูมิจะลดลงถึง 20 - 25 °C

วิธีแรกจะดำเนินการเมื่อปั๊มความร้อนอยู่ใกล้กับ CHP วิธีที่สอง - เมื่อใช้ใกล้กับผู้ใช้ความร้อน ในทั้งสองกรณี ระดับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดความร้อนที่มีศักยภาพต่ำจะค่อนข้างสูง ซึ่งสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการทำงานของปั๊มความร้อนที่มีปัจจัยการแปลงสูง

การใช้ปั๊มความร้อนในระบบทำความร้อนแบบอำเภอสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของระบบพลังงานในเมืองได้อย่างมาก โดยให้:

พลังงานความร้อนที่เพิ่มขึ้นตามปริมาณความร้อนที่ใช้ไปก่อนหน้านี้ที่ปล่อยเข้าสู่ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำในกระบวนการผลิต

ลดการสูญเสียความร้อนระหว่างการขนส่งน้ำในเครือข่ายไปยัง ท่อส่งหลัก;

เพิ่มภาระการให้ความร้อน 15 - 20% โดยใช้น้ำในเครือข่ายหลักเท่ากันและลดการขาดน้ำในเครือข่ายที่สถานีทำความร้อนกลางใน microdistricts ที่ห่างไกลจาก CHPP

รูปร่าง แหล่งสำรองเพื่อครอบคลุมภาระความร้อนสูงสุด

ในการทำงานในระบบทำความร้อนแบบอำเภอ ต้องใช้ปั๊มความร้อนขนาดใหญ่ที่มีกำลังการทำความร้อนจากหลายเมกะวัตต์สำหรับการติดตั้งในสถานีไฟฟ้าย่อยที่ให้ความร้อนและสูงถึงหลายสิบเมกะวัตต์สำหรับใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

ที่สถานประกอบการอุตสาหกรรม การติดตั้งปั๊มความร้อนจะใช้ความร้อนของระบบหมุนเวียนน้ำ ความร้อนจากการระบายอากาศ และความร้อนของน้ำเสีย

ด้วยความช่วยเหลือของ HPP คุณสามารถถ่ายโอนความร้อนเหลือทิ้งส่วนใหญ่ไปยังเครือข่ายทำความร้อนได้ประมาณ 50 - 60% โดยที่:

ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงเพิ่มเติมเพื่อผลิตความร้อนนี้

สถานการณ์ทางนิเวศวิทยาจะดีขึ้น

การลดอุณหภูมิของน้ำหมุนเวียนในคอนเดนเซอร์เทอร์ไบน์ สูญญากาศจะดีขึ้นอย่างมากและกำลังไฟฟ้าจากเทอร์ไบน์จะเพิ่มขึ้น

การสูญเสียน้ำหมุนเวียนและค่าใช้จ่ายในการสูบน้ำจะลดลง

จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ เชื่อกันว่าการใช้การติดตั้งปั๊มความร้อนในองค์กรที่จัดหาความร้อนจาก CHPP นั้นไม่ประหยัดอย่างเห็นได้ชัด ขณะนี้กำลังแก้ไขประมาณการเหล่านี้ ประการแรกพวกเขาคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการใช้เทคโนโลยีที่กล่าวถึงข้างต้นในภาคที่อยู่อาศัยและชุมชนที่มีการทำความร้อนแบบอำเภอ ประการที่สอง อัตราส่วนราคาจริงสำหรับไฟฟ้า ความร้อนจาก CHPP และเชื้อเพลิงกำลังบังคับให้บางองค์กรเปลี่ยนไปใช้เครื่องกำเนิดความร้อนและแม้แต่ไฟฟ้าของตนเอง ด้วยวิธีนี้ การติดตั้งปั๊มความร้อนจะมีประสิทธิภาพสูงสุด ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง "mini-CHP" โดยอิงจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่ทำงานบน ก๊าซธรรมชาติซึ่งขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ปั๊มความร้อนพร้อมกัน ในเวลาเดียวกันการติดตั้งระบบระบายความร้อนจะให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนแก่องค์กร

นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มสำหรับองค์กรที่จะใช้หน่วยปั๊มความร้อนร่วมกับการใช้ความร้อนจากการปล่อยระบายอากาศ เครื่องทำความร้อนด้วยอากาศลักษณะของสถานประกอบการอุตสาหกรรมหลายแห่ง การติดตั้งสำหรับการกู้คืนความร้อนจากการระบายอากาศทำให้สามารถอุ่นอากาศภายนอกเข้าสู่เวิร์กช็อปได้ถึง 8 0 ซ. การเปลี่ยนแปลง

ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมจำนวนมากต้องการความเย็นประดิษฐ์ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นในโรงงานเส้นใยประดิษฐ์ในการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตหลัก เทคโนโลยีการปรับอากาศจึงถูกนำมาใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิและความชื้น ระบบปั๊มความร้อนรวม ปั๊มความร้อน - เครื่องทำความเย็นซึ่งผลิตความร้อนและความเย็นพร้อมกันนั้นประหยัดที่สุด

ปัจจุบัน HPPs ผลิตในรัสเซียตาม คำสั่งซื้อส่วนบุคคลโดยบริษัทต่างๆ ตัวอย่างเช่น ใน Nizhny Novgorod บริษัท Triton ผลิต HP ด้วยความร้อนที่ส่งออกตั้งแต่ 10 ถึง 2,000 กิโลวัตต์พร้อมกำลังคอมเพรสเซอร์ตั้งแต่ 3 ถึง 620 กิโลวัตต์ สารทำงานคือ R-142; ม≈ 3; ค่าใช้จ่ายของ TN จาก 5,000 ถึง 300,000 ดอลลาร์สหรัฐ ระยะเวลาคืนทุน 2 - 3 ปี

ก่อน วันนี้ CJSC Energia ยังคงเป็นผู้ผลิตปั๊มความร้อนอัดไอแบบต่อเนื่องเพียงรายเดียวในประเทศของเรา ปัจจุบัน บริษัทกำลังควบคุมการผลิตหน่วยปั๊มความร้อนระบบดูดกลืน รวมทั้งปั๊มความร้อนเทอร์โบคอมเพรสเซอร์ที่มีความจุหน่วยขนาดใหญ่กว่า 3 เมกะวัตต์

บริษัท "Energia" ผลิตและเปิดตัวปั๊มความร้อนประมาณ 100 หน่วยที่มีความสามารถหลากหลายทั่วอาณาเขตของอดีตสหภาพโซเวียต หน่วยแรกได้รับการติดตั้งใน Kamchatka

ในรูป 8.1. วัตถุบางอย่างที่ปั๊มความร้อนของ CJSC "Energia" ทำงาน

CJSC Energia ผลิตปั๊มความร้อนที่มีความจุความร้อน 300 ถึง 2500 กิโลวัตต์พร้อมรับประกันการทำงานตั้งแต่ 35 ถึง 45,000 ชั่วโมง ราคาของปั๊มความร้อนตั้งไว้ที่ 160 - 180 USD สำหรับเอาต์พุตความร้อน 1 กิโลวัตต์ (Q นิ้ว)

นับตั้งแต่ก่อตั้ง CJSC Energia ได้นำหน่วยปั๊มความร้อนที่ใช้งานได้ซึ่งมีความจุหลากหลายใน CIS และประเทศเพื่อนบ้าน โดยรวมแล้ว ตั้งแต่ปี 1990 ถึง 2004 CJSC ENERGIA ได้เปิดตัวปั๊มความร้อน 125 ตัวความจุต่างๆ ที่โรงงาน 63 แห่งในรัสเซียและประเทศเพื่อนบ้าน

ข้าว. 8.1. ติดตั้งปั๊มความร้อนของ CJSC "Energia":

หน่วยปั๊มความร้อนในโรงเรียนมัธยมหมายเลข 1, Karasuk, ภูมิภาค Novosibirsk และปั๊มความร้อน NT - 1000 ที่ CHPP ในหมู่บ้าน Rechkunovka, Novosibirsk

ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายสั้น ๆ ของวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่นำเสนอโดย CJSC Energia, Novosibirsk, Table 8.1..

ตาราง 8.1. วัตถุบางอย่างที่ปั๊มความร้อนของ CJSC Energia ทำงาน

ชื่อวัตถุ	แหล่งความร้อน	กำลังทั้งหมด, กิโลวัตต์	ประเภทของปั๊มความร้อน	ปีที่เปิดตัว
Tyumen, ปริมาณน้ำ Velizhansky, ความร้อนของหมู่บ้าน	น้ำดื่ม 7-9 °C		2 ปั๊ม NT-3000
Karasuk, ภูมิภาคโนโวซีบีสค์, เครื่องทำความร้อน มัธยม №1	น้ำบาดาล 24 °C		2 ปั๊ม NKT-300
Gornoaltaysk, CSB, เครื่องทำความร้อนในอาคาร	น้ำบาดาล 7 - 9 °C		1 ปั๊ม NKT-300
ป / ครัวเรือน "Mirny" ดินแดนอัลไตความร้อนของหมู่บ้าน	น้ำบาดาล 23 °C		3 ปั๊ม NKT-300
ลิทัวเนีย, คอนัส, โรงงานเส้นใยประดิษฐ์, เครื่องทำความร้อนในโรงงาน	การปล่อยเทคโนโลยี - น้ำ 20 °С		2 ปั๊ม NT-3000	1995 1996
มอสโก "Interstroyplast" (" หน้าต่างคน”), ระบายความร้อนด้วยน้ำบนเครื่องอัดรีด	น้ำแปรรูป 16 °C		1 ปั๊ม HT-500
คาซัคสถาน, Ust-Kamenogorsk, Kazzinc JSC, เครื่องทำความร้อน ป้อนน้ำก่อนการบำบัดน้ำด้วยสารเคมีตั้งแต่ 8 ถึง 40 °C	น้ำในกระบวนการรีไซเคิล (การเปลี่ยนคูลลิ่งทาวเวอร์)		1 ปั๊ม HT-3000
ครัสโนยาสค์, ศูนย์วิทยาศาสตร์มอสโก, ความร้อนของสถาบันนิเวศวิทยา	Yenisei - น้ำในฤดูหนาวประมาณ 2 ° C		1 ปั๊ม HT-500
Yelizovo, ภูมิภาค Kamchatka, ปริมาณน้ำ, เครื่องทำความร้อนในอาคาร	น้ำดื่ม 2 - 9 °C		1 ปั๊ม NKT-300

ในภูมิภาค Nizhny Novgorod การพัฒนาและการผลิต HP ด้วย

1996 บริษัท วิจัยและผลิต CJSC Triton Ltd. ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา HP ที่มีความสามารถหลากหลายได้รับการออกแบบและติดตั้ง:

TN-24, Q = 24 kW, เครื่องทำความร้อนที่อยู่อาศัย F = 200 m 2 นิติ - น้ำบาดาล. ติดตั้งในหมู่บ้าน Bolshiye Orly เขต Borsky เขต Nizhny Novgorod ปี 1998

ТН-45, Q = 45 kW, เครื่องทำความร้อนของอาคารบริหาร, โกดังและโรงจอดรถ, F > 1200 m 2 , NIT - น้ำบาดาล Nizhny Novgorod ติดตั้งในภูมิภาคมอสโกในปี 1997 เจ้าของคือ Symbol LLP

ТН-600, Q = 600 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อนของคอมเพล็กซ์โรงแรมและกระท่อมสามหลัง, F > 7000 m 2 , NIT - น้ำบาดาล ติดตั้งในเขต Avtozavodsky, Nizhny Novgorod, 1996 เจ้าของ - GAZ

ТН-139, Q = 139 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อนของอาคารผลิต F > 960 m 2, NIT - พื้นดิน ติดตั้งในเขต Kanavinsky, Nizhny Novgorod, 1999 เจ้าของ - GZD

ТН-119, Q = 119 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อนของร้านขายยา F > 770 m 2 , NIT - น้ำบาดาล ติดตั้งในเขต Borsky ภูมิภาค Nizhny Novgorod ในปี 2542 เจ้าของคือ Tsentrenergostroy

ТН-300, Q = 300 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อนของโรงเรียน F > 3000 m 2 , BAT - น้ำบาดาล รับหน้าที่ใน เขต Avtozavodsky, Nizhny Novgorod 1999 เจ้าของ - กรมสามัญศึกษา อบต.

TN-360, Q = 360 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อนของศูนย์นันทนาการ F > 4000 m 2, NIT - น้ำบาดาล ดำเนินการในเขต Dalnekonstantinovsky ภูมิภาค Nizhny Novgorod ในปี 2542 เจ้าของ - Gidromash

ТН-3500, Q = 3500 kW, เครื่องทำความร้อน, การจ่ายน้ำร้อน, การระบายอากาศของอาคารบริหารของสถานีใหม่ F > 15000 m2, NIT - คืนน้ำ, ระบบจ่ายความร้อนของ Sormovskaya CHPP เขต Kanavinsky, Nizhny Novgorod 2000 เจ้าของ - GZD

สอง HP Q = 360 และ 200 kW สำหรับ ภูมิภาค Penza, 2 Gcal - สำหรับ Tuapse

ด้วยการมีส่วนร่วมของผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันอุณหภูมิสูงของ Russian Academy of Sciences (IHT RAS) จึงมีการพัฒนาและสร้างการติดตั้งและระบบทดลองและการสาธิตจำนวนหนึ่งโดยใช้ปั๊มความร้อนสำหรับการจ่ายความร้อนไปยังวัตถุต่างๆ /48/

ในเขตชานเมืองของเดอร์ ใน Gribanovo ในปี 2544 ระบบจ่ายความร้อนด้วยปั๊มความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับอาคารห้องปฏิบัติการถูกนำไปทดลองใช้งานในพื้นที่ทดสอบ NPO Astrophysics เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนพื้นดินแนวตั้งที่มีความยาวรวมประมาณ 30 ม. ถูกใช้เป็นแหล่งความร้อนคุณภาพต่ำสำหรับปั๊มความร้อน (เทคโนโลยีของ OAO Insolar-Invest) เครื่องทำความร้อน- fancoils และเครื่องทำความร้อนใต้พื้น ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์จัดหาน้ำร้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์ส่วนเกินในฤดูร้อนถูกสูบเข้าไปในดินเพื่อเร่งการฟื้นฟูระบอบอุณหภูมิ

ในปี 2547 JSC "Insolar-Invest" หน่วยปั๊มความร้อนอัตโนมัติแบบทดลอง (AHPU) ถูกนำไปใช้งานซึ่งออกแบบมาเพื่อให้ความร้อน น้ำประปาหน้าหม้อไอน้ำของสถานีทำความร้อนใน Zelenograd แท็บ 8.2.

เนื่องจากเป็นแหล่งความร้อนคุณภาพต่ำ จึงมีการใช้น้ำเสียจากบ้านเรือนที่ไม่ผ่านการบำบัด ซึ่งสะสมอยู่ในถังรับของสถานีสูบน้ำเสียหลัก (GKNS) ATNU ออกแบบมาเพื่อทดสอบเทคโนโลยีสำหรับการใช้ความร้อนของน้ำเสียดิบ กำหนดผลกระทบของการติดตั้งกับพารามิเตอร์ระบอบการปกครองของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ตรวจสอบประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ และพัฒนาคำแนะนำสำหรับการสร้างการติดตั้งที่คล้ายกันในมอสโก เศรษฐกิจของเมือง

ตารางที่ 8.2. การออกแบบหลักและพารามิเตอร์การทำงานของ ATNU

ATNU ประกอบด้วยห้าส่วนหลัก:

หน่วยความร้อนปั๊มความร้อน (TTU);

ท่อของระบบเก็บความร้อนเกรดต่ำ (SSNT);

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ท่อระบายน้ำแรงดัน

กลุ่มให้อาหารเครื่องสูบอุจจาระใน GKNS

น้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดมีอุณหภูมิ 20 0 C จากถังรับ ปั๊มอุจจาระบริษัท Flygt ถูกป้อนเข้าไปในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งโดยปล่อยความร้อนไปยังตัวพาความร้อนระดับกลาง (น้ำ) ระบายความร้อนที่อุณหภูมิ 15.4 0 Сแล้วกลับไปที่ถัง ปริมาณการใช้น้ำเสียทั้งหมด - 400 ม. 3 / ชม.

วงจรหมุนเวียนน้ำเสียดิบได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการปฏิบัติงานของท่อแรงดันในระบบบำบัดน้ำเสีย อัตราการไหลในช่องทางของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีคราบสะสมบนพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน

ให้ความร้อนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งที่อุณหภูมิ 13 0 C ตัวพาความร้อนกลางจะถูกส่งไปยังปั๊มความร้อนซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 8 0 C ให้ความร้อนแก่ฟรีออนของวงจรบีบอัดไอ และส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งอีกครั้ง

การใช้ปั๊มความร้อนในวงจรวงแหวนในรัสเซีย

โดยทั่วไป จะพิจารณาตัวอย่างการใช้การติดตั้งปั๊มความร้อนเดี่ยว การติดตั้งเหล่านี้รวมถึงปั๊มความร้อนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปที่ทำงานแยกจากกันและทำหน้าที่จ่ายความร้อนจำเพาะ มีระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวนในตัวที่ช่วยให้คุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดสูงสุด HP หลายตัวได้รับการติดตั้งในระบบวงแหวน ซึ่งใช้ในการผลิตทั้งความร้อนและความเย็น ขึ้นอยู่กับความต้องการ ส่วนต่างๆอาคาร. มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับระบบดังกล่าว

เมื่อไม่นานมานี้ บริษัทจัดหาปั๊มความร้อนในรัสเซียได้ดำเนินโครงการปรับปรุงระบบทำความร้อนและปรับอากาศในโรงแรมมอสโกและศูนย์รวมความบันเทิงแห่งหนึ่ง /54/ มาดูกันว่าระบบนี้ทำงานอย่างไร 8.2.

วงจรน้ำประกอบด้วยปั๊มน้ำและถังเก็บอุณหภูมิต่ำ เนื่องจากปริมาณความร้อนสะสมเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิของน้ำในวงจรจะคงที่ VT ทั้งหมดเชื่อมต่อกับวงจรนี้

ลูกศรแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของความร้อน ด้านหลังปั๊มหมุนเวียนมีการติดตั้งปั๊มความร้อนประเภท "น้ำ - น้ำ" ซึ่งให้ความร้อนน้ำในแอ่งของคอมเพล็กซ์ สระมีหลายปริมาตรและมีอุณหภูมิของน้ำต่างกัน สำหรับแต่ละพูลจะมีการจัดตั้ง TN

HP "น้ำ - อากาศ" อากาศเย็นใน พื้นที่ครัวซึ่งให้บริการร้านอาหาร บาร์ คาเฟ่ โรงอาหาร สำหรับพนักงาน ในห้องเหล่านี้ มีการปล่อยความร้อนขนาดใหญ่อยู่เสมอ และ HP จะทำให้อากาศเย็นลง โดยนำความร้อนเข้าสู่วงจรน้ำทั่วไป

ข้าว. 8.2. ตัวอย่างปั๊มความร้อนรูปวงแหวน

HP "น้ำ-น้ำ" ใช้ความร้อนส่วนเกินผ่านระบบจ่ายน้ำร้อน (DHW) ความร้อนถูกนำมาจากวงจรน้ำของการบริหารและ พื้นที่สำนักงาน. สำหรับเครื่องปรับอากาศ แต่ละห้องเหล่านี้มี HP แบบย้อนกลับได้สำหรับความร้อนหรือความเย็น ในฤดูร้อนปั๊มเหล่านี้จะทำให้อากาศเย็นลงและในฤดูหนาวจะทำให้ร้อนขึ้น

HP ทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเป็นวงแหวนเดียวกับ HP ในส่วนอื่น ๆ ของอาคารที่ต้องการความร้อนและส่วนเกิน (สถานที่ทางเทคนิคและการใช้งาน คาเฟ่ ร้านอาหาร สวนฤดูหนาว, ห้องเย็น) และระหว่างกันมีการแลกเปลี่ยนความร้อน

สำหรับ ดำเนินการตามปกติอุณหภูมิ HP ของน้ำในวงจรต้องอยู่ระหว่าง 18 0 С ถึง 35 0 С หากจำนวน HP ที่ทำงานในโหมดทำความร้อนเท่ากับจำนวน HP ที่ทำงานในโหมดทำความเย็น ระบบไม่ต้องการอินพุตความร้อนจาก ภายนอกหรือถอดออกสู่ภายนอก ระบบวงแหวนทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิภายนอกอาคารตั้งแต่ -4 0 C ถึง +14 0 C ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสำหรับการทำงานของวงจรวงแหวนทั้งหมดประกอบด้วยค่าใช้จ่ายในการใช้งานปั๊มหมุนเวียนและปั๊มความร้อนภายในอาคารเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานความร้อน ก๊าซหรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่มีราคาแพง หรือการได้รับพลังงานจากภายนอก

ที่อุณหภูมิภายนอกต่ำกว่าและไม่มีความร้อนในวงจรน้ำ อุณหภูมิในนั้นอาจลดลงต่ำกว่า 18 0 C จากนั้นเพื่อให้ความร้อนแก่วงจรน้ำถึงค่าพารามิเตอร์ที่กำหนด คุณสามารถใช้ แหล่งภายนอกโรงทำความร้อนในเขตเมือง หม้อไอน้ำ หรือปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินที่ดึงความร้อนจากน้ำใต้ดินหรือแหล่งน้ำที่อยู่ใกล้เคียง แหล่งที่มาเช่นน้ำบาดาลหรือแม่น้ำที่มีอุณหภูมิ 4 0 C จะเพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่น้ำในวงจรถึงระดับ 18 0 C และสำหรับการทำงานปกติของปั๊มความร้อนในอาคารทั้งหมด

น่าเสียดายที่วิธีการนี้ถูกจำกัดในรัสเซียจนถึงตอนนี้ ค่าใช้จ่ายสูงในขั้นตอนการออกแบบและการขาดแรงจูงใจทางเศรษฐกิจสำหรับโซลูชั่นการประหยัดพลังงานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แหล่งความร้อนระดับต่ำอื่นๆ ยังสามารถใช้ในระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวนได้อีกด้วย ที่สิ่งอำนวยความสะดวกมากมาย: ซักรีดขนาดใหญ่, องค์กรที่ใช้น้ำในกระบวนการทางเทคโนโลยี, มีการไหลของน้ำเสียที่มีอุณหภูมิสูงเพียงพออย่างมีนัยสำคัญ ในกรณีนี้ การรวมปั๊มความร้อนในระบบวงแหวนที่ใช้ความร้อนนี้เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผล

วงจรน้ำยังมีถังเก็บอุณหภูมิต่ำ ยิ่งปริมาตรของถังนี้มากเท่าไร ยิ่งใช้ความร้อนได้มากตามความจำเป็น ระบบก็สามารถสะสมได้ ระบบวงแหวนสามารถเข้าควบคุมฟังก์ชันการทำความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นระบบโมโนวาเลนต์ อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ปั๊มความร้อนพร้อมกันกับระบบทำความร้อนแบบเดิม - ระบบไบวาเลนต์ได้ หากมีแหล่งความร้อนเพียงพอที่เชื่อมต่อกับวงแหวนที่ไซต์ และหากมีความต้องการน้ำร้อนเพียงเล็กน้อย ระบบวงแหวนก็สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่

ระบบปั๊มความร้อนแบบวงแหวนสามารถใช้ได้กับเครื่องปรับอากาศในห้องที่มีความจำเป็นเท่านั้น แต่ระบบปรับอากาศแบบวงแหวนจะมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในอาคารที่มีห้องหลายห้องตามวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่ต้องการ อุณหภูมิต่างกันอากาศ. HP ในฐานะเครื่องปรับอากาศทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าอุปกรณ์ปรับอากาศอื่นๆ ที่เป็นที่รู้จัก

พื้นฐานของประสิทธิภาพสูงของปั๊มความร้อนนั้นอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานที่ใช้ไปภายในอาคารเพื่อผลิตความร้อนไม่ได้ถูกปล่อย "เข้าสู่ท่อ" แต่ถูกใช้ภายในอาคารที่มีความจำเป็น ความร้อนจะถูกจัดเก็บและถ่ายเทอย่างมีประสิทธิภาพภายในระบบวงแหวน

ปัจจัยสำคัญประการที่สองของประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจคือความเป็นไปได้ของการใช้แหล่งความร้อน "เปล่า" ที่มีศักยภาพต่ำ - บ่อบาดาล, อ่างเก็บน้ำ, ท่อระบายน้ำ ด้วยความช่วยเหลือของคอมเพรสเซอร์โดยใช้แหล่งกำเนิดที่มีอุณหภูมิ 4 ° C เราจะได้น้ำร้อน 50 - 60 0 C โดยใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์เพื่อให้ได้พลังงานความร้อน 3 - 4 กิโลวัตต์ ถ้าเมื่อใช้ ระบบธรรมดาอบไอน้ำประสิทธิภาพเพียง 30 - 40% จากนั้นปั๊มความร้อนประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหลายเท่า

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงแรมที่อธิบายไว้ - ศูนย์ความบันเทิงได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้

ลดต้นทุนทุนในการซื้อและติดตั้งอุปกรณ์ 13 - 15% เมื่อเทียบกับระบบคอยล์เย็น-พัดลม ระบบตัวย่อ วิศวกรรมสื่อสารเมื่อเทียบกับเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง มีการสร้างปากน้ำที่สะดวกสบายในสถานที่: การปฏิบัติตามความดันอากาศ ความชื้นและอุณหภูมิด้วยข้อกำหนดด้านสุขอนามัย ต้นทุนรวมของการทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนลดลงมากกว่า 50% เมื่อเทียบกับระบบทำความร้อนส่วนกลาง

ระบบปั๊มความร้อนรูปวงแหวนไม่ต้องการอุปกรณ์ควบคุมและติดตามที่ซับซ้อนและมีราคาแพงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การใช้รีเลย์ความร้อนหลายตัวเทอร์โมสแตทเพื่อรักษาอุณหภูมิในวงจรน้ำภายในขอบเขตที่กำหนดก็เพียงพอแล้ว เพื่อความสะดวกและการควบคุมด้วยภาพเพิ่มเติม สามารถใช้ระบบอัตโนมัติที่มีราคาแพงได้เช่นกัน

ด้วยช่วงอุณหภูมิที่กำหนดในวงจรน้ำของระบบวงแหวน 18 - 35 0 C ไม่มีคอนเดนเสทก่อตัวบนท่อและไม่มีการสูญเสียความร้อนที่เห็นได้ชัดเจน นี่เป็นปัจจัยสำคัญที่มีการแตกแขนงของระบบอย่างมีนัยสำคัญ (การกระจาย ตัวยก การเชื่อมต่อ ซึ่งอาจพบได้ค่อนข้างมากในอาคารที่มีสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน)

เมื่อใช้ HP ในระบบระบายอากาศในห้อง จำนวนและความยาวทั้งหมดของท่อลมจะลดลงเมื่อเทียบกับเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง การติดตั้งปั๊มความร้อนจะติดตั้งโดยตรงในห้องปรับอากาศหรือในห้องที่อยู่ติดกัน กล่าวคือ เครื่องปรับอากาศจะถูกติดตั้งทันที เพื่อหลีกเลี่ยงการขนส่งอากาศสำเร็จรูปผ่านท่อยาว

ในรัสเซีย ระบบ TH-based ระบบแรกดังกล่าวได้รับการติดตั้งในปี 1990 ที่โรงแรม Iris Congress นี่คือระบบปรับอากาศแบบไบวาเลนต์วงแหวนของบริษัท ClimateMaster ของสหรัฐอเมริกา สำหรับทำความร้อนในโรงแรม, ครัวทำความร้อน, ซักรีด, สถานที่ทางเทคนิค,หน่วยทำความเย็นและห้องแช่แข็ง,มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างเครื่องปรับอากาศของห้องพักโรงแรม,ห้องประชุม,ฟิตเนส,ร้านอาหาร,สถานที่บริหาร. การทำงานของระบบเป็นเวลา 15 ปีแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และความเป็นไปได้ในการใช้งานในสภาพอากาศของเรา

เมื่อออกแบบระบบปั๊มความร้อนสำหรับวัตถุ อันดับแรก จำเป็นต้องศึกษาแหล่งความร้อนที่เป็นไปได้ต่ำที่เป็นไปได้ทั้งหมด และผู้ใช้ความร้อนที่มีศักยภาพสูงทั้งหมดที่วัตถุนี้ เพื่อประเมินความร้อนที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียความร้อนทั้งหมด จำเป็นต้องเลือกแหล่งดังกล่าวเพื่อนำไปใช้ประโยชน์โดยที่ความร้อนถูกปล่อยออกมาอย่างสม่ำเสมอและเป็นเวลานาน การคำนวณที่แม่นยำและแม่นยำจะช่วยให้ HP ทำงานได้อย่างเสถียรและคุ้มค่า ความจุรวมของปั๊มความร้อนเหลือทิ้งไม่ควรซ้ำซ้อนโดยเปล่าประโยชน์ ระบบต้องมีความสมดุล แต่ไม่ได้หมายความว่าอย่างนั้น ความจุทั้งหมดแหล่งที่มาและผู้บริโภคของความร้อนควรอยู่ใกล้พวกเขาสามารถแตกต่างกันอัตราส่วนของพวกเขายังสามารถเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสภาพการทำงานของระบบเปลี่ยนแปลง ความยืดหยุ่นของระบบช่วยให้คุณเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดเมื่อออกแบบและวางความเป็นไปได้ในการขยายเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคด้วย สภาพภูมิอากาศเป็นหัวใจสำคัญในการเลือกระบบสภาพอากาศที่มีประสิทธิภาพ

ในละติจูดทางใต้ ภารกิจหลักคือการทำให้อากาศเย็นลงและปล่อยความร้อนออกสู่ภายนอก ซึ่งการใช้ความร้อนนั้นไม่มีความหมาย ระบบทำความเย็นแบบดั้งเดิม - คอยล์พัดลมหรือสิ่งที่คล้ายกันค่อนข้างเหมาะสมที่นี่ ในละติจูดทางตอนเหนือ ต้องใช้พลังงานมากเกินไปในการให้ความร้อนแก่โรงงาน ซึ่งเป็นความร้อนที่มีศักยภาพสูงจำนวนมากที่จะต้องจ่ายให้กับระบบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งระบบสองวาเลนท์ HP ร่วมกับระบบทำความร้อน ที่ อากาศอบอุ่นละติจูดกลาง ขอแนะนำให้ใช้ระบบวงแหวนแบบโมโนวาเลนต์ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงสุด

จนถึงปัจจุบัน เป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่า TN มีราคาแพงเกินไป ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและติดตั้งอุปกรณ์สูงและด้วยราคาความร้อนที่มีอยู่ในรัสเซียระยะเวลาคืนทุนนานเกินไป อย่างไรก็ตาม จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการติดตั้งระบบปั๊มความร้อนในโรงงานขนาดใหญ่และขนาดกลางสามารถประหยัดเงินลงทุน 10 - 15% โดยไม่ต้องพูดถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน นอกจากนี้ ระบบวงแหวนยังช่วยลดการใช้ทรัพยากรพลังงานให้มากที่สุด ซึ่งราคาก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากขึ้นเรื่อยๆ

ตามการวิจัยการคำนวณของ Techart มีการติดตั้งปั๊มความร้อน 5.3 MW ในรัสเซียในปี 2552 พลวัต ตลาดรัสเซียปั๊มความร้อนใต้พิภพตามการคาดการณ์ของ Research.Techart ในระยะกลางจะต่ำเนื่องจากวิกฤตเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม ในบางภูมิภาค ตลาดสามารถพัฒนาอย่างแข็งขันได้

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากภาคโครงสร้างพื้นฐานและที่อยู่อาศัยจะดำเนินต่อไป และยอดขายส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 15-38kW PTNs โครงสร้างการบริโภคที่สัมพันธ์กับประเภทของ PTN จะไม่เปลี่ยนแปลง คาดว่าส่วนแบ่งของผลิตภัณฑ์ในประเทศจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณตลาดทั้งหมด

ในระยะยาว ปัจจัยนำในการพัฒนาตลาดคือการดำเนินกลยุทธ์ด้านพลังงานของรัฐ หลังจากปี 2559 เป็นที่คาดการณ์ การเติบโตอย่างแข็งขันตลาด. ในด้านประสิทธิภาพคาดว่าจะมีการเปลี่ยนไปใช้ PTN ด้วยสารทำความเย็นคาร์บอน ในเวลาเดียวกัน ปริมาณการใช้ปั๊มความร้อนกำลังต่ำและกำลังปานกลางและกำลังสูงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากแนวโน้มการใช้ระบบนำความร้อนจากน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ ท่ามกลางความต้องการที่เพิ่มขึ้น ฐานการผลิตในประเทศจะเริ่มพัฒนาอย่างแข็งขัน - จำนวนผู้ผลิตรัสเซียจะเพิ่มขึ้นและพวกเขาจะเป็นผู้นำในตลาด

ภายในปี 2020 ขนาดของตลาด CVT อาจสูงถึง 8,000 - 11,000 ยูนิต, 460 - 500 MW การคาดการณ์ขนาดของตลาด PTN ในปี 2030 - ช่วงเวลาของการดำเนินการตามยุทธศาสตร์พลังงานปัจจุบันของรัสเซียเสร็จสิ้น - 11,000 - 15,000 หน่วย, 500 - 700 MW

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 ปั๊มความร้อนทั้งหมดทำงานโดยจ่ายความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลที่อุณหภูมิต่ำและกระจายตัวแบบไอโซเมตริกที่อุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิสูง. การบีบอัดและการขยายตัวจะดำเนินการที่เอนโทรปีคงที่ และงานทำจากเอ็นจิ้นภายนอก ปั๊มความร้อนสามารถอธิบายได้ว่าเป็นตัวคูณความร้อนที่ใช้ความร้อนคุณภาพต่ำจากตัวกลางที่สร้างความร้อนต่างๆ เช่น อากาศแวดล้อม ดิน น้ำบาดาล น้ำเสีย ฯลฯ ปัจจุบันมีปั๊มความร้อนหลายตัวที่มีของไหลทำงานต่างกัน ความหลากหลายนี้เกิดจากข้อ จำกัด ที่มีอยู่เกี่ยวกับการใช้ปั๊มความร้อนประเภทใดประเภทหนึ่งซึ่งไม่เพียง แต่เกิดจากปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกฎแห่งธรรมชาติด้วย ปั๊มที่ใช้กันทั่วไปคือปั๊มที่มีการอัดไอเชิงกล ตามด้วยรอบการดูดซับและปั๊มรอบแรงคินคู่ ปั๊มที่มีการอัดทางกลนั้นไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากต้องใช้ไอน้ำแห้งซึ่งเกิดจากกลไกของคอมเพรสเซอร์ส่วนใหญ่ การไหลของของเหลวพร้อมกับไอน้ำไปยังช่องอากาศเข้าของคอมเพรสเซอร์อาจทำให้วาล์วเสียหายได้ และโดยทั่วไปแล้วการไหลของของเหลวจำนวนมากเข้าสู่คอมเพรสเซอร์อาจทำให้ปิดการทำงานได้ ปั๊มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือประเภทการดูดซึม กระบวนการทำงานของโรงงานดูดซับนั้นขึ้นอยู่กับการดำเนินการต่อเนื่องของปฏิกิริยาทางความร้อนเคมีของการดูดซับของสารทำงานโดยตัวดูดซับ 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, ตัวขจัดคราบไขมันและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนเวียน, เช่นเดียวกับวงจรน้ำร้อนที่ไหลผ่านคอนเดนเซอร์, สายอากาศระบายอากาศที่ไหลผ่านตัวดูดซับและซับคูลเลอร์ตามลำดับ, วงจรน้ำร้อน ถูกปิดและรวม dephlegmator ไว้ด้วย โรงงานยังมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสองช่อง - ซับคูลเลอร์ซึ่งเชื่อมต่อด้วยช่องหนึ่งกับวงจรสารทำความเย็นระหว่างซับคูลเลอร์และเครื่องระเหยและอีกช่องหนึ่ง - กับท่อระบายอากาศด้านหน้าตัวดูดซับ การติดตั้งที่อธิบายไว้นั้นยุ่งยากและต้องใช้โลหะมาก เนื่องจากมีส่วนประกอบและระบบที่ทำงานที่แรงดันสูง นอกจากนี้ ความสำเร็จของประสิทธิภาพพลังงานสูงในโรงงานที่รู้จักนั้นใช้แอมโมเนียและสารละลายในน้ำซึ่งเป็นพิษและกัดกร่อนเป็นสารหล่อเย็น การติดตั้งปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือประเภทหัวฉีดดูดซับ การติดตั้งระบบระบายความร้อนที่เป็นที่รู้จัก (ed. St. USSR N 87623, class F 25 B 15/04, 1949) รวมถึงเครื่องกำเนิดไอน้ำแอมโมเนีย (เครื่องระเหย) ที่เต็มไปด้วยสารละลายแอมโมเนียน้ำที่มีความเข้มข้นสูงพร้อมขดลวด ท่อเหล็ก, ซึ่งมีการจ่ายไอน้ำ ความดันต่ำซึ่งทำหน้าที่ระเหยแอมโมเนีย, โช้คแรงดันสูง (หัวฉีด), ปั๊ม, ระบบความร้อนแบบท่อ, เครื่องกำเนิดไอน้ำสูง, เครื่องทำความร้อนไอน้ำแรงดันต่ำ, เครื่องทำความเย็นที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องทำความร้อนพร้อมกัน การติดตั้งที่อธิบายไว้ช่วยให้คุณเพิ่มแรงดันไอน้ำได้ที่ มูลค่าสูง ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเนื่องจากโช้คอัพของการติดตั้งมีหัวฉีดที่ทำหน้าที่เพิ่มแรงดันที่ได้รับในเครื่องกำเนิดไอน้ำแอมโมเนียโดยใช้สารละลายลีนที่ปั๊มมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตามในการติดตั้งที่อธิบายไว้จะใช้สื่อที่ก้าวร้าวซึ่งต้องใช้วัสดุพิเศษที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง ทำให้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเพิ่มขึ้นอย่างมาก จุดมุ่งหมายของการประดิษฐ์นี้คือการสร้างการติดตั้งที่เรียบง่าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ประหยัดพร้อมประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการติดตั้งปั๊มความร้อนที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องระเหย, ตัวดูดซับหัวฉีด, ปั๊มของเหลว, ถังแยกแรงดัน, เครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดซึ่งตามการประดิษฐ์ เชื่อมต่อกันด้วยเส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งช่องและเครื่องระเหยทำจากสามช่องซึ่งหนึ่งช่องเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยสายอากาศระบายอากาศและอีกช่องหนึ่งเต็มไปด้วยสารหล่อเย็นคั่นด้วยช่องสูญญากาศที่เชื่อมต่อกับ หัวฉีด-ดูดซับ และเครื่องระเหยประกอบด้วยร่างกายที่มีรูพรุนวางพร้อมกันในฟันผุทั้งหมดเหล่านี้ การออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดในรูปแบบของระบบที่ไม่ต่อเนื่องทางเทอร์โมไดนามิกที่เชื่อมต่อด้วยเส้นเลือดฝอยอย่างน้อยหนึ่งเส้นทำให้สามารถดำเนินการกระบวนการรับความร้อนในบริเวณที่ห่างไกลจากสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งเพิ่มความร้อนอย่างมีนัยสำคัญและ การถ่ายโอนมวลในระบบที่อยู่ในการพิจารณา เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อเครื่องระเหยและตัวดูดซับหัวฉีดกับเส้นเลือดฝอยหลายเส้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลกระทบของการถ่ายเทความร้อนและมวลในระบบภายใต้การพิจารณา การทำงานของเครื่องระเหยที่มีโพรงแยกอิสระสามช่องและมีรูพรุนวางพร้อมกันในทั้งสามช่องช่วยให้เกิดพื้นผิวการถ่ายเทมวลที่พัฒนาขึ้นระหว่างสารหล่อเย็นและอากาศ (ประมาณ 100-10000 ซม. 2 ใน 1 ซม. 3) เนื่องจาก ซึ่งการระเหยอย่างเข้มข้นของสารหล่อเย็นและความอิ่มตัวของอากาศพร้อมกับการดูดซับความร้อนจำนวนมากที่มาจากตัวกลางที่สร้างความร้อน ขอแนะนำว่าเส้นเลือดฝอยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างเฉลี่ยของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่ความดันตกค้างที่เกิดจากตัวดูดซับหัวฉีดและอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิของสารหล่อเย็นของเหลวและความยาวเท่ากับ 10-10 5 เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดฝอย สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการถ่ายเทมวลสารหล่อเย็นในทิศทางจากเครื่องระเหยไปยังหัวฉีด-ดูดซับเท่านั้น ขอแนะนำให้สร้างรูพรุนจากรูพรุนสองประเภทซึ่งพื้นผิวของรูพรุนบางส่วนเปียกในขณะที่สารหล่อเย็นไม่เปียก ในกรณีนี้ ตัวที่มีรูพรุนสามารถซึมผ่านไปยังของเหลวและอากาศได้พร้อมกัน และจะช่วยให้เกิดพื้นผิวการถ่ายเทมวลที่พัฒนามากขึ้นระหว่างสารหล่อเย็นและอากาศภายในตัวเครื่องที่มีรูพรุน สิ่งนี้ทำให้กระบวนการระเหยเข้มข้นขึ้นอย่างมาก อัตราการระเหยในเครื่องระเหยของโครงสร้างตัวที่มีรูพรุนที่อธิบายข้างต้นถึงค่าที่ใกล้เคียงกับอัตราการระเหยในสุญญากาศสัมบูรณ์ ขอแนะนำให้นำท่อความร้อนอย่างน้อยหนึ่งท่อไปยังเครื่องระเหย โดยปลายด้านหนึ่งวางไว้ในร่างกายที่มีรูพรุน และอีกปลายหนึ่งอยู่ในสื่อสร้างความร้อน เช่น ในพื้นดิน สิ่งนี้จะกระชับการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างเครื่องระเหยและตัวกลางที่สร้างความร้อน ท่อสาขาสำหรับทางออกของส่วนผสมของไอน้ำและก๊าซของถังแยกแรงดันสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งอยู่พร้อมกันในการติดตั้งที่อธิบายไว้และคอนเดนเซอร์ สิ่งนี้จะให้ความร้อนและทำให้ความชื้นของอากาศถ่ายเทที่ดูดเข้าไปในเครื่องระเหยจากสิ่งแวดล้อมลดลง ซึ่งจะทำให้กระบวนการระเหยของสารหล่อเย็นในเครื่องระเหยเข้มข้นขึ้น ขอแนะนำให้เชื่อมต่อถังแยกแรงดันกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นคอนเดนเซอร์พร้อมกันในการติดตั้งที่อธิบายไว้ สิ่งนี้จะให้ความร้อนและทำให้ความชื้นของอากาศถ่ายเทที่ดูดเข้าไปในเครื่องระเหยจากสิ่งแวดล้อมลดลง ซึ่งจะทำให้กระบวนการของเครื่องระเหยสารหล่อเย็นในเครื่องระเหยเข้มข้นขึ้น ช่องระเหยที่เต็มไปด้วยตัวพาความร้อนสามารถเชื่อมต่อกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยใช้สายคอนเดนเสทของตัวพาความร้อน วิธีนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำหล่อเย็นด้วยส่วนผสมของก๊าซไอระเหยที่แยกจากกันในถังแยกแรงดัน และรับประกันการเติมสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องในเครื่องระเหย รูปที่ 1 แสดงไดอะแกรมของการติดตั้งปั๊มความร้อนที่เสนอ รูปที่ 2 เครื่องระเหยวางอยู่ในตัวเครื่องมีรูพรุนและท่อความร้อน การติดตั้งปั๊มความร้อนที่สร้างสรรค์ประกอบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 (รูปที่ 1) พร้อมหัวฉีด 2, 3 ตามลำดับสำหรับการจ่ายอากาศถ่ายเทและส่วนผสมของอากาศและไอน้ำ, เครื่องระเหย 4 ที่เชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 1 โดยสายแก๊สและของเหลว 5, ซึ่งเป็นท่อสองท่อแยกกัน และมีตัวดูดซับหัวฉีดที่มีเส้นเลือดฝอย 7 เชื่อมต่อกับสายดูดของตัวดูดซับหัวฉีด เส้นเลือดฝอยต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างเฉลี่ยของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่ความดันตกค้างที่สร้างขึ้นในหัวฉีด-ดูดซับ 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 วัสดุสำหรับตัวรูพรุนจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับสารหล่อเย็นซึ่งสามารถเป็นของเหลวที่ไม่รุนแรงที่มีจุดเดือดที่ความดัน 1 atm ไม่เกิน 150 o C เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอนและ 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 อัตราการระเหยของตัวพาความร้อนภายในตัวที่มีรูพรุนจะมีค่าที่เทียบได้กับอัตราการระเหย 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 สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะไหลโดยแรงโน้มถ่วงไปยังอุปกรณ์ทำความร้อน 12 และอีกครั้งไปยังท่อดูดของปั๊มของเหลว 8 ซึ่งทำให้วงจรของสารหล่อเย็นของเหลวสิ้นสุดลง ส่วนผสมของไอน้ำและอากาศจากถังแยกแรงดัน 9 ถึงสาย 10 เนื่องจากแรงดันส่วนเกินเล็กน้อยที่สร้างขึ้นในถังแยกแรงดัน 9 เข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 ผ่านท่อ 3 ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 บรรยากาศที่ถูกดูด อากาศได้รับความร้อนและไอของตัวพาความร้อนจะควบแน่น ซึ่งจะเข้าสู่เครื่องระเหย 4 แยกกัน ดังนั้น การติดตั้งปั๊มความร้อนที่ประดิษฐ์ขึ้นจึงมีคุณลักษณะด้านพลังงานสูง โดยไม่ต้องใช้สารหล่อเย็นที่ก้าวร้าวและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้การทำงานปลอดภัย น้ำสามารถใช้เป็นตัวพาความร้อนได้ เพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง อาคารในสภาพอากาศที่รุนแรง สามารถเติมสารหล่อเย็นที่มีจุดเดือดต่ำเพื่อการระเหยที่เข้มข้นขึ้น และน้ำสามารถไหลผ่านระบบทำความร้อนได้ 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 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าเส้นเลือดฝอยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับเส้นทางว่างของโมเลกุลของสารหล่อเย็นในเฟสไอที่ความดันตกค้างที่สร้างขึ้นในหัวฉีด-ตัวดูดซับและอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิแวดล้อม และ ความยาวของเส้นเลือดฝอยคือ 10 10 5 เส้นผ่านศูนย์กลางของมัน 3. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือตัวที่มีรูพรุนประกอบด้วยรูพรุนสองประเภท ซึ่งพื้นผิวบางส่วนจะเปียก ส่วนประเภทอื่นๆ จะไม่ทำให้น้ำหล่อเย็นเปียก 4. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่ท่อความร้อนอย่างน้อยหนึ่งท่อเชื่อมต่อกับเครื่องระเหย ปลายด้านหนึ่งวางอยู่ในตัวเครื่องที่มีรูพรุน และอีกท่อหนึ่งในตัวสร้างความร้อน 5. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่ถังแยกแรงดันเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 6. การติดตั้งตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นตรงที่มีท่อคอนเดนเสทของสารหล่อเย็น ซึ่งช่องระเหยสารที่มีสารหล่อเย็นเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน