المضخة الحرارية من الهواء إلى الهواء: مبدأ التشغيل والجهاز والاختيار والحسابات. مضخات تسخين الهواء: الوصف ، مبدأ التشغيل. مضخة تسخين الهواء للمنزل (مراجعات) مضخات حرارة الهواء وصف مبدأ التشغيل

الوضع هو أن الطريقة الأكثر شيوعًا لتدفئة المنزل في الوقت الحالي هي استخدام مراجل التدفئة - الغاز والوقود الصلب والديزل ، وفي كثير من الأحيان - الكهرباء. لكن مثل هذه الأنظمة البسيطة وذات التقنية العالية في نفس الوقت مثل المضخات الحرارية لم تنتشر على نطاق واسع ، وعبثا. بالنسبة لأولئك الذين يحبون ويعرفون كيفية حساب كل شيء مقدمًا ، فإن مزاياهم واضحة. لا تحرق المضخات الحرارية للتدفئة احتياطيات لا يمكن الاستغناء عنها من الموارد الطبيعية ، وهو أمر مهم للغاية ليس فقط من وجهة نظر حماية البيئة ، ولكنه يتيح لك أيضًا توفير الطاقة ، حيث تصبح أكثر تكلفة كل عام. بالإضافة إلى ذلك ، بمساعدة المضخات الحرارية ، لا يمكنك تدفئة الغرفة فحسب ، بل يمكنك أيضًا تسخين الماء الساخن للاحتياجات المنزلية ، وتكييف الغرفة في حرارة الصيف.

كيف تعمل المضخة الحرارية

دعونا نتحدث قليلاً عن مبدأ تشغيل المضخة الحرارية. تذكر كيف تعمل الثلاجة. يتم ضخ حرارة المنتجات الموضوعة فيه وإلقائها في الرادياتير الموجود على الحائط الخلفي. من السهل التحقق من ذلك عن طريق لمسه. ينطبق نفس المبدأ تقريبًا على مكيفات الهواء المنزلية: فهي تضخ الحرارة خارج الغرفة وترميها على مشعاع موجود على الجدار الخارجي للمبنى.

يعتمد تشغيل المضخة الحرارية والثلاجة ومكيف الهواء على دورة كارنو.

1. المبرد ، الذي يتحرك على طول مصدر حرارة منخفضة الحرارة ، على سبيل المثال ، الأرض ، يسخن بعدة درجات.
2. ثم يدخل في مبادل حراري يسمى المبخر. في المبخر ، يطلق وسيط نقل الحرارة الحرارة المتراكمة إلى المبرد. المبرداتإنه سائل خاص يتحول إلى بخار عند درجة حرارة منخفضة.
3. بعد افتراض درجة الحرارة من المبرد ، يتحول المبرد المسخن إلى بخار ويدخل إلى الضاغط. يضغط الضاغط المبرد ، أي زيادة ضغطها ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها أيضًا.
4. يدخل المبرد المضغوط الساخن في مبادل حراري آخر يسمى المكثف. هنا ، يقوم المبرد بإطلاق حرارته إلى مبرد آخر ، والذي يتم توفيره في نظام التدفئة المنزلية (ماء ، مضاد للتجمد ، هواء). في هذه الحالة ، يتم تبريد المبرد ويتحول مرة أخرى إلى سائل.
5. بعد ذلك ، يدخل المبرد إلى المبخر ، حيث يتم تسخينه بواسطة جزء جديد من المبرد المسخن ، وتتكرر الدورة.

تحتاج المضخة الحرارية إلى كهرباء لتعمل. لكنها لا تزال أكثر ربحية من استخدام السخان الكهربائي فقط. بما أن الغلاية الكهربائية أو السخان الكهربائي تستهلك نفس كمية الكهرباء التي تنتج الحرارة. على سبيل المثال ، إذا كان السخان بقوة 2 كيلو واط ، فإنه يستهلك 2 كيلو واط في الساعة وينتج 2 كيلو واط من الحرارة. تنتج المضخة الحرارية حرارة 3-7 مرات أكثر مما تستهلكه للكهرباء. على سبيل المثال ، يتم استخدام 5.5 كيلو وات في الساعة لتشغيل الضاغط والمضخة ، ويتم الحصول على 17 كيلو وات في الساعة من الحرارة. هذه الكفاءة العالية هي الميزة الرئيسية لمضخة الحرارة.

مزايا وعيوب نظام التسخين "المضخة الحرارية"

هناك العديد من الأساطير والمفاهيم الخاطئة حول المضخات الحرارية ، على الرغم من حقيقة أن هذا ليس اختراعًا مبتكرًا وعالي التقنية. بمساعدة المضخات الحرارية ، يتم تسخين جميع الولايات "الدافئة" في الولايات المتحدة الأمريكية وكل أوروبا واليابان تقريبًا ، حيث تم تطوير التكنولوجيا تقريبًا إلى المستوى المثالي وطالما كانت كذلك. بالمناسبة ، لا تعتقد أن هذه المعدات هي تقنية أجنبية بحتة وقد أتت إلينا مؤخرًا. في الواقع ، حتى في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم استخدام هذه الوحدات في المرافق التجريبية. مثال على ذلك مصحة دروجبا في مدينة يالطا. بالإضافة إلى الهندسة المعمارية المستقبلية ، التي تذكرنا بـ "الكوخ على أرجل الدجاج" ، تشتهر هذه المصحة أيضًا بحقيقة أنها تستخدم مضخات الحرارة الصناعية منذ الثمانينيات من القرن العشرين للتدفئة. مصدر الحرارة هو البحر القريب ، ولا تقوم محطة الضخ نفسها بتدفئة جميع مباني المصحة فحسب ، بل توفر أيضًا الماء الساخن ، وتسخين المياه في المسبح وتبريدها خلال فترة الحارة. لذلك دعونا نحاول تبديد الخرافات وتحديد ما إذا كان من المنطقي تدفئة المنزل بهذه الطريقة.

مزايا أنظمة التدفئة بمضخة حرارية:

• توفير الطاقة.فيما يتعلق بارتفاع أسعار الغاز ووقود الديزل ، هناك ميزة مهمة للغاية. في عمود "النفقات الشهرية" ستظهر الكهرباء فقط ، والتي ، كما كتبنا بالفعل ، تحتاج إلى أقل بكثير من الحرارة الفعلية المنتجة. عند شراء وحدة ، يجب الانتباه إلى معلمة مثل معامل التحول الحراري "ϕ" (يمكن أيضًا تسميته معامل التحويل الحراري ، أو معامل تحويل الطاقة أو درجة الحرارة). يوضح نسبة كمية الحرارة الناتجة إلى الطاقة المنفقة. على سبيل المثال ، إذا كانت ϕ = 4 ، فسنحصل عند معدل تدفق قدره 1 كيلو واط / ساعة على 4 كيلو واط / ساعة من الطاقة الحرارية.
• التوفير في الصيانة. لا تتطلب المضخة الحرارية أي معالجة خاصة. تكاليف الصيانة ضئيلة.
• يمكن تركيبها في أي منطقة. يمكن أن تكون مصادر الحرارة المنخفضة الحرارة لتشغيل المضخة الحرارية هي التربة أو الماء أو الهواء. أينما تبني منزلًا ، حتى في التضاريس الصخرية ، هناك دائمًا فرصة للعثور على "طعام" للوحدة. في منطقة بعيدة عن الغاز الرئيسي ، يعد هذا أحد أفضل أنظمة التدفئة. وحتى في المناطق التي لا توجد بها خطوط كهرباء ، يمكنك تركيب محرك بنزين أو ديزل لتشغيل الضاغط.
• لا حاجة لمراقبة عمل المضخةأضف الوقود كما هو الحال مع غلاية الوقود الصلب أو الديزل. نظام التسخين بالكامل بمضخة حرارية مؤتمت.
• يمكنك المغادرة لفترة طويلةولا تخافوا من أن يتجمد النظام. في نفس الوقت ، يمكنك توفير المال عن طريق تركيب المضخة لتوفير درجة حرارة +10 درجة مئوية في غرفة المعيشة.
• سلامة البيئة.للمقارنة ، عند استخدام الغلايات التقليدية التي تحرق الوقود ، تتشكل دائمًا أكاسيد مختلفة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون ، ونتيجة لذلك ، تستقر أحماض الفوسفوريك والنيتروك والكبريتيك ومركبات البنزويك على التربة حول المنزل. لا يتم التخلص من أي شيء أثناء تشغيل المضخة الحرارية. والمبردات المستخدمة في النظام آمنة تمامًا.
• يمكن أيضًا ملاحظته هنا الحفاظ على الموارد الطبيعية التي لا يمكن تعويضها للكوكب.
• سلامة الأفراد والممتلكات. لا شيء في المضخة الحرارية يسخن بدرجة كافية للتسبب في ارتفاع درجة الحرارة أو حدوث انفجار. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد شيء ينفجر فيه. لذلك يمكن أن يعزى ذلك إلى وحدات مقاومة للحريق تمامًا.
• تعمل المضخات الحرارية بنجاح حتى في درجة حرارة محيطة تصل إلى -15 درجة مئوية. لذلك إذا بدا لشخص ما أن مثل هذا النظام لا يمكنه تدفئة المنزل إلا في المناطق ذات الشتاء الدافئ حتى +5 درجة مئوية ، فإنهم مخطئون.
• انعكاس المضخة الحرارية. الميزة التي لا جدال فيها هي تعدد استخدامات التثبيت ، حيث يمكنك التسخين في الشتاء والبرودة في الصيف. في الأيام الحارة ، تأخذ المضخة الحرارية الحرارة من الغرفة وترسلها إلى الأرض للتخزين ، ومن هناك ستأخذها مرة أخرى في الشتاء. يرجى ملاحظة أنه ليست كل المضخات الحرارية لها قدرة عكسية ، ولكن فقط بعض الطرز.
• متانة. مع العناية المناسبة ، تعمل المضخات الحرارية لنظام التدفئة من 25 إلى 50 عامًا دون إصلاحات كبيرة ، وسيكون من الضروري استبدال الضاغط مرة واحدة فقط كل 15 إلى 20 عامًا.

عيوب أنظمة التدفئة بمضخة حرارية:

• استثمار أولي كبير.بالإضافة إلى حقيقة أن أسعار المضخات الحرارية للتدفئة مرتفعة جدًا (من 3000 إلى 10000 دولار أمريكي) ، ستحتاج أيضًا إلى إنفاق ما لا يقل على تجهيز نظام الطاقة الحرارية الأرضية مقارنة بالمضخة نفسها. الاستثناء هو مضخة تسخين مصدر الهواء ، والتي لا تتطلب عملًا إضافيًا. لن تؤتي مضخة الحرارة ثمارها قريبًا (في غضون 5 - 10 سنوات). لذا فإن إجابة السؤال ، هل تستخدم المضخة الحرارية للتدفئة أم لا ، تعتمد على ما يفضله المالك وقدراته المالية وظروف البناء. على سبيل المثال ، في منطقة يكون فيها توريد الغاز الرئيسي والاتصال به يكلفان نفس تكلفة المضخة الحرارية ، فمن المنطقي إعطاء الأفضلية للأخيرة.

• في المناطق التي تنخفض فيها درجة الحرارة إلى أقل من -15 درجة مئوية في الشتاء ، بحاجة إلى استخدام مصدر حرارة إضافي. تسمى نظام تسخين ثنائي التكافؤ، حيث توفر المضخة الحرارية الحرارة أثناء انخفاضها إلى -20 درجة مئوية في الخارج ، وعندما لا تتكيف ، على سبيل المثال ، يتم توصيل سخان كهربائي أو غلاية غاز أو مولد حراري.

• من الأنسب استخدام المضخة الحرارية في الأنظمة ذات المبرد منخفض الحرارة، مثل نظام التدفئة تحت البلاط(+35 درجة مئوية) و لفائف مروحة(+35 - +45 درجة مئوية). لفائف مروحةهي مسخنات بمروحة يتم فيها نقل الحرارة / البرودة من الماء إلى الهواء. لتجهيز مثل هذا النظام في منزل قديم ، ستكون هناك حاجة إلى إعادة تطوير وإعادة هيكلة كاملة ، مما سيترتب عليه تكاليف إضافية. عند بناء منزل جديد ، هذا ليس عيب.
• الصداقة البيئية للمضخات الحراريةالتي تأخذ الحرارة من الماء والتربة ، نسبي إلى حد ما.الحقيقة هي أنه في عملية التشغيل ، تبرد المساحة حول الأنابيب مع المبرد ، وهذا يعطل النظام البيئي الراسخ. في الواقع ، حتى في أعماق التربة ، تعيش الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية ، والتي تضمن النشاط الحيوي للأنظمة الأكثر تعقيدًا. من ناحية أخرى ، مقارنة بإنتاج الغاز أو النفط ، فإن الضرر الناجم عن المضخة الحرارية ضئيل للغاية.

مصادر الحرارة لتشغيل المضخة الحرارية

تستمد المضخات الحرارية الحرارة من تلك المصادر الطبيعية التي تتراكم فيها الإشعاع الشمسي خلال الفترة الدافئة. تختلف مضخات الحرارة أيضًا حسب مصدر الحرارة.

فتيلة

التربة هي المصدر الأكثر استقرارًا للحرارة التي تتراكم على مدار الموسم. على عمق 5-7 أمتار ، تكون درجة حرارة التربة ثابتة دائمًا تقريبًا وتساوي تقريبًا +5 - +8 درجة مئوية ، وعلى عمق 10 أمتار - دائمًا ثابتة +10 درجة مئوية. هناك طريقتان لتجميع الحرارة من الأرض.

المجمع الأرضي الأفقيإنه أنبوب تم وضعه أفقيًا يدور سائل التبريد من خلاله. يتم حساب عمق المجمع الأفقي بشكل فردي حسب الظروف ، وأحيانًا يكون 1.5 - 1.7 متر - عمق تجميد التربة ، وأحيانًا أقل - 2 - 3 م لضمان قدر أكبر من الاستقرار في درجة الحرارة وفرق أقل ، وأحيانًا 1 - 1.2 فقط م - هنا تبدأ التربة في الاحماء بشكل أسرع في الربيع. هناك حالات يتم فيها تجهيز المجمع الأفقي من طبقتين.

يمكن أن يكون لأنابيب التجميع الأفقية أقطار مختلفة من 25 مم و 32 مم و 40 مم. يمكن أن يكون شكل تخطيطها مختلفًا أيضًا - ثعبان ، حلقة ، متعرج ، حلزونات مختلفة. يجب ألا تقل المسافة بين الأنابيب في الثعبان عن 0.6 متر ، وعادة ما تكون 0.8 - 1 متر.

إزالة حرارة محددةمن كل متر من الأنبوب يعتمد على بنية التربة:

• رمل جاف - 10 واط / م ؛
• الطين الجاف - 20 واط / م ؛
• الطين أكثر رطوبة - 25 واط / م ؛
• الطين مع نسبة عالية جدا من الماء - 35 واط / م.

لتدفئة منزل بمساحة 100 متر مربع ، بشرط أن تكون التربة طينية رطبة ، ستحتاج إلى 400 متر مربع من مساحة المجمع. هذا كثير جدًا - 4-5 فدان. مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لا ينبغي أن يكون هناك أي مبانٍ في هذا الموقع ، ولا يُسمح إلا بوجود عشب وأسرّة زهور بها أزهار سنوية ، فلا يمكن لأي شخص تحمل تكلفة تجهيز مجمع أفقي.

سائل خاص يتدفق عبر أنابيب المجمع ، ويسمى أيضًا "محلول ملحي"أو مضاد للتجمدعلى سبيل المثال 30٪ إيثيلين جلايكول أو محلول بروبيلين جليكول. يجمع "المحلول الملحي" حرارة الأرض ويذهب إلى المضخة الحرارية ، حيث ينقلها إلى المبرد. يتدفق "المحلول الملحي" المبرد مرة أخرى إلى مجمع الأرض.

مسبار أرضي عموديعبارة عن نظام من الأنابيب المدفونة من 50 إلى 150 م ويمكن أن يكون أنبوبًا واحدًا على شكل حرف U يتم إنزاله إلى عمق كبير يتراوح من 80 إلى 100 متر ومملوء بالخرسانة. أو ربما نظام من الأنابيب على شكل حرف U يتم خفضه بمقدار 20 مترًا لتجميع الطاقة من منطقة أكبر. لا يعد الحفر حتى عمق 100-150 مترًا مكلفًا فحسب ، بل يتطلب أيضًا تصريحًا خاصًا ، ولهذا السبب غالبًا ما يذهبون إلى الحيلة ويقومون بتجهيز العديد من المجسات ذات العمق الضحل. المسافة بين هذه المجسات هي 5-7 م.

إزالة حرارة محددةمن المجمع العمودي يعتمد أيضًا على السلالة:

• الصخور الرسوبية جافة - 20 واط / م ؛
• صخور رسوبية مشبعة بالماء والتربة الحجرية - 50 واط / م ؛
• تربة صخرية ذات معامل توصيل حراري عالي - 70 واط / م ؛
• المياه الجوفية (الجوفية) - 80 واط / م.

مساحة المجمع الرأسي صغيرة جدًا ، لكن تكلفة ترتيبها أعلى من تكلفة المجمع الأفقي. ميزة المجمع العمودي هي أيضًا درجة حرارة أكثر ثباتًا وإزالة حرارة أكبر.

ماء

هناك طرق عديدة لاستخدام الماء كمصدر للحرارة.

المجمع في قاع خزان مفتوح غير متجمد- الأنهار والبحيرات والبحار - عبارة عن أنبوب به "محلول ملحي" مغمور بمساعدة حمولة. نظرًا لارتفاع درجة حرارة المبرد ، فإن هذه الطريقة هي الأكثر ربحية واقتصادية. فقط أولئك الذين يقع الخزان منهم على مسافة لا تزيد عن 50 مترًا يمكنهم تجهيز مجمع المياه ، وإلا فإن كفاءة التركيب تضيع. كما تفهم ، ليس كل شخص لديه مثل هذه الشروط. لكن عدم استخدام المضخات الحرارية لسكان الساحل هو ببساطة قصر نظر وغبي.

جامع في مجاري الصرف الصحيأو مياه الصرف الصحي بعد التركيبات التقنية يمكن استخدامها لتدفئة المنازل وحتى المباني الشاهقة والمؤسسات الصناعية داخل المدينة ، وكذلك لإعداد الماء الساخن. ما يتم إنجازه بنجاح في بعض مدن بلادنا.

بئر أو مياه جوفيةتستخدم بشكل أقل تواترًا من المجمعات الأخرى. يتضمن هذا النظام بناء بئرين ، يتم أخذ الماء من أحدهما ، والذي ينقل حرارته إلى مادة التبريد في المضخة الحرارية ، ويتم تصريف الماء المبرد في الثانية. بدلاً من البئر ، قد يكون هناك بئر ترشيح. في أي حال ، يجب أن يكون موقع بئر التصريف على مسافة 15-20 مترًا من الأول وحتى في اتجاه مجرى النهر (المياه الجوفية لها مسارها الخاص أيضًا). من الصعب جدًا تشغيل هذا النظام ، حيث يجب مراقبة جودة المياه الواردة - يجب ترشيحها ، ويجب حماية أجزاء المضخة الحرارية (المبخر) من التآكل والتلوث.

هواء

أبسط تصميم هو نظام تسخين مضخة حرارة مصدر الهواء. ليس هناك حاجة إلى جامع إضافي. يدخل هواء البيئة مباشرة إلى المبخر ، حيث ينقل حرارته إلى المبرد ، والذي بدوره ينقل الحرارة إلى حامل الحرارة داخل المنزل. يمكن أن يكون هذا هواءًا لوحدات ملف المروحة أو ماء للتدفئة الأرضية والرادياتير.

تكلفة تركيب مضخة تسخين مصدر الهواء هي أقل تكلفة ، لكن أداء التركيب يعتمد بشكل كبير على درجة حرارة الهواء. في المناطق ذات الشتاء الدافئ (حتى +5 - 0 درجة مئوية) ، يعد هذا أحد أكثر مصادر الحرارة اقتصادية. ولكن إذا انخفضت درجة حرارة الهواء إلى أقل من -15 درجة مئوية ، فإن الأداء ينخفض ​​بدرجة كبيرة بحيث لا يكون من المنطقي استخدام مضخة ، ولكن من المربح أكثر تشغيل سخان أو غلاية كهربائية تقليدية.

مراجعات مضخات الحرارة من مصدر الهواء للتدفئة متناقضة للغاية. كل هذا يتوقف على منطقة استخدامها. من المفيد استخدامها في المناطق ذات الشتاء الدافئ ، على سبيل المثال ، في سوتشي ، حيث لا تكون هناك حاجة حتى لمصدر حرارة احتياطي في حالة الصقيع الشديد. من الممكن أيضًا تركيب مضخات حرارية بمصدر الهواء في المناطق التي يكون الهواء فيها جافًا نسبيًا ودرجة الحرارة في الشتاء تنخفض إلى -15 درجة مئوية. لكن في المناخ الرطب والبارد ، تعاني هذه المنشآت من الجليد والتجميد. تمنع رقاقات الثلج الملتصقة بالمروحة النظام بأكمله من العمل بشكل طبيعي.

التسخين بمضخة حرارية: تكلفة النظام وتكاليف التشغيل

يتم تحديد قوة المضخة الحرارية اعتمادًا على الوظائف التي سيتم تعيينها لها. إذا كانت التدفئة فقط ، فيمكن إجراء الحسابات في آلة حاسبة خاصة تأخذ في الاعتبار فقد الحرارة للمبنى. بالمناسبة ، أفضل أداء لمضخة حرارية مع فقد حراري للمبنى لا يزيد عن 80-100 واط / م 2. من أجل التبسيط ، سنفترض أنه لتدفئة منزل مساحته 100 متر مربع مع أسقف بارتفاع 3 أمتار وفقدان حرارة 60 واط / متر مربع ، هناك حاجة إلى مضخة 10 كيلو واط. لتسخين المياه ، يجب أن تأخذ وحدة بها احتياطي طاقة - 12 أو 16 كيلو واط.

تكلفة مضخة الحرارةلا يعتمد فقط على الطاقة ، ولكن أيضًا على موثوقية الشركة المصنعة وطلباتها. على سبيل المثال ، ستكلف وحدة روسية الصنع بسعة 16 كيلوواط 7000 دولار أمريكي ، بينما تبلغ تكلفة المضخة الأجنبية RFM 17 بسعة 17 كيلوواط حوالي 13200 دولار أمريكي. مع جميع المعدات ذات الصلة ، باستثناء المشعب.

سيكون السطر التالي من النفقات ترتيب الجامع. كما أنه يعتمد على قوة التثبيت. على سبيل المثال ، بالنسبة للمنزل الذي تبلغ مساحته 100 متر مربع ، حيث يتم تركيب تدفئة أرضية (100 متر مربع) أو مشعات تدفئة تبلغ 80 مترًا مربعًا في كل مكان ، وكذلك لتسخين المياه حتى +40 درجة مئوية بحجم 150 لترًا / ساعة ، فسيكون ذلك مناسبًا. تكون ضرورية لحفر الآبار لهواة الجمع. سيكلف هذا المجمع العمودي 13000 دولار.

سيكلف المجمع الموجود أسفل الخزان أقل قليلاً. في ظل نفس الظروف ، سيكلف 11000 دولار أمريكي. لكن من الأفضل التحقق من تكلفة تركيب نظام الطاقة الحرارية الأرضية مع الشركات المتخصصة ، فقد تختلف بشكل كبير. على سبيل المثال ، سيكلف ترتيب مجمّع أفقي لمضخة بقوة 17 كيلو وات 2500 دولار أمريكي فقط. وللمضخة الحرارية لمصدر الهواء ، ليست هناك حاجة للمجمع على الإطلاق.

في المجموع ، تبلغ تكلفة المضخة الحرارية 8000 متر مكعب. في المتوسط ​​، ترتيب المجمع هو 6000 cu. معدل.

التكلفة الشهرية للتدفئة بمضخة حرارية تشمل فقط تكاليف الكهرباء. يمكنك حسابها على هذا النحو - يجب الإشارة إلى استهلاك الطاقة على المضخة. على سبيل المثال ، بالنسبة للمضخة 17 kW المذكورة أعلاه ، فإن استهلاك الطاقة هو 5.5 kW / h. إجمالاً ، يعمل نظام التدفئة 225 يومًا في السنة ، أي 5400 ساعة. بالنظر إلى أن المضخة الحرارية والضاغط يعملان بشكل دوري ، يجب خفض استهلاك الطاقة إلى النصف. خلال موسم التدفئة ، 5400 h * 5.5 kW / h / 2 = 14850 kW سيتم إنفاقها.

نقوم بضرب عدد كيلووات الساعة الذي يتم إنفاقه في تكلفة شركة الطاقة في منطقتك. على سبيل المثال ، 0.05 c.u. ل 1 كيلوواط ساعة. المجموع العام سيصرف 742.5 دولار أمريكي. عن كل شهر تعمل فيه المضخة الحرارية للتدفئة ، 100 متر مكعب. تكاليف الكهرباء. إذا قسمت التكاليف على 12 شهرًا ، فستحصل على 60 دولارًا أمريكيًا في الشهر.

يرجى ملاحظة أنه كلما انخفض استهلاك الطاقة للمضخة الحرارية ، انخفضت التكاليف الشهرية. على سبيل المثال ، هناك مضخات بقدرة 17 كيلو وات ، والتي تستهلك فقط 10000 كيلو وات سنويًا (مصروفات تبلغ 500 دولار أمريكي). من المهم أيضًا أن يكون أداء المضخة الحرارية أكبر ، كلما كان الفرق في درجة الحرارة أصغر بين مصدر الحرارة والمبرد في نظام التدفئة. هذا هو السبب في أنهم يقولون إن تركيب وحدات تدفئة تحت الأرضية ووحدات ملف مروحة أكثر ربحية. على الرغم من أنه يمكن أيضًا تثبيت مشعات التسخين القياسية مع سائل تبريد عالي الحرارة (+65 - +95 درجة مئوية) ، ولكن مع تراكم حرارة إضافي ، على سبيل المثال ، غلاية التدفئة غير المباشرة. يستخدم المرجل أيضًا لإعادة تسخين الماء في DHW.

تعتبر المضخات الحرارية مفيدة عند استخدامها في الأنظمة ثنائية التكافؤ. بالإضافة إلى المضخة ، يمكنك تركيب مجمّع شمسي يمكنه تزويد المضخة بالكامل بالكهرباء في فصل الصيف ، عندما تعمل على التبريد. للتأمين في فصل الشتاء ، يمكنك إضافة مولد حراري يقوم بتسخين الماء لإمداد الماء الساخن ومشعات الحرارة العالية.

يحول ماء هواء المضخة الحرارية طاقة البيئة الخارجية إلى حرارة تسخن المساحة الداخلية. أي بمساعدة هذا الجهاز ، يمكن "تسخين" المسكن أو المبنى بالهواء العادي. علاوة على ذلك ، لا يحترق الهواء في الفرن ، ولكنه يتخلى ببساطة عن سعراته الحرارية إلى وحدة معقدة - مضخة حرارية ، تنقل هذه الطاقة إلى الغرفة وتعطيها لنظام التدفئة.

توافق ، مثل هذا التلاعب بالطاقات يشبه السحر. لكن لا يوجد شيء رائع في المضخات الحرارية من هذا النوع. وفي هذه المقالة سننظر في مبادئ التشغيل وجهاز هذه الوحدة.

يتم نسخ مخطط تشغيل مضخة تسخين مصدر الهواء من الثلاجة أو مكيف الهواء ، وهي:

• يقوم ناقل الطاقة منخفض السعرات الحرارية (الهواء) بغلي مادة تبريد مملوءة في دائرة دائرية توصل مبخرًا (مصيدة حرارية) بمكثف (باعث حراري).
• في المكثف ، تمر أبخرة مادة التبريد إلى حالة مختلفة من التجميع (السائل) وتعطي الطاقة لنظام التدفئة.
• بعد ذلك ، يذهب المبرد السائل مرة أخرى إلى المبخر ، حيث يتحول إلى بخار. وكل شيء يبدأ من جديد.

أي أنه يتم استخدام نفس مبدأ Carnot المعكوس في العمل ، لكن الجزء الرئيسي من التثبيت ليس مبخرًا يتراكم الحرارة من الفضاء المحيط ، ولكنه مكثف يعطي السعرات الحرارية المتراكمة للمستهلك.

في الوقت نفسه ، يتم توفير التشغيل الدوري للوحدة بواسطة ضاغط خاص ، والذي لا يضخ المبرد على طول الدائرة فحسب ، بل يضغطه أيضًا ، مما يزيد من انتقال الحرارة على المكثف. ومع ذلك ، فهذه ليست وحدة الطاقة الوحيدة للتركيب - المضخة الحرارية مجهزة بمروحة قوية بما يكفي تهب فوق المبخر.

حسنًا ، كمستهلك للحرارة ، إما أن يقوم المسخن بتسخين الهواء داخل الغرفة ، أو نظام "الأرضية الدافئة" أو مشعات أخرى ذات مساحة كبيرة.

ولكن مع البطاريات القياسية ، لا تعمل المراوح الحرارية بكفاءة عالية.

علاوة على ذلك ، يتم تثبيت المسخن الحراري المزود بمكثف في الداخل ، ويكون المبخر المزود بمروحة إما بالخارج أو على الواجهة أو داخل فرع العادم لنظام التهوية.

مزايا وعيوب مضخات الحرارة بمصدر الهواء

التعليقات حول المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء جيدة وسيئة. بعد كل شيء ، هذا الجهاز ، بكل مزاياه التي لا يمكن إنكارها ، لا يخلو من بعض العيوب.

علاوة على ذلك ، تشمل المزايا الحقائق التالية:

• أولاً ، من السهل تركيب هذه الوحدة. في الواقع ، بالنسبة للدائرة الأولية ، المغلقة للمبخر ، لا توجد حاجة لأعمال الحفر أو الخزانات.
• ثانيًا ، الهواء يأكل في كل مكان ، لكن الأرض ، في ملكية شخصية ، هي خارج المدينة فقط ، ولكن هناك المزيد من المشاكل مع الخزانات الاصطناعية أو الطبيعية. لذلك ، يمكن تركيب مضخات تسخين مصدر الهواء للتدفئة حتى في المناطق الحضرية دون طلب إذن من السلطات التنظيمية.
• ثالثًا ، يمكن دمج مضخة الهواء مع نظام التهوية ، وذلك باستخدام قوة الوحدة لزيادة كفاءة تبادل الهواء في الغرفة.

بالإضافة إلى ذلك ، تعمل هذه المضخة بصمت تقريبًا ويسهل برمجتها.

حسنًا ، يمكن تمثيل العيوب الحتمية على النحو التالي:

• تعتمد كفاءة الوحدة على درجة الحرارة المحيطة. لذلك فإن كفاءة الجهاز في الصيف أعلى منها في الشتاء.
• لا يمكن تشغيل مضخة الهواء إلا في حالة الصقيع الخفيف نسبيًا. علاوة على ذلك ، عند درجة حرارة -7 درجة مئوية ، لن تعمل مضخة الهواء المنزلية. على الرغم من تشغيل الوحدات الصناعية عند درجة حرارة -25 درجة مئوية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن مضخة الهواء ليست محطة طاقة مستقلة تمامًا. تستهلك الوحدة الكهرباء ، وتحول 1 كيلوواط ساعي إلى 11-14 ميغا جول.

مضخة تسخين مصدر الهواء DIY: مخطط التجميع

على عكس أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية والحرارية المائية المعقدة نوعًا ما ، تتوفر مضخة تسخين هواء إلى ماء للتصنيع حتى لوحدك.

علاوة على ذلك ، لتصنيع نظام هوائي ، نحتاج إلى مجموعة رخيصة نسبيًا تتكون من الأجزاء والتجمعات التالية:

• ضاغط النظام المنفصل - يمكن شراؤه من مركز الخدمة أو ورشة الإصلاح
• خزان ستانلس ستيل سعة 100 لتر - يمكن إزالته من أي غسالة قديمة
• حاوية بوليمر ذات فوهة واسعة - علبة عادية أو مادة البولي بروبيلين مناسبة.
• أنابيب نحاسية بقطر إنتاجي يزيد عن 1 مم. يجب شراؤها ، لكن هذه هي عملية الشراء باهظة الثمن الوحيدة في المشروع بأكمله.
• مجموعة من صمامات الإغلاق والتحكم ، والتي تشمل صمام تصريف ، وصمام حفر للهواء ، وصمام أمان.
• السحابات - الأقواس ، والمشابك للأنابيب ، والمشابك وأشياء أخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، نحتاج إلى أرخص المبرد - الفريون وأبسط وحدة تحكم على الأقل ، والتي بدونها سيكون استخدام المضخات الحرارية صعبًا للغاية ، بسبب الحاجة إلى مزامنة تشغيل الضاغط مع درجة الحرارة على سطح المبخر ومكثف.

تجميع الوحدة

حسنًا ، عملية البناء نفسها كما يلي:

• نصنع ملفًا من أنبوب نحاسي ، يجب أن تتوافق أبعاده مع المقطع العرضي وارتفاع الخزان الفولاذي.
• نقوم بتركيب الملف في الخزان ، مع ترك منافذ الأنبوب النحاسي بالخارج. بعد ذلك ، نقوم بإغلاق الخزان وتجهيزه بمدخل (أسفل) ومخرج (علوي) مناسب. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على العنصر الأول من النظام - مكثف - مع حنفيات جاهزة لأنبوب تسخين مستقيم (تركيب علوي) وأنبوب رجوع (تركيبات سفلية)
• نقوم بتركيب الضاغط على الحائط (باستخدام الدعامة). نقوم بتوصيل تركيبات ضغط الضاغط بالمخرج العلوي للأنبوب النحاسي.
• نصنع ملفًا ثانيًا من أنبوب نحاسي ، تتطابق أبعاده مع المقطع العرضي وارتفاع علبة البوليمر.
• نقوم بتركيب الملف في علبة عن طريق تركيب مروحة في نهايتها تهب الهواء على الملف. علاوة على ذلك ، يجب أن تخرج مسألتان من العلبة. نتيجة لذلك ، يتم تركيب هذا الهيكل بالكامل ، وهو مبخر النظام ، على الواجهة أو في عمود التهوية.
• نقوم بتوصيل المخرج السفلي للخزان (المكثف) بالمخرج السفلي للعلبة (المبخر) عن طريق إدخال صمام التحكم في خط الأنابيب هذا.
• نقوم بتوصيل المخرج العلوي للعلبة بأنبوب الشفط للضاغط.

هذا هو الأساس. باستخدام مبدأ تشغيل مضخة تسخين مصدر الهواء ، يكون النظام جاهزًا تقريبًا. يبقى فقط ملء المبرد في الضاغط وتوصيل صمام الخانق بوحدة التحكم.

تسخين الهواء بمضخة حرارية: حساب سعة التركيب

تعتمد قوة المضخة الحرارية على العديد من العوامل ، وهي: حجم المبرد ، ومساحة سطح الملفات في المبخر والمكثف ، والحجم المتوقع لانتقال الحرارة إلى نظام التدفئة ، وما إلى ذلك. لذلك ، في معظم الحالات ، يتم حساب الطاقة في برامج خاصة تأخذ في الاعتبار بيانات الإدخال الأخرى.

في شكل مبسط ، تم تصميم هذه البرامج كـ "حاسبات" عبر الإنترنت ، مع حقول مفتوحة لإدخال المعلمات التالية:

• مساحة الغرفة وارتفاع الأسقف - يتم استخدامها لحساب الحجم.
• المنطقة التي يقع فيها المبنى - باستخدام هذه المعلمة ، يتم تحديد متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية ، مما يؤثر على أداء المبخر.
• درجة عزل المهمة - باستخدام هذه المعلمة ، يتم تحديد "محتوى السعرات الحرارية" المتوقع لنظام التدفئة.

في المرحلة النهائية ، يتم تحويل المعلمتين الأخيرين إلى معاملات يتم من خلالها ضرب حجم الغرفة. تتم مقارنة الرقم الذي تم الحصول عليه نتيجة لمثل هذه التلاعبات مع القيم المجدولة التي تربط طاقة المضخة بالحجم المسخن.

نتيجة لذلك ، تبين أن تدفئة منزل بمساحة 100 متر مربع ، كقاعدة عامة ، تتطلب مضخة حرارية 5 كيلو واط ، ويمكن تسخين مسكن بمساحة 350 مترًا مربعًا بمضخة 28 كيلو واط.

مضخة تسخين مصدر الهواء: الفروق الدقيقة في صيانة الوحدة

لا تتطلب المضخة الحرارية من الهواء إلى الماء أي صيانة خاصة ، مع التفكيك / التجميع الجزئي.

للحفاظ على أداء النظام ، سيتعين على المالك فقط إجراء عمليات التلاعب التالية:

• التنظيف الدوري للمروحة والشواية على المبخر من الحطام المسدود (الأوراق والغبار وما إلى ذلك).
• التشحيم الدوري للضاغط ، يتم تنفيذه وفقًا للمخطط المقدم من الشركة المصنعة.
• تغيير الزيت في وحدات القدرة (ضاغط ، مروحة).
• تحقق دوريًا من سلامة أنابيب التبريد النحاسية وكابل الطاقة الذي يغذي الضاغط والمروحة.

تحل أنظمة التدفئة المنزلية الاقتصادية محل الأنواع التقليدية للتدفئة باستخدام الغاز والوقود الصلب والكهرباء. تعد المضخة الحرارية لمصدر الهواء أحد الحلول البديلة الأكثر شيوعًا.

من بين المزايا ، يمكن ملاحظة التكلفة المنخفضة مقارنة بالمنشآت الحرارية الأرضية ، وإمكانية استخدامها عند إنشاء أنظمة تدفئة جديدة وإعادة بناء الأنظمة القديمة. هناك طلب خاص على المضخة الحرارية في أنظمة "المنزل السلبي" - المباني السكنية المصممة على أساس مبدأ الحد الأدنى من استهلاك الحرارة وإدخال تقنيات توفير الطاقة.

ما هي مضخة حرارة الهواء

تم تصميم أبسط مضخة حرارية في عام 1852 وكانت تسمى "مضاعف الحرارة". اكتشف اللورد كلفن المبادئ الأساسية للعملية التي شكلت أساس جميع معدات التدفئة الحديثة.

وفقًا لقوانين الفيزياء ، تنتقل الحرارة من جسم ساخن إلى شيء أقل درجة حرارته. لكن العملية العكسية ممكنة ، بشرط استخدام طاقة إضافية لهذا الغرض.

بعد ذلك بقليل ، تم اكتشاف مبدأ دورة كارنو العكسية. تمتص المادة الحرارة عند التبخر ، وبعد التكثف على السطح تطلقها. هذا هو القانون الذي يقوم عليه الثلاجات ومكيفات الهواء. تعمل مضخة تسخين الهواء ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل هذه الأجهزة المنزلية ، فقط في "الاتجاه الخلفي".

تستخدم بعض الشركات المصنعة لمكيفات الهواء هذا المبدأ ، حيث تقدم مكيفات الهواء للمستهلكين التي يمكنها العمل على تدفئة الغرفة. لكن أنظمة تكييف الهواء منخفضة الكفاءة في درجات الحرارة السلبية ، لأن الغرض الرئيسي من الجهاز هو التبريد وليس التدفئة.

مضخات تسخين مصدر الهواء ذات درجة الحرارة المنخفضة لأعمال التدفئة المنزلية باستخدام هذا القانون الفيزيائي. كيف يتم التسخين عمليا؟

• أي جسم ، حتى لو تم تبريده ، لديه طاقة كامنة عالية أو منخفضة. حتى في درجات الحرارة السلبية ، يحتوي الهواء على قدر معين من الحرارة. عند -15 درجة مئوية ، أكثر دفئًا من -25 درجة مئوية. عند -5 درجة مئوية ، يكون هناك المزيد من الحرارة في الهواء. يسمح لك مبدأ تشغيل المضخة الحرارية لمصدر الهواء باستخراج كمية صغيرة من الطاقة الحرارية المتبقية في فصل الشتاء ونقلها إلى الغرفة.
• يوجد ملف مبخر في الوحدة الخارجية المثبتة بالخارج. يدور الفريون داخل الدائرة - وهو سائل ينتقل بحرية إلى حالة غازية والعكس صحيح. يتبخر الفريون مع امتصاص الحرارة التي تبقى حتى في درجات الحرارة المنخفضة.
• يدخل الغاز إلى الضاغط. يخلق الضاغط ضغطًا عاليًا وظروفًا لتحويل الفريون مرة أخرى إلى سائل.
• تحت الضغط ، يتم تسخين الفريون ويدخل المكثف. في الكتلة ، يتحول الغاز أخيرًا إلى سائل ، ينبعث منه كل الحرارة التي تلقاها في الوحدة الخارجية المثبتة في الشارع.
• يعود الفريون ، في دائرة مغلقة ، إلى المبخر.

هناك اعتماد على الناتج الحراري لمضخة تسخين هواء إلى ماء على درجة الحرارة الخارجية. لهذا السبب ، يوفر المصنعون توصيل معدات تسخين إضافية بالمضخة الحرارية ، والتي تعوض عن نقص الطاقة الحرارية عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية إلى أقل من -15 درجة مئوية. يستمر العمل في الأجواء الباردة ، وإن كان بكفاءة أقل.

هناك عدة أنواع من المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء ، تختلف في المبدأ المستخدم لتدفئة المكان.

مضخات هواء / ماء حرارية

تعتبر أنظمة التدفئة المنزلية وإمدادات المياه الساخنة ، القائمة على مضخات تسخين الهواء ، فعالة للغاية للاستخدام في خطوط العرض المعتدلة في الاتحاد الروسي. متوسط ​​COP (نسبة التحويل) هو 3. اتضح أنه مقابل كل 1 كيلو وات يتم إنفاقه ، يتم إنتاج 3 كيلو وات من الطاقة الحرارية.

مبدأ التشغيل هو نفسه كما هو الحال في مضخات التعديلات الأخرى ، ولكن مع بعض الاختلافات:

• يتم وضع المكثف داخل غلاية التخزين المتصلة بنظام التدفئة والماء الساخن.
• يتم استخدام الحرارة المنبعثة أثناء تكاثف الفريون لتسخين المبرد بشكل غير مباشر.
• بمساعدة المبرد الساخن يدخل نظام DHW والتدفئة.

تتراوح شدة تسخين حامل الحرارة من + 30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية. في درجات حرارة أقل من -15 درجة مئوية ، يتم تشغيل مصدر الحرارة المشترك مع مضخة حرارة الهواء ، وهو أمر لا غنى عنه في المناخات الباردة. ويعوض نقص الحرارة عن أي غلاية (كهرباء ، غاز ، خشب).

نظرًا لأن تركيب الوحدة الخارجية يتم في الشارع ، فستكون الميزة الإضافية هي وجود وظيفة منع التجميد أو إزالة الصقيع.

مضخات تسخين الهواء

تستخدم مضخات تسخين الهواء لتدفئة الغرف الفردية. يشبه مبدأ التشغيل من نواحٍ عديدة تلك المستخدمة في سخان المروحة ، فقط المكثف يلعب وظيفة ملف التسخين.

جسم الوحدة الداخلية للمضخة الحرارية مشابه لمكيف الهواء ويمكن أن يعمل أيضًا لتسخين الهواء وتبريده.

يتم تقديم حلول مختلفة للمستهلك لمسألة التدفئة:

1. تركيب سخانات منفصلة ومستقلة.
2. تركيب عدة مضخات حرارية موحدة في شبكة واحدة.

تتمتع المضخات الحرارية التي تقوم بتسخين الغرفة بالهواء الدافئ بالمزايا التالية:

• أقصى قدر من الكفاءة- يؤدي عدم الحاجة إلى التسخين المسبق لسائل التبريد إلى استهلاك أكثر اقتصادا للكهرباء. يتم تسخين الهواء فقط إلى درجة حرارة 20-40 درجة مئوية ، وهذا بدوره يوفر معامل COP أعلى يبلغ 4.
• التسخين السريع للمبنى- يبدأ الهواء الدافئ بالتدفق إلى الغرفة بعد ثوانٍ قليلة من التشغيل.
• براعه- يمكن استخدام الجهاز كمكيف هواء في الصيف. في التكوين الأساسي ، يتم توفير وظيفة تبريد الغرفة.

عند الوصول إلى درجة حرارة سالبة ، ضرورية للتشغيل ، يتم تشغيل مصدر الحرارة الاحتياطي تلقائيًا عند استخدام HP هواء. وبالتالي ، من الممكن تعويض نقص الطاقة الحرارية.

ما هو الفرق بين مكيف الهواء ومضخة حرارة الهواء

في الواقع ، فإن الإمداد الحراري للمباني المزودة بمضخات حرارية بمصدر الهواء في المناخات الباردة يشبه من نواح كثيرة التدفئة باستخدام مكيفات الهواء التقليدية. يتم استخدام الكتل الداخلية والخارجية لهيكل مماثل. حتى في الهيكل الداخلي هناك العديد من أوجه التشابه. الفرق هو أن HPs الهواء الداخلي أكثر كفاءة في التدفئة من التبريد ، في حين أن مكيفات الهواء هي عكس ذلك.

يمكنك أن تشعر بالفرق من خلال مقارنة بعض خصائص الجهاز. توقف مكيف الهواء عن العمل للتدفئة بالفعل عند درجة حرارة حوالي -5 درجة مئوية. وضع التشغيل للمضخات الحرارية من -25 درجة مئوية إلى + 45 درجة مئوية.

نظرًا لوجود اتجاه لتحسين مضخات تسخين الهواء للمنازل "السلبية" ، قريبًا ، بالنسبة لمجموعة واسعة من المستهلكين ، ستتوفر نماذج المعدات القادرة على الحفاظ على الأداء عندما تنخفض درجة الحرارة إلى -32 درجة مئوية.

يكمن الاختلاف بين مضخة حرارة الهواء ومكيف الهواء في الخصائص التقنية المختلفة ، على الرغم من وجود العديد من أوجه التشابه بينهما.

كيفية اختيار مضخة حرارة الهواء

اختيار HP air ليس بالأمر الصعب كما قد يبدو للوهلة الأولى. عند اختيار نموذج مناسب ، يجب التركيز على المعلمات التالية:

1. نوع التدفئة.
2. منطقة ساخنة.
3. الصانع.

بالإضافة إلى ذلك ، حدد نوع المرجل الذي سيتم استخدامه كمصدر حرارة احتياطي. كما تبين الممارسة ، يظل تسخين الهواء بتوصيل غلاية كهربائية هو الأكثر شيوعًا ، مما يسمح لك بالاستغناء عن الغاز تمامًا.

ما هي العلامة التجارية لاختيار مضخة الحرارة من نوع الهواء

إذا قمنا بتحليل مراجعات المضخات الحرارية لمصدر الهواء ، فمن السهل جدًا تحديد مصنعي المعدات الأكثر طلبًا بين المستهلكين المحليين:

• Stiebel Eltron هي شركة ألمانية بدأت رحلتها باختراع المرجل. بمرور الوقت ، تتوسع مجموعة المنتجات باستمرار. اليوم ، Stiebel Eltron هي شركة رائدة في إنتاج معدات تسخين المياه والتدفئة. تقدم الشركة نوعين من المضخات الحرارية: حرارية أرضية وهواء تعملان على تسخين المبرد والهواء.
• هي شركة تصنيع ألمانية أخرى تتمتع بخبرة تزيد عن 30 عامًا في إنتاج مضخات الهواء. تستحق محطات Viessmann المتصلة بدائرة تسخين المياه أكبر قدر من الثناء. كمزايا - وجود مستشعرات تحكم تعتمد على الطقس والعديد من الوظائف الإضافية المتاحة في التكوين الأساسي.
• Mitsubishi هي شركة يابانية كانت رائدة في تقنية Zubadan. أتاح الحل زيادة COP (وهو الأعلى بين المعدات المماثلة) وتوسيع نطاق التطبيقات. كانت Mitsubishi من أوائل الشركات التي قدمت مكيفات هواء للمستهلكين تعمل على التدفئة ومضخات الحرارة بمصدر الهواء. يتم إدخال تقنيات جديدة باستمرار لزيادة نطاق المنتجات.
• - طورت الشركة سلسلة كاملة من المعدات الاقتصادية geoTHERM. يشمل النطاق المعدات التي تستخرج الحرارة من الأرض والماء والهواء وأشعة الشمس. يتم تكييف منتجات Vaillant إلى أقصى حد للاستخدام في الاتحاد الروسي.

تكلفة الهواء HP مع التركيب

أغلى مضخات الحرارة التي تسخن الغرفة بسائل التبريد. سيكلف الجهاز حوالي 80 ألف روبل. (سعة 4.5 كيلو واط) ، حتى 800 ألف روبل. (18.5 كيلو واط). سوف تكلف المضخات الحرارية لتسخين الهواء من 50 ألف روبل. (لكل 4 كيلو واط) ما يصل إلى 120 ألف روبل. (عند 8 كيلو واط).

يتم حساب تكلفة تركيب مضخة تسخين الهواء بشكل فردي ، بناءً على المعلمات الفنية للغرفة وعوامل أخرى.

العمر التشغيلي للمعدات لا يقل عن 20 عامًا. المعدات المركبة تدفع عن نفسها بعد 3-5 مواسم تدفئة ، اعتمادًا على شدة التشغيل.

إيجابيات وسلبيات استخدام مضخات الحرارة بمصدر الهواء

منذ 5 سنوات ، لم يكن لدى المستهلك المحلي أي خبرة في تدفئة المباني في الشتاء باستخدام مضخات الحرارة بمصدر الهواء. كان يجب أن أكون راضيًا عن البيانات والتعليقات الإيجابية للغاية المنشورة على مواقع الويب الخاصة بمصنعي المعدات المختلفين ، والتي لم تعط فكرة واضحة عن قدرات المعدات. منذ ذلك الحين ، ظهرت تجربة استخدام معينة ، مما جعل من الممكن تحديد ليس فقط مزايا ، ولكن أيضًا عيوب الهواء.

مزايا

• مزايا تشغيل المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء - الميزة الرئيسية هي الاستقلال التام عن تسخين الغاز. في بعض مناطق الاتحاد الروسي ، يعد توصيل خط الأنابيب إلى المنزل فقط أكثر تكلفة من شراء مضخة حرارية وتركيبها. لا تصاريح التكليف المطلوبة.
• تم تصميم الأنظمة للتثبيت في منزل سلبي. لذلك ، تم تصميمها في الأصل للتدفئة الاقتصادية للمنزل وتسخين الماء الساخن. بالنسبة إلى 1 كيلو واط من الكهرباء المستهلكة ، فإن توليد الحرارة هو 3-5 كيلو واط. سيظهر حساب بسيط للتكاليف عند استخدام مضخة حرارية أنه في غضون 3-5 سنوات يتم تحقيق العائد الكامل للمعدات.
• لا يؤثر تشغيل المضخة سلبًا على صحة الإنسان. لضمان الظروف الصحية ، في الأنظمة التي تستخدم مبدأ تسخين الهواء ، يكفي تنظيف المرشحات من وقت لآخر.

سلبيات

• التكلفة العالية للمعدات - سيكلف النظام الذي يتمتع بطاقة كافية لتدفئة مبنى سكني 800-1200 ألف روبل ، وهو مبلغ لا يمكن تحمله بالنسبة لمعظم المشترين.
• الاعتماد على درجة الحرارة المحيطة. ترتبط ميزات التسخين المستقل للمنزل بمضخة حرارية بمصدر الهواء ارتباطًا مباشرًا بالكمية الإجمالية للطاقة الحرارية المتلقاة. كلما انخفضت درجة الحرارة في الخارج ، كان عمل المضخة أسوأ. بدءًا من -15 درجة مئوية ، سيتعين عليك توصيل مصدر حرارة احتياطي.
  إذا أخذنا في الاعتبار أنه في معظم مناطق الاتحاد الروسي ، يكون متوسط ​​نظام درجة الحرارة أعلى ، عندئذٍ تصبح ملاءمة هذا التثبيت واضحة. المناطق المناخية المثلى لاستخدام مضخات الحرارة بمصدر الهواء هي أجزاء من روسيا ذات مناخ معتدل ومتوسط ​​درجة حرارة في الشتاء لا يقل عن -15 درجة مئوية.

إذا قارنا الهواء HP وتسخين الغاز ، خاصة بالنظر إلى أن أحدث طرازات معدات الضخ قادرة على الحفاظ على الأداء عند -32 درجة مئوية ، تصبح ميزة الأولى واضحة. المضخات الحرارية اقتصادية ، ولا تتطلب تصريحًا للتشغيل ، ويتم تركيبها في غضون يوم واحد وتتميز بكفاءة أعلى من معدات الغاز.

في الآونة الأخيرة ، خفضت الشركات المصنعة إلى حد ما تكلفة التركيبات الحرارية ، مما سمح لمزيد من المشترين بتقدير كرامة المحطات. إذا استمر هذا الاتجاه ، فيمكننا توقع زيادة الطلب على المضخات الحرارية.

معدات التدفئة ، التي تستخدم أنواعًا باهظة الثمن إلى حد ما من ناقلات الطاقة ، مثل الغاز والكهرباء والوقود الصلب والسائل ، تلقت مؤخرًا بديلاً مناسبًا - مضخة تسخين من الماء إلى الماء. لتشغيل هذه المعدات ، التي بدأت للتو في اكتساب شعبية في روسيا ، هناك حاجة إلى مصادر طاقة لا تنضب ، تتميز بإمكانيات منخفضة. في الوقت نفسه ، يمكن استخراج الطاقة الحرارية من أي مصدر للمياه تقريبًا ، والتي يمكن استخدامها كخزانات طبيعية وصناعية ، وآبار ، وآبار ، وما إلى ذلك. إذا تم إجراء حساب وتركيب وحدة الضخ بشكل صحيح ، فهي قادرة على لتوفير التدفئة لكل من المباني السكنية والصناعية طوال فصل الشتاء.

العناصر الهيكلية ومبدأ التشغيل

بالنسبة لمضخات الحرارة قيد الدراسة لتدفئة المنزل ، فإن مبدأ التشغيل يشبه مبدأ تشغيل معدات التبريد ، والعكس صحيح فقط. إذا قامت وحدة التبريد بإزالة جزء من الحرارة من غرفتها الداخلية إلى الخارج ، وبالتالي خفض درجة الحرارة فيها ، فإن عمل المضخة الحرارية هو تبريد البيئة وتسخين المبرد الذي يتحرك عبر أنابيب نظام التدفئة. تعمل المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء ومن الأرض إلى الماء على نفس المبدأ ، والتي تستخدم أيضًا الطاقة من مصادر منخفضة الجودة لتدفئة المباني السكنية والصناعية.

يشير مخطط تصميم المضخة الحرارية من الماء إلى الماء ، وهو الأكثر إنتاجية بين الأجهزة التي تستخدم مصادر الطاقة ذات الإمكانات المنخفضة ، إلى وجود عناصر مثل:

• دائرة خارجية يتم من خلالها ضخ المياه من مصدر المياه ؛
• الدائرة الداخلية ، من خلال خط الأنابيب الذي يتحرك فيه المبرد ؛
• مبخر يتم فيه تحويل مادة التبريد إلى غاز ؛
• مكثف يتحول فيه المبرد الغازي إلى سائل مرة أخرى ؛
• ضاغط مصمم لزيادة ضغط المبرد الغازي قبل أن يدخل المكثف.

وبالتالي ، لا يوجد شيء معقد في جهاز المضخة الحرارية من الماء إلى الماء. إذا كان هناك خزان طبيعي أو صناعي بالقرب من المنزل ، فمن الأفضل استخدام مضخة تسخين من الماء إلى الماء لتدفئة المبنى ، ومبدأ التشغيل وميزات التصميم على النحو التالي.

1. تقع الدائرة ، وهي عبارة عن مبادل حراري أساسي يتم من خلاله تدوير مادة مانعة للتجمد ، في الجزء السفلي من الخزان. في هذه الحالة ، يجب أن يكون العمق الذي يتم عنده تركيب المبادل الحراري الأولي أقل من مستوى تجميد الخزان. يتم تسخين المادة المضادة للتجمد ، التي تمر عبر الدائرة الأولية ، إلى درجة حرارة تتراوح من 6 إلى 8 درجات ، ثم يتم تغذيتها إلى المبادل الحراري ، مما يعطي الحرارة إلى جدرانه. تتمثل مهمة مانع التجمد المنتشر في الدائرة الأولية في نقل الطاقة الحرارية للماء إلى المبرد (الفريون).
2. في حالة أن مخطط تشغيل المضخة الحرارية يوفر امتصاص ونقل الطاقة الحرارية من المياه التي يتم ضخها من بئر تحت الأرض ، لا يتم استخدام دائرة التجمد. يتم تمرير الماء من البئر عبر أنبوب خاص عبر غرفة المبادل الحراري ، حيث يتخلى عن طاقته الحرارية إلى مادة التبريد.
3. يعتبر المبادل الحراري للمضخات الحرارية أهم عنصر في تصميمها. هذا جهاز يتكون من وحدتين - مبخر ومكثف. في المبخر ، يبدأ الفريون ، الذي يتم توفيره من خلال الأنبوب الشعري ، في التمدد ويتحول إلى غاز. عند ملامسة الفريون الغازي لجدران المبادل الحراري ، يتم نقل الطاقة الحرارية منخفضة الإمكانات إلى المبرد. يتم تغذية الفريون المشحون بهذه الطاقة في الضاغط.
4. يتم ضغط غاز الفريون في الضاغط ، ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة المبرد. بعد الضغط في غرفة الضاغط ، يدخل الفريون وحدة أخرى من المبادل الحراري - المكثف.
5. في المكثف ، يتحول الفريون الغازي مرة أخرى إلى سائل ، ويتم نقل الطاقة الحرارية المتراكمة بواسطته إلى جدران الحاوية التي يوجد بها المبرد. عند دخول غرفة الوحدة الثانية من المبادل الحراري ، يتكثف الفريون ، وهو في حالة غازية ، على جدران خزان التخزين ، ويضفي عليها طاقة حرارية ، ثم يتم نقلها بعد ذلك إلى الماء في هذه الغرفة. إذا كانت درجة حرارة الفريون ، عند الخروج من المبخر ، من 6 إلى 8 درجات مئوية ، فعند مدخل مكثف مضخة تسخين الماء إلى الماء ، بسبب المبدأ أعلاه لتشغيل مثل هذا الجهاز ، تصل القيمة إلى 40-70 درجة مئوية.

وبالتالي ، فإن مبدأ تشغيل المضخة الحرارية يعتمد على حقيقة أن المبرد ، عند التغيير إلى الحالة الغازية ، يأخذ الطاقة الحرارية من الماء ، وعند التغيير إلى الحالة السائلة في المكثف ، فإنه يطلق الطاقة المتراكمة إلى الوسط السائل - الناقل الحراري لنظام التدفئة.

تعمل المضخات الحرارية من الهواء إلى الماء ومن الأرض إلى الماء على نفس المبدأ تمامًا ، والفرق هو فقط في نوع المصدر المستخدم لإنتاج طاقة حرارية منخفضة الجهد. بمعنى آخر ، تحتوي المضخة الحرارية على مبدأ تشغيل واحد ، والذي لا يختلف باختلاف نوع الجهاز أو طرازه.

يتم تحديد مدى كفاءة تسخين الناقل الحراري لنظام التدفئة بواسطة المضخة الحرارية إلى حد كبير من خلال التقلبات في درجة حرارة الماء - وهو مصدر للطاقة منخفضة الإمكانات. تُظهر هذه الأجهزة كفاءة عالية عند العمل بمياه الآبار ، حيث تتراوح درجة حرارة الوسط السائل خلال العام بين 7-12 درجة مئوية.

تعد مضخة الماء إلى الماء إحدى مضخات الحرارة الأرضية

إن مبدأ تشغيل المضخة الحرارية من الماء إلى الماء ، والذي يضمن الكفاءة العالية لهذه المعدات ، يجعل من الممكن استخدام هذه الأجهزة لتجهيز أنظمة التدفئة للمباني السكنية والصناعية ، ليس فقط في المناطق ذات الشتاء الدافئ ، ولكن أيضًا في المناطق الشمالية.

لكي تثبت المضخة الحرارية ، مخطط التشغيل أعلاه ، الكفاءة العالية ، يجب أن تعرف كيفية اختيار المعدات المناسبة. من المرغوب فيه للغاية أن يتم اختيار المضخة الحرارية من الماء إلى الماء (وكذلك من الهواء إلى الماء ومن الأرض إلى الماء) بمشاركة أخصائي مؤهل وذوي خبرة.

عند اختيار المضخة الحرارية لتسخين المياه ، تؤخذ المعلمات التالية لهذه المعدات في الاعتبار:

• الإنتاجية ، التي تعتمد عليها مساحة المبنى ، والتي يمكن أن توفر المضخة التدفئة ؛
• العلامة التجارية التي يتم تصنيع المعدات بموجبها (يجب أن تؤخذ هذه المعلمة في الاعتبار لأن الشركات الجادة التي تحظى منتجاتها بالفعل بتقدير العديد من المستهلكين تولي اهتمامًا جادًا لكل من موثوقية ووظيفة النماذج المنتجة) ؛
• تكلفة كل من المعدات المختارة وتركيبها.

عند اختيار المضخات الحرارية ، الماء ، الماء ، الماء ، المياه الجوفية ، يوصى بالاهتمام بوجود خيارات إضافية لمثل هذه المعدات. وهذا يشمل ، على وجه الخصوص ، إمكانية:

• التحكم في تشغيل المعدات في الوضع التلقائي (تسمح المضخات الحرارية التي تعمل في هذا الوضع بسبب وحدة تحكم خاصة بخلق ظروف معيشية مريحة في المبنى الذي تخدمه ؛ يمكن إجراء تغيير معلمات التشغيل والإجراءات الأخرى للتحكم في المضخات الحرارية المجهزة بوحدة تحكم باستخدام جهاز محمول أو جهاز تحكم عن بعد) ؛
• استخدام المعدات لتسخين المياه في نظام DHW (انتبه إلى هذا الخيار لأنه غير متوفر في بعض طرز مضخات الحرارة (خاصة الأقدم) ، والتي يتم تركيب جامعها في المسطحات المائية المفتوحة).

حساب قوة المعدات: قواعد التنفيذ

قبل الشروع في اختيار نموذج معين للمضخة الحرارية ، من الضروري تطوير مشروع لنظام التدفئة الذي ستعمل به هذه المعدات ، وكذلك حساب قوتها. هذه الحسابات ضرورية لتحديد الحاجة الفعلية للطاقة الحرارية لمبنى مع معلمات معينة. في الوقت نفسه ، يجب مراعاة فقد الحرارة في مثل هذا المبنى ، وكذلك وجود دائرة DHW فيه.

بالنسبة لمضخة تسخين الماء إلى الماء ، يتم حساب الطاقة وفقًا للطريقة التالية.

• أولاً ، يتم تحديد المساحة الإجمالية للمبنى ، حيث سيتم استخدام المضخة الحرارية المشتراة للتدفئة.
• بعد تحديد مساحة المبنى ، من الممكن حساب قوة المضخة الحرارية القادرة على توفير التدفئة. عند إجراء مثل هذا الحساب ، التزم بالقاعدة: لكل 10 أمتار مربعة. تتطلب مساحة المبنى 0.7 كيلووات من طاقة المضخة الحرارية.
• إذا تم استخدام المضخة الحرارية أيضًا لضمان عمل نظام DHW ، فسيتم إضافة 15-20٪ إلى القيمة التي تم الحصول عليها من قوتها.

يعد حساب قوة المضخة الحرارية التي يتم إجراؤها وفقًا للطريقة الموضحة أعلاه مناسبًا للمباني التي لا يتجاوز ارتفاع السقف فيها 2.7 متر. يتم إجراء حسابات أكثر دقة تأخذ في الاعتبار جميع ميزات المباني التي سيتم تسخينها عن طريق المضخة الحرارية بواسطة موظفي المنظمات المتخصصة.

بالنسبة للمضخة الحرارية من الهواء إلى الماء ، يتم حساب الطاقة وفقًا لطريقة مماثلة ، ولكن مع مراعاة بعض الفروق الدقيقة.

كيف تصنع مضخة حرارية بنفسك

بعد أن فهمت جيدًا كيفية عمل المضخة الحرارية من الماء إلى الماء ، يمكنك صنع مثل هذا الجهاز بيديك. في الواقع ، المضخة الحرارية محلية الصنع عبارة عن مجموعة من الأجهزة التقنية الجاهزة ، يتم اختيارها وتوصيلها بشكل صحيح في تسلسل معين. لكي تُظهر المضخة الحرارية التي تعمل بنفسك كفاءة عالية ولا تسبب مشاكل أثناء التشغيل ، من الضروري إجراء حساب أولي لمعاييرها الرئيسية. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام البرامج المناسبة والآلات الحاسبة عبر الإنترنت على مواقع الويب الخاصة بمصنعي هذه المعدات أو الاتصال بالمتخصصين المتخصصين.

لذلك ، من أجل صنع مضخة حرارية بيديك ، تحتاج إلى تحديد عناصر أجهزتها وفقًا للمعايير المحسوبة مسبقًا وتنفيذ التثبيت الصحيح لها.

ضاغط

يمكن أخذ الضاغط الخاص بمضخة حرارية منزلية الصنع من ثلاجة قديمة أو نظام مقسم ، مع الانتباه إلى قوة هذا الجهاز. تتمثل ميزة استخدام الضواغط من الأنظمة المنقسمة في انخفاض مستوى الضوضاء المتولدة أثناء تشغيلها.

مكثف

كمكثف لمضخة حرارية محلية الصنع ، يمكنك استخدام ملف تم تفكيكه من ثلاجة قديمة. البعض يصنعه بمفرده ، باستخدام السباكة أو أنبوب تبريد خاص. كحاوية لوضع ملف المكثف ، يمكنك أن تأخذ خزانًا من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم 120 لترًا تقريبًا. لوضع ملف في مثل هذا الخزان ، يتم تقطيعه أولاً إلى نصفين ، وبعد ذلك ، عند تثبيت الملف ، يتم لحامه.

من المهم جدًا حساب مساحتها قبل اختيار الملف أو التصنيع الذاتي. هذا يتطلب الصيغة التالية:

P3 \ ​​u003d MT / 0.8PT

المعلمات المستخدمة في هذه الصيغة هي:

• МТ هي قوة الحرارة الناتجة عن المضخة الحرارية (kW) ؛
• PT هو الفرق بين درجات الحرارة عند مدخل ومخرج المضخة الحرارية.

لمنع تشكل فقاعات الهواء في مكثف المضخة الحرارية من الثلاجة ، يجب أن يكون مدخل الملف أعلى الخزان ، ويجب أن يكون المخرج منه في الأسفل.

المبخر

كحاوية للمبخر ، يمكنك استخدام برميل بلاستيكي بسيط بسعة 127 لترًا بفتحة واسعة. لإنشاء ملف ، يتم تحديد المساحة التي يتم تحديدها بنفس الطريقة المستخدمة في المكثف ، يتم أيضًا استخدام أنبوب نحاسي. في المضخات الحرارية محلية الصنع ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام مبخرات من النوع الغاطس ، حيث يدخل الفريون المسال من الأسفل ، ويتحول إلى غاز في الجزء العلوي من الملف.

بحذر شديد ، باستخدام اللحام ، عند صنع المضخة الحرارية بنفسك ، يجب عليك تثبيت منظم الحرارة ، حيث لا يمكن تسخين هذا العنصر إلى درجة حرارة تزيد عن 100 درجة مئوية.

لتزويد المياه لعناصر المضخة الحرارية ذاتية الصنع ، وكذلك لتصريفها ، يتم استخدام أنابيب الصرف الصحي العادية.

تعد المضخات الحرارية من الماء إلى الماء ، عند مقارنتها بأجهزة الهواء إلى الماء والأرض إلى الماء ، أبسط في التصميم ، ولكنها أكثر كفاءة ، لذلك غالبًا ما يتم تصنيع هذا النوع من المعدات بشكل مستقل.

تركيب مضخة حرارية محلية الصنع وتشغيلها

لتجميع وتشغيل مضخة حرارية محلية الصنع ، ستحتاج إلى المواد الاستهلاكية والمعدات التالية:

1. آلة لحام؛
2. مضخة تفريغ (لفحص النظام بأكمله من أجل الفراغ) ؛
3. اسطوانة بالفريون ، مملوءة من خلال صمام خاص (يجب تثبيت الصمام مسبقًا في النظام) ؛
4. مستشعرات درجة الحرارة المثبتة على الأنابيب الشعرية عند مخرج النظام بأكمله وعند مخرج المبخر ؛
5. بدء التتابع ، الصمامات ، السكك الحديدية DIN واللوحة الكهربائية.

يجب إجراء جميع الوصلات الملولبة واللحام أثناء التجميع بأعلى جودة لضمان الضيق المطلق للنظام الذي سينتقل الفريون من خلاله.

في حالة عمل الماء في الخزان المفتوح كمصدر للطاقة منخفضة الإمكانات ، من الضروري أيضًا إنشاء مجمع ، يشير وجوده إلى مبدأ تشغيل المضخات الحرارية من هذا النوع. إذا كان من المفترض استخدام المياه من مصدر تحت الأرض ، فمن الضروري حفر بئرين ، سيتم تصريف المياه في أحدهما بعد اجتياز النظام بأكمله.

1 ، متوسط ​​التقييم: 5,00 من 5)

المضخة الحرارية عبارة عن وحدة ضغط بخار تنقل الحرارة من مصادر الحرارة الباردة منخفضة الدرجة إلى المصادر الساخنة عالية الجودة. يتم نقل الحرارة بسبب تكثيف وتبخر المبرد ، والذي يستخدم غالبًا كفريون ، يدور في دائرة مغلقة. يتم استخدام الكهرباء التي تعمل بها المضخة الحرارية فقط لهذا الدوران القسري.

يعتمد مبدأ تشغيل المضخة الحرارية على ما يسمى بدورة كارنو ، والتي تعرفها جيدًا من تشغيل محطات التبريد. في الواقع ، الثلاجة المنزلية في مطبخك هي أيضًا مضخة حرارية. عند وضع الطعام فيه ، حتى لو كان باردًا ، ولكن درجة حرارته لا تزال أعلى من درجة حرارة حجرة الثلاجة ، وفقًا لقانون حفظ الطاقة ، فإن الحرارة التي يطلقونها لا تذهب إلى أي مكان. نظرًا لعدم ارتفاع درجة الحرارة بالداخل ، يتم طرد الحرارة للخارج من خلال شبكة المبرد ، مما يؤدي إلى تسخين الهواء في المطبخ. كلما زاد عدد الطعام الذي تضعه في الثلاجة في نفس الوقت ، كلما زاد نقل الحرارة.

أبسط نسخة من المضخة الحرارية ستكون ثلاجة مفتوحة موضوعة بالخارج مع مبرد في الغرفة. لكن دع الثلاجة تؤدي واجباتها المباشرة ، لأن هناك بالفعل أجهزة خاصة - مضخات حرارية ذات كفاءة أعلى بكثير. مبدأ عملها بسيط للغاية.

كيف تعمل المضخة الحرارية

تتكون أي مضخة حرارية من مبخر ومكثف وموسع يقلل الضغط وضاغط يزيد الضغط. كل هذه الأجهزة متصلة في دائرة مغلقة واحدة بخط أنابيب. المبرد ، وهو غاز خامل مع نقطة غليان منخفضة للغاية ، يدور عبر الأنابيب ، لذلك في جزء واحد من الدائرة ، بارد ، يكون سائلًا ، وفي الجزء الثاني ، دافئ ، ينتقل إلى حالة غازية. يمكن أن تختلف نقطة الغليان ، كما هو معروف من الفيزياء ، اعتمادًا على الضغط ، وهنا في هذا النظام يوجد موسع وضاغط.

افترض أن المبرد في الخارج يدور عبر الأنابيب الموضوعة في الأرض ، نظرًا لأن درجة حرارته منخفضة ، ثم يمر من خلالها ، فإنه يسخن ، حتى عندما تكون درجة الحرارة الخارجية حوالي 4-5 درجات مئوية فقط. عند دخول المبخر ، الذي يؤدي وظيفة المبادل الحراري ، يقوم المبرد بإطلاق الحرارة المستلمة إلى الدائرة الداخلية للنظام المملوءة بسائل التبريد. حتى هذه الحرارة كافية لتغيير المبرد من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.

بالمضي قدمًا ، ينتقل الغاز إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه تحت تأثير الضغط العالي ، وترتفع درجة حرارته. بعد أن يصبح ساخنًا ، يدخل الغاز إلى المكثف ، وهو أيضًا مبادل حراري. ينقل الحرارة من الغاز الساخن إلى سائل التبريد لخط أنابيب العودة المتضمن في نظام التدفئة في المنزل. بعد إطلاق الحرارة ، يبرد الغاز ويتحول مرة أخرى إلى حالة سائلة ، بينما يدخل المبرد الساخن في نظام إمداد الماء الساخن ونظام التسخين. بالمرور عبر صمام تخفيض الضغط في الموسع ، يدخل الغاز المسال إلى المبخر مرة أخرى - يتم إغلاق الدورة.

في موسم البرد ، تعمل المضخات الحرارية على تدفئة المنزل ، وفي الحرارة - لتبريده. في هذه الحالة ، مبدأ التشغيل هو نفسه ، فقط في الصيف تدخل الحرارة المبرد من الداخل ، وليس من الخارج.

ميزات تصميم المضخات الحرارية

حاليًا ، يتم استخدام المضخات الحرارية ذات التصميمات المختلفة. لذلك ، يتم استخدام مضخة الدورة المفتوحة عندما يقع المنزل بجوار الخزان. في هذه الحالة ، يدخل المبرد ، الماء ، إلى الدائرة المفتوحة ، ويمر خلال الدورة بأكملها ، ثم يندمج التبريد مرة أخرى في الخزان.

تضخ المضخات الحرارية الأرضية من النوع المغلق المبرد - الهواء أو الماء ، من خلال الأنابيب الموضوعة في عمق الأرض والممتدة على طول الجزء السفلي من الخزان. الدورة المغلقة أكثر أمانًا من الناحية البيئية. النوع المغلق يشمل مضخات بمبادل حراري رأسي وأفقي ، والتي تستخدم في حالة عدم وجود مسطحات مائية قريبة. تستخدم المضخات الحرارية العمودية عندما تكون مساحة الأرض التي يقع عليها المنزل صغيرة. في بعض الأحيان يتم تثبيت المضخات العمودية في الآبار المحفورة في مكان قريب.

يشمل نطاق العمل لتركيب المضخة الحرارية الأعمال الكهربائية الداخلية ومد خطوط الأنابيب الخارجية ومجاري الهواء الداخلية.

فوائد استخدام المضخات الحرارية

الفوائد الاقتصادية لاستخدام المضخات الحرارية واضحة - تشغيلها رخيص جدًا ، حيث يتم إنفاق قدر أكبر قليلاً من الكهرباء مقارنةً بالثلاجة قيد التشغيل. سعر المعدات منخفض أيضًا ، بالإضافة إلى تكلفة التركيب والتركيب. يتيح لك استخدام المضخة الحرارية التخلص من المخاوف بشأن شراء موارد الوقود وتخزينها ، وتركيب وتشغيل معدات التدفئة ، في منزلك ، يتم تحرير غرف إضافية ، حيث كان منزل المرجل سابقًا.