Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Топло заради природата
Топлинните помпи са едно от най-модерните отоплителни устройства. Те използват земята, водата или въздуха за отопление на домовете си, за което не е нужно да плащате.
Избираме термопомпа - конструкция, видове, мощност и ефективност
Топлинна помпа - топлина от земята, вода и въздух
Термопомпата ви позволява да използвате безплатна енергия от околната среда, за да отоплявате дома си - от земя, вода или въздух. Прехвърлянето на топлина от студена среда към отоплителна система, в която температурата е по-висока (т.е. от така наречения долен до горен източник на топлина ) е възможно поради подаване на моторна енергия към помпата. В често използваните компресорни термопомпи именно електроенергията задвижва компресора. Самата помпа не произвежда топлина, с изключение на малко количество топлина, генерирана по време на работа на компресора.
Избираме термопомпа - конструкция, видове, мощност и ефективност
Повишаването на температурата на топлообменния топлообмен, наречен работна среда, се получава в резултат на термодинамични промени, настъпващи в помпата в съответствие с принципа на така наречения цикъл на пара Linde - същият, на който се основава работата на популярните хладилници и климатици. Устройството използва явлението поемане на топлина при ниска температура по време на изпаряването на течността и след това, след компресиране на парата, кондензиране с топлина.
Типичната компресорна термопомпа се състои предимно от два топлообменника - изпарител и кондензатор - както и компресор и разширителен клапан . Всички тези елементи са свързани с тръби, в които циркулира работна среда.
Видове термопомпи
Тези, които най-често се използват за отопление на дома, могат да бъдат класифицирани в зависимост от метода за получаване на топлина и пренасянето му в помещения за устройства от типа:
- солен разтвор / вода - те събират топлина от земята, използвайки наземен топлообменник, в който циркулира трудно замръзващ гликолов разтвор (наречен солен разтвор), медииращ топлообмена между земята и работната среда на помпата. Топлината от кондензатора загрява водата, подаваща централната отоплителна система;
- директно изпарение / вода - наземният топлообменник е в същото време изпарителят на помпата, така че в тръбите, положени в земята, циркулира работна среда, която се изпарява в тях. Чрез елиминиране на разтвора на гликол и допълнителния посредник на топлообменника в топлообмена се постига по-голяма ефективност на системата. Топлината от кондензатора загрява водата, подаваща централната отоплителна система;
- директно изпарение / директна кондензация - наземният топлообменник е едновременно изпарителя на помпата, а отоплителната система (водно подово отопление) е кондензатор. Нито наземният топлообменник, нито отоплителната система имат среда, която медиира топлообмена, благодарение на което ефективността на тази помпа е най-висока;
- вода / вода - изпарителят на помпата се нагрява с вода от кладенец, река или езеро. Топлината от кондензатора загрява водата, подаваща централната отоплителна система;
- въздух / вода - изпарителят на помпата се нагрява с въздух. Топлината от кондензатора загрява водата, подаваща централната отоплителна система;
- въздух / въздух - изпарителят на помпата се нагрява с въздух. Топлината от кондензатора загрява въздуха, подаван в помещенията;
- вода / въздух - изпарителят на помпата се нагрява от вода. Топлината от кондензатора загрява въздуха, подаван в помещенията.
Мощност и ефективност на термопомпата
Мощността на термопомпата зависи, наред с други от свойствата на параметрите на работа на саламурата и отоплителната система . Следователно е невъзможно да се знае точно каква мощност за отопление има конкретно устройство. Всеки път тя трябва да бъде определена чрез извършване на изчисления въз основа на определени предположения. Това обаче не означава, че на практика мощността ще бъде точно такава, каквато произлиза от изчисленията. Освен това той може да се промени по време на работа на устройството.
В зависимост от вида на почвата топлинната й ефективност е от 10 до 50 W / m 2 - най-малка е, когато почвата е суха и песъчлива, най-голямата - когато е влажна. Слънчевата светлина също е важна - тя не трябва да бъде засенчена.
Коефициентът на отопление COP се използва за определяне на ефективността на термопомпите. Това е съотношението на количеството топлина, получена в кондензатора на помпата, и мотивната консумирана енергия. Ако COP на помпата е равен 4, Това означава, че за да се получи 1 кВтч топлинна енергия, на помпата трябва да се подава 0, 25 kWh електроенергия.
Ефективността зависи не толкова от дизайна на помпата, колкото от условията, при които тя работи. Колкото е по-висока, толкова по-висока е температурата на долния й източник на топлина и по-ниска е температурата на горния й източник на топлина. С други думи, помпата консумира по-малко електроенергия, колкото по-малка е температурната разлика между горния и долния източник.
Поради тази причина помпите имат най-високия коефициент на полезно действие, чийто по-нисък източник на топлина е подземната вода - температурата му през цялата година е 8-10 o C. Земята на дълбочината, на която се полагат тръбите на обменника, има температура около 5 o C през зимата, но при края на зимата може да падне до 0 o C, така че ефективността на подземната помпа е по-ниска от тази на водната помпа . Помпите с директно изпарение имат малко по-висока COP, тъй като нямат загуби в резултат на използването на посредник в топлообмена. Въздушните термопомпи имат най-малка ефективност, тъй като, както знаете, зимната температура на въздуха в Полша е по-ниска от 0 o C, а понякога дори и по-ниска от -20 o C.
Поради зависимостта на ефективността на термопомпата от температурата на горния източник на топлина, отоплителната инсталация, която работи с термопомпата, трябва да се доставя с вода при температура по-ниска от инсталацията с конвенционален отоплителен котел. Обикновено това е подово отопление, проектирано така, че температурата на водата, която го подава, да не е по-висока от 35 o C. Тогава коефициентът на COP на помпата може да бъде по-голям от 4. Ако помпата захранва инсталацията 60/50 o C (със стенни нагреватели), нейният коефициент COP би бил около 2, 5, което означава, че ще консумира близо 40% повече електроенергия. Това не означава, че термопомпата не може да работи с обикновени радиатори. Въпреки това техните размери, избрани за параметрите на отоплителната вода, подавана от помпата, трябва да бъдат съответно по-големи, отколкото в случаите на сътрудничество с котела.
Къде да поставите термопомпа?
По практически причини, т.е. поради своите размери и необходимостта от използване на резервоар и принадлежности за битова гореща вода, термопомпата обикновено се монтира в отделно техническо помещение . Не е необходимо да отговаря на каквито и да е изисквания, различни от размерите, които позволяват достъп до всички компоненти.
Наскоро на пазара се появиха компактни термопомпи с вграден резервоар за гореща вода. Те изглеждат като големи хладилници и са предназначени за използване в помощни помещения, например в кухнята. Шумът от термопомпата не е по-обезпокоителен от работата на съдомиялната машина.
Можете също да намерите термопомпи, които да се монтират извън дома . Те са въздушни помпи - техните кондензатори се измиват с външен въздух, така че е най-удобно да ги настроите отвън.
Също така наземните помпи могат да имат корпуси, които позволяват да бъдат разположени извън дома, например в яма, изкопана в земята. Струва си да се помни обаче, че любителите на чуждо имущество може да се интересуват от помпата, така че е по-добре да я поставите така, че да не ви хване окото.