Isı pompası: çalışma prensibi, uygulama alanları

FORUMHOUSE tarafından desteklenmektedir

Odun, kömür, petrol ürünleri ve gaz yakarak ısı elde ederiz. Ancak bize tanıdık gelen bu ısıtma yöntemleri aslında ilkel ve tehlikelidir: geri dönüşü olmayan bir şekilde dünyanın kaynaklarını boşa harcar ve atmosferi kirletir. Uzun süre böyle devam edemez. Bu nedenle, geleneksel yöntemlerin yerini, doğaya zarar vermeden topraktan ve havadan ısı üretebilen enerji verimli teknolojiler alıyor.

Isı pompası nedir?

Isı her yerde bulunur: havada, suda ve toprakta. Isı pompası, ısıyı ortamdan alıp ısıtma ve sıcak su sağlama sistemine aktaran bir cihaz olan yükseltici bir ısı transformatörüdür. Bir ısı pompası çalışırken, enerji soğutucunun doğrudan ısıtılmasına değil, ısının çevreden eve pompalanmasına ve dönüştürülmesine harcanır. Böylece, cihazın yüksek enerji verimliliği elde edilir: Kompresörün çalışması için 1 kilowatt elektrik tüketildiğinde, 3-5 kW termal enerji üretilir (COP'nin termal katsayısı 3-5 birimdir).

Ne tür ısı pompaları var?

Isı pompaları üç tipte sınıflandırılır:

• Atmosferden termal enerji alan aerothermal (hava).
• Jeotermal, dünyadan ısı çıkarıyor.
• Aquathermal (su) - su ortamının ısısını kullanan bir ekipman sınıfı: nehirler, göller, deniz, yeraltı akiferi.

Aerotermal pompa, ısıyı bir hava ısı eşanjörü - bir dış mekan radyatörü aracılığıyla çeker. Toprak kaynaklı pompalar, jeotermal alanlar aracılığıyla yerden ısı enerjisi alır - bunlar döşenir toprak borularının veya boruların yerleştirildiği sondaj deliklerinin (sondaların) yüzeyinin yatay olarak altında dikey olarak. Tüm alanlar derinlemesine delme yeteneğine sahip olmadığından, problar bir açıyla da konumlandırılabilir. Aquathermal pompanın kollektörleri bir rezervuara veya su kuyusuna yerleştirilir.

Toprak kaynaklı ısı pompaları, tüm yıl boyunca sabit zemin sıcaklıkları sayesinde daha verimli çalışır. Aerotermal pompalarda, termal katsayı (COP) -15 ° C'lik bir dış ortam sıcaklığında düşer. Su ısı pompaları suyun kalitesine bağlıdır: yosun, kireç, korozyon - bu faktörler, cihazın performansını önemli ölçüde azaltır.

Hava kaynaklı bir ısı pompası nasıl çalışır?

Herhangi bir ısı pompasının çalışması üç aşamaya ayrılır:

• çevreden ısı toplama;
• toplanan ısının sıcaklığında bir artış;
• ısıtma sistemine ve sıcak su kaynağına ısı transferi.

Tek fark, ortamdan düşük dereceli ısı elde etme yöntemidir. Hava kaynaklı bir ısı pompası ile bu şu şekilde yapılır:

• Soğutucu akışkan, hava ısı pompası - freon'un buharlaştırıcısı boyunca dolaşır. Düşük sıcaklıklarda kaynayan antifriz ve yüksek uçuculuğa sahip bir sıvıdır. Freon sıcaklığı her zaman hava sıcaklığından daha düşüktür ve bu nedenle, etkisi altında soğutucu akışkan kaynar ve buhara dönüştürülür. Buna termal diferansiyel ısı transferi denir.
• Freon buharı sıkıştırıldığı kompresöre girer. Yüksek basıncın etkisi altında, soğutucu akışkan buharı ısınır: sıkıştırılmış freon buharının sıcaklığı 128 ° C'ye ulaşabilir. Bu ısı kondansatöre girer.
• Kondenserde, sıcak freon buharı, ısı enerjisini ısıtma ve su ısıtma devresine aktarır. Isı enerjisi serbest bırakıldığında, buhar soğutulur ve tekrar sıvı hale gelir, ancak aynı zamanda yüksek bir basıncı korur. Ayrıca bu aşamadaki soğutucu akışkanın sıcaklığı, çevreden yeni bir ısı emilimi döngüsü için hala yetersizdir. Bu nedenle, ısı eşanjöründen sonra freon, basıncın düştüğü ve sıcaklığın düştüğü gaz kelebeği valfinden geçer. Bundan sonra, soğutucu tekrarlanan bir döngü için harici devreye gider.

Jeotermal ve aquathermal ısı pompası nasıl çalışır?

Bu ısı pompalarının çalışma prensibi, yalnızca ortamdan ısı elde edilmesiyle farklılık gösterir. Burada, yeraltına döşenen veya suya batırılmış bir boru devresi bir ısı eşanjörü görevi görür. Hava pompalarında olduğu gibi borularda dolaşan bir soğutucu akışkan değil, aracı - propilen glikol, alkol veya su-glikol karışımıdır. Sudan veya topraktan elde edilen ısıyı biriktiren ve tesisatın buharlaştırıcısına aktaran bu sıvılardır.

Soğutucu buharlaştırıcıya girer, freonu ısıtır ve buhara dönüştürür. Freon buharı sıkıştırıldığı ve ısıtıldığı kompresörden geçer. Bundan sonra, ısıyı ısıtma ve sıcak su kaynağına aktardığı kondansatöre de girer. Soğutucu, basınçsızlaştırma ve soğutma işleminin gerçekleştiği kısma valfinden geçtiğinde döngü sona erer. Soğutulan freon tekrar buharlaştırıcıya girer.

Basitçe söylemek gerekirse: Hava, su veya toprağın ısısı sadece freonu kaynatmak ve buhara dönüştürmek için gereklidir. Ayrıca, kompresörde buhar, basıncın etkisi altında, enerjisi ısıtma sistemindeki ve sıcak su beslemesindeki suyu ısıtmak için kullanılan yüksek sıcaklıklara ısıtılır. Bu şekilde, dış ortamın düşük dereceli ısısı, ısıtma devresinin ısıtma ortamının yüksek sıcaklıklarına dönüştürülür.

Bir ısı pompasının verimliliği nasıl artırılır?

Isıtma sistemi, bir ısı pompasının performansında önemli bir rol oynar. Ekipman, düşük sıcaklıklı ısıtma sistemlerinde en verimli şekilde çalışır: yerden ısıtma; fan coil üniteleri (fanlı ısı eşanjörleri). Gerçek şu ki, ısı pompası çıkışta 35-40 ° C sıcaklıkta olabildiğince verimli çalışıyor ve bu Sulu yerden ısıtma sistemindeki veya hava ısıtmasındaki ısıtma ortamının optimum sıcaklığına karşılık gelir.

Isı pompası soğuyabilir mi?

Isı pompaları sadece ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda soğutur - iklimlendirme için kullanılır. Yani, cihaz odadan ısı alabilir ve aynı prensibe göre, ancak yalnızca ters sırada dışarı çıkarabilir. Bir buzdolabı aynı zamanda bir ısı pompasıdır. Bu ev aleti soğuk üretmez, sadece kapalı ısı yalıtım odasındaki tüm ısıyı giderir.

Isı pompaları hangi alanlarda kullanılır?

Isı pompaları, endüstriyel tesislerde, belediye binalarında, çok katlı ve özel konut binalarında ısıtma ve iklimlendirme için kullanılır. Bu teknoloji, tüm geleneksel ısıtma yöntemlerinin yerini alabilir. Bunun bir örneği, çeşitli amaçlar için binaların% 90'ından fazlasının ısı pompaları yardımıyla ısıtıldığı İsveç'tir. Jeotermal ve aero-termal pompalar Avrupa, ABD ve Japonya'da yaygındır.

Bu ısıtma türü kimler için uygundur?

Isı pompasının çalışması için yalnızca elektriğe ihtiyacı vardır. Bu tür ısıtma, gaz şebekesinden uzakta bulunan veya gaz bağlantısının makul olmayan şekilde pahalı olduğu özel evler için uygundur. Isı pompası, bir elektrikli kazan kurmak için yeterli gücün olmadığı gazlaştırılmamış yerleşim yerleri için mükemmeldir. Bu tür ısıtma, bir "barut fıçısı" üzerinde yaşamak istemeyenler arasında popülerdir, yani gaz sızıntısı olursa boğulma veya patlamadan korkan kişiler için uygundur. Isı pompası ticari binalarda enerji verimli ısıtma olarak kullanılabilir.

Bir ısı pompasının tehlikeleri nelerdir?

Isı pompası yakıt yakmaz; atmosfere zararlı emisyonlar üretmez ve çevreye atık oluşturmaz. Yangına / patlamaya dayanıklı ve çevre dostu bir cihazdır. Soğutucu akışkan kapalı bir devrede dolaşır ve doğa ve insanlar için tehlike oluşturmaz.

Bir ısı pompası seçerken nelere dikkat etmelisiniz?

Bahsettiğimiz gibi, ısı pompaları üç türe ayrılır: aerothermal, aquathermal ve jeotermal. İlki atmosferik ısıdan çalışır ve iki önemli dezavantajı vardır: sıcaklık düşüşleri ve radyatörün düzenli kirliliği. Şiddetli donlarda, termal katsayı (COP) beyan edilen 3-5 yerine 1'e düşer. Ayrıca dış mekan radyatörlerinin sürekli kirlenmesi, aero-termal pompaların verimliliğini düşürür. Bu tesisler, ılıman kışların olduğu ılıman iklimler için daha uygundur.

Aquathermal pompaları suyun kalitesini talep eder ve soğutma devresi kirlendiğinde veya tortularla kaplandığında verimliliği düşer.

Koşullarımız için en iyi seçim jeotermal ısı pompaları. "Toprak-su" sistemi, evde ısıtma ve sıcak su temini için en uygun, güvenilir ve verimli olanıdır. Bu, yıl boyunca neredeyse sabit olan toprak sıcaklığından kaynaklanmaktadır. Jeotermal saha, toprağın donma noktasının altına döşenmiştir, bu da tesisin istikrarlı bir şekilde çalışmasına ve yüksek bir termal katsayı üretmesine izin verir. Örneğin, FH serisi jeotermal ısı pompalarının COP'si (ФХ-401, FH-405, FH-415) 5 birime kadar!

Ekipman seçerken, sadece suyu sıradan bir şekilde ısıtması değil, aynı zamanda modern bir ısı pompasının gereksinimlerini karşılayan gelişmiş özelliklere sahip olması da önemlidir. Örneğin al jeotermal ısı pompası IQ (inverter) ФХ-415. Kurulum şunlarla donatılmıştır: uzaktan erişim için bir cihaz; elektrik kesintisi durumunda otomatik yeniden başlatma; sirkülasyon pompalarının korunması; faz dengesizliği koruması; hava sıcaklığı için iklim kontrol modu; haftalık çalışma programı; hava durumuna bağlı mod; sıcak su tankının ısıtma elemanının kontrolü; uçucu olmayan bellek; ses geçirmez gövde. Bu, ekipmanın güvenilirliğini, dayanıklılığını ve yüksek enerji verimliliğini garanti eder.

Bu tür ısıtma sistemleri hakkında ne düşünüyorsunuz? Yorumlara yazın.

Arkadaşlar, 85 binden fazla kişiyiz zaten! Kanala abone olun, yayını paylaşın - Biz çalışıyoruzyararlı ve ilgili bilgiler alabilmeniz için!

Ayrıca oku:

• Toz ve gürültü yok: Bir çivi ile bir dalga kayrakının nasıl kesileceği.
• Hangi ağaçlar toprak kurutucularıdır ve bir fosseptik yakınında dikmek daha iyidir.

Videoyu izle - Mat mı Parlak mı? Eviniz için boya nasıl seçilir.