การคำนวณพลังงานความร้อนของปั๊มความร้อน ปั๊มความร้อนแบบ Do-it-yourself สำหรับทำความร้อนน้ำในบ้าน ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอน

เจ้าของบ้านส่วนตัวหลายคนตัดสินใจสร้างในบ้านของตน ระบบอัตโนมัติเครื่องทำความร้อน ในขณะที่ทำงานเพื่อสร้างมันขึ้นมา พวกเขาต้องเผชิญกับความยากลำบากมากมาย ในช่วงเริ่มต้นพวกเขาถูกบังคับให้ตัดสินใจว่าจะใช้ตัวพาพลังงานตัวใดในระบบ

หากท่อส่งก๊าซหลักวิ่งใกล้ไซต์งาน ในกรณีนี้ ทางเลือกก็ชัดเจน ในการจัดหาก๊าซให้กับบ้านของคุณ คุณเพียงแค่ต้องส่งเอกสารสำหรับการแปรสภาพเป็นแก๊ส และหลังจากนั้นไม่นานผู้เชี่ยวชาญจะเชื่อมต่อบ้านของคุณกับ ก๊าซธรรมชาติ. อย่างไรก็ตามในประเทศของเราแม้จะมีอัตราการเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สสูงในภูมิภาคและเขตต่างๆ แต่หลายคนก็ไม่มีโอกาสจัดหาก๊าซให้กับบ้านส่วนตัวของตน จึงต้องมีการใช้แก๊สในกระบอกสูบ

จะทำอย่างไรในสถานการณ์เช่นนี้? การใช้เตาธรรมดาที่ใช้ไม้และถ่านหินเพื่อให้ความร้อนถือเป็นงานที่ยุ่งยาก และหากติดตั้งอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยพลังงานไฟฟ้าก็จะมีราคาค่อนข้างแพงแม้ว่าในกรณีนี้จะมีอากาศเย็นไหลเข้าน้อยกว่าก็ตาม อย่างไรก็ตาม มีวิธีแก้ปัญหาใหม่ๆซึ่งเพิ่งออกสู่ตลาดเมื่อไม่นานมานี้ การติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้แหล่งพลังงานทดแทนระหว่างการทำงานเป็นโอกาสในการให้ความร้อนในบ้านด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด ในกรณีของตัวเลือกการทำความร้อนนี้ ความร้อนจะได้มาจากดิน น้ำ และอากาศ

ทำให้สามารถดึงความร้อนจากดิน น้ำ และอากาศได้

หนึ่งในโซลูชั่นใหม่ที่มีอยู่ในตลาดคือระบบทำความร้อนที่ใช้ปั๊มความร้อนเป็นองค์ประกอบการทำงานหลัก ไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์นี้หากคุณตัดสินใจที่จะใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อน มันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างปั๊มด้วยมือของคุณเอง สิ่งสำคัญคือการมีความปรารถนา

นอกเหนือจากอุปกรณ์นี้แล้ว ระบบทำความร้อนที่ใช้ปั๊มความร้อนยังรวมถึงอุปกรณ์สำหรับการรับและกระจายความร้อนอีกด้วย หากเราพูดถึงองค์ประกอบของวงจรภายในของอุปกรณ์สูบน้ำเราจะเน้น ส่วนประกอบต่อไปนี้:

โปรดทราบว่าหลักการพื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาเมื่อสองศตวรรษก่อนและ เรียกว่าวัฏจักรการ์โนต์. ปั๊มความร้อนทำงานดังนี้:

• ของเหลวที่ไม่แข็งตัวจะถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นซึ่งจ่ายให้กับตัวสะสม สารป้องกันการแข็งตัวสามารถ:
  • น้ำเจือจางด้วยแอลกอฮอล์
  • น้ำเค็ม;
  • ส่วนผสมไกลคอล
  • สารเหล่านี้มีความสามารถในการดูดซับพลังงานความร้อนและขนส่งไปยังปั๊ม
• เมื่อเข้าไปในเครื่องระเหยแล้ว ความร้อนจะถูกส่งไปยังสารทำความเย็นโดยตรง สารนี้มีจุดเดือดต่ำ สารทำความเย็นจะเดือดภายใต้อิทธิพลของพลังงานความร้อน ส่งผลให้เกิดไอน้ำขึ้น
• คอมเพรสเซอร์ที่ทำงานอยู่จะเพิ่มแรงดันไอน้ำ ซึ่งทำให้อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้น
• ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากน้ำไปยังระบบทำความร้อนผ่านองค์ประกอบอื่น - คอนเดนเซอร์ เพื่อดึงความร้อนเพิ่มเติม สารทำความเย็นจะถูกทำให้เย็นลงอีกครั้ง กลายเป็นของเหลว แล้วส่งไปยังตัวสะสม
• กระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำในรอบเดียวกัน

ถ้าเราคุยกัน ด้วยคำพูดง่ายๆดังนั้นปั๊มความร้อนจึงเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการเกือบเหมือนกับตู้เย็นแต่กลับด้านเท่านั้น หากคุณใช้ตู้เย็นธรรมดาสารทำความเย็นที่เคลื่อนที่ไปตามวงจรจะได้รับความร้อนจากผลิตภัณฑ์อาหารที่เก็บไว้ เมื่อสิ้นสุดวงจร เขาก็นำมันไปที่ผนังด้านหลัง ในกรณีของปั๊มความร้อนจะใช้ความร้อนแบบเดียวกัน แต่จะใช้เพื่อทำความร้อนให้กับสารหล่อเย็นเท่านั้น มีการทำความร้อนด้วยอากาศ.

แน่นอนว่าระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนใช้พลังงานไฟฟ้า แต่โปรดทราบว่าปริมาณที่จำเป็นสำหรับการใช้งานนั้นน้อยกว่าหม้อต้มน้ำไฟฟ้าทั่วไปอย่างล้นหลาม ดังนั้น การใช้พลังงานไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ หม้อต้มที่ให้น้ำร้อนจะผลิตพลังงานความร้อน 5 กิโลวัตต์

ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นเมื่อซื้ออุปกรณ์นี้และเมื่อติดตั้งปั๊มความร้อนค่อนข้างสูง สูงกว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งหม้อต้มน้ำร้อนที่ใช้พลังงานไฟฟ้า ที่นี่ใครก็ตามที่กำลังคิดจะสร้างระบบทำความร้อนอัตโนมัติในบ้านอาจมีคำถาม: การตั้งระบบดังกล่าวมีประโยชน์หรือไม่?ในเรื่องนี้เราสามารถพูดได้ดังต่อไปนี้: หากติดตั้งระบบในบ้านที่มีพื้นที่ 100 ตารางเมตร ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นในการติดตั้งอุปกรณ์จะชำระภายใน 2 ปี จากนั้นเจ้าของบ้านจะประหยัดเฉพาะเรื่องความร้อนเท่านั้น

ระบบทำความร้อนที่ใช้ปั๊มความร้อนมีข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่ง: ไม่เพียงแต่สามารถทำความร้อนในห้องเท่านั้น แต่ยังทำให้อากาศเย็นลงด้วยนั่นคือทำงานเหมือนเครื่องปรับอากาศ ดังนั้นใน เวลาฤดูร้อนเพื่อกำจัดความร้อนที่ไม่จำเป็นในบริเวณบ้านคุณสามารถเปิดโหมดการทำงานพิเศษของปั๊มความร้อนได้

วิธีการคำนวณอุปกรณ์?

เมื่อคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน คุณต้องเน้นไปที่ระดับการสูญเสียความร้อนในบ้านก่อน โดยปกติแล้วก่อนที่จะติดตั้งระบบทำความร้อนในบ้านของคุณจำเป็นต้องมี ดำเนินงานฉนวนกันความร้อนบ้าน. จำเป็นต้องป้องกันไม่เพียง แต่ผนังและพื้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหลังคาและหน้าต่างด้วย

จะเหมาะสมที่สุดหากติดตั้งระบบทำความร้อนดังกล่าว ยังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบอาคาร. ซึ่งจะสร้างระบบทำความร้อนที่ให้ประโยชน์สูงสุด เครื่องทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพบริเวณอาคารในฤดูหนาว

ประสบการณ์ภาคปฏิบัติแสดงให้เห็นว่า ตัวเลือกที่ดีที่สุด ระบบทำความร้อนขึ้นอยู่กับปั๊มความร้อน - พื้นทำน้ำอุ่น เมื่อติดตั้งจำเป็นต้องคำนึงถึงประเภทของพื้นด้วย กระเบื้องเซรามิคเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการตกแต่งพื้น แต่พรม ลามิเนต และไม้ปาร์เก้มีค่าการนำความร้อนต่ำ ดังนั้น เมื่อใช้ระบบดังกล่าวอุณหภูมิของน้ำควรสูงกว่า 8 องศา

วิธีทำปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเอง?

ค่าใช้จ่ายของปั๊มความร้อนค่อนข้างสูงแม้ว่าคุณจะไม่คำนึงถึงการชำระค่าบริการของผู้เชี่ยวชาญที่จะติดตั้งก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่มี เพียงพอ โอกาสทางการเงิน เพื่อชำระค่าติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวทันที ในเรื่องนี้หลายคนเริ่มสงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะสร้างปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ? มันค่อนข้างเป็นไปได้ นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานคุณสามารถใช้ไม่ใช่ของใหม่ แต่ใช้อะไหล่แล้ว

ดังนั้นหากคุณตัดสินใจที่จะสร้างปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองก่อนเริ่มงานคุณต้อง:

• ตรวจสอบสภาพสายไฟในบ้านของคุณ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามิเตอร์ไฟฟ้าทำงานและตรวจสอบว่าพลังของอุปกรณ์นี้มีอย่างน้อย 40 แอมแปร์

สิ่งแรกที่คุณต้องทำคือ ซื้อคอมเพรสเซอร์. คุณสามารถซื้อได้จากบริษัทที่เชี่ยวชาญหรือติดต่อร้านซ่อมอุปกรณ์ทำความเย็น คุณสามารถซื้อคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศได้ที่นั่น ค่อนข้างเหมาะแก่การสร้างปั๊มความร้อน ถัดไปจะต้องติดตั้งบนผนังโดยใช้ขายึด L-300

ตอนนี้คุณสามารถไปยังขั้นตอนต่อไปได้ - การผลิตตัวเก็บประจุ ในการทำเช่นนี้คุณต้องหาถังเก็บน้ำสแตนเลสที่มีปริมาตรมากถึง 120 ลิตร ถูกตัดครึ่งและติดตั้งคอยล์ไว้ข้างใน คุณสามารถทำเองได้โดยใช้ท่อทองแดงจากตู้เย็น หรือจะสร้างจากท่อทองแดงเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กก็ได้

เพื่อไม่ให้ประสบปัญหาในการทำคอยล์คุณต้องใช้ถังแก๊สธรรมดาและ พันลวดทองแดงไว้รอบๆ. ในระหว่างงานนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงระยะห่างระหว่างทางเลี้ยวซึ่งควรจะเท่ากัน เพื่อให้แน่ใจว่าท่อได้รับการแก้ไขในตำแหน่งนี้ คุณควรใช้มุมอลูมิเนียมที่มีรูซึ่งใช้เพื่อป้องกันมุมของสีโป๊ว การใช้ขดลวดควรวางท่อให้ขดลวดอยู่ตรงข้ามรูตรงมุม ซึ่งจะทำให้มั่นใจได้ถึงระยะการเลี้ยวที่เท่ากัน และนอกจากนี้ โครงสร้างจะค่อนข้างแข็งแกร่ง

เมื่อติดตั้งคอยล์แล้ว ถังทั้งสองซีกที่เตรียมไว้จะเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อม ในกรณีนี้คุณต้องดูแลการเชื่อมการเชื่อมต่อแบบเกลียว

ในการสร้างเครื่องระเหยคุณสามารถใช้ภาชนะบรรจุน้ำพลาสติกที่มีปริมาตรรวม 60 - 80 ลิตร มีการติดตั้งคอยล์ที่ทำจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/4 นิ้ว ปกติ ท่อน้ำสามารถใช้ส่งและระบายน้ำได้

บนผนังโดยใช้ขายึดรูปตัว L ตามขนาดที่ต้องการ เครื่องระเหยกำลังได้รับการรักษาความปลอดภัย.

เมื่องานทั้งหมดเสร็จสิ้น เหลือเพียงการเชิญผู้เชี่ยวชาญ อุปกรณ์ทำความเย็น. เขาจะประกอบระบบและทำการเชื่อม ท่อทองแดงตกลงและปั๊มในฟรีออน

การติดตั้งปั๊มความร้อน DIY

ตอนนี้ส่วนหลักของระบบพร้อมแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่คือการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์รับความร้อนและกระจายความร้อน งานนี้สามารถทำได้โดยอิสระ ไม่มีอะไรซับซ้อนเกี่ยวกับมัน กระบวนการติดตั้งอุปกรณ์รับความร้อนอาจแตกต่างกันและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทของปั๊มที่จะใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อน

เครื่องสูบน้ำดินแนวตั้ง

จะต้องมีค่าใช้จ่ายบางอย่างเช่นกันเนื่องจากเมื่อติดตั้งปั๊มคุณไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้แท่นขุดเจาะ งานทั้งหมดเริ่มต้นด้วยการสร้างบ่อน้ำซึ่งควรมีความลึก 50-150 เมตร. จากนั้นโพรบความร้อนใต้พิภพจะลดลงหลังจากนั้นจึงเชื่อมต่อกับปั๊ม

เครื่องสูบน้ำดินแนวนอน

เมื่อติดตั้งปั๊มดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ท่อร่วมที่เกิดจากระบบท่อ ควรอยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งของดิน จาก เขตภูมิอากาศความแม่นยำและความลึกของการวางตำแหน่งของตัวสะสมนั้นขึ้นอยู่กับเป็นส่วนใหญ่ ขั้นแรกให้เอาชั้นดินออก จากนั้นจึงวางท่อแล้วจึงเติมดินลงไป

คุณสามารถใช้วิธีอื่นได้ - วางท่อแต่ละท่อสำหรับน้ำในคูน้ำก่อนขุด เมื่อตัดสินใจใช้แล้วคุณต้องขุดสนามเพลาะก่อนซึ่งความลึกควรต่ำกว่าระดับเยือกแข็ง

บทสรุป

หากการใช้หม้อต้มน้ำไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของคุณเป็นเรื่องที่มีราคาแพง คุณสามารถเลือกระบบทำความร้อนโดยใช้ปั๊มความร้อนได้ เพื่อประหยัดเงินคุณสามารถสร้างปั๊มความร้อนได้ด้วยตัวเอง การออกแบบที่เรียบง่าย. คุณเพียงแค่ต้องจัดสรรเวลาเพียงเล็กน้อยเพื่อดำเนินงานนี้และซื้อชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่จำเป็น เมื่อเสร็จแล้วคุณจะได้รับระบบทำความร้อนที่จะสร้างบรรยากาศที่อบอุ่นโดยมีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด

เจ้าของบ้านส่วนตัวพยายามลดต้นทุนในการทำความร้อนให้บ้านของตนให้เหลือน้อยที่สุด ในเรื่องนี้ปั๊มความร้อนให้ผลกำไรมากกว่าตัวเลือกการทำความร้อนอื่น ๆ อย่างมาก โดยให้ความร้อน 2.5-4.5 กิโลวัตต์ต่อกิโลวัตต์ของการใช้ไฟฟ้า ด้านหลังเหรียญ: เพื่อให้ได้พลังงานราคาถูกคุณจะต้องลงทุนเงินจำนวนมากในอุปกรณ์ การติดตั้งเครื่องทำความร้อนที่เรียบง่ายที่สุดที่มีความจุ 10 kW จะมีราคา 3,500 USD จ. (ราคาเริ่มต้น)

วิธีเดียวที่จะลดต้นทุนได้ 2-3 เท่าคือสร้างปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเอง (เรียกย่อว่า HP) ลองพิจารณาตัวเลือกการทำงานจริงหลายประการที่รวบรวมและทดสอบโดยช่างฝีมือผู้กระตือรือร้นในทางปฏิบัติ เนื่องจากต้องมีการผลิตหน่วยที่ซับซ้อน ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องทำความเย็น เริ่มจากทฤษฎีกันก่อน

คุณสมบัติและหลักการทำงานของ TN

ปั๊มความร้อนแตกต่างจากการติดตั้งอื่น ๆ เพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวอย่างไร:

• ซึ่งแตกต่างจากหม้อไอน้ำและเครื่องทำความร้อนเครื่องไม่ได้ผลิตความร้อนในตัวเอง แต่เช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศที่เคลื่อนย้ายภายในอาคาร
• HP ถูกเรียกว่าปั๊มเนื่องจากจะ "สูบออก" พลังงานจากแหล่งความร้อนระดับต่ำ เช่น อากาศ น้ำ หรือดินโดยรอบ
• การติดตั้งใช้พลังงานไฟฟ้าจากคอมเพรสเซอร์ พัดลม ปั๊มหมุนเวียนและแผงควบคุม
• การทำงานของอุปกรณ์เป็นไปตามวงจรคาร์โนต์ที่ใช้ในเครื่องทำความเย็นทั้งหมด เช่น เครื่องปรับอากาศและระบบแยกส่วน

อ้างอิง. ความร้อนมีอยู่ในสารใดๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (ลบ 273 องศา) เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถดึงพลังงานนี้ออกจากอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำถึง -30 °C บนบกและในน้ำได้สูงถึง +2 °C

เข้าร่วมในวงจรการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบการ์โนต์ ของไหลทำงาน– ก๊าซฟรีออน เดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ สารทำความเย็นจะดูดซับพลังงานโดยการระเหยและควบแน่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัว สิ่งแวดล้อมและพาคุณเข้าไปในอาคาร โดยทั่วไปหลักการทำงานของปั๊มความร้อนจะเหมือนกับที่เปิดเพื่อให้ความร้อน:

1. ในขณะที่อยู่ในสถานะของเหลว ฟรีออนจะเคลื่อนที่ผ่านท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องระเหยภายนอก ดังแสดงในแผนภาพ การรับความร้อนจากอากาศหรือน้ำผ่านผนังโลหะ สารทำความเย็นจะร้อนขึ้น เดือด และระเหยไป
2. จากนั้นก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งจะปั๊มแรงดันให้สูงขึ้นตามค่าที่คำนวณได้ หน้าที่ของมันคือการเพิ่มจุดเดือดของสารเพื่อให้ฟรีออนควบแน่นที่อุณหภูมิสูงขึ้น
3. เมื่อผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน-คอนเดนเซอร์ภายใน ก๊าซจะเปลี่ยนเป็นของเหลวอีกครั้ง และถ่ายโอนพลังงานที่สะสมไปยังสารหล่อเย็น (น้ำ) หรืออากาศในห้องโดยตรง
4. ในขั้นตอนสุดท้าย สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวจะเข้าสู่เครื่องแยกความชื้นและตัวรับ จากนั้นจึงเข้าไปในอุปกรณ์ควบคุมปริมาณ ความดันของสารลดลงอีกครั้ง ฟรีออนก็พร้อมที่จะผ่านรอบที่สอง

บันทึก. ระบบแยกแบบทั่วไปและปั๊มความร้อนจากโรงงานมีคุณสมบัติทั่วไป - ความสามารถในการถ่ายโอนพลังงานทั้งสองทิศทางและทำงานใน 2 โหมด - การทำความร้อน / ความเย็น การสลับจะดำเนินการโดยใช้วาล์วถอยหลังสี่ทิศทางซึ่งเปลี่ยนทิศทางการไหลของก๊าซตามวงจร

เครื่องปรับอากาศและปั๊มความร้อนในบ้านใช้วาล์วเทอร์โมสแตติกหลายประเภทซึ่งจะช่วยลดแรงดันสารทำความเย็นที่ด้านหน้าเครื่องระเหย ในระบบแยกในครัวเรือนบทบาทของตัวควบคุมจะเล่นโดยอุปกรณ์เส้นเลือดฝอยแบบง่าย ปั๊มจะติดตั้งวาล์วเทอร์โมสแตติก (TRV) ที่มีราคาแพง

โปรดทราบว่าวงจรข้างต้นเกิดขึ้นในปั๊มความร้อนทุกประเภท ความแตกต่างอยู่ที่วิธีการจ่าย/กำจัดความร้อน ซึ่งเราจะแสดงไว้ด้านล่าง

ประเภทของการติดตั้ง

ตามการจำแนกประเภทที่ยอมรับโดยทั่วไป ปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็นประเภทตามแหล่งพลังงานที่ได้รับและประเภทของสารหล่อเย็นที่ถ่ายโอนไป:

อ้างอิง. ประเภทของปั๊มความร้อนจะแสดงตามลำดับต้นทุนอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับการติดตั้ง พืชอากาศมีราคาถูกที่สุด พืชความร้อนใต้พิภพมีราคาแพง

พารามิเตอร์หลักที่กำหนดลักษณะของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านคือค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ COP เท่ากับอัตราส่วนระหว่างพลังงานที่ได้รับและพลังงานที่ใช้ไป ตัวอย่างเช่นเครื่องทำความร้อนอากาศที่มีราคาไม่แพงนักไม่สามารถอวด COP ที่สูงได้ - 2.5...3.5 ให้เราอธิบาย: เมื่อใช้ไฟฟ้าไป 1 กิโลวัตต์ การติดตั้งจะจ่ายความร้อนให้กับบ้าน 2.5-3.5 กิโลวัตต์

ระบบน้ำและดินมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยค่าสัมประสิทธิ์ที่แท้จริงอยู่ในช่วง 3...4.5 ผลผลิตเป็นค่าตัวแปร ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: การออกแบบวงจรแลกเปลี่ยนความร้อน ความลึกของการแช่ อุณหภูมิ และการไหลของน้ำ

จุดสำคัญ. ปั๊มความร้อนน้ำไม่สามารถให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นได้ถึง 60-90 °C โดยไม่มีวงจรเพิ่มเติม อุณหภูมิปกติน้ำจาก HP คือ 35...40 องศา หม้อไอน้ำชนะที่นี่อย่างชัดเจน ดังนั้นคำแนะนำของผู้ผลิต: เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับระบบทำความร้อน - น้ำที่อุณหภูมิต่ำ

TN ไหนดีกว่าที่จะรวบรวม

ให้เรากำหนดปัญหา: คุณต้องสร้างปั๊มความร้อนแบบโฮมเมดด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด ข้อสรุปเชิงตรรกะหลายประการตามมาจากสิ่งนี้:

1. การติดตั้งจะต้องใช้ชิ้นส่วนราคาแพงขั้นต่ำจึงจะบรรลุผล มูลค่าสูงคสช.จะล้มเหลว ในแง่ของค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ อุปกรณ์ของเราจะแพ้รุ่นจากโรงงาน
2. ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะสร้าง HP อากาศล้วนๆ ใช้งานในโหมดทำความร้อนได้ง่ายกว่า
3. เพื่อให้ได้รับประโยชน์อย่างแท้จริง คุณจะต้องผลิตปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ น้ำสู่น้ำ หรือสร้างการติดตั้งระบบความร้อนใต้พิภพ ในกรณีแรก คุณสามารถบรรลุ COP ได้ประมาณ 2-2.2 ส่วนที่เหลือคุณสามารถบรรลุได้ 3-3.5
4. จะไม่สามารถทำได้หากไม่มีวงจรทำความร้อนใต้พื้น สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนถึง 30-35 องศาไม่เข้ากันกับเครือข่ายหม้อน้ำ ยกเว้นในภาคใต้

ความคิดเห็น คำกล่าวอ้างของผู้ผลิต: ระบบแยกอินเวอร์เตอร์ทำงานที่อุณหภูมิถนนลบ 15-30 °C ในความเป็นจริง ประสิทธิภาพการทำความร้อนลดลงอย่างมาก ตามที่เจ้าของบ้านกล่าวไว้ในวันที่อากาศหนาวจัด หน่วยในร่มให้กระแสลมอุ่นเพียงเล็กน้อย

หากต้องการใช้ HP เวอร์ชันน้ำ จำเป็นต้องมีเงื่อนไขบางประการ (ไม่บังคับ):

• บ่อน้ำห่างจากบ้าน 25-50 ม. ในระยะทางที่มากขึ้นปริมาณการใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากปั๊มหมุนเวียนที่ทรงพลัง
• บ่อน้ำหรือบ่อน้ำที่มีน้ำเพียงพอ (เดบิต) และสถานที่สำหรับการระบายน้ำ (หลุม, หลุมที่สอง, คูระบายน้ำ, ท่อระบายน้ำทิ้ง)
• ท่อระบายน้ำสำเร็จรูป (หากปล่อยให้คุณชนเข้ากับมัน)

การบริโภค น้ำบาดาลคำนวณง่าย ในกระบวนการสกัดความร้อน ปั๊มความร้อนแบบโฮมเมดจะลดอุณหภูมิลง 4-5 °C จากจุดนี้ปริมาตรของการไหลจะถูกกำหนดผ่านความจุความร้อนของน้ำ เพื่อให้ได้ความร้อน 1 กิโลวัตต์ (เราใช้อุณหภูมิของน้ำเป็น 5 องศา) คุณต้องขับผ่านปั๊มความร้อนประมาณ 170 ลิตรภายในหนึ่งชั่วโมง

การทำความร้อนบ้านที่มีพื้นที่ 100 ตร.ม. จะต้องใช้พลังงาน 10 kW และการใช้น้ำ 1.7 ตันต่อชั่วโมง - ปริมาณที่น่าประทับใจ ปั๊มน้ำร้อนที่คล้ายกันนี้เหมาะสำหรับขนาดเล็ก บ้านในชนบท 30-40 ตร.ม. มีฉนวนอย่างดี

การประกอบระบบความร้อนใต้พิภพมีความเป็นไปได้มากกว่า แม้ว่ากระบวนการนี้จะต้องใช้แรงงานคนมากก็ตาม เราปฏิเสธตัวเลือกในการวางท่อในแนวนอนเหนือพื้นที่ที่ความลึก 1.5 ม. ทันที - คุณจะต้องขุดพื้นที่ทั้งหมดหรือจ่ายเงินสำหรับการบริการอุปกรณ์ขนย้ายดิน วิธีการเจาะบ่อทำได้ง่ายกว่าและถูกกว่ามาก โดยแทบไม่รบกวนภูมิทัศน์เลย

ปั๊มความร้อนที่ง่ายที่สุดจากเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่าง

ตามที่คุณอาจเดาได้ ในการผลิตปั๊มความร้อนจากน้ำสู่อากาศ คุณจะต้องมีเครื่องทำความเย็นหน้าต่างในสภาพการทำงาน ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ซื้อรุ่นที่มีวาล์วถอยหลังและสามารถทำความร้อนได้ไม่เช่นนั้นคุณจะต้องทำซ้ำวงจรฟรีออน

คำแนะนำ. เมื่อซื้อเครื่องปรับอากาศมือสองให้ใส่ใจกับป้ายชื่อซึ่งแสดงลักษณะทางเทคนิคของเครื่องใช้ในครัวเรือน พารามิเตอร์ที่คุณสนใจคือ (ระบุเป็นกิโลวัตต์หรือหน่วยความร้อนบริติช - BTU)

ถ้าโชคดี คุณจะไม่ต้องปล่อยฟรีออนและบัดกรีท่อด้วยซ้ำ วิธีแปลงเครื่องปรับอากาศเป็นปั๊มความร้อน:

คำแนะนำ. หากไม่สามารถวางตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในถังได้โดยไม่ทำให้ฟรีออนไลน์เสียหาย ให้พยายามอพยพแก๊สและตัดท่อตามจุดที่ต้องการ (ห่างจากเครื่องระเหย) หลังจากประกอบชุดแลกเปลี่ยนความร้อนของน้ำแล้ว จะต้องบัดกรีวงจรและเติมฟรีออน ปริมาณสารทำความเย็นก็ระบุไว้บนฉลากด้วย

ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการเปิดตัว HP แบบโฮมเมดและปรับการไหลของน้ำเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด โปรดทราบ: เครื่องทำความร้อนชั่วคราวใช้ "การเติม" จากโรงงานโดยสมบูรณ์ คุณเพิ่งย้ายหม้อน้ำมา สภาพแวดล้อมทางอากาศให้เป็นของเหลว ระบบทำงานอย่างไร ชมวิดีโอของช่างฝีมือระดับปรมาจารย์:

ทำการติดตั้งความร้อนใต้พิภพ

หากตัวเลือกก่อนหน้านี้ช่วยให้คุณประหยัดได้ประมาณสองเท่าแม้แต่วงจรดินแบบโฮมเมดก็ยังให้ COP ในพื้นที่ 3 (ความร้อนสามกิโลวัตต์ต่อการใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์) ต้นทุนทางการเงินและค่าแรงก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน

แม้ว่าตัวอย่างการประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวจำนวนมากจะได้รับการเผยแพร่บนอินเทอร์เน็ต แต่ไม่มีคำแนะนำแบบสากลสำหรับภาพวาด เราจะนำเสนอรุ่นที่ใช้งานได้ซึ่งประกอบและทดสอบโดยช่างฝีมือประจำบ้านจริง ๆ แม้ว่าหลาย ๆ อย่างจะต้องคิดและดำเนินการให้เสร็จสิ้นโดยอิสระ - เป็นการยากที่จะใส่ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับปั๊มความร้อนไว้ในสิ่งพิมพ์เดียว

การคำนวณวงจรดินและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของปั๊ม

ตามคำแนะนำของเรา เราจะเริ่มคำนวณปั๊มความร้อนใต้พิภพที่มีหัววัดรูปตัว U แนวตั้งวางอยู่ในบ่อ จำเป็นต้องค้นหาความยาวรวมของรูปร่างภายนอก จากนั้นจึงระบุความลึกและจำนวนเพลาแนวตั้ง

ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับตัวอย่าง: คุณต้องให้ความร้อนแก่บ้านฉนวนส่วนตัวที่มีพื้นที่ 80 ตร.ม. และเพดานสูง 2.8 ม. ซึ่งอยู่ในโซนตรงกลาง เราจะไม่ใช้จ่ายในการทำความร้อนเราจะกำหนดความต้องการความร้อนตามพื้นที่โดยคำนึงถึงฉนวนกันความร้อน - 7 kW

คำชี้แจงที่สำคัญ การคำนวณทางวิศวกรรมของปั๊มความร้อนค่อนข้างซับซ้อนและต้องการผู้ปฏิบัติงานที่มีคุณสมบัติสูง หนังสือทั้งเล่มมีไว้สำหรับหัวข้อนี้ บทความนี้ให้การคำนวณแบบง่ายที่นำมาจากประสบการณ์จริงของผู้สร้างและช่างฝีมือที่ชื่นชอบผลิตภัณฑ์โฮมเมด

ความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างพื้นดินกับ ของเหลวแข็งตัวการหมุนเวียนตามวงจรขึ้นอยู่กับชนิดของดิน:

• 1 มิเตอร์เชิงเส้นโพรบแนวตั้งที่แช่อยู่ในน้ำใต้ดินจะได้รับความร้อนประมาณ 80 W
• ในดินที่เป็นหิน การกำจัดความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 70 W/m;
• ดินเหนียวที่มีความชื้นอิ่มตัวจะให้พลังงานประมาณ 50 วัตต์ต่อตัวสะสม 1 เมตร
• หินแห้ง – 20 วัตต์/ม.

อ้างอิง. โพรบแนวตั้งประกอบด้วยท่อ 2 ห่วงที่ลดลงไปที่ด้านล่างของบ่อและเต็มไปด้วยคอนกรีต

ตัวอย่างการคำนวณความยาวของท่อในการสกัดพลังงานความร้อนที่ต้องการ 7 kW จากหินดินเหนียวดิบ คุณจะต้องมี 7000 W หารด้วย 50 W/m เราจะได้ความลึกของโพรบทั้งหมด 140 ม. ตอนนี้ท่อส่งถูกกระจายไปยังหลุมลึก 20 ม. ซึ่งคุณสามารถ เจาะด้วยมือของคุณเอง เจาะทั้งหมด 7 ครั้ง สำหรับ 2 ลูปแลกเปลี่ยนความร้อน ความยาวรวมของท่อคือ 7 x 20 x 4 = 560 ม.

ขั้นตอนต่อไปคือการคำนวณพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ มีแหล่งข้อมูลและฟอรัมทางอินเทอร์เน็ตมากมาย สูตรการคำนวณในกรณีส่วนใหญ่ - ไม่ถูกต้อง เราจะไม่ใช้เสรีภาพในการแนะนำวิธีการดังกล่าวและทำให้คุณเข้าใจผิด แต่เราจะเสนอทางเลือกที่ฉลาดแกมโกง:

1. ติดต่อผู้ผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่มีชื่อเสียง เช่น Alfa Laval, Kaori, Anvitek และอื่นๆ คุณสามารถไปที่เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของแบรนด์
2. กรอกแบบฟอร์มการเลือกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหรือโทรติดต่อผู้จัดการและสั่งการเลือกหน่วย โดยระบุพารามิเตอร์ของตัวกลาง (สารป้องกันการแข็งตัว ฟรีออน) - อุณหภูมิทางเข้าและทางออก โหลดความร้อน
3. โดยผู้เชี่ยวชาญของบริษัทจะผลิต การคำนวณที่จำเป็นและเสนอ รุ่นที่เหมาะสมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน คุณจะพบคุณลักษณะหลัก ได้แก่ พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยน

หน่วยเพลทมีประสิทธิภาพมาก แต่มีราคาแพง (200-500 ยูโร) การประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อจากท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 9.5 หรือ 12.7 มม. นั้นถูกกว่า คูณตัวเลขที่กำหนดโดยผู้ผลิตด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.1 และหารด้วยเส้นรอบวงของท่อเพื่อให้ได้ภาพ

ตัวอย่าง.พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนของหน่วยที่เสนอคือ 0.9 ตารางเมตร เมื่อเลือกท่อทองแดงขนาด 1/2 นิ้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12.7 มม. แล้ว เราจะคำนวณเส้นรอบวงเป็นเมตร: 12.7 x 3.14 / 1000 พรีเมี่ยม 0.04 ม. กำหนดขนาดฟุตเทจทั้งหมด: 0.9 x 1.1 / 0.04 พรีเมี่ยม 25 ม.

อุปกรณ์และวัสดุ

เสนอให้สร้างปั๊มความร้อนในอนาคตบนพื้นฐานของหน่วยกลางแจ้งของระบบแยกพลังงานที่เหมาะสม (ระบุไว้บนจาน) เหตุใดจึงควรใช้เครื่องปรับอากาศมือสอง:

• อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว - คอมเพรสเซอร์, คันเร่ง, ตัวรับและระบบไฟฟ้าสตาร์ท
• สามารถวางเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดไว้ในตัวเครื่องทำความเย็นได้
• มีพอร์ตบริการที่สะดวกสำหรับการเติมฟรีออน

บันทึก. ผู้ใช้ที่มีความรู้เกี่ยวกับหัวข้อนี้จะเลือกอุปกรณ์แยกกัน เช่น คอมเพรสเซอร์ วาล์วขยาย ตัวควบคุม และอื่นๆ หากคุณมีประสบการณ์และความรู้ เรายินดีรับแนวทางดังกล่าวเท่านั้น

การประกอบ HP บนพื้นฐานของตู้เย็นเก่าทำไม่ได้ - พลังของเครื่องต่ำเกินไป ในกรณีที่ดีที่สุดจะสามารถ "บีบ" ความร้อนได้มากถึง 1 กิโลวัตต์ซึ่งเพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่ห้องเล็ก ๆ หนึ่งห้องได้

นอกจาก หน่วยภายนอก"แยก" คุณจะต้องมีวัสดุดังต่อไปนี้:

• ท่อ HDPE Ø20มม. - ถึงวงจรดิน
• อุปกรณ์โพลีเอทิลีนสำหรับประกอบตัวสะสมและเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• ปั๊มหมุนเวียน – 2 ชิ้น;
• เกจวัดความดัน, เทอร์โมมิเตอร์;
• ท่อน้ำคุณภาพสูงหรือท่อ HDPE ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25-32 มม. สำหรับเปลือกของเครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์
• ท่อทองแดงØ9.5-12.7 มม. มีความหนาของผนังอย่างน้อย 1 มม.
• ฉนวนสำหรับท่อและสายฟรีออน
• ชุดอุปกรณ์สำหรับปิดผนึกสายเคเบิลทำความร้อนที่วางอยู่ภายในแหล่งจ่ายน้ำ (จำเป็นต้องปิดผนึกปลายท่อทองแดง)

สารละลายน้ำเกลือหรือสารป้องกันการแข็งตัวเพื่อให้ความร้อน – เอทิลีนไกลคอล – ใช้เป็นสารหล่อเย็นภายนอก คุณจะต้องมีการจัดหาฟรีออนซึ่งมีแบรนด์ระบุไว้บนแผ่นป้ายของระบบแยก

การประกอบบล็อกแลกเปลี่ยนความร้อน

ก่อนเริ่มงานติดตั้ง จะต้องถอดชิ้นส่วนโมดูลภายนอก - ถอดฝาครอบทั้งหมด ถอดพัดลมและหม้อน้ำมาตรฐานขนาดใหญ่ออก ถอดโซลินอยด์ที่ควบคุมวาล์วถอยหลังออก หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะใช้ปั๊มเป็นสารหล่อเย็น ต้องเก็บรักษาเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดันไว้

ขั้นตอนการประกอบสำหรับบล็อก VT หลัก:

1. สร้างคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยโดยการสอดท่อทองแดงเข้าไปในท่อที่มีความยาวโดยประมาณ ที่ส่วนท้าย ให้ติดตั้งทีเพื่อเชื่อมต่อกราวด์และวงจรทำความร้อน ปิดผนึกท่อทองแดงที่ยื่นออกมาโดยใช้ชุดพิเศษสำหรับสายเคเบิลทำความร้อน
   
2. ใช้ท่อพลาสติกØ150-250 มม. เป็นแกน พันวงจรสองท่อแบบโฮมเมดและนำปลายเข้า ฝ่ายที่จำเป็นดังที่ทำด้านล่างในวิดีโอ
3. วางและยึดตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งแบบเปลือกและแบบท่อแทนหม้อน้ำมาตรฐาน บัดกรีท่อทองแดงเข้ากับขั้วต่อที่เกี่ยวข้อง การเชื่อมต่อคอนเดนเซอร์แลกเปลี่ยนความร้อน "ร้อน" เข้ากับพอร์ตบริการจะดีกว่า
   
4. ติดตั้งเซ็นเซอร์จากโรงงานที่วัดอุณหภูมิน้ำหล่อเย็น หุ้มฉนวนส่วนเปลือยของท่อและอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนด้วยตนเอง
5. วางเทอร์โมมิเตอร์และเกจวัดความดันไว้บนท่อน้ำ

คำแนะนำ. หากคุณวางแผนที่จะติดตั้งยูนิตหลักกลางแจ้ง คุณต้องใช้มาตรการเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันแข็งตัวในคอมเพรสเซอร์ ซื้อและติดตั้งชุดกันหนาวสำหรับทำความร้อนบ่อน้ำมันแบบไฟฟ้า

มีวิธีอื่นในการสร้างเครื่องระเหยในฟอรัมเฉพาะเรื่อง - ท่อทองแดงถูกพันเป็นเกลียวแล้วสอดเข้าไปในภาชนะปิด (ถังหรือถัง) ตัวเลือกนี้ค่อนข้างสมเหตุสมผลด้วยการหมุนจำนวนมากเมื่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่คำนวณได้ไม่พอดีกับตัวเครื่องเครื่องปรับอากาศ

การก่อสร้างโครงร่างดิน

ในขั้นตอนนี้ จะมีการดำเนินการขุดเจาะและการวางหัววัดในบ่อที่เรียบง่ายแต่ใช้แรงงานมาก หลังสามารถทำได้ด้วยตนเองหรือโดยการเชิญเครื่องเจาะ ระยะห่างระหว่างหลุมที่อยู่ติดกันอย่างน้อย 5 ม. สั่งงานเพิ่มเติม:

1. ขุดคูน้ำตื้นระหว่างการเจาะเพื่อวางท่อจ่าย
2. วาง 2 ห่วงลงในแต่ละหลุม ท่อโพลีเอทิลีนและอุดหลุมด้วยคอนกรีต
3. นำเส้นไปยังจุดเชื่อมต่อและติดตั้งท่อร่วมทั่วไปโดยใช้ข้อต่อ HDPE
4. ป้องกันท่อที่วางอยู่ในพื้นดินและเติมดินด้วย

จุดสำคัญ. ก่อนการเทคอนกรีตและเติมกลับ ต้องแน่ใจว่าได้ตรวจสอบความแน่นของวงจรแล้ว ตัวอย่างเช่นเชื่อมต่อเครื่องอัดอากาศเข้ากับท่อร่วมปั๊มแรงดัน 3-4 บาร์แล้วปล่อยทิ้งไว้หลายชั่วโมง

เมื่อเชื่อมต่อทางหลวงให้ปฏิบัติตามแผนภาพด้านล่าง จำเป็นต้องโค้งงอด้วยก๊อกเมื่อเติมระบบด้วยน้ำเกลือหรือเอทิลีนไกลคอล นำท่อหลักทั้งสองท่อจากตัวสะสมไปยังปั๊มความร้อน และเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระเหย "เย็น"

อย่าลืมติดตั้งชุดปั๊มที่รับผิดชอบการไหลเวียนของของเหลวทิศทางการไหลคือไปทางฟรีออนในเครื่องระเหย สื่อที่ผ่านคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยจะต้องเคลื่อนที่เข้าหากัน วิธีเติมเส้นด้านเย็นอย่างถูกต้องดูวิดีโอ:

ในทำนองเดียวกัน คอนเดนเซอร์จะเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนใต้พื้นบ้าน ไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องผสมที่มีวาล์วสามทางเนื่องจากอุณหภูมิการจ่ายต่ำ หากคุณต้องการรวมหม้อแปลงเข้ากับแหล่งความร้อนอื่นๆ (ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ หม้อต้มน้ำ) ให้ใช้ขั้วต่อหลายตัว

การเติมเชื้อเพลิงและสตาร์ทระบบ

หลังจากติดตั้งและเชื่อมต่อเครื่องกับเครือข่ายไฟฟ้าแล้ว ขั้นตอนสำคัญก็เริ่มต้นขึ้น - เติมระบบด้วยสารทำความเย็น. หลุมพรางรออยู่ที่นี่: คุณไม่รู้ว่าคุณต้องชาร์จฟรีออนมากแค่ไหนเพราะ ปริมาตรของวงจรหลักเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการติดตั้งคอนเดนเซอร์แบบโฮมเมดพร้อมเครื่องระเหย

ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยวิธีการเติมตามความดันและอุณหภูมิที่ร้อนเกินไปของสารทำความเย็น ซึ่งวัดที่ทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ (ฟรีออนถูกจ่ายไว้ที่นั่นในสถานะก๊าซ) คำแนะนำโดยละเอียดสำหรับการกรอกวิธีการวัดอุณหภูมิมีอธิบายไว้ใน

ส่วนที่สองของวิดีโออธิบายวิธีเติมระบบด้วยฟรีออน R22 โดยอิงตามความดันและอุณหภูมิความร้อนยวดยิ่งของสารทำความเย็น:

เมื่อเติมเชื้อเพลิงเสร็จแล้ว ให้เปิดปั๊มหมุนเวียนทั้งสองตัวไปที่ความเร็วแรกแล้วสตาร์ทคอมเพรสเซอร์ ตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำเกลือและสารหล่อเย็นภายในโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ ในระหว่างขั้นตอนการอุ่นเครื่อง เส้นที่มีสารทำความเย็นอาจแข็งตัว และต่อมาน้ำค้างแข็งก็จะละลาย

บทสรุป

การสร้างและใช้งานปั๊มความร้อนใต้พิภพด้วยมือของคุณเองเป็นเรื่องยากมาก อาจต้องมีการปรับปรุง แก้ไขข้อบกพร่อง และปรับแต่งซ้ำหลายครั้ง ตามกฎแล้วปัญหาส่วนใหญ่เกี่ยวกับปั๊มความร้อนแบบโฮมเมดเกิดขึ้นเนื่องจากการประกอบหรือการเติมวงจรแลกเปลี่ยนความร้อนหลักที่ไม่เหมาะสม หากหน่วยล้มเหลวทันที (ระบบความปลอดภัยอัตโนมัติสะดุด) หรือไม่ให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นก็คุ้มค่าที่จะโทรหาช่างเทคนิคอุปกรณ์ทำความเย็น - เขาจะทำการวินิจฉัยและชี้ให้เห็นข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้น

ประเภทของการออกแบบปั๊มความร้อน

ประเภทของปั๊มความร้อนมักจะแสดงด้วยวลีที่ระบุตัวกลางต้นทางและสารหล่อเย็นของระบบทำความร้อน

มีพันธุ์ดังต่อไปนี้:

• TN "อากาศสู่อากาศ";
• HP "อากาศ - น้ำ";
• TN "ดิน - น้ำ";
• ทีเอ็นที "น้ำ-น้ำ"

ตัวเลือกแรกคือระบบแยกแบบธรรมดาที่ทำงานในโหมดทำความร้อน เครื่องระเหยถูกติดตั้งไว้ด้านนอกและติดตั้งหน่วยที่มีคอนเดนเซอร์ไว้ภายในบ้าน หลังถูกพัดลมเป่าเนื่องจากมีการจ่ายมวลอากาศอุ่นให้กับห้อง

หากระบบดังกล่าวติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษพร้อมท่อ ผลลัพธ์ก็คือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศและน้ำ เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

เครื่องระเหย HP ประเภท "อากาศสู่อากาศ" หรือ "อากาศสู่น้ำ" ไม่สามารถวางบนถนน แต่อยู่ในท่อ การระบายอากาศเสีย(มันจะต้องถูกบังคับ). ในกรณีนี้ ประสิทธิภาพของ HP จะเพิ่มขึ้นหลายครั้ง

ปั๊มความร้อนประเภท "น้ำสู่น้ำ" และ "พื้นดินสู่น้ำ" ใช้สิ่งที่เรียกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกหรือที่เรียกกันว่าตัวสะสมเพื่อดึงความร้อน

แผนผังการทำงานของปั๊มความร้อน

นี่คือท่อที่มีวงยาวซึ่งมักจะเป็นพลาสติกซึ่งมีของเหลวไหลเวียนเพื่อล้างเครื่องระเหย HP ทั้งสองประเภทแสดงถึงอุปกรณ์เดียวกัน: ในกรณีหนึ่ง ตัวสะสมจะถูกจุ่มที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำพื้นผิว และในกรณีที่สอง - ลงบนพื้น คอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนดังกล่าวอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เชื่อมต่อกับระบบทำน้ำร้อน

การเชื่อมต่อ VT ตามโครงการ "น้ำ - น้ำ" นั้นใช้แรงงานน้อยกว่า "น้ำใต้ดิน" มากเนื่องจากไม่จำเป็นต้องดำเนินการ กำแพงดิน. ท่อวางเป็นเกลียวที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ แน่นอนว่ามีเพียงอ่างเก็บน้ำที่ไม่แข็งตัวในฤดูหนาวเท่านั้นที่เหมาะกับโครงการนี้

ถึงเวลาแล้วที่จะศึกษาประสบการณ์ต่างประเทศอย่างเป็นรูปธรรม

ตอนนี้เกือบทุกคนรู้เกี่ยวกับปั๊มความร้อนที่สามารถดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อมมาทำความร้อนในอาคารได้และหากตามกฎแล้วผู้มีโอกาสเป็นลูกค้ามักจะถามคำถามที่น่างงงวยว่า "เป็นไปได้อย่างไร" ตอนนี้คำถาม "สิ่งนี้ถูกต้องอย่างไร ” ได้ยินมากขึ้นทำ?”.

ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะตอบคำถามนี้

ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อพยายามออกแบบระบบทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนขอแนะนำให้หันไปใช้ประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญจากประเทศเหล่านั้นที่ใช้ปั๊มความร้อนบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินมาเป็นเวลานาน

การเยี่ยมชม* นิทรรศการอเมริกัน AHR EXPO 2008 ซึ่งดำเนินการเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินเป็นหลัก ไม่ได้ให้ผลลัพธ์โดยตรงในทิศทางนี้ แต่มีหนังสือวางขายที่บูธนิทรรศการ ASHRAE บางส่วน บทบัญญัติที่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งพิมพ์นี้

ควรจะกล่าวทันทีว่าการถ่ายโอนวิธีการแบบอเมริกันไปยังดินในประเทศไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับชาวอเมริกันทุกอย่างไม่เหมือนกับในยุโรป มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่วัดเวลาในหน่วยเดียวกับที่เราทำ หน่วยวัดอื่นๆ ทั้งหมดเป็นหน่วยวัดแบบอเมริกันล้วนๆ หรือเป็นหน่วยวัดแบบอังกฤษ ชาวอเมริกันโชคไม่ดีเป็นพิเศษกับการไหลของความร้อน ซึ่งสามารถวัดได้ทั้งในหน่วยความร้อนของอังกฤษต่อหน่วยเวลา และหน่วยเป็นตันของความเย็น ซึ่งอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นในอเมริกา

อย่างไรก็ตามปัญหาหลักไม่ใช่ความไม่สะดวกทางเทคนิคในการคำนวณหน่วยการวัดที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาใหม่ซึ่งสามารถคุ้นเคยได้เมื่อเวลาผ่านไป แต่ไม่มีในหนังสือที่กล่าวถึงพื้นฐานวิธีการที่ชัดเจนสำหรับการสร้างอัลกอริทึมการคำนวณ . มีการใช้พื้นที่มากเกินไปในการคำนวณตามปกติและเป็นที่รู้จัก ในขณะที่ข้อกำหนดที่สำคัญบางประการยังคงไม่เปิดเผยอย่างสมบูรณ์

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้อมูลเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องทางกายภาพสำหรับการคำนวณเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นดินแนวตั้ง เช่น อุณหภูมิของของเหลวที่หมุนเวียนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การแปลงของปั๊มความร้อน ไม่สามารถตั้งค่าได้ตามอำเภอใจ และก่อนที่จะดำเนินการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับความร้อนที่ไม่คงที่ การแลกเปลี่ยนภาคพื้นดินจำเป็นต้องพิจารณาการพึ่งพาที่เชื่อมต่อพารามิเตอร์เหล่านี้

เกณฑ์สำหรับประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนคือค่าสัมประสิทธิ์การแปลงค่าซึ่งถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานความร้อนต่อกำลังของไดรฟ์ไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์ ค่านี้เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิการเดือดในเครื่องระเหย t u และอุณหภูมิการควบแน่น t k และสัมพันธ์กับปั๊มความร้อนแบบน้ำสู่น้ำเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับอุณหภูมิของเหลวที่ทางออกของเครื่องระเหย t 2I และที่ทางออกของ คอนเดนเซอร์ t 2 K:

? = ?(เสื้อ 2I,เสื้อ 2 K) (1)

การวิเคราะห์คุณลักษณะแค็ตตาล็อกของเครื่องทำความเย็นแบบอนุกรมและปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำทำให้สามารถแสดงฟังก์ชันนี้ในรูปแบบของแผนภาพ (รูปที่ 1)

การใช้ไดอะแกรมทำให้การกำหนดพารามิเตอร์ของปั๊มความร้อนในระยะเริ่มต้นของการออกแบบไม่ใช่เรื่องยาก ตัวอย่างเช่น เห็นได้ชัดว่าหากระบบทำความร้อนที่เชื่อมต่อกับปั๊มความร้อนได้รับการออกแบบให้จ่ายสารหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิจ่าย 50°C ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงสูงสุดที่เป็นไปได้ของปั๊มความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 3.5 ในกรณีนี้ อุณหภูมิไกลคอลที่ทางออกของเครื่องระเหยไม่ควรต่ำกว่า +3°C ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดินที่มีราคาแพง

ในเวลาเดียวกัน หากบ้านได้รับความร้อนโดยใช้ระบบทำความร้อนใต้พื้น สารหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิ 35°C จะไหลจากคอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนเข้าสู่ระบบทำความร้อน ในกรณีนี้ ปั๊มความร้อนสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ด้วยปัจจัยการแปลงเป็น 4.3 ถ้าอุณหภูมิของไกลคอลที่ถูกทำให้เย็นลงในเครื่องระเหยอยู่ที่ประมาณ -2°C

เมื่อใช้สเปรดชีต Excel คุณสามารถแสดงฟังก์ชัน (1) เป็นสมการได้:

0.1729 (41.5 + เสื้อ 2I – 0.015t 2I เสื้อ 2 K – 0.437 เสื้อ 2 K (2)

หากด้วยค่าสัมประสิทธิ์การแปลงที่ต้องการและค่าอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่กำหนดในระบบทำความร้อนที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มความร้อนจำเป็นต้องกำหนดอุณหภูมิของของเหลวที่ระบายความร้อนในเครื่องระเหย จากนั้นสมการ (2) จึงสามารถนำเสนอเป็น:

คุณสามารถเลือกอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นในระบบทำความร้อนตามค่าสัมประสิทธิ์การแปลงปั๊มความร้อนที่กำหนดและอุณหภูมิของเหลวที่ทางออกของเครื่องระเหยโดยใช้สูตร:

ในสูตร (2)…(4) อุณหภูมิจะแสดงเป็นองศาเซลเซียส

เมื่อระบุการพึ่งพาเหล่านี้แล้ว ตอนนี้เราจึงสามารถย้ายไปยังประสบการณ์แบบอเมริกันได้โดยตรง

วิธีการคำนวณปั๊มความร้อน

แน่นอนว่ากระบวนการเลือกและคำนวณปั๊มความร้อนเป็นการดำเนินการที่ซับซ้อนทางเทคนิคมากและขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของวัตถุ แต่สามารถลดลงโดยประมาณเป็นขั้นตอนต่อไปนี้:

พิจารณาการสูญเสียความร้อนผ่านเปลือกอาคาร (ผนัง เพดาน หน้าต่าง ประตู) ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

Qok = S*(tin – tout)* (1 + Σ β) *n / Rt(W)โดยที่

โน้มน้าว – อุณหภูมิอากาศภายนอก (°C);

ดีบุก – อุณหภูมิอากาศภายใน (°C);

S – พื้นที่รวมของโครงสร้างปิดล้อมทั้งหมด (m2)

n – สัมประสิทธิ์บ่งบอกถึงอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่มีต่อลักษณะของวัตถุ สำหรับห้องที่สัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอกผ่านเพดาน n=1; สำหรับวัตถุที่มีพื้นห้องใต้หลังคา n=0.9; หากวางวัตถุไว้ด้านบน ชั้นใต้ดิน n = 0.75;

β – สัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างและที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ β สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.27

Rt – ความต้านทานความร้อน กำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

Rt = 1/ α ภายใน + Σ (δ i / λ i) + 1/ α ภายนอก (m2*°C / W) โดยที่:

δ і / лі – ตัวบ่งชี้ที่คำนวณได้ของการนำความร้อนของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง

α nar – สัมประสิทธิ์การกระจายความร้อนของพื้นผิวภายนอกของโครงสร้างที่ปิดล้อม (W/m2*оС)

α int – สัมประสิทธิ์การดูดกลืนความร้อน พื้นผิวภายในโครงสร้างปิดล้อม (W/m2*оС);

— การสูญเสียความร้อนทั้งหมดของโครงสร้างคำนวณโดยใช้สูตร:

Qt.pot = Qok + Qi – Qbp โดยที่:

Qi คือการใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อนแก่อากาศที่เข้ามาในห้องผ่านการรั่วไหลตามธรรมชาติ

Qbp ​​​​- การสร้างความร้อนเนื่องจากการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนและกิจกรรมของมนุษย์

2. จากข้อมูลที่ได้รับ การคำนวณการใช้พลังงานความร้อนต่อปีสำหรับแต่ละวัตถุ:

ไตรมาสปี = 24*0.63*คิวที เหงื่อ.*((d*(tin - tout.av.)/ (tin - tout.))(kW/ชั่วโมงต่อปี) โดยที่:

tout – อุณหภูมิอากาศภายนอก

tout.av - ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของอุณหภูมิอากาศภายนอกตลอดฤดูร้อน

d คือจำนวนวันของช่วงการให้ความร้อน

Qgv = V * 17 (kW/ชั่วโมงต่อปี) โดยที่:

V คือปริมาตรการให้น้ำร้อนรายวันสูงถึง 50 °C

จากนั้นปริมาณการใช้พลังงานความร้อนทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Q = Qgv + Qyear (กิโลวัตต์/ชั่วโมงต่อปี)

เมื่อคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับการเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนจะไม่ใช่เรื่องยาก นอกจากนี้ กำลังที่คำนวณได้จะถูกกำหนดเป็น: Qтн=1.1*Q โดยที่:

Qтн=1.1*Q โดยที่:

1.1 – ปัจจัยแก้ไขที่บ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการเพิ่มภาระบนปั๊มความร้อนในช่วงอุณหภูมิวิกฤต

หลังจากคำนวณปั๊มความร้อนแล้วคุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสามารถให้พารามิเตอร์ปากน้ำที่ต้องการในห้องที่มีลักษณะทางเทคนิคได้ และด้วยความเป็นไปได้ที่จะรวมระบบนี้เข้ากับระบบควบคุมสภาพอากาศบนพื้นแบบทำความร้อนเราจึงสามารถสังเกตได้ไม่เพียง แต่ฟังก์ชันการทำงานเท่านั้น แต่ยังมีคุณค่าด้านสุนทรียภาพสูงอีกด้วย

หากคุณชอบเนื้อหานี้ ฉันจะขอบคุณมากหากคุณแนะนำให้เพื่อน ๆ หรือแสดงความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์

ประเภทของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักตามแหล่งพลังงานเกรดต่ำ:

• อากาศ.
• การรองพื้น
• น้ำ - แหล่งที่มาอาจเป็นแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน

สำหรับระบบทำน้ำร้อนซึ่งเป็นเรื่องปกติมากขึ้นจะใช้ปั๊มความร้อนประเภทต่อไปนี้:

"อากาศน้ำ" - ประเภทอากาศปั๊มความร้อนที่ให้ความร้อนแก่อาคารโดยการดึงอากาศจากภายนอกผ่านหน่วยภายนอก ทำงานบนหลักการของเครื่องปรับอากาศ ในทางกลับกัน โดยเปลี่ยนพลังงานลมให้เป็นความร้อน ปั๊มความร้อนดังกล่าวไม่ต้องการค่าติดตั้งจำนวนมากไม่จำเป็นต้องจัดสรรที่ดินและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเจาะบ่อน้ำ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการดำเนินงานเมื่อ อุณหภูมิต่ำ(-25°С) ลดลงและจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานความร้อนเพิ่มเติม

อุปกรณ์ “น้ำบาดาล” เป็นอุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพและดึงความร้อนจากพื้นดินโดยใช้ตัวสะสมซึ่งวางไว้ที่ระดับความลึกต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของดิน นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ของไซต์และภูมิทัศน์หากตัวสะสมอยู่ในแนวนอน สำหรับตำแหน่งแนวตั้ง คุณจะต้องเจาะบ่อน้ำ

“น้ำ-น้ำ” ติดตั้งในบริเวณที่มีบ่อน้ำหรือน้ำใต้ดินอยู่ใกล้ๆ ในกรณีแรกตัวสะสมจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำในส่วนที่สองจะมีการเจาะบ่อน้ำหรือหลายบ่อหากพื้นที่ของไซต์อนุญาต บางครั้งความลึกของน้ำใต้ดินสูงเกินไป ดังนั้นค่าใช้จ่ายในการติดตั้งปั๊มความร้อนจึงสูงมาก

ปั๊มความร้อนแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง หากอาคารตั้งอยู่ไกลจากแหล่งน้ำหรือน้ำใต้ดินลึกเกินไป “น้ำต่อน้ำ” จะไม่ทำงาน “อากาศ-น้ำ” จะเกี่ยวข้องเฉพาะในภูมิภาคที่ค่อนข้างอบอุ่น ซึ่งอุณหภูมิของอากาศในฤดูหนาวไม่ลดลงต่ำกว่า -25°C

วิธีการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อน

นอกจากการระบุแหล่งพลังงานที่เหมาะสมแล้ว คุณจะต้องคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนด้วย ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปจากอาคาร ลองคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราใช้สูตร Q=k*V*∆T โดยที่

• Q คือการสูญเสียความร้อน (กิโลแคลอรี/ชั่วโมง) 1 กิโลวัตต์/ชม. = 860 กิโลแคลอรี/ชม.
• V คือปริมาตรของบ้านในหน่วย m3 (พื้นที่คูณด้วยความสูงของเพดาน)
• ∆T – อัตราส่วนของอุณหภูมิต่ำสุดภายนอกและภายในห้องในช่วงที่หนาวที่สุดของปี คือ °C จากภายในtºเราลบอันภายนอก
• k คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั่วไปของอาคาร สำหรับอาคารก่ออิฐฉาบปูน 2 ชั้น k=1; สำหรับอาคารที่มีฉนวนอย่างดี k=0.6

ดังนั้นการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อน บ้านอิฐ 100 ตร.ม. และเพดานสูง 2.5 ม. โดยมีความแตกต่างใน tt° จาก -30° ภายนอกถึง +20° ภายใน จะเป็นดังนี้:

Q = (100x2.5) x (20- (-30)) x 1 = 12,500 กิโลแคลอรี/ชั่วโมง

12500/860= 14.53 กิโลวัตต์ นั่นคือสำหรับบ้านอิฐมาตรฐานที่มีพื้นที่ 100 ม. คุณจะต้องมีอุปกรณ์ขนาด 14 กิโลวัตต์

ผู้บริโภคสามารถเลือกประเภทและกำลังของปั๊มความร้อนได้ตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ (ความใกล้ชิดของอ่างเก็บน้ำ, การมีน้ำใต้ดิน, ที่ดินว่างสำหรับนักสะสม)
• ลักษณะภูมิอากาศ (อุณหภูมิ);
• ประเภทและปริมาตรภายในของห้อง
• โอกาสทางการเงิน

เมื่อพิจารณาทุกด้านข้างต้นแล้ว คุณก็สามารถทำได้ ทางเลือกที่ดีที่สุดอุปกรณ์. สำหรับการเลือกปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพและถูกต้องมากขึ้นควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญจะดีกว่าโดยพวกเขาจะสามารถทำการคำนวณโดยละเอียดเพิ่มเติมและให้ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการติดตั้งอุปกรณ์

เป็นเวลานานและประสบความสำเร็จอย่างมากที่ปั๊มความร้อนถูกนำมาใช้ในครัวเรือนและ ตู้เย็นอุตสาหกรรมและเครื่องปรับอากาศ

ปัจจุบันอุปกรณ์เหล่านี้เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อทำหน้าที่ตรงกันข้าม นั่นคือการทำความร้อนในบ้านในช่วงอากาศหนาวเย็น

มาดูกันว่าปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนในบ้านส่วนตัวอย่างไรและสิ่งที่คุณต้องรู้เพื่อคำนวณส่วนประกอบทั้งหมดอย่างถูกต้อง

ตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อน

เราจะเลือกองค์ประกอบความร้อนสำหรับระบบทำความร้อน บ้านชั้นเดียว มีพื้นที่ทั้งหมด 70 ตร.ม. ม. ด้วย ความสูงมาตรฐานเพดาน (2.5 ม.) สถาปัตยกรรมที่มีเหตุผลและฉนวนกันความร้อนของโครงสร้างปิดล้อมที่ตรงตามข้อกำหนดของรหัสอาคารสมัยใหม่ สำหรับทำความร้อนพื้นที่ 1 ตร.ม. m ของวัตถุดังกล่าว ตามมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไป จำเป็นต้องใช้ความร้อน 100 W ดังนั้นเพื่อให้ความร้อนทั่วทั้งบ้านคุณจะต้อง:

Q = 70 x 100 = 7000 W = 7 kW ของพลังงานความร้อน

เราเลือกปั๊มความร้อนยี่ห้อ TeploDarom (รุ่น L-024-WLC) ที่มีกำลังความร้อน W = 7.7 kW คอมเพรสเซอร์ของตัวเครื่องใช้ไฟฟ้า N = 2.5 kW

การคำนวณอ่างเก็บน้ำ

ดินในพื้นที่จัดสรรสำหรับการก่อสร้างตัวสะสมเป็นดินเหนียว ระดับน้ำใต้ดินอยู่ในระดับสูง (เราถือว่าค่าความร้อน p = 35 W/m)

กำลังสะสมถูกกำหนดโดยสูตร:

คิวเค = W – ยังไม่มีข้อความ = 7.7 – 2.5 = 5.2 กิโลวัตต์

ยาว = 5200 / 35 = 148.5 ม. (โดยประมาณ)

จากข้อเท็จจริงที่ว่าการวางวงจรที่ยาวกว่า 100 ม. นั้นไม่มีเหตุผลเนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิกสูงเกินไป เรายอมรับสิ่งต่อไปนี้: ตัวสะสมปั๊มความร้อนจะประกอบด้วยสองวงจร - ยาว 100 ม. และ 50 ม.

พื้นที่ของไซต์ที่จะต้องจัดสรรให้กับนักสะสมจะถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ A คือขั้นตอนระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของเส้นขอบ เรายอมรับ: A = 0.8 ม.

แล้ว S = 150 x 0.8 = 120 ตร.ม. ม.

การคืนทุนของปั๊มความร้อน

เมื่อพูดถึงระยะเวลาที่บุคคลหนึ่งจะได้เงินคืนจากการลงทุนในบางสิ่ง เราหมายถึงว่าการลงทุนนั้นทำกำไรได้มากเพียงใด ในภาคการทำความร้อนทุกอย่างค่อนข้างยากเนื่องจากเราให้ความสะดวกสบายและความอบอุ่นแก่ตัวเองและระบบทั้งหมดมีราคาแพง แต่ในกรณีนี้ คุณสามารถค้นหาตัวเลือกที่จะคืนเงินที่ใช้ไปโดยการลดต้นทุนระหว่างการใช้งาน และเมื่อคุณเริ่มมองหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสม คุณจะต้องเปรียบเทียบทุกอย่าง ไม่ว่าจะเป็นหม้อต้มแก๊ส ปั๊มความร้อน หรือหม้อต้มน้ำไฟฟ้า เราจะมาวิเคราะห์ว่าระบบไหนจะได้ผลเร็วกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน

แนวคิดของการคืนทุนในกรณีนี้การแนะนำปั๊มความร้อนเพื่อปรับปรุงระบบจ่ายความร้อนที่มีอยู่ให้ทันสมัยสามารถอธิบายได้ดังนี้:

มีระบบเดียว - หม้อต้มก๊าซแต่ละตัวซึ่งให้ความร้อนและน้ำร้อนอัตโนมัติ มีเครื่องปรับอากาศแบบแยกระบบที่ให้ลมเย็นไปหนึ่งห้อง ติดตั้งระบบแยก 3 ระบบในห้องต่างๆ

และยังมีแบบประหยัดกว่าอีกด้วย เทคโนโลยีขั้นสูง– ปั๊มความร้อนที่จะให้ความร้อน/เย็นแก่บ้าน และทำน้ำร้อนในปริมาณที่ต้องการสำหรับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ มีความจำเป็นต้องพิจารณาว่าต้นทุนรวมของอุปกรณ์และต้นทุนเริ่มต้นมีการเปลี่ยนแปลงเท่าใดและเพื่อประเมินต้นทุนประจำปีในการดำเนินงานอุปกรณ์ประเภทที่เลือกลดลงเท่าใด และกำหนดว่าจะใช้เวลากี่ปีกว่าอุปกรณ์ราคาแพงกว่าจะจ่ายเองพร้อมกับการประหยัดที่เกิดขึ้น ตามหลักการแล้ว จะมีการเปรียบเทียบโซลูชันการออกแบบที่นำเสนอหลายรายการ และเลือกวิธีที่คุ้มค่าที่สุด

เราจะทำการคำนวณและค้นหาระยะเวลาคืนทุนสำหรับปั๊มความร้อนในยูเครน

ลองดูตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง

• บ้านมี 2 ชั้น ฉนวนกันความร้อนอย่างดี พื้นที่รวม 150 ตร.ม.
• ระบบกระจายความร้อน/ทำความร้อน: วงจร 1 – พื้นทำความร้อน, วงจร 2 – หม้อน้ำ (หรือคอยล์พัดลม)
• มีการติดตั้งหม้อต้มก๊าซเพื่อให้ความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน (DHW) เช่น 24 กิโลวัตต์ วงจรคู่
• ระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน 3 ห้องของบ้าน

ค่าทำความร้อนและน้ำร้อนรายปี

1. ราคาโดยประมาณของห้องหม้อไอน้ำที่มีหม้อต้มก๊าซขนาด 24 kW (หม้อไอน้ำ, ท่อ, สายไฟ, ถัง, เมตร, การติดตั้ง) อยู่ที่ประมาณ 1,000 ยูโร ระบบปรับอากาศ (ระบบแยกเดียว) สำหรับบ้านดังกล่าวจะมีราคาประมาณ 800 ยูโร โดยรวมรวมถึงการติดตั้งห้องหม้อไอน้ำ, งานออกแบบ, การเชื่อมต่อกับเครือข่ายท่อส่งก๊าซและงานติดตั้ง - 6,100 ยูโร

1. ราคาโดยประมาณของปั๊มความร้อน Mycond พร้อมระบบคอยล์พัดลมเพิ่มเติม งานติดตั้งและการเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าคือ 6,650 ยูโร

1. การเติบโตของเงินลงทุนคือ: K2-K1 = 6650 – 6100 = 550 ยูโร (หรือประมาณ 16,500 UAH)
2. ต้นทุนการดำเนินงานที่ลดลงคือ: C1-C2 = 27252 – 7644 = 19608 UAH
3. ระยะเวลาคืนทุน Tokup = 16500 / 19608 = 0.84 ปี!

ใช้งานง่ายของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ มัลติฟังก์ชั่น และประหยัดพลังงานมากที่สุดสำหรับการทำความร้อนในบ้าน อพาร์ทเมนต์ สำนักงาน หรืออาคารเชิงพาณิชย์

ระบบควบคุมอัจฉริยะที่มีการตั้งโปรแกรมรายสัปดาห์หรือรายวัน การสลับการตั้งค่าตามฤดูกาลโดยอัตโนมัติ การรักษาอุณหภูมิในบ้าน โหมดประหยัด การควบคุมหม้อต้มทาส หม้อต้มน้ำ ปั๊มหมุนเวียน การควบคุมอุณหภูมิในวงจรทำความร้อนสองวงจร เป็นระบบที่ทันสมัยและล้ำหน้าที่สุด . การควบคุมอินเวอร์เตอร์ของคอมเพรสเซอร์ พัดลม และปั๊มช่วยให้ประหยัดพลังงานได้สูงสุด

การทำงานของปั๊มความร้อนเมื่อทำงานตามระบบน้ำบาดาล

สามารถติดตั้งตัวสะสมบนพื้นได้สามวิธี

ตัวเลือกแนวนอน

ท่อถูกวางในร่องลึกในรูปแบบ "งู" ที่ระดับความลึกเกินความลึกเยือกแข็งของดิน (โดยเฉลี่ยจาก 1 ถึง 1.5 ม.)

นักสะสมดังกล่าวจะต้องมีที่ดินค่อนข้างใหญ่ แต่เจ้าของบ้านสามารถสร้างมันได้ - ไม่จำเป็นต้องมีทักษะอื่นใดนอกจากความสามารถในการทำงานกับพลั่ว

อย่างไรก็ตามควรคำนึงถึงการก่อสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วย ด้วยตนเอง- กระบวนการค่อนข้างใช้แรงงานเข้มข้น

ตัวเลือกแนวตั้ง

ท่อสะสมในรูปแบบของห่วงที่มีรูปร่างเหมือนตัวอักษร "U" จะถูกจุ่มลงในบ่อน้ำที่มีความลึก 20 ถึง 100 ม. หากจำเป็น สามารถสร้างบ่อดังกล่าวได้หลายบ่อ หลังจากติดตั้งท่อแล้ว บ่อจะเต็มไปด้วยปูนซีเมนต์

ข้อดีของตัวสะสมแนวตั้งคือการก่อสร้างต้องใช้พื้นที่ขนาดเล็กมาก อย่างไรก็ตาม ไม่มีทางที่จะเจาะบ่อลึกเกิน 20 ม. ด้วยตัวเองได้ คุณจะต้องจ้างทีมผู้เจาะ

ตัวเลือกรวม

ตัวสะสมนี้ถือได้ว่าเป็นแนวนอนประเภทหนึ่ง แต่การก่อสร้างจะต้องใช้พื้นที่น้อยกว่ามาก

มีการขุดบ่อน้ำทรงกลมที่มีความลึก 2 เมตรบนเว็บไซต์

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนถูกวางเป็นเกลียวเพื่อให้วงจรดูเหมือนสปริงที่ติดตั้งในแนวตั้ง

เมื่องานติดตั้งเสร็จสิ้นจะมีการถมหลุมใหม่ เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแนวนอนงานที่จำเป็นทั้งหมดสามารถทำได้ด้วยมือของคุณเอง

ตัวสะสมเต็มไปด้วยสารป้องกันการแข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัวหรือสารละลายเอทิลีนไกลคอล เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนจะมีการใส่ปั๊มพิเศษเข้าไปในวงจร เมื่อดูดซับความร้อนของดินแล้ว สารป้องกันการแข็งตัวจะเข้าสู่เครื่องระเหยซึ่งเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างมันกับสารทำความเย็น

ควรคำนึงว่าการสกัดความร้อนจากพื้นดินอย่างไม่จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวสะสมตั้งอยู่ในแนวตั้ง อาจส่งผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อธรณีวิทยาและนิเวศวิทยาของพื้นที่ ดังนั้นในฤดูร้อน จึงเป็นที่ต้องการอย่างมากในการใช้งาน HP ประเภท "น้ำในดิน" ในโหมดย้อนกลับ - เครื่องปรับอากาศ

ระบบทำความร้อนด้วยแก๊สมีข้อดีมากมายและข้อดีประการหนึ่งคือต้นทุนก๊าซต่ำ แผนภาพการทำความร้อนสำหรับบ้านส่วนตัวที่มีหม้อต้มแก๊สจะบอกวิธีจัดระบบทำความร้อนในบ้านด้วยแก๊ส พิจารณาข้อกำหนดการออกแบบและการเปลี่ยนระบบทำความร้อน

อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเลือกแผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของคุณได้ในหัวข้อนี้

การคำนวณตัวสะสมปั๊มความร้อนแนวนอน

ประสิทธิภาพของตัวสะสมแนวนอนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่แช่อยู่ค่าการนำความร้อนและพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวของท่อ วิธีการคำนวณค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ข้อมูลเฉลี่ย

เชื่อกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแต่ละเมตรจะมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนดังต่อไปนี้ พลังงานความร้อน:

• 10 วัตต์ – เมื่อฝังในดินทรายหรือหินแห้ง
• 20 วัตต์ – ในดินเหนียวแห้ง
• 25 วัตต์ – ในดินเหนียวเปียก
• 35 วัตต์ – ในดินเหนียวที่ชื้นมาก

ดังนั้นในการคำนวณความยาวของตัวสะสม (L) พลังงานความร้อนที่ต้องการ (Q) ควรหารด้วยค่าความร้อนของดิน (p):

• พื้นที่ที่ดินเหนือท่อระบายน้ำไม่ได้รับการพัฒนา ให้ร่มเงา หรือปลูกต้นไม้หรือพุ่มไม้
• ระยะห่างระหว่างเกลียวหรือส่วนของ "งู" ที่อยู่ติดกันคืออย่างน้อย 0.7 ม.

หลักการทำงานของปั๊มความร้อน

HP ใดๆ มีสารทำงานที่เรียกว่าสารทำความเย็น โดยปกติแล้วฟรีออนจะทำหน้าที่ในลักษณะนี้ซึ่งมักมีแอมโมเนียน้อยกว่า ตัวอุปกรณ์ประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วนเท่านั้น:

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์เป็นอ่างเก็บน้ำสองแห่งที่มีลักษณะคล้ายท่อโค้งยาว-คอยล์ คอนเดนเซอร์เชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งเข้ากับท่อทางออกของคอมเพรสเซอร์ และเครื่องระเหยเชื่อมต่อกับท่อทางเข้า ปลายของคอยล์ถูกต่อเข้าด้วยกันและมีการติดตั้งวาล์วลดแรงดันที่ทางแยกระหว่างกัน เครื่องระเหยสัมผัสกับสื่อต้นทางโดยตรงหรือโดยอ้อม และคอนเดนเซอร์สัมผัสกับระบบทำความร้อนหรือน้ำร้อน

หลักการทำงานของปั๊มความร้อน

การทำงานของ HP ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาซึ่งกันและกันของปริมาตรก๊าซ ความดัน และอุณหภูมิ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหน่วย:

1. แอมโมเนีย ฟรีออน หรือสารทำความเย็นอื่น ๆ ที่เคลื่อนที่ผ่านเครื่องระเหยจะถูกให้ความร้อนจากตัวกลางต้นทางจนถึงอุณหภูมิ +5 องศา
2. หลังจากผ่านเครื่องระเหยแล้ว ก๊าซจะไปถึงคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะปั๊มเข้าไปในคอนเดนเซอร์
3. สารทำความเย็นที่ปั๊มโดยคอมเพรสเซอร์จะถูกกักไว้ในคอนเดนเซอร์โดยวาล์วลดแรงดัน ดังนั้นความดันที่นี่จึงสูงกว่าในเครื่องระเหย ดังที่ทราบกันดีว่าเมื่อความดันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของก๊าซใดๆ จะเพิ่มขึ้น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสารทำความเย็น - มันร้อนได้ถึง 60 - 70 องศา เนื่องจากคอนเดนเซอร์ถูกล้างโดยสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อน คอนเดนเซอร์จึงร้อนขึ้นเช่นกัน
4. ผ่านวาล์วลดความดัน สารทำความเย็นจะถูกปล่อยออกเป็นส่วนเล็กๆ ลงในเครื่องระเหย ซึ่งความดันจะลดลงอีกครั้ง ก๊าซจะขยายตัวและเย็นตัวลงและเนื่องจากบางส่วน กำลังภายในหายไปจากการแลกเปลี่ยนความร้อนในระยะที่แล้ว อุณหภูมิลดลงต่ำกว่า +5 องศาเดิม เครื่องระเหยจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้ง จากนั้นคอมเพรสเซอร์จะปั๊มเข้าไปในคอนเดนเซอร์ - และต่อเนื่องกันเป็นวงกลม ในทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการนี้เรียกว่าวัฏจักรการ์โนต์

แต่ HP ยังคงทำกำไรได้มาก: ทุกๆ กิโลวัตต์ชั่วโมงของไฟฟ้าที่ใช้ไป คุณจะได้รับความร้อนตั้งแต่ 3 ถึง 5 กิโลวัตต์ชั่วโมง

อิทธิพลของข้อมูลเบื้องต้นต่อผลการคำนวณ

ตอนนี้ให้เราใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นระหว่างการคำนวณเพื่อติดตามอิทธิพลของข้อมูลเริ่มต้นต่างๆ ต่อผลลัพธ์สุดท้ายของการคำนวณ โปรดทราบว่าการคำนวณใน Excel ช่วยให้การวิเคราะห์ดังกล่าวดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว

อันดับแรก มาดูกันว่าขนาดของความร้อนที่ไหลไปยัง VGT จากดินได้รับผลกระทบจากการนำความร้อนของมันอย่างไร

การใช้ความร้อนโดยรอบคุณภาพต่ำในการทำน้ำร้อนและการทำความร้อนจะเป็นประโยชน์เชิงเศรษฐกิจเมื่อใช้งานระบบในระยะยาว อุปสรรคต่อการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวอย่างแพร่หลายคือต้นทุนเริ่มต้นที่สูงของอุปกรณ์และการติดตั้ง ดังนั้นการติดตั้งปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองทั้งหมดหรือบางส่วนจึงมีความเกี่ยวข้องเสมอซึ่งช่วยให้คุณประหยัดเงินได้มาก

ข้าว. 1 ปั๊มความร้อนจากน้ำสู่น้ำในบ้าน

เมื่อสร้างปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนจะใช้ความร้อนระดับต่ำตามธรรมชาติของมวลอากาศดินและน้ำ พันธุ์สัตว์น้ำดูดซับพลังงานความร้อนจากบ่อน้ำ บ่อน้ำ และแหล่งน้ำเปิดอื่นๆ ปั๊มความร้อนทำงานเหมือนกับตู้เย็น ซึ่งนำความร้อนจากช่องแช่เย็นและปล่อยออกมาภายนอกผ่านหม้อน้ำภายนอก

ในระหว่างการติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักที่มีสารหล่อเย็นหมุนเวียนจะถูกวางไว้ในภาชนะบรรจุน้ำซึ่งจะนำความร้อนไป น้ำถูกปั๊มน้ำดูดเข้าไป ผ่านระบบท่อ จากนั้นเข้าสู่เครื่องระเหย - ในอุปกรณ์เมื่อของเหลวได้รับความร้อนก็จะระเหยไป ในเครื่องระเหยสารหล่อเย็นจะถ่ายเทความร้อนไปยังฟรีออนซึ่งมีจุดเดือดเป็นอุณหภูมิบวกเล็กน้อยที่ 6 - 8 C และสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์

มันถูกบีบอัดส่งผลให้อุณหภูมิของก๊าซเพิ่มขึ้นและจ่ายให้กับคอนเดนเซอร์เพิ่มเติม ในคอนเดนเซอร์พลังงานความร้อนจากก๊าซที่มีอุณหภูมิ 40 - 70 C จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำในระบบทำความร้อน ก๊าซเย็นจะควบแน่นและเข้าสู่วาล์วลดความดัน (ปีกผีเสื้อ) ความดันลดลง - สิ่งนี้นำไปสู่การระบายความร้อนของก๊าซมากขึ้นสู่สถานะของเหลวซึ่งจะถูกส่งให้กับเครื่องระเหยอีกครั้ง ระบบทำงานในโหมดวงจรปิดแบบวงกลม

การคำนวณปั๊มความร้อน

ในการออกแบบระบบด้วยมือของคุณเองก่อนอื่นคุณต้องทำการคำนวณโดยคำนึงถึงความต้องการพลังงานความร้อน (สามารถใช้ปั๊มเพิ่มเติมเพื่อจ่ายน้ำร้อนให้กับบ้าน) และการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้น อัลกอริธึมการคำนวณประกอบด้วยการดำเนินการดังต่อไปนี้

1. คำนวณพื้นที่ของห้องอุ่น
2. ขึ้นอยู่กับค่าที่ได้รับจะมีการพิจารณา ทั้งหมดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนโดยคำนวณจาก 70 - 100 วัตต์ต่อตารางเมตร พารามิเตอร์ขึ้นอยู่กับความสูงของเพดานวัสดุในการผลิตและระดับการนำความร้อนของบ้าน
3. เมื่อจัดหาน้ำร้อนค่าที่ได้รับจะเพิ่มขึ้น 15 - 20%
4. ขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่ได้รับ คอมเพรสเซอร์จะถูกเลือก และส่วนประกอบหลักของระบบได้รับการคำนวณและออกแบบ: ไปป์ไลน์ เครื่องระเหย คอนเดนเซอร์ ปั๊มไฟฟ้า และส่วนประกอบอื่น ๆ

ส่วนประกอบสำหรับระบบทำความร้อนพร้อมปั๊มความร้อนเมื่อผลิตแยกกัน

เจ้าของบ้านทั่วไปค่อนข้างยากที่จะแข่งขันกับปั๊มความร้อนอุตสาหกรรมจากผู้ผลิตในและต่างประเทศอย่างไรก็ตามการติดตั้งและการผลิตส่วนประกอบแต่ละชิ้นไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ งานหลักในการติดตั้งปั๊มความร้อนยังคงเป็นความถูกต้องในการคำนวณเพราะหากมีข้อผิดพลาดระบบอาจมีประสิทธิภาพต่ำและไม่มีประสิทธิภาพ

คอมเพรสเซอร์

สำหรับการติดตั้งคุณจะต้องมีอันใหม่หรือมือสอง คอมเพรสเซอร์อยู่ในสภาพการทำงานโดยมีทรัพยากรพลังงานที่เหมาะสมที่ยังไม่หมดอายุ กำลังของคอมเพรสเซอร์ปกติควรอยู่ที่ 20 - 30% ของที่คำนวณได้ คุณสามารถใช้หน่วยโรงงานมาตรฐานสำหรับตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศแบบเกลียวซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ลูกสูบ

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์

ในการทำความเย็นและให้ความร้อนของเหลว มักจะผ่านท่อทองแดงที่วางอยู่ในภาชนะที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อเพิ่มพื้นที่ทำความเย็นท่อทองแดงจะจัดเรียงเป็นรูปเกลียวความยาวที่ต้องการคำนวณโดยใช้สูตรคำนวณพื้นที่หารด้วยหน้าตัด ปริมาตรของถังแลกเปลี่ยนความร้อนคำนวณตามการใช้งานการแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างมีประสิทธิผล ค่าเฉลี่ยปกติคือประมาณ 120 ลิตร สำหรับปั๊มความร้อนนั้นมีเหตุผลที่จะใช้ท่อสำหรับเครื่องปรับอากาศซึ่งในตอนแรกจะมีรูปทรงเกลียวและขายเป็นขดลวด

ข้าว. 3 ท่อทองแดงและถังสำหรับแลกเปลี่ยนความร้อน

ผู้ผลิตปั๊มความร้อนหลายรายได้เปลี่ยนวิธีการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น โดยใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนบนหลักการ "ท่อในท่อ" เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของท่อพลาสติกสำหรับเครื่องระเหยคือ 32 มม. วางท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 19 มม. ไว้เครื่องระเหยเป็นฉนวนความร้อนความยาวรวมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประมาณ 10 - 12 ม. สำหรับ คอนเดนเซอร์คุณสามารถใช้ 25 มม. ท่อโลหะพลาสติกและ 12.7 มม. ทองแดง.

เพื่อเพิ่มพื้นที่และประสิทธิภาพของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนช่างฝีมือบางคนบิดเกลียวของท่อทองแดงเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กหลายอันแล้วหุ้มด้วยลวดเส้นเล็กแล้ววางโครงสร้างด้วยพลาสติก วิธีนี้ช่วยให้คุณได้รับพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนประมาณ 1 ลูกบาศก์เมตรเหนือส่วน 10 เมตร

วาล์วควบคุมอุณหภูมิ

อุปกรณ์ที่เลือกอย่างเหมาะสมจะควบคุมระดับการเติมเครื่องระเหยและรับผิดชอบการทำงานของระบบทั้งหมดเป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่นหากปริมาณสารทำความเย็นมากเกินไปก็จะไม่มีเวลาระเหยจนหมดและหยดของเหลวจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักในการทำงานและอุณหภูมิของก๊าซที่ทางออกลดลง ฟรีออนในเครื่องระเหยน้อยเกินไปหลังจากเพิ่มอุณหภูมิในคอมเพรสเซอร์จะไม่เพียงพอที่จะอุ่นปริมาตรน้ำที่ต้องการ

เซนเซอร์

เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ตรวจสอบการทำงาน ตรวจจับข้อผิดพลาด และตั้งค่าระบบ จึงจำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในตัว ข้อมูลมีความสำคัญในทุกขั้นตอนของการทำงานของระบบด้วยความช่วยเหลือโดยใช้สูตรเท่านั้นที่สามารถสร้างพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์ที่ติดตั้งสำหรับปั๊มความร้อนน้ำ - ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของ COP

อุปกรณ์ปั้ม

เมื่อปั๊มความร้อนทำงาน น้ำจะถูกสูบและจ่ายจากบ่อน้ำ บ่อน้ำหรืออ่างเก็บน้ำเปิดโดยใช้ปั๊มน้ำ สามารถใช้แบบจุ่มใต้น้ำหรือแบบพื้นผิวได้ โดยปกติกำลังไฟต่ำ 100 - 200 W ก็เพียงพอที่จะจ่ายน้ำได้ เพื่อควบคุมการทำงานและปกป้องปั๊มและระบบ จึงมีการติดตั้งตัวกรอง เกจวัดแรงดัน มาตรวัดน้ำ และระบบอัตโนมัติแบบง่ายเพิ่มเติม

การประกอบอุปกรณ์ปั๊มความร้อนด้วยมือของคุณเองไม่ได้ทำให้เกิดปัญหาใด ๆ หากคุณรู้วิธีจัดการเครื่องมือพิเศษสำหรับการเชื่อมและบัดกรีทองแดง งานที่เสร็จสมบูรณ์จะช่วยประหยัดเงินได้มาก - ต้นทุนของส่วนประกอบจะอยู่ที่ประมาณ 600 USD จ. ซื้อ อุปกรณ์อุตสาหกรรมจะมีราคาเพิ่มขึ้น 10 เท่า (ประมาณ 6,000 USD) โครงสร้างที่ประกอบเองหากคำนวณและกำหนดค่าอย่างเหมาะสม จะมีประสิทธิภาพ (COP) ประมาณ 4 ซึ่งสอดคล้องกับการออกแบบทางอุตสาหกรรม

จะคำนวณค่าทำความร้อนสำหรับบ้านในชนบทได้อย่างไร?

การคำนวณขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

พารามิเตอร์แรกคือต้นทุนการดำเนินงาน เพื่อกำหนดต้นทุนเหล่านี้ควรคำนึงถึงต้นทุนเชื้อเพลิงที่จะใช้ในการสร้างความร้อนด้วย รายการนี้ยังรวมค่าบำรุงรักษาด้วย ผลกำไรสูงสุดในแง่ของพารามิเตอร์นี้คือการให้ความร้อนซึ่งผู้ให้บริการพลังงานจะเป็นก๊าซหลักที่จ่ายให้ ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดรองลงมาคือ HEAT PUMP

พารามิเตอร์ที่สองคือต้นทุนในการซื้ออุปกรณ์และติดตั้ง ตัวเลือกที่ให้ผลกำไรและประหยัดที่สุดในขั้นตอนการจัดหาและการติดตั้งคือการซื้อหม้อต้มน้ำไฟฟ้า ต้นทุนสูงสุดรออยู่หากคุณตัดสินใจซื้อหม้อไอน้ำที่ตัวพาพลังงานเป็นก๊าซเหลวในถังแก๊สหรือน้ำมันดีเซล ปั๊มความร้อนก็เหมาะสมที่สุดเช่นเดียวกัน

พารามิเตอร์ที่สามควรได้รับการพิจารณาว่าใช้งานง่าย อุปกรณ์ทำความร้อน. หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในกรณีนี้สามารถสังเกตได้ว่าเป็นที่ต้องการความสนใจมากที่สุด พวกเขาต้องการการมีอยู่ของคุณและการโหลดเชื้อเพลิงเพิ่มเติม ในขณะที่ไฟฟ้าและที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายก๊าซหลักทำงานแยกจากกัน เพราะแก๊สและ หม้อต้มน้ำไฟฟ้าสะดวกสบายที่สุดในการใช้เมื่อทำความร้อนบ้านในชนบท และที่นี่ HEAT PUMP ก็มีข้อได้เปรียบ การควบคุมสภาพอากาศเป็นคุณลักษณะที่สะดวกสบายที่สุดของปั๊มความร้อน

วันนี้สถานการณ์ราคาต่อไปนี้ได้รับการพัฒนาในภูมิภาคมอสโก... การเชื่อมต่อก๊าซกับบ้านส่วนตัวมีค่าใช้จ่ายประมาณ 600,000 รูเบิล จำเป็นด้วย งานออกแบบและการอนุมัติที่เกี่ยวข้อง ซึ่งบางครั้งอาจใช้เวลานานหลายปีและต้องเสียค่าใช้จ่ายด้วย เพิ่มค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์และระยะเวลาการสึกหรอที่ค่อนข้างสั้นที่นี่ (ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมบริษัทก๊าซจึงเสนอเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากกว่า หม้อต้มก๊าซเพื่อให้หม้อไอน้ำสึกหรอและเหนื่อยหน่ายนานขึ้น) การทำความร้อนด้วยปั๊มความร้อนสามารถเทียบเคียงได้กับราคาข้างต้นแล้ว แต่ไม่จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติใด ๆ ปั๊มความร้อนเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนทั่วไปที่กินไฟน้อยกว่าหม้อต้มน้ำไฟฟ้าทั่วไปถึง 4 เท่าและยังเป็นอุปกรณ์ควบคุมสภาพอากาศ เช่น เครื่องปรับอากาศ อายุการใช้งานของมอเตอร์ของปั๊มความร้อนสมัยใหม่ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งปั๊มความร้อนคุณภาพสูง (ระดับพรีเมี่ยม) ทำให้ปั๊มความร้อนสามารถทำงานได้นานกว่า 20 ปี

เรายกตัวอย่างการคำนวณปั๊มความร้อนสำหรับ หลากหลายชนิดและขนาดบ้าน

ขั้นแรก คุณต้องพิจารณาการสูญเสียความร้อนของอาคารของคุณ โดยขึ้นอยู่กับภูมิภาคของสถานที่ตั้ง อ่านเพิ่มเติมใน "ข่าวเต็ม"

ก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับพลังของปั๊มความร้อนหรือหม้อไอน้ำเนื่องจากนี่เป็นหนึ่งในคุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญ เลือกตามปริมาณการสูญเสียความร้อนของอาคาร การคำนวณสมดุลความร้อนของบ้านโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของการออกแบบควรดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญอย่างไรก็ตามสำหรับการประมาณค่าพารามิเตอร์นี้โดยคร่าวหากการก่อสร้างบ้านได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงมาตรฐานการก่อสร้างคุณสามารถทำได้ ใช้สูตรต่อไปนี้:
Q = k V ΔT
1 กิโลวัตต์/ชม. = 860 กิโลแคลอรี/ชม
ที่ไหน
Q - การสูญเสียความร้อน (kcal/h)
V คือปริมาตรของห้อง (ยาว × กว้าง × สูง), m3;
ΔT - ความแตกต่างสูงสุดระหว่างอุณหภูมิอากาศภายนอกและภายในห้อง เวลาฤดูหนาว, °ซ;
k คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั่วไปของอาคาร
k = 3…4 - อาคารทำจากไม้กระดาน
k = 2…3 - กำแพงอิฐในชั้นเดียว
k min-max = 1…2 - อิฐมาตรฐาน (อิฐสองชั้น)

k = 0.6...1 - อาคารที่มีฉนวนอย่างดี

ตัวอย่างการคำนวณกำลังของหม้อต้มก๊าซสำหรับบ้านของคุณ:

สำหรับอาคารที่มีปริมาตร V = 10m × 10m × 3m = 300 m3;

การสูญเสียความร้อนของอาคารก่ออิฐ (k max= 2) จะเป็น:
Q = 2 ×300 × 50 = 30,000 กิโลแคลอรี/ชั่วโมง = 30,000 / 860 = 35 กิโลวัตต์
นี่จะเป็นกำลังหม้อไอน้ำขั้นต่ำที่ต้องการ โดยคำนวณเป็นค่าสูงสุด...

โดยทั่วไปจะเลือกพลังงานสำรอง 1.5 เท่า อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การระบายอากาศในห้องอย่างต่อเนื่อง หน้าต่างและประตูที่เปิดอยู่ พื้นที่กระจกขนาดใหญ่ ฯลฯ หากคุณวางแผนที่จะใช้หม้อไอน้ำสองวงจร (การทำความร้อนและการจ่ายไฟในห้อง น้ำร้อน) จากนั้นพลังของมันควรเพิ่มขึ้นอีก 10 - 40% สารเติมแต่งขึ้นอยู่กับปริมาณการไหลของน้ำร้อน

ตัวอย่างการคำนวณกำลังของปั๊มความร้อนสำหรับบ้านของคุณ:

ที่ ΔT = (Tvn - Tnar) = 20 - (-30) = 50°C;
การสูญเสียความร้อนของอาคารอิฐ (k min= 1) จะเป็น:
Q = 1 ×300 × 50 = 15,000 กิโลแคลอรี/ชั่วโมง = 30,000 / 860 = 17 กิโลวัตต์
นี่จะเป็นกำลังขั้นต่ำที่ต้องการของหม้อไอน้ำซึ่งคำนวณให้น้อยที่สุด เนื่องจากไม่มีความเหนื่อยหน่ายในปั๊มความร้อนและทรัพยากรขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของมอเตอร์และการหมุนเวียนในระหว่างวัน... เพื่อลดจำนวนรอบการเปิด/ปิด ของปั๊มความร้อนใช้ถังเก็บความร้อน

ดังนั้น: คุณต้องใช้ปั๊มความร้อนเพื่อหมุนเวียน 3-5 ครั้งต่อชั่วโมง
เหล่านั้น. 17 กิโลวัตต์/ชั่วโมง -3 รอบ

คุณจะต้องมีถังบัฟเฟอร์ - 3 รอบ - 30 ลิตร/กิโลวัตต์; 5 จังหวะ - 20 ลิตร/กิโลวัตต์

ความจุ 17 kW*30l=500l!!! การคำนวณเป็นการประมาณ แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ดี แต่ในทางปฏิบัติใช้ 200 ลิตร

ตอนนี้มาคำนวณต้นทุนของปั๊มความร้อนและการติดตั้งสำหรับบ้านของคุณกัน:

ปริมาตรของอาคารเท่ากัน V = 10m × 10m × 3m = 300 m3;
เราคำนวณกำลังไฟฟ้าโดยประมาณเป็น -17 กิโลวัตต์ ผู้ผลิตแต่ละรายมีสายไฟที่แตกต่างกัน ดังนั้นควรเลือกปั๊มความร้อนโดยพิจารณาจากคุณภาพและราคาร่วมกับที่ปรึกษาของเรา ตัวอย่างเช่น Waterkotte มีปั๊มความร้อน 18 kW แต่คุณยังสามารถติดตั้งปั๊มความร้อน 15 kW ได้ด้วย เนื่องจากหากมีพลังงานไม่เพียงพอ ปั๊มความร้อนแต่ละตัวจะมีจุดสูงสุด 6 kW เข้ามาใกล้ยิ่งขึ้น การทำความร้อนซ้ำสูงสุดเกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับปั๊มความร้อน ดังนั้น คุณสามารถเลือก 15 kW ได้ เนื่องจากในระยะสั้น 15+6=21 kW นั้นสูงกว่าความร้อนที่คุณต้องการ

หยุดที่ 18 กิโลวัตต์ครับ ตรวจสอบราคาปั๊มความร้อนกับที่ปรึกษา เนื่องจากเงื่อนไขการส่งมอบในปัจจุบัน “เป็นเรื่องที่คาดเดาไม่ได้” ดังนั้นจึงมีการนำเสนอเวอร์ชันจากโรงงานบนเว็บไซต์

หากคุณอยู่ในภาคใต้ การสูญเสียความร้อนของบ้านตามการคำนวณข้างต้นจะน้อยลงเนื่องจาก ΔT = (ทีวี - ทีนาร์) = 20 - (-10) = 30°C หรือแม้กระทั่ง ΔT = (ทีวี - ทีนาร์) = 20 - (-0) = 20°C คุณสามารถเลือกปั๊มความร้อนที่มีกำลังไฟต่ำกว่าและยังใช้หลักการทำงานของอากาศสู่น้ำได้ด้วย ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศของเราทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพจนถึงระดับ -25 องศา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเจาะ

ในภาคกลางของรัสเซียและไซบีเรีย ปั๊มความร้อนใต้พิภพที่ทำงานบนหลักการ "น้ำสู่น้ำ" มีประสิทธิภาพมากกว่ามาก

การขุดเจาะแหล่งความร้อนใต้พิภพจะมีราคาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับภูมิภาค ในภูมิภาคมอสโกการคำนวณต้นทุนมีดังนี้:

เราใช้พลังงานของปั๊มความร้อนของเรา -18 kW ปริมาณการใช้ไฟฟ้าปั๊มความร้อนใต้พิภพดังกล่าวจะอยู่ห่างจากทางออกประมาณ 18/4 = 4.5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง Waterkotte มีน้อยกว่านั้นอีก (ลักษณะนี้เรียกว่า COP ปั๊มความร้อน Waterkotte มี COP 5 ขึ้นไป) ตามกฎการอนุรักษ์พลังงานพลังงานไฟฟ้าจะถูกถ่ายโอนไปยังระบบโดยแปลงเป็นพลังงานความร้อนเราได้รับพลังงานที่หายไปจากแหล่งความร้อนใต้พิภพนั่นคือจากโพรบที่ต้องเจาะ 18-4.5 = 13.5 kW จากโลก เป็นต้น (เนื่องจากแหล่งกำเนิดในกรณีนี้อาจเป็นตัวสะสมแนวนอน สระน้ำ เป็นต้น)

การถ่ายเทความร้อนของดินในสถานที่ต่าง ๆ แม้แต่ในภูมิภาคมอสโกก็แตกต่างกัน โดยเฉลี่ยจาก 30 ถึง 60 W ต่อ 1 m.p. ขึ้นอยู่กับความชื้นในดิน

13.5 kW หรือ 13500 W หารด้วยการถ่ายเทความร้อน โดยเฉลี่ยจะอยู่ที่ 50W ดังนั้น 13500/50=270 เมตร งานเจาะมีค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 1,200 รูเบิล/m.p. เราได้รับ 270*1200=324000 รูเบิล กุญแจแบบครบวงจรพร้อมทางเข้าสู่สถานีทำความร้อน

ราคาของปั๊มความร้อนชั้นประหยัดอยู่ที่ 6-7,000 ดอลลาร์ เหล่านั้น. 180-200,000 รูเบิล

ราคารวม 324,000 + 180,000 = 504,000 รูเบิล

เพิ่มต้นทุนการติดตั้งและต้นทุนตัวสะสมความร้อนแล้วคุณจะได้รับมากกว่า 600,000 รูเบิลเล็กน้อยซึ่งเทียบได้กับต้นทุนการจัดหาก๊าซหลัก Q.E.D.