Pam haba untuk pemanasan rumah: jenis dan prinsip operasi

Prinsip operasi pam udara-ke-air

Seperti yang telah disebutkan, sumber utama tenaga haba untuk pemasangan jenis ini adalah udara atmosfera. Asas asas operasi pam udara ialah sifat fizikal cecair untuk menyerap dan membebaskan haba semasa peralihan fasa daripada keadaan cecair kepada keadaan gas, dan sebaliknya. Hasil daripada perubahan keadaan, suhu dibebaskan. Sistem ini berfungsi pada prinsip peti sejuk secara terbalik.

Untuk menggunakan sifat cecair ini dengan berkesan, penyejuk mendidih rendah (freon, freon) beredar dalam litar tertutup, reka bentuknya termasuk:

• pemampat dengan pemacu elektrik;
• penyejat ditiup kipas;
• injap pendikit (pengembangan);
• penukar haba plat;
• tiub edaran tembaga atau logam-plastik yang menghubungkan elemen utama litar.

Pergerakan bahan pendingin di sepanjang litar dilakukan kerana tekanan yang dibangunkan oleh pemampat.Untuk mengurangkan kehilangan haba, paip ditutup dengan lapisan penebat haba getah buatan atau busa polietilena dengan salutan logam pelindung. Sebagai penyejuk, freon atau freon digunakan, yang boleh mendidih pada suhu negatif dan tidak membeku sehingga -40 ° C.

Seluruh proses kerja terdiri daripada kitaran berturut-turut berikut:

1. Radiator penyejat mengandungi cecair penyejuk yang lebih sejuk daripada udara luar. Semasa meniup radiator aktif, tenaga haba dari udara berpotensi rendah dipindahkan ke freon, yang mendidih dan masuk ke dalam keadaan gas. Pada masa yang sama, suhunya meningkat.
2. Gas yang dipanaskan memasuki pemampat, di mana ia lebih panas semasa proses pemampatan.
3. Dalam keadaan termampat dan dipanaskan, wap penyejuk dimasukkan ke dalam penukar haba plat, di mana pembawa haba sistem pemanasan beredar melalui litar kedua. Oleh kerana suhu penyejuk jauh lebih rendah daripada gas yang dipanaskan, freon secara aktif terpeluwap pada plat penukar haba, mengeluarkan haba kepada sistem pemanasan.
4. Campuran wap-cecair yang disejukkan memasuki injap pendikit, yang membenarkan hanya penyejuk cecair tekanan rendah yang disejukkan untuk dihantar ke penyejat. Kemudian keseluruhan kitaran diulang.

Untuk meningkatkan kecekapan pemindahan haba tiub, sirip lingkaran dililitkan pada penyejat. Pengiraan sistem pemanasan, pilihan pam edaran dan peralatan lain harus diambil kira rintangan dan pekali hidraulik pemasangan penukar haba plat pemindahan haba.

Gambaran keseluruhan video peranti sistem dan operasinya

Pam haba penyongsang

Kehadiran penyongsang sebagai sebahagian daripada pemasangan membolehkan permulaan peralatan yang lancar dan peraturan mod automatik bergantung pada suhu luar. Ini memaksimumkan kecekapan pam haba dengan:

• pencapaian kecekapan pada tahap 95-98%;
• mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 20-25%;
• meminimumkan beban pada rangkaian elektrik;
• meningkatkan hayat perkhidmatan loji.

Akibatnya, suhu dalaman dikekalkan secara stabil pada tahap yang sama, tanpa mengira perubahan cuaca. Pada masa yang sama, kehadiran penyongsang yang lengkap dengan unit kawalan automatik akan memberikan bukan sahaja pemanasan pada musim sejuk, tetapi juga bekalan udara sejuk pada musim panas dalam cuaca panas.

Pada masa yang sama, perlu diambil kira bahawa kehadiran peralatan tambahan sentiasa memerlukan peningkatan dalam kosnya dan peningkatan dalam tempoh bayaran balik.

Pembahagian mengikut jenis bendalir kerja

Pam haba moden boleh digunakan badan gas atau cecair kimia larutan ammonia sebagai pengangkut haba. Kesesuaian skim tertentu dinilai oleh beberapa faktor, ciri sistem.

1. Pemasangan freon mempunyai kitaran pam haba berdasarkan proses pemampatan dan pengembangan gas. Mereka entah bagaimana dibina pada skema pemampat. Peralatan ini mempunyai penunjuk prestasi yang menarik, tetapi ia juga mempunyai kelemahan. Walaupun purata wajaran penggunaan sistem pada masa kitaran pengendalian adalah stabil, pendawaian dimuatkan dengan banyak. Di samping itu, pam haba dengan pengangkut haba gas tidak akan berguna di kawasan yang tiada rangkaian elektrik berpusat atau sumber kuasa dengan kapasiti beban yang mencukupi.
2. Tumbuhan jenis penyejatan menggunakan larutan ammonia mempunyai kitaran tugas berdasarkan proses penyejatan bahan pada takat didih yang rendah. Pencairan selepas laluan penukar haba luaran berlaku di bawah tindakan sumber tenaga. Ini adalah pembakar haba. Hampir mana-mana bahan api boleh digunakan untuknya: pepejal, petrol, diesel, gas, minyak tanah, dalam beberapa kes - metil alkohol. Oleh itu, pam haba penyejatan menarik di tempat yang tiada elektrik. Di samping itu, harga bahan api yang murah dari jenis tertentu di rantau ini mungkin mendorong pilihan peralatan tersebut.

Sifat bendalir kerja yang digunakan dalam sistem boleh mengatakan banyak tentang prestasi pemasangan dan output kuasa. Jadi, pam haba pemampat freon mampu menyentak tajam, dengan cepat memanaskan bilik. Model penyejatan ammonia tidak mampu melakukan prestasi sedemikian. Mod penggunaan pilihan mereka ialah operasi yang stabil dan berterusan pada keluaran haba terkadar.

Jenis pam haba

Pam haba terbahagi kepada beberapa jenis. Jenis pertama (jenis) dalam klasifikasi mengikut kaedah pemindahan tenaga haba:

Mampatan. Elemen pemasangan utama ialah pemampat, pemeluwap, pengembang dan penyejat. Pam jenis ini sangat berkualiti dan cekap, yang menjadikannya sangat popular di pasaran.

Penyerapan. Pam haba generasi terkini. Mereka menggunakan freon penyerap dalam kerja mereka. Terima kasih kepada ini, kualiti kerja meningkat beberapa kali.

Boleh dibezakan jenis pam haba mengikut sumber haba, iaitu:

• Tenaga haba dicipta oleh tanah (gambar);
• air;
• Arus udara
• Kehangatan semula. Ia diperoleh daripada larian air, udara kotor atau kumbahan.

Mengikut jenis litar input-output:

• udara-ke-udara. Pam mengambil udara sejuk, menurunkan suhunya, menerima haba yang diperlukan, yang memindahkannya ke tempat pemanasan diperlukan.
• air-ke-air. Pam mengambil haba dari air tanah, yang memberikannya kepada air untuk memanaskan bilik.
• air ke udara. Dari air ke udara. Penggunaan kuar dan telaga untuk air adalah tipikal, dan pemanasan berlaku melalui sistem pemanasan udara.
• udara-ke-air. Dari udara ke air. Pam jenis ini menggunakan haba dari atmosfera untuk memanaskan air.
• tanah-air. Dalam bentuk ini, haba diambil dari paip dengan air diletakkan di dalam tanah. Haba diambil dari tanah (tanah).
• air ais. Jenis pam haba yang menarik. Untuk memanaskan air untuk pemanasan ruang, teknik pengeluaran ais digunakan, di mana tenaga haba yang besar dilepaskan. Jika anda membekukan sehingga 200 liter air, anda boleh mendapatkan tenaga yang boleh memanaskan saiz sederhana dalam masa 40-60 minit.

Kebaikan dan keburukan pam haba

Prinsip operasi pam haba, secara ringkas, adalah berdasarkan pengumpulan tenaga haba gred rendah dan pemindahan selanjutnya kepada sistem pemanasan dan iklim, serta kepada sistem rawatan air, tetapi pada suhu yang lebih tinggi. Contoh mudah boleh diberikan dalam bentuk silinder gas – apabila ia diisi dengan gas, pemampat menjadi panas dengan memampatkannya. Dan jika anda melepaskan gas dari silinder, maka silinder akan sejuk - cuba keluarkan gas secara mendadak dari pemetik api yang boleh digunakan semula untuk memahami intipati fenomena ini.

Oleh itu, pam haba, seolah-olah, menghilangkan tenaga haba dari ruang sekeliling - ia berada di dalam tanah, di dalam air dan juga di udara. Walaupun udara mempunyai suhu negatif, masih terdapat haba di dalamnya. Ia juga ditemui di mana-mana badan air yang tidak membeku ke bahagian paling bawah, serta dalam lapisan tanah yang dalam yang juga tidak boleh menerima pembekuan dalam - melainkan, sudah tentu, ia adalah permafrost.

Pam haba mempunyai peranti yang agak rumit, seperti yang anda boleh lihat dengan cuba membuka peti sejuk atau penghawa dingin. Unit isi rumah yang biasa kita kenali ini agak serupa dengan pam yang disebutkan di atas, hanya ia berfungsi dalam arah yang bertentangan - mereka mengambil haba dari premis dan menghantarnya ke luar. Jika anda meletakkan tangan anda pada radiator belakang peti sejuk, kami akan ambil perhatian bahawa ia hangat. Dan haba ini tidak lain adalah tenaga yang diambil daripada buah-buahan, sayur-sayuran, susu, sup, sosej dan produk lain yang ada di dalam bilik.

Penghawa dingin dan sistem belah berfungsi dengan cara yang sama - haba yang dijana oleh unit luar ialah tenaga haba yang dikumpul sedikit demi sedikit di dalam bilik yang disejukkan.

Prinsip pengendalian pam haba adalah kebalikan daripada prinsip operasi peti sejuk. Ia mengumpul haba daripada udara, air atau tanah dalam butiran yang sama, selepas itu ia mengalihkannya kepada pengguna - ini ialah sistem pemanasan, penumpuk haba, sistem pemanasan bawah lantai dan pemanas air. Nampaknya tiada apa yang menghalang kita daripada memanaskan penyejuk atau air dengan elemen pemanas biasa - lebih mudah dengan cara itu. Tetapi mari kita bandingkan produktiviti pam haba dan elemen pemanasan konvensional:

Apabila memilih pam haba, perkara yang paling penting ialah ketersediaan sumber tenaga semula jadi tertentu.

• Elemen pemanasan konvensional - untuk pengeluaran 1 kW haba, ia menggunakan 1 kW elektrik (tidak termasuk ralat;
• Pam haba - ia menggunakan hanya 200 W elektrik untuk menghasilkan 1 kW haba.

Tidak, tiada kecekapan yang sama dengan 500% di sini - undang-undang fizik tidak tergoyahkan. Ia hanya undang-undang termodinamik yang berfungsi di sini. Pam itu, seolah-olah, mengumpul tenaga dari angkasa, "menebal" dan menghantarnya kepada pengguna. Begitu juga, kita boleh mengumpul titisan hujan melalui tong penyiraman yang besar, mendapatkan aliran air pepejal di pintu keluar.

Kami telah memberikan banyak analogi yang membolehkan kami memahami intipati pam haba tanpa formula abstruse dengan pembolehubah dan pemalar. Sekarang mari kita lihat kelebihan mereka:

• Penjimatan tenaga - jika pemanasan elektrik standard seluas 100 meter persegi. m. akan membawa kepada kos 20-30 ribu rubel sebulan (bergantung pada suhu udara di luar), maka sistem pemanasan dengan pam haba akan mengurangkan kos kepada 3-5 ribu rubel yang boleh diterima - anda mesti mengakui, ini sudah penjimatan yang cukup mantap. Dan ini tanpa helah, tanpa penipuan dan tanpa helah pemasaran;
• Menjaga alam sekitar - loji janakuasa arang batu, nuklear dan hidroelektrik membahayakan alam. Oleh itu, pengurangan penggunaan elektrik mengurangkan jumlah pelepasan berbahaya;
• Pelbagai kegunaan - tenaga yang terhasil boleh digunakan untuk memanaskan rumah dan menyediakan air panas.

Terdapat juga kelemahan:

• Kos pam haba yang tinggi - kelemahan ini mengenakan sekatan ke atas penggunaannya;
• Keperluan untuk penyelenggaraan tetap - anda perlu membayarnya;
• Kesukaran dalam pemasangan - ini terpakai pada tahap yang paling besar untuk memanaskan pam dengan litar tertutup;
• Kurang penerimaan oleh orang ramai - segelintir daripada kita akan bersetuju untuk melabur dalam peralatan ini untuk mengurangkan beban alam sekitar. Tetapi sesetengah orang yang tinggal jauh dari sesalur gas dan terpaksa memanaskan rumah mereka dengan sumber haba alternatif bersetuju untuk membelanjakan wang untuk membeli pam haba dan mengurangkan bil elektrik bulanan mereka;
• Pergantungan pada sesalur kuasa - jika bekalan elektrik terhenti, peralatan akan segera membeku. Keadaan akan diselamatkan dengan memasang penumpuk haba atau sumber kuasa sandaran.

Seperti yang anda lihat, beberapa keburukan agak serius.

Penjana kuasa petrol dan diesel boleh berfungsi sebagai sumber kuasa sandaran untuk pam haba.

Petua & Trik

Pam haba adalah peralatan teknikal yang kompleks dan agak mahal, jadi pilihannya harus didekati dengan tanggungjawab yang besar. Agar tidak menjadi tidak berasas, berikut adalah beberapa cadangan yang sangat khusus.

1. Jangan sesekali mula memilih pam haba tanpa membuat pengiraan dan membuat projek terlebih dahulu. Ketiadaan projek boleh menyebabkan ralat maut, yang hanya boleh diperbetulkan dengan bantuan pelaburan kewangan tambahan yang besar.

2. Reka bentuk, pemasangan dan penyelenggaraan pam haba dan sistem pemanasan hendaklah hanya diamanahkan kepada profesional. Bagaimana untuk memastikan bahawa profesional bekerja di syarikat ini? Pertama sekali, dengan adanya semua dokumentasi yang diperlukan, portfolio objek yang dilaksanakan, sijil daripada pembekal peralatan.Adalah sangat wajar bahawa keseluruhan rangkaian perkhidmatan yang diperlukan disediakan oleh satu syarikat, yang dalam kes ini akan bertanggungjawab sepenuhnya untuk pelaksanaan projek.

3. Kami menasihati anda untuk memberi keutamaan kepada pam haba buatan Eropah. Jangan keliru dengan fakta bahawa ia lebih mahal daripada peralatan Cina atau Rusia. Apabila dimasukkan dalam anggaran kos pemasangan, pentauliahan dan penyahpepijatan keseluruhan sistem pemanasan, perbezaan dalam harga pam akan hampir tidak dapat dilihat. Tetapi sebaliknya, mempunyai "Eropah" yang anda boleh gunakan, anda pasti akan kebolehpercayaannya, kerana harga pam yang tinggi hanya hasil daripada penggunaan teknologi moden dan bahan berkualiti tinggi untuk menciptanya.

Varieti utama

Semua pam edaran untuk sistem pemanasan dibahagikan kepada dua jenis reka bentuk: peranti dengan pemutar "kering" dan pam edaran dengan pemutar "basah".

Dalam pam edaran jenis pertama, yang sudah jelas dari namanya, pemutar tidak bersentuhan dengan medium kerja cecair - penyejuk. Pendesak pam sedemikian dipisahkan dari pemutar dan pemegun dengan menyegel cincin keluli, ditekan antara satu sama lain dengan menggunakan spring khas yang mengimbangi kehausan unsur-unsur ini. Ketegangan pemasangan pengedap ini semasa operasi pam dipastikan oleh lapisan nipis air di antara cincin keluli, yang terbentuk disebabkan oleh perbezaan antara tekanan dalam sistem pemanasan dan dalam persekitaran luaran.

Pam edaran untuk pemanasan dengan pemutar "kering" dicirikan oleh kecekapan yang agak tinggi (89%) dan produktiviti, tetapi mesin hidraulik jenis ini juga mempunyai kelemahan, termasuk kuat. bunyi bising di tempat kerja dan kerumitan dalam operasi, penyelenggaraan dan pembaikan.Sebagai peraturan, sistem pemanasan industri dilengkapi dengan pam jenis ini, ia jarang digunakan dalam sistem pemanasan domestik.

Pam edaran satu peringkat dengan pemutar "kering".

Pam edaran untuk sistem pemanasan yang dilengkapi dengan pemutar jenis "basah" ialah peranti yang pendesak dan pemutarnya sentiasa bersentuhan dengan penyejuk. Medium kerja di mana rotor dan pendesak berputar bertindak sebagai pelincir dan penyejuk. Stator dan rotor pam jenis ini diasingkan antara satu sama lain menggunakan kaca khas yang diperbuat daripada keluli tahan karat. Kaca sedemikian, di dalamnya pemutar dan pendesak berputar dalam medium penyejuk, melindungi belitan stator bertenaga daripada kemasukan bendalir kerja ke atasnya.

Kecekapan pam jenis ini agak rendah dan hanya 55%, tetapi keupayaan teknikal peranti sedemikian cukup untuk memastikan peredaran penyejuk dalam sistem pemanasan rumah tidak terlalu besar. Jika kita bercakap tentang kelebihan pam edaran dengan pemutar "basah", maka ia harus memasukkan jumlah minimum bunyi yang dikeluarkan semasa operasi peranti sedemikian, kebolehpercayaan yang tinggi, kemudahan operasi, penyelenggaraan dan pembaikan.

Pam edaran basah

Memilih jenis pam haba

Penunjuk utama sistem pemanasan ini ialah kuasa. Pertama sekali, kos kewangan untuk pembelian peralatan dan pilihan satu atau lain sumber haba suhu rendah akan bergantung kepada kuasa.Semakin tinggi kuasa sistem pam haba, semakin tinggi kos komponen.

Pertama sekali, ini merujuk kepada kuasa pemampat, kedalaman telaga untuk probe geoterma, atau kawasan untuk menampung pengumpul mendatar. Pengiraan termodinamik yang betul adalah sejenis jaminan bahawa sistem akan berfungsi dengan cekap.

Sekiranya terdapat takungan berhampiran kawasan peribadi anda, pilihan yang paling kos efektif dan produktif adalah air pam haba-air

Mula-mula anda perlu mengkaji kawasan yang dirancang untuk pemasangan pam. Keadaan yang ideal ialah kehadiran takungan di kawasan ini. Menggunakan pilihan air-ke-air akan mengurangkan jumlah kerja penggalian dengan ketara.

Penggunaan haba bumi, sebaliknya, melibatkan sejumlah besar kerja yang berkaitan dengan penggalian. Sistem yang menggunakan air sebagai haba gred rendah dianggap paling cekap.

Peranti pam haba yang mengekstrak tenaga haba dari tanah melibatkan jumlah kerja tanah yang mengagumkan. Pengumpul diletakkan di bawah paras pembekuan bermusim

Terdapat dua cara untuk menggunakan tenaga haba tanah. Yang pertama melibatkan telaga penggerudian dengan diameter 100-168 mm. Kedalaman telaga sedemikian, bergantung pada parameter sistem, boleh mencapai 100 m atau lebih.

Probe khas diletakkan di dalam telaga ini. Kaedah kedua menggunakan pengumpul paip. Pengumpul sedemikian diletakkan di bawah tanah dalam satah mendatar. Pilihan ini memerlukan kawasan yang agak luas.

Untuk meletakkan pengumpul, kawasan dengan tanah basah dianggap ideal. Sememangnya, telaga penggerudian akan menelan kos lebih daripada takungan mendatar.Walau bagaimanapun, tidak setiap tapak mempunyai ruang kosong. Untuk satu kW kuasa pam haba, anda perlukan dari 30 hingga 50m² kawasan.

Pembinaan untuk pengambilan tenaga haba oleh satu telaga dalam mungkin menjadi lebih murah sedikit daripada menggali lubang

Tetapi tambah yang ketara terletak pada penjimatan yang ketara dalam ruang, yang penting untuk pemilik plot kecil. Dalam kes kehadiran ufuk air bawah tanah yang tinggi di tapak, penukar haba boleh diatur dalam dua telaga yang terletak pada jarak kira-kira 15 m antara satu sama lain

Dalam kes kehadiran ufuk air bawah tanah yang tinggi di tapak, penukar haba boleh diatur dalam dua telaga yang terletak pada jarak kira-kira 15 m antara satu sama lain.

Pengekstrakan tenaga haba dalam sistem sedemikian dengan mengepam air bawah tanah dalam litar tertutup, sebahagiannya terletak di dalam telaga. Sistem sedemikian memerlukan pemasangan penapis dan pembersihan berkala penukar haba.

Skim pam haba yang paling mudah dan paling murah adalah berdasarkan pengekstrakan tenaga haba dari udara. Apabila ia menjadi asas untuk pembinaan peti sejuk, penghawa dingin kemudiannya dibangunkan mengikut prinsipnya.

Sistem pam haba yang paling mudah memperoleh tenaga daripada jisim udara. Pada musim panas ia terlibat dalam pemanasan, pada musim sejuk dalam penghawa dingin. Kelemahan sistem ialah, dalam versi bebas, unit dengan kuasa yang tidak mencukupi

Kecekapan pelbagai jenis peralatan ini tidak sama. Pam yang menggunakan udara mempunyai prestasi yang paling rendah. Di samping itu, penunjuk ini secara langsung bergantung kepada keadaan cuaca.

Varieti tanah pam haba mempunyai prestasi yang stabil. Pekali kecekapan sistem ini berbeza dalam 2.8 -3.3.Sistem air-ke-air adalah yang paling cekap. Ini disebabkan terutamanya oleh kestabilan suhu sumber.

Perlu diingatkan bahawa semakin dalam pengumpul pam terletak di dalam takungan, semakin stabil suhunya. Untuk mendapatkan kuasa sistem 10 kW, kira-kira 300 meter saluran paip diperlukan.

Parameter utama yang mencirikan kecekapan pam haba ialah faktor penukarannya. Semakin tinggi faktor penukaran, semakin cekap pam haba dipertimbangkan.

Faktor penukaran pam haba dinyatakan melalui nisbah aliran haba dan kuasa elektrik yang dibelanjakan untuk operasi pemampat.