Vizualizări:0 Autor:Editor de site-uri Timpul publicarii: 2021-01-14 Origine:teren
Fiind cât se poate de scurt, pompează căldură.Asta este!
Conceptul de „pompă” este incomplet fără „împotriva curgerii spontane”.Există pompe ionice în organism care servesc la transportul unui anumit ion împotriva gradientului său de concentrație.Este posibil să fi văzut o pompă de apă pompând apă împotriva gravitației.Deci, există transport dintr-o zonă de concentrație scăzută într-o regiune de concentrație mare.Același lucru este valabil și pentru pompa de căldură.Aici, avem o „sursă de căldură” pentru „regiunea de concentrație scăzută” și „radiator de căldură” pentru „regiunea de concentrație ridicată”.
Da.Ai auzit bine.Concentrarea, indiferent dacă este ridicată sau scăzută, nu este ceea ce contează aici.Diferența reală este între rutele naturale și cele conduse de energie.Un flux sau un transport care altfel nu s-ar întâmpla.
Definirea unei pompe de căldură a devenit mult mai ușoară.Orice dispozitiv care conduce fluxul de căldură de la o sursă de căldură la un radiator este o pompă de căldură.A pompa de caldura este mai mult despre mecanism și aplicarea principiului menționat mai sus decât dispozitivul în sine, deoarece veți observa această aplicație în diferite regiuni din jurul vostru.
Majoritatea oamenilor ar putea crede că aceasta este o invenție recentă.Este de fapt o ispravă a secolului al XIX-lea.Nu atât de nou!
Robert C. Weber, un inventator american, a inventat pompa de căldură.El a aplicat principiul congelatorului său ca sursă de căldură și un galon de apă ca radiator.Acestea au devenit populare când prețurile combustibililor au crescut în anii 1970.
Căldura poate fi extrasă de sub pământ, din apele subterane sau din aer.Pentru a realiza acest lucru este necesar un sistem perfect proiectat.
Există diferite tipuri de pompe de căldură.Vom vorbi despre toate acestea într-un pic, dar cea mai comună este sursa de aer pompa de caldura.
Căldura este transferată din aerul exterior în interior printr-un agent frigorific.Este aparatul tău de aer condiționat care funcționează în sens invers.Multe unități de aer condiționat au opțiunea de a se transforma într-o pompă de căldură.Așa este și cazul frigiderelor.
Când temperatura suprafeței este sub zero, temperaturile solului sunt mult mai ridicate.De exemplu, într-o zi rece de iarnă, la o adâncime de 10 picioare, când temperatura aerului este de 30 F, temperatura solului va fi de 50 F. Experții spun că temperatura Pământului rămâne constantă la 20 până la 30 de picioare sub pământ (undeva între 60 până la 65 C).Conductele pot fi puse sub pământ pentru a aduce căldura la suprafață.Acest lucru se poate face în două moduri:
Conductă în buclă închisă: are aceeași apă care circulă din nou și din nou.
Conductă cu buclă deschisă: extrage apa și canalizează înapoi în pământ.
Apa caldă din sol merge la un schimbător de căldură, iar pompa de căldură circulă căldura în încăpere.
Cei care locuiesc lângă lacuri sau iazuri au un avantaj mai mare.Căldura poate fi extrasă prin apă printr-un sistem de conducte în buclă închisă.O conductă cu buclă închisă este pusă sub apă.Circulatia apei aduce apa calda in varf.Mulți folosesc un agent frigorific pentru o eficiență îmbunătățită.Această pompă de căldură este foarte rară datorită costului și procesului complicat.
Procesul este destul de simplu, dar totuși, majoritatea oamenilor îl consideră confuz.Nu este complicat dacă este înțeles cu mintea deschisă.
În primul rând, voi vorbi despre frigidere.
Principiul de funcționare este același pentru frigidere și pompe de căldură.Într-un frigider, agentul frigorific lichid rece trece prin evaporator din interiorul compartimentului frigider.Preia căldura din aerul din interior și se transformă în gaz.Gazul este apoi comprimat.Volumul său scade, iar temperatura crește.Gazul este apoi trecut printr-un condensator unde un ventilator puternic elimină toată căldura.Un condensator este doar o bobină neagră în spate.Dacă stai în fața unui aparat de aer condiționat în funcțiune, poți să iasă aer cald.Dar nu există ventilator într-un frigider pentru că locul de răcit este mic.Când gazul se condensează, temperatura acestuia scade.Lichidul este încă fierbinte.Deci, trece printr-o supapă de expansiune, care are o deschidere mică ca un ac.Agentul frigorific sub presiune este împins afară din această deschidere și se extinde.Expansiunea face ca temperatura să scadă sub zero.
Nu vă confundați cu bobina condensatorului și bobina evaporatorului.Într-o pompă de căldură, condensul are loc în interiorul încăperii, așa că o numim condensator.Într-un aparat de aer condiționat, evaporarea are loc în interiorul încăperii, așa că îl numim evaporator.Ele fac, de fapt, parte din sistemul pompei de căldură care deservește funcții individuale.
Pompe de căldură
Similar cu un frigider, există două serpentine într-o pompă de căldură.Ambele sunt goale și sunt fabricate din cupru.Bobina de evaporare absoarbe căldura din jur, determinând încălzirea agentului frigorific și transformarea în gaz.Același ventilator este folosit pentru a sufla aer peste evaporator.Punctul de fierbere al agentului frigorific este atât de scăzut încât absoarbe căldură chiar și din aerul rece.Gazul este apoi comprimat, ceea ce face ca temperatura acestuia să crească semnificativ.Fluidul fierbinte trece apoi prin serpentina condensatorului din interiorul încăperii.Aici are loc transferul de căldură.Agentul frigorific gazos se condensează, transformându-se astfel în lichid.Lichidul trece apoi printr-o supapă de expansiune, devenind vapori.Aceasta crește suprafața fluidului.Trece prin evaporator și devine complet gazos prin absorbția căldurii ambientale.Agentul frigorific trebuie să fie complet gazos când ajunge la compresor.Acest proces se repetă până când aerul din încăpere este la aceeași temperatură cu agentul frigorific.
Luați în considerare următoarele când instalați o pompă de căldură în casă sau la locul de muncă în scopuri industriale.
Asigurați-vă de ce tip de pompă de căldură aveți nevoie.Unele sunt reversibile la răcire.Sunt mai scumpe.
Când utilizați o pompă de căldură reversibilă, trebuie luate măsuri pentru a trece la sistemul de răcire.Orificiul de ventilație pentru aparatele de aer condiționat este deasupra peretelui mijlociu.
Cuprul este considerat cel mai bun datorită fiabilității sale.Este un bun conductor, dacă este o alegere optimă pentru pompele de căldură de la sol sau de la apă.Dar cuprul nu trebuie folosit atunci când conectați unitatea exterioară la unitatea interioară.În schimb, unele materiale izolante sunt disponibile pe piață.
Acum că ați înțeles principiul său de funcționare, să ușurăm pompa de căldură.Reducerea diferenței de temperatură dintre radiatorul și sursa de căldură poate crește eficiența pompei de căldură.Pentru a asigura acest lucru, instalați pompa de căldură într-un mediu mai cald.Dacă locuiți într-o zonă rece, vă recomandăm să alegeți o pompă de căldură cu invertor DC de temperatură joasă EVI, care poate funcționa eficient și stabil la temperatură scăzută.
Unele sisteme cu pompe de căldură pot fi zgomotoase sau pot deveni zgomotoase după ceva timp.Așa că ar fi de ajutor dacă nu le așezi lângă ferestre.Poate fi periculos să le puneți pe podea din cauza liniilor de alimentare.Acoperișul ar fi un loc ideal, dar costul conductelor ar crește.
Declarație post: Cântărește-ți prioritățile.Alegerea unui mediu mai cald vă poate costa riscul de a primi un șoc sau un zgomot deranjant.
Pompele de căldură nu ard combustibil și nu funcționează doar transformând electricitatea în căldură.De aceea, pierderile de căldură sunt reduse, iar electricitatea este conservată.Mai jos sunt câteva componente principale ale unei pompe de căldură care sunt puse împreună pentru a minimiza pierderile de energie și pentru a maximiza eficiența procesului.
Numele explică scopul acestei componente.Într-o unitate split, condensatorul este bobina prezentă în încăpere.Gazul fierbinte sub presiune trece prin această bobină, dându-și căldura.Agentul frigorific se condensează și iese afară în evaporator.
Face exact opusul condensatorului.Este amplasat în unitatea exterioară a pompei de căldură split.Dar într-un aparat de aer condiționat, această componentă se numește condensator, deoarece acum are loc condens în această parte.Are un ventilator în față pentru a crește fluxul de aer peste el.Acest lucru ajută la o extragere mai bună a căldurii din aer.Fluidul se transformă într-o formă gazoasă.Agentul frigorific gazos este apoi comprimat și transformat în gaz fierbinte sub presiune.
Supapă inversă
Acesta inversează direcția fluxului de agent frigorific.Este actionat electric si folosit pentru a transforma pompa de caldura intr-un aparat de aer conditionat sau invers.Structura este puțin complicată.Deci, pentru o mai bună înțelegere, urmăriți o animație.
Compresorul este inima sistemului.Are un motor electric care actioneaza un mic piston.Pistonul trage agentul frigorific gazos din evaporator și îl împinge în condensator.Pe măsură ce volumul de agent frigorific crește în serpentină, acesta este comprimat și temperatura crește.Apoi, agentul frigorific fierbinte este trecut prin condensator.
Agentul frigorific este purtătorul de căldură în acest sistem.Fără această substanță, căldura nu poate circula.Trebuie să aibă proprietățile fizice ideale pentru pompa de căldură.Sunt multe, dar cel mai important, trebuie să aibă un punct de fierbere scăzut.Poate absorbi căldura de la temperaturi foarte scăzute dacă are un punct de fierbere scăzut.
Deși servește scopului unui ventilator, nu arată ca unul.Forma sa misca aerul asigurand contact maxim cu vaporizatorul, crescand astfel eficienta.Ajută la dezvoltarea unui curent de convecție în sistemele de încălzire și răcire.Pe măsură ce ieșirile pompelor de căldură sunt instalate lângă podea, circulatoarele de aer se rotesc și preiau aerul rece din tavan.
Dacă este un aparat de aer condiționat, aerul se deplasează de la tavan pe podea, deoarece aerul mai fierbinte este aproape de tavan.Un motor de curent continuu este folosit pentru a învârti acest ventilator, astfel încât direcția de rotație a acestuia să poată fi inversată.
După cum am menționat mai devreme, există diferite tipuri de pompe de căldură, așa că iată câteva.
Cele mai comune trei pompe de căldură sunt:
Acestea fiind cele mai comune sunt cele mai bune.Costul inițial este mare, dar vă poate economisi mult anual.Căldura este extrasă din aerul din exterior pentru a încălzi aerul din interior.Pompele de căldură cu sursă de aer pot fi folosite ca încălzitoare de apă, spre deosebire de alte pompe de căldură.Pot deveni aparate de aer condiționat vara.Sunt actionate electric.
Este oarecum asemănător cu sursa solului sistem, cu excepția faptului că bucla nu este sub pământ.Dar acest lucru necesită un iaz, un lac sau un corp de apă adâncă pentru o funcționare adecvată.Costurile de instalare sunt mai mici în comparație cu sursa de pământ.Nu este implicată săpături.Pompa de căldură sursă de apă este cea mai puțin comună dintre aceste trei.
Dacă ai un corp de apă lângă tine, înseamnă că ar trebui să mergi.Eficiența acestui sistem depinde de locația, zona și clima locului.Este posibil să aveți nevoie chiar și de un turn de răcire pentru a transfera căldura în și în afara clădirii.Așadar, consultați un expert înainte de a lua orice decizie.
O buclă închisă a unei țevi fără rugină este plasată mult sub pământ.Temperatura la acest nivel este mai mare decât suprafața.Apa circulă în această buclă.Apa se încălzește sub pământ.Apa trece apoi printr-o pompă de căldură.Acest sistem este utilizat pentru încălzirea sau răcirea spațiilor.Temperatura solului rămâne constantă și funcționează eficient.Acest sistem este rentabil pentru clădirile spațioase.
Este necesar să existe o sursă de rezervă de încălzire dacă clima este extremă.Majoritatea pompelor de căldură nu funcționează eficient la temperaturi foarte scăzute.Acestea includ pompele de căldură cu aer.Soluția este să ai un combo.
Combo unu: Pompă de căldură pentru sol și aer
Pompele de căldură cu aer se folosesc pentru iarna moderată și trec la sistemul de sol atunci când temperatura scade semnificativ.
Combo doi: pompă de căldură și cazan pe gaz
Acestea sunt combo-uri mai frecvente.Mulți oameni au deja cazane, așa că folosesc cazane ca rezervă atunci când apelează la pompe de căldură.
Panourile solare sunt plantate pe acoperiș pentru a rula pompele de căldură.Acest lucru poate duce la un cost de funcționare zero.Acestea sunt mai benefice dacă sunt utilizate cu pompe de căldură cu sursă de aer, deoarece sunt acționate electric.
Acestea sunt comune pentru industrii.Gazele fierbinți de eșapament pot fi transformate în pompe de căldură înainte de a fi eliberate în atmosferă.
Pompele de căldură sunt cele mai bune când vine vorba de:
Cel mai mare avantaj pe care îl obțineți este o eficiență enormă crescută.Dacă sunt instalate corect, pompele de căldură pe bază de aer pot atinge o eficiență de 300%-500%.Pompele de căldură din sol pot atinge o eficiență de 400%.
Pe de altă parte, dacă folosim un încălzitor cu spirală pentru încălzirea apei, cea mai mare parte este irosită.Chiar dacă folosim încălzitoare spiralate pentru încălzirea spațiului, acestea pot fi doar 100% eficiente.
Deși pompele de căldură pe bază de aer folosesc electricitate pentru a încălzi aer/apa, ele nu folosesc atât de multă energie electrică ca acele încălzitoare cu bobine.
Pompele de căldură cu sursă de apă au o eficiență similară cu cea a pompelor de căldură cu sursă de sol, dar s-ar putea să nu fie atât de fiabile și să necesite surse de apă puțin adânci, cum ar fi lacuri, râuri etc.
Costurile de funcționare sunt mult mai mici decât sistemele bazate pe ardere.Chiar dacă unele sisteme cu pompe de căldură vă pot costaDacă depășești 10 000 USD, poți economisi până la 1700 USD pe an, pe baza unui studiu de cercetare realizat de Universitatea din Melbourne.
Pentru pompa de căldură de la sol, fiecare unitate de energie electrică consumată produce patru unități de căldură.
Pompele de căldură de aer și sol pot funcționa chiar și pe panouri solare.
Pompele de căldură au o durată de viață considerabil mai lungă.O pompă de căldură are în mod normal o durată de viață estimată de 15 ani.Dacă instalarea se face profesional, pompele de căldură pot dura și mai mult.
Pompele de căldură cu sursă de aer pot fi inversate în timpul verii pentru a funcționa ca aparat de aer condiționat, dacă sunt echipate cu o supapă de inversare.Acesta este un avantaj doi într-unul.
Pompele de căldură terestre sunt și ele reversibile.Temperaturile sub sol pot rămâne scăzute pentru o perioadă foarte lungă de timp.La fel este și cazul pompelor de căldură cu apă.Ambele pot oferi și răcirea spațiului.
Întreținerea este aproape inexistentă cu excepția celor electrice.Dar dacă apare o defecțiune, poate fi un proces costisitor.Scurgerile în conductele de împământare pot duce la scăderea eficienței.
Pompele de căldură nu dezumidifică aerul iarna, dar încălzitoarele tradiționale pe gaz o fac.Nu veți avea nevoie de un umidificator iarna.
Pompele de căldură fac opusul vara.Ele scot umezeala din încăperi pe măsură ce se produce condens pe evaporator.
Multe guverne oferă granturi pentru instalarea sistemelor de pompe de căldură.Scopul este de a încuraja utilizarea sistemelor de încălzire ecologice.
Guvernul Irlandei a anunțat un grant de 4200 USD în aprilie 2018. Numai pompele de căldură aer-apă au fost eligibile pentru asistență.
Guvernul Regatului Unit a lansat schema RHI, oferind granturi plătite pe parcursul a șapte ani.Este încă disponibil pentru a beneficia.Din nou, este doar pentru pompele de căldură aer-apă.
Contra că pompele de căldură vin cu:
Pompele de căldură sunt scumpe de instalat.Instalarea vă costă mai mult decât cumpărarea efectivă a pompei de căldură.
Sursă de aer pompa de caldura acasa vă poate costa între 2000 și 8000 USD, inclusiv instalarea.Dar pentru pompa de căldură cu sursă de sol, costurile pot fi undeva între 12000 și 45000 USD.
În plus, dacă nu este manipulată corespunzător, instalația vă poate distruge grădinile sau lăsa găuri în pereți.Deoarece mulți oameni se convertesc acum la pompe de căldură, se confruntă cu această distrugere.
Instalarea pompelor de căldură este o sarcină complicată.Sunt necesare cunoștințe tehnice pentru a atinge eficiența maximă.Multe companii substandard susțin că au experiență în instalarea pompelor de căldură.Dar din cauza lipsei de cunoștințe, eficiența deplină nu este niciodată atinsă.
O scurgere minoră în conductă poate duce la deteriorarea pereților sau la presiunea scăzută a apei.Deci, nu alegeți un mod mai ieftin, deoarece acesta este un proces unic.
Pompele de căldură nu sunt recomandate celor care trăiesc pe vreme extremă.Temperaturile foarte scăzute înseamnă mai puțină căldură disponibilă pentru pompa de căldură.Deci, va continua să se lupte, iar factura la electricitate va continua să crească.Prin urmare, un sistem de încălzire de rezervă este important.Acest lucru face ca procesul să fie foarte costisitor.
Pentru a vă ajuta să decideți cu pompa de căldură preferată și cea mai potrivită, iată câteva sugestii bazate pe diferite climate:
Pompele de căldură aer-apă sau aer nu sunt potrivite pentru acest climat.Agentul frigorific nu va putea elimina căldura din aerul rece.O pompă de căldură la sol este ideală pentru încălzirea spațiilor.Dar pentru apă caldă, va trebui să ai un cazan cu combustibil.De obicei, combo-urile sunt necesare pentru acest tip de climat.Deci, nu intrați în panică.
Panourile solare pot alimenta o pompă de căldură terestră.
Aer la apă sau pompa de căldură cu aer este potrivirea perfectă pentru acest climat.Deoarece funcționează electric, se poate încălzi la orice temperatură doriți.Nu aveți nevoie de aparate de aer condiționat pentru vara deoarece este reversibil.
Îl puteți alimenta cu panouri solare pentru a obține costuri de funcționare zero.
Pentru spațiu, sursa de încălzire a solului sau sursa de apă este o opțiune excelentă și de încredere.Acestea asigură încălzirea pe tot parcursul anului, deoarece temperaturile solului rămân constante.Pentru încălzirea apei, se recomandă o pompă de căldură aer-apă.Acest combo este omniprezent.Și bineînțeles, puteți alimenta ambele pompe de căldură cu ajutorul panourilor solare, astfel zero costuri de funcționare.
Dacă temperatura scade cu mult sub zero, se recomandă boilere.
În fabricile în care sunt necesare temperaturi ridicate, pompele de căldură din sol și apă nu sunt o opțiune.În aceste scopuri, pompele de căldură pe bază de aer sunt benefice.Există pompe de căldură concepute special pentru uz industrial.Pot atinge temperaturile necesare pentru topirea materialelor.Arzătoarele pe gaz pentru încălzitoarele cu bobine sunt mult mai costisitoare de rulat în aplicații ca acestea.
