ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้าน: ประเภทและหลักการทำงาน

ตัวเลือกเครื่องทำความร้อนทางเลือกรวมถึงความนิยมเพิ่มขึ้นของปั๊มความร้อน ค่าใช้จ่ายสูงของอุปกรณ์และการติดตั้งการออกแบบดังกล่าวไม่อนุญาตให้เจ้าของบ้านส่วนตัวบางรายเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อน พวกเขาควรพิจารณาการสร้างปั๊มความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเองอย่างแน่นอน

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

เกือบทุกสื่อที่อยู่รอบ ๆ เรามีพลังงานความร้อนจำนวนหนึ่งหากอุณหภูมิสูงกว่า 1° Cทำไมไม่ใช้พลังงานนี้เพื่อทำให้บ้านของคุณร้อน? ทำได้โดยใช้ปั๊มความร้อน

หลักการทำงานของปั๊มความร้อนที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนจากแหล่งที่มีพลังงานความร้อนต่ำไปยังตัวพาความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น ในทางปฏิบัติดูเหมือนว่า:

1. สารหล่อเย็นเข้าสู่ท่อตัวอย่างเช่นตั้งอยู่บนพื้นดินและให้ความร้อนหลายองศา
2. จากนั้นสารหล่อเย็นจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (หรือเครื่องระเหย) และถ่ายโอนพลังงานความร้อนที่สะสมไปยังวงจรภายใน
3. สารทำความเย็น (สารที่มีจุดเดือดต่ำซึ่งอยู่ภายใต้ความดันต่ำ) ซึ่งตั้งอยู่ในวงจรภายนอกจะถูกทำให้ร้อนในเครื่องระเหยและเปลี่ยนเป็นก๊าซ
4. จากนั้นสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งจะถูกอัดภายใต้แรงดันสูง ในกรณีนี้อุณหภูมิของสารทำความเย็นจะสูงขึ้น
5. ก๊าซร้อนเข้าสู่เครื่องควบแน่นซึ่งจะส่งพลังงานความร้อนไปยังสารหล่อเย็นของระบบทำความร้อนภายในบ้าน
6. หลังจากนี้สารทำความเย็นที่สูญเสียความร้อนจะถูกส่งกลับไปยังระบบในสถานะของเหลว

การทำงานของหน่วยทำความเย็นขึ้นอยู่กับหลักการเดียวกันดังนั้นปั๊มความร้อนบางประเภทในฤดูร้อนจึงสามารถใช้งานได้อย่างประสบความสำเร็จในเครื่องปรับอากาศเช่นสำหรับทำความเย็นในห้อง

ปั๊มความร้อนช่วยให้คุณสามารถสร้างความร้อนในบ้านโดยใช้พลังงานความร้อนที่มีศักยภาพต่ำของสภาพแวดล้อม

วิดีโอ: อุปกรณ์และการทำงานของชุดระบายความร้อน

ประเภทของหน่วย

แนวคิดที่ชัดเจนของตัวเลือกสำหรับการออกแบบของปั๊มความร้อนคือการจัดประเภทตามประเภทของสารหล่อเย็นในรูปทรงภายนอกและภายในของโครงสร้าง อุปกรณ์สามารถรับพลังงานจาก:

• ดิน;
• น้ำ (แหล่งน้ำหรือแหล่งกำเนิด);
• อากาศ

ภายในบ้านนั้นพลังงานความร้อนที่ได้รับสามารถนำไปใช้ในระบบทำความร้อนเช่นเดียวกับน้ำร้อนหรือสำหรับเครื่องปรับอากาศ ดังนั้นจึงมีปั๊มความร้อนหลายประเภทขึ้นอยู่กับการรวมกันขององค์ประกอบและฟังก์ชั่นเหล่านี้

ระบบน้ำใต้ดิน

การรับความร้อนจากพื้นดินถือเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับประเภทนี้ ความร้อนทางเลือกตั้งแต่ประมาณห้าเมตรจากผิวดินอุณหภูมิดินค่อนข้างคงที่จึงมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ

ปั๊มความร้อนใต้พิภพใช้โพรบนำความร้อนแบบพิเศษ

ในฐานะที่เป็นสารหล่อเย็นในวงจรภายนอกจะใช้ของเหลวพิเศษซึ่งมักเรียกว่าน้ำเกลือ เป็นสารประกอบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

วงจรภายนอกของปั๊มความร้อนน้ำ - ดินทำจากท่อพลาสติก คุณสามารถวางไว้ในพื้นดินในแนวนอนหรือแนวตั้ง ในกรณีแรกคุณอาจต้องทำงานในพื้นที่ขนาดใหญ่ตั้งแต่ 25 ถึง 50 ตารางเมตร เมตรต่อกิโลวัตต์ของกำลังปั๊ม พื้นที่ที่จัดสรรให้กับตัวรวบรวมแนวนอนไม่สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการเกษตรได้ ที่นี่มีเพียงรายละเอียดของสนามหญ้าหรือการปลูกไม้ดอกประจำปีที่ได้รับอนุญาต

สำหรับการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำแนวตั้งจะต้องใช้บ่อน้ำที่มีความลึก 50-150 เมตรจำนวนหนึ่ง เนื่องจากอุณหภูมิของดินที่ระดับความลึกนี้สูงขึ้นและมีความเสถียรมากขึ้นปั๊มความร้อนใต้พิภพจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในกรณีนี้จะใช้หัววัดความลึกแบบพิเศษเพื่อถ่ายโอนความร้อน

ปั๊มน้ำสู่น้ำ

ความร้อนสามารถเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน ปั๊มน้ำเนื่องจากที่ระดับความลึกที่ดีอุณหภูมิของน้ำจึงค่อนข้างสูงและคงที่ ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานความร้อนที่มีศักยภาพต่ำสามารถใช้:

• อ่างเก็บน้ำแบบเปิด (ทะเลสาบแม่น้ำ);
• น้ำบาดาล (เวลส์, เวลส์);
• น้ำเสียของวงจรเทคโนโลยีอุตสาหกรรม (น้ำประปาย้อนกลับ)

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในการออกแบบของปั๊มความร้อนน้ำดินหรือน้ำน้ำ ต้นทุนที่น้อยที่สุดจะต้องมีการสร้างปั๊มความร้อนที่ใช้พลังงานของอ่างเก็บน้ำแบบเปิด: ท่อที่มีสารหล่อเย็นจะต้องได้รับการขนส่งและแช่อยู่ในน้ำ การใช้ศักยภาพของน้ำใต้ดินจะต้องมีการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น อาจต้องใช้บ่อน้ำเพิ่มเติมเพื่อระบายน้ำที่ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

การใช้ปั๊มความร้อนด้วยน้ำในบ่อเปิดจะมีประโยชน์มาก

ตัวเลือกสากล "อากาศ - น้ำ"

ด้วยประสิทธิภาพ ปั๊มความร้อนอากาศน้ำ ด้อยกว่ารุ่นอื่น ๆ เพราะในฤดูหนาวพลังของมันจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามสำหรับการติดตั้งไม่จำเป็นต้องมีการขุดที่ซับซ้อนหรือการก่อสร้างหลุมลึก มีความจำเป็นต้องเลือกและติดตั้งอุปกรณ์ที่เหมาะสมเช่นบนหลังคาของบ้านโดยตรง

สามารถติดตั้งปั๊มความร้อนอากาศและน้ำได้โดยไม่ต้องติดตั้งเพิ่มเติม

ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของการออกแบบนี้คือความสามารถในการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ซึ่งทำให้สถานที่ร้อนโดยปั๊มความร้อนมีอากาศเสียหรือน้ำรวมถึงควันก๊าซ ฯลฯ เพื่อชดเชยการขาดพลังงานของปั๊มความร้อนอากาศในฤดูหนาว

ตัวเลือกที่มีราคาถูกที่สุดอาจเป็นปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศการก่อสร้างที่ไม่ต้องการงานที่ซับซ้อนในการสร้างระบบน้ำร้อนในร่มแบบดั้งเดิม

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับปั๊มความร้อนประเภทนี้ในบทความของเรา:https://aquatech.tomathouse.com/th/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoj-nasos-vozdux-vozdux.html.

ข้อดีและข้อเสียของระบบ

การติดตั้งปั๊มความร้อนที่บ้านและรวมอยู่ในระบบทำความร้อนหรือการสร้างสถานีความร้อนแบบเต็มจะแก้ปัญหาเร่งด่วนจำนวนมากและมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• มันเป็นระบบทำความร้อนอัตโนมัติซึ่งเป็นองค์ประกอบเดียวที่เชื่อมต่อกับกริดพลังงาน
• วิธีนี้สามารถประหยัดผู้ให้บริการพลังงานที่มีราคาแพงซึ่งใช้ในการให้ความร้อนและลดต้นทุนการใช้พลังงานค่าสัมประสิทธิ์การแปลงความร้อนเฉลี่ยคือ 3.5 - 4.5 จากกระแสไฟฟ้า 1 kW ปั๊มจะสร้างความร้อนจาก 3 ถึง 7 kW นี่เป็นอัตราที่สูงที่สุดในบรรดาหม้อไอน้ำทุกประเภทที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิง
• ระบบมีความปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ช่วยประหยัดทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียนของโลก
• ความปลอดภัยจากอัคคีภัยและความไม่ติดไฟของชิ้นส่วน หม้อไอน้ำนี้ไม่ร้อนมากเกินไปไม่ระเบิดไม่เผาไหม้ไม่ปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์
• ปั๊มหนึ่งสามารถผลิตทั้งความร้อนและเย็นให้ปากน้ำที่จำเป็นในบ้านเช่นเดียวกับน้ำร้อนสำหรับความต้องการในประเทศ
• ความทนทาน - ตามประสบการณ์ของชาวยุโรปอายุการใช้งานของอุปกรณ์คือ 20-50 ปี
• ความสะดวกสบายและการทำงานที่เงียบ ระบบควบคุมโดยอัตโนมัติ
• การติดตั้งเครื่องสูบน้ำไม่จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นระหว่างการติดตั้งเช่นอุปกรณ์แก๊ส

ในนอร์เวย์และสวีเดน 95% ของบ้านทั้งหมดได้รับความร้อนจากปั๊มความร้อน

ข้อดีของระบบดังกล่าวมากกว่าข้อเสีย

ข้อเสียรวมถึง:

• ค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงในการติดตั้งและปั๊มตัวเองการคืนทุนของระบบดังกล่าวขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการทำงาน
• ความต้องการที่จะดึงดูดผู้เชี่ยวชาญและใช้การขุดเจาะพิเศษและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อติดตั้งปั๊มความร้อนใต้พิภพที่มีวงจรแนวตั้งซึ่งมีความลึก 200 เมตร

วิธีสร้างปั๊มความร้อนแบบ DIY

การใช้ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านของคุณนั้นมีประโยชน์และสะดวก ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าในบ้านส่วนตัวที่มีพื้นที่ใช้สอยมากกว่า 400 ตารางเมตร การออกแบบดังกล่าวจะชำระภายในไม่กี่ปีของการดำเนินการแม้จะมีค่าใช้จ่ายสูง เจ้าของบ้านที่มีขนาดพอเหมาะมากขึ้นประสบความสำเร็จในการพัฒนาและติดตั้งปั๊มความร้อนตามแบบของตนเอง นี่คือแนวทางในการสร้างอุปกรณ์ที่มีประโยชน์เหล่านี้:

• ก่อนอื่นคุณต้องดูแลการซื้อคอมเพรสเซอร์เช่นออกแบบมาสำหรับเครื่องปรับอากาศ โดยปกติจะยึดติดกับผนัง
• อีกส่วนที่สำคัญของการออกแบบ - ตัวเก็บประจุ - สามารถทำได้อย่างอิสระ ในการทำเช่นนี้คุณต้องสร้างขดลวดจากท่อทองแดง (อย่างน้อย 1 มม. หนา) ซึ่งวางไว้ในกล่องโลหะหรือพลาสติก ถังขนาดที่เหมาะสมเหมาะสำหรับเป็นที่อยู่อาศัย หลังจากติดตั้งคอยล์แล้วครึ่งหนึ่งของถังน้ำมันจะเชื่อมติดตั้งการเชื่อมต่อเกลียวที่จำเป็น เครื่องระเหยมักติดตั้งที่ผนัง เพื่อให้ขดลวดคุณภาพสูงคุณสามารถพันท่อทองแดงรอบวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมถังแก๊สค่อนข้างเหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่าระยะห่างระหว่างจุดเปลี่ยนเท่ากันให้ใช้มุมอลูมิเนียมแบบรูพรุนซึ่งขดลวดของขดลวดคงที่
• การติดตั้งอุปกรณ์นี้ครั้งสุดท้าย: การบัดกรีท่อทองแดง, การฉีดฟรีออนเป็นต้น - ควรดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติเท่านั้น การกระทำที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้นอกจากนี้อุปกรณ์เหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับความน่าจะเป็นสูงในการบาดเจ็บ
• หลังจากนั้นการออกแบบเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนภายในของบ้าน
• จากนั้นจึงติดตั้งและเชื่อมต่อวงจรภายนอกคุณสมบัติของกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของปั๊มความร้อน

ก่อนเริ่มปั๊มความร้อนจะไม่เจ็บที่จะวินิจฉัยสภาพของสายไฟในบ้านและเครื่องวัด ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์เก่าและล้าสมัย มิเตอร์ไฟฟ้าที่ยอมรับได้คืออย่างน้อย 40 แอมแปร์

น่าเสียดายที่ปั๊มความร้อนทุกเครื่องสำหรับการทำความร้อนในบ้านไม่เป็นไปตามความคาดหวังของเจ้าของ ส่วนใหญ่มักเกิดจากการขาดการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ที่ถูกต้อง ผลลัพธ์ที่ได้คือระบบที่มีกำลังไฟไม่เพียงพอหรือค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ที่ทรงพลังเกินกำลังเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีเหตุผล ในการเลือกระบบที่มีความจุที่เหมาะสมจำเป็นต้องคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนของอาคารรวมถึงลักษณะอื่น ๆ อีกมากมาย การคำนวณดังกล่าวควรมอบหมายให้วิศวกรออกแบบ

ประหยัดต้นทุนและความเป็นไปได้ในการใช้ปั๊มความร้อน

เพื่อให้เกิดการประหยัดอย่างมีนัยสำคัญในงบประมาณด้านความร้อนเป็นเวลาหลายปีจำเป็นต้องใช้เงินจำนวนมากในขั้นตอนการออกแบบและการติดตั้ง การคืนทุนของระบบทำความร้อนดังกล่าวล่าช้าในเวลาขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน

พลังงานที่นำมาจากสิ่งแวดล้อมไม่ต้องการการชำระเงินและไม่ได้สิ้นสุดลง

หากพื้นและผนังมีฉนวนในบ้านอย่างเหมาะสมปั๊มความร้อนจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด การสูญเสียความร้อนไม่ควรเกิน 100 วัตต์ต่อ 1 ตาราง เมตร.

ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบต้นทุนความร้อนเมื่อใช้แหล่งพลังงานต่าง ๆ

เพื่อประหยัดการทำความร้อนคุณต้องใช้จ่ายจำนวนมากในการติดตั้งปั๊มความร้อน

เป็นประโยชน์อย่างมากหากรวมปั๊มในระบบทำความร้อนใต้พื้นหรือผนังซึ่งมีอุณหภูมิในการทำงานประมาณ 40 องศา ตัวบ่งชี้ของการประหยัดสามารถพิจารณาได้ว่าไม่มีวงจรความร้อนสูงเกินไปและการแช่แข็งของสารหล่อเย็นเมื่อปิดปั๊มซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบและลดความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุและความถี่ในการป้องกันและซ่อมแซม

ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบดังกล่าวขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:

• พื้นที่ของสถานที่อุ่นของบ้าน;
• การออกแบบเครื่องสูบน้ำที่หลากหลาย
• ระบบทำความร้อนและท่อวางในบ้าน
• ตัวชี้วัดของการสูญเสียความร้อน

สำหรับบ้านหลังเล็ก ๆ ขนาด 130 ตารางเมตร เมตรเมื่อติดตั้งปั๊มที่มีปริมาณความร้อนจากดินค่าอุปกรณ์จะอยู่ที่ 450,000 p. และการติดตั้งจะดึง 300,000 p

ปั๊มลมจะมีราคา 300 00 r. การติดตั้งจะอยู่ที่ 80 000 r ซึ่งเป็นตัวเลือกที่ไม่แพงที่สุด

ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเริ่มต้นที่ 450,000 รูเบิล

ค่าใช้จ่ายสูงสุดจะต้องใช้สำหรับการขุดเจาะลึกที่มีจุดเยือกแข็งต่ำและสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ของบ้านเช่น 400 ตารางเมตร m. อุปกรณ์จะมีราคา 800,000 p. และการติดตั้ง - 360,000 p ค่าใช้จ่ายรวมถึงการออกแบบและการขุดงานดินและองค์ประกอบทั้งหมดของปั๊มและระบบทำความร้อน

อัพเดทวัสดุ 03.03.2018