Pam haba untuk pemanasan rumah: prinsip operasi, jenis dan penggunaan
Dalam keadaan alam sekitar yang semakin teruk di dunia dan (lebih penting bagi pengguna biasa) peningkatan tarif gas dan elektrik yang pesat, lebih ramai orang Eropah cuba memperkenalkan sistem menggunakan sumber tenaga alternatif ke dalam kehidupan seharian mereka. Salah satu pilihan untuk sistem sedemikian adalah pam haba yang dipanggil, yang mana anda boleh memanaskan rumah anda di musim sejuk dan air panas untuk tujuan domestik, membelanjakan sedikit elektrik di atasnya.
Di rumah-rumah senegara kita dalam beberapa tahun kebelakangan ini, anda juga boleh menemui kejujuran kejuruteraan ini. Sudah tentu, bagi Rusia, masalah harga yang tinggi untuk sumber tenaga tradisional tidak begitu teruk seperti di Eropah, tetapi, pertama, ia hanya buat masa ini, dan kedua, saya tidak mahu ketinggalan di dunia yang bertamadun ...
Jadi, pam haba ... Apa itu? Apakah prinsip tindakannya berdasarkan? Di mana, di mana dan bagaimana dia mengepam haba? Baiklah.
Kandungan:
Prinsip pengendalian pam haba
Prinsip operasi pam haba adalah berdasarkan keupayaan bahan (penyejuk) untuk menyerap atau melepaskan haba apabila keadaan agregasi berubah. Pada dasarnya, pam itu tidak jauh berbeza dengan unit penyejukan. (Ini pelik, pada pandangan pertama, tidak akan mengejutkan anda sama sekali jika anda pernah menyentuh dinding belakang panas peti sejuk isi rumah biasa.)
Secara skematik, pam haba boleh diwakili sebagai sistem yang terdiri daripada tiga litar. Yang pertama adalah penyejuk yang memindahkan tenaga dari sumber haba berpotensi rendah. Dalam litar kedua, penyejuk (freon) beredar, yang secara berkala menyejat, mengambil haba dari litar pertama, kemudian memampatkan lagi, memberikannya kepada litar ketiga. Dan, akhirnya, sink haba "berjalan" di sepanjang litar ketiga, dalam kes kami, air yang memindahkan haba melalui sistem pemanasan.
Kitaran tugas pam haba secara umum boleh digambarkan seperti berikut. Penyejuk cecair memasuki penyejat, di mana ia melepasi keadaan gas. Tenaga yang diperlukan untuk aliran ini diambil dari penyejuk yang beredar di litar utama. Kemudian, penyejuk gas yang dipanaskan oleh beberapa darjah disedut ke pemampat, tujuan utamanya ialah pemampatan gas (tentu saja, ini menggunakan elektrik).
Tekanan gas bertambah beberapa kali, sementara ia memanas dengan ketara: jika suhu penyejuk pada salur masuk ke pemampat adalah 6-10 ° C, maka pada saluran keluar itu sudah kira-kira 60 ° C. Pada peringkat seterusnya, gas yang dipanaskan akan dihantar ke kondensor, di mana ia melepaskan haba yang diterima ke sistem pemanasan, sementara ia memilikinya sendiri, iaitu. masuk ke dalam keadaan cair. Overpressure kemudian dibebaskan dengan cara injap pendikit dan kitaran bermula lagi.
Seperti yang dapat anda lihat, peranti pam haba tidak berbeza secara asasnya daripada peranti mesin penyejukan. Hanya tujuan utama unit penyejukan adalah untuk menjana sejuk, jadi ada haba yang dikeluarkan oleh penyejat, dan kondensor hanya membuang haba itu ke ruang sekitar.Dalam pam haba, yang bertentangan adalah benar: kondenser adalah penukar haba yang memberikan haba kepada pengguna, dan penyejat adalah penukar haba yang memanfaatkan haba berpotensi rendah sumber tenaga sekunder.
Dalam erti kata lain, pam haba adalah "peti sejuk di seberang jalan." Pada masa yang sama, "sebaliknya" bukan hanya peranti, tetapi juga hasilnya. Jika dalam peti sejuk, haba yang diambil dari produk yang disimpan di dalamnya terbuang, maka tenaga yang dihasilkan oleh pam panas membawa faedah nyata - dibelanjakan untuk pemanasan sasaran rumah.
Pelbagai pam haba dan sistem
Tenaga panas yang dibelanjakan untuk pemanasan bangunan dan sistem air panas adalah hasil penukaran tenaga alam sekitar dengan menggunakan pam haba. Pam itu menumpukan tenaga rendah (rendah suhu) tenaga ini dan memindahkannya ke sistem pemanasan.
Ia masih untuk memahami apa yang dimaksudkan dalam kes ini oleh tenaga alam sekitar. Kebanyakan pam haba domestik membolehkan anda menggunakan haba matahari dan haba dalaman bumi, yang terkumpul oleh lapisan atas kerak bumi dan air sepanjang tahun.
Dengan jenis reka bentuk litar pertama penukar haba, semua pam haba dibahagikan kepada tanah, air dan udara.
Pam Heat Ground
Pam panas tanah menerima haba yang diperlukan untuk memanaskan penyejuk dalam penyejat dari tanah. Suhu yang kedua pada kedalaman beberapa meter hampir tidak tertakluk kepada turun naik bermusim. Dalam sistem paip tertutup yang diletakkan di dalam tanah, "air garam" beredar. Bukan secara kebetulan bahawa kita memetik perkataan "acar" dalam tanda petikan: garam, seperti yang dijangkakan dari nama itu, tidak mengandunginya. Malah, ia adalah antibeku berasaskan kepada etilena glikol atau propilena glikol, kurang sering etanol berair. Paip penukar haba boleh diletakkan di dalam tanah secara mendatar (pengumpul mendatar) dan menegak (geotermal penyelidikan).
Paip pengumpul mendatar diletakkan di tanah pada kedalaman di bawah paras pembekuan tanah di rantau ini (biasanya 1.5-2 m). Sistem pertukaran haba jenis ini menduduki kawasan yang agak besar. Contohnya, untuk memberi haba kepada rumah yang agak kecil dengan keluasan 100 m2 ia perlu untuk memperuntukkan 2-3 ekar tanah. Perlu diambil kira bahawa di wilayah yang diduduki oleh pemungut, hanya pokok-pokok dan semak-semak ini boleh ditanam yang akar-akarnya tidak terlalu jauh ke dalam tanah, dan ia mustahil untuk meletakkan mana-mana bangunan di sini.
Siasatan geoterma adalah penukar panas yang pipa diletakkan secara menegak dan direndam di dalam tanah hingga kedalaman 100-200 m. Jumlah probe yang dipasang bergantung pada kemampuan pemasangan yang diperlukan. Untuk memanaskan rumah, yang telah kita pertimbangkan di atas sebagai contoh, dua probe dengan panjang sekitar 80 m yang terletak pada jarak 5 m dari satu sama lain akan cukup.
Seperti yang anda lihat, sistem ini tidak memerlukan kawasan besar, anda boleh menggerudi telaga di mana-mana bahagian tapak anda - di mana sahaja ia mudah untuk anda. Kelemahan utama pam haba tanah dengan probe geotermal adalah kos penggerudian telaga yang tinggi. Walau bagaimanapun, walaupun ini, kebanyakan pengguna memberi keutamaan tepat pada sistem ini, kerana probe geotermal lebih efisien daripada pengumpul mendatar, dan mempunyai sekatan yang lebih sedikit.
Penggerudian telaga untuk pemeriksaan geoterma.
Pam haba air
Pam haba air "menarik" tenaga air bawah tanah, yang ia pam melalui penyejatnya. Sistem sedemikian dicirikan oleh kecekapan yang meningkat dan kestabilan yang baik: ciri pertama adalah hasil pemindahan haba yang tinggi air, yang kedua adalah kerana ketekunan suhu air bawah tanah.
Sudah tentu, untuk menggunakan jenis pemasangan ini, diperlukan air tanah yang sama ini tersedia di wilayah anda, dan dalam kuantiti yang cukup besar.Adalah sangat wajar bahawa akuifer tidak terletak lebih dari 30-40 m. Penggenapan kedua-dua keadaan serentak adalah satu fenomena yang jarang berlaku. Satu lagi keadaan, kegagalan yang mungkin menjadi penghalang kepada pemasangan pam haba air di rumah atau pondok anda, adalah kandungan garam besi yang rendah dan kekotoran lain dalam air bawah tanah.
Menggunakan air berkualiti rendah akan menyebabkan peralatan cepat gagal, kerana penukar haba hanya tersumbat. Kehadiran sekatan yang begitu banyak adalah alasan bahawa pam panas itu, meskipun daya tarikan mereka, tidak dipasang secara kerap (kira-kira 5% daripada semua projek yang dilaksanakan).
Pam haba udara
Dari segi kemudahan pemasangan, pam haba udara mempunyai kelebihan besar berbanding "saudara" mereka. Untuk menggunakan udara ambien sebagai sumber haba, anda tidak perlu menggerudi telaga atau menjalankan kerja tanah berskala besar lain. Akibatnya, jika anda menganggarkan kos memasang peralatan, pam udara akan menelan kos kurang daripada pam air atau tanah.
Walaupun terdapat kelebihan yang ketara, jenis peralatan iklim ini tidak boleh dipanggil ideal, kerana ia juga mempunyai kelemahan yang signifikan. Seperti pam hanya berfungsi dengan cekap apabila suhu ambien di atas -15 ° C ... -20 ° C Penurunan suhu di bawah sempadan ini, yang pada musim sejuk tidak biasa di kebanyakan kawasan di negara kita, membawa kepada pengurangan ketara dalam pekali kecekapan pam haba udara.
Nisbah Kecekapan Pam Haba
Sedikit lebih tinggi, kami menggunakan istilah baru - "pekali kecekapan". Adalah salah untuk tidak menjelaskan apa itu, terutamanya kerana ia merupakan ciri penting pam panas yang membolehkan anda membandingkan pelbagai jenis pam antara satu sama lain.
Koefisien kecekapan (juga disebut pekali transformasi) adalah nisbah tenaga haba yang dihasilkan oleh pam kepada tenaga elektrik yang digunakan olehnya. Malah, ini adalah kecekapan pam haba. Dalam kes pam haba air, pekali ini adalah 5, tanpa mengira masa tahun. Ini bermakna apabila 1 kW * h elektrik digunakan, pemasangan menghasilkan 5 kW * h tenaga haba.
Dalam pam tanah, nilai pekali kecekapan sedikit lebih rendah - dari 4 hingga 4.5. Dan, akhirnya, pam haba udara dicirikan oleh pekali terkecil, dan kecekapannya sangat bergantung pada suhu ambien: pada 0 ° C pekali adalah ~ 3.5, dan pada -20 ° C ia tidak melebihi 1.5 (dengan kecekapan yang rendah, pam ia hanya tidak dibayar, dan masuk akal untuk berfikir tentang membeli peralatan iklim yang lebih murah, seperti dandang elektrik).
Sesetengah pengurus, mengiklankan pam haba yang mereka jual, memastikan pelanggan berpotensi bahawa peralatan ini mempunyai kecekapan 400-500%. Sudah tentu, tidak ada perbincangan mengenai sebarang pelanggaran undang-undang termodinamik. Hanya saja dalam hal ini, perhitungan sengaja dilakukan salah: sumber tenaga selain dari penggunaan listrik tidak diambil kira - udara, air atau tanah, yang dipanaskan oleh Matahari dan proses panas bumi. Ketika mengira kecekapan, hanya tenaga listrik yang diperhitungkan dan mereka melupakan sumber panas gred rendah, hasilnya lebih dari 100%.
Penggunaan pam haba dalam iklim Rusia
Setelah mengetahui tentang deskripsi di atas pelbagai jenis pam haba, anda boleh dengan mudah menjawab soalan itu sendiri, pam mana yang paling sesuai untuk operasi dalam iklim Rusia.
Pam haba udara sesuai untuk digunakan hanya dalam bilangan kawasan yang terhad di negara kita - di mana suhu udara di musim sejuk hampir tidak turun di bawah sifar. Sudah tentu, penduduk di Siberia, Timur Jauh, utara bahagian Eropah di Rusia tidak perlu memikirkan pam haba udara.
Terdapat banyak batasan untuk penggunaan pam haba air. Kami telah membincangkan beberapa daripada mereka, tetapi masih lagi satu lagi. Lebih separuh daripada wilayah negara kita berada di zon permafrost. Sekiranya sesetengah penduduk di Siberia Timur atau utara Timur Jauh adalah "bertuah" dan terdapat air bawah tanah di bahagiannya yang tidak terlalu mendalam, maka air bawah tanah ini adalah dalam bentuk es, yang bermaksud bahawa ia tidak sesuai digunakan dalam sistem pemanasan .
Oleh itu, sebahagian besar senegara kita harus bergantung pada satu-satunya, win-win, option - pam haba tanah. Selain itu, dalam keadaan iklim Rusia, pam dengan pemungut mendatar dan bukannya dengan penyelidikan mendatar, yang membolehkan mencapai kedalaman di mana suhu tanah lebih stabil, lebih sesuai.
Permohonan pam haba untuk penyejukan
Satu kelebihan pam haba adalah bahawa mereka bukan sahaja boleh memanaskan rumah, tetapi juga, jika perlu, menyejukkannya. Musim panas pendek Rusia kami kadang-kadang sangat panas, dan apabila rumah anda benar-benar menjadi panas, cadangan untuk menghidupkan pemanas ke dalam penghawa dingin akan sangat berguna.
Penyelesaian teknikal untuk masalah ini boleh diintegrasikan ke dalam pam haba pada peringkat pembuatan, dan hampir semua pengeluar mempunyai garis pam yang dapat mempastikan keadaan (mode Cooling Natural). Jika pam haba anda tidak mempunyai kebolehan sedemikian, segala-galanya masih tidak hilang - pam biasa juga boleh berfungsi untuk penyejukan. Peralatan tambahan yang diperlukan dalam bentuk decoupling hidraulik akan dipasang di luar pam. Kedua-dua pilihan ini tidak memerlukan pelaburan besar.
Anda boleh membawa sejuk yang dihasilkan oleh pam haba terus ke dalam bilik dalam pelbagai cara. Fungsi ini boleh ditugaskan untuk panel sejuk di dinding atau siling, penyejukan pemanasan bawah lantai, radiator dengan aliran udara yang baik, atau gegelung peminat - sebuah alat di mana penukar haba plat yang ditiup oleh kipas terbina dalam.
Penggunaan pam panas untuk air panas
Mana-mana pam haba bukan sahaja boleh memanaskan rumah anda, tetapi juga membekalkan anda dengan air panas sepanjang tahun. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa sistem ini adalah suhu rendah, yang bermaksud bahawa suhu air dalam dandang tidak akan melebihi 45-55 ° C. Ini bererti bahawa jumlah dandang harus lebih besar dari apabila menggunakan sistem pemanasan standard, jika tidak, anda dan keluarga anda harus hidup dalam keadaan penjimatan air panas.
Fakta ini perlu diambil kira apabila memperuntukkan ruang untuk bilik dandang, iaitu, walaupun di peringkat merancang rumah. Selain itu, apabila memilih dandang, anda perlu mengambil kira bahawa ini harus menjadi peralatan khusus yang direka untuk bekerja dengan pemasangan pam haba. Perbezaan utama antara dandang ini dan yang biasa adalah peningkatan luas penukar panas yang diperlukan untuk pemindahan haba yang paling efisien dari pam haba.
Pam haba dengan elemen pemanasan bersepadu
Selalunya pengeluar menggabungkan pemanas elektrik tambahan ke dalam pam haba mereka. Pemanas terbina membenarkan, jika perlu, beralih kepada sumber tenaga alternatif dari sudut pandang pam haba - elektrik. Apa ini? Dalam kes-kes yang mana ia perlu untuk menggunakan elemen pemanasan?
Pemilihan pam haba untuk pemanasan rumah dijalankan dengan mengambil kira pelbagai parameter, termasuk ciri cuaca di rantau ini. Ia dianggap tidak sesuai untuk memasang pam dengan kuasa yang berlebihan. Faktanya ialah hari-hari yang sangat sejuk tidak berlaku dengan kerap, sekurang-kurangnya di bahagian tengah Eropah di Rusia. Amalan menunjukkan bahawa pilihan yang lebih ekonomik adalah untuk "mendapatkan" kuasa yang diperlukan dengan elektrik semasa tempoh yang membeku daripada pada awalnya memasang pam yang lebih berkuasa. Kehadiran elemen pemanas menghilangkan keperluan untuk menjadikan sistem lebih kuat daripada yang diperlukan untuk kebanyakan musim pemanasan.
Bagi pemilik pam haba air dan tanah, pemanas bersepadu adalah lebih daripada keperluan. Keadaan dengan pam haba udara kelihatan berbeza. Pada suhu udara -20 ° C atau lebih rendah, pam itu, jika tidak mematikan, akan tidak berkesan. Dan walaupun tidak ada banyak hari dan malam yang sejuk pada tahun ini, saya tidak mahu tinggal di rumah yang cepat membeku pada satu masa yang baik. Kehadiran penjana haba pendua dalam kes ini tidak boleh dipanggil mewah.
Pam haba udara.
Petua & Trik
Pam haba adalah peralatan yang sangat teknikal dan mahal, jadi anda harus mendekatinya dengan tanggungjawab yang besar. Agar tidak menjadi tidak berasas, kami memberikan beberapa cadangan yang sangat khusus.
1. Jangan mula memilih pam haba tanpa terlebih dahulu membuat pengiraan dan membuat projek. Kekurangan projek boleh menyebabkan kesalahan maut, yang hanya boleh dibetulkan dengan bantuan pelaburan kewangan tambahan yang besar.
2. Hanya profesional yang harus mempercayakan reka bentuk, pemasangan dan penyelenggaraan pam haba dan sistem pemanasan. Bagaimana untuk memastikan profesional bekerja di syarikat ini? Pertama sekali, menurut ketersediaan semua dokumentasi yang diperlukan, portfolio objek yang dijual, sijil dari pembekal peralatan. Adalah sangat wajar bahawa pelbagai perkhidmatan yang diperlukan disediakan oleh satu syarikat, yang dalam hal ini akan bertanggung jawab penuh atas pelaksanaan proyek.
3. Kami menasihati anda untuk memberi keutamaan kepada pam haba buatan Eropah. Jangan dibingungkan oleh fakta bahawa ia lebih mahal daripada peralatan Cina atau Rusia. Apabila kos pemasangan, pentauliahan dan debugging keseluruhan sistem pemanasan dimasukkan ke dalam anggaran, perbezaan harga pam akan hampir tidak dapat dilihat. Tetapi, setelah mempunyai "Eropah" di pelupusan anda, anda pasti akan kebolehpercayaannya, memandangkan harga pam yang tinggi hanya hasil penggunaan teknologi moden dan bahan berkualiti tinggi dalam penciptaannya.
