Sudan suya ısı pompası: cihaz, çalışma prensibi, buna göre ısıtmanın düzenlenmesi için kurallar

Özel evleri ısıtmak ve sıcak su sağlamak için, yeraltı suyu, nehirler, rezervuarlar vb. gibi doğal kaynaklarla çalışan sudan suya ısı pompası kullanılması tavsiye edilir. Sistem kesinlikle çevre açısından güvenlidir ve sarf malzemeleri için düzenli maliyet gerektirmez, bu nedenle giderek daha fazla talep görmektedir.

Sudan eko-enerjiyi ev ısıtma sistemlerine aktarmak için kullanan bir ısı pompası seçeneklerinden bahsedeceğiz. Meraklı ev ustaları için popüler cihaz seçeneklerinin ve inşaat teknolojisinin çalışma prensiplerini anlattık. Burada sistemin çalışması için hangi ekipmanın gerekli olduğunu öğreneceksiniz.

Sudan suya ısı pompasının çalışma prensibi

Isı pompası Carnot çevriminin prensibini bünyesinde barındırır.Kapalı bir sistem içinde hareket eden ve kimyasal, fiziksel veya termal faktörlerin etkisi altında toplanma durumunu sıvıdan gaza değiştiren bir maddenin büyük miktarda termal enerji salması ve absorbe etmesi gerçeğinde yatmaktadır.

Çalışma maddesi bir termal taşıyıcıdır - bir kuyudan veya rezervuardan gelen su.

Kışın bile belirli bir derinlikteki doğal kaynaklar pozitif sıcaklığı koruduğu için yıl boyunca termal enerji elde edilebilmektedir. Kurulumun tek dezavantajı yüksek güç tüketimi ve ek ekipman satın alma ihtiyacıdır.

Diyagram su ve soğutucu akışkanın dolaşım yolunu göstermektedir. Sistem mevsim ne olursa olsun termal enerji almanızı sağlar

Sudan suya ısı pompasının ana elemanları:

• kompresör;
• buharlaştırıcı;
• kapasitör;
• genleşme indüksiyon valfi;
• göstergeleri izleyen otomatik sistem;
• birden fazla bakır boru hattı;
• çalışma maddesi (soğutucu akışkan).

Özel bir pompa kullanılarak su, tüplerden kaynaktan ısıtma ünitesine akar ve ardından +2-3 derece sıcaklıkta kaynayan gazla (freon) etkileşime girer. Freon ısının bir kısmını sudan emer ve kompresöre emilir, burada sıkıştırma sırasında sıcaklığı yükselir.

Isı pompası ekipmanı çok fazla yer kaplar ancak şebeke bağımlılığından kurtulma fırsatı sunar

Daha sonra, soğutucu akışkan kondansatöre girer, ardından sıcak madde suyu ısıtma sisteminin boruları aracılığıyla taşınan belirli bir sıcaklığa (+40 ila +80 derece) ısıtır.

Soğutulmuş su evaporatöre girer ve daha sonra alıcı kuyuya boşalır.Soğutucu akışkan, kondenserden geçtikten sonra sıvı hale gelir ve elemanın alt kısmında toplanır, ardından kısma yoluyla orijinal konumuna geri döner. Daha sonra döngü tekrarlanır.

Böyle bir ısıtma düzenlenirken nelere dikkat edilmelidir?

Farklı koşullarda çalışmanın yanı sıra, herhangi bir amaç ve büyüklükteki tesisler için tasarlanmış çok sayıda farklı ısı pompası modifikasyonu vardır. Ekipman, toplam alanı 50 ila 150 metrekare olan evlerin ısıtılması için tasarlanmıştır.

Kılavuz No. 1 - su sertliği

Ekipman seçiminde kuyu veya rezervuarın su kalitesi önemli bir rol oynar. Tüm modeller büyük miktarda manganez ve demir içeren sert sularda çalışamaz.

Bu elementlerin yüksek konsantrasyonu sisteme zarar verir - borularda korozyon daha hızlı oluşur, bu da ekipmanın verimliliğinde ve hizmet ömründe azalmaya yol açar.

Bu nedenle, bir ısı pompası satın almadan önce, su örneği ve bunların ve diğer eser elementlerin (hidrojen sülfür, amonyak, klor vb.) varlığı açısından analiz edin. Genellikle havuzdaki sıcaklık +13 dereceyi aşarsa, suda çok fazla demir ve manganez iyonu bulunma olasılığı yüksektir.

Bu nedenle sudan suya ısı pompası suyun sertliği dikkate alınarak seçilir. Elemanları korozyondan maksimum düzeyde korunan sistemler vardır, ancak bunlar daha pahalıdır.

Kılavuz No. 2 - çalışma modu

Isı pompası tek ısı kaynağı olarak veya diğer sistemlerle birlikte kullanılabilir. Bu nedenle model seçmeden önce cihazın hangi modda çalışacağının belirlenmesi önemlidir.

İki tür sistem çalışması vardır:

• Tek değerlikli. Cihazlar büyük bir güce sahiptir ve bir evi ısıtmak için uygundur.
• BIvalent. Daha az verimli cihazlar ana ısıtma ekipmanını tamamlar.

Ana su-su ısıtma ünitesine sahip otonom bir sistem oluşturmak için tek değerli bir tipe ihtiyacınız vardır.

Kılavuz No. 3 - pompa gücü

Sistemin performansı buna bağlı olduğundan, bir ısı pompası seçerken güç önemli bir göstergedir. Güç ne kadar yüksek olursa ekipmanın verimliliği de o kadar yüksek olur, ancak enerji tüketimi de o kadar yüksek olur.

Sudan suya ısı pompasının performansı gerçek ihtiyaçlara göre seçilir

Yetersiz güce sahip bir cihaz seçerseniz, evdeki ısı kaybının sistemin sağladığı enerji miktarını aşması durumunda sistemin verimliliği düşecektir.Isı pompası günün her saati çalışabilir ancak su sıcaklığının düşmesi nedeniyle hiçbir etkisi olmayacaktır.

Bir binanın ısı kaybı sistemin ısı transferinden düşük olduğunda, pompa genellikle birkaç dakikalığına otomatik olarak çalışır, suyu ayarlanan sıcaklığa ısıtır ve sistem içerisinde taşır. Daha sonra sıcaklık birkaç derece düşene kadar kapanır. Daha sonra döngü tekrarlanır.

Kılavuz No. 4 - belirli bir modelin işlevselliği

Isı pompalarının ek işlevleri olabilir; bunlar:

• Odanın mikro iklimini zevkinize göre ayarlamanızı sağlayacak otomatik kontrol sistemi. Kontrol genellikle uzaktan kumanda kullanılarak gerçekleştirilir.
• Sıcak su temini için su ısıtma fonksiyonu.
• Ses geçirmez muhafaza.
• Isıtma ekipmanını tamamen özerk hale getirecek diğer ısıtma sistemlerine, güneş kolektörlerine bağlantı imkanı.

Sudan suya ısı pompalarının servis ömrü genellikle 30 yılı aşmaktadır.

Ekipman seçerken aynı derecede önemli olan kurulum ve montaj maliyetidir.

Gerekli ısı pompası gücünün hesaplanması

Bir sistemi satın almadan önce öncelikle bir proje hazırlamak ve gerekli ekipman gücünü hesaplamak önemlidir. Verimlilik, termal enerjiye yönelik gerçek ihtiyaçlar dikkate alınarak hesaplanır. Isı tüketimi, evdeki ısı kaybı ve devrenin varlığı veya yokluğu dikkate alınır DHW.

Hesaplama algoritması:

1. Isıtılan tesislerin toplam alanını hesaplıyoruz.
2. Isıtma için gerekli enerji miktarını belirliyoruz. 1 metrekare başına optimal gösterge 0,07 kW'tır.
3. N metrekarelik bir evi ısıtmak için N*0,07 kW'a ihtiyacınız olacaktır.
4. İçin DHW elde edilen sayıya ilave %15-20 eklenir, yani N*0,07*0,85 veya N*0,07*0,80.

Bu hesaplama, tavan yüksekliği 2,7 m'yi geçmeyen odalar için optimal olacak, projenin hazırlanması sırasında uzmanlar tarafından daha doğru hesaplamalar yapılacaktır.

Operasyon öncesi hazırlık çalışmaları

Sudan suya seriden bir ısı pompasının montajı, bağlantısı ve devreye alınması için hazırlık, daha sonra öğreneceğimiz bir dizi standart adımı içerir.

En uygun su kaynağını seçme

Her açık kaynağın veya su kuyusu Isı pompasının kesintisiz çalışmasına uygundur. Su kalitesi önemli bir rol oynar, ancak filtreler kirlenme sorununun çözülmesine yardımcı olacaktır.

Binadan 100 metrelik bir yarıçap içinde bulunan bir rezervuar veya göletin kullanılmasına izin verilmektedir. Böyle bir kaynak yoksa kuyu açma ihtiyacı doğar.

Isı pompası için kaynak seçimi, kullanım kolaylığı ve kullanım maliyetine göre yapılmalıdır. Yakınlarda açık bir rezervuar varsa onu kullanmak daha akıllıca olacaktır.

Açık kaynağın davranışı yeraltı suyundan daha öngörülebilir olduğundan, mümkünse rezervuarları tercih etmek daha iyidir.

Kuyu kullanarak termal sistemin montajı

Isı pompası kullanarak bir sistem kurmak için iki kuyuya ihtiyacınız olacaktır. Kuyulardan birine genellikle borç denir. Sistemde daha sonra işlenmek üzere suyun alındığı özel bir pompa buna daldırılır. İkinci kuyu alıcı kuyudur. İçine soğutulmuş su boşaltılır.

Drenaj ve besleme kuyuları birbirinden en az 15 metre uzakta bulunmalıdır.

Borç kuyusunun derinliği 50 metreyi geçmemelidir. Su kaynağı ne kadar derin olursa, onu beslemek için gereken pompanın gücü de o kadar artar, bu da tüketilen enerji miktarını artıracaktır.

Borç kuyusu inşaatı

Bir banka kuyusunu işletmeye başlamadan önce, ne kadar su üretebileceğini ve tüm odanın ısısını sağlamak için ne kadar sıvıya ihtiyaç duyulduğunu öğrenmek önemlidir. Su sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, ısıtma için o kadar az ihtiyaç duyulur.

Hacmi önceden hesaplamak önemlidir Vodayı ısıtmak için bir saat içinde kuyudan dışarı pompalanması gerekir. Diyelim ki ısı çıkışı belirli bir sayıya eşit olan bir pompa var Q kW ve güç tüketimi - sayıya kadar P kW. Ayrıca yeraltı suyunun sıcaklığını da bulmanız gerekecektir (t1) ve sonrasındaki sıcaklıkları sıcaklık değişimi (t2).

Daha sonra saat başına gerekli su miktarının hacmini hesaplamak için formül şöyle görünür:

V = (Q-P)/(t1-t2).

Bir borç kuyusunun gerekli hacimde su üretme yeteneğini belirlemek analitik olarak imkansızdır, bu nedenle test edilir. Pompa 3 gün boyunca kesintisiz olarak kuyudan su pompalamaktadır. Bu şekilde alıcı kuyunun yüksek yük altında gerekli miktarda suyu alıp alamayacağı da kontrol edilir.

Yeraltı suyunun öngörülemez şekilde davrandığını anlamak önemlidir, dolayısıyla kuyudan gelen su miktarı zamanla azalabilir. Örneğin ilkbaharda gelgitler olur, ancak kışın tam tersine su azalır. Kuyuda yeterli su olmaması durumunda sistem otomatik olarak kapanır ve ısıtma gerçekleşmez.

Alıcı kuyunun özellikleri

Alıcı tüp kuyusu yeraltı suyunun aşağısında bulunur. Suyun hangi yöne doğru hareket ettiğini belirlemek analitik olarak imkansızdır. Bu nedenle pratikte, borç kuyusu olarak keyfi bir kuyu seçilir ve ona başlatılır. dalgıç pompa.

Sistemin çalışması sırasında su seviyesi düşmüyorsa seçim doğru yapılmıştır.Seviye düştüyse ve su sıcaklığı düştüyse kuyuların konumlarını değiştirmek gerekir - hareket ettirin dalgıç başka bir deliğe pompalayın.

Alıcı kuyuya giden drenaj borusu, dibe ulaşmadan birkaç santimetre suya batırılmalıdır. Atık sıvıyı yukarıdan dökerseniz, su basmasına yol açacaktır. Tüp kuyusu su almayı durdurabilir ve tıkanabilir.

Sonuç taşmayı ve kışın olası buzlanmayı tehdit ediyor. Alıcı bir kaynak için en iyi seçenekler bir nehir veya gölettir. Bu nesneler yakında değilse, taşmayı önlemek için bir veya daha fazla alıcı kuyunun açılmasına ihtiyaç vardır.

Şekil bir kuyuyu alıcı ve borç kuyusu olarak kullanmanın bir örneğini göstermektedir

Bir kuyunun su alıp almayacağını analitik olarak veya test yaparak bilmek mümkün değildir. Uygulama, bir drenaj kuyusunun suyu yıllarca kesintisiz olarak emebileceğini veya bir sezonda tamamen arızalanabileceğini göstermektedir.

Bir kuyuyu borç ve alıcı kuyusu olarak kullanmanıza izin veren teknolojiler var, ancak bu yöntem etkili değil - operasyona zorluklar eşlik edecek, su sıcaklığında bir düşüş, su basması ve bir dizi başka sorun mümkün.

Rezervuar kullanan bir sistemin tasarımı

Seçilen havuz, şiddetli donlarda alt su katmanlarının donmaması için yeterince derin olmalıdır. Güney bölgelerde optimum derinlik yaklaşık 1 metre olacak, Kuzey bölgelerde ise 3 metre derinliğe sahip bir kaynağa ihtiyaç duyulacak. Ayrıca göletin sabit olması gerekir - su seviyesindeki dalgalanmalar ve azalması kabul edilemez.

Rezervuara giden iki boru hattı var - borç alma ve alma.Alıcı alana dalgıç bir pompa monte edilmiştir.

yapılmış modellerin kullanılması tavsiye edilir. HDPEdayanıklılık ve güvenilirlik ile karakterize edilir. Boruları ek olarak yalıtarak donmaya ve kırılmalara karşı korumak önemlidir.

Evinizi ısı pompası kurulumuna hazırlama

Sudan suya ısı pompasıyla etkileşim kurmak için evin borular ve radyatör bataryaları şeklinde sunulan su bazlı bir ısıtma sistemi ile donatılması gerekir. Daha iyi yalıtım için zemine ve duvarlara ısıtma boruları döşenmesine de izin verilir.

Ekipman sıcak su sağlamak için kullanılacaksa evin bir toplama sistemine sahip olması gerekir. Pompayı çalıştırmak için sınırsız güce sahip bir elektrik şebekesine bağlı olmanız gerekir.

Evin ısı yalıtımı için ek önlemler alınmadan (dışarıdan yalıtım, çift odacıklı pencerelerin montajı vb.) bir ısı pompasının çalıştırılması mantıklı değildir.

Uzmanlar ayrıca kurulum yapılmasını öneriyor besleme havalandırma sistemi hava ısıtma mekanizması ile. Ekipmanda kullanılan freon insanlara zararlıdır. Sistem devresinde varsa mikro çatlaklargaz serbest kalacak ve böylece odadaki havanın yerini alacaktır. Soğutucu madde insanlarda akciğer hastalıklarının ve astım ataklarının alevlenmesine neden olabilir.

Isı pompası ağır bir ekipmandır, ağırlığı bir tona ulaşabilir (gücüne ve boyutuna bağlı olarak), bu nedenle bazı durumlarda kurulumu, kulübenin temeline bağlı olmayan kendi temelinin inşasını gerektirir.

Ekipmanı kurmadan önce odanın izin verilen boyutlarını dikkate almanız ve ürün pasaportunda belirtilen duvarlara olan mesafeyi korumanız gerekir.

İsteğe bağlı ekipman

Seçenek ısı pompası için ek ekipman - Çözümü, bir bütün olarak ısıtma sisteminin uzun vadeli hizmet ömrünü ve işletmedeki sorunların yokluğunu büyük ölçüde belirleyen sorumlu bir görev.

Dalgıç kuyular ve rezervuarlar için pompa

Sistem sıcak su sağlamak için bir ısı pompası kullanıyorsa, düşük güce sahip bir cihaz musluklardaki basıncı azaltabilir. Güçlü bir pompa bu sorunu çözecektir ancak daha fazla enerji tüketir. Çalışma sırasında izin verilen minimum güç FGP — 1kW.

Birçok farklı modifikasyon var dalgıç pompalar Seçim üç kriter dikkate alınarak yapılır:

• Sıvı miktarıpompalama için kullanılır (ne kadar çok suyun taşınması gerekiyorsa, pompa gücünün de o kadar yüksek olması gerekir).
• Kuyu derinliği (kuyu ne kadar derin olursa ekipmanın gücü de o kadar büyük olmalıdır);
• Kuyu çapı (Geleneksel olarak 4 inçlik şaftlar tercih edilir çünkü 3 inçlik şaftların aksine en fazla sayıda pompaya sahiptirler).

Kuyunun derinliğini belirlemek için bir ipe ağırlık takıp kuyuya indirmek gerekir. Halatın ıslak kısmı kuyunun tam derinliğini, kuru kısmı ise suyun başlangıcından yüzeye olan mesafeyi belirleyecektir.

Pompa, kuyu deliğine cihaz üreticisi tarafından belirtilen derinliğe kadar daldırılır. Genellikle teknik pasaport, su yüzeyi ile pompa, kazı tabanı ile pompa arasında kaç metre olması gerektiğini belirtir.

Hem evrensel pompalar hem de kuyular için özel olarak tasarlanmış ekipmanlar madenler için uygun olabilir. Maden profesyoneller tarafından geliştirildiyse, kumla daha az tıkanır, böylece evrensel bir pompayı güvenle kullanabilirsiniz.

Kuyular için özel olarak tasarlanan pompalar daha pahalıdır ancak kum ve kirle iyi başa çıkarlar ve daha az tıkanırlar. Üniversal olanlar yüksek organik içeriğe duyarlıdır, düzenli olarak kirden temizlenmeleri gerekir, bunun sonucunda hizmet ömürleri kısalır.

Otomasyonlu pompalar tercih edilmelidir, çünkü motor aşırı ısınırsa, aşırı tıkanıklık oluşursa veya kuyuda su yoksa, kendiliğinden kapanır, bunun sonucunda motor aşırı ısınmaz ve arızalanmaz.

Çalışma prensibine göre 2 tipi vardır dalgıç pompalar:

• Merkezkaç.
• Titreşimli.

Kireçtaşından su üreten kuyularda çalışmak için santrifüj derin modeller tercih edilir. Kum taneleri ve kil süspansiyonu içeren suya karşı hassastırlar.

Isı pompası açık bir rezervuara bağlanacaksa, kirli suyu pompalamak için tasarlanmış yüzey pompalama ekipmanını veya ucuz bir titreşim cihazını kullanmak daha iyidir.

Isı pompası ara ısı eşanjörü

Isı pompalarında freon sirkülasyon sırasında yeterince iyi soğutulamayabilir ve aşırı çıkış sıcaklıklarından dolayı kompresörün aşırı ısınmasına neden olabilir. Bu nedenle maddenin soğutulmasının iyileştirilmesi, böylece devrelerdeki basıncın azaltılması önemlidir.

Tüm ısı pompalarında ortak olan başka bir sorun daha vardır; soğutucu akışkan su buharıyla karışabilir. Kompresöre sıvı girerse bu durum meydana gelebilir. su çekici. Bu durumda parçanın onarılması veya değiştirilmesi gerekecektir. Ayrıca yağın içine su girebilir ve onu oradan çıkarmak zordur.

Yukarıda açıklanan tüm problemler, bir ara ısı eşanjörünün kurulmasıyla çözülür.Üç tip ısı değiştirici vardır; açık tip, kabuk-borulu ve bobin.

Açık tip modifikasyon, dolaşım sırasında freona giren sıvıyı nötralize eder, bu da olasılığı en aza indirir. su çekici kompresör. Cihaz, minimum güç tüketimi ile yüksek performansa sahiptir.

Açık tip bir ısı eşanjörü kurarken, minimum basınç sıkıştırmasını sağlamak için sıvı boru hattının doğru boyutunu seçmek önemlidir.

Düzgün seçilmiş borular sıvının kaynama olasılığını ortadan kaldıracaktır. Bu durumda, sıvının düşük basınç farkıyla cihaza girebilmesi için vananın yeterli veri çıkışına sahip olması gerekir.

Kabuk ve borulu ısı eşanjörü kapalı bir yapı şeklinde sunulur. Isı değişimi boruların duvarlarından meydana gelir ve içindeki sıvı ve soğutucu akışkan, açık olanların aksine karışmaz, bu da buhar ve havanın dolaşımı için yüksek basınç sağlar.

Bobin ısı eşanjörü, sıvı freonun akışını kontrol eden bir akış regülatörünün varlığıyla ayırt edilir. Cihazın boyutu doğrudan ısı pompasının gücüne bağlıdır. İşlevselliği ve mevcut miktarı dikkate alarak bir ürün seçmek gerekir. Katlanabilir modellerin tercih edilmesi tavsiye edilir.

Isı pompası filtreleri

Kuyulardan veya rezervuarlardan gelen su saf halde gelmez. Kum, kir, çeşitli eser elementler (demir, hidrojen sülfür, manganez, klor, amonyak vb.) içerebilir. Isı pompasına girmeden önce suyun filtrelenmesi gerekir.

Her şeyden önce, taş, kum, kir, silt gibi büyük maddeleri ortadan kaldırmak gerekir. Bunları sudan çıkarmak için kurulum gereklidir hidrosiklon.

Hidrosiklon, kaba su arıtımı için gerekli bir cihazdır.Pompa gücü dikkate alınarak seçilmelidir

Daha sonra demir, hidrojen sülfür, manganez ve amonyağı ortadan kaldıran filtrelerin kurulması önemlidir. Bu mikro elementler ekipmanın ömrünü kısaltır ve korozyona maruz bırakır.

Filtreleri kullanabilirsiniz ters osmoz, yumuşatıcılar, demir sökücüler ve bunların modifikasyonları. Sıcak içme suyu sağlamak için ayrıca karbon filtreler ve bakteri ve virüsleri yok eden UV sterilizatörle donatmalısınız.

Yedek güç için elektrik jeneratörü

Isı pompaları elektrik şebekesinden çalıştığı için elektrik kesintisi durumunda ev ısıtılmadan kalacaktır. Ayrıca yanıcı maddelerle çalışan bir elektrik jeneratörü satın almanız tavsiye edilir.

Elektrik jeneratörünün pompa kompresörünü çalıştırmak için gerekli gücü üretebilmesi önemlidir.

Böyle bir ısı pompasının çalışma özellikleri

Yılda bir kez, pompa bileşenlerinin bağımsız bir görsel muayenesini yapmak, bakım önerilerini takip etmek - parçaları zamanında yağlamak, su pompalarken cihazın doğru çalışmasını izlemek gerekir.

Bazı ekipman türleri, servis merkezi uzmanları tarafından düzenli olarak (genellikle yılda 1-2 kez) muayene gerektirir. Denetim sırasında aşağıdakiler ortaya çıkar:

• motor yağı devredeki çatlaklardan sızıyor;
• sabitleme ve bağlantıların kalitesi;
• tanklarda ve devrelerde basınç seviyesi;
• güç kablolarında arızalar.

Sudan suya ısı pompasının kurulumu eğitimli uzmanlar tarafından yapılmalıdır. Sistemin etkisizliği çoğunlukla yanlış kurulumundan kaynaklanmaktadır. Termal ekipman hem Güney hem de Kuzey bölgelerinin sakinleri tarafından kullanıma uygundur.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Video size cihazın çalışma prensibini ve özelliklerini tanıtacaktır:

Sonuç olarak, sudan suya ısı pompasının 150 metrekareye kadar evleri ısıtmak için tasarlanmış etkili bir çevre dostu ekipman olduğu sonucuna varabiliriz. Daha geniş bir alanın düzenlenmesi oldukça karmaşık mühendislik araştırmaları gerektirebilir.

Verilen bilgileri okurken herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıdaki blokta sorun. Kendi ellerinizle mini hidroelektrik santral inşaatı ile ilgili yorumlarınızı, konuyla ilgili sorularınızı, hikayelerinizi ve fotoğraflarınızı bekliyoruz. Fikrinizle ilgileniyoruz.