उष्णता पंप "वॉटर-वॉटर": डिव्हाइस, ऑपरेशनचे सिद्धांत, त्यावर आधारित हीटिंगची व्यवस्था करण्याचे नियम

कलेक्टर मातीच्या पाण्याचे प्रकार

ग्राउंड सोर्स उष्मा पंपाचे संग्राहक दोन प्रकारचे असू शकतात (चित्र 2):

• उभ्या;
• क्षैतिज.

तांदूळ. 2 माती पंपांसाठी कलेक्टर्सचे प्रकार: अनुलंब आणि क्षैतिज

उभ्या कलेक्टर म्हणजे विहिरीत उतरवलेली एक लांब पाइपलाइन आहे, ज्याची लांबी 40 ते 150 मीटर आहे. या प्रकारची उष्णता एक्सचेंजर क्षैतिजपेक्षा चांगली असते कारण तापमान इतक्या खोलीवर जास्त असते. जर विहीर खूप खोल असेल तर उष्मा एक्सचेंजर देखील संरक्षक आवरणाने सुसज्ज आहे आणि जर खोली तुलनेने लहान असेल तर हे आवश्यक नाही.परंतु जलाशय प्लेसमेंटच्या या पद्धतीचा एक महत्त्वपूर्ण तोटा म्हणजे अशा विहिरीची उच्च किंमत.

अर्थात, तज्ञ विहीर खोलवर ड्रिल करण्याची शिफारस करतात. परंतु जर तंत्र किंवा माती परवानगी देत ​​​​नाही तर अनेक विहिरी बनवता येतात. उदाहरणार्थ, आपण 80 मीटर खोलीसह एक विहीर बनवू शकता किंवा आपण प्रत्येकी 20 मीटरच्या 4 विहिरी बनवू शकता मुख्य गोष्ट अशी आहे की एकूण परिणाम घर गरम करण्यासाठी पुरेसे आहे. तेथे खडकाळ माती असू शकते, ज्यावर काम करणे खूप कठीण आहे, त्यात 15-20 मीटरपेक्षा जास्त विहिरी ड्रिल करणे शक्य आहे.

क्षैतिज संग्राहक (चित्र 3) - माती-पाणी पंपासाठी या प्रकारचे माती संग्राहक पाइपलाइनसारखे दिसते जे क्षैतिज स्थितीत विशिष्ट खोलीपर्यंत, पृथ्वीच्या थराखाली घातले जाते. हे मॅनिफोल्ड स्थापित करणे सोपे आहे.

तांदूळ. 3 ग्राउंड-वॉटर पंपचे बाह्य सर्किट

ज्या भागात मातीचा उष्मा पंप कलेक्टर स्थापित केला आहे तो उभ्या आवृत्तीच्या विरूद्ध खूप मोठा आहे, ज्यासाठी जमिनीचा एक छोटा तुकडा आवश्यक आहे. नियमानुसार, क्षैतिज उष्मा एक्सचेंजर 25 ते 50 मीटर 2 पर्यंत व्यापतो, आणि कदाचित अधिक, गरम क्षेत्रावर अवलंबून. या पर्यायाचा नकारात्मक घटक हा आहे की या कलेक्टरसह क्षेत्र केवळ लॉनसाठी वापरले जाऊ शकते.

विविध परिस्थितींवर अवलंबून, उष्मा एक्सचेंजर झिगझॅग, लूप, साप इत्यादीमध्ये घातला जाऊ शकतो.

हीट एक्सचेंजर स्थापित केलेल्या मातीची थर्मल चालकता काय आहे हे खूप महत्वाचे आहे. हे जमिनीच्या गुणवत्तेवर अवलंबून असते, उदाहरणार्थ, जर माती ओलसर असेल तर थर्मल चालकता जास्त असेल आणि जर माती वालुकामय असेल तर थर्मल चालकता लहान असेल.

उष्णता एक्सचेंजरमध्ये अनेक लूप असल्यास, कॉन्फिगरेशनमध्ये परिसंचरण पंप समाविष्ट करणे आवश्यक आहे.

ऊर्जा वाहक बाजू किंवा विरुद्ध?

तथापि, ते सर्व नाही. ऊर्जा वाहकांच्या किंमतींमध्ये वाढ आणि त्यांच्या वितरणाच्या उच्च खर्चामुळे उष्णता आणि विजेच्या खर्चात वेगाने वाढ होते. आणि हे ग्राहकांना बचत करण्याचे नवीन मार्ग शोधण्यास भाग पाडते. शालेय पाठ्यपुस्तकांमधूनही, आम्हाला आठवते की उष्णता हस्तांतरण गरम शरीरातून थंड शरीरात होते, परंतु उलट नाही. आपला शतकानुशतके जुना अनुभव उलट प्रक्रिया लक्षात ठेवत नाही आणि विज्ञान हे सिद्ध करते. तथापि, धूर्त आधुनिक अभियांत्रिकी तंत्रांमुळे उष्णता उलट दिशेने हस्तांतरित करणे शक्य होते - कमी तापलेल्या शरीरापासून ते अधिक गरम शरीरात.

उष्णता पंपमध्ये उष्णता हस्तांतरणाची योजना

आमच्यासाठी, आश्चर्यकारक काहीही नाही, उदाहरणार्थ, रेफ्रिजरेटरच्या ऑपरेशनमध्ये. जेथे फ्रीझरमधून उष्णता, तापमान ज्यामध्ये अनेकदा नकारात्मक असते, वातावरणात सोडले जाते. जर ही उष्णता इमारती गरम करण्यासाठी वापरली गेली असेल आणि रेफ्रिजरेशन चेंबरची जागा सिद्ध, सतत कार्यरत नैसर्गिक उष्णता स्त्रोताने बदलली असेल तर हे तथाकथित उष्णता पंप असेल.

एक साधा एअर-टू-एअर हीट पंप ज्याद्वारे तुम्ही राहण्याची जागा गरम करू शकता हे एअर कंडिशनर आहे जे प्रत्येकाला परिचित आहे, हीटिंग फंक्शनसह. आपण ते यशस्वीरित्या वापरू शकता, कारण आज असे एअर कंडिशनर्स आहेत जे महत्त्वपूर्ण उप-शून्य तापमानात देखील कार्य करू शकतात - -15 ग्रॅम पर्यंत. आणि खाली. तथापि, जर आपल्याला संपूर्ण घर अशा किफायतशीर पद्धतीने गरम करताना जास्तीत जास्त कार्यक्षमता आणि आराम मिळवायचा असेल (आणि उष्मा पंप पारंपारिक हीटर्सपेक्षा तीनपट अधिक किफायतशीर आहे, किंवा त्याहूनही अधिक), तर अधिक प्रगत प्रणाली वापरणे आवश्यक आहे.

टीप वर: बरेच लोक आश्चर्यचकित आहेत - ते कसे आहे, कारण ऊर्जा संवर्धनाचा कायदा आहे.विजेच्या वापरासाठी उष्णता हस्तांतरणाचे इतके विषम गुणोत्तर का? संपूर्ण रहस्य हे आहे की उष्मा पंपामध्ये, वीज फक्त कंप्रेसरच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक विंडिंगवर खर्च केली जाते (जे अर्थातच गरम होते, परंतु ही उष्णता खोली गरम करण्यासाठी वापरली जात नाही) आणि उष्णता ऊर्जा निर्माण होते, "चोखले गेले. " बाह्य वातावरणातून, उष्णता पंपच्या विशेष प्रक्रियेबद्दल धन्यवाद ( पंप हा शब्द स्वतःच हे सूचित करतो). हे समजून घेण्यासाठी, तुम्हाला भौतिकशास्त्रातील शालेय अभ्यासक्रमापेक्षा अधिक माहिती असणे आवश्यक आहे. परंतु खालील मूलभूत गोष्टींमधून चालण्याचा प्रयत्न करूया.

चांगले प्राप्त

ओपन सर्किट हीट पंप स्थापित करताना सर्वात मोठी समस्या म्हणजे जेव्हा पाणी वरून विहिरीत सोडले जाते. खूप चुकीचे. पाईप जवळजवळ विहिरीच्या अगदी तळाशी गेले पाहिजे आणि त्यातून 0.5-1 मीटरने वर गेले पाहिजे. खाली सर्व काही खदखदत असले पाहिजे. जेव्हा वरून पाणी सोडले जाते तेव्हा विहिर त्वरीत गाळू शकते आणि पाणी मिळणे थांबते. ओव्हरफ्लो होतो. जर हे रस्त्यावर चांगल्या वजासह घडले तर आपल्यासाठी स्केटिंग रिंक प्रदान केली जाईल. म्हणून, जर जवळपास नदी किंवा काही प्रकारचे जलाशय, वादळ नाला किंवा ड्रेनेज खंदक असल्यास, ओव्हरफ्लोच्या बाबतीत रिसीव्हिंग विहीर ओव्हरफ्लो पाईपने जोडणे चांगले आहे. जवळपास काहीही नसल्यास, रिसेप्शनसाठी आपल्याला एक नव्हे तर दोन किंवा अधिक विहिरी ड्रिल कराव्या लागतील. विहीर किती काळ टिकेल या प्रश्नाचे उत्तर कोणालाच माहीत नाही. यास बरीच वर्षे लागू शकतात किंवा एका गरम हंगामानंतर ते अडकू शकते. म्हणून, ओपन सर्किटचा सर्वात मोठा तोटा म्हणजे अप्रत्याशितता.

आणखी एक महत्त्वाचा मुद्दा. प्राप्त विहीर डेबिट विहिरीपासून खालच्या दिशेने, किमान 6 मीटर अंतरावर स्थित असावी. ही आणखी एक संदिग्धता आहे. भूमिगत नदी कोणत्या दिशेने वाहते हे कसे ठरवायचे. या प्रश्नाचे उत्तर प्रयोगानेच मिळेल.जर उष्णता पंप सुरू झाल्यानंतर पाणी डेबिट विहिरीत बुडले नाही, तर सर्वकाही ठीक आहे, आपण अंदाज लावला आहे. जर ते तापमानात कमी होऊ लागले तर विहिरींची अदलाबदल करणे आवश्यक आहे आणि सबमर्सिबल पंप हलविणे आवश्यक आहे. डेबिट आणि ड्रेन विहिरींची पाइपलाइन स्वस्त सामग्री म्हणून एचडीपीई पाईप्सपासून उत्तम प्रकारे बनविली जाते. अशा पाईप्सची विश्वसनीयता आणि टिकाऊपणा देखील पुरेसे आहे.

विहिरी भूमिगत प्रवाह ओलांडून स्थित आहेत तेव्हा आदर्श पर्याय आहे. मग विहिरीच्या विहिरीमध्ये पाइपलाइनचे विलग करण्यायोग्य कनेक्शन करणे पुरेसे आहे, विलग करण्यायोग्य वॉटरप्रूफ प्लगसह दोन्ही विहिरींमध्ये वीज टाका आणि आपण वर्षातून एकदा डेबिट आणि प्राप्तीची ठिकाणे बदलून विहिरी उलट करू शकता.

ऑपरेशनचे तत्त्व

ज्यांना या विषयात पारंगत नाही त्यांच्यासाठी हवा-ते-पाणी उष्णता पंप म्हणजे काय हे स्पष्ट करणे योग्य आहे. खरं तर, हे "रिव्हर्समध्ये रेफ्रिजरेटर" आहे - एक उपकरण जे स्वतःच्या बाहेरील हवा थंड करते आणि टाकीमध्ये असलेले पाणी गरम करते. हे पाणी नंतर घरगुती गरम पाणी किंवा घर गरम करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

उष्णता पंप बंद चक्र वापरतो, तो फक्त वीज वापरतो. प्राप्त झालेल्या उष्णतेमध्ये वापरलेल्या विद्युत उर्जेचे गुणोत्तर म्हणून त्याची कार्यक्षमता मोजली जाते. उष्णता पंपांची कार्यक्षमता देखील COP (कार्यक्षमता गुणांक) मध्ये मोजली जाते. COP 2 200% च्या कार्यक्षमतेशी संबंधित आहे आणि याचा अर्थ 1 kW विजेसाठी ते 2 kW उष्णता प्रदान करेल.

ऑपरेशनचे तत्त्व

उष्मा पंपाचे ऑपरेशन पाण्यापासून काढलेल्या उष्णतेमुळे होते. तलाव, दर, नद्या, विहिरी, विहिरी हे पाण्याचे स्त्रोत बनतात. मध्य रशियातील जलाशयाची खोली किमान 2 मीटर असावी जेणेकरून खालचे थर गोठणार नाहीत. उष्मा एक्सचेंजरच्या स्थानानुसार, उष्णता ठेवी विभागल्या जातात:

• क्षैतिज (पाईप तळाशी रिंगमध्ये घातल्या जातात);
• अनुलंब (उष्मा एक्सचेंजर विहिरीमध्ये अनुलंब स्थित आहे).

प्रत्येक घराजवळ दंव-मुक्त जलाशय नसल्यामुळे, बहुतेकदा विहिरींमध्ये पाईप टाकल्या जातात. मानक वॉटर-टू-वॉटर उष्णता पंपमध्ये अनेक मुख्य भाग असतात:

• हीटिंग पाईप्स;
• पाणी पुरवठा आणि डिस्चार्ज पाईप्स;
• बाष्पीभवक (कॉइल ज्यामध्ये फ्रीॉन बाष्पीभवन होते);
• कंप्रेसर;
• कंडेनसर (कॉइल ज्यामध्ये फ्रीॉन द्रवीकृत आहे).

वर्षाच्या वेळेनुसार, भूजलाचे तापमान 4-10 डिग्री सेल्सियस असते, ते लहान श्रेणींमध्ये बदलते. हे उष्णता पंपचे स्थिर आणि उत्पादक ऑपरेशन सुनिश्चित करते. एकमेकांपासून 8-10 मीटर अंतरावर दोन विहिरी खोदल्या जातात. भूजल पहिल्या विहिरीतून पाईपमध्ये प्रवेश करते आणि बाष्पीभवनापर्यंत वाढते, ते गरम करते. त्याच वेळी, लिक्विफाइड फ्रीॉन बाष्पीभवनमध्ये दिले जाते. बाष्पीभवनातील दाब कमी झाल्यामुळे, भिंतींमधून उष्णता रेफ्रिजरंटमध्ये जाते. रेफ्रिजरंट (फ्रीऑन) वायू बनते.

फ्रीॉन नंतर कंप्रेसरमध्ये प्रवेश करते आणि संकुचित होते. मग ते कंडेनसरमध्ये प्रवेश करते, द्रव बनते आणि या प्रक्रियेच्या परिणामी सोडलेली उष्णता शीतलकाकडे जाते (बहुतेकदा ते पाणी असते). शीतलक, यामधून, रेडिएटर पाईप्स गरम करतो. अशा प्रकारे घर गरम केले जाते. भूजल दुसऱ्या विहिरीत सोडले जाते. ऑपरेशनच्या तत्त्वांचे संपूर्ण चित्र उष्णता पंप आकृतीद्वारे दिले जाते. भूजलाचे तापमान जलाशयांच्या खालच्या थरांच्या तापमानापेक्षा अधिक स्थिर असल्याने, विहिरींचा वापर करणे अधिक कार्यक्षम आहे. परंतु येथे आपण विहिरी ड्रिलिंगची किंमत देखील विचारात घेतली पाहिजे.वॉटर-टू-वॉटर बॉयलरसह उष्णता पंप स्थापित केला आहे, खोली गरम करतो आणि घरगुती गरजांसाठी पाणी गरम करतो. पंपच्या ऑपरेशनवर खर्च होणारी विद्युत ऊर्जा ती निर्माण होणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा 4-5 पट कमी असते.

वॉटर-वॉटर हीट पंप वापरून घर गरम करण्याची योजना

हे मनोरंजक आहे: खाजगी घर गरम करण्यासाठी सौर कलेक्टर - होममेड बॅटरी

उपयुक्त टिपा

घर बांधण्याच्या सर्व टप्प्यांवर, डिझाईन स्टेजपासून सुरू होऊन, हे लक्षात ठेवले पाहिजे की एचपी ही एक जडत्व प्रणाली आहे. त्याची तुलना एका मोठ्या रशियन स्टोव्हशी केली जाऊ शकते, जी सहसा स्वयंपाक करताना दिवसातून एकदा गरम होते. मग जमा झालेल्या उष्णतेने दुसऱ्या दिवशी सकाळपर्यंत घर गरम केले.

जड नोंदींनी बनवलेल्या भिंतींमध्ये थर्मल जडत्व खूप जास्त असते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, जेव्हा रात्री थंड होते तेव्हा ते हळूहळू थंड होतात. जाड दगडी भिंती, तसेच जड काँक्रीट किंवा विटांसाठी चांगले थर्मल जडत्व.

पॉलीफोम आणि फोम कॉंक्रिटमध्ये चांगले थर्मल इन्सुलेशन गुणधर्म आहेत. परंतु कमी विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणामुळे त्यांच्यात थर्मल जडत्व कमी असते. अशा सामग्रीपासून बनवलेल्या भिंती असलेल्या इमारतीतील उष्णता पंप, बाहेरील तापमानात तीव्र घट सह, नेहमी बाहेरून पुरेशी उष्णता "उबदार मजला" हीटिंग सिस्टममध्ये "पंप" करू शकत नाही.

आपल्याला इतर घटक देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे:

1. उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी किंवा घर आणि विहिरी किंवा कलेक्टर यांच्यातील पाईप्स अजिबात गोठवू नयेत, त्यांना गोठवण्याच्या पातळीच्या खाली खोलीवर ठेवणे आवश्यक आहे. क्रिमियामध्ये, 0.75 मीटर पुरेसे आहे आणि मॉस्कोच्या अक्षांशावर, किमान 1.5.
2. उष्णतेचे सर्वात मोठे नुकसान सहसा खिडक्यांद्वारे होते. म्हणून, ट्रिपल ग्लेझिंग ही एक लक्झरी नाही, परंतु आर्थिकदृष्ट्या मजबूत इमारत समाधान आहे.अवरक्त किरणांना परावर्तित करू शकणारा काच वापरणे हा आदर्श पर्याय आहे.
3. पाण्याचे सेवन आणि विसर्जनासाठी 2 विहिरींचा पर्याय वापरण्याच्या बाबतीत, त्यांच्यातील अंतर किमान 20 मीटर असणे आवश्यक आहे.
4. युटिलिटी रूम किंवा गॅरेजमध्ये प्रथम घरगुती टीएन वापरून पाहणे चांगले. निवासी क्षेत्रात अंडरफ्लोर हीटिंगची स्थापना करण्यासाठी अतिरिक्त खर्चाची आवश्यकता असेल.

जुन्या रेफ्रिजरेटरमधून होममेड

विशेष अभियांत्रिकी ज्ञानाशिवाय वैयक्तिक कंप्रेसर आणि कंडेन्सरमधून एअर-टू-एअर हीट पंप आपल्या स्वत: च्या हातांनी एकत्र करणे खूप कठीण आहे. परंतु एका लहान खोलीसाठी किंवा ग्रीनहाऊससाठी, आपण जुने रेफ्रिजरेटर वापरू शकता.

रेफ्रिजरेटरमधून सर्वात सोपा एअर हीट पंप रस्त्यावरून हवा नलिका वाढवून आणि उष्णता एक्सचेंजरच्या मागील लोखंडी जाळीवर पंखा लटकवून बनवता येतो.

हे करण्यासाठी, आपल्याला रेफ्रिजरेटरच्या पुढील दरवाजामध्ये दोन छिद्रे करणे आवश्यक आहे. पहिल्याद्वारे, रस्त्यावरील हवा फ्रीजरमध्ये प्रवेश करेल आणि दुसऱ्या खालच्या मार्गाने, ती रस्त्यावर परत आणली जाईल.

त्याच वेळी, आतील चेंबरमधून जाताना, ते फ्रीॉनमध्ये असलेल्या उष्णतेचा काही भाग देईल.

दार बाहेरून उघडे ठेवून भिंतीमध्ये रेफ्रिजरेशन मशीन आणि मागील बाजूस खोलीत उष्णता एक्सचेंजर बांधणे देखील शक्य आहे. परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की अशा हीटरची शक्ती लहान असेल आणि ती खूप वीज वापरते.

रेफ्रिजरेटरच्या मागील बाजूस असलेल्या हीट एक्सचेंजरद्वारे खोलीतील हवा गरम केली जाते. तथापि, असा उष्मा पंप केवळ पाच सेल्सिअसपेक्षा कमी नसलेल्या बाह्य तापमानातच कार्य करू शकतो.

हे उपकरण केवळ घरातील वापरासाठी डिझाइन केलेले आहे.

मोठ्या कॉटेजमध्ये, एअर हीटिंग सिस्टमला एअर डक्ट्ससह पूरक करावे लागेल जे सर्व खोल्यांमध्ये समान रीतीने उबदार हवा वितरीत करतात.

एअर-टू-एअर हीट पंपची स्थापना अत्यंत सोपी आहे. बाह्य आणि अंतर्गत युनिट्स स्थापित करणे आवश्यक आहे आणि नंतर त्यांना शीतलक असलेल्या सर्किटसह एकमेकांशी जोडणे आवश्यक आहे.

सिस्टमचा पहिला भाग घराबाहेर स्थापित केला आहे: थेट दर्शनी भागावर, छतावर किंवा इमारतीच्या पुढे. घरातील दुसरा छतावर किंवा भिंतीवर ठेवता येतो.

कॉटेजच्या प्रवेशद्वारापासून काही मीटर अंतरावर आणि खिडक्यांपासून दूर आउटडोअर युनिट माउंट करण्याची शिफारस केली जाते, फॅनद्वारे तयार होणारा आवाज विसरू नका.

आणि अंतर्गत स्थापित केले आहे जेणेकरून त्यातून उबदार हवेचा प्रवाह खोलीत समान रीतीने वितरीत केला जाईल.

एअर-टू-एअर हीट पंपसह वेगवेगळ्या मजल्यांवर अनेक खोल्या असलेले घर गरम करण्याचे नियोजित असल्यास, आपल्याला जबरदस्तीने इंजेक्शनने वेंटिलेशन नलिकांची प्रणाली सुसज्ज करावी लागेल.

या प्रकरणात, सक्षम अभियंत्याकडून प्रकल्प ऑर्डर करणे चांगले आहे, अन्यथा उष्णता पंपची शक्ती सर्व परिसरांसाठी पुरेशी असू शकत नाही.

वीज मीटर आणि संरक्षक उपकरण हे उष्मा पंपाद्वारे निर्माण होणार्‍या कमाल भारांना तोंड देण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. खिडकीच्या बाहेर तीव्र थंड स्नॅपसह, कंप्रेसर नेहमीपेक्षा कितीतरी पटीने जास्त वीज वापरण्यास सुरवात करतो.

अशा एअर हीटरसाठी स्विचबोर्डवरून वेगळी पुरवठा लाइन टाकणे चांगले.

फ्रीॉनसाठी पाईप्सच्या स्थापनेवर विशेष लक्ष दिले पाहिजे. आतील सर्वात लहान चिप्स देखील कॉम्प्रेसर उपकरणांचे नुकसान करू शकतात

येथे आपण तांबे सोल्डरिंग कौशल्याशिवाय करू शकत नाही. रिफिलिंग रेफ्रिजरंट सामान्यत: एखाद्या व्यावसायिकाकडे सोपवले पाहिजे जेणेकरून नंतर त्याच्या गळतीमध्ये समस्या येऊ नयेत.

उष्णता पंपच्या ऑपरेशनची कार्यक्षमता आणि तत्त्व

गरम करण्यासाठी उष्णता पंपची कार्यक्षमता नेहमी 1 पेक्षा जास्त असेल. भू-तापीय प्रणालींसाठी, उष्णता रूपांतरण घटक अधिक योग्य आहे. जर ते 4 च्या बरोबरीचे असेल, तर याचा अर्थ असा की 1 किलोवॅटच्या शक्तीवर, आउटपुटवरील उष्णता पंप 4 किलोवॅट ऊर्जा प्रदान करतो, ज्यापैकी 3 किलोवॅट पृथ्वीद्वारे प्रदान केली गेली होती.

घर गरम करण्यासाठी उष्णता पंप चालवण्याचे तत्व 19 व्या शतकाच्या सुरूवातीस विकसित केले गेले. अभियंता सादी कार्नोट आणि त्याला कार्नोट सायकल असे म्हणतात. यावर आधारित पारंपारिक घरगुती रेफ्रिजरेटरचे ऑपरेशन, ज्यामध्ये रेडिएटरद्वारे बाहेरील उष्णता काढून टाकली जाते या वस्तुस्थितीमुळे उत्पादने थंड केली जातात. परंतु गरम घरांसाठी अर्ज करण्यासाठी, जेव्हा सर्वकाही अगदी उलट घडते, म्हणजे उष्णता पंपचे ऑपरेशन रिव्हर्स कार्नोट सायकलच्या तत्त्वावर आधारित असते, ते अलीकडेच झाले आहे.

घर गरम करण्यासाठी उष्णता पंप हे एक उपकरण आहे ज्यामध्ये कमी-तापमानाची उष्णता उच्च-तापमानाच्या उष्णतेमध्ये बदलली जाते, जी गरम करण्यासाठी वापरली जाते. उष्णतेचे स्त्रोत पृथ्वी, पाणी आणि हवा आहेत (त्यापैकी पहिले सर्वात व्यापक आहे, कारण ते प्रभावी आहे (जरी घराच्या थर्मल इन्सुलेशनची पातळी महत्त्वाची असली तरी, घर गरम करण्यासाठी वापरली जाणारी पद्धत इ.) आणि किंमत आणि ग्राहक गुणांचे इष्टतम गुणोत्तर).

घर गरम करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या उष्मा पंपाच्या ऑपरेशनसाठी वीज आवश्यक आहे, परंतु 1 किलोवॅट विजेच्या खर्चावर, परतावा 4-6 किलोवॅट औष्णिक ऊर्जा आहे.

उन्हाळ्यात घर गरम करण्याव्यतिरिक्त, उष्णता पंप एअर कंडिशनर म्हणून काम करू शकतो, ज्यासाठी हे पुरेसे आहे की सिस्टम उलट ऑपरेशन करण्यास सक्षम आहे. उष्णता पंप अनेक प्रकारांमध्ये वर्गीकृत आहेत:

• "पृथ्वी - पाणी";
• "पृथ्वी - हवा";
• "पाणी - पाणी";
• "पाणी - हवा"
• "हवा - पाणी";
• "हवा-हवा".

घर गरम करण्यासाठी विविध प्रकारचे उष्णता पंप कसे कार्य करतात याचे तपशीलवार वर्णन खालीलप्रमाणे आहे.

माउंटिंग तंत्रज्ञान

या प्रकारच्या उपकरणांची असेंब्ली अनेक टप्प्यात केली जाते:

• एक प्रकल्प तयार केला जात आहे;
• कलेक्टर संप्रेषण एकत्र केले जातात;
• सिस्टममध्ये उष्णता पंप स्थापित केला आहे;
• उपकरणे घरामध्ये स्थापित केली आहेत;
• शीतलक भरले जात आहे.

पुढे, आम्ही चरण-दर-चरण आपल्या स्वत: च्या हातांनी टर्नकी उष्णता पंप कसा स्थापित करावा यावर विचार करू.

प्रकल्प कसा बनवायचा

या प्रकारच्या संप्रेषणांच्या असेंब्लीसह पुढे जाण्यापूर्वी, अर्थातच, सर्व आवश्यक गणना केल्या पाहिजेत. सिस्टमच्या बाह्य भागाचे कार्य अंतर्गत कामासह पूर्णपणे समन्वयित असणे आवश्यक आहे. निवडलेल्या उपकरणाच्या प्रकारावर अवलंबून गणना केली जाते. क्षैतिज संग्राहकांसाठी, ते खालीलप्रमाणे केले जातात:

• आवश्यक अँटीफ्रीझची मात्रा निर्धारित केली जाते. या प्रकरणात, सूत्र Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t) वापरले जाते, जेथे Qo ही स्त्रोताची थर्मल पॉवर आहे, t हा पुरवठा आणि रिटर्न लाइनमधील तापमान फरक आहे. Qo पॅरामीटरची गणना पंप पॉवर आणि रेफ्रिजरंट गरम करण्यासाठी वापरली जाणारी इलेक्ट्रिक पॉवर यांच्यातील फरक म्हणून केली जाते.
• आवश्यक कलेक्टर लांबी निर्धारित आहे. या प्रकरणात गणना सूत्र असे दिसते: L = Qo / q, जेथे q विशिष्ट उष्णता काढणे आहे. नंतरच्या निर्देशकाचे मूल्य साइटवरील मातीच्या प्रकारावर अवलंबून असते. चिकणमातीसाठी, उदाहरणार्थ, ते 20 डब्ल्यू प्रति आरएम आहे, वाळूसाठी - 10 डब्ल्यू, इ.
• कलेक्टर घालण्यासाठी आवश्यक क्षेत्र निश्चित केले जाते. या प्रकरणात, गणना A = L da या सूत्रानुसार केली जाते, जेथे da पाईप घालण्याची पायरी आहे.

उष्णता पंपाची शक्ती 2.7 मीटरच्या कमाल मर्यादेसह प्रति 1 मीटर 2 उष्णतेच्या 70 डब्ल्यूच्या दराने अंदाजे निर्धारित केली जाते. कलेक्टर पाईप्स सहसा एकमेकांपासून 0.8 मीटर किंवा त्याहून थोडे अधिक अंतरावर ठेवले जातात.

उष्णता पंप कसे एकत्र करावे

या प्रकारची उपकरणे खूप महाग आहेत. उष्णता पंपाची रचना तुलनेने सोपी आहे. म्हणून, आपण ते स्वतः बनवण्याचा प्रयत्न करू शकता. ही प्रक्रिया खालीलप्रमाणे केली जाते:

• एक कंप्रेसर खरेदी केला आहे (एअर कंडिशनरचे उपकरण योग्य आहे).
• कॅपेसिटर गृहनिर्माण केले जाते. हे करण्यासाठी, 100-लिटर स्टेनलेस स्टीलची टाकी अर्धा कापली जाते.
• एक कॉइल तयार केली जात आहे. रेफ्रिजरेटरच्या तांब्याच्या नळीने गॅस किंवा ऑक्सिजन सिलेंडर गुंडाळला जातो. नंतरचे अॅल्युमिनियम छिद्रित कोपर्यांसह निश्चित केले जाऊ शकते.
• कॉइल शरीरात स्थापित केले जाते, ज्यानंतर नंतरचे सीलबंद केले जाते.
• बाष्पीभवन 80 लिटरच्या प्लास्टिक कंटेनरपासून बनवले जाते. त्यात ¾ इंच पाईपची कॉइल बसवली आहे.
• पाणी वितरीत करण्यासाठी आणि काढून टाकण्यासाठी पाण्याचे पाईप बाष्पीभवनाशी जोडलेले आहेत.
• प्रणाली रेफ्रिजरंटने भरलेली आहे. हे ऑपरेशन एखाद्या विशेषज्ञकडे सोपवले पाहिजे. अयोग्य कृतींसह, आपण केवळ एकत्रित उपकरणेच खराब करू शकत नाही तर जखमी देखील होऊ शकता.

कलेक्टर कम्युनिकेशन्सची स्थापना

हीटिंग सिस्टमचे बाह्य सर्किट स्थापित करण्याचे तंत्रज्ञान देखील त्याच्या प्रकारावर अवलंबून असते. उभ्या कलेक्टरसाठी, 20-100 मीटर खोलीसह विहिरी खोदल्या जातात. क्षैतिज विहिरीखाली, 1.5 मीटर खोलीसह खंदक फोडले जातात. पुढील टप्प्यावर, पाईप्स घातल्या जातात. क्षैतिज कलेक्टरच्या जवळ झाडे वाढू नयेत, कारण त्यांच्या मुळांना मुख्य नुकसान होऊ शकते. नंतरच्या असेंब्लीसाठी, कमी-दाब पॉलीथिलीन पाईप्स वापरल्या जाऊ शकतात.

उपकरणे स्थापना

हे ऑपरेशन नेहमीच्या पद्धतीने केले जाते. म्हणजेच, आवारात हीटिंग रेडिएटर्स स्थापित केले जातात, ओळी घातल्या जातात आणि ते बॉयलरशी जोडलेले असतात. रिटर्न पाईपवर बायपासवर एक विस्तार टाकी, एक फिल्टर आणि एक अभिसरण पंप बसवला आहे. आपण "उबदार मजला" सिस्टम एकत्र आणि उष्णता पंपशी कनेक्ट देखील करू शकता. अंतिम टप्प्यावर, निवडलेल्या प्रकारचे शीतलक बाह्य आणि अंतर्गत सर्किट्समध्ये ओतले जाते.

जसे आपण पाहू शकता, आपण उष्णता पंप आणि कलेक्टर स्वतः माउंट करू शकता. तांत्रिकदृष्ट्या, प्रक्रिया विशेषतः क्लिष्ट नाही. तथापि, इतर प्रकारच्या तत्सम उपकरणांच्या विपरीत, अशा प्रणालीची असेंब्ली, अगदी क्षैतिज प्रकारची, एक शारीरिकदृष्ट्या ऐवजी श्रमिक ऑपरेशन आहे. विशेष उपकरणांशिवाय उभ्या ड्रिलिंगसाठी विहिरी ड्रिल करणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे. म्हणून, गणना करण्यासाठी आणि सिस्टम एकत्र करण्याचे काम करण्यासाठी तज्ञांना नियुक्त करणे फायदेशीर ठरू शकते. आज, बाजारात अशा कंपन्या आहेत ज्या टर्नकी आधारावर उष्णता पंप सारखी उपकरणे स्थापित करतात.

खाजगी घर गरम करण्यासाठी उष्णता पंप म्हणजे काय? हे कस काम करत?

एक विशेष उपकरण जे वातावरणातून उष्णता काढण्यास सक्षम आहे त्याला उष्णता पंप म्हणतात.

अशी उपकरणे स्पेस हीटिंगची मुख्य किंवा अतिरिक्त पद्धत म्हणून वापरली जातात. काही उपकरणे इमारतीच्या निष्क्रिय कूलिंगसाठी देखील कार्य करतात - तर पंप उन्हाळ्यात थंड आणि हिवाळ्यातील गरम दोन्हीसाठी वापरला जातो.

पर्यावरणाची ऊर्जा इंधन म्हणून वापरली जाते. असे हीटर हवा, पाणी, भूजल इत्यादींमधून उष्णता काढते, म्हणून हे उपकरण अक्षय ऊर्जा स्त्रोत म्हणून वर्गीकृत आहे.

महत्वाचे! या पंपांना चालवण्यासाठी विद्युत जोडणी आवश्यक असते. सर्व थर्मल उपकरणांच्या रचनेमध्ये बाष्पीभवक, कंप्रेसर, कंडेन्सर आणि विस्तार वाल्व समाविष्ट आहे. उष्णतेच्या स्त्रोतावर अवलंबून, पाणी, हवा आणि इतर उपकरणे ओळखली जातात.

ऑपरेशनचे सिद्धांत रेफ्रिजरेटरच्या तत्त्वासारखेच आहे (फक्त रेफ्रिजरेटर गरम हवा बाहेर फेकतो आणि पंप उष्णता शोषून घेतो)

उष्णतेच्या स्त्रोतावर अवलंबून, पाणी, हवा आणि इतर उपकरणे ओळखली जातात. ऑपरेशनचे सिद्धांत रेफ्रिजरेटरच्या तत्त्वासारखेच आहे (फक्त रेफ्रिजरेटर गरम हवा बाहेर फेकतो आणि पंप उष्णता शोषून घेतो)

सर्व थर्मल उपकरणांच्या रचनेमध्ये बाष्पीभवक, कंप्रेसर, कंडेन्सर आणि विस्तार वाल्व समाविष्ट आहे. उष्णतेच्या स्त्रोतावर अवलंबून, पाणी, हवा आणि इतर उपकरणे ओळखली जातात. ऑपरेशनचे सिद्धांत रेफ्रिजरेटरसारखेच आहे (फक्त रेफ्रिजरेटर गरम हवा बाहेर फेकतो आणि पंप उष्णता शोषून घेतो).

बहुतेक उपकरणे सकारात्मक आणि नकारात्मक दोन्ही तापमानांवर कार्य करतात, तथापि, डिव्हाइसची कार्यक्षमता थेट बाह्य परिस्थितीवर अवलंबून असते (म्हणजे, सभोवतालचे तापमान जितके जास्त असेल, डिव्हाइस अधिक शक्तिशाली असेल). सर्वसाधारणपणे, डिव्हाइस खालीलप्रमाणे कार्य करते:

1. उष्णता पंप आसपासच्या परिस्थितीच्या संपर्कात येतो. सामान्यतः, उपकरण जमिनीतून, हवा किंवा पाण्यातून उष्णता काढते (यंत्राच्या प्रकारावर अवलंबून).
2. डिव्हाइसच्या आत एक विशेष बाष्पीभवन स्थापित केले आहे, जे रेफ्रिजरंटने भरलेले आहे.
3. वातावरणाशी संपर्क साधल्यानंतर, रेफ्रिजरंट उकळते आणि बाष्पीभवन होते.
4. त्यानंतर, वाफेच्या स्वरूपात रेफ्रिजरंट कॉम्प्रेसरमध्ये प्रवेश करतो.
5. तेथे ते संकुचित होते - यामुळे, त्याचे तापमान गंभीरपणे वाढते.
6. त्यानंतर, गरम केलेला वायू हीटिंग सिस्टममध्ये प्रवेश करतो, ज्यामुळे मुख्य शीतलक गरम होते, जे स्पेस हीटिंगसाठी वापरले जाते.
7. रेफ्रिजरंट हळूहळू थंड होते. सरतेशेवटी, ते पुन्हा द्रव मध्ये वळते.
8. मग द्रव रेफ्रिजरंट एका विशेष वाल्वमध्ये प्रवेश करते, जे त्याचे तापमान गंभीरपणे कमी करते.
9. शेवटी, रेफ्रिजरंट पुन्हा बाष्पीभवनात प्रवेश करतो, त्यानंतर हीटिंग सायकलची पुनरावृत्ती होते.

फोटो 1. ग्राउंड-टू-वॉटर उष्णता पंपच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत. निळा थंड दर्शवतो, लाल रंग गरम दर्शवतो.

फायदे:

• पर्यावरण मित्रत्व. अशी उपकरणे नूतनीकरणीय ऊर्जा स्रोत आहेत जे त्यांच्या उत्सर्जनाने वातावरण प्रदूषित करत नाहीत (जेव्हा नैसर्गिक वायू हानिकारक हरितगृह वायू तयार करतात आणि विजेचा वापर अनेकदा कोळसा जाळण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे हवा देखील प्रदूषित होते).
• गॅससाठी चांगला पर्याय. एक किंवा दुसर्या कारणास्तव गॅसचा वापर करणे कठीण आहे अशा प्रकरणांमध्ये स्पेस हीटिंगसाठी उष्णता पंप आदर्श आहे (उदाहरणार्थ, जेव्हा घर सर्व प्रमुख उपयोगितांपासून दूर आहे). पंप गॅस हीटिंगशी देखील अनुकूलपणे तुलना करतो कारण अशा डिव्हाइसच्या स्थापनेसाठी राज्य परवानगीची आवश्यकता नसते (परंतु खोल विहीर ड्रिल करताना, आपल्याला अद्याप ते मिळवावे लागेल).
• स्वस्त अतिरिक्त उष्णता स्रोत. स्वस्त सहाय्यक उर्जा स्त्रोत म्हणून पंप आदर्श आहे (हिवाळ्यात गॅस वापरणे आणि वसंत ऋतु आणि शरद ऋतूतील पंप वापरणे हा सर्वोत्तम पर्याय आहे).

दोष:

1. पाणी पंप वापरण्याच्या बाबतीत थर्मल निर्बंध.सर्व थर्मल उपकरणे सकारात्मक तापमानात चांगले कार्य करतात, तर नकारात्मक तापमानात ऑपरेशनच्या बाबतीत, अनेक पंप काम करणे थांबवतात. हे प्रामुख्याने पाणी गोठवते या वस्तुस्थितीमुळे होते, ज्यामुळे ते उष्णता स्त्रोत म्हणून वापरणे अशक्य होते.
2. उष्णता म्हणून पाणी वापरणाऱ्या उपकरणांमध्ये समस्या असू शकतात. जर पाणी गरम करण्यासाठी वापरले जाते, तर एक स्थिर स्त्रोत शोधणे आवश्यक आहे. बर्याचदा, यासाठी एक विहीर ड्रिल करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे डिव्हाइसची स्थापना खर्च वाढू शकतो.

लक्ष द्या! पंपांची किंमत गॅस बॉयलरपेक्षा 5-10 पट जास्त असते, म्हणून, काही प्रकरणांमध्ये पैसे वाचवण्यासाठी अशा उपकरणांचा वापर करणे अव्यवहार्य असू शकते (पंप फेडण्यासाठी, आपल्याला अनेक वर्षे प्रतीक्षा करावी लागेल)

उष्णता पंपांच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

हे लक्षात घ्यावे की जवळजवळ कोणत्याही माध्यमात थर्मल ऊर्जा असते. आपले घर गरम करण्यासाठी उपलब्ध उष्णता का वापरत नाही? एक उष्णता पंप यास मदत करेल.

उष्णता पंपच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत खालीलप्रमाणे आहे: कमी क्षमतेसह उर्जा स्त्रोतापासून शीतलकमध्ये उष्णता हस्तांतरित केली जाते. सराव मध्ये, सर्वकाही खालीलप्रमाणे होते.

कूलंट दफन केलेल्या पाईप्समधून जातो, उदाहरणार्थ, जमिनीत. मग शीतलक उष्मा एक्सचेंजरमध्ये प्रवेश करतो, जिथे गोळा केलेली थर्मल ऊर्जा दुसऱ्या सर्किटमध्ये हस्तांतरित केली जाते. रेफ्रिजरंट, जे बाह्य सर्किटमध्ये स्थित आहे, गरम होते आणि गॅसमध्ये बदलते. त्यानंतर, वायू रेफ्रिजरंट कॉम्प्रेसरमध्ये जातो, जिथे ते संकुचित केले जाते. यामुळे रेफ्रिजरंट आणखी गरम होते. गरम वायू कंडेन्सरकडे जातो आणि तेथे उष्णता शीतलकाकडे जाते, जी आधीच घराला गरम करते.

घरामध्ये जिओथर्मल हीटिंग: ते कसे कार्य करते

त्याच तत्त्वानुसार रेफ्रिजरेशन सिस्टमची व्यवस्था केली जाते. याचा अर्थ रेफ्रिजरेशन युनिट्सचा वापर घरातील हवा थंड करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

उष्णता पंपांचे प्रकार

उष्णता पंपांचे अनेक प्रकार आहेत. परंतु बर्याचदा, बाह्य सर्किटवरील शीतलकच्या स्वरूपानुसार उपकरणांचे वर्गीकरण केले जाते.

उपकरणे उर्जा काढू शकतात

• पाणी,
• माती
• हवा

घरातील परिणामी ऊर्जा जागा गरम करण्यासाठी, पाणी गरम करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. म्हणून, अनेक प्रकारचे उष्णता पंप आहेत.

उष्णता पंप: जमीन - पाणी

पर्यायी हीटिंगसाठी सर्वोत्तम पर्याय म्हणजे जमिनीपासून थर्मल ऊर्जा मिळवणे. तर, आधीच सहा मीटर खोलीवर, पृथ्वीचे तापमान स्थिर आणि न बदलणारे आहे. पाईप्समध्ये उष्णता वाहक म्हणून एक विशेष द्रव वापरला जातो. प्रणालीचा बाह्य समोच्च प्लास्टिक पाईप्सचा बनलेला आहे. जमिनीतील पाईप्स उभ्या किंवा आडव्या ठेवल्या जाऊ शकतात. जर पाईप्स क्षैतिजरित्या ठेवल्या गेल्या असतील तर मोठ्या क्षेत्राचे वाटप करणे आवश्यक आहे. जेथे पाईप्स क्षैतिजरित्या स्थापित केले जातात, तेथे शेतीसाठी जमीन वापरणे अशक्य आहे. आपण फक्त लॉन किंवा वनस्पती वार्षिक व्यवस्था करू शकता.

जमिनीत उभ्या पाईप्सची व्यवस्था करण्यासाठी, 150 मीटर खोलपर्यंत अनेक विहिरी तयार करणे आवश्यक आहे. हा एक कार्यक्षम जिओथर्मल पंप असेल, कारण पृथ्वीजवळ खूप खोलीवर तापमान जास्त आहे. उष्णता हस्तांतरणासाठी खोल प्रोबचा वापर केला जातो.

पाणी ते पाण्याच्या पंपाचा प्रकार

याव्यतिरिक्त, पाण्यापासून उष्णता मिळवता येते, जी जमिनीखाली खोलवर स्थित आहे. तलाव, भूजल किंवा सांडपाणी वापरले जाऊ शकते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की दोन प्रणालींमध्ये कोणतेही मूलभूत फरक नाहीत. जेव्हा जलाशयातून उष्णता मिळविण्यासाठी प्रणाली तयार केली जाते तेव्हा सर्वात लहान खर्च आवश्यक असतो. पाईप्स शीतलकाने भरलेल्या आणि पाण्यात बुडवल्या पाहिजेत. भूजलापासून उष्णता निर्माण करण्यासाठी एक प्रणाली तयार करण्यासाठी अधिक जटिल रचना आवश्यक आहे.

हवा ते पाण्याचे पंप

हवेतून उष्णता गोळा करणे शक्य आहे, परंतु खूप थंड हिवाळा असलेल्या प्रदेशांमध्ये अशी प्रणाली प्रभावी नाही. त्याच वेळी, सिस्टमची स्थापना अगदी सोपी आहे. आपल्याला फक्त इच्छित डिव्हाइस निवडण्याची आणि स्थापित करण्याची आवश्यकता आहे.

जिओथर्मल पंपांच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाबद्दल थोडे अधिक

गरम करण्यासाठी उष्णता पंप वापरणे खूप फायदेशीर आहे. 400 चौरस मीटरपेक्षा जास्त क्षेत्रफळ असलेली घरे प्रणालीचा खर्च खूप लवकर फेडतात. परंतु जर तुमचे घर फार मोठे नसेल तर तुम्ही स्वतःच्या हातांनी हीटिंग सिस्टम बनवू शकता.

प्रथम आपल्याला कंप्रेसर खरेदी करण्याची आवश्यकता आहे. पारंपारिक एअर कंडिशनरसह सुसज्ज असलेले उपकरण योग्य आहे. आम्ही ते भिंतीवर माउंट करतो. आपण आपले स्वतःचे कॅपेसिटर बनवू शकता. कॉपर पाईप्समधून कॉइल बनवणे आवश्यक आहे. हे प्लास्टिकच्या केसमध्ये ठेवलेले आहे. बाष्पीभवक देखील भिंतीवर आरोहित आहे. सोल्डरिंग, फ्रीॉनसह रिफिलिंग आणि तत्सम काम केवळ व्यावसायिकांनीच केले पाहिजे. अयोग्य कृतींमुळे चांगला परिणाम होणार नाही. शिवाय, आपण जखमी होऊ शकता.

उष्णता पंप कार्यान्वित करण्यापूर्वी, घराच्या विद्युतीकरणाची स्थिती तपासणे आवश्यक आहे. मीटरची शक्ती 40 अँपिअरवर रेट केली पाहिजे.

होममेड जिओथर्मल उष्णता पंप

लक्षात घ्या की स्वत: द्वारे तयार केलेला उष्णता पंप नेहमी अपेक्षेनुसार राहत नाही. याचे कारण योग्य थर्मल गणनेचा अभाव आहे. प्रणाली कमी शक्ती आहे आणि देखभाल खर्च वाढत आहे

म्हणून, सर्व गणना अचूकपणे पार पाडणे महत्वाचे आहे.

थर्मल एअर-वॉटर सिस्टमची वैशिष्ट्ये

हा लेख ज्या उष्मा पंपासाठी समर्पित आहे, अशा उपकरणाच्या इतर सुधारणांप्रमाणे (विशेषतः, पाण्यापासून पाण्यापासून आणि जमिनीपासून पाण्यापर्यंत), त्याचे बरेच फायदे आहेत:

• वीज वाचवते;
• स्थापनेसाठी मोठ्या प्रमाणात जमिनीची कामे, विहिरी खोदणे, विशेष परवानग्या मिळवणे आवश्यक नाही;
• आपण सिस्टमला सौर पॅनेलशी कनेक्ट केल्यास, आपण त्याची संपूर्ण स्वायत्तता सुनिश्चित करू शकता.

पवन ऊर्जा काढणाऱ्या आणि पाण्यात हस्तांतरित करणाऱ्या थर्मल सिस्टमचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे शंभर टक्के पर्यावरणीय सुरक्षा.

पंपच्या डिझाइनसह पुढे जाण्यापूर्वी, कोणत्या प्रकरणांमध्ये सिस्टम शक्य तितक्या कार्यक्षमतेने प्रकट होते आणि त्याचा वापर केव्हा अव्यवहार्य आहे हे शोधणे आवश्यक आहे.

एक उष्णता पंप प्रणाली जी हवेच्या वस्तुमानातून ऊर्जा काढते ती सीआयएसमध्ये वापरल्या जाणार्या सर्व प्रकारच्या उष्णता वाहकांना गरम करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते: पाणी, हवा, वाफ

अर्ज आणि कामाची वैशिष्ट्ये

उष्णता पंप केवळ -5 ते +7 अंश तापमानाच्या श्रेणीमध्ये उत्पादकपणे कार्य करतो. +7 च्या हवेच्या तपमानावर, सिस्टम आवश्यकतेपेक्षा जास्त उष्णता निर्माण करेल आणि -5 च्या खाली असलेल्या निर्देशकावर, ते गरम करण्यासाठी पुरेसे नाही. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की संरचनेत केंद्रित फ्रीॉन -55 अंश तपमानावर उकळते.

सैद्धांतिकदृष्ट्या, सिस्टम 30-डिग्री फ्रॉस्टमध्ये देखील उष्णता निर्माण करू शकते, परंतु ते गरम करण्यासाठी पुरेसे नाही, कारण उष्णता उत्पादन थेट रेफ्रिजरंटच्या उकळत्या बिंदू आणि हवेच्या तापमानातील फरकावर अवलंबून असते.

म्हणून, उत्तरेकडील प्रदेशातील रहिवासी, जिथे सर्दी लवकर येते, ही प्रणाली कार्य करणार नाही आणि दक्षिणेकडील प्रदेशांच्या घरांमध्ये, ते अनेक थंड महिने प्रभावीपणे सेवा देऊ शकते.

खोलीत मानक बॅटरी स्थापित केल्या असल्यास, उष्णता पंप कमी कार्यक्षमतेने कार्य करेल. सर्वांत उत्तम, एअर-टू-वॉटर डिव्हाइस मोठ्या क्षेत्रासह convectors आणि इतर रेडिएटर्ससह, तसेच "उबदार मजला", "उबदार भिंत" पाणी-प्रकार प्रणालीसह एकत्र केले जाते.

तसेच, खोली स्वतःच बाहेरून चांगली इन्सुलेट केलेली असावी, अंगभूत मल्टी-चेंबर खिडक्या असाव्यात ज्या सामान्य लाकडी किंवा प्लास्टिकच्या खिडक्यांपेक्षा चांगले थर्मल इन्सुलेशन प्रदान करतात.

उष्मा पंप "उबदार मजला" पाण्याच्या प्रणालीशी सर्वोत्तम संवाद साधतो, ज्याला 40 - 45ºC पेक्षा जास्त शीतलक गरम करण्याची आवश्यकता नसते.

घरगुती उष्णता पंप प्रभावीपणे 100 चौरस मीटरपर्यंत घरे गरम करू शकतो. m आणि 5 kW ची उर्जा निर्माण करण्याची हमी आहे. हे समजले पाहिजे की घरी तयार केलेल्या संरचनेत फ्रीॉन पुरेशा गुणवत्तेसह ओतले जाऊ शकत नाही, म्हणून आपण त्याच्या उकळत्या बिंदूवर -22 अंश मोजले पाहिजे.

गॅरेज, ग्रीनहाऊस, युटिलिटी रूम, लहान खाजगी पूल इत्यादींना उष्णता पुरवण्यासाठी होम असेंबली डिव्हाइस आदर्श आहे. प्रणाली सामान्यतः अतिरिक्त हीटिंग म्हणून वापरली जाते.

हीटिंग हंगामासाठी इलेक्ट्रिक बॉयलर किंवा इतर पारंपारिक उपकरणे कोणत्याही परिस्थितीत आवश्यक असतील. तीव्र दंव (-15-30 अंश) दरम्यान, वीज वाया जाऊ नये म्हणून उष्णता पंप बंद करण्याची शिफारस केली जाते, कारण या कालावधीत त्याची कार्यक्षमता 10% पेक्षा जास्त नसते.

घरातील खाजगी तलावांमध्ये पाणी गरम करण्यासाठी उष्णता पंप पुरेशी ऊर्जा पुरवतात (+)

प्रणाली कशी कार्य करते

संरचनेत कार्यरत पदार्थ हवा आहे. रस्त्यावर स्थापित केलेल्या आउटडोअर युनिटद्वारे, ऑक्सिजन पाईप्सद्वारे बाष्पीभवनमध्ये प्रवेश करतो, जिथे ते रेफ्रिजरंटशी संवाद साधते.

तापमानाच्या प्रभावाखाली फ्रीॉन वायू बनते (कारण ते -55 अंशांवर उकळते) आणि दबावाखाली गरम स्वरूपात कंप्रेसरमध्ये प्रवेश करते. यंत्र वायू संकुचित करते, ज्यामुळे त्याचे तापमान वाढते.

हॉट फ्रीॉन स्टोरेज टँक (कंडेन्सर) सर्किटमध्ये प्रवेश करते, जिथे उष्णता पाण्यात हस्तांतरित केली जाते, जी नंतर हीटिंग आणि डीएचडब्ल्यू आयोजित करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. कंडेन्सरमध्ये, फ्रीॉन त्याच्या उष्णतेचा फक्त एक भाग गमावतो आणि अजूनही वायू स्थितीत आहे.

थ्रोटलमधून जाताना, रेफ्रिजरंट फवारले जाते, परिणामी त्याचे तापमान कमी होते. फ्रीॉन द्रव बनते आणि या स्वरूपात बाष्पीभवनात जाते. सायकलची पुनरावृत्ती होते.

आकृती योजनाबद्धपणे प्राथमिक उष्मा पंपाच्या तत्त्वाची अंमलबजावणी दर्शवते, जी कंप्रेसर आणि विस्तारक यांनी दोन सर्किटमध्ये विभागली आहे - उच्च आणि कमी दाब

ज्यांना कचरा सामग्री आणि अप्रचलित उपकरणे, उदाहरणार्थ, जुन्या रेफ्रिजरेटरमधून स्वतंत्रपणे उष्णता पंप तयार करायचा आहे, त्यांना आम्ही शिफारस केलेल्या लेखात सादर केलेल्या माहितीद्वारे मदत केली जाईल.

विषयावरील निष्कर्ष आणि उपयुक्त व्हिडिओ

व्हिडिओ ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि डिव्हाइसची वैशिष्ट्ये सादर करेल:

परिणामी, आम्ही असा निष्कर्ष काढू शकतो की वॉटर-टू-वॉटर उष्णता पंप हे 150 चौरस मीटरपर्यंत घरे गरम करण्यासाठी डिझाइन केलेले एक प्रभावी पर्यावरणास अनुकूल उपकरण मानले जाते. मोठ्या क्षेत्राच्या व्यवस्थेसाठी आधीच जटिल अभियांत्रिकी सर्वेक्षणांची आवश्यकता असू शकते.

प्रदान केलेली माहिती वाचताना तुम्हाला काही प्रश्न असल्यास, कृपया त्यांना खालील ब्लॉकमध्ये विचारा. आम्ही आपल्या टिप्पण्या, विषयावरील प्रश्न, आपल्या स्वत: च्या हातांनी मिनी-हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशनच्या बांधकामाबद्दल कथा आणि फोटोंची वाट पाहत आहोत. आम्हाला तुमच्या मतात रस आहे.