Αντλία θερμότητας: τι είναι, σε τι χρησιμεύει και πεδίο εφαρμογής

Πιθανώς οι άνθρωποι που έχουν σκεφτεί τουλάχιστον μία φορά την αυτόνομη θέρμανση του σπιτιού τους έχουν συναντήσει τον όρο «αντλία θερμότητας», αλλά δεν έχουν κατανοήσει πλήρως τι είναι. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε λεπτομερώς αυτόν τον όρο.

Οι άνθρωποι συνηθίζουν να παίρνουν θερμότητα στα σπίτια τους από το να καίνε κάτι. Για παράδειγμα, προηγουμένως κάθε ιδιωτικό σπίτι είχε μια ξυλόσομπα. Οι άνθρωποι έκαιγαν ξύλα, κάρβουνο και ζέσταιναν τα σπίτια τους. Κατ 'αρχήν, αυτή η μέθοδος θέρμανσης έχει διατηρηθεί μέχρι σήμερα, αλλά γίνεται όλο και λιγότερο κοινή. Στις πόλεις, το φυσικό αέριο, ο άνθρακας και τα προϊόντα πετρελαίου καίγονται για τη θέρμανση πολυώροφων κτιρίων. Δηλαδή, η αρχή της απόκτησης θερμότητας παραμένει η ίδια: πρέπει να κάψετε κάτι για να το κάνετε ζεστό.

Αλλά πρέπει να καταλάβετε ότι αυτή η μέθοδος παραγωγής θερμότητας δεν μπορεί να διαρκέσει για πάντα. Αργά ή γρήγορα, οι πόροι για την καύση θα αρχίσουν να εξαντλούνται. Αυτή η σκέψη στοίχειωσε πολλούς ανθρώπους και έτσι άρχισαν να σκέφτονται εναλλακτικές πηγές θερμότητας.

Η αντλία θερμότητας είναι ένας από τους εναλλακτικούς τρόπους παραγωγής θερμότητας. Αν το κοιτάξετε, υπάρχει πολλή θερμότητα γύρω από τους ανθρώπους στον αέρα, το νερό και τη γη. Μια αντλία θερμότητας βοηθά στην παραγωγή θερμότητας από αυτά χωρίς να καίει τίποτα.

Αντλία θερμότητας - τι είναι;

Η αντλία θερμότητας είναι μια συσκευή που παράγει θερμότητα από το περιβάλλον και την παραδίδει στο σύστημα θέρμανσης του σπιτιού.Οι αντλίες θερμότητας τροφοδοτούνται από ενέργεια, αλλά δεν δαπανάται για τη θέρμανση του σπιτιού, όπως σε ένα ηλεκτρικό τζάκι, αλλά για τη μεταφορά θερμότητας από το περιβάλλον στο σπίτι. Χάρη σε αυτή την προσέγγιση, η απόδοση της καταναλωμένης ενέργειας είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι με την άμεση θέρμανση ενός σπιτιού. Επομένως, εξοικονομείται ηλεκτρική ενέργεια, η οποία έχει θετική επίδραση στο περιβάλλον.

Αντλίες θερμότητας: τύποι

Οι αντλίες θερμότητας διατίθενται σε τρεις τύπους, ανάλογα με τον τρόπο που παράγουν θερμότητα:

1. Αέρας - παράγει θερμότητα από την αέρια μάζα.
2. Γεωθερμία - παράγει θερμότητα από το έδαφος.
3. Νερό - παράγει θερμότητα από το νερό των ποταμών, λιμνών, θαλασσών και υπόγειων πηγών.

Η αρχή λειτουργίας είναι απλή. Ένα θερμαντικό σώμα εναλλάκτη θερμότητας τοποθετείται σε ένα από τα περιβάλλοντα που περιγράφηκαν παραπάνω, το οποίο συλλέγει θερμότητα από το έδαφος, τον αέρα ή το νερό. Με τη βοήθεια μιας αντλίας θερμότητας, αυτή η θερμότητα συσσωρεύεται, η θερμοκρασία της αυξάνεται και αποστέλλεται στο σύστημα θέρμανσης του σπιτιού.

Στην πραγματικότητα, κάθε άνθρωπος στη ζωή του έχει δει μια αντλία θερμότητας σε λειτουργία. Εξέχοντες εκπρόσωποι αυτών των αντλιών είναι το ψυγείο και το κλιματιστικό. Ναι, λειτουργούν για ψύξη. Αλλά μια αντλία θερμότητας μπορεί να λειτουργήσει τόσο για θέρμανση όσο και για ψύξη. Όλα εξαρτώνται από τον τρόπο οργάνωσης του κύκλου ανταλλαγής θερμότητας. Σε ένα ψυγείο οργανώνεται ο θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη. Αλλά αν το κατευθύνετε με την αντίστροφη σειρά, το ψυγείο θα λειτουργήσει ως θερμάστρα. Όχι, αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχει διακόπτης θερμοδυναμικού κύκλου κάπου στο ψυγείο. Αυτό σημαίνει ότι η αρχή λειτουργίας είναι διαμετρικά αντίθετη, αλλά πολύ παρόμοια. Γιατί πολύ συχνά, όταν θερμαίνεται με αντλία θερμότητας, το σύστημα χρησιμοποιεί και φρέον ως ψυκτικό.

Με βάση τον τύπο του ψυκτικού στα συστήματα εισόδου και εξόδου, τα μοντέλα αντλιών θερμότητας χωρίζονται σε 8 κατηγορίες:

• "γη-νερό"?
• "νερό-νερό"?
• "αέρας-νερό"?
• "εδάφους-αέρα"?
• "νερό-αέρας"?
• "αέρας-αέρας"?
• "φρεόν-νερό"?
• «φρεόν-αέρας».

Το «Freon-air» είναι ένα σύστημα ψύξης σε κλιματιστικά και ψυγεία. Το φρέον-νερό, ο αέρας-αέρας και ο αέρας-νερό χρησιμοποιούνται συχνότερα για θέρμανση.

Αντίστοιχα, η απόδοση της αντλίας θερμότητας και του συστήματος θέρμανσης θα εξαρτηθεί από το ψυκτικό που χρησιμοποιείται και τις κλιματικές συνθήκες. Για παράδειγμα, στις θερμές χώρες το σύστημα αέρα-αέρα έχει αποδειχθεί εξαιρετικό. Σε πιο ψυχρές χώρες, χρησιμοποιείται συχνότερα αέρας-νερό, αλλά η αποτελεσματικότητα αυτού του συστήματος μειώνεται όταν εμφανίζονται παγετοί κάτω από -25. Εάν ο παγετός πέσει κάτω, το σύστημα θέρμανσης δεν μπορεί να αντεπεξέλθει και πρέπει να συνδεθούν πρόσθετες πηγές θερμότητας.

Στις ορεινές περιοχές, τα συστήματα εδάφους-αέρος και νερού-αέρος είναι κοινά. Οι κάτοικοι των ορεινών τοπίων «αντλούν» ενεργά θερμότητα από τα βουνά. Επιπλέον, οι εγκαταστάσεις μπορούν να είναι τόσο οριζόντιες όσο και κάθετες. Στα κατακόρυφα συστήματα, η ακόλουθη αρχή παραγωγής θερμότητας είναι κοινή:

• σκάβοντας ένα βαθύ πηγάδι.
• ένας εναλλάκτης θερμότητας χαμηλώνεται σε αυτό, μέσω του οποίου ρέει αντιψυκτικό, αραιωμένο οινόπνευμα, φρέον ή απλώς νερό.
• το πηγάδι γεμίζει με νερό και το νερό «φέρνει» θερμότητα από τις πέτρες στον εναλλάκτη θερμότητας.

Το βάθος τέτοιων πηγαδιών φτάνει τα 170 μέτρα.

Γενικά, η πιο αποτελεσματική μέθοδος θέρμανσης είναι η συλλογή θερμότητας από το έδαφος. Αυτή η μέθοδος είναι καλή γιατί η θερμοκρασία του εδάφους, ακόμη και σε μικρά βάθη, παραμένει αμετάβλητη όλο το χρόνο. Η θερμοκρασία του νερού ή του αέρα αλλάζει, αλλά η γη όχι. Επομένως, οι εγκαταστάσεις θέρμανσης γης είναι πρακτικά ανεξάρτητες από τις καιρικές συνθήκες.Οι Σκανδιναβικές χώρες είναι μπροστά από τις υπόλοιπες όσον αφορά τη χρήση ενός τέτοιου συστήματος. Έχουν εμμονή με την πράσινη ενέργεια και την προστασία του περιβάλλοντος, κάτι που τους κάνει λίγο καλύτερους από άλλες χώρες. Η ουσία αυτής της μεθόδου είναι ότι το σύστημα των θερμαντικών σωμάτων πρέπει να είναι θαμμένο στο έδαφος σε βάθος τουλάχιστον 50 εκατοστών, κάτω από το επίπεδο πήξης του εδάφους. Συμβατικά, αυτό είναι 1,2-2 μέτρα "κάτω από το έδαφος". Το αντιψυκτικό χύνεται στο σύστημα του καλοριφέρ, το οποίο θα φέρει τη "ζεστασιά της γης" στο σπίτι. Το αντιψυκτικό «οδηγεί» την αντλία θερμότητας μέσω του συστήματος. Το πρόβλημα με αυτή τη μέθοδο είναι ότι είναι πολύ ακριβό και αποδίδει σε όχι λιγότερο από 10-15 χρόνια.

συμπέρασμα

Μια αντλία θερμότητας είναι ένα ουσιαστικό μέρος ενός συστήματος θέρμανσης ή ψύξης που χρησιμοποιεί θερμότητα από το περιβάλλον. Η αντλία θερμότητας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που «οδηγεί» το υγρό ανταλλαγής θερμότητας μέσω του συστήματος θέρμανσης. Είναι σημαντικό να το αγοράσετε όταν σκοπεύετε να οργανώσετε αυτόνομη θέρμανση στο σπίτι σας χρησιμοποιώντας τη ζεστασιά της φύσης.

Στα γεωγραφικά πλάτη μας, αυτή η μέθοδος θέρμανσης κατοικιών δεν είναι πολύ διαδεδομένη λόγω του υψηλού κόστους, της εντατικής εργασίας εφαρμογής και του ειδικού κλίματος. Εάν το κλίμα είναι πολύ κρύο, αυτή η μέθοδος θέρμανσης δεν θα αντεπεξέλθει, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την παραδοσιακή θέρμανση.