Mga heat pump: pinapainit natin ang ating sarili sa lamig

Ano ang mga dahilan na pumipigil sa atin sa paggamit ng basurang init sa pag-init ng mga tahanan? Gamit ang halimbawa ng mga heat pump, na laganap sa mundo, ang mga paghihirap sa kanilang pagpapatupad sa mga bansa ng CIS ay isinasaalang-alang.

Upang matiyak na umiiral ang mga heat pump at gumagana nang epektibo, hindi mo na kailangang lumayo. Ito ay sapat na upang bisitahin ang kusina at tumingin sa refrigerator. Ang mga sub-zero na temperatura ay naghahari sa loob, at ang isang mainit na heat exchange grill sa likod ay nagpapahiwatig ng matagumpay na pagkuha ng init mula sa iyong mga produkto.

Ang mga heat pump ay madalas na tinutukoy bilang mga reverse refrigerator. Ang pagkakatulad na ito ay hindi ganap na tumpak. Ang mga pisikal na prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang refrigerator at isang heat pump ay magkapareho, sila ay naiiba lamang sa disenyo at layunin: ang refrigerator ay kumukuha ng init mula sa isang saradong dami, "itinapon" ito sa kapaligiran. Sa kabaligtaran, ang heat pump ay kumukuha ng mababang temperatura na init mula sa labas, bukas na kapaligiran, na nagbibigay nito sa kalaunan sa saradong dami ng silid.

Ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat engine ay napatunayan na sa unang kalahati ng ika-19 na siglo, ngunit ang mga refrigerator ay mas mapalad: ang pangangailangan na mag-imbak ng pagkain ay naging isang mas matinding problema kaysa sa pagpainit ng mga bahay, lalo na dahil walang mga problema sa gasolina. sa mga araw na iyon para sa pagpainit.

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang interes sa mga heat pump ay lumitaw sa post-war Europe, nang ang pagkasira at kakulangan ng mga pangunahing pangangailangan ay pinilit ang paghahanap para sa mga hindi karaniwang paraan ng pagpainit ng mga tahanan. Ngunit ang pinakamalakas na impetus para sa pagpapabuti ng mga heat pump ay ang krisis sa enerhiya noong 1970s. Ang matalim na pagtaas sa presyo ng mga mapagkukunan ng enerhiya ay naging kapaki-pakinabang sa ekonomiya na gumamit ng mga low-temperature heat carrier: tubig sa mga reservoir, geothermal heat, mainit na basurang tubig mula sa mga lungsod.

Sa oras na iyon, ang industriya ay nakabuo na at nakagawa na ng maaasahan at environment friendly na mga sistema para sa iba't ibang mga aplikasyon: mula sa mababang kapangyarihan para sa mga indibidwal na cottage hanggang sa makapangyarihang mga sistema ng pag-init para sa mga complex ng gusali.

Ang mga heat pump na gumagana sa iba't ibang uri ng media (hangin, tubig, lupa) na may automated na pump control at management system ay magagamit na ngayon sa merkado. Ngunit ang pinaka-modernong teknolohiya ay hindi magbibigay ng nais na mga resulta kung ang mga pagkakamali ay ginawa kapag pumipili ng kapangyarihan ng heat pump o kapag nag-install ng sistema ng pag-init.

Upang gawin ito, kinakailangan na i-orient ang iyong sarili sa ilang mga pangunahing katangian na tumutukoy sa mahusay na operasyon ng isang heat pump. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang "heating coefficient", i.e. ang ratio ng dami ng thermal energy na nabuo sa electrical energy na natupok. Para sa mga modernong sistema, saklaw ito mula 3.5 hanggang 4.

At dito nagsisimula ang mga nuances.Ipinapahiwatig ng tagagawa ang halagang ito para sa pinaka-kanais-nais na mode ng pagpapatakbo ng heat pump, i.e. para sa isang minimum na pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng panlabas na medium ng pag-init at ng heating circuit. Halimbawa, sa isang panlabas na temperatura na 10 degrees Celsius (lupa sa lalim na 150 m.) At isang temperatura ng heating circuit na 40 degrees (mainit na sahig), ang koepisyent ay talagang magiging 4. Ngunit nasa 60 degrees na ito. bumaba sa 2, at sa 80 degrees ito ay katumbas ng 1. V Sa kasong ito ay mas madali at mas mura ang paggamit ng maginoo electric heater o boiler.

Ang pangalawang pangunahing problema ay ang pagkalkula ng kolektor (heat extraction circuit) ng heat pump.Depende sa komposisyon ng lupa, nag-iiba ang heat extraction mula 10 W / m para sa mga sand pipe hanggang 35 W / m para sa wet clay soils. Ito ay sa kaso ng pahalang na pagkakalagay ng kolektor. Para sa isang patayong reservoir, kinakailangang malaman ang geological na komposisyon ng mga layer, dahil kinakailangan na mag-drill alinman sa isang malalim (higit sa 100 m) na balon o isang sistema ng mga balon na sampu-sampung metro ang lalim.

Kaya ang konklusyon: imposible lamang na gawin nang walang pakikilahok ng isang dalubhasang organisasyon o kumpanya na magsasagawa ng pag-aaral, gagawa ng isang proyekto at matukoy ang komposisyon ng sistema ng pag-init. Ang isang pahalang na kolektor ay hindi nangangailangan ng pagbabarena, ngunit ang paglalagay ng daan-daang metro ng mga tubo ay nagsasangkot ng paghuhukay ng parehong bilang ng mga trench hanggang sa 2.5 metro ang lalim, upang ang iyong maayos na lugar ay magmukhang isang lugar ng bomba kapag natapos na ang trabaho.

Ang pag-install ng isang patayong tangke ay mangangailangan ng pagbabarena sa lalim na higit sa 10 metro, at ito, bilang karagdagan sa gawaing pananaliksik at disenyo, ay nauugnay sa pagkuha ng mga permit mula sa iba't ibang mga organisasyon.Ngayon, ang subsoil ng lupa ay pag-aari ng estado, at ito, sa harap ng mga opisyal, ay maaaring maging isang mas malubhang balakid kaysa sa mga presyo para sa mga kagamitan at trabaho sa pagpapakilala ng mga heat pump.

Sa wakas, isang pagtatantya ng gastos ng heat pump na may operasyon. Para sa isang villa na may heating area na 200 m2, kakailanganin ang isang heat pump na may kapasidad na humigit-kumulang 18 kWh ng init na enerhiya. Ang mga collector pipe ay humigit-kumulang 400 metro ang haba na may optimistikong heat removal rate na 50 W/m. Ang mga kagamitan na may ganoong kapasidad mula sa mga nangungunang kumpanya ng Aleman ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 6,000-7,000 euro, depende sa pagsasaayos. Pagbabarena o paghuhukay - sa loob ng 3000 euro. Idagdag ang proyekto, ang mga pag-apruba at kunin ang kabuuan ng 10,000. Ito ay isang pamantayan para sa paghusga kung sulit para sa isang ordinaryong residente na maglagay ng heat pump ngayon at kung kailan ito magbabayad.

Para sa mga organisasyon at negosyo na nagtatayo ng mga bagong lugar, posible na ngayong magbigay ng pagpainit na may mga heat pump. Ang ganitong mga gastos, laban sa background ng patuloy na pagtaas ng mga taripa ng enerhiya, ay maaaring mabawi sa loob ng 3-5 taon. Ngunit para sa populasyon kung saan ang estado ay nagtatag ng mga preferential na taripa o subsidized na mga gastos sa enerhiya, ang paggamit ng mga heat pump ay magiging hindi kumikita sa mahabang panahon.