Алтернативното отопление се нарича отопление на къщата посредством т.нар. Алтернативни енергийни източници, към които по-специално принадлежи вътрешната енергия на планетата Земя. На определена дълбочина, в зависимост от географското разположение на района, температурата му е практически постоянна и положителна по всяко време на годината.
Един прост пример: в средната зона на Русия на разстояние 170 см от повърхността на Земята температурата е 8-10 градуса по Целзий. Същата температура има подпочвени води, а реките и езерата дори през зимата под слой лед имат температура от 3-4 С.
В района, разположен на север, "топлата" почва може да лежи по-дълбоко, а в южните райони, напротив, по-близо до повърхността на земята. Това означава, че дори и при тежки студове, вътрешността на Земята е снабдена с топлинна енергия, достатъчна за отопление на жилището. Единственият проблем е правилно да се използва за алтернативно отопление на сгради.
За тази цел е необходимо да се реши трудна задача: да се прехвърли топлината от по-малко нагрято тяло към по-нагрято тяло: топлоносителя, използван в отоплителните системи (напомняме, че температурата на вътрешността на земята при приемлива дълбочина е 8-10 ° C).
- Опростено решение на комплексен нагряващ проблем
- Топлинната помпа ще дойде на помощ
- Как работи термопомпата
- Видове термопомпи
- Предимствата и недостатъците на термопомпите
Опростено решение на комплексна отоплителна задача
За да направите това само в средата на миналия век, след товаИзобретяването и широкото използване на домакински хладилници, чието устройство е вдъхновено от швейцарския "Кулибин" на Робърт Вебер, се основава на идеята за изпращане на топлинната енергия, предназначена за хладилната камера, за икономически нужди и за нейното използване за отопление на горещата вода.
В примитивна форма този процес може да бъде описан с помощта напроста формула :
- Q = CM (T2-T1), където
- Получена от Q топлина
- С-топлинен капацитет
- М - тегло
- T1 T2 температурна разлика, за която е направено охлаждането на тялото
Това означава, че количеството на топлинната енергия, предавана при охлаждане на тялото, не е важно, независимо дали е топла руска пещ с тегло няколко тона или за отоплително отопление, тежи няколко десетки килограма, е пряко пропорционално на топлинния капацитет на материала, от който е произведена, нейната маса и температурната разлика, което е охлаждане.
Лесно е да се предположи, че при охлаждане на килограм вещество с 50 градуса, се разпределя същото количество топлинна енергия, както при охлаждане на 50 kg от същото вещество с 1 градус. С други думи , когато температурата на почвата се претегля в няколкостотици тонове само за една малка част, можете да получите количеството топлина, което е напълно достатъчно за отопление на частен дом . В този случай е възможно да се охлади не само почвата, но и водата в язовирите, както и въздухът, масата на който също има колосален резерв от топлинна енергия.
На помощ ще дойде топлинна помпа
За алтернативното отопление на частен дом е достатъчно да се закупи и инсталира термопомпа, устройство, специално предназначено за използване на нискотемпературна енергия за отопление и топла вода и работи на принципа на модерен климатик или хладилник. Между другото, отвън, термопомпата прилича на обикновен домашен хладилник, и по размер тя малко се различава от нея.
За да се разбере как работи термопомпата, е достатъчно да се запомни устройството и принципа на работа на хладилника, в който топлината се изважда от продуктите и "хвърля" в околната среда. Ето защо при инсталирането на хладилното оборудване се препоръчва да се създаде свободно пространство около него, което осигурява своевременно разсейване на топлината.
Ако хладилникът поглъща топлина от продуктите и генерира студ, то топлинната помпа го отвежда от масата на земята, водата или въздуха и изпраща генерираната топлина за отопление на къщата. В него, както и в хладилника, има изпарител, дросел, компресор и кондензатор. Основната разлика в работата на тези устройства е създадена от настройките.
Принципът на работа на термопомпата е описан с цикъла на Карно. Разгледайтепример за система за домашно отопление, използваща термопомпа, която изпомпва нискотемпературната енергия на земната маса.
Как работи термопомпата
Хладилен агент, циркулиращ през затворена верига, навлиза в изпарител, където се следва разширяването му, което се придружава от увеличаване на обема и намаляване на нивото на налягането. В този случай изпарението на хладилния агент и намаляването на неговата температура. По време на този процес хладилният агент активно поглъща топлинна енергия от стените на изпарителя, свързана с топлообменника, върху който се движи топлоносителят, наречен в системата на термопомпите "саламура". По това време топлинната енергия на масата на земята влиза в системата на термопомпата.
След това хладилният агент влиза в компресора, където се компресира, и след това се вкарва в кондензатор, по време на който се увеличава температурата на хладилния агент до 80-120 С.
В този случай се извършва пренос на топлина към охладител, циркулиращ върху топлообменник, свързан с кондензатор. Охладеният охладител влиза в изпарителя и процесът се повтаря. Топлинната помпа работи от електрическата мрежа, но потреблението и потреблението на електроенергия са незначителни в сравнение с получения ефект, което е особено важно за алтернативното отопление на частен дом.
По време на експлоатацията на термопомпата, охлаждащата течност може да загрява до 100 градуса по Целзий, което е напълно достатъчно за отопление и топла вода и ви позволява да създавате определени топлинни запаси чрез нагряване, например, термична батерия.
С цел да се осигурят комфортни условия и да се намали потреблението на електроенергия, термопомпите са оборудвани с термостати, които поддържат необходимата температура на отоплителната среда.
Видове термопомпи
Термопомпите се класифицират в зависимост от вида на топлинната енергия, използвана за тяхното функциониране. В тази връзка разграничете:
- Геотермални помпи, вертикални и хоризонтални, използващи топлина от подземни води. В този случай преносът на топлина следва схемата вода-вода
- Водата използва топлина от езера, реки и морета. В този случай преносът на топлина се извършва и по схемата "вода-вода"
- Въздух, използващ топлината на въздушните маси. Преносът на топлина следва схемата въздух-вода
- Почви, използващи топлинна енергия на почвата. Преносът на топлина върви по схемата "земя-вода"
Предимства и недостатъци на термопомпи
Алтернативното отопление на базата на термопомпата има няколко предимства:
- Той е безопасен за околната среда и човешките същества. С него можете да сте сигурни, че у дома няма огън от дефектно оборудване, стаята няма да получи димни газове, а околната среда няма да страда от въглероден диоксид .
- Термопомпата ви позволява да получавате евтина топлинна енергия
- Може да променя режимите на работа и да използва климатизацията през лятото
- Той е надежден и траен
Не е случайно, че в развитите страни, например Япония, използването на термопомпи се счита за най-голямообещаваща посока в алтернативното отопление на къщи.
Рубрика: отоплителни помпи
