משאבת חום מים-מים: מכשיר, עיקרון הפעולה, כללים להסדרת חימום על בסיסו

לצורך חימום ומתן מים חמים לבתים פרטיים, רצוי להשתמש במשאבת חום מים-מים העובדת ממקורות טבעיים - מי תהום, נהרות, מאגרים וכו '. המערכת מאופיינת בבטיחות סביבתית מוחלטת, אינה דורשת הוצאות קבועות על חומרים מתכלים, ולכן היא הופכת פופולרית יותר ויותר.

נדבר על האפשרויות למתקן משאבת חום שמשתמש באנרגיה אקולוגית של מים להעברתם למערכות חימום ביתיות. עבור אדונים סקרנים לבית, תיארנו את עקרונות הפעולה של אפשרויות מכשירים פופולריות וטכנולוגיית בנייה. כאן תוכלו לגלות איזה ציוד נדרש להפעלת המערכת.

עקרון הפעולה של משאבת החום מים-מים

משאבת החום גילמה את עקרון מחזור הקרנוט. זה מורכב מכך שחומר נע במערכת סגורה ומשנה את מצבו המצרפי מנוזל לגזי בהשפעת גורמים כימיים, פיזיים או תרמיים משחרר וסופג כמות עצומה של אנרגיה תרמית.

תפקיד החומר העובד הוא נשא תרמי - מים מבאר או מאגר.

אפילו בחורף, טמפרטורות טבעיות בעומק מסוים שומרות על טמפרטורה חיובית, כך שאפשר להפיק מהן אנרגיה תרמית כל השנה.החיסרון היחיד בהתקנה הוא צריכת החשמל הגבוהה והצורך לרכוש ציוד נוסף.

התרשים מציג את מסלול זרימת המים וקירור הקירור. המערכת מאפשרת לך לקבל אנרגיה תרמית, ללא קשר לעונה

המרכיבים העיקריים של משאבת חום מים-מים הם:

• מדחס;
• מאייד;
• קבלים;
• שסתום אינדוקציה הרחבה;
• מערכת אוטומטית לניטור אינדיקטורים;
• מספר כבישים מהירים מצינורות נחושת;
• חומר עובד (נוזל קירור).

בעזרת משאבה מיוחדת, מים זורמים דרך הצינורות מהמקור למתקן התרמי, לאחר מכן הם מתקשרים עם גז (פריון) הרותח בטמפרטורה של + 2-3 מעלות. פריון סופג חלק מחום המים ונספג על ידי המדחס, שם הטמפרטורה שלו עולה בזמן הדחיסה.

ציוד משאבת החום תופס מקום רב, אך מספק הזדמנות להיפטר מתלות קהילתית

ואז הקירור נכנס לקבל, שלאחריו החומר החם מחמם את המים לטמפרטורה שנקבעה מראש (מ +40 ל- +80 מעלות), המועברת דרך הצינורות של מערכת החימום.

מים צוננים נכנסים למאייד, ואז זורמים לבאר המקבלת. לאחר מעבר הקבל, נוזל הקירור הופך לנוזל ונאסף בתחתית האלמנט, ואז דרך המצערת חוזר למקומו המקורי. בשלב הבא המחזור חוזר.

על מה להסתכל כשאתם מסדרים חימום כזה?

יש מספר גדול של שינויים שונים של משאבות חום המיועדות לחדרים מכל מטרה ובכל גודל, כמו גם עבודה בתנאים שונים. הציוד מיועד לחימום בתים בשטח כולל של 50 עד 150 מ"ר.

ציון דרך מספר 1 - קשיות מים

לאיכות המים של באר או מאגר תפקיד חשוב בבחירת הציוד. לא כל הדגמים מסוגלים לרוץ על מים קשים המכילים כמויות גדולות של מנגן וברזל.

ריכוז גבוה של אלמנטים אלה פוגע במערכת - צורות קורוזיה על הצינורות מהירות יותר, מה שמביא לירידה ביעילות הציוד ואורך חיי השירות שלו.

לכן, לפני שאתה קונה משאבת חום קח מדגם מים ולעשות את הניתוח שלו לנוכחותם של יסודות קורט אלה ואחרים - מימן גופרתי, אמוניה, כלור וכו '. בדרך כלל, אם הטמפרטורה בבריכה עולה על 13 מעלות, אז עם דרגה גבוהה יותר של הסתברות יש הרבה מים ברזל ומנגן במים.

לפיכך, נבחרת משאבת החום מים-מים תוך התחשבות בקשיות המים. יש מערכות שהאלמנטים שלהן מוגנים ביותר מפני קורוזיה, אך הן עולות יותר.

ציון דרך מספר 2 - מצב פעולה

משאבת החום יכולה לשמש כמקור החום היחיד או לתקשר עם מערכות אחרות. לכן, לפני שבוחרים דגם, חשוב לקבוע באיזה מצב המכשיר יעבוד.

ישנם שני סוגים של תפקוד מערכת:

• חד-צדדי. למכשירים כוח רב, מתאים לחימום הבית.
• בדו-ערכי. מכשירים פחות יצרניים משלימים את ציוד החימום הראשי.

כדי לבנות מערכת אוטונומית עם יחידת החימום הראשית במים, יש צורך בסוג חד-מונעי.

נקודת ייחוס 3 - כוח המשאבה

הספק הוא אינדיקטור חשוב בבחירת משאבת חום מכיוון שביצועי המערכת תלויים בו. ככל שההספק גבוה יותר, כך היעילות של הציוד גבוהה יותר, אך גם צריכת האנרגיה גבוהה יותר.

הביצועים של משאבת החום מים-מים נבחרים על פי צרכים אמיתיים

בבחירת מכשיר ללא הספק, יעילות המערכת תיפול אם אובדן החום בבית יעלה על כמות האנרגיה שמספקת המערכת. משאבת החום יכולה לעבוד מסביב לשעון, אך לא תהיה לכך השפעה בגלל הורדת טמפרטורת המים.

כאשר אובדן החום של הבניין נמוך מהעברת החום של המערכת, המשאבה בדרך כלל מתחילה אוטומטית למשך מספר דקות, מחממת את המים לטמפרטורה שנקבעה ומעבירה אותם דרך המערכת. ואז הוא נכבה עד שהטמפרטורה יורדת בכמה מעלות. ואז המחזור חוזר.

ציון דרך מספר 4 - הפונקציונאלי של דגם מסוים

משאבות חום עשויות להיות בעלות פונקציות נוספות, ואלה הם:

• מערכת בקרה אוטומטית המאפשרת להתאים את המיקרו אקלים של החדר לפי הטעם. הניהול מתבצע בדרך כלל באמצעות שלט רחוק.
• פונקציה של חימום מים לאספקת מים חמים.
• דיור אטום לרעש.
• היכולת להתחבר למערכות חימום אחרות, קולטי שמש, אשר יהפכו את ציוד החימום לאוטונומי לחלוטין.

משך הפעולה של משאבות חום מים-מים בדרך כלל עולה על 30 שנה.

לא פחות חשוב בבחירת ציוד יש לקחת בחשבון את עלות ההתקנה וההתקנה.

חישוב קיבולת משאבת החום הנדרשת

לפני קניית מערכת, חשוב לנסח תחילה ולחשב את קיבולת הציוד הנחוצה. הביצועים מחושבים תוך התחשבות בביקוש החום בפועל. נלקחים בחשבון צריכת החום, איבוד החום בבית והימצאות או היעדר מעגל DHW.

אלגוריתם חישוב:

1. אנו מחשבים את השטח הכולל של החדרים המחוממים.
2. אנו קובעים את כמות האנרגיה הדרושה לחימום. המחוון האופטימלי למטר מרובע הוא 0.07 קילוואט.
3. כדי להמיס בית בגודל של מטר מרובע, אתה צריך N * 0.07 קילוואט.
4. ל DHW למספר שהתקבל הוסף 15-20% נוספים, כלומר N * 0.07 * 0.85 או N * 0.07 * 0.80.

חישוב זה יהיה אופטימלי לחדרים עם תקרות שלא יעלו על גובה של 2.7 מ '. חישובים מדויקים יותר יבוצעו על ידי מומחים במהלך הכנת הפרויקט.

עבודת הכנה לפני הפעולה

ההכנה להרכבה, חיבור והפעלת משאבת חום מסדרת מים-מים כוללת מספר שלבים סטנדרטיים, אותם נכיר בהמשך.

בחירת מקור המים האופטימלי

יש לציין כי לא כל קוד פתוח או באר מים מתאים להפעלה חלקה של משאבת החום.איכות מים ממלאת תפקיד חשוב, אך מסננים יכולים לסייע בפתרון בעיית הזיהום.

מותר להשתמש בבריכה או בבריכה הממוקמים ברדיוס של 100 מטר מהבניין. אם אין מקור כזה, אז הוא צריך להיות קידוח בארות.

בחירת המקור למשאבת החום צריכה להתמקד בפשטות ועלות השימוש. במקרה של מאגר מים פתוח סמוך, סביר יותר להשתמש בו

התנהגות קוד פתוח צפויה יותר ממי תהום, כך שאם ניתן עדיפות לגופי מים.

התקנת מערכת תרמית באמצעות באר

כדי להתקין את המערכת באמצעות משאבת חום, יש צורך בשני בארות. אחת הבארות נקראת חיוב. יש בה שקיעה של משאבה מיוחדת, שבעזרתה נלקחים מים לעיבוד עוקב אחר כך במערכת. הבאר השנייה היא הבאר המקבלת. מים מקוררים מתנקזים לתוכו.

בארות הניקוז והאספקה ​​חייבים להיות לפחות 15 מטרים זה מזה

עומק בור החיוב לא יעלה על 50 מטרים. ככל שמקור המים עמוק יותר, כך תצטרך המשאבה חזקה יותר לספק אותה, מה שיגדיל את כמות האנרגיה הנצרכת.

חיוב מכשיר באר

לפני שמפעילים חיוב טוב, חשוב לדעת כמה מים הוא יכול לייצר וכמה נוזלים נדרשים בכדי לספק חום לכל החדר. ככל שטמפרטורת המים גבוהה יותר, כך יהיה נחוץ פחות לחימום.

חשוב לחשב מראש את עוצמת הקול Vשיש לשאוב אותו מהבאר למשך שעה כדי לחמם את החדר. נניח שיש משאבה שתפוקת החום שלה שווה למספר מסוים ש קילוואט, וצריכת חשמל - המספר ע קילוואט אתה צריך גם לברר את הטמפרטורה של מי התהום (t1) והטמפרטורה שלהם אחרי החלפת חום (t2).

ואז הנוסחה לחישוב כמות המים הנחוצה לשעה נראית כך:

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

אי אפשר מבחינה אנליטית לקבוע את יכולתו של באר חיוב לספק את כמות המים הנדרשת, ולכן הוא נבדק. תוך 3 ימים המשאבה שואבת ללא הפרעה מים מהבאר. כך, מתבצעת גם בדיקת הבאר המקבלת לגבי היכולת ליטול את כמות המים הנדרשת בעומס גבוה.

חשוב להבין שמי תהום מתנהגים בצורה בלתי צפויה, ולכן מים מבאר חיוב עשויים להיות קטנים יותר עם הזמן. לדוגמה, גאות ושפל נצפות באביב, ובחורף, להפך, המים יורדים. אם אין מספיק מים בבאר, המערכת נכבית אוטומטית, חימום לא מתרחש.

תכונות הבאר המקבלת

הבאר הצינורית המקבלת נמצאת במורד הזרם של מי תהום. אי אפשר מבחינה אנליטית לקבוע לאיזה כיוון נעים מים. לכן, בפועל, בחר באר שרירותית ובביט חיוב ונתקל בזה צוללת משאבה.

אם במהלך פעולת המערכת מפלס המים לא יורד, אז הבחירה נעשית כראוי. אם המפלס ירד, וטמפרטורת המים ירדה, אתה צריך להחליף בארות - העבר צוללת להזרים לחור אחר.

יש לטבול את צינור הניקוז לבאר המקבל כמה סנטימטרים במים, ולא להגיע לתחתית. אם תזרוק את נוזלי הפסולת מלמעלה, הדבר יוביל לביצוע מים. הבאר הצינורית עשויה להפסיק ליטול מים ולהסתפק.

התוצאה מאיימת על גדותיו, ובחורף, ציפוי אפשרי. האפשרות הטובה ביותר למקור המקבל היא נהר או בריכה. אם חפצים אלה אינם בקרבת מקום, יש צורך לקדוח באר אחת או יותר שקיבלו בארות כדי להבטיח מפני הצפת יתר.

באיור מופיעה דוגמה לשימוש בבאר אחת ובאר קבלה וחיוב

אי אפשר לגלות אם באר תקבל מים, אנליטית או בשיטת בדיקה. התרגול מראה כי בור ניקוז יכול לספוג מים ברציפות במשך שנים רבות, ואף עלול להיכשל בעונה אחת.

ישנן טכנולוגיות המאפשרות שימוש בבאר אחת כמו חיוב וקבלת באר, אך שיטה זו אינה יעילה - ההפעלה תלווה בקשיים, ואולי גם להוריד את טמפרטורת המים, לנקות מים ומספר בעיות אחרות.

מערכת התקנים באמצעות בריכה

הבריכה שנבחרה צריכה להיות עמוקה מספיק כדי ששכבות המים התחתונות לא יקפאו במהלך הכפור הקשה. באזורי הדרום העומק האופטימלי הוא כמטר, באזורים הצפוניים נדרש מקור בעומק של 3 מטר ומעלה. כמו כן, הבריכה חייבת להיות יציבה - תנודות במפלס המים והורדתה אינן מקובלות.

ישנם שני צינורות למאגר - חיוב וקבלה. מתקבלת משאבה טבולה

כצינורות מומלץ להשתמש בדגמים מ- PNDמאופיין בעמידות ואמינות. חשוב להגן על הצינורות מפני הקפאה, על ידי בידודם נוסף ומפריצות דרך.

הכנת בית למשאבת חום

כדי ליצור אינטראקציה עם משאבת החום מים-מים, חייבים להיות מצוידים בבית מערכת חימום על בסיס מים, המוצגת בצורה של צינורות, סוללות רדיאטור. לבידוד טוב יותר ברצפה ובקירות, מותר להתקין גם צינורות חימום.

אם הציוד ישמש לאספקת מים חמים, אז לבית צריך להיות מערכת איסוף. כדי שהמשאבה תעבוד, עליכם להתחבר לרשת חשמל בהספק בלתי מוגבל.

ללא אמצעים נוספים לבידוד תרמי של הבית (בידוד בחוץ, התקנת חלונות תאיים וכו ') פעולת משאבת החום אינה הגיונית.

מומחים ממליצים להתקין בנוסף מערכת אוורור עם מנגנון חימום אוויר. הפריון המשמש בציוד מזיק לבני אדם. אם בלולאת המערכת מתרחשים שברים מיקרוואז הגז משתחרר ובכך מעביר את האוויר מהחדר. הקירור יכול לגרום להחמרה של מחלות ריאה אצל אדם, התקפי אסטמה.

משאבת החום היא ציוד כבד, משקלו יכול להגיע לטונות (תלוי בעוצמה ובגודל), ולכן, במקרים מסוימים, כדי להתקין אותה, אתה צריך לבנות בסיס משלך, לא מחובר לבסיס הקוטג '.

לפני התקנת הציוד, עליכם לקחת בחשבון את הממדים המותרים לחדר, לשמור על המרחק לקירות המצוינים בדרכון המוצר.

ציוד אפשרי

הבחירה ציוד נוסף למשאבת החום - משימה אחראית שפתרונה קובע במידה רבה את השירות לטווח הארוך של מערכת החימום בכללותה והיעדר בעיות במבצע.

צוללים משאבה לבארות ובריכות

אם משאבת החום במערכת משמשת לאספקת מים חמים, מכשיר בעל קיבולת קטנה יכול להוריד את הלחץ בברזים. משאבה עוצמתית תפתור את הבעיה הזו, אך היא צורכת יותר אנרגיה. הספק מינימלי מותר במהלך הפעולה FGP - 1 קילוואט.

ישנם שינויים רבים ושונים. צוללת משאבות.הבחירה נעשית תוך התחשבות בשלושה קריטריונים, והם:

• כמות נוזליםמשמש לשאיבה (ככל שיש יותר מים להעביר, כך צריכת כוח המשאבה להיות גבוהה יותר).
• ובכן עומק (ככל שהבאר עמוקה יותר, כך צריך להיות קיבולת הציוד גדולה יותר);
• קוטר ובכן (באופן מסורתי מעדיפים פירים בגודל 4 אינץ ', מכיוון שהם יצרו את המספר הגדול ביותר של משאבות, שלא כמו 3 אינץ').

כדי לקבוע את עומק הבאר, יש צורך לאבטח את העומס על החבל ולהוריד אותו לפיר. החלק הרטוב של החבל יציין את עומק הבאר המלא, היבש יקבע את המרחק מתחילת המים לפני השטח.

המשאבה שקועה בבור הבאר לעומק שצוין על ידי יצרן המכשיר. בדרך כלל, גיליון הנתונים מציין כמה מטרים צריכים להיות בין מראה המים והמשאבה, החלק התחתון של הפלט והמשאבה

משאבות אוניברסליות וגם ציוד שתוכנן במיוחד לבארות יכולות להתאים למוקשים. אם המכרה פותח על ידי אנשי מקצוע, אז הוא פחות סתום בחול, כך שתוכלו להשתמש בבטחה במשאבה אוניברסלית.

משאבות שתוכננו במיוחד לבורות קידוח יקרות יותר, אך הן עושות עבודה נהדרת עם חול ובוץ, פחות סתימות. יוניברסל רגישים לתוכן גבוה של אורגנים, יש לנקות אותם באופן קבוע מלכלוך, וכתוצאה מכך חייהם מופחתים.

יש להעדיף משאבות עם ציוד אוטומטי, מכיוון שכאשר המנוע מתחמם יתר על המידה, סתימת יתר או מחסור במים בבאר, הם מכבים באופן עצמאי, וכתוצאה מכך המנוע אינו מתחמם יתר על המידה ואינו נכשל.

על פי עקרון הפעולה, 2 סוגים נבדלים צוללת משאבות:

• צנטריפוגלי.
• רוטט.

לעבודה בבארות המייצרות מים באבן גיר, עדיפות דגמים עמוקים צנטריפוגאליים. הם רגישים למים עם גרגרי חול ומתלי חימר.

אם משאבת החום תחובר למאגר פתוח, עדיף להשתמש בציוד שאיבת שטח המיועד לשאיבת מים מלוכלכים, או במכשיר רטט לא יקר.

מחליף חום ביניים של משאבת חום

במשאבות חום, במהלך המחזור, ייתכן שפרון לא יתקרר מספיק, מה שמוביל לחימום יתר של המדחס כתוצאה מטמפרטורת פריקה מוגזמת. לכן חשוב לשפר את קירור החומר ובכך להוריד את הלחץ במעגלים.

יש בעיה נוספת המשותפת לכל משאבות החום - נוזל הקירור יכול להתערבב עם אדי מים. אם נוזל נכנס למדחס, זה עלול לקרות. פטיש מים. במקרה זה, עליכם לתקן או להחליף את החלק. כמו כן, מים יכולים להיכנס לשמן, וקשה לחלץ אותו משם.

כל הבעיות שלעיל נפתרות על ידי התקנת מחליף חום ביניים. מחליפי חום מגיעים בשלושה סוגים - סוג פתוח, מעטפת וצינור וסליל.

שינוי מהסוג הפתוח מנטרל את הנוזל שנלכד בפריון במהלך זרימת הדם, מה שממזער את הסבירות פטיש מים מדחס. המכשיר מאופיין בביצועים גבוהים עם צריכת חשמל מינימלית.

בעת התקנת מחליף חום מסוג פתוח, חשוב לבחור נכון את גודל צינור הנוזל בכדי להבטיח דחיסת לחץ מינימלית.

צינורות שנבחרו כראוי ינטרלו את האפשרות של נוזל רותח. במקביל, המסתם חייב להיות בעל קיבולת מספקת כך שהנוזל בהפרש לחץ נמוך יכול לחדור למכשיר.

מחליף החום של המעטפת והצינור מוצג בצורה של עיצוב סגור. העברת חום מתרחשת דרך דפנות הצינורות, והנוזל והקורר שבתוכם אינם מתערבבים, בניגוד לפתוח, המספק לחץ גבוה להפצת אדים ואוויר.

מחליף החום הסלילי מאופיין בנוכחות בקר זרימה השולט בזרימת פריון נוזלית. גודל המכשיר תלוי בעוצמת משאבת החום.יש צורך לבחור מוצר, תוך התחשבות בפונקציונליות ובכמות הזמינה. רצוי לתת עדיפות לדגמים מתקפלים.

מסנני משאבת חום

מים מבארות או מבריכות אינם באים בצורה טהורה. הוא עשוי להכיל חול, לכלוך, יסודות קורט שונים - ברזל, מימן גופרתי, מנגן, כלור, אמוניה וכו '. לפני הכניסה למשאבת החום יש לסנן את המים.

ראשית כל, יש צורך לחסל חומרים גדולים - אבנים, חול, לכלוך, סחף. כדי להוציא אותם מהמים, יש צורך בהתקנה הידרוציקלון.

הידרוציקלון - מכשיר הנדרש לטיפול במים גסים. יש לבחור אותו תוך התחשבות בעוצמת המשאבה

בשלב הבא, חשוב להתקין פילטרים המבטלים ברזל, מימן גופרתי, מנגן, אמוניה. אלמנטים קורט אלה מקצרים את חיי הציוד ומאשמים אותו.

אתה יכול להשתמש בפילטרים אוסמוזה הפוכהמרככים, מסירי ברזל והשינויים שלהם. כדי להבטיח שתיית מים חמים, יש גם להצטייד במסנני פחמן ומעקר UV שמשמיד חיידקים ווירוסים.

מחולל כוח לכוח גיבוי

משאבות חום פועלות מהחשמל, כך שאם תתרחש הפסקת חשמל, הבית יישאר ללא חימום. רצוי לרכוש בנוסף גנרטור חשמלי הפועל על חומרים דליקים.

חשוב שהגנרטור יוכל לייצר את הכוח הדרוש להפעלת מדחס המשאבה

תכונות של פעולת משאבת חום כזו

אחת לשנה, יש צורך לבצע בדיקה חזותית עצמאית של רכיבי המשאבה, עקוב אחר ההמלצות לתחזוקה - יש לשמן את החלקים בזמן, לפקח על הפעולה הנכונה של המכשיר בעת שאיבת מים.

סוגים מסוימים של ציוד דורשים בדיקה סדירה (לרוב 1-2 פעמים בשנה) על ידי מומחי מוקדי השירות. זיהוי במהלך הבדיקה:

• דליפת שמן מנוע דרך סדקים במעגל;
• איכות אביזרי ואביזרים;
• רמת לחץ במכלים ובמעגלים;
• תקלות בחיבור החשמל.

יש להפקיד את התקנת משאבת החום מים-מים למומחים מיומנים. חוסר יעילות המערכת לרוב קשור להתקנה לא תקינה. ציוד תרמי מתאים להפעלה על ידי תושבי אזורי הדרום והצפון.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

הסרטון מציג את עקרון הפעולה והתכונות של המכשיר:

כתוצאה מכך אנו יכולים להסיק כי משאבת החום מים-מים נחשבת לציוד יעיל לסביבה המיועד לחימום בתים של עד 150 מ"ר. להסדרת שטח של שטח גדול יותר, יתכן ויהיה צורך כבר בסקרי הנדסה מורכבים.

אם יש לך שאלות תוך כדי היכרות עם המידע שנמסר, אנא שאל אותן בתיבה למטה. אנו מצפים לתגובותיכם, לשאלות בנושא, לסיפורים ותמונות על הקמת תחנה מיני-הידרואלקטרית. אנו מעוניינים לדעתך.