ปั๊มความร้อน: เราอุ่นตัวเองในความเย็น

อะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้เราไม่สามารถใช้ความร้อนเหลือทิ้งเพื่อทำให้บ้านร้อนขึ้น? เมื่อใช้ตัวอย่างของปั๊มความร้อนซึ่งแพร่หลายไปทั่วโลกจะพิจารณาถึงความยากลำบากในการนำไปใช้ในประเทศ CIS

เพื่อให้แน่ใจว่ามีปั๊มความร้อนอยู่และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณไม่จำเป็นต้องไปไหนไกล ไปที่ห้องครัวและดูตู้เย็นก็เพียงพอแล้ว อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ครอบงำภายใน และตะแกรงแลกเปลี่ยนความร้อนที่ด้านหลังส่งสัญญาณว่าประสบความสำเร็จในการดึงความร้อนออกจากผลิตภัณฑ์ของคุณ

ปั๊มความร้อนมักถูกเรียกว่าตู้เย็นแบบย้อนกลับ การเปรียบเทียบนี้ไม่ถูกต้องทั้งหมด หลักการทางกายภาพของการทำงานของตู้เย็นและปั๊มความร้อนนั้นเหมือนกัน ต่างกันที่การออกแบบและวัตถุประสงค์เท่านั้น: ตู้เย็นจะดึงความร้อนออกจากปริมาตรปิด "โยน" ออกสู่สิ่งแวดล้อม ในทางตรงกันข้าม ปั๊มความร้อนจะดึงความร้อนที่มีอุณหภูมิต่ำจากภายนอก สภาพแวดล้อมแบบเปิด และปล่อยให้อุณหภูมิห้องปิดในที่สุด

หลักการของการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนได้รับการพิสูจน์แล้วในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 แต่ตู้เย็นนั้นโชคดีกว่า: ความจำเป็นในการจัดเก็บอาหารกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนมากกว่าการทำความร้อนในบ้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีปัญหาเกี่ยวกับเชื้อเพลิง ในสมัยนั้นเพื่อให้ร้อน.

เป็นครั้งแรกที่ความสนใจในปั๊มความร้อนเกิดขึ้นในยุโรปหลังสงคราม เมื่อความพินาศและการขาดสิ่งจำเป็นพื้นฐานทำให้ต้องค้นหาวิธีทำความร้อนในบ้านที่ไม่ได้มาตรฐาน แต่แรงผลักดันที่ทรงพลังที่สุดสำหรับการปรับปรุงปั๊มความร้อนคือวิกฤตพลังงานในทศวรรษ 1970 ราคาทรัพยากรพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้มีกำไรทางเศรษฐกิจในการใช้ตัวพาความร้อนอุณหภูมิต่ำ: น้ำในอ่างเก็บน้ำ ความร้อนใต้พิภพ น้ำเสียร้อนจากเมือง

เมื่อถึงเวลานั้น อุตสาหกรรมได้พัฒนาและผลิตระบบที่เชื่อถือได้และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่พลังงานต่ำสำหรับบ้านพักส่วนตัวไปจนถึงระบบทำความร้อนทรงพลังสำหรับอาคารคอมเพล็กซ์

ปั๊มความร้อนที่ทำงานกับตัวกลางที่หลากหลาย (อากาศ น้ำ ดิน) พร้อมระบบควบคุมปั๊มอัตโนมัติและการจัดการมีวางจำหน่ายแล้วในท้องตลาด แต่เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่ต้องการหากเกิดข้อผิดพลาดเมื่อเลือกพลังงานของปั๊มความร้อนหรือเมื่อติดตั้งระบบทำความร้อน

ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องกำหนดทิศทางตัวเองในลักษณะสำคัญหลายประการที่กำหนดการทำงานที่มีประสิทธิภาพของปั๊มความร้อน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ "ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อน" เช่น อัตราส่วนของปริมาณพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นต่อพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ สำหรับระบบสมัยใหม่นั้นมีตั้งแต่ 3.5 ถึง 4

และนี่คือความแตกต่างที่เริ่มต้นขึ้นผู้ผลิตระบุค่านี้สำหรับโหมดการทำงานที่เหมาะสมที่สุดของปั๊มความร้อน เช่น สำหรับความแตกต่างของอุณหภูมิต่ำสุดระหว่างตัวกลางทำความร้อนภายนอกและวงจรทำความร้อน ตัวอย่างเช่นที่อุณหภูมิภายนอก 10 องศาเซลเซียส (ดินที่ความลึก 150 ม.) และอุณหภูมิของวงจรความร้อน 40 องศา (พื้นอุ่น) ค่าสัมประสิทธิ์จะอยู่ที่ประมาณ 4 แต่อยู่ที่ 60 องศาแล้ว ลดลงถึง 2 และที่ 80 องศาจะเท่ากับ 1 V ในกรณีนี้การใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าหรือหม้อไอน้ำแบบธรรมดาจะง่ายกว่าและถูกกว่า

ปัญหาหลักประการที่สองคือการคำนวณตัวสะสม (วงจรดึงความร้อน) ของปั๊มความร้อน การดึงความร้อนจะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบของดินตั้งแต่ 10 W / m สำหรับท่อทรายถึง 35 W / m สำหรับดินเหนียวเปียก นี่คือในกรณีที่วางตัวสะสมในแนวนอน สำหรับอ่างเก็บน้ำในแนวดิ่งจำเป็นต้องทราบองค์ประกอบทางธรณีวิทยาของชั้นต่างๆ เนื่องจากจำเป็นต้องเจาะลึก (มากกว่า 100 ม.) หรือระบบที่มีความลึกหลายสิบเมตร

ดังนั้นข้อสรุป: เป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำโดยปราศจากการมีส่วนร่วมขององค์กรหรือ บริษัท ที่เชี่ยวชาญซึ่งจะทำการศึกษาจัดทำโครงการและกำหนดองค์ประกอบของระบบทำความร้อน เครื่องเก็บแนวราบไม่จำเป็นต้องเจาะ แต่การวางท่อยาวหลายร้อยเมตรต้องขุดร่องลึกจำนวนเท่ากันถึง 2.5 เมตร ดังนั้นพื้นที่ที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีของคุณจะดูเหมือนจุดวางระเบิดเมื่องานเสร็จสิ้น

การติดตั้งถังแนวตั้งจะต้องเจาะลึกมากกว่า 10 เมตร และนอกเหนือจากงานวิจัยและการออกแบบแล้ว ยังเกี่ยวข้องกับการขอใบอนุญาตจากองค์กรต่างๆทุกวันนี้ ดินใต้พิภพเป็นทรัพย์สินของรัฐ และต่อหน้าเจ้าหน้าที่ อาจกลายเป็นอุปสรรคที่ร้ายแรงกว่าราคาสำหรับอุปกรณ์และงานเกี่ยวกับการแนะนำปั๊มความร้อน

สุดท้าย การประมาณราคาของปั๊มความร้อนพร้อมการทำงาน สำหรับวิลล่าที่มีพื้นที่ทำความร้อน 200 ตร.ม. จะต้องใช้ปั๊มความร้อนที่มีความจุพลังงานความร้อนประมาณ 18 กิโลวัตต์ชั่วโมง ท่อสะสมจะมีความยาวประมาณ 400 เมตร โดยมีอัตราการกำจัดความร้อนในแง่ดีที่ 50 วัตต์/เมตร อุปกรณ์ที่มีความจุดังกล่าวจากบริษัทชั้นนำของเยอรมันมีราคาประมาณ 6,000-7,000 ยูโร ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า งานเจาะหรือขุดค้น - ภายใน 3,000 ยูโร เพิ่มโครงการ การอนุมัติ และรับผลรวม 10,000 นี่คือเกณฑ์สำหรับการตัดสินว่าคุ้มค่าหรือไม่สำหรับผู้อยู่อาศัยทั่วไปในการติดตั้งปั๊มความร้อนในวันนี้และเมื่อจะจ่ายออก

สำหรับองค์กรและองค์กรที่สร้างสถานที่ใหม่ ตอนนี้สามารถให้ความร้อนด้วยปั๊มความร้อนได้แล้ว ค่าใช้จ่ายดังกล่าวเมื่อเทียบกับอัตราภาษีพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสามารถกู้คืนได้ใน 3-5 ปี แต่สำหรับประชากรที่รัฐกำหนดอัตราภาษีพิเศษหรือค่าพลังงานที่อุดหนุน การใช้ปั๊มความร้อนจะไม่เกิดประโยชน์เป็นเวลานาน