Ինչ է ջերմային պոմպը

Ջերմային պոմպերի հիմնական իմացություն

Ջերմային պոմպերի սահմանում. Ջերմային պոմպը մի սարքավորում է, որը կարող է ջերմություն փոխանցել մի վայրից մյուսը: Դրանք կարող են օգտագործվել տարածքների հովացման կամ ջեռուցման և տաք ջրամատակարարման համար։

Աշխատանքային սկզբունք. Ջերմային պոմպերի աշխատանքի սկզբունքը նման է սառնարանային համակարգի սկզբունքին, սակայն մի էական տարբերությամբ՝ դրանք կարող են գործել հակառակ ուղղությամբ՝ ապահովելով և՛ սառեցում, և՛ ջեռուցում: Հիմնական բաղադրիչները ներառում են կոմպրեսոր, գոլորշիչ, կոնդենսատոր և ընդարձակման փական: Ջեռուցման ռեժիմում ջերմային պոմպը կլանում է ցածր ջերմաստիճանի ջերմությունը արտաքին միջավայրից և այն փոխանցում է փակ տարածք՝ սեղմման և ջերմության արտանետման միջոցով: Սառեցման ռեժիմում այն ​​կլանում է ջերմությունը ներսից և այն արտանետում արտաքին միջավայր:

Ջերմության աղբյուր և սառը աղբյուր. Ջերմային պոմպը պահանջում է և՛ ջերմության աղբյուր, և՛ սառը աղբյուր: Ջեռուցման ռեժիմում արտաքին միջավայրը սովորաբար ծառայում է որպես ջերմության աղբյուր, մինչդեռ ներսը գործում է որպես սառը աղբյուր: Սառեցման ռեժիմում այս իրավիճակը հակադարձվում է՝ փակ տարածքները ծառայում են որպես ջերմության աղբյուր, իսկ արտաքին միջավայրը՝ որպես սառը աղբյուր:

Էներգաարդյունավետության: Ջերմային պոմպերը հայտնի են իրենց էներգաարդյունավետությամբ: Նրանք կարող են ապահովել զգալի սառեցման կամ ջեռուցման ազդեցություն՝ համեմատաբար ցածր էներգիայի սպառման դեպքում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանք ուղղակիորեն չեն առաջացնում ջերմություն, այլ ավելի շուտ ջերմություն են փոխանցում՝ դրանով իսկ հասնելով ջերմաստիճանի վերահսկման: Էներգաարդյունավետությունը սովորաբար չափվում է արդյունավետության գործակցով (COP), որտեղ ավելի բարձր COP նշանակում է ավելի լավ էներգաարդյունավետություն:

Ծրագրեր: Ջերմային պոմպերը լայն կիրառություն են գտնում տարբեր ոլորտներում, ներառյալ տան ջեռուցումը, օդորակումը, տաք ջրամատակարարումը, ինչպես նաև առևտրային և արդյունաբերական օգտագործումը: Դրանք հաճախ զուգակցվում են վերականգնվող էներգիայի համակարգերի հետ, ինչպիսիք են արևային մարտկոցները՝ բարձրացնելու էներգիայի կայունությունը:

Ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա. Ջերմային պոմպերի օգտագործումը կարող է նվազեցնել ջերմոցային գազերի արտանետումները՝ դրանով իսկ դրականորեն ազդելով շրջակա միջավայրի վրա: Այնուամենայնիվ, կարևոր է հաշվի առնել շրջակա միջավայրի ընդհանուր ազդեցությունը, ներառյալ ջերմային պոմպերի համակարգերի արտադրության և պահպանման համար անհրաժեշտ էներգիան:

Ջերմային պոմպերի տեսակները Ներածություն

Օդի աղբյուրի ջերմային պոմպ (ASHP): Ջերմային պոմպերի այս տեսակը ջերմություն է արտահանում արտաքին օդից՝ ներսում ջեռուցում կամ հովացում ապահովելու համար: Դրանք հարմար են տարբեր կլիմայական պայմանների համար, թեև դրանց արդյունավետության վրա կարող են ազդել ջերմաստիճանի տատանումները:

Վերգետնյա ջերմային պոմպ (GSHP): Վերգետնյա ջերմային պոմպերն օգտագործում են մակերևույթի տակ գտնվող երկրի մշտական ​​ջերմաստիճանը՝ ջերմություն ապահովելու համար, ինչը հանգեցնում է ավելի կայուն արդյունավետության ինչպես ցուրտ, այնպես էլ տաք սեզոններին: Նրանք սովորաբար պահանջում են ստորգետնյա հորիզոնական օղակների կամ ուղղահայաց հորերի տեղադրում երկրաջերմային ջերմություն հանելու համար:

Ջրի աղբյուրի ջերմային պոմպ (WSHP): Այս ջերմային պոմպերն օգտագործում են ջրային մարմինների ջերմային էներգիան, ինչպիսիք են լճերը, գետերը կամ հորերը ջեռուցման կամ հովացման համար: Դրանք հարմար են ջրային ռեսուրսների հասանելիություն ունեցող տարածքների համար և ընդհանուր առմամբ առաջարկում են հետևողական արդյունավետություն:

Adsorption Heat Pump: Ադսորբցիոն ջերմային պոմպերն օգտագործում են կլանման նյութեր, ինչպիսիք են սիլիկա գելը կամ ակտիվացված ածխածինը, ջերմությունը կլանելու և ազատելու համար, այլ ոչ թե հենվելով սեղմված սառնագենտների վրա: Դրանք սովորաբար օգտագործվում են հատուկ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են արևային հովացումը կամ թափոնների ջերմության վերականգնումը:

Ջերմային էներգիայի ստորգետնյա պահեստավորման ջերմային պոմպ (UGSHP). Այս տեսակի ջերմային պոմպերն օգտագործում են ստորգետնյա էներգիայի պահեստավորման համակարգեր՝ ջերմությունը գետնին պահելու և անհրաժեշտության դեպքում այն ​​տաքացնելու կամ հովացնելու համար: Դրանք նպաստում են ջերմային պոմպերի համակարգերի արդյունավետության և հուսալիության բարձրացմանը:

Բարձր ջերմաստիճանի ջերմային պոմպեր.Բարձր ջերմաստիճանի ջերմային պոմպերը կարող են ապահովել ավելի բարձր ջերմաստիճանի ջերմություն՝ դրանք դարձնելով հարմար այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են արդյունաբերական պրոցեսի ջեռուցումը և ջերմոցային ջեռուցումը, որոնք պահանջում են բարձր ջերմաստիճան:

Ցածր ջերմաստիճանի ջերմային պոմպեր.Ցածր ջերմաստիճանի ջերմային պոմպերը նախատեսված են այնպիսի ծրագրերի համար, որոնք ներառում են ջերմություն ցածր ջերմաստիճանի աղբյուրներից, ինչպիսիք են ճառագայթային հատակային ջեռուցումը կամ տաք ջրամատակարարումը:

Երկակի աղբյուրի ջերմային պոմպեր.Այս ջերմային պոմպերը կարող են միաժամանակ օգտագործել երկու ջերմության աղբյուր, հաճախ վերգետնյա և օդի աղբյուր՝ արդյունավետությունն ու կայունությունը բարձրացնելու համար:

Ջերմային պոմպի բաղադրիչներ

Ջերմային պոմպը բաղկացած է մի քանի հիմնական բաղադրիչներից, որոնք աշխատում են միասին՝ հեշտացնելու ջերմության փոխանցումը և կարգավորումը: Ահա ջերմային պոմպի հիմնական բաղադրիչները.

Կոմպրեսոր: Կոմպրեսորը ջերմային պոմպի համակարգի առանցքն է: Այն խաղում է ցածր ճնշման, ցածր ջերմաստիճանի սառնագենտը բարձր ճնշման, բարձր ջերմաստիճանի վիճակի մեջ սեղմելու դեր: Այս գործընթացը բարձրացնում է սառնագենտի ջերմաստիճանը՝ հնարավորություն տալով նրան ջերմություն արտանետել ջերմության աղբյուրի մեջ:

Գոլորշիացնող: Գոլորշիացուցիչը գտնվում է ջերմային պոմպի համակարգի ներքին կամ սառը աղբյուրի կողմում: Ջեռուցման ռեժիմում գոլորշիչը կլանում է ջերմությունը ներքին միջավայրից կամ ցածր ջերմաստիճանի ջերմությունը արտաքին միջավայրից: Սառեցման ռեժիմում այն ​​կլանում է ջերմությունը ներսից՝ ներքին տարածքը դարձնելով ավելի սառը:

Կոնդենսատոր: Կոնդենսատորը գտնվում է ջերմային պոմպի համակարգի արտաքին կամ ջերմային աղբյուրի կողմում: Ջեռուցման ռեժիմում կոնդենսատորն ազատում է բարձր ջերմաստիճանի սառնագենտի ջերմությունը՝ ներքին տարածքը տաքացնելու համար: Սառեցման ռեժիմում կոնդենսատորը դուրս է մղում ներսի ջերմությունը դեպի արտաքին միջավայր:

Ընդարձակման փական. Ընդարձակման փականը սարք է, որն օգտագործվում է սառնագենտի հոսքը վերահսկելու համար: Այն նվազեցնում է սառնագենտի ճնշումը, թույլ տալով, որ այն սառչի և պատրաստվի գոլորշիացնող սարք նորից մուտք գործելուն, այդպիսով ձևավորելով ցիկլ:

Սառնագենտ: Սառնագենտը ջերմային պոմպի համակարգի աշխատանքային միջավայրն է, որը շրջանառվում է ցածր և բարձր ջերմաստիճանների միջև: Սառնագենտների տարբեր տեսակներ օժտված են տարբեր ֆիզիկական հատկություններով, որոնք համապատասխանում են տարբեր կիրառություններին:

Երկրպագուներ և խողովակներ. Այս բաղադրիչներն օգտագործվում են օդի շրջանառության համար՝ ջեռուցվող կամ սառեցված օդը բաշխելով ներսի տարածք: Օդափոխիչները և խողովակները օգնում են պահպանել օդի շարժումը՝ ապահովելով ջերմաստիճանի հավասարաչափ բաշխում:

Կառավարման համակարգ:Կառավարման համակարգը ներառում է սենսորներ, կարգավորիչներ և համակարգիչներ, որոնք վերահսկում են ներսի և դրսի պայմանները և կարգավորում ջերմային պոմպի աշխատանքը՝ բավարարելու ջերմաստիճանի պահանջները և բարձրացնելու արդյունավետությունը:

Ջերմափոխանակիչներ.Ջերմային պոմպերի համակարգերը կարող են ներառել ջերմափոխանակիչներ՝ հեշտացնելու ջերմության փոխանցումը ջեռուցման և հովացման ռեժիմների միջև՝ նպաստելով համակարգի արդյունավետության բարելավմանը:

Տարբերությունները ջերմային պոմպերի և հիմնական ջեռուցման և հովացման սարքերի միջև (օդորակիչ, ջրատաքացուցիչներ)

Ջերմային պոմպեր. Ջերմային պոմպերը կարող են անցնել ջեռուցման և հովացման միջև՝ դրանք դարձնելով բազմակողմանի սարքեր: Դրանք կարող են օգտագործվել տների ջեռուցման, ջրի ջեռուցման, փակ տարածքների հովացման և որոշ դեպքերում այլ սարքավորումների համար ջերմություն ապահովելու համար:

Օդորակում: Օդորակման համակարգերը հիմնականում նախատեսված են սառեցման և հարմարավետ ներսի ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Որոշ օդորակման համակարգեր ունեն ջերմային պոմպի ֆունկցիոնալություն, ինչը թույլ է տալիս նրանց ջեռուցել ավելի ցուրտ սեզոններին:

Ջրատաքացուցիչներ. Ջրատաքացուցիչները նախատեսված են լողանալու, մաքրելու, ճաշ պատրաստելու և նմանատիպ նպատակներով ջուր տաքացնելու համար:

Էներգաարդյունավետության:

Ջերմային պոմպեր. Ջերմային պոմպերը հայտնի են իրենց էներգաարդյունավետությամբ: Նրանք կարող են ապահովել նույն ջերմային փոխանցումը ավելի ցածր էներգիայի սպառման դեպքում, քանի որ նրանք կլանում են շրջակա միջավայրից ցածր ջերմաստիճանի ջերմությունը և այն վերածում բարձր ջերմաստիճանի ջերմության: Սա սովորաբար հանգեցնում է ավելի բարձր էներգաարդյունավետության՝ համեմատած ավանդական օդորակման և էլեկտրական ջեռուցման ջրատաքացուցիչների հետ:

Օդորակում:Օդորակման համակարգերն առաջարկում են արդյունավետ սառեցման արդյունավետություն, բայց ավելի ցածր էներգաարդյունավետ կարող են լինել ավելի ցուրտ եղանակներին:

Ջրատաքացուցիչներ. Ջրատաքացուցիչների էներգաարդյունավետությունը տատանվում է՝ կախված օգտագործվող էներգիայի աղբյուրի տեսակից: Արևային ջրատաքացուցիչները և ջերմային պոմպերի ջրատաքացուցիչները հիմնականում ավելի էներգաարդյունավետ են:

Ամփոփելով, ջերմային պոմպերն ունեն հստակ առավելություններ էներգաարդյունավետության և բազմակողմանիության առումով, որոնք հարմար են հովացման, ջեռուցման և տաք ջրամատակարարման ծրագրերի համար: Այնուամենայնիվ, օդորակիչն ու ջրատաքացուցիչները նույնպես ունեն իրենց առավելությունները կոնկրետ նպատակների համար՝ կախված պահանջներից և շրջակա միջավայրի պայմաններից: