अपने हाथों से घर के हीटिंग के लिए हीट पंप कैसे बनाएं: ऑपरेशन का सिद्धांत और असेंबली आरेख

3 मुख्य प्रकार

एक परिसंचरण पंप के साथ एक खुला गेराज हीटिंग सर्किट स्थापित करने के लिए सहमत होने से पहले, आपको द्रव परिसंचरण के अन्य विकल्पों पर विचार करने की आवश्यकता है। जैसा कि आप जानते हैं, यह ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांतों के माध्यम से आगे बढ़ सकता है - प्राकृतिक तरीके से या गुरुत्वाकर्षण में।

प्राकृतिक परिसंचरण के माध्यम से संचालित सिस्टम 60 वर्ग मीटर तक के क्षेत्र वाले कमरों के लिए काफी उपयुक्त हैं। इस उपकरण के लिए अधिकतम लूप लंबाई 30 मीटर है।

निम्नलिखित कारकों पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है:

1. 1. भवन की ऊंचाई।
2. 2.मंजिलों।

प्राकृतिक परिसंचरण योजनाएं कम तापमान की स्थिति में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि शीतलक के पर्याप्त ताप की कमी इष्टतम दबाव तक पहुंचने की अनुमति नहीं देगी। ऐसी प्रणाली के अनुप्रयोग के क्षेत्र इस प्रकार हैं:

1. 1. एक गर्म मंजिल से कनेक्शन। एक परिसंचरण पंप पानी के सर्किट से जुड़ा होता है।
2. 2. बॉयलर के साथ काम करें। हीटिंग डिवाइस सिस्टम के शीर्ष पर तय किया गया है - विस्तार टैंक के ठीक नीचे।

ठोस ईंधन बॉयलरों में क्या अंतर है

इस तथ्य के अलावा कि ये ऊष्मा स्रोत विभिन्न प्रकार के ठोस ईंधन को जलाकर ऊष्मा ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, इनमें अन्य ताप जनरेटर से कई अन्य अंतर होते हैं। ये अंतर ठीक जलती हुई लकड़ी का परिणाम हैं, बॉयलर को पानी के हीटिंग सिस्टम से जोड़ते समय उन्हें हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए और हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए। विशेषताएं इस प्रकार हैं:

1. उच्च जड़ता। फिलहाल, दहन कक्ष में जलते ठोस ईंधन को अचानक बुझाने का कोई तरीका नहीं है।
2. फायरबॉक्स में घनीभूत का गठन। विशिष्टता तब प्रकट होती है जब कम तापमान (50 डिग्री सेल्सियस से नीचे) वाला ताप वाहक बॉयलर टैंक में प्रवेश करता है।

टिप्पणी। जड़ता की घटना केवल एक प्रकार की ठोस ईंधन इकाइयों - पेलेट बॉयलरों में अनुपस्थित है। उनके पास एक बर्नर होता है, जहां लकड़ी के छर्रे डाले जाते हैं, आपूर्ति बंद होने के बाद, लौ लगभग तुरंत निकल जाती है।

जड़ता का खतरा हीटर के वॉटर जैकेट के संभावित ओवरहीटिंग में निहित है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें शीतलक उबलता है। भाप बनती है, जो उच्च दबाव बनाती है, इकाई के आवरण और आपूर्ति पाइपलाइन के हिस्से को फाड़ देती है।नतीजतन, भट्ठी के कमरे में बहुत सारा पानी है, बहुत सारी भाप और एक ठोस ईंधन बॉयलर आगे के संचालन के लिए अनुपयुक्त है।

इसी तरह की स्थिति तब उत्पन्न हो सकती है जब ताप जनरेटर गलत तरीके से जुड़ा हो। दरअसल, वास्तव में, लकड़ी से जलने वाले बॉयलरों के संचालन का सामान्य तरीका अधिकतम है, यह इस समय है कि इकाई अपनी पासपोर्ट दक्षता तक पहुंच जाती है। जब थर्मोस्टैट 85 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचने वाले ताप वाहक का जवाब देता है और हवा के स्पंज को बंद कर देता है, तो भट्ठी में दहन और सुलगना जारी रहता है। पानी की वृद्धि रुकने से पहले ही उसका तापमान 2-4°C या इससे भी अधिक बढ़ जाता है।

अतिरिक्त दबाव और बाद में दुर्घटना से बचने के लिए, एक महत्वपूर्ण तत्व हमेशा एक ठोस ईंधन बॉयलर - एक सुरक्षा समूह की पाइपिंग में शामिल होता है, इसके बारे में और नीचे चर्चा की जाएगी।

लकड़ी पर इकाई के संचालन की एक और अप्रिय विशेषता पानी के जैकेट के माध्यम से एक गर्म शीतलक के पारित होने के कारण फायरबॉक्स की आंतरिक दीवारों पर घनीभूत की उपस्थिति है। यह घनीभूत ईश्वर की ओस बिल्कुल नहीं है, क्योंकि यह एक आक्रामक तरल है, जिससे दहन कक्ष की स्टील की दीवारें जल्दी से गल जाती हैं। फिर, राख के साथ मिलाकर, घनीभूत एक चिपचिपा पदार्थ में बदल जाता है, इसे सतह से फाड़ना इतना आसान नहीं है। एक ठोस ईंधन बॉयलर के पाइपिंग सर्किट में मिक्सिंग यूनिट स्थापित करके समस्या का समाधान किया जाता है।

इस तरह की कोटिंग एक गर्मी इन्सुलेटर के रूप में कार्य करती है और एक ठोस ईंधन बॉयलर की दक्षता को कम करती है।

कच्चा लोहा हीट एक्सचेंजर्स वाले हीट जनरेटर के मालिकों के लिए यह बहुत जल्दी है जो जंग से डरते नहीं हैं और राहत की सांस लेते हैं। वे एक और दुर्भाग्य की उम्मीद कर सकते हैं - तापमान के झटके से कच्चा लोहा नष्ट होने की संभावना।कल्पना कीजिए कि एक निजी घर में 20-30 मिनट के लिए बिजली बंद कर दी गई और एक ठोस ईंधन बॉयलर के माध्यम से पानी चलाने वाला परिसंचरण पंप बंद हो गया। इस समय के दौरान, रेडिएटर्स में पानी ठंडा होने का समय होता है, और हीट एक्सचेंजर में - गर्म होने के लिए (उसी जड़ता के कारण)।

बिजली दिखाई देती है, पंप चालू हो जाता है और कूल्ड कूलेंट को बंद हीटिंग सिस्टम से गर्म बॉयलर में भेजता है। तापमान में तेज गिरावट से, हीट एक्सचेंजर पर तापमान का झटका लगता है, कच्चा लोहा खंड टूट जाता है, पानी फर्श पर चला जाता है। मरम्मत करना बहुत मुश्किल है, अनुभाग को बदलना हमेशा संभव नहीं होता है। तो इस परिदृश्य में भी, मिश्रण इकाई एक दुर्घटना को रोकेगी, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

ठोस ईंधन बॉयलरों के उपयोगकर्ताओं को डराने या उन्हें पाइपिंग सर्किट के अनावश्यक तत्वों को खरीदने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए आपात स्थिति और उनके परिणामों का वर्णन नहीं किया गया है। विवरण व्यावहारिक अनुभव पर आधारित है, जिसे हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए। थर्मल यूनिट के सही कनेक्शन के साथ, ऐसे परिणामों की संभावना बेहद कम है, लगभग अन्य प्रकार के ईंधन का उपयोग करने वाले गर्मी जनरेटर के समान।

समुच्चय के प्रकार

गर्मी पंपों के लिए डिजाइन विकल्पों का एक दृश्य प्रतिनिधित्व संरचना के बाहरी और आंतरिक रूपों पर शीतलक के प्रकार के अनुसार उनका वर्गीकरण है। डिवाइस से ऊर्जा प्राप्त कर सकता है:

• धरती;
• पानी (जलाशय या स्रोत);
• वायु।

घर के अंदर, परिणामी ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग हीटिंग सिस्टम में, साथ ही पानी गर्म करने या एयर कंडीशनिंग के लिए किया जा सकता है। इसलिए, इन तत्वों और कार्यों के संयोजन के आधार पर कई प्रकार के ताप पंप हैं।

मृदा-जल प्रणाली

इस प्रकार के वैकल्पिक हीटिंग के लिए जमीन से गर्मी प्राप्त करना सबसे प्रभावी माना जाता है, क्योंकि सतह से लगभग पांच मीटर की दूरी पर, जमीन का तापमान काफी स्थिर रहता है, मौसम की स्थिति में बदलाव से थोड़ा प्रभावित होता है।

भू-तापीय ताप पंप विशेष ताप-संचालन जांच का उपयोग करता है

बाह्य परिपथ पर शीतलक के रूप में एक विशेष द्रव का प्रयोग किया जाता है, जिसे सामान्यतः नमकीन कहा जाता है। यह पर्यावरण के अनुकूल रचना है।

ग्राउंड-टू-वॉटर हीट पंप का बाहरी कंटूर प्लास्टिक पाइप से बना होता है। आप उन्हें जमीन में क्षैतिज या लंबवत रूप से रख सकते हैं। पहले मामले में, 25 से 50 वर्ग मीटर के बड़े क्षेत्र में काम करना आवश्यक हो सकता है। पंप शक्ति के प्रत्येक किलोवाट के लिए मी। क्षैतिज संग्राहक की स्थापना के लिए आवंटित क्षेत्रों का उपयोग कृषि उद्देश्यों के लिए नहीं किया जा सकता है। यहां केवल लॉन बिछाने या वार्षिक फूल वाले पौधे लगाने की अनुमति है।

ऊर्ध्वाधर कलेक्टर के निर्माण के लिए 50-150 मीटर की गहराई वाले कुओं की एक श्रृंखला की आवश्यकता होगी। चूंकि इस गहराई पर जमीन का तापमान अधिक और अधिक स्थिर होता है, इसलिए ऐसे ग्राउंड सोर्स हीट पंप को अधिक कुशल माना जाता है। इस मामले में, गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए विशेष गहरी जांच का उपयोग किया जाता है।

पानी से पानी पंप

एक समान रूप से प्रभावी विकल्प पानी से पानी का ताप पंप हो सकता है, क्योंकि बड़ी गहराई पर पानी का तापमान काफी अधिक और स्थिर रहता है। निम्न-क्षमता वाली तापीय ऊर्जा के स्रोत के रूप में निम्नलिखित का उपयोग किया जा सकता है:

• खुले जलाशय (झीलें, नदियाँ);
• भूजल (कुओं, कुओं);
• औद्योगिक तकनीकी चक्रों से अपशिष्ट जल (रिवर्स वाटर सप्लाई)।

जमीन से पानी या पानी से पानी के ताप पंपों के डिजाइन में कोई बुनियादी अंतर नहीं है। एक खुले जलाशय की ऊर्जा का उपयोग करके एक ताप पंप के निर्माण के लिए सबसे कम लागत की आवश्यकता होगी: एक ताप वाहक वाले पाइपों को एक भार के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए और पानी में डुबोया जाना चाहिए। भूजल की क्षमता का उपयोग करते समय, अधिक जटिल डिजाइन की आवश्यकता होगी। हीट एक्सचेंजर से गुजरने वाले पानी के निर्वहन के लिए एक अतिरिक्त कुआं बनाना आवश्यक हो सकता है।

खुले पानी में वाटर-टू-वाटर हीट पंप का इस्तेमाल करना बहुत फायदेमंद हो सकता है

यूनिवर्सल एयर-टू-वाटर विकल्प

दक्षता के संदर्भ में, हवा से पानी का ताप पंप अन्य मॉडलों से नीच है, क्योंकि ठंड के मौसम में इसकी शक्ति काफी कम हो जाती है। हालांकि, इसकी स्थापना के लिए जटिल उत्खनन कार्य या गहरे कुओं के निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है। केवल उपयुक्त उपकरण चुनना और स्थापित करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, सीधे घर की छत पर।

व्यापक स्थापना कार्य के बिना हवा से पानी के ताप पंप को स्थापित किया जा सकता है

इस डिजाइन का निस्संदेह लाभ गर्मी का पुन: उपयोग करने की क्षमता है जो गर्मी पंप द्वारा निकास हवा या पानी के साथ-साथ धुएं, गैस आदि के रूप में गर्म कमरे को छोड़ देता है। की शक्ति की कमी की भरपाई करने के लिए सर्दियों में वायु ताप पंप, वैकल्पिक हीटिंग विकल्प प्रदान किए जाने चाहिए।

सबसे कम खर्चीला विकल्प एक एयर-टू-एयर हीट पंप होगा जिसमें पारंपरिक गर्म पानी के हीटिंग सिस्टम के जटिल काम की आवश्यकता नहीं होती है।

हीट पंप - वर्गीकरण

घर को गर्म करने के लिए हीट पंप का संचालन एक विस्तृत तापमान सीमा में संभव है - -30 से +35 डिग्री सेल्सियस तक। सबसे आम उपकरण अवशोषण हैं (वे अपने स्रोत के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित करते हैं) और संपीड़न (बिजली के कारण काम कर रहे तरल पदार्थ का संचलन होता है)। सबसे किफायती अवशोषण उपकरण, हालांकि, वे अधिक महंगे हैं और एक जटिल डिजाइन है।

ताप स्रोत के प्रकार द्वारा पंपों का वर्गीकरण:

1. भूतापीय। वे पानी या पृथ्वी से गर्मी लेते हैं।
2. हवा। वे हवा से गर्मी लेते हैं।
3. माध्यमिक गर्मी। वे तथाकथित उत्पादन गर्मी लेते हैं - उत्पादन में उत्पन्न, हीटिंग के दौरान, और अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं में।

गर्मी वाहक हो सकता है:

• एक कृत्रिम या प्राकृतिक जलाशय से पानी, भूजल।
• भड़काना।
• वायु द्रव्यमान।
• उपरोक्त मीडिया के संयोजन।

भूतापीय पंप - डिजाइन और संचालन के सिद्धांत

एक घर को गर्म करने के लिए एक भू-तापीय पंप मिट्टी की गर्मी का उपयोग करता है, जिसे वह लंबवत जांच या क्षैतिज संग्राहक के साथ चुनता है। जांच को 70 मीटर तक की गहराई पर रखा जाता है, जांच सतह से थोड़ी दूरी पर स्थित होती है। इस प्रकार का उपकरण सबसे कुशल है, क्योंकि गर्मी स्रोत में पूरे वर्ष काफी उच्च स्थिर तापमान होता है। इसलिए, गर्मी परिवहन पर कम ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है।

भूतापीय ऊष्मा पम्प

ऐसे उपकरण स्थापित करना महंगा है। ड्रिलिंग कुओं की उच्च लागत। इसके अलावा, कलेक्टर के लिए आवंटित क्षेत्र गर्म घर या कुटीर के क्षेत्र से कई गुना बड़ा होना चाहिए।

यह याद रखना महत्वपूर्ण है: जिस भूमि पर कलेक्टर स्थित है उसका उपयोग सब्जियों या फलों के पेड़ लगाने के लिए नहीं किया जा सकता है - पौधों की जड़ें सुपरकूल हो जाएंगी

जल को ऊष्मा स्रोत के रूप में उपयोग करना

एक तालाब बड़ी मात्रा में गर्मी का स्रोत है। पंप के लिए, आप 3 मीटर गहरे या उच्च स्तर पर भूजल से गैर-ठंड जलाशयों का उपयोग कर सकते हैं। सिस्टम को निम्नानुसार लागू किया जा सकता है: हीट एक्सचेंजर पाइप, जिसे 5 किलो प्रति 1 रैखिक मीटर की दर से भार के साथ तौला जाता है, जलाशय के तल पर रखा जाता है। पाइप की लंबाई घर के फुटेज पर निर्भर करती है। 100 वर्गमीटर के एक कमरे के लिए। पाइप की इष्टतम लंबाई 300 मीटर है।

भूजल का उपयोग करने के मामले में भूजल की दिशा में एक के बाद एक स्थित दो कुओं को ड्रिल करना आवश्यक है। पहले कुएं में एक पंप रखा गया है, जो हीट एक्सचेंजर को पानी की आपूर्ति करता है। ठंडा पानी दूसरे कुएं में प्रवेश करता है। यह तथाकथित खुली गर्मी संग्रह योजना है। इसका मुख्य नुकसान यह है कि भूजल स्तर अस्थिर है और महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है।

वायु गर्मी का सबसे सुलभ स्रोत है

गर्मी स्रोत के रूप में हवा का उपयोग करने के मामले में, हीट एक्सचेंजर एक रेडिएटर है जिसे पंखे द्वारा जबरदस्ती उड़ाया जाता है। यदि एक हीट पंप एक हवा से पानी प्रणाली का उपयोग करके घर को गर्म करने के लिए काम करता है, तो उपयोगकर्ता को इससे लाभ होता है:

• पूरे घर को गर्म करने की संभावना। ताप वाहक के रूप में कार्य करने वाला पानी, ताप उपकरणों के माध्यम से पतला होता है।
• न्यूनतम बिजली की खपत के साथ - निवासियों को गर्म पानी प्रदान करने की क्षमता। भंडारण क्षमता के साथ एक अतिरिक्त हीट-इंसुलेटेड हीट एक्सचेंजर की उपस्थिति के कारण यह संभव है।
• स्विमिंग पूल में पानी गर्म करने के लिए एक समान प्रकार के पंपों का उपयोग किया जा सकता है।

एक वायु स्रोत ताप पंप के साथ एक घर को गर्म करने की योजना।

यदि पंप हवा से हवा प्रणाली पर काम करता है, तो अंतरिक्ष को गर्म करने के लिए किसी भी ताप वाहक का उपयोग नहीं किया जाता है। ताप प्राप्त तापीय ऊर्जा द्वारा उत्पन्न होता है। ऐसी योजना के कार्यान्वयन का एक उदाहरण एक पारंपरिक एयर कंडीशनर है जिसे हीटिंग मोड पर सेट किया गया है। आज, सभी उपकरण जो गर्मी के स्रोत के रूप में हवा का उपयोग करते हैं, इन्वर्टर-आधारित हैं। वे प्रत्यावर्ती धारा को दिष्ट धारा में परिवर्तित करते हैं, जिससे कंप्रेसर का लचीला नियंत्रण और बिना रुके उसका संचालन होता है। और यह डिवाइस के संसाधन को बढ़ाता है।

हीट पंप कैसे काम करते हैं

किसी भी HP में एक कार्यशील माध्यम होता है जिसे रेफ्रिजरेंट कहा जाता है। आमतौर पर फ़्रीऑन इस क्षमता में कार्य करता है, कम बार - अमोनिया। डिवाइस में केवल तीन घटक होते हैं:

• बाष्पीकरण करनेवाला;
• कंप्रेसर;
• संधारित्र।

बाष्पीकरणकर्ता और संघनित्र दो जलाशय हैं जो लंबी घुमावदार ट्यूबों की तरह दिखते हैं - कुंडल। कंडेनसर एक छोर पर कंप्रेसर आउटलेट से जुड़ा है, और बाष्पीकरणकर्ता इनलेट से जुड़ा है। कॉइल के सिरों को जोड़ा जाता है और उनके बीच के जंक्शन पर एक दबाव कम करने वाला वाल्व स्थापित किया जाता है। बाष्पीकरणकर्ता संपर्क में है - प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से - स्रोत माध्यम के साथ, जबकि कंडेनसर हीटिंग या डीएचडब्ल्यू सिस्टम के संपर्क में है।

हीट पंप कैसे काम करता है

एचपी का संचालन गैस के आयतन, दबाव और तापमान की अन्योन्याश्रयता पर आधारित है। यहाँ समुच्चय के अंदर क्या होता है:

1. अमोनिया, फ़्रीऑन या अन्य सर्द, बाष्पीकरणकर्ता के माध्यम से चलते हुए, स्रोत माध्यम से गर्म होता है, उदाहरण के लिए, +5 डिग्री के तापमान तक।
2. बाष्पीकरण करने के बाद, गैस कंप्रेसर तक पहुंचती है, जो इसे कंडेनसर में पंप करती है।
3. कंप्रेसर द्वारा पंप किए गए रेफ्रिजरेंट को कंडेनसर में दबाव कम करने वाले वाल्व द्वारा रखा जाता है, इसलिए इसका दबाव यहां बाष्पीकरणकर्ता की तुलना में अधिक होता है। जैसा कि आप जानते हैं कि बढ़ते दबाव के साथ किसी भी गैस का तापमान बढ़ जाता है। रेफ्रिजरेंट के साथ ठीक ऐसा ही होता है - यह 60 - 70 डिग्री तक गर्म होता है। चूंकि कंडेनसर को हीटिंग सिस्टम में परिसंचारी शीतलक द्वारा धोया जाता है, बाद वाले को भी गर्म किया जाता है।
4. दबाव कम करने वाले वाल्व के माध्यम से, रेफ्रिजरेंट को छोटे हिस्से में बाष्पीकरणकर्ता में छोड़ा जाता है, जहां इसका दबाव फिर से गिर जाता है। गैस फैलती है और ठंडी होती है, और चूंकि पिछले चरण में गर्मी हस्तांतरण के परिणामस्वरूप आंतरिक ऊर्जा का हिस्सा खो गया था, इसलिए इसका तापमान प्रारंभिक +5 डिग्री से नीचे चला जाता है। बाष्पीकरणकर्ता के बाद, यह फिर से गर्म होता है, फिर इसे कंप्रेसर द्वारा कंडेनसर में पंप किया जाता है - और इसी तरह एक सर्कल में। वैज्ञानिक रूप से इस प्रक्रिया को कार्नोट चक्र कहा जाता है।

एचपी की मुख्य विशेषता यह है कि तापीय ऊर्जा पर्यावरण से सचमुच मुफ्त में ली जाती है। सच है, इसके उत्पादन के लिए एक निश्चित मात्रा में बिजली (कंप्रेसर और परिसंचरण पंप / पंखे के लिए) खर्च करना आवश्यक है।

लेकिन एचपी अभी भी बहुत लाभदायक है: खर्च की गई प्रत्येक किलोवाट बिजली के लिए, 3 से 5 किलोवाट गर्मी प्राप्त करना संभव है।

इलेक्ट्रिक हीटर स्थापना

ऐसे उपकरण की स्थापना विशेष रूप से कठिन नहीं है। इसे अपने हाथों से करना काफी संभव है।

यदि हम दीवार पर लगे उपकरण के साथ काम कर रहे हैं, तो इसे स्थापित करने के लिए, डॉवेल के लिए दीवार में छेद करना आवश्यक होगा।

दीवार में ड्रिलिंग छेद

फर्श बॉयलर आमतौर पर स्टैंड पर रखा जाता है।उसके बाद, इसे कपलिंग और एडेप्टर का उपयोग करके हीटिंग सिस्टम से जोड़ा जाना चाहिए।

इलेक्ट्रिक बॉयलर कनेक्शन आरेख

इस काम को पूरा करने के बाद, सिस्टम में पानी खींचना और डिवाइस को चालू करना आवश्यक है। यदि पाइप गर्म होने लगे, तो सब कुछ सही ढंग से किया गया। आप हमारी वेबसाइट पर मौजूद वीडियो में इंस्टॉलेशन प्रक्रिया का अधिक विस्तृत विवरण देख सकते हैं।

हमें उम्मीद है कि उपरोक्त तर्कों ने आपको आश्वस्त किया है कि गर्मी के घर को गर्म करने के लिए इलेक्ट्रिक हीटिंग एक बहुत ही उपयुक्त और सुविधाजनक विकल्प हो सकता है। और आप इलेक्ट्रिक बॉयलर स्थापित करके इसे अपने अनुभव पर सत्यापित कर सकते हैं।

संचालन के लक्षण और सिद्धांत

सरलीकृत रूप में, पंप डिवाइस एक एयर कंडीशनर के डिजाइन के समान ही है, केवल बड़े पैमाने पर। इसे ईंधन बॉयलर की आवश्यकता नहीं है। काम का सार - पंप ऊर्जा के एक छोटे से चार्ज के साथ एक स्रोत से गर्मी को शीतलक में स्थानांतरित करता है, जो एक ऊंचे तापमान की विशेषता है।

वास्तव में, एक पॉलीप्रोपाइलीन प्रणाली इस तरह काम करती है:

• गर्मी वाहक को मिट्टी या अन्य जगहों में छिपे पाइप में ले जाया जाता है, और इसका तापमान अधिक हो जाता है।
• शीतलक को हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित किया जाता है और ऊर्जा को सर्किट तक पहुंचाता है।
• बाहरी आवरण में रेफ्रिजरेंट होता है, जो न्यूनतम क्वथनांक और कम दबाव वाला पदार्थ होता है। बाष्पीकरण में, रेफ्रिजरेंट का तापमान काफी बढ़ जाता है और यह गैस में बदल जाता है।

• गैस कंप्रेसर में घूमती है, और बढ़े हुए दबाव के प्रभाव में, इसे संपीड़ित और गर्म किया जाता है।
• दहनशील गैस को कंडेनसर में स्थानांतरित किया जाता है, जहां ऊर्जा आंतरिक हीटिंग सिस्टम के ताप वाहक में प्रवेश करती है।
• नतीजतन, रेफ्रिजरेंट, जिसका तापमान कम हो जाता है, फिर से एक तरल अवस्था में प्रवेश करता है।

प्रशीतन संरचनाएं एक समान योजना के अनुसार काम करती हैं, इसलिए गर्मियों में कुछ प्रकार की प्रणालियों को एयर कंडीशनर के रूप में सुरक्षित रूप से उपयोग किया जा सकता है।

वाष्पशील ताप उपकरणों के डिजाइन में 3 मुख्य घटक होते हैं:

• कंप्रेसर। वाष्प और दबाव के तापमान को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो सर्द के उबलने के कारण बनते हैं। आज, स्क्रॉल कम्प्रेसर जिन्हें ठंढ में संचालित किया जा सकता है, लोकप्रिय हैं। इस प्रकार के तत्व चुपचाप काम करते हैं, वे कॉम्पैक्ट और वजन में हल्के होते हैं।
• बाष्पीकरण करनेवाला। इसमें लिक्विड रेफ्रिजरेंट को वाष्प में बदला जाता है, जिसके बाद इसे कंप्रेसर की ओर ले जाया जाता है।
• संधारित्र। इसका उपयोग हीटिंग उपकरण के सर्किट में ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

पंप के संचालन के लिए, आपको मुख्य से कनेक्ट करने की आवश्यकता है, लेकिन इस उपकरण का प्रदर्शन और शक्ति इलेक्ट्रिक हीटर की तुलना में बहुत अधिक है, और बिजली की खपत कम है। हीटिंग गुणांक उपकरण के प्रकार पर निर्भर करता है।

घर के लिए हवा से पानी का ताप पंप

वायु-से-जल प्रणालियों की एक विशेषता स्रोत के तापमान पर हीटिंग सिस्टम में शीतलक के तापमान की मजबूत निर्भरता है - बाहरी हवा। ऐसे उपकरणों की दक्षता मौसमी और मौसम दोनों स्थितियों में लगातार बदल रही है। यह एयरोथर्मल सिस्टम और जियोथर्मल कॉम्प्लेक्स के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाता है, जिसका संचालन पूरे सेवा जीवन में स्थिर रहता है और बाहरी परिस्थितियों पर निर्भर नहीं करता है।

इसके अलावा, हवा से पानी के ताप पंप इनडोर हवा को गर्म करने और ठंडा करने दोनों में सक्षम हैं, जो अपेक्षाकृत ठंडे सर्दियों और गर्म ग्रीष्मकाल वाले क्षेत्रों में उनकी मांग करता है।सामान्य तौर पर, ऐसी प्रणालियों का उपयोग अपेक्षाकृत गर्म क्षेत्रों में सबसे प्रभावी होता है, और उत्तरी क्षेत्रों के लिए अतिरिक्त हीटिंग साधनों की आवश्यकता होती है (आमतौर पर इलेक्ट्रिक हीटर का उपयोग किया जाता है)।

हवा से पानी के ताप पंप कैसे काम करते हैं?

हवा से पानी का ताप पंप कार्नोट सिद्धांत पर आधारित है। अधिक समझने योग्य भाषा में, फ्रीऑन रेफ्रिजरेटर के डिजाइन का उपयोग किया जाता है। रेफ्रिजरेंट (फ्रीऑन) एक बंद प्रणाली में परिचालित होता है, जो क्रमिक रूप से चरणों से गुजरता है:

• मजबूत शीतलन के साथ वाष्पीकरण
• आने वाली बाहरी हवा की गर्मी से हीटिंग
• मजबूत संपीड़न, जिस पर इसका तापमान अधिक हो जाता है
• तरल संघनन
• दबाव और वाष्पीकरण में तेज गिरावट के साथ थ्रॉटल से गुजरना

रेफ्रिजरेंट के सामान्य संचलन के लिए, दो डिब्बों का होना आवश्यक है - एक बाष्पीकरणकर्ता और एक कंडेनसर। पहले में, तापमान कम (नकारात्मक) होता है, परिवेशी वायु से तापीय ऊर्जा का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है। दूसरे डिब्बे का उपयोग रेफ्रिजरेंट को संघनित करने और तापीय ऊर्जा को हीटिंग सिस्टम के ताप वाहक में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

आने वाली हवा की भूमिका गर्मी को बाष्पीकरणकर्ता में स्थानांतरित करना है, जहां तापमान बहुत कम है और आगामी संपीड़न के लिए इसे बढ़ाने की आवश्यकता है। हवा की ऊष्मीय ऊर्जा नकारात्मक तापमान पर भी उपलब्ध होती है और तब तक संग्रहीत होती है जब तक तापमान पूर्ण शून्य तक नहीं गिर जाता। थर्मल ऊर्जा के कम संभावित स्रोत सिस्टम की उच्च दक्षता प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, लेकिन जब बाहरी तापमान -20 डिग्री सेल्सियस या -25 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, तो सिस्टम बंद हो जाता है और अतिरिक्त हीटिंग स्रोत के कनेक्शन की आवश्यकता होती है।

फायदे और नुकसान

हवा से पानी के ताप पंप के फायदे हैं:

• आसान स्थापना, कोई खुदाई नहीं
• तापीय ऊर्जा का स्रोत - वायु - हर जगह उपलब्ध है, यह उपलब्ध है और पूरी तरह से मुक्त है। सिस्टम को परिसंचरण उपकरण, कंप्रेसर और पंखे के लिए केवल बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है
• गर्मी पंप को संरचनात्मक रूप से वेंटिलेशन के साथ जोड़ा जा सकता है, जो दोनों प्रणालियों की दक्षता में काफी वृद्धि करेगा
• हीटिंग सिस्टम पर्यावरण के अनुकूल और परिचालन रूप से सुरक्षित है
• सिस्टम का संचालन लगभग चुप है, इसे ऑटोमेशन सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है

हवा से पानी के ताप पंप के नुकसान हैं:

• सीमित आवेदन। एचपी के घरेलू मॉडलों को पहले से ही -7 डिग्री सेल्सियस पर अतिरिक्त हीटिंग सिस्टम के कनेक्शन की आवश्यकता होती है, औद्योगिक डिजाइन तापमान को -25 डिग्री सेल्सियस तक कम रखने में सक्षम हैं, जो रूस के अधिकांश क्षेत्रों के लिए बहुत कम है।
• बाहरी तापमान पर सिस्टम दक्षता की निर्भरता सिस्टम को अस्थिर बनाती है और ऑपरेटिंग मोड के निरंतर पुन: कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है
• पंखे, कम्प्रेसर और अन्य उपकरणों को स्थिर बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है

इस तरह के हीटिंग और गर्म पानी की व्यवस्था के उपयोग की योजना बनाते समय, इन विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

स्थापना क्षमता गणना

स्थापना की शक्ति की गणना करने की प्रक्रिया को गर्म करने के लिए घर के क्षेत्र को निर्धारित करने, तापीय ऊर्जा की आवश्यक मात्रा की गणना करने और प्राप्त मूल्यों से मेल खाने वाले उपकरणों का चयन करने के लिए कम किया जाता है।एक विस्तृत गणना पद्धति प्रस्तुत करने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि यह अत्यंत जटिल है और इसके लिए कई मापदंडों, गुणांक और अन्य मूल्यों के ज्ञान की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, ऐसी गणना करने में अनुभव की आवश्यकता होती है, अन्यथा परिणाम पूरी तरह से गलत होगा।

समस्या को हल करने के लिए, नेट पर पाए जाने वाले ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। इसका उपयोग करना आसान है, आपको बस अपने डेटा को विंडोज़ में स्थानापन्न करने और उत्तर प्राप्त करने की आवश्यकता है। यदि संदेह है, तो संतुलित डेटा प्राप्त करने के लिए गणना को किसी अन्य संसाधन पर दोहराया जा सकता है।

तकनीक के फायदे और नुकसान

TN के सबसे महत्वपूर्ण लाभ हैं:

1. लाभप्रदता: खपत की गई प्रत्येक किलोवाट बिजली के लिए, एचपी 3 से 5 किलोवाट गर्मी पैदा करता है। यही है, हम लगभग अनावश्यक हीटिंग के बारे में बात कर रहे हैं।
2. पर्यावरण मित्रता और सुरक्षा: एचपी का संचालन किसी भी पर्यावरणीय रूप से खतरनाक पदार्थों के गठन और वातावरण में रिलीज से जुड़ा नहीं है, और लौ की अनुपस्थिति इस तकनीक को बिल्कुल सुरक्षित बनाती है।
3. संचालन में आसानी: गैस और ठोस ईंधन बॉयलरों के विपरीत, एचपी को कालिख और कालिख से साफ करने की आवश्यकता नहीं होती है। आपको चिमनी बनाने और बनाए रखने की भी आवश्यकता नहीं है।

इस तकनीक का एक महत्वपूर्ण दोष उपकरण और स्थापना कार्य की उच्च लागत है।

आइए एक सरल गणना करें। 120 वर्ग के लिए। मी को 120x0.1 = 12 kW (100 W प्रति 1 वर्ग मीटर की दर से) की क्षमता वाले HP की आवश्यकता होगी। इस प्रदर्शन के साथ थर्मिया के डिप्लोमैट मॉडल की कीमत लगभग 6.8 हजार यूरो है। उसी निर्माता के DUO मॉडल की कीमत थोड़ी कम होगी, लेकिन इसकी लागत को लोकतांत्रिक नहीं कहा जा सकता है: लगभग 5.9 हजार यूरो।

हीट पंप थर्मिया डिप्लोमैट

यहां तक ​​​​कि जब सबसे महंगे प्रकार के पारंपरिक हीटिंग के साथ तुलना की जाती है - इलेक्ट्रिक (प्रत्येक में 4 रूबल)।1 kWh के लिए, 3 महीने - पूर्ण लोड पर काम करें, 3 महीने - आधे के साथ), पेबैक में 4 साल से अधिक समय लगेगा, और यह बाहरी सर्किट को स्थापित करने की लागत को ध्यान में रखे बिना है। वास्तव में, एचपी हमेशा क्रमशः परिकलित प्रदर्शन के साथ काम नहीं करता है, और लौटाने की अवधि लंबी हो सकती है।

पर्यावरण मित्रता और सुरक्षा

जो लोग अपने घरों की पर्यावरण सुरक्षा की परवाह करते हैं, उनके लिए एक आरामदायक हीटिंग सिस्टम के लिए एक हीट पंप एक आदर्श विकल्प हो सकता है, जिसके संचालन का सिद्धांत CO, CO2, SO2, PbO2 जैसे हानिकारक यौगिकों के उत्सर्जन के लिए प्रदान नहीं करता है। , वातावरण में NOx।

विस्फोट या आग की संभावना के लिए, बिजली के तारों के सामान्य इन्सुलेशन के साथ, यह मौजूद नहीं है। जो, दुर्भाग्य से, तरल ईंधन या प्राकृतिक गैस के लिए बॉयलर के बारे में नहीं कहा जा सकता है। हीट पंप सिस्टम को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि विस्फोट या प्रज्वलन का कारण बनने के लिए इसके भागों का पर्याप्त गर्म होना असंभव है।

हीट पंप क्या है और यह कैसे काम करता है?

हीट पंप शब्द विशिष्ट उपकरणों के एक सेट को संदर्भित करता है। इस उपकरण का मुख्य कार्य तापीय ऊर्जा का संग्रह और उपभोक्ता को उसका परिवहन है। ऐसी ऊर्जा का स्रोत +1º और अधिक डिग्री के तापमान वाला कोई भी पिंड या माध्यम हो सकता है।

हमारे पर्यावरण में कम तापमान वाली गर्मी के पर्याप्त स्रोत हैं। ये उद्यमों, थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, सीवेज आदि से औद्योगिक अपशिष्ट हैं। घरेलू ताप के क्षेत्र में ताप पंपों के संचालन के लिए, तीन स्वतंत्र रूप से पुनर्प्राप्त करने वाले प्राकृतिक स्रोतों की आवश्यकता होती है - वायु, जल, पृथ्वी।

ऊष्मा पम्प पर्यावरण में नियमित रूप से होने वाली प्रक्रियाओं से ऊर्जा "आकर्षित" करते हैं।प्रक्रियाओं का प्रवाह कभी रुकता नहीं है, इसलिए मानवीय मानदंडों के अनुसार स्रोतों को अटूट माना जाता है।

तीन सूचीबद्ध संभावित ऊर्जा आपूर्तिकर्ता सीधे सूर्य की ऊर्जा से संबंधित हैं, जो गर्म करके, हवा और हवा को गति में सेट करता है और थर्मल ऊर्जा को पृथ्वी पर स्थानांतरित करता है। यह स्रोत की पसंद है जो मुख्य मानदंड है जिसके अनुसार ताप पंप प्रणालियों को वर्गीकृत किया जाता है।

ऊष्मा पम्पों के संचालन का सिद्धांत निकायों या मीडिया की तापीय ऊर्जा को दूसरे शरीर या पर्यावरण में स्थानांतरित करने की क्षमता पर आधारित है। हीट पंप सिस्टम में ऊर्जा के प्राप्तकर्ता और आपूर्तिकर्ता आमतौर पर जोड़े में काम करते हैं।

तो निम्न प्रकार के ताप पंप हैं:

• वायु जल है।
• पृथ्वी जल है।
• जल वायु है।
• जल जल है।
• पृथ्वी वायु है।
• पानी पानी
• वायु वायु है।

इस मामले में, पहला शब्द उस माध्यम के प्रकार को परिभाषित करता है जिससे सिस्टम कम तापमान वाली गर्मी लेता है। दूसरा वाहक के प्रकार को इंगित करता है जिसमें यह तापीय ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है। अत: ऊष्मा पम्पों में जल ही जल है, जलीय वातावरण से ऊष्मा ली जाती है और द्रव का उपयोग ऊष्मा वाहक के रूप में किया जाता है।

डिजाइन प्रकार के हीट पंप वाष्प संपीड़न संयंत्र हैं। वे प्राकृतिक स्रोतों से गर्मी निकालते हैं, इसे संसाधित करते हैं और उपभोक्ताओं तक पहुँचाते हैं (+)

आधुनिक ताप पंप ऊष्मा ऊर्जा के तीन मुख्य स्रोतों का उपयोग करते हैं। ये हैं मिट्टी, पानी और हवा। इन विकल्पों में से सबसे सरल वायु स्रोत ऊष्मा पम्प है। ऐसी प्रणालियों की लोकप्रियता उनके सरल डिजाइन और स्थापना में आसानी से जुड़ी है।

हालांकि, इतनी लोकप्रियता के बावजूद, इन किस्मों की उत्पादकता कम है।इसके अलावा, दक्षता अस्थिर है और मौसमी तापमान में उतार-चढ़ाव पर निर्भर है।

तापमान में कमी के साथ, उनका प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। ताप पंपों के ऐसे प्रकारों को तापीय ऊर्जा के मौजूदा मुख्य स्रोत के अतिरिक्त माना जा सकता है।

ग्राउंड हीट का उपयोग करने वाले उपकरण विकल्प अधिक कुशल माने जाते हैं। मिट्टी न केवल सूर्य से तापीय ऊर्जा प्राप्त करती है और जमा करती है, यह पृथ्वी की कोर की ऊर्जा से लगातार गर्म होती है।

अर्थात्, मिट्टी एक प्रकार का ऊष्मा संचयक है, जिसकी शक्ति व्यावहारिक रूप से असीमित है। इसके अलावा, मिट्टी का तापमान, विशेष रूप से एक निश्चित गहराई पर, स्थिर होता है और नगण्य सीमा के भीतर उतार-चढ़ाव करता है।

ताप पंपों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का दायरा:

इस प्रकार के बिजली उपकरणों के स्थिर और कुशल संचालन में स्रोत तापमान की स्थिरता एक महत्वपूर्ण कारक है। जिन प्रणालियों में जलीय पर्यावरण तापीय ऊर्जा का मुख्य स्रोत है, उनमें समान विशेषताएं हैं। ऐसे पंपों का संग्राहक या तो कुएं में स्थित होता है, जहां यह जलभृत में होता है, या जलाशय में।

मिट्टी और पानी जैसे स्रोतों का औसत वार्षिक तापमान +7º से +12ºC तक भिन्न होता है। यह तापमान प्रणाली के कुशल संचालन को सुनिश्चित करने के लिए काफी है।

सबसे कुशल ऊष्मा पम्प हैं जो स्थिर तापमान संकेतकों वाले स्रोतों से ऊष्मा ऊर्जा निकालते हैं, अर्थात। पानी और मिट्टी से