Pam haba air-ke-air: peranti, prinsip operasi, peraturan untuk mengatur pemanasan berdasarkannya

Untuk memanaskan dan menyediakan air panas ke rumah persendirian, dinasihatkan untuk menggunakan pam haba air ke air yang dikuasakan oleh sumber semula jadi - air bawah tanah, sungai, takungan, dsb. Sistem ini benar-benar selamat dari segi alam sekitar dan tidak memerlukan kos tetap untuk bahan habis pakai, itulah sebabnya ia semakin mendapat permintaan.

Kami akan bercakap tentang pilihan reka bentuk untuk pam haba yang menggunakan tenaga eko daripada air untuk memindahkannya ke sistem pemanasan domestik. Untuk tukang rumah yang ingin tahu, kami telah menerangkan prinsip operasi pilihan peranti popular dan teknologi pembinaan. Di sini anda akan mengetahui peralatan yang diperlukan untuk sistem beroperasi.

Prinsip pengendalian pam haba air-ke-air

Pam haba merangkumi prinsip kitaran Carnot.Ia terletak pada fakta bahawa bahan yang bergerak melalui sistem tertutup dan mengubah keadaan pengagregatannya daripada cecair kepada gas di bawah pengaruh faktor kimia, fizikal atau haba membebaskan dan menyerap sejumlah besar tenaga haba.

Bahan kerja adalah pembawa haba - air dari telaga atau takungan.

Walaupun pada musim sejuk, mata air semula jadi pada kedalaman tertentu mengekalkan suhu positif, jadi tenaga haba boleh diekstrak daripadanya sepanjang tahun. Satu-satunya kelemahan pemasangan ialah penggunaan kuasa yang tinggi dan keperluan untuk membeli peralatan tambahan.

Rajah menunjukkan laluan peredaran air dan bahan pendingin. Sistem ini membolehkan anda menerima tenaga haba, tanpa mengira musim

Elemen utama pam haba air ke air:

• pemampat;
• penyejat;
• kapasitor;
• injap aruhan pengembangan;
• sistem automatik yang memantau penunjuk;
• berbilang baris paip tembaga;
• bahan kerja (penyejuk).

Menggunakan pam khas, air mengalir melalui tiub dari sumber ke unit pemanasan, selepas itu ia berinteraksi dengan gas (freon), yang mendidih pada suhu +2-3 darjah. Freon menyerap sebahagian haba daripada air dan disedut ke dalam pemampat, di mana suhunya meningkat semasa pemampatan.

Peralatan pam haba mengambil banyak ruang, tetapi memberi peluang untuk menghilangkan pergantungan utiliti

Seterusnya, penyejuk memasuki pemeluwap, selepas itu bahan panas memanaskan air ke suhu tertentu (dari +40 hingga +80 darjah), yang diangkut melalui paip sistem pemanasan.

Air yang disejukkan memasuki penyejat dan kemudian mengalir ke dalam perigi penerima.Selepas melalui pemeluwap, penyejuk menjadi cecair dan terkumpul di bahagian bawah elemen, kemudian kembali melalui pendikit ke lokasi asalnya. Kemudian kitaran berulang.

Apa yang perlu dicari semasa mengatur pemanasan sedemikian?

Terdapat sejumlah besar pengubahsuaian berbeza pam haba yang direka untuk premis apa-apa tujuan dan saiz, serta beroperasi dalam keadaan yang berbeza. Peralatan ini bertujuan untuk pemanasan rumah dengan keluasan 50 hingga 150 meter persegi.

Garis Panduan No. 1 - kekerasan air

Kualiti air telaga atau takungan memainkan peranan penting semasa memilih peralatan. Tidak semua model dapat bekerja pada air keras yang mengandungi sejumlah besar mangan dan besi.

Kepekatan tinggi unsur-unsur ini membahayakan sistem - kakisan terbentuk pada paip dengan lebih cepat, yang membawa kepada penurunan kecekapan peralatan dan hayat perkhidmatannya.

Oleh itu, sebelum membeli pam haba, ambil sampel air dan menganalisisnya untuk kehadiran unsur surih ini dan lain-lain - hidrogen sulfida, ammonia, klorin, dll. Biasanya, jika suhu di dalam kolam melebihi +13 darjah, maka terdapat kebarangkalian tinggi bahawa terdapat banyak ion besi dan mangan di dalam air.

Oleh itu, pam haba air-ke-air dipilih dengan mengambil kira kekerasan air. Terdapat sistem yang unsur-unsurnya dilindungi secara maksimum daripada kakisan, tetapi ia lebih mahal.

Garis Panduan No. 2 - mod pengendalian

Pam haba boleh digunakan sebagai sumber haba tunggal atau bersama-sama dengan sistem lain. Oleh itu, sebelum memilih model, adalah penting untuk menentukan dalam mod mana peranti akan beroperasi.

Terdapat dua jenis operasi sistem:

• Monovalen. Peranti mempunyai kuasa yang hebat dan sesuai untuk memanaskan rumah.
• Bivalen. Peranti yang kurang cekap melengkapkan peralatan pemanasan utama.

Untuk membina sistem autonomi dengan unit pemanasan air-air utama, anda memerlukan jenis monovalen.

Garis Panduan No. 3 - kuasa pam

Kuasa adalah penunjuk penting apabila memilih pam haba, kerana prestasi sistem bergantung padanya. Semakin tinggi kuasa, semakin tinggi kecekapan peralatan, tetapi semakin tinggi penggunaan tenaga.

Prestasi pam haba air ke air dipilih berdasarkan keperluan sebenar

Jika anda memilih peranti dengan kuasa yang tidak mencukupi, kecekapan sistem akan berkurangan jika kehilangan haba di dalam rumah melebihi jumlah tenaga yang dibekalkan oleh sistem.Pam haba boleh beroperasi sepanjang masa, tetapi ia tidak akan memberi kesan kerana penurunan suhu air.

Apabila kehilangan haba bangunan adalah lebih rendah daripada pemindahan haba sistem, pam biasanya bermula secara automatik selama beberapa minit, memanaskan air ke suhu yang ditetapkan, dan mengangkutnya melalui sistem. Kemudian ia dimatikan sehingga suhu turun beberapa darjah. Kemudian kitaran berulang.

Garis Panduan No. 4 - kefungsian model tertentu

Pam haba mungkin mempunyai fungsi tambahan, ini adalah:

• Sistem kawalan automatik yang membolehkan anda menyesuaikan iklim mikro bilik mengikut citarasa anda. Kawalan biasanya dijalankan menggunakan alat kawalan jauh.
• Fungsi pemanasan air untuk bekalan air panas.
• Perumahan kalis bunyi.
• Kemungkinan sambungan ke sistem pemanasan lain, pengumpul suria, yang akan menjadikan peralatan pemanasan sepenuhnya autonomi.

Hayat perkhidmatan pam haba air-ke-air biasanya melebihi 30 tahun.

Sama pentingnya apabila memilih peralatan ialah kos pemasangan dan pemasangan.

Pengiraan kuasa pam haba yang diperlukan

Sebelum membeli sistem, adalah penting untuk membuat projek terlebih dahulu dan mengira kuasa peralatan yang diperlukan. Produktiviti dikira dengan mengambil kira keperluan sebenar tenaga haba. Penggunaan haba, kehilangan haba di rumah dan kehadiran atau ketiadaan litar diambil kira DHW.

Algoritma pengiraan:

1. Kami mengira jumlah kawasan premis yang dipanaskan.
2. Kami menentukan jumlah tenaga yang diperlukan untuk pemanasan. Penunjuk optimum setiap 1 meter persegi ialah 0.07 kW.
3. Untuk memanaskan rumah seluas N meter persegi, anda memerlukan N*0.07 kW.
4. Untuk DHW tambahan 15-20% ditambah kepada nombor yang terhasil, iaitu, N*0.07*0.85 atau N*0.07*0.80.

Pengiraan ini akan menjadi optimum untuk bilik dengan siling tidak melebihi ketinggian 2.7 m. Pengiraan yang lebih tepat akan dibuat oleh pakar semasa penyediaan projek.

Kerja persediaan sebelum operasi

Penyediaan untuk pemasangan, penyambungan dan pentauliahan pam haba dari siri air-ke-air termasuk beberapa langkah standard, yang akan kita kenali kemudian.

Memilih sumber air yang optimum

Perlu diingatkan bahawa bukan setiap sumber terbuka atau telaga air sesuai untuk operasi tanpa gangguan pam haba. Kualiti air memainkan peranan penting, tetapi penapis akan membantu menyelesaikan masalah pencemaran.

Ia dibenarkan menggunakan takungan atau kolam yang terletak dalam radius 100 meter dari bangunan. Sekiranya tidak ada sumber sedemikian, maka keperluan untuk menggerudi telaga timbul.

Pilihan sumber untuk pam haba hendaklah berdasarkan kepada kemudahan penggunaan dan kos penggunaan. Sekiranya terdapat takungan terbuka berhampiran, lebih bijak menggunakannya

Tingkah laku sumber terbuka lebih mudah diramal daripada air bawah tanah, jadi jika boleh, lebih baik memberi keutamaan kepada takungan.

Pemasangan sistem terma menggunakan telaga

Untuk memasang sistem menggunakan pam haba, anda memerlukan dua telaga. Salah satu telaga biasanya dipanggil debit. Di sinilah pam khas direndam, dengan bantuan air yang diambil untuk pemprosesan seterusnya dalam sistem. Telaga kedua ialah telaga penerima. Air sejuk disalirkan ke dalamnya.

Longkang dan telaga bekalan mestilah terletak sekurang-kurangnya 15 meter di antara satu sama lain.

Kedalaman telaga debit hendaklah tidak melebihi 50 meter. Semakin dalam sumber air, semakin kuat pam yang diperlukan untuk membekalkannya, yang akan meningkatkan jumlah tenaga yang digunakan.

Pembinaan telaga debit

Sebelum mula mengendalikan telaga debit, adalah penting untuk mengetahui berapa banyak air yang boleh dihasilkan dan berapa banyak cecair yang diperlukan untuk menyediakan haba ke seluruh bilik. Semakin tinggi suhu air, semakin kurang ia diperlukan untuk pemanasan.

Adalah penting untuk mengira isipadu terlebih dahulu V, yang mesti dipam keluar dari telaga dalam masa sejam untuk memanaskan bilik. Katakan ada pam yang keluaran habanya sama dengan nombor tertentu Q kW, dan penggunaan kuasa - kepada nombor P kW. Anda juga perlu mengetahui suhu air bawah tanah (t1) dan suhu mereka selepas pertukaran suhu (t2).

Kemudian formula untuk mengira isipadu jumlah air yang diperlukan setiap jam kelihatan seperti ini:

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

Secara analitikal mustahil untuk menentukan keupayaan telaga debit untuk menghasilkan isipadu air yang diperlukan, jadi ia diuji. Selama 3 hari, pam tidak putus-putus mengepam air dari telaga. Dengan cara ini, telaga penerima juga diperiksa untuk keupayaannya menerima jumlah air yang diperlukan di bawah beban tinggi.

Adalah penting untuk memahami bahawa air bawah tanah berkelakuan tidak dapat diramalkan, jadi jumlah air dari telaga debit mungkin berkurangan dari semasa ke semasa. Sebagai contoh, pada musim bunga terdapat air pasang, tetapi pada musim sejuk, sebaliknya, air berkurangan. Jika air tidak mencukupi di dalam perigi, sistem akan mati secara automatik dan pemanasan tidak berlaku.

Ciri-ciri perigi penerima

Telaga tiub penerima terletak di hilir air bawah tanah. Secara analitikal mustahil untuk menentukan ke arah mana air itu bergerak. Oleh itu, dalam amalan, telaga arbitrari dipilih sebagai telaga debit dan dilancarkan ke dalamnya tenggelam pam.

Jika paras air tidak turun semasa operasi sistem, maka pilihan dibuat dengan betul.Sekiranya paras telah menurun dan suhu air telah menurun, maka perlu menukar kedudukan telaga - bergerak tenggelam pam ke dalam lubang lain.

Paip longkang ke dalam telaga penerima mesti direndam beberapa sentimeter di dalam air, tanpa sampai ke bahagian bawah. Jika anda membuang cecair buangan dari atas, ia akan menyebabkan genangan air. Telaga tiub mungkin berhenti menerima air dan tersumbat.

Hasilnya mengancam limpahan, dan pada musim sejuk, mungkin aising. Pilihan terbaik untuk sumber penerima ialah sungai atau kolam. Jika objek ini tidak berdekatan, maka terdapat keperluan untuk menggerudi satu atau lebih telaga penerima untuk memastikan terhadap limpahan.

Rajah menunjukkan contoh menggunakan satu perigi sebagai perigi penerima dan pendebitan

Adalah mustahil untuk mengetahui sama ada telaga akan menerima air sama ada secara analitik atau dengan ujian. Amalan menunjukkan bahawa telaga longkang boleh menyerap air tanpa gangguan selama bertahun-tahun, atau ia boleh gagal sepenuhnya dalam satu musim.

Terdapat teknologi yang membolehkan anda menggunakan satu telaga sebagai debit dan telaga penerima, tetapi kaedah ini tidak berkesan - operasi akan disertai dengan kesukaran, penurunan suhu air, genangan air dan beberapa masalah lain mungkin.

Reka bentuk sistem menggunakan takungan

Kolam yang dipilih mestilah cukup dalam supaya lapisan bawah air tidak membeku semasa fros yang teruk. Di kawasan Selatan, kedalaman optimum adalah kira-kira 1 meter; di kawasan Utara, sumber dengan kedalaman 3 meter akan diperlukan. Juga, kolam mesti stabil - turun naik paras air dan penurunannya tidak boleh diterima.

Terdapat dua saluran paip ke takungan - debit dan penerimaan.Pam tenggelam dipasang di kawasan penerimaan

Adalah disyorkan untuk menggunakan model yang diperbuat daripada HDPE, dicirikan oleh ketahanan dan kebolehpercayaan. Adalah penting untuk melindungi paip daripada pembekuan dengan tambahan penebat mereka, dan daripada kejayaan.

Menyediakan rumah anda untuk pemasangan pam haba

Untuk berinteraksi dengan pam haba air ke air, rumah mesti dilengkapi dengan sistem pemanasan berasaskan air, yang dibentangkan dalam bentuk paip dan bateri radiator. Untuk penebat yang lebih baik, ia juga dibenarkan memasang paip pemanasan di lantai dan dinding.

Sekiranya peralatan itu akan digunakan untuk membekalkan air panas, maka rumah itu mesti mempunyai sistem pengumpulan. Untuk mengendalikan pam, anda perlu disambungkan ke rangkaian elektrik dengan kuasa tanpa had.

Tanpa langkah tambahan untuk penebat haba rumah (penebat dari luar, pemasangan tingkap dua ruang, dsb.) mengendalikan pam haba tidak masuk akal.

Pakar mengesyorkan pemasangan tambahan bekalan sistem pengudaraan dengan mekanisme pemanasan udara. Freon yang digunakan dalam peralatan berbahaya kepada manusia. Jika dalam litar sistem ada patah mikro, gas akan dibebaskan dan seterusnya menyesarkan udara dari bilik. Bahan pendingin boleh menyebabkan penyakit paru-paru dan serangan asma pada manusia bertambah teruk.

Pam haba adalah peralatan berat, beratnya boleh mencapai satu tan (bergantung kepada kuasa dan saiz), jadi dalam beberapa kes pemasangannya memerlukan pembinaan asasnya sendiri, tidak disambungkan ke asas pondok.

Sebelum memasang peralatan, anda perlu mengambil kira dimensi bilik yang dibenarkan dan mengekalkan jarak ke dinding yang dinyatakan dalam pasport produk.

Peralatan pilihan

Pilihan peralatan tambahan untuk pam haba - tugas yang bertanggungjawab, penyelesaian yang sebahagian besarnya menentukan hayat perkhidmatan jangka panjang sistem pemanasan secara keseluruhan dan ketiadaan masalah dalam operasi.

Boleh tenggelam pam untuk telaga dan takungan

Jika sistem menggunakan pam haba untuk membekalkan air panas, maka peranti dengan kuasa rendah boleh mengurangkan tekanan dalam paip. Pam yang berkuasa akan menyelesaikan masalah ini, tetapi ia menggunakan lebih banyak tenaga. Kuasa minimum yang dibenarkan semasa operasi FGP — 1 kW.

Terdapat banyak pengubahsuaian yang berbeza tenggelam pam Pilihan dibuat dengan mengambil kira tiga kriteria, iaitu:

• Kuantiti cecairdigunakan untuk mengepam (lebih banyak air perlu diangkut, lebih tinggi kuasa pam mesti).
• Kedalaman telaga (semakin dalam telaga, semakin besar kuasa peralatan itu);
• Diameter telaga (secara tradisinya, aci 4 inci lebih disukai kerana ia mempunyai bilangan pam terbesar, berbanding dengan 3 inci).

Untuk menentukan kedalaman telaga, perlu melampirkan berat pada tali dan menurunkannya ke dalam aci. Bahagian tali yang basah akan menunjukkan kedalaman penuh telaga, bahagian yang kering akan menentukan jarak dari permulaan air ke permukaan.

Pam direndam dalam lubang telaga ke kedalaman yang ditentukan oleh pengeluar peranti. Biasanya pasport teknikal menunjukkan berapa meter perlu ada antara permukaan air dan pam, bahagian bawah penggalian dan pam

Kedua-dua pam universal dan peralatan yang direka khusus untuk telaga boleh sesuai untuk lombong. Jika lombong itu dibangunkan oleh profesional, maka ia kurang tersumbat dengan pasir, jadi anda boleh menggunakan pam sejagat dengan selamat.

Pam yang direka khusus untuk telaga adalah lebih mahal, tetapi ia dapat mengatasi pasir dan kotoran dengan baik dan menjadi kurang tersumbat. Sejagat sensitif terhadap kandungan organik yang tinggi; ia mesti dibersihkan secara berkala daripada kotoran, akibatnya hayat perkhidmatannya dikurangkan.

Keutamaan harus diberikan kepada pam dengan automasi, kerana jika motor terlalu panas, terdapat penyumbatan yang berlebihan atau tiada air di dalam telaga, mereka dimatikan sendiri, akibatnya motor tidak terlalu panas dan gagal.

Berdasarkan prinsip operasi, terdapat 2 jenis tenggelam pam:

• Empar.
• Bergetar.

Untuk kerja di telaga yang menghasilkan air dalam batu kapur, model dalam emparan adalah lebih baik. Mereka sensitif kepada air dengan butiran pasir dan ampaian tanah liat.

Jika pam haba akan disambungkan ke takungan terbuka, lebih baik menggunakan peralatan pam permukaan yang direka untuk mengepam air kotor, atau peranti getaran yang murah.

Pam haba penukar haba perantaraan

Dalam pam haba, freon mungkin tidak disejukkan dengan baik semasa peredaran, menyebabkan pemampat menjadi terlalu panas akibat suhu pelepasan yang berlebihan. Oleh itu, adalah penting untuk meningkatkan penyejukan bahan, dengan itu mengurangkan tekanan dalam litar.

Terdapat satu lagi masalah yang biasa kepada semua pam haba - penyejuk boleh bercampur dengan wap air. Jika cecair memasuki pemampat, ia mungkin berlaku tukul air. Dalam kes ini, pembaikan atau penggantian bahagian akan diperlukan. Juga, air boleh masuk ke dalam minyak, dan sukar untuk mengeluarkannya dari sana.

Semua masalah yang diterangkan di atas diselesaikan dengan memasang penukar haba perantaraan.Terdapat tiga jenis penukar haba - jenis terbuka, shell-and-tiub dan gegelung.

Pengubahsuaian jenis terbuka meneutralkan cecair yang masuk ke dalam freon semasa peredaran, yang meminimumkan kemungkinan tukul air pemampat. Peranti ini mempunyai prestasi tinggi dengan penggunaan kuasa yang minimum.

Apabila memasang penukar haba jenis terbuka, adalah penting untuk memilih saiz saluran paip cecair yang betul untuk memastikan mampatan tekanan yang minimum

Paip yang dipilih dengan betul akan meneutralkan kemungkinan cecair mendidih. Dalam kes ini, injap mesti mempunyai daya pemprosesan yang mencukupi supaya cecair boleh menembusi ke dalam peranti pada perbezaan tekanan rendah.

Penukar haba shell-dan-tiub dibentangkan dalam bentuk struktur tertutup. Pertukaran haba berlaku melalui dinding paip, dan cecair dan penyejuk di dalamnya tidak bercampur, tidak seperti yang terbuka, yang memberikan tekanan tinggi untuk peredaran wap dan udara.

Penukar haba gegelung dibezakan dengan kehadiran pengatur aliran yang mengawal aliran freon cecair. Saiz peranti secara langsung bergantung pada kuasa pam haba. Ia adalah perlu untuk memilih produk dengan mengambil kira fungsi dan jumlah yang tersedia. Adalah dinasihatkan untuk memberi keutamaan kepada model yang boleh dilipat.

Penapis pam haba

Air dari telaga atau takungan tidak datang dalam bentuk tulen. Ia mungkin mengandungi pasir, kotoran, pelbagai unsur surih - besi, hidrogen sulfida, mangan, klorin, ammonia, dll. Sebelum memasuki pam haba, air mesti ditapis.

Pertama sekali, adalah perlu untuk menghapuskan bahan besar - batu, pasir, kotoran, kelodak. Untuk mengeluarkannya dari air, pemasangan diperlukan hidrosiklon.

Hidrosiklon ialah peranti yang diperlukan untuk pembersihan air kasar.Ia mesti dipilih dengan mengambil kira kuasa pam

Seterusnya, adalah penting untuk memasang penapis yang menghapuskan besi, hidrogen sulfida, mangan dan ammonia. Unsur mikro ini memendekkan hayat peralatan dan mendedahkannya kepada kakisan.

Anda boleh menggunakan penapis osmosis terbalik, pelembut, penyingkiran besi dan pengubahsuaian mereka. Untuk menyediakan air panas minuman, anda juga harus melengkapkannya dengan penapis karbon dan pensteril UV yang memusnahkan bakteria dan virus.

Penjana elektrik untuk kuasa sandaran

Pam haba beroperasi dari rangkaian elektrik, jadi jika berlaku gangguan bekalan elektrik, rumah akan dibiarkan tanpa pemanasan. Anda juga dinasihatkan untuk membeli penjana elektrik yang menggunakan bahan mudah terbakar.

Adalah penting bahawa penjana elektrik boleh menjana kuasa yang diperlukan untuk mengendalikan pemampat pam

Ciri-ciri operasi pam haba sedemikian

Sekali setahun, adalah perlu untuk menjalankan pemeriksaan visual bebas komponen pam, ikut cadangan untuk penyelenggaraan - pelincir bahagian tepat pada masanya, pantau operasi peranti yang betul semasa mengepam air.

Sesetengah jenis peralatan memerlukan pemeriksaan berkala (biasanya 1-2 kali setahun) oleh pakar pusat servis. Semasa pemeriksaan, perkara berikut didedahkan:

• minyak enjin bocor melalui retakan dalam litar;
• kualiti pengikat dan sambungan;
• tahap tekanan dalam tangki dan litar;
• kerosakan pada pendawaian kuasa.

Pemasangan pam haba air ke air hendaklah dijalankan oleh pakar terlatih. Ketidakberkesanan sistem paling kerap disebabkan oleh pemasangannya yang salah. Peralatan terma sesuai untuk digunakan oleh kedua-dua penduduk di wilayah Selatan dan Utara.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Video ini akan memperkenalkan anda kepada prinsip operasi dan ciri peranti:

Hasilnya, kita boleh membuat kesimpulan bahawa pam haba air ke air dianggap sebagai peralatan mesra alam yang berkesan yang direka untuk memanaskan rumah sehingga 150 meter persegi. Mengatur kawasan yang lebih besar mungkin memerlukan tinjauan kejuruteraan yang agak kompleks.

Jika anda mempunyai sebarang soalan semasa membaca maklumat yang diberikan, sila tanya mereka di blok di bawah. Kami sedang menunggu komen anda, soalan mengenai topik, cerita dan foto tentang pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mini dengan tangan anda sendiri. Kami berminat dengan pendapat anda.