مضخة حرارة الهواء إلى الماء: مراجعة لتقنية التصميم الذاتي

تعتبر المضخات الحرارية الحديثة من الهواء إلى الماء أداة مفيدة للغاية. حتى إذا اقتربت درجة الحرارة الخارجية من الصفر ، يمكن استخدامها لتسخين الغرف الكبيرة إلى حد ما بنجاح. إذا كانت المضخات الحرارية من نوع "المياه الجوفية" أو "المياه المائية" أسهل في التركيب في منزل خاص مع قطعة أرض فسيحة ، فإن نموذج "الماء والهواء" يتم تركيبه بدون مشاكل في المباني الحضرية ، سواء السكنية أو المكتبية.

كيف يعمل هذا النظام؟

العالم من حولنا مليء بالطاقة ، ما عليك سوى جمعها واستخدامها بشكل صحيح. لهذا ، تم تصميم مضخات حرارة الهواء والمياه. بمساعدتهم ، من الممكن جمع طاقة منخفضة الطاقة من البيئة وتحويلها إلى حرارة عالية الإمكانات ، والتي يمكن أن تسخن المنزل بكفاءة عالية. يطلق الخبراء على هذه العملية مبدأ كارنو العكسي ، الذي تعمل على أساسه وحدات التبريد.

بمساعدة مروحة قوية ، يتم أخذ الهواء العادي من الخارج. إنه على اتصال مع المبخر ، الذي يوجد بداخله مبرد يدور على طول الملف. عند تسخينه ، يتبخر المبرد ويدخل الضاغط. هنا يتم ضغطه وتسخينه إلى درجة حرارة حوالي 75 درجة وتحت الضغط يدخل المكثف. هناك ، يتكثف المبرد ويصبح سائلاً ، مما يطلق الحرارة لنظام التدفئة المنزلية. يدخل المبرد السائل إلى المبخر ، حيث يسخن تحت تأثير الهواء الخارجي ، إلخ. تتكرر دورة "التسخين - التبخر - الضغط - التكثيف" مرارًا وتكرارًا.

يتم وضع الوحدة الخارجية لمضخة حرارة الماء والهواء في الموقع ، وتختار لهذا الغرض بالقرب من المنزل مكانًا به دوران هواء جيد

يوصى بعدم استخدام جميع أنواع المضخات الحرارية ليس مع المشعات التقليدية ، ولكن مع تلك الأنواع من التدفئة التي لا تتطلب التدفئة المبرد لدرجات حرارة عالية. يشملوا "أرضية دافئة», تسخين الهواء، مشعات مساحة كبيرة ، إلخ.

مزايا وعيوب مثل هذا التسخين

تعد المضخات الحرارية الحديثة من الهواء إلى الماء فعالة ويمكن أن توفر بشكل كبير في التدفئة ، وذلك للأسباب التالية:

• يمكن تسمية الهواء بأكثر الموارد المتجددة بأسعار معقولة وأرخصها ؛
• ستكون تكلفة تركيب مثل هذا التجميع أرخص من تركيب أنواع أخرى من المضخات الحرارية (مياه التربة ، مياه الماء ، إلخ) ، والعملية برمتها أبسط وأسرع ؛
• يمكن تنفيذ التسخين حتى عند درجة حرارة خارجية سلبية ؛
• يعمل الجهاز بصمت تقريبًا ؛
• يتم توفير تبادل هواء داخلي فعال ؛
• يمكن تنفيذ التحكم في التثبيت تلقائيًا.

في الواقع ، عند بناء مضخة حرارة الهواء ، لا يحتاج المرء إلى حفر الآبار أو إجراء الحفر على نطاق واسع ، ولا توجد حاجة لبناء مبادل حراري للدائرة الخارجية ، وما إلى ذلك. ستكون هناك حاجة إلى قناتين صغيرتين يتم من خلالهما إدخال الهواء ثم إرجاعهما إلى الخارج. لهذا ، صغيرين معزول خط الأنابيب. هناك نماذج لا تحتاج إلى خطوط الأنابيب هذه.

بالنسبة لمضخة حرارة الماء والهواء ، ستحتاج إلى مروحة كبيرة ستزود تدفقات الهواء إلى المبخر. يجب تغطية ريش المروحة بالشواية.

هناك بعض العوائق لهذا التصميم ، ولكن يجب أن تؤخذ في الاعتبار. على الرغم من أنه يعتقد أن مضخة حرارة الهواء يمكن أن تعمل بكفاءة على مدار السنة ، إلا أنه لا يزال من الأفضل استخدامها في المناطق ذات الشتاء المعتدل والدافئ. لا يوصى بتشغيل مثل هذه المضخة الحرارية عند درجات حرارة أقل من -7 درجات. في الوقت نفسه ، ستكون كفاءة النظام في الشتاء أقل من الربيع أو الخريف. على الرغم من أن الشركات المصنعة تدعي أن النماذج الصناعية لمضخات الحرارة من هذا النوع يمكن أن تعمل بنجاح عند -25 درجة مئوية. في المنطقة ذات المناخ القاسي ، قد يكون الجمع بين المضخة الحرارية والمرجل التقليدي ، الذي يتم تشغيله فقط عند حدوث نزلات البرد الشديدة ، هو الخيار الأكثر ربحية.

بالطبع ، لتشغيل أي مضخة حرارية ، هناك حاجة إلى الكهرباء. لكل كيلوواط من الطاقة المستهلكة ، يتيح لك الجهاز الحصول على 3-4 كيلو واط من الطاقة الطبيعية. لذلك ، في النهاية ، يعد استخدام المضخات الحرارية للتدفئة فعالًا من حيث التكلفة مقارنة بتكلفة التدفئة بالغاز أو الديزل أو الوقود الصلب أو التدفئة باستخدام غلاية كهربائية. ومع ذلك ، يجب ألا تنسى اعتماد النظام على توفر الكهرباء.

خوارزمية لتجميع وحدة محلية الصنع

يمكن تصنيع جميع عناصر مضخة حرارة الهواء تقريبًا بشكل مستقل. يوصى بإزالة الضاغط من نظام التقسيم التقليدي. كقاعدة عامة ، يتمتع هذا الجهاز بخصائص مناسبة ويعمل بهدوء تام. بالإضافة إلى الضاغط ، ستحتاج إلى عدد من المواد:

• خزان معدني من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم 100 لتر أو أكثر ؛
• برميل بلاستيكي برقبة واسعة.
• أنابيب نحاسية بأقطار مختلفة (سمك جدار الأنبوب - 1 مم على الأقل) ؛
• مجموعة من أدوات التوصيل والمحولات ؛
• أقطاب كهربائية
• استنزاف الديك.
• منفاخ الهواء DU-15 ؛
• صمام أمان؛
• المانومترات
• أجهزة التحكم الآلي ؛
• أقواس لتركيب عناصر النظام ؛
• الفريون وآخرون

ملحوظة! عند تشغيل الضاغط ، سيكون هناك حاجة إلى تيار كبير بما فيه الكفاية ، وبالتالي ، يجب أن يكون الحمل المقنن الموصى به للعداد الكهربائي في المنزل 40A على الأقل.

لصنع مضخة حرارية ، يجب عليك:

1. قم بتخزين ضاغط مناسب وأقواس التثبيت على الحائط. لصنع مضخة حرارية بقدرة 9 كيلووات ، تحتاج إلى ضاغط 7.2 كيلووات.
2. لعمل ملف من أنبوب نحاسي عن طريق لف الأنبوب بشكل موحد حول أسطوانة القطر المطلوب.
3. لصنع مكثف ، قطع نصف خزان فولاذي إلى 100 لتر ، أدخل ملف نحاسي بداخله.
4. قم بتحضير الخزان وتثبيت الوصلات اللولبية. لتثبيت المكثف النهائي ، ستحتاج أيضًا إلى أقواس.
5. قطع برميل من البلاستيك لصنع المبخر.
6. أدخل ملف نحاسي ¾ بوصة من الأنبوب في المبخر.
7. لتركيب المبخر على الحائط ، تحتاج إلى مجموعة أخرى من الأقواس على شكل L.
8. ربط العناصر بنظام مشترك.
9. قم بدعوة سيد تبريد يقوم بفحص جودة البناء وضخ غاز التبريد في النظام.

بعد ذلك ، من الضروري التأكد من تناول الهواء الخارجي وتصريفه من أجل الاتصال بالمبخر ، وكذلك توصيل الجهاز بنظام التدفئة في المنزل.

لعمل ملف من أنبوب نحاسي لمضخة حرارة الماء والهواء ، يمكنك أخذ أسطوانة بقطر مناسب من تحت الفريون أو الغاز ولف الأنبوب بعناية فوقها

يمكن إزالة الضاغط الخاص بمضخة حرارة الماء والهواء من نظام الانقسام ، مع التأكد من أن لديها طاقة كافية. خزان معدني مناسب لتصنيع مكثف

يتم عرض المبادئ الأساسية لتشغيل مضخة حرارة الهواء في مادة الفيديو باستخدام نموذج صناعي كمثال:

يرجى ملاحظة أنه إذا تقرر استخدام المضخة الحرارية بالتوازي مع المرجل ، فمن المستحسن استخدامه تجاوز.

بضع كلمات حول حسابات القوة

قبل البدء في إنشاء المضخة ، يجب عليك تحديد قوتها. لا تجعل الوحدة "بهامش" ، لأن ذلك سيترتب عليه تكاليف مادية غير ضرورية على الإطلاق. سيؤثر نقص الطاقة على كفاءة النظام ، وفي هذه الحالة سيكون المنزل شديد البرودة.

للحسابات التفصيلية لقوة المضخة الحرارية ، يستخدم المتخصصون برامج خاصة تسمح لك بتحديد المعلمات الأخرى ، على سبيل المثال ، مساحة الملف النحاسي ، وما إلى ذلك. في الحقول الخاصة يجب عليك إدخال بيانات عن:

• المنطقة التي تقع فيها المباني ؛
• المساحة الإجمالية لمنزل خاص ؛
• ارتفاع السقوف في الغرف ؛
• درجة عزل المبنى.

بناءً على هذه البيانات ، سيعطي البرنامج السعة المحسوبة لمضخة الحرارة. بالطبع ، كلما كان المبنى معزولًا بشكل أفضل ، ستكون هناك حاجة إلى حرارة أقل لتسخينه ، لذلك يوصى بحل مشكلة العزل الحراري قبل بدء التثبيت. بالنسبة لك ، نحن نقدم بيانات إرشادية كمرجع عام.

الاعتماد التقديري لقدرة التدفئة المطلوبة لمضخات الحرارة على منطقة المنزل ذات خصائص العزل الحراري الجيدة

تكنولوجيا الصيانة المناسبة

يتم تنظيم تشغيل مضخات الحرارة تلقائيًا ، لذلك لا يتطلب هذا النظام أي رعاية يومية خاصة. ومع ذلك ، يوصى بإجراء فحص دوري لجميع العناصر في النظام بشكل دوري ، مرة واحدة على الأقل في السنة ، لتحديد المشكلات المحتملة ومنعها. يجب على مالك المضخة الحرارية:

1. تحقق من حالة جميع الفلاتر المتاحة ونظفها.
2. راقب درجة حرارة الزيت في الضاغط (يجب أن يكون دافئًا).
3. قم بإزالة الأنقاض العالقة في المبادل الحراري الخارجي.
4. إزالة الغبار والأوساخ من أجهزة استشعار درجة الحرارة.
5. تحقق من حالة الأسلاك وخطوط الاتصال.
6. فحص الخراطيم والأنابيب ووصلاتها وكشف التسربات.
7. إذا لزم الأمر ، قم بتزييت النقاط المناسبة على المحرك والمروحة.

عادة ، تم تجهيز الضاغط بنظام تسخين الزيت. قبل بدء المضخة ، يجب أن تتركها قيد التشغيل لبضع ساعات حتى يتوفر للزيت وقت للتدفئة. بدون هذا الاحتياط ، يمكن أن تفشل المعدات بسرعة كبيرة.