Alternativno grijanje kod kuće - Popravite vlastitim rukama

Alternativno grijanje se naziva grijanjem kuće pomoću tzv. Alternativnih izvora energije, kojima pripada posebice unutarnja energija planeta Zemlje. Na određenoj dubini, ovisno o zemljopisnom položaju područja, njegova temperatura je praktički konstantna i pozitivna u bilo koje doba godine.

Jednostavan primjer: u srednjoj zoni Rusije na udaljenosti od 170 cm od površine zemlje temperatura je 8-10 stupnjeva Celzija. Ista temperatura ima podzemne vode, a rijeke i jezera čak i zimi pod slojem leda imaju temperaturu od 3-4 C.

U području koje se nalazi na sjeveru, "toplo" tlo može ležati dublje, au južnim, naprotiv, bliže površini zemlje. To znači da čak i pri jakim mrazima, unutrašnjost Zemlje ima dovoljnu toplinsku energiju za zagrijavanje stana. Jedini problem je pravilno ga koristiti za alternativno grijanje zgrada.

U tu svrhu potrebno je riješiti težak zadatak: prenijeti toplinu iz manje grijanog tijela na više grijano tijelo: nosač topline koji se koristi u sustavima grijanja (podsjećamo da je temperatura unutrašnjosti zemlje na prihvatljivoj dubini 8-10 C).

Sadržaj

Jednostavno rješenje složenog problema grijanja
Toplinska crpka će doći na pomoć
Kako radi toplinska crpka
Vrste dizalica topline
Prednosti i nedostaci toplinskih crpki

Jednostavno rješenje složenog problema grijanja

Da bi to učinili tek sredinom prošlog stoljeća, poslijeizum i raširena upotreba kućanskih hladnjaka, čiji je uređaj inspiriran švicarskim "Kulibinom" Roberta Webera, na ideji da se toplinska energija dodijeljena komori za zamrzavanje šalju za gospodarske potrebe i da se koristi za zagrijavanje tople vode.

Tako je izmišljena moderna toplinska pumpa, koja nije ništa drugo do "rashladni hladnjak", figurativno govoreći, "odvodi hladnoću u grijanoj prostoriji i prenosi je na masu Zemlje."

Naravno, točnije je, s gledišta profesionalaca, govoriti o korištenju toplinske energije manje zagrijanog tijela i prijenosu više zagrijanog tijela.

U primitivnom obliku taj se proces može opisati uporabomjednostavne formule :

Q = CM (T2-T1), gdje
Dobivena toplina Q
Kapacitet C-topline
M - masa
Temperaturna razlika T1 T2 za koju je napravljeno hlađenje tijela

To znači da količina toplinske energije koja se prenosi prilikom hlađenja tijela nije važna, bilo da se radi o grijanoj ruskoj peći težine nekoliko tona ili o radijatorskom grijanju, teži nekoliko desetaka kilograma, izravno je proporcionalna toplinskom kapacitetu materijala iz kojeg se proizvedena, njezina masa i temperaturna razlika, što je hlađenje.

Lako se može pretpostaviti da se pri hlađenju kilograma tvari za 50 stupnjeva dodjeljuje ista količina toplinske energije, kao kod hlađenja 50 kg iste tvari za 1 stupanj. Drugim riječima,kada je temperatura tla ponderirana u nekolikostotine tona samo za djelić stupnja, možete dobiti količinu topline koja je sasvim dovoljna za grijanje privatne kuće . U ovom slučaju, moguće je ohladiti ne samo tlo, nego i vodu u akumulacijama, kao i zrak, čija masa također ima ogromnu rezervu toplinske energije.

Toplinska pumpa će doći na pomoć

Za alternativno grijanje privatne kuće dovoljno je kupiti i instalirati toplinsku crpku, uređaj posebno dizajniran za korištenje niskotemperaturne energije za grijanje i opskrbu toplom vodom i djeluje na principu modernog klima uređaja ili hladnjaka. Usput, izvana, toplinska pumpa nalikuje običnom kućnom hladnjaku, a po veličini se malo razlikuje od njega.

Da bi se razumjelo kako radi toplinska pumpa, dovoljno je zapamtiti uređaj i princip rada hladnjaka, u kojem se toplina izvlači iz proizvoda i "baca" u okoliš. Zato se kod ugradnje rashladne opreme preporuča stvaranje slobodnog prostora oko njega koji osigurava pravovremenu disipaciju topline.

Ako hladnjak upija toplinu iz proizvoda i stvara hladnoću, toplinska crpka ga odvodi iz mase tla, vode ili zraka i šalje toplinu koja se proizvodi za grijanje kuće. U njemu, kao iu hladnjaku, nalazi se isparivač, prigušnica, kompresor i kondenzator. Glavnu razliku u radu ovih uređaja stvaraju postavke.

Načelo rada toplinske crpke opisano je pomoću Carnotovog ciklusa. Razmotrite uprimjer kućnog grijanja koji koristi toplinsku crpku koja pumpa niskotemperaturnu energiju Zemljine mase.

Kako djeluje toplinska crpka

Rashladno sredstvo koje cirkulira kroz zatvoreni krug ulazi u isparivač, gdje slijedi njegovo širenje, što je praćeno povećanjem volumena i smanjenjem razine tlaka. U tom slučaju isparavanje rashladnog sredstva i smanjenje njegove temperature. Tijekom tog procesa rashladno sredstvo aktivno apsorbira toplinsku energiju iz zidova isparivača, povezano s izmjenjivačem topline, na koji se pomiče nosač topline, u sustavu toplinskih crpki nazvanih "rasol". U to vrijeme, toplinska energija mase zemlje ulazi u sustav toplinske crpke.

Zatim rashladno sredstvo ulazi u kompresor, gdje se komprimira, a zatim gura u kondenzator, tijekom kojeg dolazi do porasta temperature rashladnog sredstva na 80-120 C.

U ovom slučaju, provodi se prijenos topline na rashladnu tekućinu koja cirkulira na izmjenjivaču topline spojenog na kondenzator. Ohlađeno rashladno sredstvo ulazi u isparivač i postupak se ponavlja. Toplinska crpka teče iz električne mreže, ali su potrošnja i potrošnja električne energije zanemarivi u usporedbi s rezultirajućim učinkom, što je posebno važno za alternativno grijanje privatne kuće.

Tijekom rada toplinske crpke, rashladno sredstvo može zagrijati do 100 stupnjeva Celzija, što je sasvim dovoljno za grijanje i opskrbu toplom vodom i omogućuje vam stvaranje određenih spremnika topline grijanjem, primjerice termalnom baterijom.
Kako bi se osigurali ugodni uvjeti i smanjila potrošnja električne energije, dizalice topline opremljene su termostatima koji podržavaju potrebnu temperaturu medija za grijanje.

Vrste toplinskih crpki

Toplinske crpke klasificiraju se ovisno o vrsti toplinske energije koja se koristi za rad. S tim u vezi razlikovati:

Geotermalne crpke, okomite i horizontalne, koje koriste toplinu podzemne vode. U ovom slučaju, prijenos topline slijedi shemu voda-voda
Voda koristi toplinu iz jezera, rijeka i mora. U tom slučaju, prijenos topline također ide prema shemi "voda-voda"
Zrak, koristeći toplinu zračnih masa. Prijenos topline slijedi shemu zrak-voda
Tla koja koriste toplinsku energiju tla. Prijenos topline odvija se prema shemi "zemlja-voda"