پمپ های حرارتی : آیا می توانید با پمپاژ گرما از زمین در زیر آن ، خانه خود را گرم کنید؟

پمپ های حرارتی

0

آیا می توانیم تمام کره زمین را گرم کنیم تا گرم شود؟ با نگاهی به دو صد سال گذشته تاریخ بشر ، ممکن است فکر کنید که به آنجا می رویم. انقلاب صنعتی و هرچه از آن زمان رخ داده است با احتراق نیرو گرفته شده است: سوزاندن ذغال سنگ ، روغن و گاز طبیعی ، همه چیز را از موتورهای بخار و نیروگاهها گرفته تا اتومبیل ، قایق و هواپیما سوار می کند. عواقب آن ، جدای از آلودگی ، شامل یک سیاره سریع در حال گرم شدن است که در نهایت می تواند برای اجرای آن بسیار داغ باشد. در مورد انرژی تجدید پذیر تعداد زیادی صحبت می شود – سلول های خورشیدی ، توربین های بادی و چیزهایی مانند انرژی برداشت شده از دریا ، اما برای رسیدن به جریان آن زمان لازم است. روش دیگری برای تولید انرژی تجدیدپذیر وجود دارد که اکثر مردم اصلاً از آن آگاهی ندارند.پمپ های حرارتی “من” را گرم می کنند که گرمای آن در زیر زمین دفن شده و آن را به داخل ساختمان ها حمل می کند ، کمی شبیه به سیستم های تهویه هوا که در حالت معکوس کار می کنند. آنها می توانند بخش اعظم نیازهای گرمایش منازل ما را در آینده تأمین کنند ، ساده ، کارآمد و مؤثر و گسترده در دهه های گذشته در اسکاندیناوی. دقیقاً چطور کار می کنند؟ بیایید نگاه دقیق تری از این مقاله داشته باشیم!

اثر هنری: مفهوم اصلی پمپ حرارتی: گرما را از زمین (یا هوا یا آب در خارج) استخراج می کند و آن را به داخل ساختمان پمپ می کند. تنها انرژی مورد نیاز برای تحقق این امر قدرت رانندگی پمپ است.

گرمای درون زمین از کجا می آید؟

 

موتورهای اتومبیل و نیروگاهها با احتراق انرژی مفیدی ایجاد می کنند – فرآیند سوختن سوختی مانند زغال سنگ یا گاز با اکسیژن موجود در هوا برای آزاد سازی انرژی شیمیایی قفل شده در داخل آن. اما برای ایجاد انرژی گرمایی لزوماً نیازی به سوختن سوخت نیستید . همانطور که در حال تایپ این کلمات هستم ، من در کنار پنجره ای نشسته ام که نور خورشید جریان دارد و پاهایم را گرم می کند (بدن من در حال خیس شدن است و انرژی غیرفعال خورشیدی را ذخیره می کند) همین اتفاق در سراسر زمین اتفاق می افتد: وقتی خورشید روی زمین می درخشد ، تمام انرژی باید به جایی برود ، بنابراین زمین را زیر آن گرم می کند. اگرچه ما به این ایده اعتقاد داشتیم که درجه حرارت از روز به روز و روز تا شب متفاوت است ، اما بسیار واضح است که دما کمی از زیر زمین ثابت و در زمستان حداقل ، به طور قابل توجهی بالاتر از سطح زمین است. سطح: در ۳ متر (۱۰ فوت) یا سطح بالای سطح زمین ، درجه حرارت ۱۰-۲۰ درجه سانتیگراد ثابت (۵۰-۶۰ درجه فارنهایت) باقی می ماند. به عبارت دیگر ، انرژی خورشیدی “زیر زمین” دفن شده است که می توانیم آن را با یک پمپ حرارتی “معدن” کنیم – ماشینی که انرژی را از زمین (یا گاهی اوقات از آب یا حتی هوا) استخراج می کند و آن را درون یک ساختمان سرد پمپ می کند تا آن را گرم کند. .

سنگفرشهای گرم نشانه انرژی زمین گرمایی هستند

عکس: زمین گرمایی یا منبع زمینی؟ گوزه هایی مانند این اتفاق می افتند که آب باران و برف ذوب شده در میان سنگهای داغ درون زمین فرو می روند و دوباره به عنوان بخار جوش دوباره انفجار می شوند. زمین شناسان تخمین زده اند که حدود ۴۲ میلیون مگاوات از این انرژی زمین گرمایی در داخل سیاره ما وجود دارد که معادل انرژی تولید شده توسط ۲۵،۰۰۰ نیروگاه بزرگ است! پمپهای گرمایش منبع زمین در این “گرمای عمیق” قرار ندارند ، اما به گرمای ملایم تری نزدیک تر از سطح خورشید هستند. .

یک نکته سریع در مورد اصطلاحات. اگرچه این ماشین ها گاهی اوقات به عنوان “پمپ های حرارتی زمین گرمایی” نیز نامیده می شوند ، اما این توضیحی اندکی اشتباه است. انرژی زمین گرمایی گرما که از عمق می آید این است در داخل زمین که ما می توانید ببینید spurting به سطح در آبفشان تحریک یا حباب تالاب در مکان هایی مانند ایسلند؛ ما می توانیم از چنین انرژی وحشی و شدید فقط در تعداد نسبتاً کمی از مکانهای بسیار خاص استفاده کنیم ، به طور معمول با استفاده از نیروگاههای زمین گرمایی برای تبدیل آن به برق. از طرف دیگر ، پمپ های حرارتی به مقادیر کمتری از انرژی خورشیدی که کره زمین را از بیرون گرم کرده است ، در حال جابجایی هستند و ما می توانیم در هر کجای دیگر تقریباً به آن قسمت آب شویم. برای جلوگیری از سردرگمی ، بهتر است در مورد پمپ های منبع زمینی یا جغرافیایی تبادل نظر صحبت کرده و کلمه زمین گرمایی را برای geysers و تالاب ها رزرو کنید.

پمپ حرارتی چیست؟

 

یک پمپ حرارتی درون یک ساختمان

عکس: پمپ حرارتی در محوطه دانشگاه جورجیا تکنیک

پمپ حرارتی مانند Heat pumps دستگاه تهویه هوا یا یخچال استکار معکوس یخچال و فریزر با گردش یک مایع بسیار سرد از طریق یک لوله حلقوی حل شده که درون آن حلقه می شود ، از یک جعبه فلزی (محفظه چیلر که مواد غذایی خود را در آن ذخیره می کنید) استخراج می کند. مایع قبل از پمپ شدن در خارج و دور پشت یخچال ، گرما را منبسط می کند و گرما را جمع می کند ، جعبه را خنک می کند و با مقدار برابر گرم می شود. در آنجا ، فشرده شده است (به حجم کمتری فشرده می شود) بنابراین گرمای خود را به آشپزخانه شما می دهد ، خنک می شود و مجدداً درون یخچال پمپ می شود تا بتواند روند را دوباره تکرار کند. سلام از قبل ، گرما از داخل جعبه به بیرون پمپ می شود و با گرم تر کردن آشپزخانه ، محفظه چیلر را سردتر می کند. پمپ حرارتی فقط به جای از بین بردن گرما از یک جعبه چیلر خنک ، بسیار مشابه است ، آن را از خاک گرم و سنگی که در زیر خانه یا باغ شما قرار دارد ، می گیرد.

نکته جادویی در مورد پمپ حرارتی این است که می تواند گرمای بیشتری را به خانه شما وارد کند تا انرژی مورد استفاده برای چرخش آن. این به نظر می رسد یک نقض وحشتناک قانون معروف فیزیک معروف به حفظ انرژی (که می گوید شما نمی توانید انرژی را ایجاد کنید یا از بین ببرید) ، اما این طور نیست. پمپ گرما ایجاد نمی کند : این امر به راحتی گرما را از زمین خارج می کند. مقدار نسبتاً متوسط ​​برق که پمپ را قدرت می دهد ، این امکان را به شما می دهد تا مقدار بسیار بیشتری انرژی گرما را به خانه خود منتقل کنید. به همین دلیل پمپ های حرارتی بسیار کارآمد هستند: در واقع ، آنها بیشتر انرژی گرمای شما را به صورت رایگان به شما می دهند.

مطمئناً از این مسئله می توان فهمید که برای تبدیل شدن به پمپ حرارتی ما به چهار بیت کلیدی احتیاج داریم:

  1. لوله ای وجود دارد که برای استخراج گرما به داخل زمین می رود. به آن حلقه زمین می گویند.
  2. پمپ ای که نیرو را از طریق حلقه مایع می کند و دوباره پشتیبان می گیرد.
  3. دقیقاً مانند یخچال ، یک کمپرسور وجود دارد که هنگام پمپ شدن در داخل خانه ، گرمای مایعات را از بین می برد.
  4. چیزی وجود دارد که آن گرما را آزاد می کند تا بتوانید از مزایای آن در خانه خود احساس کنید.

 

انواع پمپ های حرارتی

 

شما اغلب می شنوید که مردم در مورد “پمپ های حرارتی منبع زمین” صحبت می کنند (که گرما را در زیر زمین دفن می کنند) زیرا اینها رایج ترین هستند – و رایج ترین آنها هستند زیرا ، در کل ، آنها عملی ترین و کارآمد هستند . زیرزمین های خاک و سنگ از روز به روز در دمای نسبتاً ثابت قرار دارند ، بنابراین بیرون آمدن گرما از آن به طور قابل پیش بینی کارایی دارد. همچنین می توان از پمپ های حرارتی برای استخراج گرما از آب استفاده کرد(ممکن است چیزی مانند دریاچه سرد به نظر برسد اما هرچه از صفر مطلق داغ تر باشد ، باز هم حاوی گرمی است که می توانیم از آن بیرون بیاوریم) یا حتی هوا. پمپ های منبع آب و هوا (به این اصطلاح گفته می شود) بسیار کمتر از پمپ های منبع زمینی هستند. دلیل این امر این است که بیشتر ما دریاچه هایی در حیاط خلوت خود نداریم (رد پمپ های منبع آب) و به دلیل هوا تمایل به تغییر در دما بسیار بیشتر از زمین دارد و باعث می شود که آن را به عنوان منبع گرما کارآیی کمتری داشته باشد (به عبارت دیگر ساختن پمپ های منبع زمین جذاب تر هستند). شایان ذکر است که می توان پمپ های حرارتی هیبریدی را در نظر گرفت که گرما را از زمین و هوا می گیرد.

کارهای هنری با مقایسه سه نوع پمپ حرارتی حلقه بسته: حلقه افقی ، حلقه عمودی و حلقه افقی با استفاده از یک دریاچه یا حوضچه

آثار هنری: سه نوع معمول سیستم پمپ حرارتی منبع زمین بر اساس حلقه های بسته:
۱- یک حلقه افقی ، که در آن لوله ها در نزدیکی سطح زمین قرار دارند اما در یک منطقه بزرگ قرار دارند. ۲٫ حلقه عمودی لوله های بسیار عمیقی دارد که گرمای بیشتری را از زمین عمیق تر و گرمتر بازی می کنند. ۳٫ حلقه افقی با استفاده از دریاچه یا حوضچه به عنوان منبع گرمای آن.

حلقه بسته ، منبع زمین

 

پمپ های حرارتی منبع زمین از یک حلقه بسته لوله استفاده می کنند و به دلیل اینکه مقدار مشخصی از گرما را خارج می کند ، برای انجام این کار مجبور است با مقدار مشخصی از زمین تماس پیدا کند. دو راه برای دستیابی به آن وجود دارد. هر دو حلقه می تواند در یک منطقه نسبتاً کوچک (به عنوان یک لوله عمودی) به عمق زیر زمینی بگردد یا می تواند خیلی نزدیک به زمین (در حدود ۱٫۵ تا ۲ متر یا ۴-۶ فوت از زیر سطح) بیش از یک منطقه بسیار بزرگتر حرکت کند (ساختن آن یک لوله افقی). 

به طور کلی ، ساختمان شما هر چه بزرگتر باشد ، گرمای بیشتری لازم دارید ، و حلقه بزرگتر یا عمیق تر برای استخراج آن گرما نیاز دارد. برخی حلقه های پمپ حرارتی واقعاً عظیم هستند. حلقه های عمودی می توانند ۱۰۰ متر (۳۳۰ فوت) از زیر زمین (طول یک مسیر اسپرتی ورزشی) و یا حتی گاهی عمیق تر اجرا کنند ، در حالی که حلقه های افقی ممکن است در عمق بیش از یک متر و تا ۲۰۰ متر (۶۵۰ فوت) کشیده شود (آنها تمایل به طولانی تر از حلقه های عمودی دارند زیرا از آنجا که به سطح نزدیک تر هستند ، احتمالاً در زمستان سردتر می شوند).

در عمل ، بیشتر پمپ های حرارتی در واقع دارای دو حلقه بسته و یک مبدل حرارتی هستند که گرما را از یکی به دیگری منتقل می کنند. بنابراین یک حلقه بسیار بزرگ وجود دارد که به داخل زمین پر از آب و ضد یخ پایین می رود ، و یک حلقه بسیار کوچکتر که گرما را از این حلقه می گیرد و آن را به سیستم گرمایش منتقل می کند.

حلقه باز ، منبع آب

 

اگر می خواهید گرما را از چیزی مانند دریاچه ، حوضچه یا رودخانه بیرون بیاورید ، هیچ دلیلی وجود ندارد که بتوانید یکی از حلقه ها را باز کنید. به عبارت دیگر ، شما می توانید آب (حاوی گرما) را از خود دریاچه پمپ کنید ، گرما را با یک مبدل حرارتی و یک حلقه دوم استخراج کنید ، سپس آب را (تا حدودی خنک شده ، زیرا که گرما را برطرف کرده اید) برگردانید.

دریاچه در فاصله کمی فاصله دارد (بنابراین اختلاف دما به اندازه کافی وجود دارد تا استخراج گرما کارآمد باشد). سیستمی مانند این را پمپ حرارتی با آب باز یا گاهی پمپ آب سطحی می نامند. اگر آب دریاچه برای پمپاژ مناسب نیست (شاید به دلیل خنک شدن بیش از حد باشد) ، می توان به جای آن یک حلقه بسته را درون آن فرو کرد و به همان روشی که از زمین استخراج می کنیم ، گرما را استخراج کرد.

منبع هوا

 

پمپ های حرارتی همچنین می توانند گرمای هوا را از بیرون ساختمان گرفته و آن را درون آن پمپاژ کنند – بنابراین آنها به طور موثری مانند سیستم های تهویه هوا به صورت معکوس کار می کنند ، با این هدف اصلی گرم کردن یک ساختمان به جای خنک کردن آن ، اما از همان اصل استفاده می کند.

 در زمستان ، دمای هوا بسیار متغیر از دمای زمین است (هوا خیلی سریعتر گرم می شود و سرد می شود و نامنظم تر از سطح یا سطح عمیق زیر خانه شما تغییر می کند) ، بنابراین پمپ های حرارتی منبع هوا تمایل به کمتر دارند. کارآمد و قابل اعتماد تر از منابع آب زیرزمینی یا آب هستند. بدیهی است ، استخراج گرمای مفید از زمین بسیار آسانتر از هوای بادی بالاتر از آن ، که می تواند ده درجه سردتر باشد.

مزایا و مضرات پمپ های حرارتی

 

نمودار پای نشان می دهد که 56 درصد از ظرفیت نصب پمپ حرارتی در ایالات متحده ، 39 درصد در اروپا و 5 درصد در آسیا است.

نمودار: فکر می کنید پمپ های حرارتی فقط در کشورهای واقعاً سرد استفاده می شوند. سوئد و سوئیس یک چهارم از ظرفیت پمپ حرارتی جهان بین آنها را به خود اختصاص می دهند. اما این فناوری تقریباً در هر مکانی قابل استفاده است. نیمی از ظرفیت پمپ حرارتی نصب شده در سراسر جهان در ایالات متحده است (جایی که بیش از یک میلیون واحد مجزا وجود دارد) ، کمی بیش از یک سوم در اروپا (جایی که سوئد بر آن تسلط دارد) و مابقی در آسیا است. آمار از پمپ های گرمایی زمین گرمایی: بررسی اجمالی از وضعیت بازار: فوریه ۲۰۰۹ (خلاصه عملکرد)

مزایای پمپ های حرارتی

 

پمپ های حرارتی موارد زیادی برای آنها پیش می رود. آنها به مدت گسترده ای در سراسر جهان برای ده ها سال مورد استفاده قرار می گیرند ، آنها دستگاه های آزمایش شده و دارای قطعات نسبتاً کمی متحرک هستند ، بنابراین ماندگاری طولانی ، قابل اعتماد ، بسیار آرام و نگهداری بسیار کمی دارند. به غیر از برق مورد نیاز برای پمپ ، آنها هیچ سوختی مصرف نمی کنند ، بنابراین تولید گازهای کربنی کمی دارند و یا تولید نمی شوند (هیچکدام از اینها اگر پمپ ۱۰۰ درصد قابل تجدید باشد توسط چیزی مانند پنل های خورشیدی فتوولتائیک یا یک توربین بادی ) تولید نمی شود و هیچگونه آلودگی ندارد. همچنین خطر مسمومیت با مونواکسید کربن وجود ندارد ، زیرا هر نوع گرمایش احتراق وجود دارد). بدون سوخت به معنای عدم تحویل سوخت ، پرداخت هزینه ، جابجایی یا ذخیره ایمن نیست (برخلاف دیگهای سوختنی جامد مانند زیست تودهروغن یا زغال سنگ).

در مورد برخی از اعداد سخت چیست؟ همانطور که ما در حال حاضر دیده، چیزی که سحر و جادو در مورد یک پمپ حرارتی است که در آن حرکت می کند چندین بار انرژی بیش از مصرف ؛ به عبارت دیگر ، در مقایسه با بهترین دیگهای بخار گازی ، که به ندرت از ۹۰ درصد بازده استفاده می شود ، بیش از ۱۰۰ درصد کارآمد است (۴۰۰ تا ۴۰۰ درصد معمولی است) . یک اندازه گیری متداول از کارآیی پمپ های حرارتی ، ضریب عملکرد (CoP) نامیده می شود و صرفاً مقدار گرمی است که شما از سیستم خود خارج می کنید که تقسیم بر انرژی الکتریکی است که در آن قرار داده اید تا بتوانید پمپ را هدایت کنید. مقادیر CoP معمولی در محدوده ۴-۴ است.

به گفته وزارت انرژی ایالات متحده ، پمپ های گرما سالانه ۳۰ تا ۷۰ درصد در هزینه های گرمایشی در زمستان و ۲۰ تا ۵۰ تا ۵۰ در هزینه خنک کننده در تابستان صرفه جویی می کنند. آنها حدود ۵۰ درصد از کوره های گازی (دیگهای بخار با حرارت مرکزی گاز) و ۷۵ درصد از کوره های نفت (دیگهای بخار روغن) کارآمدتر هستند. این بدان معناست که آنها در طی ۲-۱۰ سال خود را پرداخت می کنند (بدیهی است بسته به نوع سیستم ، جایگزین آن و سایر عوامل مانند چگونگی عایق بندی خانه شمابرای حفظ گرمای استخراج پمپ) و دو تا سه دهه طول بکشد (با استفاده از حلقه زمین که اغلب به اندازه ۵۰ سال ضمانت دارد) ، بنابراین پرونده اقتصادی طولانی مدت برای قرار دادن آنها در ساختمان های جدید بسیار قانع کننده است.

نمودار میله ای که رشد تعداد کل پمپ های گرمایی منبع زمین اروپا را بین سال های 2005 تا 2018 نشان می دهد.

نمودار: اروپا شاهد رشد پایدار در انرژی تولید شده با استفاده از پمپ های حرارتی بوده است. بین سال های ۲۰۰۵ و ۲۰۱۸ ، تعداد کل پمپ های حرارتی نصب شده در منطقه بیش از یازده برابر افزایش یافته است. با بیان اینکه ، هم اکنون اروپا یک منطقه بسیار بزرگ و تنوع عظیم کشورهای مختلف را در بر می گیرد و برخی نیز به ویژه از سایر کشورها مشتاق تر هستند: این فناوری به عنوان مثال در فرانسه و سوئد بسیار خوب پذیرفته شده است و فقط شش کشور (فرانسه ، سوئد ، آلمان ، ایتالیا ، نروژ و فنلاند) مسئولیت بیش از ۸۰ درصد از کل تولید انرژی منبع انرژی زمین اروپا را دارند. آمار و حسن نیت ارائه داده از انجمن پمپ حرارتی اروپا .

معایب

 

شما به زمینی احتیاج دارید که بتوانید یک حلقه را غرق کنید و روند ساخت و ساز می تواند گران و مخرب باشد (که دلیل دیگری برای بهتر شدن پمپ های حرارتی برای ساخت های جدید است). پمپ های حرارتی درجه حرارت بالایی مانند دیگهای بخار گازی و کوره ایجاد نمی کنند ، بنابراین اغلب از آنها در گرمایش زیر دمای پایین استفاده می شود. رادیاتورهای معمولی احتمالاً دمای پمپ حرارتی به مراتب پایین تر از آنچه را که می خواهید با یک دیگ بخار بنزینی تولید کنند ، تولید می کنند ، بنابراین برای گرم کردن خانه شما از سرما طولانی تر خواهند بود. برخلاف گرمایش گاز برقی و طبیعی ، که تقریباً در هر ساختمان قابل استفاده است ، پمپ های حرارتی به زمین شناسی و آب و هوای محلی بستگی دارند ، بنابراین باید این مسئله را فاکتور دهید. و بدیهی است ، شما نمی توانید از آنها فقط برای یک آپارتمان در طبقه ۹۳ استفاده کنید! نکته مهم دیگر این است که پمپ های حرارتی باید به درستی نصب شوند.

اما همه اشکال گرمایش جوانب مثبت و منفی خود را دارند. گرفته شده در دور، پمپ های حرارتی یک جایگزین بسیار جذاب بلند مدت (یا علاوه بر این) به فن آوری های سبز مانند پانل های خورشیدی آب گرم ، پانل های خورشیدی فتوولتائیک ، و خورشیدی منفعل .

چه کسی پمپ حرارتی منبع زمین را اختراع کرده است؟

 

از چه کسی باید بخاطر این ایده درخشان تشکر کنیم؟ تئوری موتورهای گرما (ماشین هایی که می توانند با استفاده از سوخت سوخت انرژی مکانیکی تولید کنند) عمدتاً با مهندس فرانسوی نیکلاس سادی کاروت (۱۸۳۲-۱۷۹۶) آغاز شد ، که پایه و اساس علم مدرن ترمودینامیک (چگونگی حرکت گرما) را پایه گذاری کرد. دانشمند بریتانیایی لرد کلوین (ویلیام تامسون ، که مقیاس دمای کلوین برای آن نامگذاری شده است) بر روی کارنو ساخته شده و نظریه پمپ های گرما را فهمیده است (چگونه یک ماشین می تواند انرژی گرما را از مکانی به جای دیگر منتقل کند).

کار کلوین مربوط به حرکت نظری گرما بود. پمپهای حرارتی کارآمد و عملی فقط در دهه های ابتدایی قرن بیستم ظاهر شدند که قدرت الکتریکی گسترده شد ، و ما چنین اختراعات ضروری مانند یخچال برقی و سیستم تهویه هوا را به ما ارائه داد. مهندس سوئیسی متولد مکزیک هاینریش زولی پمپ گرمای زمین مدرن و برقی را در سال ۱۹۱۲ اختراع کرد. پس از آن ، مخترعان زیادی بر روی این ایده بهبود یافتند. در حدود سال ۱۹۳۰ ، داگلاس وارنر با استفاده از زمین به عنوان سینک گرما ، سیستم تهویه مطبوع را توسعه داد (که در واقع یک ایده پمپ حرارتی منبع زمین است که به صورت معکوس کار می کند) ، و برای آن وی ثبت اختراع ایالات متحده ۱،۹۵۷،۶۲۴ را دریافت کرد: تهویه مطبوع با خنک کننده زمین و خورشیدی. گرما در سال ۱۹۳۴٫ به گفته زمین شناسدیوید بنکس ، رابرت سی وبر از ایندیاناپولیس پس از آزمایش با استفاده از انرژی زباله از یخچال و فریزر خود برای گرم کردن خانه خود ، یکی از اولین پمپ های گرمایشی کارا را در حدود سال ۱۹۴۵ ایجاد کرد. با اندیشیدن یک قدم دیگر ، وی یک کویل مس ۱۵۲ متری را در زیر خاک دفن کرد و از آن برای استخراج گرما استفاده کرد. وی حقوق این ایده را در سال ۱۹۴۸ به گروهی از مشاغل محلی فروخت ، اما من هیچ سابقه ای برای ثبت اختراع برای آن یا به نام او یا شرکت (شرکت مهندسی وب وبر) پیدا نمی کنم.

اثر هنری: پمپ حرارتی اولیه منبع زمینی که توسط ماروین اسمیت و اموری کملر طراحی شده است

پمپ های حرارتی چگونه کار می کند

 

پمپ حرارتی اولیه که من برای توصیف اینجا انتخاب کردم توسط ماروین اسمیت و اموری کملر از Muncie Gear Works، Inc در اواخر دهه ۱۹۴۰ ثبت شد. پمپ آب چاه آب اسمیت و کمر در دهه ۱۹۴۰ نیستاولین پمپ زمین گرمایی جهان است ، اما این نخستین نمونه ای است که می توانم یک نمودار مناسب را پیدا کنم. مانند بسیاری از پمپ های حرارتی ، می تواند به صورت بخاری یا کولر کار کند.

 در اینجا ، من رنگ و شماره گذاری کرده ام تا نشان دهم که چگونه به عنوان پمپ حرارتی کار می کند. اگرچه این نمودار از نظر ظاهری گیج کننده است ، اما ساده تر از آن است که به نظر می رسد: دو حلقه سیال جداگانه وجود دارد که توسط یک جفت مبدل حرارتی متصل شده اند (جعبه های قرمز و آبی نزدیک به بالا). حلقه پایین گرما را از چاه آب در پایین حذف می کند ، در حالی که حلقه فوقانی آن را به هر پمپ گرم می کند ، گرما می دهد. با کمی جزئیات بیشتر ، در اینجا نحوه کارکرد آن آمده است:

(۱) گرما از یک چاه آب عمیق استخراج می شود ، از دریچه های

(۲) به یک مبدل حرارتی

(۳) عبور می کند ، قبل از بازگشت از طریق مدار به یک کولر ، قسمت بالاتر از همان چاه

(۴). مبدل حرارتی گرما را به یک مایع در یک حلقه بسته منتقل می کند ،

جایی که گرمای خود را به “گیرنده”

(۶ ، اتاق یا هر چیز دیگری که گرم می شود) می دهد ، قبل از اینکه دوباره به اطراف حلقه برگردید تا مقدار دیگری انتخاب کند.

 

لطفا نظرات و تجربیات خود را با کاربران دیگر در میان بگذارید .

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.