כנראה שאנשים שלפחות פעם חשבו על חימום אוטונומי של בתיהם שלהם נתקלו במונח "משאבת חום", אבל הם לא הבינו לגמרי מה זה. היום ננסה להסביר את המונח הזה בפירוט.
אנשים רגילים לקבל חום בבתים שלהם משריפת משהו. למשל, קודם לכן בכל בית פרטי היה תנור עצים. אנשים שרפו עצי הסקה, פחם וחיממו את בתיהם. באופן עקרוני, שיטת החימום הזו שרדה עד היום, אך היא הופכת פחות ופחות נפוצה. בערים שורפים מוצרי גז, פחם ונפט לחימום בניינים רבי קומות. כלומר, העיקרון של קבלת חום נשמר: צריך לשרוף משהו כדי שיתחמם.
אבל אתה צריך להבין ששיטה זו להשגת חום לא יכולה להימשך לנצח. במוקדם או במאוחר, המשאבים לשריפה יתחילו להיגמר. מחשבה זו רדפה אנשים רבים, ולכן הם החלו לחשוב על מקורות חום חלופיים.
משאבת חום היא אחת הדרכים החלופיות להפקת חום. אם אתה מסתכל, אז סביב אנשים יש הרבה חום באוויר, במים ובאדמה. משאבת חום עוזרת לייצר מהם חום מבלי לשרוף דבר.
תוכן המאמר
-
משאבת חום - מה זה?
- משאבות חום: סוגים
- סיכום
משאבת חום - מה זה?
משאבת חום היא מכשיר שמפיק חום מהסביבה ומעביר אותו למערכת החימום של הבית. משאבות חום מופעלות על ידי אנרגיה, אבל היא לא מושקעת על חימום הבית, כמו בקמין חשמלי, אלא על העברת חום מהסביבה אל הבית. הודות לגישה זו, יעילות האנרגיה המושקעת גבוהה בהרבה מאשר בחימום ביתי ישיר. לכן נחסך בחשמל שמשפיע לטובה על הסביבה.
משאבות חום: סוגים
ישנם שלושה סוגים של משאבות חום, לפי שיטות הפקת החום:
- אוויר - מייצר חום ממסת האוויר.
- גיאותרמית - הפקת חום מכדור הארץ.
- מים - מייצרים חום ממי נהרות, אגמים, ימים ומקורות תת-קרקעיים.
עקרון הפעולה הוא פשוט. באחת הסביבות שתוארו לעיל, מוצב מחליף חום רדיאטור, אשר אוסף חום מהאדמה, האוויר או המים. בעזרת משאבת חום חום זה נצבר, הטמפרטורה שלו עולה ונשלחת למערכת החימום הביתית.
למעשה, כל אדם בחייו ראה משאבת חום בפעולה. הנציגים הבולטים של משאבות אלו הם המקרר והמזגן. כן, הם עובדים לקירור. אבל משאבת החום יכולה לעבוד גם לחימום וגם לקירור. הכל תלוי איך מאורגן מחזור חילופי החום. במקרר, המחזור התרמודינמי מאורגן לקירור. אבל אם אתה שולח אותו בסדר הפוך, אז המקרר יעבוד כמחמם. לא, זה לא אומר שיש מתג מחזור תרמודינמי איפשהו במקרר. המשמעות היא שעקרון הפעולה מנוגד בתכלית, אך דומה מאוד. מכיוון שלעתים קרובות מאוד, בעת חימום באמצעות משאבת חום, פריאון משמש במערכת גם כנוזל קירור.
לפי סוג נושאי החום במערכות הקלט והפלט, דגמי משאבות החום מחולקים ל-8 קטגוריות:
- "מי יבשה";
- "מים מים";
- "אוויר-מים";
- "קרקע-אוויר";
- "מים-אוויר";
- "אוויר-אוויר";
- "פריאון-מים";
- אוויר פריאון.
פריאון-אייר היא מערכת קירור במזגנים ובמקררים. לחימום, "פריאון-מים", "אוויר-אוויר" ו"אוויר-מים" משמשים לעתים קרובות יותר.
בהתאם לכך, יעילות משאבת החום ומערכת החום תהיה תלויה במוביל החום בו נעשה שימוש ובתנאי האקלים. לדוגמה, במדינות חמות, מערכת האוויר-אוויר הוכיחה את עצמה היטב. במדינות קרירות יותר, נעשה שימוש באוויר למים לעתים קרובות יותר, אך היעילות של מערכת זו יורדת כאשר הכפור יורד מתחת ל-25. אם הכפור יורד מתחת, אז מערכת החימום לא יכולה להתמודד ואתה צריך לחבר מקורות נוספים של אספקת חום.
באזורים הרריים נפוצות מערכות "יבשה-אוויר" ו"מים-אוויר". תושבי נופי הרים "שואבים" באופן פעיל חום מההרים. יתר על כן, התקנות יכולות להיות גם אופקיות וגם אנכיות. במערכות אנכיות, העיקרון הבא של ייצור חום נפוץ:
- לחפור באר עמוקה;
- מורידים לתוכו מחליף חום, שדרכו זורם חומר מונע קיפאון, אלכוהול מדולל, פריאון או סתם מים;
- הבאר מתמלאת במים והמים "מביאים" את החום מהאבנים אל מחליף החום.
עומקן של בארות כאלה מגיע ל-170 מטרים.
באופן כללי, שיטת החימום היעילה ביותר היא איסוף חום מהקרקע. שיטה זו טובה מכיוון שטמפרטורת הקרקע, גם בעומק רדוד, נשארת ללא שינוי כל השנה. הטמפרטורה של המים או האוויר משתנה, אבל כדור הארץ לא. לכן, מתקני חימום אדמה הם כמעט בלתי תלויים בתנאי מזג האוויר. מדינות סקנדינביה מקדימות את השאר בשימוש במערכת כזו. הם אובססיביים לאנרגיה ירוקה ולהגנה על הסביבה, מה שהופך אותם קצת יותר טובים ממדינות אחרות. המהות של שיטה זו מסתכמת בעובדה שמערכת רדיאטורים חייבת להיקבר באדמה עד לעומק של לפחות 50 סנטימטרים, מתחת לרמת הקפאת האדמה. באופן קונבנציונלי, זה 1.2-2 מטר "מתחת לאדמה". למערכת הרדיאטור מוזגים חומר מונע קיפאון, שיכניס את "חום האדמה" לבית. אנטיפריז מניע את משאבת החום דרך המערכת. הבעיה בשיטה הזו היא שהיא מאוד יקרה ומשתלמת תוך לא פחות מ-10-15 שנים.
סיכום
משאבת חום היא חלק חיוני ממערכת חימום או קירור המשתמשת בחום מהסביבה. משאבת חום היא מכשיר חשמלי ה"מניע" נוזל חילופי חום דרך מערכת חימום. חשוב לקנות אותו כאשר אתם מתכננים לארגן חימום אוטונומי בבית שלכם תוך שימוש בחמימות הטבע.
בקווי הרוחב שלנו, שיטה זו של חימום דיור אינה נפוצה במיוחד בשל עלותה הגבוהה, היישום העמלני והאקלים הספציפי. אם האקלים קר מדי, שיטה זו של חימום אינה מתמודדת, אז אתה עדיין צריך להשתמש בחימום מסורתי.
