משאבות חום, הפעלה?

שלום, אני לא מדען ואני צריך להסביר לילדים צעירים איך עובדת משאבת חום שאוספת חום מהמרתף לבתי חום. מישהו יכול לעזור לי?
1. כנראה שאנחנו מניחים צינורות מלאים בנוזל בעומק של 1 מטר?
2. לשם מה נוזל זה משמש? איך משתמשים בזה?
3. האם הוא מאפשר חימום תת רצפתי?
4. האם משאבות חום משמשות לדירה אחת או שניתן להשתמש בהן לחימום בניין שלם?
הכל נראה מאוד מסובך !!
רב תודות מראש
קטוני

התבונן בפוסטים האחרים כמו אנרגיה גיאותרמית, מיזוג אוויר (בדומה למעגלי קירור) ואחרים ...

התבונן בעקרון המשאבות הבסיסיות, למשל בויקיפדיה!

בקיצור, ישנם שני סוגים של משאבות: משאבות המגבירות את הזרימה, מדי זרימה וכאלה המגבירות את הלחץ, (היי, אני לא זוכר את השם שניתן להן).
משאבות חום הן בקטגוריה השנייה מכיוון שעל ידי הגברת הלחץ, טמפרטורת הנוזל המועבר מוגברת ... החוק של בויל-מריוטה, אם אני זוכר נכון!

מרסי!
קטוני

בונז'ור
בעיקרון זה עובד כמו מקרר

בחורף עם מים רוכלים נוזליים + גליקול אנו מסתובבים בכדור הארץ שנמצאים ב 12 צלזיוס במשאבת החום אנו מנסים לקרר את השוקולד לכ -4 צלזיוס, אנרגיה זו מוחזרת באוויר החימום ב 40 צלזיוס

בקיץ אנו עושים את ההפך על ידי ספיגת חום מהאוויר כדי להעביר אותו לגליקול ולאדמה.

כדי לקצר סיפור ארוך, האדמה הבינונית בקיץ מחוממת, בחורף היא מקוררת.

משאבת החום היא מדחס עם גז פריאון
אנו דוחסים את הגז ואז מעבים אותו לנוזל
זהו השלב בו ניתן חום, ואז אנו מכריחים אותו לעבור דרך נימים וההרפיה לפתע היא המאייד
שם הוא מייצר קור.

שסתום כדי להפוך את המערכת לקיץ או לחורף
במציאות אנו שואבים את החום בצד אחד להעברה לצד השני,
מקרר ביתי מקרר את המזון בתוכו והוא משחרר חום בחזרה למעבה שלו, הוא מזרים את החום למזון.

אנדרה

קטוני כתב:שלום, אני לא מדען ואני צריך להסביר לילדים צעירים איך עובדת משאבת חום שאוספת חום מהמרתף לבתי חום.

שלום קטוני
בן כמה הילדים כי אתה צריך להגיע לרמת ההבנה שלהם

ראשית: הגדרת משאבה (שאיבת נוזל: נוזלי או גזי): לקחת ממקום אחד (אולי לשאוב) באמצעות צינור, ללכת למקום אחר באמצעות צינור אחר (צינור פְּרִיקָה)

דוגמה 1: משאבת מים היונקת בבאר להשקות את הגן.

דוגמה 2: שואב האבק של עקרת הבית שואב את שטיפת האוויר עם הרצפה, אוסף אבק תוך כדי כדי לאלץ אוויר זה (לאחר שהוא עבר דרך מסנן שקיות האבק) לאטמוספרה

דוגמה 3: מדחס האוויר במוסך המשמש לנפוח צמיגי המכוניות מחדש, שואב בכוח את האוויר הסביבתי כדי להצליח להכניס אותו בתוך הצמיגים (או כדורגל)

משאבת חום היא שם שגוי אם ניקח אותה מילה במילה:
משאבת מים מובילהמים ממקום אחד לאחר
משאבת אוויר מובילהאויר ממקום אחד למשנהו (מעריץ)
אבל אם האוויר חם אפשר לקרוא משאבת אוויר זו חום (על ידי סירקולציה של האוויר המחומם בשריפה לחדרי הבית האחרים)

מתואר ככה, זה נראה הגיוני, ובכל זאת למשאבת חום כמו שאנחנו מדברים עליה יש עיקרון הרבה יותר מסובך, שהיתרון העיקרי שלו הוא להיות מסוגלים להשתמש במקום A בו אנו לוקחים קלוריות (חום ) ללכת לשים אותם במקום ב '(בית)
לדעת שמקום A קר יותר ממקום B

לשם כך משאבת החום שולחת נוזל קר יותר מהמקום (בעומק מטר אחד בגינה למשל) בו עליו לקחת קלוריות (חום): נוזל קר מאוד זה יתחמם במעבר פשוט. באדמת הגן, ויחזור למשאבת החום קצת פחות קר אך עדיין קר יותר מהטמפרטורה בתוך הבית
וכאן למשאבת החום יש את כל האינטרסים שלה: היא דוחסת חזק מאוד את הנוזל הגזי (שחוזר מהגן פחות קר ממה שהשאיר שם אבל קר אפילו יותר מהבית), מה שמחמם אותו חזק ( דחיסת גז מעלה את הטמפרטורה שלו)(יש מדחס במשאבת חום, בדיוק אותו עיקרון כמו בדוגמה 3 שהובאה לעיל)והנוזל הזה במצב הגזי, ברגע שהוא דחוס וחם מאוד, נדחף (תמיד דחוס ולכן חם) לעבר המקום שיש לחמם: מקום זה (פנים הבית) מחומם לכן, ובמקביל הוא מקרר (על ידי ניקור קלוריות) את הנוזל שעדיין דחוס

ואז הנוזל הזה עדיין דחוס, כשהוא מתקרר, הוא עובר מהמצב הגזי למצב הנוזל, כי, (וזה נובע מאופי הנוזל המשמש), כשהוא דחוס זה יורד מתחת לסף טמפרטורה מסוים, והוא נוזל

הנזילות של גז נותנת הרבה קלוריות, וכדי שהקלוריות האלה יהיו שימושיות, יש לבחור גז אשר בשילוב עם לחץ נתון, נוזלים בטמפרטורה גבוהה מהטמפרטורה הדרושה, למשל, לחימום בַּיִת

ואז הנוזל שנמצא במצב נוזלי עוזב את המקום שחימם מחדש (למעשה הנוזל הדחוס החם והמקום לחימום שיתפו את חוםם(מחליפים נאמר לעיתים קרובות, אבל זה מעט שגוי משום שהחלפה של חם עם קר לא יכולה להפוך קר וחם אלא רק פושר)

ברגע שהמקום הזה עזב, הוא עובר דרך וסת (מעין מקום צר בו הנוזל עובר בקושי: שלמעשה שמר על דחיסת הנוזל ויחד עם זאת חם מאוד לפני שעוברים דרך הרגולטור הזה)

לאחר שסתום ההרחבה הנוזל מתחלף מנוזל למצב גזי
הוא מתאדה ופעולה זו מקררת אותו מאוד, עד שהוא נהיה קר יותר משמעותית מהטמפרטורה במרתף הגן, שם בדיוק יעשה סיור קטן כדי להתחמם שוב

לנוזל שמשאבת חום משתמשת באותן מאפיינים זהים למים, רק נקודת הרתיחה שונה

למידע: מים רותחים ב 100 מעלות צלזיוס בלחץ אטמוספרי

לוקח בערך 100 קלוריות להביא 1 גרם מים מנוזל 0 ° C לנוזל 100 ° C
אבל לוקח בערך 540 קלוריות להעביר 1 גרם מים מ 100 ° C מים נוזליים ל 100 ° C אדי מים (גז) תמיד בלחץ אטמוספרי

אנו רואים שלוקח יותר מפי 5 מכמות הקלוריות הדרושה כדי להגדיל את המים ב 100 מעלות צלזיוס רק לאדות את המים
קל לדמיין את כמות החום הגדולה שמייצרת נזילות פשוטה של ​​אדי מים, וזאת תוך השארת סביב 100 מעלות צלזיוס

קטוני כתב:1. כנראה שאנחנו מניחים צינורות מלאים בנוזל בעומק של 1 מטר?

ישנן שתי מערכות לצינורות אלה: 2 עם מי גליקול שהקלוריות שלהם מושבות באמצעות מחליף, 1 עם קירור ישיר

קטוני כתב:3. האם הוא מאפשר חימום תת רצפתי?

כן, וזה היעיל ביותר

קטוני כתב:4. האם משאבות חום משמשות לדירה אחת או שניתן להשתמש בהן לחימום בניין שלם?

כן, בתנאי שיש לך גדול גן

בורג