공대공 히트 펌프: 작동 원리, 장치, 선택 및 계산

히트펌프장치

작동 원리는 오랫동안 알려져 왔습니다. 내부, 압축기, 외부의 세 가지 닫힌 밀폐 회로가 있습니다.

주요 구성 요소:

1. 난방 시스템. 바닥 난방을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 추가 옵션은 온수 공급입니다.
2. 콘덴서. 외부에서 수집된 에너지를 냉매(보통 프레온)에서 가열을 위해 열 운반체(물)로 전달합니다.
3. 증발기. 외부 회로에서 순환하는 냉각수(예: 에틸렌 글리콜)에서 열 에너지를 선택합니다.
4. 압축기. 증발기에서 냉매를 펌핑하여 기체 상태에서 액체 상태로 변환하고 압력을 높이고 응축기에서 냉각합니다.
5. 확장 밸브. 증발기와 함께 설치됩니다. 냉매의 흐름을 조절합니다.
6. 외부 윤곽. 저수지 바닥에 놓이거나 우물로 내려갑니다.
7. 내부 및 외부 윤곽의 펌프.
8. 오토메이션.미리 정해진 공간난방량과 외기온도 변화에 따라 시스템을 제어합니다.

건물 근처 연못의 외부 윤곽은 다음과 같습니다.

수집기는 일년 내내 유효합니다. 겨울에는 3m 이상의 깊이에서 수온이 난방에 충분합니다.

증발기 후에 냉매는 압력과 온도가 증가하는 압축기를 통과합니다. 그런 다음 콘덴서에서 난방 시스템에 열을 방출합니다.

그런 다음 냉매는 팽창으로 인해 압력이 급격히 떨어지는 오리피스를 통과합니다. 기체 상태로 전환되면 냉매의 온도가 거의 즉시 감소합니다. 이 과정은 액화 가스 캔에서 가스 라이터에 연료를 보급할 때 실제로 느낄 수 있습니다. 상당한 온도 차이는 외부 회로에서 냉매가 효율적으로 열을 흡수하는 데 기여합니다.

오픈 컬렉터 옵션도 있습니다. 수질이 좋을 때 가능합니다. 그러면 시스템과 펌프가 침사, 경도 염의 침착, 부식 가속화로 위협받지 않습니다.

이러한 열 발생기는 지난 세기의 70 년대 에너지 위기 이후에만 실용적인 적용을 받았습니다.

그 전까지는 석유, 가스 등 에너지원의 상대적인 가격이 저렴하여 개발에 어려움을 겪었습니다. 또한 기술의 불완전성은 혁신의 대중화를 가로막았습니다.

DIY 설치가 가능한가요?

열 펌프의 기술적 복잡성에도 불구하고 독립적으로 설치할 수 있습니다. 더 정확하게 말하면 기술 파이프 라인 및 전력 네트워크 배치, 실내 및 실외 장치 걸기 등 모든 "더러운 작업"을 자신의 손으로 자유롭게 할 수 있습니다.각 특정 유형의 열 펌프에 대한 여권 문서에는 블록의 설치 조건, 경사, 길이 및 기술 경로의 허용 굴곡에 대한 포괄적인 정보가 포함되어 있습니다.

나중에 남은 것은 시스템의 올바른 설치를 확인하고 다음을 확인하는 전문가를 초대하는 것입니다. 올바른 시운전. 이러한 작업은 스스로 수행할 수 없습니다. 시스템의 청소 및 탈기, 냉매 충전에 장비가 필요합니다. 일반적으로 이 프로세스는 상당히 기술적이고 복잡합니다.

이러한 에어컨 시스템의 설치는 "즉시" 수행되지 않는다는 점을 강조해야 합니다. 자세한 예비 계산이 필요하며 특히 특정 기후 조건에 적합한 장비 등급을 결정하고 충분한 전력을 계산해야합니다. 물론 히트펌프를 기반으로 하는 지역난방은 설계 및 건축 계약자와의 작업 조정에 훨씬 더 많은 어려움을 야기합니다.

기본 설치 규칙

자연 순환 히터를 고품질로 설치하려면 다음과 같은 중요한 단계를 수행해야 합니다.

1. 동일한 높이의 창 아래에 라디에이터 히터를 배치하는 것이 좋습니다.
2. 보일러를 설치합니다.
3. 팽창 탱크를 설치하십시오.
4. 설치된 요소를 파이프로 연결하십시오.
5. 냉각수를 가열 시스템에 넣고 모든 구성 요소에 누출이 있는지 확인하십시오.
6. 보일러를 가동하고 집의 따뜻함을 즐기십시오.

설치 프로그램의 중요 정보:

1. 보일러는 가능한 한 낮게 설치해야 합니다.
2. 파이프는 후방 경사로 배치되어야 합니다.
3. 시스템에서 많은 수의 권선을 피하는 것이 좋습니다.
4. 직경이 큰 파이프를 사용하십시오.

우리는 가정 난방에 도움이 될 펌프가 없는 난방 시스템의 모든 뉘앙스를 드러냈기를 바랍니다.

펌프 없이 난방 시스템을 설치하는 방법에 대한 정보는 다음 비디오에서 중력 회로에 대한 설명을 참조하십시오.

3페이지

순환 펌프는 현재 유체 가열 시스템의 옵션으로 사용할 수 있습니다. 그들은 모든 유형의 연료를 가열하는 데 사용됩니다.

대부분의 경우 자연 순환 시스템에 추가 펌프를 설치하면 이동 속도와 실내 난방이 크게 증가합니다. 장치 자체는 특별히 복잡한 디자인이 없으며 크기가 작습니다.

추가 펌프 및 시스템의 매개변수에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

시스템 내구성 및 유지보수

제조업체가 선언한 7-10년의 시스템 서비스 수명으로 인해 많은 사람들이 두려워할 수 있습니다. 실제로 이 수치는 훨씬 높으며 시간이 지남에 따라 히트 펌프만 성능을 잃을 수 있습니다.

이것은 주로 냉매가 외부 환경으로 점진적으로 누출되고 습기 및 기타 불순물로 오염되기 때문입니다. 이 경우 냉각수 청소 및 농도 보충으로 구성된 상당히 간단한 유지 보수 절차가 제공됩니다.

압축기나 팬과 같은 기계 부품의 마모는 불가피합니다. 그러나 우수한 열 펌프는 구성 부품의 모듈식 교체 가능성을 제공합니다. 장비의 내구성은 작동 조건과 시스템의 기술적 완성도에 따라 전적으로 결정됩니다.한계에서의 작업, 실외기의 주기적 결빙 및 기타 정상 작동 모드 위반 - 장비가 완전히 비용을 지불하고 동시에 원하는 것을 가져올 수 있도록 처음부터 배제해야 하는 것입니다. 집에서 사용하는 따뜻함과 편안함.

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장점과 단점

열 펌프 사용의 이점은 다음과 같습니다.

1. 가스배관이 없는 오지에 적용가능.
2. 펌프 자체의 작동만을 위한 경제적인 전기 소비. 비용은 공간 난방을 위해 전기 제품을 사용할 때보다 훨씬 저렴합니다. 히트 펌프는 가정용 냉장고보다 더 많은 에너지를 소비하지 않습니다.
3. 디젤 발전기와 태양 전지판을 에너지원으로 사용할 수 있는 능력. 즉, 비상 정전이 발생해도 집의 난방이 멈추지 않습니다.
4. 물을 추가하고 작업을 제어할 필요가 없는 시스템의 자율성.
5. 설치의 환경 친화성. 펌프 작동 중에는 가스가 형성되지 않으며 대기로 배출되지 않습니다.
6. 작업 안전. 시스템이 과열되지 않습니다.
7. 다재. 난방 및 냉방용 히트 펌프를 설치할 수 있습니다.
8. 작동 내구성. 압축기는 15~20년에 한 번 교체해야 합니다.
9. 보일러 실을위한 건물의 출시. 또한 고체 연료를 구입하여 저장할 필요가 없습니다.

히트펌프의 단점:

1. 설치 비용이 많이 들지만 5년 이내에 비용을 지불해야 합니다.
2. 북부 지역에서는 추가 난방 장치를 사용해야 합니다.
3. 토양 설치는 약간이지만 사이트의 생태계를 위반합니다. 정원이나 채소밭에 영토를 사용하는 것은 작동하지 않으며 비어 있습니다.

이러한 펌프의 난방 시스템 작동

설치 자체의 작동 원리는 위에서 설명했습니다. 결과적으로 열 운반기는 열교환기의 두 번째 회로에서 가열되며 나중에 건물이나 개별 방을 난방하기 위한 열원으로 사용됩니다.

가열된 냉각수를 분배하기 위한 고전적인 옵션은 두 개의 개별 라인이 있는 열교환기를 분배 매니폴드와 온수기에 연결하는 것입니다. 차례로 히터, 바닥 난방 및 기타 장비가 빗에 연결됩니다. 이러한 분배는 온수 및 난방 시스템의 작동 모드가 다르기 때문에 필요합니다.

공기 대 물 히트 펌프 라인은 2 ~ 120kW의 설치 전력을 결정하므로 모든 크기의 주거용 건물의 난방 및 온수 공급 장비를 선택할 수 있습니다.

찬 공기 모드

히트 펌프의 설계는 겨울에 집을 난방할 수 있을 뿐만 아니라 여름에 더운 날에 시원한 공기를 제공할 수 있습니다. 이를 위해 냉매의 순환이 역 사이클로 시작됩니다. 그러나 아래로 내려가는 찬 공기가 방 전체에 걸쳐 편안한 조건을 만들 수 없기 때문에 난방 장치의 냉각은 원하는 효과를 제공하지 않습니다. 따라서 공조를 위한 공랭식 장치를 사용하기 위해서는 팬에 의해 송풍되는 대류기가 필요하다.

또한 순환회로에는 4방향 밸브, 2차 스로틀 밸브 및 2개의 배관 라인이 추가로 설치됩니다.밸브가 전환되면 라인이 "겨울" 스로틀 방향으로 닫히고 "여름" 방향으로 열리고 냉각된 냉각수가 대류기에 공급됩니다. 온수 난방도 비활성화됩니다.

추가 장비, 재료 및 작업을 고려한 이러한 개선 비용은 에어컨 비용과 상당히 비슷할 수 있습니다. 따라서 대부분의 경우 분할 모드에서 작동을 거부하고 단순히 에어컨을 구입하는 것이 합리적입니다.

나무는 왜 안되지?

이웃 사람들은 주로 장작 난로를 사용하지만 처음에는 이 옵션이 마음에 들지 않았습니다. 매년 연료 공급, 보일러 청소, 연소 모니터링이 필요합니다. 전기를 사용하면 모든 것이 훨씬 간단합니다. 토글 스위치를 누르면 따뜻해집니다. 이 방법의 유일한 단점은 높은 전기 비용입니다. 난방 시스템이 출시될 당시 모스크바 지역의 킬로와트시 비용은 5.29루블이었습니다.

당연히 우리는 이러한 귀중한 자원을 가능한 한 경제적으로 사용하고 싶었고, 이것이 우리가 공대공 히트 펌프를 결정한 이유입니다. 이것은 가장 저렴한 버전이며 거의 에어컨처럼 작동합니다.

히트 펌프 기반 난방 시스템

히트 펌프에서 생성된 열 에너지는 어떤 방식으로든 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 장비는 물을 가열하는 데 사용되며 온수 공급(주방, 욕실, 욕실) 및 난방에 사용됩니다.

실습에 따르면 라디에이터로 난방하는 것보다 바닥 난방을 사용하는 것이 좋습니다. 이것이 연열이고 물을 고온으로 가열할 필요가 없다는 사실 외에도 경제성 측면에서 중요한 세 번째가 있습니다.

가열할 물의 온도가 낮을수록 모든 열 펌프의 효율이 높아집니다.라디에이터의 경우 물을 최대 50-55도, 따뜻한 바닥의 경우 30-35도까지 예열해야합니다. 유입수 온도가 1~2도여도 효율차이는 약 30%정도 됩니다.

공기는 종종 공간 난방에 사용됩니다. 이것은 온도가 0도 이하로 떨어지지 않는 지역에서 특히 효과적이며 히트 펌프가 추가 열 에너지원으로 사용되는 경우에도 효과적입니다.

이를 위해 팬 코일 장치를 사용하는 것이 가장 편리하지만 설치를 위해서는 잘못된 천장을 만들거나 미학을 희생해야 합니다. 강제 환기가 있는 경우 따뜻한 공기를 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

이제 열 펌프는 다른 국가보다 CIS에서 널리 보급되지 않았습니다. 석탄, 가스 및 목재와 같은 값싼 전통적인 열원은 여전히 ​​있습니다. 그러나 상황은 끊임없이 변화하고 열 펌프는 주택 및 비주거용 건물 난방에 점점 더 많이 사용됩니다.

이 기사에서는 다양한 유형의 히트 펌프에 대한 장단점을 자세히 설명하려고 노력했습니다. 도움이 되었길 바랍니다. 게시물을 친구들과 공유하는 것을 잊지 마세요!

장점 또는 단점?

이 장치는 비교적 최근에 우리와 함께 등장했기 때문에 많은 러시아인은 여전히 ​​​​큰 불신으로 취급합니다. 미국, 유럽 및 일본에서는 오랫동안 성공적으로 사용되었습니다. 그러나 그러한 장비가 우리 나라 "terra incognita"의 절대적인 미스터리라고 말할 수는 없습니다.

소련에서는 이러한 대체 에너지원에 대한 실험도 수행되었습니다. 그러나 이 기술은 널리 채택되지 않았습니다.

따라서 그 이유를 이해하는 것이 중요하며 친숙한 시스템을 에코 노벨티로 대체하는 것이 의미가 있습니까? 이 경우 접두사 "에코"는 생태와 경제를 모두 의미할 수 있습니다.

장점

열 펌프의 의심할 여지 없는 첫 번째 이점은 상당한 에너지 절약입니다. 예, 태양열 집열기와 달리 필요하지만 훨씬 적은 양입니다. 예를 들어, 전기 보일러(또는 히터)는 열을 생산하는 만큼 많은 에너지를 사용합니다. 이에 반해 히트펌프는 최소한의 전력을 소비하고 열을 3~7배 더 생산한다. 장비는 5kWh를 소비할 수 있지만 최소 17kWh의 열을 생성합니다. 고효율은 열 보일러의 가장 매력적인 품질입니다.

1. 심각한 에너지 절약. 모든 유형의 연료에 대한 가격이 가차 없이 상승하고 있으며 열 펌프를 사용하면 에너지 비용을 절감하면서 더 많은 열을 얻을 수 있습니다.
2. 공기, 물 또는 토양이 열원이 될 수 있으므로 모든 지역에 설치 가능. 가스 파이프라인에서 멀리 떨어진 장소에 특히 적합한 장비.
3. 설치 가역성. 열 펌프는 보편적입니다. 겨울에는 따뜻함을 제공하고 더운 여름에는 방에 시원함을 제공할 기회를 제공합니다. 그러나 모든 모델에 이 기능이 있는 것은 아닙니다.
4. 내구성. 제대로 관리된 장비는 25~50년 동안 원활하게 작동할 수 있습니다. 압축기 교체는 10-15년(최대 20년)마다 필요할 수 있습니다.
5. 모든 조건에서 사용 가능: 전기가 없는 곳에서는 가솔린 또는 디젤 엔진이 설치됩니다.
6. 유지 보수 비용 절감. 장비에는 큰 비용이 필요하지 않습니다.
7. -15°에서 중단 없는 작동.
8. 열 펌프의 완전 자동화.
9. 환경을 위한 안전.
10. 무료 열원.

장점 외에도 시스템에는 약점이 있습니다.

결점

여기에는 다음이 포함됩니다.

1. 히트 펌프의 가격과 지열 시스템을 배치하는 비용. 또한 장비는 즉시 지불하지 않습니다. 소유자는 최소 5년을 기다려야 합니다. 추가 투자가 필요하지 않은 공기 장치는 예외입니다.
2. 온도가 종종 -20 ° 미만인 지역에는 추가 열원을 추가해야합니다. 이러한 시스템을 2가라고 합니다. 히트 펌프가 고장 나면 열 발생기 (가스 보일러, 전기 히터)가 연결됩니다.
3. 환경 친화적 인 문제는 여전히 ​​문제입니다. 인간에게 위협은 없지만 생태계를 위해 존재합니다. 예를 들어, 미생물(혐기성 미생물)은 토양에 살고 있습니다. 파이프 근처의 공간이 강하게 냉각되면서 그들은 임박한 죽음에 직면합니다.
4. 집에 3상 전기 네트워크를 제공하는 데 거의 필요합니다. 히트 펌프의 올바른 작동을 위해서는 설비 고장을 유발할 수 있는 전압 강하를 최소화해야 합니다.

이러한 장비의 사용은 "따뜻한 바닥"과 같이 저온 냉각수가 사용되는 시스템에서 최적입니다.

히트 펌프의 구매 및 설치가 가치가 있는지 이해하려면 소유자는 모든 장단점을 평가해야 합니다. 주요 "반대"는 에너지(연료) 절약과 심각한 구매 및 설치 비용입니다. HP의 큰 단점은 추운 계절에 낮은 효율을 포함하지만 -35 °에서도 열을 발생시킬 수있는 모델이 있습니다. 그러나 당신은 그들에게 더 많은 비용을 지불해야 할 것입니다.

히트 펌프 구매 및 설치에 돈을 쓸 가치가 있습니까? 모두가 스스로 결정합니다. 일회성 투자로 큰 난방비를 영원히 잊을 수 있습니다. 또한 거주자에 대한 완전한 안전과 환경에 대한 거의 완전한 안전은 장비에 찬성합니다.