주택 난방용 히트펌프의 종류. 에어컨에서 지열 히트 펌프를 만드는 방법 온수 공급용 히트 펌프 계산

히트 펌프 설계 유형

HP 유형은 일반적으로 가열 시스템의 소스 매체와 열 운반체를 나타내는 문구로 표시됩니다.

다음과 같은 종류가 있습니다:

• TN "공기-공기";
• TN "공기-물";
• TN "토양 - 물";
• TN "물-물".

첫 번째 옵션은 난방 모드에서 작동하는 기존 분할 시스템입니다. 증발기는 거리에 설치되고 집 내부에는 응축기가 있는 블록이 설치됩니다. 후자는 팬에 의해 불어져 따뜻한 공기 덩어리가 실내로 공급됩니다.

이러한 시스템에 분기 파이프가 있는 특수 열 교환기가 장착되어 있으면 공기 대 물 열 펌프가 얻어집니다. 그것은 물 가열 시스템에 연결되어 있습니다.

공기 대 공기 또는 공기 대 물 HP 증발기는 거리가 아닌 배기 환기 덕트에 설치할 수 있습니다 (강제해야 함). 이 경우 HP의 효율성이 몇 배로 증가합니다.

"물-물" 및 "토양-물" 유형의 히트 펌프는 소위 외부 열교환기 또는 열을 추출하기 위한 수집기라고도 불리는 장치를 사용합니다.

히트펌프의 개략도

이것은 액체 매질이 순환하여 증발기를 세척하는 긴 고리형 파이프(일반적으로 플라스틱)입니다. 두 가지 유형의 HP는 모두 동일한 장치입니다. 한 경우에는 수집기가 표면 저수지 바닥에 잠겨 있고 두 번째 경우에는 땅에 잠겨 있습니다. 이러한 HP의 응축기는 온수 시스템에 연결된 열교환기에 있습니다.

"물-물" 구성표에 따라 HP를 연결하는 것은 토공사가 필요하지 않기 때문에 "토양-물"보다 훨씬 덜 힘듭니다. 저수지 바닥에는 파이프가 나선형으로 놓여 있습니다. 물론, 겨울에도 바닥에 얼지 않는 그러한 수역만이 이 계획에 적합합니다.

해외 경험을 자세히 공부하는 시간이다

거의 모든 사람들이 건물 난방을 위해 주변 열을 추출할 수 있는 열 펌프에 대해 이미 알고 있으며, 최근까지 잠재 고객이 일반적으로 "이것이 어떻게 가능합니까?"라는 당황스러운 질문을 했다면 이제 "어떻게 옳은가"라는 질문은 다음과 같습니다. 점점 더 많이 들리네요. 그렇죠?".

이 질문에 대답하는 것은 쉽지 않습니다.

히트펌프를 이용한 난방 시스템을 설계할 때 필연적으로 발생하는 수많은 질문에 대한 답을 찾기 위해서는 오랫동안 지열교환기를 기반으로 한 히트펌프를 사용해 온 국가의 전문가들의 경험을 참고하는 것이 좋습니다. .

주로 지상 열 교환기의 엔지니어링 계산 방법에 대한 정보를 얻기 위해 진행된 미국 전시회 AHR EXPO-2008 방문*은 이러한 방향에 대한 직접적인 결과를 가져오지 않았지만 ASHRAE 전시 부스에서 책 한 권이 판매되었습니다. 그 조항 중 일부는 이 출판물의 기초가 되었습니다.

미국식 방법을 국내로 옮기는 것은 쉬운 일이 아니라고 당장 말해야 한다. 미국인들은 유럽에서 하는 방식으로 일을 하지 않습니다. 그들만이 우리와 같은 단위로 시간을 측정합니다. 다른 모든 측정 단위는 순전히 미국식이거나 오히려 영국식입니다. 미국인들은 단위 시간당 영국 열 단위와 아마도 미국에서 발명되었을 수 있는 냉각 톤으로 측정할 수 있는 열 유속에 특히 운이 좋지 않았습니다.

그러나 주요 문제는 미국에서 허용되는 측정 단위를 다시 계산하여 결국 익숙해질 수 있는 기술적인 불편함이 아니라 언급된 책에 계산 알고리즘을 구성하기 위한 명확한 방법론적 기반이 없다는 점이었습니다. 일상적이고 잘 알려진 계산 방법에 너무 많은 공간이 할당되어 있으며 일부 중요한 조항은 완전히 공개되지 않은 상태로 남아 있습니다.

특히, 열교환기를 순환하는 액체의 온도, 히트펌프 변환계수 등 수직형 지중열교환기의 계산을 위한 물리적으로 관련된 초기 데이터는 임의로 설정할 수 없으며, 비정상 열전달과 관련된 계산을 진행하기 전에 토양에서는 이러한 옵션을 연결하는 종속성을 결정하는 것이 필요합니다.

열 펌프의 효율 기준은 변환 계수?이며, 그 값은 압축기 전기 구동 동력에 대한 화력의 비율에 의해 결정됩니다. 이 값은 증발기의 끓는 온도 t u 및 응축수 t k 의 함수이며 열 펌프 "물-물"과 관련하여 증발기 출구 t 2I 및 출구에서 액체 온도에 대해 이야기할 수 있습니다. 콘덴서 t 2 K:

? \u003d?(t 2I, t 2K). (1)

직렬 냉동 기계 및 물 대 물 열 펌프의 카탈로그 특성을 분석하여 이 기능을 다이어그램 형식으로 표시할 수 있었습니다(그림 1).

다이어그램을 사용하면 설계 초기 단계에서 히트펌프의 매개변수를 쉽게 결정할 수 있습니다. 예를 들어, 히트펌프에 연결된 난방 시스템이 유동 온도가 50°C인 열매체를 공급하도록 설계되면 히트펌프의 최대 가능한 변환 계수는 약 3.5가 될 것입니다. 동시에 증발기 출구의 글리콜 온도는 +3°C보다 낮아서는 안 되며, 이는 값비싼 지상 열 교환기가 필요하다는 것을 의미합니다.

동시에 집이 바닥 난방으로 난방되는 경우 35°C 온도의 냉각수가 히트펌프 응축기에서 난방 시스템으로 유입됩니다. 이 경우, 증발기의 냉각된 글리콜 온도가 약 -2°C인 경우 히트 펌프는 변환 계수 4.3을 사용하여 보다 효율적으로 작동할 수 있습니다.

Excel 스프레드시트를 사용하면 함수 (1)을 방정식으로 표현할 수 있습니다.

0.1729 (41.5 + t 2I - 0.015t 2I t 2K - 0.437 t 2K (2)

원하는 변환 계수와 열 펌프로 구동되는 난방 시스템의 냉각수 온도의 주어진 값을 사용하여 증발기에서 냉각된 액체의 온도를 결정해야 하는 경우 방정식 (2)는 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

주어진 열 펌프 변환 계수 값과 증발기 출구의 액체 온도에 대해 가열 시스템의 열 운반체 온도를 다음 공식을 사용하여 선택할 수 있습니다.

공식 (2)…(4)에서 온도는 섭씨로 표시됩니다.

이러한 종속성을 파악한 후 이제 미국 경험으로 직접 진행할 수 있습니다.

히트펌프 계산 방법론

물론 히트펌프를 선택하고 계산하는 과정은 기술적으로 매우 복잡한 작업이고 대상의 개별 특성에 따라 다르지만 대략적으로 다음 단계로 축소할 수 있습니다.

건물 외피(벽, 천장, 창문, 문)를 통한 열 손실이 결정됩니다. 이는 다음 비율을 사용하여 수행할 수 있습니다.

Qok \u003d S * (tin - tout) * (1 + Σ β) * n / Rt (W) 여기서

선전 - 외부 공기 온도(°C);

주석 - 내부 공기 온도(°C);

S는 모든 둘러싸는 구조물의 총 면적(m2)입니다.

n - 물체의 특성에 대한 환경의 영향을 나타내는 계수입니다. 천장을 통해 외부 환경과 직접 접촉하는 건물의 경우 n=1; 다락방 바닥이 있는 객체의 경우 n=0.9; 물체가 지하실 위에 있는 경우 n = 0.75;

β는 건물 유형과 지리적 위치에 따라 달라지는 추가 열 손실 계수이며, β는 0.05에서 0.27까지 다양합니다.

Rt - 열 저항은 다음 식으로 결정됩니다.

Rt \u003d 1 / α int + Σ (δ i / λ i) + 1 / α out (m2 * ° С / W), 여기서:

δ і / λі - 건설에 사용되는 재료의 열전도도 계산 지표.

α nar - 둘러싸는 구조물의 외부 표면의 열 소산 계수 (W / m2 * ° C);

α int - 둘러싸는 구조물 내부 표면의 열 흡수 계수 (W / m2 * ° C)

- 구조물의 총 열 손실은 다음 공식에 따라 계산됩니다.

Qt.pot \u003d Qok + Qi - Qbp, 여기서:

Qi - 자연 누출을 통해 실내로 들어오는 공기를 가열하는 데 드는 에너지 비용

Qbp ​​​​- 가전 제품의 기능 및 인간 활동으로 인한 열 방출.

2. 얻은 데이터를 기반으로 각 개별 개체에 대한 연간 열에너지 소비량이 계산됩니다.

Q연도 = 24*0.63*Qt. sweat.*((d*(tin — tout.av.)/ (tin — tout.)) (kWh/년) 여기서:

선전 - 외기 온도;

tout.average - 전체 난방 시즌 동안 실외 공기 온도의 산술 평균입니다.

d는 가열 기간의 일수입니다.

Qhv \u003d V * 17 (연간 kW / h) 여기서 :

V는 매일 최대 50°C까지 물을 가열하는 양입니다.

그런 다음 열에너지의 총 소비량은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

Q \u003d Qgw + Qyear (연간 kW / h)

얻은 데이터를 고려하면 난방 및 온수 공급에 가장 적합한 히트 펌프를 선택하는 것이 어렵지 않습니다. 또한, 계산된 전력은 다음과 같이 결정됩니다. Qtn=1.1*Q, 여기서:

Qtn=1.1*Q, 여기서:

1.1 - 임계 온도가 발생하는 동안 히트 펌프의 부하가 증가할 가능성을 나타내는 보정 계수.

열 펌프 계산을 수행한 후 기술적 특성이 있는 실내에 필요한 미기후 매개변수를 제공할 수 있는 가장 적합한 열 펌프를 선택할 수 있습니다. 그리고 이 시스템을 바닥 난방 에어컨과 통합할 수 있다는 점을 고려하면 기능성뿐만 아니라 높은 미적 가치도 주목할 수 있습니다.

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히트펌프의 종류

히트펌프는 저등급 에너지원에 따라 세 가지 주요 유형으로 구분됩니다.

• 공기.
• 애벌칠.
• 물 - 원천은 지하수와 지표면의 저수지일 수 있습니다.

보다 일반적인 물 가열 시스템의 경우 다음 유형의 열 펌프가 사용됩니다.

"공기 대 물" - 외부 장치를 통해 외부 공기를 흡입하여 건물을 가열하는 공기식 열 펌프입니다. 이는 에어컨의 원리에 따라 반대로 작동하여 공기 에너지를 열로 변환합니다. 이러한 히트 펌프는 큰 설치 비용이 필요하지 않으며 토지를 할당할 필요도 없으며 우물을 뚫을 필요도 없습니다. 그러나 저온(-25°С)에서의 작동 효율은 감소하며 추가적인 열에너지원이 필요합니다.

"지하수" 장치는 지열을 말하며 토양이 어는 깊이 아래에 놓인 수집기를 사용하여 땅에서 열을 생성합니다. 수집가가 수평으로 위치하는 경우 부지 면적과 풍경에 대한 의존도도 있습니다. 수직 배치의 경우 우물을 뚫어야 합니다.

"물-물"은 근처에 저수지나 지하수가 있는 곳에 설치됩니다. 첫 번째 경우 수집기는 저수지 바닥에 놓이고 두 번째 경우에는 현장 면적이 허용하는 경우 우물이 하나 또는 여러 개 뚫립니다. 때로는 지하수의 깊이가 너무 커서 이러한 히트펌프를 설치하는 데 드는 비용이 매우 높을 수 있습니다.

각 유형의 열 펌프에는 장점과 단점이 있습니다. 건물이 수역에서 멀리 떨어져 있거나 지하수가 너무 깊은 경우 물 대 물이 작동하지 않습니다. "공기-물"은 추운 계절의 기온이 -25°C 이하로 떨어지지 않는 비교적 따뜻한 지역에서만 관련이 있습니다.

히트펌프의 동력 계산 방법

최적의 에너지원을 결정하는 것 외에도 난방에 필요한 히트펌프의 전력을 계산하는 것도 필요합니다. 이는 건물의 열 손실량에 따라 다릅니다. 구체적인 예를 사용하여 집을 난방하기 위한 히트펌프의 전력을 계산해 보겠습니다.

이를 위해 Q=k*V*ΔT 공식을 사용합니다.

• Q는 열 손실(kcal/시간)입니다. 1kWh = 860kcal/h;
• V는 집의 부피(m3)입니다(면적에 천장 높이를 곱함).
• ΔТ는 연중 가장 추운 기간 °С의 건물 외부와 내부 최저 온도의 비율입니다. 내부 t에서 우리는 외부 t를 뺍니다.
• k는 건물의 일반화된 열전달 계수입니다. 두 겹의 벽돌로 이루어진 벽돌 건물의 경우 k=1; 단열이 잘 된 건물의 경우 k=0.6입니다.

따라서 100 평방 미터의 벽돌집과 2.5 m의 천장 높이를 가열하기위한 히트 펌프의 전력 계산은 외부 -30 °에서 내부 +20 °까지의 tt ° 차이는 다음과 같습니다.

Q \u003d (100x2.5) x (20- (-30)) x 1 \u003d 12500 kcal / 시간

12500/860= 14.53kW. 즉, 100m2 면적의 표준 벽돌집의 경우 14kW 장치가 필요합니다.

소비자는 다음과 같은 여러 조건에 따라 열 펌프의 유형과 성능을 선택할 수 있습니다.

• 해당 지역의 지리적 특징(수역의 근접성, 지하수의 존재, 수집가를 위한 자유 공간)
• 기후 특성(온도);
• 방의 유형 및 내부 부피;
• 재정적 기회.

위의 모든 측면을 고려하면 최상의 장비를 선택할 수 있습니다. 히트 펌프를 보다 효율적이고 정확하게 선택하려면 전문가에게 문의하는 것이 더 좋으며 전문가가 더 자세한 계산을 수행하고 장비 설치의 경제적 타당성을 제공할 수 있습니다.

오랫동안 히트펌프는 가정용, 산업용 냉장고, 에어컨에 성공적으로 사용되어 왔습니다.

오늘날 이러한 장치는 추운 계절에 집을 가열하는 반대 성격의 기능을 수행하는 데 사용되기 시작했습니다.

개인 주택 난방에 열 펌프가 사용되는 방법과 모든 구성 요소를 올바르게 계산하기 위해 알아야 할 사항을 살펴 보겠습니다.

히트펌프 계산 예

총 면적 70㎡의 단층집 난방 시스템용 히트펌프를 선정하겠습니다. m 표준 천장 높이(2.5m), 합리적인 건축 및 현대 건축 규정의 요구 사항을 충족하는 둘러싸는 구조물의 단열 기능을 갖추고 있습니다. 1층 난방용 일반적으로 허용되는 표준에 따르면 그러한 물체의 m에는 100W의 열을 소비해야 합니다. 따라서 집 전체를 난방하려면 다음이 필요합니다.

Q \u003d 70 x 100 \u003d 7000W \u003d 7kW의 열 에너지.

우리는 열 출력이 W = 7.7kW인 히트 펌프 브랜드 "TeploDarom"(모델 L-024-WLC)을 선택했습니다. 장치의 압축기는 N = 2.5kW의 전기를 소비합니다.

콜렉터 계산

수집기 건설을 위해 할당된 지역의 토양은 점토질이고 지하수 수준이 높습니다(발열량 p = 35W/m를 사용함).

수집기 전력은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

Qk \u003d W-N \u003d 7.7-2.5 \u003d 5.2kW.

L = 5200 / 35 = 148.5m(대략).

100m보다 긴 회로를 배치하는 것은 지나치게 높은 유압 저항으로 인해 비합리적이라는 사실을 기반으로 다음과 같이 가정합니다. 히트 펌프 수집기는 길이 100m와 50m의 두 회로로 구성됩니다.

수집가 아래에서 가져와야 할 사이트 영역은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 A는 윤곽의 인접한 섹션 사이의 단계입니다. 우리는 A = 0.8m를 받아들입니다.

그러면 S = 150 x 0.8 = 120제곱미터입니다. 중.

히트펌프의 회수

사람이 어떤 것에 투자한 돈을 얼마나 오랫동안 돌려받을 수 있는지는 투자 자체가 얼마나 수익성이 있었는지를 의미합니다. 난방 분야에서는 편안함과 따뜻함을 제공하고 모든 시스템이 비싸기 때문에 모든 것이 매우 어렵습니다. 그리고 적합한 솔루션을 찾기 시작하면 가스 보일러, 열 펌프 또는 전기 보일러 등 모든 것을 비교하게 됩니다. 어떤 시스템이 더 빠르고 효율적으로 성과를 낼 수 있는지 분석해 보겠습니다.

투자 회수의 개념, 즉 이 경우 기존 열 공급 시스템을 현대화하기 위해 히트펌프를 도입하는 것은 간단히 말하면 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

독립적인 난방과 온수를 제공하는 개별 가스 보일러라는 하나의 시스템이 있습니다. 한 방에 냉방을 제공하는 분할 시스템 형 에어컨이 있습니다. 서로 다른 방에 3개의 분할 시스템을 설치했습니다.

그리고 더 경제적 인 첨단 기술이 있습니다. 주택을 가열 / 냉각하고 집이나 아파트에 적합한 양의 물을 가열하는 열 펌프입니다. 장비의 총 비용과 초기 비용이 얼마나 변경되었는지 확인하고 선택한 유형의 장비를 운영하는 데 드는 연간 비용이 얼마나 감소했는지 평가해야합니다. 그리고 더 비싼 장비가 몇 년 동안 비용 절감 효과를 얻을 수 있는지 결정합니다. 이상적으로는 제안된 여러 설계 솔루션을 비교하고 가장 비용 효율적인 솔루션을 선택합니다.

우리는 계산을 수행하고 우크라이나의 히트펌프 투자 회수 기간이 얼마나 되는지 알아볼 것입니다.

구체적인 예를 생각해보십시오.

• 단열이 잘 된 2층 주택으로 총 면적은 150평방미터입니다.
• 열/난방 분배 시스템: 회로 1 - 바닥 난방, 회로 2 - 라디에이터(또는 팬 코일 장치).
• 난방 및 급탕용 가스보일러(DHW), 예를 들어 24kW, 이중회로가 설치되어 있습니다.
• 집의 3개 방에 대한 분할 시스템의 에어컨 시스템입니다.

연간 난방 및 온수 비용

1. 24kW 가스 보일러(보일러, 배관, 배선, 탱크, 계량기, 설치)가 있는 보일러실의 대략적인 비용은 약 1000유로입니다. 그러한 주택의 에어컨 시스템(하나의 분할 시스템) 비용은 약 800유로입니다. 보일러실 배치, 설계 작업, 가스 파이프라인 네트워크 연결 및 설치 작업을 포함한 총 비용은 6100유로입니다.

1. 추가 팬 코일 시스템, 설치 작업 및 전기 연결을 갖춘 Mycond 열 펌프의 대략적인 비용은 6650유로입니다.

1. 자본 투자의 성장은 다음과 같습니다: K2-K1 = 6650 - 6100 = 550 유로(또는 약 16500 UAH)
2. 운영 비용 절감액은 C1-C2 = 27252 - 7644 = 19608 UAH입니다.
3. 회수 기간 Tokup. = 16500 / 19608 = 0.84년!

히트펌프의 사용 편의성

히트 펌프는 주택, 아파트, 사무실 또는 상업 시설의 난방을 위한 가장 다재다능하고 다기능이며 에너지 효율적인 장비입니다.

주간 또는 일일 프로그래밍, 계절 설정 자동 전환, 가정 온도 유지, 경제 모드, 슬레이브 보일러 제어, 보일러, 순환 펌프, 두 난방 회로의 온도 제어 기능을 갖춘 지능형 제어 시스템이 가장 진보되고 진보되었습니다. . 압축기, 팬, 펌프의 인버터 제어를 통해 에너지를 최대한 절약할 수 있습니다.

지하수 작업 중 히트펌프 작동

수집기를 땅에 놓는 방법은 세 가지가 있습니다.

수평 옵션

파이프는 토양 동결 깊이 (평균 1 ~ 1.5m)를 초과하는 깊이까지 "뱀"트렌치에 배치됩니다.

이러한 수집가는 충분히 넓은 면적의 토지가 필요하지만 모든 주택 소유자가 그것을 지을 수 있습니다. 삽으로 작업하는 능력 외에는 기술이 필요하지 않습니다.

그러나 열교환기를 손으로 구성하는 것은 다소 힘든 과정이라는 점을 고려해야 합니다.

수직 옵션

문자 "U" 모양의 루프 형태의 수집관을 깊이 20~100m의 우물에 담그고 필요한 경우 이러한 우물을 여러 개 만들 수 있습니다. 파이프가 설치된 후 우물은 시멘트 모르타르로 채워집니다.

수직 수집기의 장점은 건설에 매우 작은 면적이 필요하다는 것입니다. 그러나 깊이가 20m가 넘는 우물을 스스로 뚫을 수 있는 방법은 없습니다. 굴착기 팀을 고용해야 합니다.

결합된 변형

이 컬렉터는 수평 컬렉터의 변형으로 간주될 수 있지만 구축하는 데 훨씬 적은 공간이 필요합니다.

현장에는 깊이 2m의 둥근 우물이 파여 있습니다.

열교환기 파이프는 나선형으로 배치되어 회로가 수직으로 장착된 스프링과 같습니다.

설치 작업이 완료되면 우물이 잠들게 됩니다. 수평형 열교환기의 경우와 마찬가지로 필요한 모든 작업을 수작업으로 수행할 수 있습니다.

수집기는 부동액-부동액 또는 에틸렌 글리콜 용액으로 채워져 있습니다. 순환을 보장하기 위해 특수 펌프가 회로에 충돌합니다. 부동액은 토양의 열을 흡수하여 증발기로 들어가며, 부동액과 냉매 사이에서 열 교환이 발생합니다.

특히 수직 수집기를 사용하여 토양에서 열을 무제한으로 추출하면 해당 지역의 지질 및 생태에 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 따라서 여름철에는 역방향 모드-에어컨에서 "토양-물"유형의 HP를 작동하는 것이 매우 바람직합니다.

가스 가열 시스템에는 많은 장점이 있으며 주요 장점 중 하나는 가스 비용이 저렴하다는 것입니다. 가정 난방에 가스를 설치하는 방법, 가스 보일러가 있는 개인 주택의 난방 방식에 대한 메시지가 표시됩니다. 난방 시스템의 설계와 교체 요구 사항을 고려하십시오.

이 주제에서 주택 난방용 태양광 패널 선택 기능에 대해 읽어보세요.

히트펌프의 수평 집열기 계산

수평 수집기의 효율은 매체의 온도, 열전도율, 파이프 표면과의 접촉 면적에 따라 달라집니다. 계산 방법이 다소 복잡하므로 대부분의 경우 평균 데이터를 사용합니다.

열 교환기의 각 미터는 HP에 다음과 같은 열 출력을 제공한다고 믿어집니다.

• 10W - 건조한 모래나 암석 토양에 묻었을 때;
• 20W - 건조한 점토 토양에서;
• 25W - 젖은 점토 토양에서;
• 35W - 매우 축축한 점토 토양에서.

따라서 집열기의 길이(L)를 계산하려면 필요한 화력(Q)을 토양의 발열량(p)으로 나누어야 합니다.

• 수집가 위의 토지는 나무나 관목을 심거나, 그늘을 드리우거나, 심지 않습니다.
• 나선형의 인접한 회전 또는 "뱀"섹션 사이의 거리는 최소 0.7m입니다.

히트펌프의 작동 원리

모든 HP에는 냉매라는 작동 매체가 있습니다. 일반적으로 프레온은 이러한 능력으로 작용하며 덜 자주 암모니아로 작용합니다. 장치 자체는 세 가지 구성 요소로만 구성됩니다.

증발기와 응축기는 긴 곡선 튜브(코일)처럼 보이는 두 개의 저장소입니다. 응축기는 한쪽 끝이 압축기 출구에 연결되고 증발기는 입구에 연결됩니다. 코일의 끝부분을 연결하고 그 사이의 접합부에 감압 밸브를 설치합니다. 증발기는 소스 매체와 직접 또는 간접적으로 접촉하고 응축기는 가열 또는 DHW 시스템과 접촉합니다.

히트펌프의 작동 원리

HP의 작동은 가스의 부피, 압력 및 온도의 상호 의존성을 기반으로 합니다. 집계 내부에서는 다음과 같은 일이 발생합니다.

1. 증발기를 통해 이동하는 암모니아, 프레온 또는 기타 냉매는 소스 매체에서 예를 들어 +5도까지 가열됩니다.
2. 증발기를 통과한 후 가스는 압축기에 도달하고 압축기는 이를 응축기로 펌핑합니다.
3. 압축기에 의해 펌핑된 냉매는 감압 밸브에 의해 응축기 내에 유지되므로 이곳의 압력은 증발기보다 높습니다. 아시다시피 압력이 증가하면 모든 가스의 온도가 증가합니다. 이것이 바로 냉매에 일어나는 일입니다. 냉매는 60-70도까지 가열됩니다. 응축기는 가열 시스템을 순환하는 냉각수에 의해 세척되므로 가열 시스템도 가열됩니다.
4. 감압 밸브를 통해 냉매는 증발기로 소량 배출되고 증발기에서 다시 압력이 떨어집니다. 가스는 팽창하고 냉각되며 이전 단계의 열 전달로 인해 내부 에너지의 일부가 손실되므로 온도가 초기 +5도 아래로 떨어집니다. 증발기에 이어 다시 가열된 다음 압축기에 의해 응축기로 펌핑되는 방식으로 원을 그리며 진행됩니다. 과학적으로 이 과정을 카르노 사이클이라고 합니다.

그러나 HP는 여전히 매우 수익성이 높습니다. 소비된 전기 1kWh당 3~5kWh의 열을 얻을 수 있습니다.

계산 결과에 대한 초기 데이터의 영향

이제 다양한 초기 데이터가 최종 계산 결과에 미치는 영향을 추적하기 위해 계산 과정에서 구축된 수학적 모델을 사용해 보겠습니다. Excel에서 수행된 계산을 통해 이러한 분석을 매우 빠르게 수행할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

우선, 열전도도가 지상에서 WGT로의 열유속 값에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

홈 » 국가의 난방 및 환기.

오늘날 대체 에너지원의 사용이 우선순위인 것 같습니다. 바람, 물, 태양 에너지의 전환은 환경 오염 수준을 크게 줄이고 에너지 생성을 위한 기술적 방법을 구현하는 데 필요한 재정 자원을 절약할 수 있습니다. 이런 점에서 소위 히트펌프의 사용은 매우 유망해 보입니다. 열 펌프는 주변 환경의 열 에너지를 실내로 전달할 수 있는 장치입니다. 히트펌프 계산방법과 필요한 공식 및 계수는 다음과 같습니다.

�열에너지원

히트펌프의 에너지원은 햇빛, 공기, 물, 토양의 열이 될 수 있습니다. 이 공정은 일부 물질(냉매)이 저온에서 끓을 수 있는 물리적 공정을 기반으로 합니다. 이러한 조건에서 히트펌프의 성능계수는 3 또는 심지어 5단위에 도달할 수 있습니다. 이는 펌프를 작동하는 데 100W의 전기를 소비하면 0.3-0.5kW를 얻을 수 있음을 의미합니다.

따라서 지열 펌프는 실외 환경의 온도가 계산된 온도보다 낮지 않다는 조건 하에 집을 완전히 가열할 수 있습니다. 열 펌프를 계산하는 방법은 무엇입니까?

히트펌프의 동력을 계산하는 기술

이를 위해 특별한 온라인 열 펌프 계산기를 사용하거나 수동으로 계산을 수행할 수 있습니다. 집을 수동으로 난방하는 데 필요한 펌프 전력을 결정하기 전에 집의 열 균형을 결정해야 합니다. 계산 대상 주택의 크기(300m2당 또는 100m2당 히트펌프 계산)에 관계없이 동일한 공식이 사용됩니다.

• R은 집의 열 손실/전력(kcal/시간)입니다.
• V는 집의 부피(길이*너비*높이), m3입니다.
• T - 추운 계절에 집 외부 온도와 내부 온도 사이의 가장 높은 차이 C;
• k는 건물의 평균 열전도도입니다. k=3(4)는 판자로 만든 집입니다. k=2(3) - 단층 벽돌집; k=1(2) - 2층으로 된 벽돌집; k=0.6(1) - 주의 깊게 단열된 건물.

일반적인 히트펌프 계산에서는 얻은 값을 kcal/h에서 kW/h로 변환하려면 이를 860으로 나누어야 한다고 가정합니다.

펌프 전력 계산 예

구체적인 예를 사용하여 주택 난방용 히트 펌프 계산. 100평방미터 면적의 건물을 난방해야 한다고 가정해 보겠습니다.

부피(V)를 얻으려면 높이에 길이와 너비를 곱해야 합니다.

T를 알아내려면 온도차를 알아야 합니다. 이렇게 하려면 최소 내부 온도에서 최소 실외 온도를 뺍니다.

건물의 열 손실을 k = 1로 가정하면 집의 열 손실은 다음과 같이 계산됩니다.

히트펌프 계산 프로그램은 주택의 열 소비량을 kW로 변환해야 한다고 가정합니다. kcal / 시간을 kW로 변환합니다.

• 12500kcal / 시간 / 860 \u003d 14.53kW.

따라서 100 평방 미터 면적의 2 겹 벽돌로 만든 집을 난방하려면 14.5kW의 히트 펌프가 필요합니다. 300m2의 열 펌프를 계산해야 하는 경우 공식에 적절한 대체가 이루어집니다. 이 계산에는 난방에 필요한 따뜻한 물의 필요성이 고려됩니다. 적합한 히트펌프를 결정하려면 특정 모델의 기술적 특성과 성능을 보여주는 히트펌프 계산표가 필요합니다.

환경으로부터 낮은 등급의 열을 사용할 수 있는 히트펌프(HP)가 해외에서 널리 사용되고 있습니다. 대부분의 대기업, 열 엔지니어링 장비 제조업체 및 개발자는 이미 이 시장 부문에 참여하고 있습니다. 러시아 제품을 포함한 소비자에게는 반복적으로 입증된 솔루션인 대량 생산 장치가 제공됩니다.

확산을 억제하는 요인은 상대적으로 큰 초기 투자가 필요하다는 것입니다. 인터넷 포럼에서는 열 펌프를 사용하여 난방 시스템을 독립적으로 구축하고 특정 작업 비용을 절감하며 열 공급 효율성을 높이는 경험에 대해 적극적으로 논의하고 있습니다.

우리는 이러한 토론에서 일부 구절을 선택하고 전문 장비 제조업체의 관점에서 이에 대해 논평하려고 했습니다.

발행 가격

우리는 포럼에서 다음과 같은 내용을 읽었습니다. 회사는 열 펌프를 공급하고 110만 루블에 외부 회로를 장착할 것을 제안했습니다. 저자는 93,000에 8kW 용량의 온수 공급 장치가있는 HP를 독립적으로 구입하고 500 루블 / m의 비용으로 6 개의 우물을 뚫고 냉각수 용 파이프를 설치하고 수집기와 HP에 연결했습니다.

작업의 총 비용은 170,000 루블에 달했습니다. 75,000 루블의 전기 난방에 대한 평균 연간 지불액. 모든 HP 비용은 3~4년 안에 회수될 것입니다.

200m2 면적의 주택에서 HP를 사용한 턴키 지열 난방 조직의 평균 특정 비용은 약 5-7,000 루블입니다.

문지름./m2. 열을 소비하는 시스템은 히트펌프 난방 시스템의 효율성에 결정적인 영향을 미치므로 직접 난방 수온을 가능한 한 가장 낮게 관리해야 합니다.

HP를 사용한 난방 설치의 경우 규칙이 적용됩니다. 직접 네트워크 물의 온도가 감소할 때마다 에너지 소비가 2.5% 절감됩니다. 총 비용은 투자, 전기 비용, 부수 비용의 세 부분으로 구성됩니다. 동시에, 일반적으로 사소해 보이는 부수 비용도 무시해서는 안 됩니다. 자체적으로 시스템을 설계할 때 예측하기 어려운 운영 비용은 상당한 금액에 달할 수 있습니다.

포럼에서 "자신의 손으로 열 펌프"에 대해 토론하십시오.

기술적인 발견

기본으로 히트펌프(HP)기존의 분할 시스템을 사용했습니다.

1.3kW의 전력을 소비하면 6.5kW의 열이 발생합니다. 이 경우에 사용되는 에어컨의 외부 장치는 접지 회로에서 냉각수가 공급되는 자동차 라디에이터와 함께 겨울용 합판 절연 상자에 배치됩니다.

여름과 비수기에는 상자의 벽이 열립니다.
고효율을 달성하기 위한 또 다른 사례로, 두 개의 압축기가 있는 캐스케이드의 두 회로에서 HP가 사용되었습니다. 콘덴서는 2개의 서브커패시터로 나누어진 강철 탱크로 구성됩니다. 3 리터의 첫 번째 ( "뜨거운")에는 10m 길이의 파이프에서 두 개의 구리 나선이 있습니다.

"저온" 응축기에는 압축기의 강제 냉각을 위한 나선형 장치도 내장되어 있습니다(작동 유체는 부동액임). 시스템 매개변수: 증발기 - 강철 탱크(180l); 물은 온도 15°C의 우물에서 2m3/h의 양으로 나오며, 취수구에서 15m 떨어진 다른 우물로 배출됩니다. 전체 시스템에서 소비되는 총 전력은 4.2kW입니다. "뜨거운" 응축기 입구의 냉매(R22) 온도는 +110°C이고 출구 온도는 +55°C입니다.

"차가운" 응축기 입구 - +55 °C, 출구 - +40 °C.

HP 원칙 자체를 구현하고 이에 필요한 장비를 구입하는 것은 어렵지 않습니다. 그러나 개별 부품의 매개변수를 조정하고 단일 설치로 연결하는 것은 전문 회사의 경우에도 어려울 수 있습니다.

결국 우리는 기술적으로 복잡한 장비의 설계 및 제조에 대해 이야기하고 있습니다. 따라서 자체 제작 HP의 성공적인 (효과적인) 작동은 정확한 엔지니어링 계산보다 운의 문제입니다. 그러한 장치가 5번째, 10번째 또는 100번째 현대화 시도에서 제대로 작동할 것이라고 누구도 보장할 수 없습니다.

1차 회로

특수 장비를 사용해야 하는 깊은 우물의 독립적인 시추 및 배치는 이미 초기 단계에서 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. “우리는 3일 동안 시추하고, 이틀 동안 기계를 수리하고, 하루 동안 점토 더미를 긁어모아 4일 동안 각각 25m의 프로브.

우물 비용은 650 루블/m입니다.

히트펌프의 선택 및 계산

프로브에는 6bar의 압력에 맞게 설계된 HDPE로 만든 파이프가 사용됩니다. 우물 안으로 내려간 파이프(우물 직경에 따라 2개 또는 4개가 있을 수 있음)는 U자형 팁으로 연결됩니다.

동시에 겨울철에는 설치 중 파손을 방지하기 위해 이러한 파이프가 실내에서 예열되었습니다. 깊은 우물을 뚫지 않고도 외부 윤곽을 직접 완성하면 더 큰 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

위치 옵션: 집 아래 또는 외부, 지상.

수직 프로브가 있는 HP에서 열교환 시스템은 깊이 20~100m의 우물에 설치되며 평균적으로 각 미터 길이의 이중 U-프로브는 약 55W의 화력을 제공합니다.

정확한 값은 일반적으로 난방 설치업체에 알려지지 않은 지질학적 및 수문지질학적 조건에 따라 달라집니다. 따라서 유정의 설계 및 시추 작업은 관련 작업을 수행하도록 경험이 풍부하고 인증된 회사에 맡겨야 합니다.

열원으로서의 지하수는 일반적으로 히트펌프의 1가 작동을 구현하는 데 적합합니다. 경제적인 이유로 최대 30kW의 물 대 물 열 펌프용 지하수는 15m 이상의 깊이에서 끌어와서는 안 됩니다.

효율성을 위해 싸워라

히트펌프를 이용한 난방 시스템을 직접 설계할 경우, 개별 부품을 업그레이드하여 효율성을 높일 수 있습니다.

예를 들어, 기존 축열기를 버리고 콘크리트 스크리드로 교체하고 혼합(댐퍼) 탱크를 설치하여 원치 않는 온도 변동을 방지하는 것이 제안되었습니다.

집에서 만든 공대지 HP를 제어하기 위해 기존 분할 시스템의 자동화를 사용합니다.
또한 냉매 실험, "부동" 용량의 압축기, 전자 자동 온도 조절 밸브, 복합 열교환기를 사용하고 증발기 회로에 태양열 집열기, 배기 및 폐수 열교환기를 설치하여 추가 열을 얻을 수 있는 기회도 고려되고 있습니다. , 주방 "우산" 등 .P.

설계에 따라 결정된 열교환기의 매개변수는 반드시 HP의 다른 매개변수와 조화를 이루어야 합니다.

이는 계산된 특성이며 독립적인 실험 선택에 문제가 있습니다. 동시에, "당기지 않는다"와 "작동하지만 비효율적이다"라는 개념을 사용하면 최적의 매개변수 영역에 들어가는 것이 매우 어렵습니다.
정전을 적시에 감지할 수 없는 VT가 있는 난방 시스템에서는 결빙 방지 장치를 제공할 필요가 있습니다.

그리고 낮은 열 소모로 히트펌프의 가동시간을 늘리기 위해서는 난방수 완충탱크가 필요합니다. 공기/물 펌프의 경우 제상 모드에서 최소 10분의 오버런을 보장하는 것이 필수입니다. 냉매를 사용한 실험은 바람직하지 않습니다. 기껏해야 의도한 목표를 달성하는 것이 불가능합니다. 예를 들어 프로판을 사용할 때 모든 것이 사고로 끝날 수 있습니다.

우려되는 부분이 있습니다...

지열히트펌프가 가동 중일 때지구의 등고선은 강하게 냉각되고 결국에는 현장에 작은 "빙하기"가 발생하게 됩니다.

이는 지구에서 발산되는 열을 균일하게 보상하거나 강력한 지하 대수층에 도달할 수 있도록 윤곽을 더 깊게 파면 피할 수 있습니다. 울타리를 따라 공중에 위치하고 여름 동안 땅에 있는 부분과 연결되는 외부 윤곽의 하나 또는 두 개의 루프를 만들어 "영구 동토층"의 출현을 방지할 수도 있습니다(토양을 열로 "재충전"하기 위해). .

우물 위치의 또 다른 변형도 제안됩니다. 현장 근처의 도로에서 외부 윤곽의 공기 부분이 우물과 고리 모양으로 연결됩니다.

실제로 가능한 최대 열 제거를 결정하고 외부 회로를 설계할 때 오류가 발생하면 HP가 만족스럽지 않게 작동할 뿐만 아니라 토양이 심하게 얼어붙을 수도 있습니다.

소위 얼룩말 (깊고 얼어 붙은 맨 땅과 번갈아 가며 번갈아 가며 푸른 잔디의 줄무늬)은 때때로 필요한 요구 사항을 위반하여 놓인 수평 지구 윤곽의 루프 위에 형성됩니다. 지표면에서 1m 떨어진 땅의 온도는 지열을 회수하지 않아도 결빙될 수 있으며, 깊이 2m에서 최저 온도는 약 5°C입니다.

깊이가 증가함에 따라 증가하지만 토양 표면의 열유속도 감소합니다. 동시에, 봄에 땅이 녹는 것은 더 이상 보장되지 않습니다. 수평 회로를 배치하기 위한 최소 깊이는 1.2, 최대 1.5m여야 합니다.
대수층, 강, 호수(물 대 물 HP의 경우), 토양 우물의 특정 매개변수에 연결되지 않고 기본 회로 또는 후속 유사체를 자체 구성하면 열 공급 작동에 심각한 중단이 발생할 수 있습니다. 체계.

세르게예프
잡지 "Aqua-Therm" 5호(63), 2011년

자신만의 히트 펌프를 만드는 방법

오늘날 가정 난방용 열 펌프가 가장 효율적이라는 것은 의심의 여지가 없습니다.

이것은 가장 비싸고 복잡한 도구입니다. 이런 이유로 많은 국내 마스터들이 이 문제를 스스로 해결했습니다. 그러나 매우 복잡하기 때문에 긍정적인 결과를 얻는 것은 쉽지 않으며 열정과 인내심, 그리고 좋은 이론 연구가 필요합니다.

우리 기사는 스스로 만든 열 펌프와 같은 대체 에너지원을 도입하기 위한 첫 번째 단계를 밟는 사람들을 대상으로 합니다.

장치 작동 원리 및 작동 원리

열 펌프의 기존 모델을 구축하려면 이론이나 이 장치의 작동 방식을 더 잘 알지 못하면 할 수 없습니다. 우선, 300%, 500%, 1000% 성능은 신화이거나 일반 물리 법칙 사용자가 무시해야 하는 마케팅 전략에 불과하다는 점을 언급하고 싶습니다.

따라서 히트펌프는 한 곳에서 열에너지를 사용하고 이를 100%를 넘지 않는 일정한 효율로 다른 곳으로 이동시키는 장치이다. 보일러실과 달리 자체적으로 열이 발생하지 않습니다.

예를 들어, 소위 카르노 사이클을 기반으로 하는 가정용 냉장고와 에어컨 시스템도 난방이나 온수에 히트펌프 원리를 사용합니다. 이 사이클의 본질은 닫힌 시스템을 따라 물질(작동 유체)이 이동하고 응집 상태가 액체에서 기체로 또는 그 반대로 변경되는 것입니다.

전환 중에 엄청난 양의 에너지 또는 흡수가 방출됩니다.

보다 이해하기 쉬운 언어로 설명하기 위해 열 펌프 장치를 포함하는 주요 요소를 나열합니다.

• 압축기;
• 작동 매체가 기체 상태로 바뀌는 열 교환기(증발기);
• 작동 매체가 응축되는 열교환기(응축기);
• 팽창 밸브(감소);
• 제어 및 자동화 수단;
• 구리 파이프.

저온에서 끓는 물질인 프레온이 작동 물질로 나타납니다.

액체로서 파이프를 통해 순환하고 먼저 증발기로 들어갑니다. 외부 소스(공기, 물, 토양)의 냉매와 상호 작용한 후 작동 유체는 증발하여 가스 형태로 계속 이동합니다. 이 시점에서 시스템의 압력은 낮습니다.

사이클의 전체 사이클은 열 펌프의 원리 다이어그램을 반영합니다.

압축기가 낮아지면 프레온은 압력을 받아 두 번째 열 교환기로 이동합니다. 여기서 프레온은 응축되어 받은 열을 물로 전달하여 현재 상태를 복원해야 합니다.

또한, 작동유체는 팽창밸브로 들어가고, 압력은 다시 떨어지면서 증발경로를 계속하게 된다. 주기가 끝났습니다.

가정용 히트펌프는 55~60°C의 온도에서 냉매를 생성할 수 있는데, 이는 라디에이터나 바닥난방이 있는 방을 난방하기에 충분합니다.

동시에 전체 난방 시스템은 다음과 같은 목적으로 전기를 사용합니다.

• 압축기 어댑터;
• 외부 및 내부 회로의 회전 회로 회전;
• 자동화 및 제어 수단.

1kW의 전기를 소비하면 히트펌프의 작동을 외부에서 최대 5kW의 열에너지까지 이동할 수 있어 소설 효율은 500%인 것으로 나타났다.

공랭식 히트펌프

이론적으로 절대 영도(-273°C) 이상의 온도를 갖는 모든 매체에는 열 에너지가 있습니다.

따라서 특히 영하 10-30 ° C의 주변 온도에서 추출하는 것이 어렵지 않기 때문에 추출이 가능합니다.

이를 위해 외부 환경의 열을 제거하고 개인 주택 내부로 이동하는 공기 히트 펌프가 사용됩니다.

이는 장비 가격과 설치 비용 측면에서 가장 저렴한 방법이지만 효율성도 가장 낮습니다. 외부에 서리가 많을수록 얻을 수 있는 열은 줄어듭니다. 시스템 작동 원리는 그림에 나와 있습니다.

공기열 펌프의 실외기는 분리 시스템의 동일한 장치와 유사하지만 압축기가 없습니다. 나머지는 평평한 열 교환기와 팬일 뿐이며, 그 임무는 플레이트를 통해 많은 양의 공기를 펌핑하여 공정의 강도를 높이는 것입니다.

물/물 히트펌프

보다 효율적인 옵션은 수원 열 펌프입니다.

집에서 최대 100m 떨어진 곳에 있는 가장 가까운 수역을 열 에너지로부터 끌어옵니다.

히트펌프 전력 계산

또 다른 더 일반적인 방법은 함몰을 통해 지하수를 가열하는 것입니다. 실제로 오목한 부분에는 2개가 필요합니다. 하나는 물을 펌핑하기 위한 것이고 다른 하나는 덤핑을 위한 것입니다. 다음은 이 원리에 따라 작동하는 열 펌프의 다이어그램입니다.

여기에는 여러 가지 색조가 있습니다.

열교환기를 적용하기 전에 구멍에서 나오는 물을 청소해야 하며, 호스는 토양의 어는 깊이 아래에 설치해야 합니다. 또 다른 점은 호수 바닥의 윤곽이 물과 냉매 사이의 중개자 역할을 하는 부동액(프로필렌 글리콜)으로 채워져 있다는 것입니다.

그건 중요해.

이 경우 개인 주택에 열에너지를 제공하는 능력은 우물의 생산성과 연못의 물의 양에 따라 달라집니다. 흐르는 강물이나 하수 정화조에 외부 회로를 담그는 방법도 있습니다.

작동 원리는 이전 유형의 장치와 다르지 않지만 온도가 항상 동일한 깊이의 토양에서 나오는 열만 - 7 Q를 더한 지열 히트 펌프도 있습니다.

이를 위해 넓은 면적을 차지하는 튜브의 수평 윤곽을 땅에 묻거나 지열 탐사선을 깊이 25m의 우물에 내려 놓는데 두 경우 모두 부동액을 냉각제로 사용합니다.

그들은 땅에서 열을 생산하는 히트펌프의 작동이 가장 안정적이고 효율적이라고 믿는다. 그러나 이러한 장비를 구입하고 설치하는 데는 비용이 많이 들고 현지 장인이 이 옵션을 사용하는 경우는 거의 없습니다.

집에서 히트펌프를 어떻게 만들 수 있나요?

히트펌프의 열역학적 계산은 대부분의 국내 장인들이 자영업하므로 여기서는 제시하지 않겠습니다.

우리의 사명은 모든 열성팬이 자녀를 만들기 위한 기초로 그 중 하나를 선택할 수 있도록 여러 운영 모델을 제시하는 것입니다.

그의 손으로 설계하고 구성한 히트 펌프는 대부분의 일반 사용자를 위한 생산 노력과 많은 시간이 아니라면 여전히 멀리 떨어져 있을 것입니다.

오래된 냉장고의 가장 간단한 열 펌프는 2006년 "엔지니어" 기사에 설명되어 있습니다.

작은 방이나 온실의 히터로 설치됩니다. 그건 그렇고, 집에서 만든 냉장고가 아무리 강하더라도 작은 집의 경우에도 난방에는 충분하지 않지만 한 방의 경우에는 꽤 많습니다. 솔루션은 두 가지 방식으로 구현됩니다. 내부 자동 종료가 분해되고 모든 장치가 연속 작동에 직접 연결됩니다. 첫 번째 경우에는 오래된 냉장고가 실내에 설치되어 있으며 펌프 디자인이 그림에 나와 있습니다.

외부에는 두 개의 공기 덕트가 있고 정문에 결함이 있습니다.

공기는 상단 채널을 통해 냉동고로 유입되고 냉각된 후 하단 공기 덕트로 떨어지면서 밀도가 높아집니다. 그러면 냉장고 본체가 위쪽 전류에 의해 움직이면서 나옵니다. 방은 장치 후면 벽에 있는 열교환기에 의해 가열됩니다. DIY 열 펌프를 만드는 또 다른 방법은 다이어그램에 표시된 것처럼 외부 벽에 냉장고를 만드는 것만큼 간단합니다.

라디에이터의 내부 히터는 외부 온도 영하 5°C까지 작동할 수 있지만 그 이하에서는 작동할 수 없습니다.

에어컨의 히트펌프

최신 분할 시스템, 특히 인버터는 동일한 공랭식 열 펌프의 기능을 성공적으로 수행합니다.

그들의 문제는 외부 온도에 따라 작업 효율성이 떨어지며 소위 겨울 세트조차도 절약되지 않는다는 것입니다.

가정 장인들이 이 문제에 접근했습니다. 자가 교체식 열 펌프는 우물에서 흐르는 물의 열을 가열하는 에어컨으로 구성되었습니다. 실제로 에어컨에는 압축기만 있고 때로는 팬 코일 역할을 하는 실내기도 있습니다.

일반적으로 압축기는 별도로 구매할 수 있습니다.

물(응축기)을 가열하려면 열교환기를 교체해야 합니다. 벽 두께 1-1.2mm, 길이 35m의 구리관을 직경 350-400mm의 코일 또는 풍선에 감았습니다. 그 후 나사를 구멍이 뚫린 모서리로 고정한 다음 전체 구조물을 배관 파이프가 있는 강철 용기에 넣습니다.

분할 시스템의 압축기는 응축기 하단 입구에 연결되고 제어 밸브는 상단에 연결됩니다.

마찬가지로 간단한 플라스틱 배럴에 맞는 증발기가 형성됩니다. 그런데 집에서 만든 용량성 열교환기 대신 공장 열교환기를 사용할 수 있지만 비용이 많이 들지는 않습니다.

펌프 어셈블리 자체는 그다지 복잡하지 않지만 구리 파이프의 이음새를 정확하고 고품질로 납땜할 수 있는 것이 중요합니다.

프레온 시스템을 충전하더라도 마스터 서비스가 필요하며 특별 액세서리 구매가 되지 않습니다. 다음은 히트펌프의 조절 및 시동 속도인데, 항상 개선되는 것은 아니다. 결과를 얻으려면 많은 노력이 필요할 수 있습니다.

결론

물론 히트펌프로 집을 난방하는 것은 많은 주택 소유자들의 꿈이 실현되는 일입니다.

불행하게도 공장 비용이 너무 높아 수제 생산 장치를 다룰 수 있습니다. 그리고 종종 뜨거운 물에만 충분할 정도로 난방이 작동하지 않습니다. 그렇게 간단하다면 우리 집집마다 실내 히트펌프가 있었을 텐데 아직 일반 대중에게는 손이 닿지 않는 수준이다.

자료 페이지: http://cotlix.com

히트펌프는 항상 효율적인가?

1. 비용은 얼마인가요?

소문으로 히트펌프에 대해 알고 있는 많은 고객은 설치 비용이 기존 가스 보일러 구입 비용과 비슷할 것이라고 믿으며 실제 비용에 대해 전혀 모릅니다.

그러한 경우, 열 펌프를 설치하려는 욕구는 대략적인 비용이 얼마나 드는지 알게 된 후 즉시 사라질 수 있습니다.

물론 사전 설계 단계에서는 누구도 정확한 가격을 결정할 수 없습니다. 이 가격은 여러 요소에 따라 달라지며 그 수치는 설계 과정에서 알려지기 때문입니다.

그러나 숫자의 순서는 이미 알려져 있으므로 난방 히트 펌프 사용으로 인해 건물 비용이 약 0.7만큼 증가한다는 점을 설계 초기 단계에서 고객에게 경고하는 것이 좋습니다. ..

히트펌프의 열 출력 1와트당 1.1달러. 건물이 클수록 이 특정 지표가 낮아지는 것은 분명합니다.

이 정보를 받은 후, 건설 중인 건물의 평방미터당 비용이 얼마인지 항상 알고 싶어하는 고객은 히트펌프 사용으로 인한 건설 비용 증가를 계산하기 시작합니다.

집의 열 보호가 제대로 구현되지 않고 집 전체 면적의 1m2와 관련된 난방 시스템의 비열 출력이 예를 들어 80W / m2이면 상승합니다. 가격은 거의 동일한 숫자로 표시되지만 이미 USD ./m2 단위로 표시됩니다.

따라서 난방 히트 펌프가 있는 400m2 규모의 주택에서는 약 3만 달러(80 x 400)를 추가로 투자해야 합니다. 이 주택의 단열이 잘되고 난방 시스템의 비열 출력이 40W/m2로 증가하면 히트펌프 설치에 드는 추가 비용을 거의 절반으로 줄일 수 있습니다.

집을 단열하는 것도 저렴하지는 않지만, 건설 과정에서 단열을 수행하면 수년간의 운영 비용을 절약할 수 있는 반면, 값비싼 열 펌프는 운영 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.

따라서 단열이 잘 안되는 집에는 난방 히트펌프를 설치하는 것을 권장하지 않습니다.

2. 운영 효율성을 결정하는 요소

2.1. 전환 요소

히트펌프의 변환계수는 압축기에서 소비되는 전력 N에 대한 열에너지 응축기에서 받는 열유속 Q의 비율로 표현됩니다.

변환 계수가 클수록 히트펌프의 효율이 높아집니다.

일반적으로 난방 열 펌프는 변환 계수로 작동하며 그 값은 3.5 ... 5 범위에 있습니다. 3 이하의 변환 계수로 작동하는 히트 펌프는 비효율적인 것으로 간주되며 필요한 경우 전기 에너지에 의해 소비되는 것보다 3배 더 많은 열이 흡수된다는 사실에도 불구하고 이러한 작동은 상대적으로 짧은 시간 동안만 허용됩니다. .

» 히트펌프 계산 및 선택 원리

실제로 열에너지와 전기에너지의 비용을 양으로만 비교하는 것은 질적 특성이 부족하기 때문에 올바르지 않으며, 화력발전소에서 1kWh의 전기를 생산하려면 3배 이상의 연료가 필요하다. 보일러실에서 동일한 양의 열을 생산합니다.

그림에. 그림 1은 열 펌프 변환 계수가 2.5인 경우 집을 가열하기 위해 집에 들어가는 열 에너지의 양이 열 펌프에 필요한 전기량을 얻기 위해 발전소에서 연소되는 연료의 에너지보다 적다는 것을 보여줍니다. 이 경우 히트펌프는 에너지 시스템의 연료 소비를 증가시키기 때문에 에너지 절약 장비로 간주될 수 없습니다.

효율이 83% 이상인 보일러는 에너지 효율이 더 높습니다.

예를 들어 변환 계수가 5인 히트 펌프를 작동하면 연료에 포함된 것보다 훨씬 더 많은 열을 얻을 수 있습니다(그림 2).

열 펌프의 에너지 변환에 대한 이러한 모든 특징을 고려하여 2008년 12월 유럽 의회는 재생 가능 에너지원 사용에 관한 지침을 채택했습니다. 이 지침은 변환 계수가 2.875 이하인 열 펌프의 사용을 허용하지 않습니다.

히트펌프 변환계수의 값은 증발기 냉매의 끓는점과 응축기 응축 간의 온도차에 따라 달라집니다. 이 차이가 작을수록 변환 계수가 높아집니다.

끓는점은 히트펌프의 열원으로 사용되는 환경의 온도에 따라 달라지며, 히트펌프를 이용한 난방 시스템을 설계할 때 엔지니어는 이 온도를 변경할 기회가 없습니다.

그러나 응축 온도를 선택할 때 설계자는 충분히 낮은 온도를 설정해야 합니다. 따라서 온수 시스템에 일반적으로 사용되는 95-70°C의 냉각수 온도는 히트펌프 시스템에서는 절대 사용되지 않습니다.

에너지 소비 측면에서 가장 경제적 인 것은 난방 시스템입니다. 예를 들어 물이 40 ° C 미만의 온도에서 순환하는 바닥 난방 시스템이 있습니다.

이상적인 히트 펌프의 이론적 변환 계수는 Carnot 공식을 사용하여 계산됩니다.

ε=T2 /(T1 – T2), (2)

여기서 T1은 응축 온도입니다.

T2는 켈빈 온도로 표현되는 냉매의 끓는점입니다.

히트 펌프가 완전히 완벽하다면 증발 온도 +5°C(T2 = 278K) 및 응축 온도 55°C(T1 = 358K)에서 변환 계수 5.56으로 작동할 수 있습니다.

실제로 완벽하게 완벽한 기계가 없기 때문에 변환 계수는 더 적으며 이론적으로 가능한 변환 계수와 실제 변환 계수의 편차 정도는 여러 요인에 따라 달라집니다.

여기에는 열교환기의 물리적 치수, 냉매의 특성, 압축기의 압축 과정 특징 등이 포함됩니다.

히트 펌프의 변환 계수를 계산하기 위한 문헌에는 많은 공식이 있지만 모두 부정확하고 실제 계산에 사용하기 어렵고 전체 히트 펌프 카탈로그에 있기 때문에 의미가 없습니다. 제조업체에서는 다양한 온도 조건에서 직렬 장치의 열 및 전력 값을 항상 찾을 수 있습니다.

이 수량의 비율이 변환 계수입니다.

냉매의 끓는점과 응축 온도를 아는 것은 증발기에서 냉각되거나 응축기에서 가열되는 냉각수의 온도에 대한 정보를 아는 것만큼 난방 시스템 설계자에게 중요하지 않습니다. 따라서 물 대 물 열 펌프 카탈로그에는 이러한 온도를 정확하게 고려하여 열 펌프의 열 및 전기 용량 값이 제공됩니다.

일례로, 그림 3은 히트펌프 직렬 모델 중 하나의 카탈로그 특성 분석을 기반으로 작성된 그래프를 보여준다.

그래프는 증발기 및 응축기 출구의 냉각수 온도에 대한 변환 계수의 의존성을 보여줍니다.

특정 모델 범위의 공기 대 물 열 펌프의 카탈로그 특성을 기반으로 구축된 또 다른 그래프(그림 4)는 응축기 출구의 냉각수 온도와 열 펌프 변환 계수의 의존성을 반영합니다. 외부 공기 온도.

히트펌프의 환산계수는 에너지 효율의 가장 중요한 기준이지만, 건물 소유주는 이 효율이 자신의 재정적 비용에 어떤 영향을 미칠지 아는 것이 중요합니다.

그리고 여기서 관세가 중요한 역할을 할 것입니다.

2.2. 에너지 관세

히트펌프가 아무리 효율적이더라도 고객이 느끼는 매력의 정도는 기술적 완성도나 사용 패턴보다는 국가의 관세 정책에 따라 결정됩니다.

열 펌프를 작동하는 데 필요한 전기 에너지 비용은 불평등이 관찰되는 경우 기존 난방 시스템에 사용할 수 있는 천연 가스 또는 열 에너지 구매 비용보다 적습니다.

태<(ε /η).Тт, (3)

여기서 Te는 전기 요금입니다.

Тт는 전통적인 에너지 운송업체 중 하나에 대한 관세입니다.

ε은 히트펌프의 변환계수이다.

θ는 기존 열 발생기의 효율입니다.

공식 3을 적용하려면 관세 Te와 Tm을 동일한 측정 단위로 표시해야 합니다. 일반적으로 가스 요금은 UAH/m3, 열 요금은 UAH/Gcal로 표시되는 반면, 전기 요금은 항상 UAH/kWh로 표시됩니다.

관세를 비교하려면 다음 종속성을 사용하는 것이 편리합니다.

1 UAH/m3 = 0.106 UAH/kW. 시간;

100 UAH/Gcal = 0.086 UAH/kW. 시간.

실시예 1

단독 주택에서 난방 시스템은 효율 계수 eta = 0.9로 작동하는 가스 보일러로부터 열을 받습니다. 현재 전기 요금이 0.7 UAH / kW라면 변환 계수 3.5로 작동하는 히트 펌프를 이 집에서 사용하는 것이 수익성이 있습니까? h, 가스의 경우 - 1.5 UAH / m3?

가스 요금을 다시 계산해 보겠습니다.

1.5UAH/m3 = 1.5. 0.106 = 0.159 UAH/kW. h) 부등식 3의 우변을 계산합니다.

이제 부등식 3의 왼쪽과 오른쪽을 비교해 보겠습니다.

불평등 3이 충족되지 않기 때문에 표시된 요금으로 가스 보일러를 히트 펌프로 교체하는 것은 수익성이 없으며 에너지 비용이 증가하게 됩니다.

실시예 2

몇 년 안에 가스 요금은 두 배로 늘어나 3UAH/m3에 달할 것으로 예상되며, 전기 요금은 20% 인상되어 0.84UAH/kW에 이를 것으로 예상됩니다. 시간.

사례 1에 설명된 열 펌프의 작동이 새로운 조건에서 수익성이 있을까요?

네, 불평등 3이 성립하기 때문에 유익합니다:

(3,5 /0,9) . (3 . 0,106) = 1,24;

실시예 3

학교 건물의 난방 시스템은 200 UAH/Gcal의 비율로 도시 열망으로부터 열을 공급받으며, 열 공급 기관은 가입자가 소유한 열망 구간에서 계산되지 않은 열 손실에 대해 열 미터 판독값에 15%를 추가합니다. .

전기 요금이 0.25 UAH/kW인 경우 변환 계수 3.2로 작동하는 열 펌프를 설치한 후 학교의 열 운반체 비용이 감소합니까? 시간?

열 에너지 요금을 다시 계산해 보겠습니다.

200UAH / Gcal = 2. 0.086 = 0.172 UAH/kW. 시간

추가 15% 손실이 효율성의 조건부 값 eta = 0.85에 적합하다고 가정하고 부등식 3의 우변을 계산합니다.

0,25 < 0,648.

부등식 3이 충족됩니다. 이는 열 펌프 설치 후 학교의 열 운반체 비용이 감소함을 의미합니다.

예를 들어 요금 왜곡이 없으면 효율적인 열 펌프를 사용할 때의 에너지 비용은 기존 열원을 사용할 때보다 적습니다.

그러나 고객은 일반적으로 시간이 지남에 따라 운영 비용을 절감하여 히트펌프 구매 및 설치와 관련된 추가 일회성 비용을 보상할 수 있는지 여부, 그렇다면 얼마나 빨리 보상할 수 있는지에 관심이 있습니다.

3. 회수기간

추가 자본 비용에 대한 회수 기간은 원칙적으로 히트펌프를 사용할 시설의 설계 연구를 기반으로 수행된 타당성 조사의 결과로 결정됩니다. 그러나 이 경우 특정 개체에 대해 이야기하는 것이 아니므로 가장 일반적인 분석이 여기에 적합하며 그 결과 고객은 사전 설계 단계에서 가능한 투자 회수 기간을 평가할 수 있습니다.

열 펌프를 사용할 때 에너지 캐리어 E, UAH/년의 운영 비용 절감은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

E \u003d q. (Тт/eta -Те/ε), (4)

여기서 q는 kW의 수입니다. 한 번의 난방 기간 동안 건물을 가열하는 데 필요한 열 에너지의 시간이며 공식의 나머지 기호의 의미는 불평등 3과 동일합니다.

q의 값은 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.

q=10-3 . 24. N. S/(tB - tH), (5)

여기서 N은 난방 시스템의 화력 W입니다.

S는 난방 기간의 일일 온도 수입니다.

tB - tH - 실내 공기와 실외 공기의 온도 차이.

방정식 5의 일부, 즉 10-3. 24. S/(tB - tH)는 지역의 기후를 특징으로 하며 우크라이나의 경우 이 값은 2에 가깝습니다.

가장 일반적인 분석에서는 이 값을 지정하지 않고 다음을 수행하는 것이 허용됩니다.

섹션 2.1의 권장 사항에 따라 열 펌프를 구입하고 설치하는 데 드는 일회성 자본 비용 K, UAH는 다음 공식을 사용하여 예비적으로 추정할 수 있습니다.

K \u003d 0.9. V. 엔,(7)

여기서 V는 환율(UAH/USD)입니다.

N - 난방 시스템의 화력 W.

단순 투자 회수 기간 C(년)는 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.

C \u003d K / E \u003d 0.9. V. N/, (8)

q 대신 공식 6의 대략적인 값을 대체하면 다음을 얻습니다.

C \u003d 0.45. V/(Tm/θ-Te/ε), (9)

히트펌프의 대략적인 투자 회수 기간에 대한 이 공식은 변환 계수 및 순전히 경제 지표, 즉 관세 및 그리브냐 환율과 관련되어 있습니다.

이 공식을 사용하여 예시를 통해 일부 히트펌프의 투자 회수 기간을 결정합니다.

실시예 4

환율이 7.7 UAH/USD인 경우 예 2의 히트펌프에 대한 대략적인 투자 회수 기간을 결정하십시오.

투자 회수 기간은 공식 9로 계산됩니다.

C \u003d 0.45. 7.7 / (3. 1.06 / 0.9-0.84 / 3.5) \u003d 14.4년.

실시예 5

환율이 6.5 UAH/USD인 경우 예 3의 히트펌프에 대한 대략적인 투자 회수 기간을 결정하십시오.

C \u003d 0.45. 6.5 / (0.172 / 0.85-0.25 / 3.2) = 23.6년.

사례 4와 5는 5년 투자 수익이 극도로 긴 기간인 투자자에게는 투자 회수 기간이 그리 매력적이지 않았음을 보여줍니다.

그러나 사려 깊은 투자자는 변형된 공식 9를 사용하여 반대 문제를 해결할 수 있습니다.

실시예 6

열 펌프의 긴 투자 회수 기간에도 불구하고, 사례 1, 2, 4에 설명된 단독 주택 소유자는 연료 가격이 지속적으로 상승하고 있음을 깨닫고 회수 기간이 5년을 초과하지 않는 가스 요금을 결정하기로 결정했습니다. , 예 4의 다른 모든 지표는 변경되지 않은 상태로 유지됩니다.

변환된 공식 9는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

(0.45 . V/C + Te/ε).

이를 C = 5와 예제 4의 초기 데이터로 대체하면 다음을 얻습니다.

TT \u003d 0.9. (0.45 . 7.7 / 5 + 0.84 / 3.5) = 0.839 UAH / kW. h = 7.9 UAH/m3.

예제 6에서 수행된 계산 결과는 매우 분명합니다. 흐리브냐 환율을 고려하면 결과적인 관세 가치는 1,000m3당 약 $1,000의 가스 비용에 해당합니다.

대략 이 가격으로 덴마크 시민들과 다른 많은 유럽 국가들이 가스를 구매합니다. 이미 언급한 사려 깊은 투자자는 유럽 가격이 곧 우크라이나에 올 것이라는 사실을 빨리 깨닫게 될 것이며 필요한 자금이 가능하다면 아마도 집에 열 펌프를 사용하기로 결정할 것입니다.

4. 비상업적 이익

때때로 돈만이 특정 기술 솔루션의 선택을 결정하는 것은 아닙니다. 히트 펌프에 대해 이야기하면 상업적 이익과 직접적으로 관련되지 않은 적어도 세 가지 상황이 이에 대한 호의적 태도의 이유가 될 수 있습니다.

첫 번째는 물체의 에너지 독립성이 더 높다는 것입니다.

가스 보일러 옹호론자들이 이 용어를 가스 파이프라인에 연결된 시스템에 완전히 부당하게 사용하지 않았다면 여기서 자율 난방에 대해 이야기할 수 있습니다.

실제로 완전히 자율적인 난방 시스템은 존재하지 않으며 내부 열 방출이 겨울철 내부의 쾌적한 온도를 유지하기에 충분할 정도로 세심하게 단열 처리된 소위 "패시브" 주택조차도 완전히 자율적인 것으로 간주할 수 없습니다. 그 소스는 전원 공급 시스템에서 작동하는 가정용 장비입니다.

동시에 환경 에너지를 사용하는 히트펌프는 소비자로부터 수천 킬로미터 떨어진 곳에 있는 퇴적물에서 연료를 공급받는 가스 보일러에 비해 건물의 에너지 독립성을 더 높일 수 있습니다.

물론 건물의 전력 공급 시스템에 대한 의존도는 남아있지만, 천연가스와 달리 전기에너지는 문명이 사라질 때까지 존재할 것이며, 필요하다면 백업 소스를 설치함으로써 일시적인 정전 가능성과 관련된 문제를 제거할 수 있으며, 예를 들어, 디젤 발전기.

열 펌프 사용의 또 다른 비상업적 이점은 이 장비가 설치된 건물에서 더 높은 수준의 편안함을 얻을 수 있다는 것입니다. 이를 통해 겨울철에 실내를 난방할 뿐만 아니라 실내를 냉방할 수도 있습니다. 여름.

그러나 이 경우 추가적인 편안함으로 인한 이점은 화폐 단위로 표현될 수 있습니다. 에어컨이 설치된 건물의 경우 열 펌프 사용과 관련된 가격 상승은 추가 감소 요소가 도입되면 공식 7에 의해 결정될 수 있습니다.

매우 다양한 에어컨 시스템에서는 이 계수의 값을 명확하게 결정할 수 없지만 어떤 경우에도 0.6을 초과하지 않을 것이라고 가정할 수 있으며 그러면 공식 9로 계산된 투자 회수 기간이 훨씬 더 매력적일 것입니다.

그리고 마지막으로 명성과 같은 중요한 비상업적 요소를 언급하지 않는 것은 불가능합니다. 열 펌프는 우리 시대에 유행했으며, 아시다시피 기술적인 패션을 포함한 현대 패션의 팬들은 패션 물결의 정점에 머물기 위해 돈을 쓸 준비가 되어 있습니다.

이 분야에서 행운이 있기를 바랄 뿐입니다. 왜냐하면 이 경우 그들의 행운은 에너지의 효율적인 사용을 위한 국가 전략의 구현에 이상적으로 적합할 것이기 때문입니다.

러시아어로 번역된 출판물을 포함한 영어 간행물에서 열 펌프 변환 계수는 문자 그대로 "성능 계수"를 의미하는 영어 약어 COP 성능 계수로 표시됩니다.

단, 천연가스의 발열량은 8000kcal/m3입니다.

열 펌프 분야에서 우크라이나가 여전히 유럽에 뒤처져 있다는 사실은 놀라운 일이 아닙니다.

이 지연의 원인은 우리의 관성이 아닙니다. 유럽에 값싼 가스가 있었다면 열 펌프는 우리와 마찬가지로 여전히 소수의 열성팬들의 활동 분야로 남아 있을 것입니다.

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콘텐츠:

열 펌프 : 작동 원리 - 기능 및 유형

1. 펌프는 어디에서 열을 얻나요?
2. 히트펌프를 이용한 난방시스템
3. 열 출력의 대략적인 계산
4. 히트펌프의 종류
5. 히트펌프의 장점
6. 펌프 작동의 일부 특징

열 펌프와 같은 장치는 냉장고 및 에어컨과 같은 가전 제품과 유사한 작동 원리를 가지고 있습니다.

전력의 약 80%를 환경에서 빌립니다. 펌프는 거리의 열을 실내로 펌핑합니다. 작동 원리는 냉장고 작동 원리와 유사하며 열 전달 방향만 다릅니다.

예를 들어, 물 한 병을 식히기 위해 사람들은 그것을 냉장고에 넣으면 가전제품은 이 물체에서 부분적으로 열을 "흡수"하고 이제 에너지 보존 법칙에 따라 다시 돌려주어야 합니다.

하지만 어디? 간단합니다. 냉장고에는 일반적으로 뒷벽에 라디에이터가 있습니다. 차례로 가열되는 라디에이터는 그것이 서있는 방에 열을 발산합니다.

따라서 냉장고는 방을 가열합니다. 더운 여름에 여러 개의 냉장 장치를 켜면 작은 상점에서 어느 정도 따뜻해지는 것을 느낄 수 있습니다.

그리고 지금은 약간의 환상이 있습니다.

따뜻한 물건을 냉장고에 지속적으로 넣어 방을 데우거나 창문 개구부에 놓고 라디에이터가 방에 있는 동안 냉동실 문이 외부로 열린다고 가정합니다. 작업 과정에서 외부 공기를 냉각시키는 가전 제품은 동시에 외부의 열 에너지를 건물 안으로 전달합니다. 히트펌프의 작동 원리는 똑같습니다.

펌프는 어디에서 열을 얻나요?

열 펌프는 다음을 포함하는 자연적인 저등급 열 에너지원의 작동으로 인해 작동합니다.

• 주변 공기;
• 저수지(강, 호수, 바다);
• 토양 및 지상 지하수 및 열수.

히트펌프를 이용한 난방 시스템

히트펌프를 난방에 사용하는 경우 작동 원리는 난방 시스템과의 통합을 기반으로 합니다.

이는 두 개의 회로로 구성되며 여기에 펌프 설계인 세 번째 회로가 추가됩니다.

환경으로부터 열을 빼앗는 냉각수는 외부 회로를 따라 순환합니다. 끓는점이 -10°C라는 사실에도 불구하고 펌프 증발기로 들어가서 약 4-7°C의 냉매를 방출합니다.

히트펌프의 기능 회로는 다음과 같이 구성됩니다.

• 증발기;
• 냉각제;
• 전기 압축기;
• 콘덴서;
• 모세관;
• 온도 조절 장치.

히트펌프의 작동과정은 다음과 같습니다.

• 끓인 후 파이프라인을 통해 이동하는 냉매는 전기의 도움으로 작동하는 압축기로 들어갑니다.

  이 장치는 기체 상태의 냉매를 고압으로 압축하여 온도를 상승시킵니다.

• 뜨거운 가스는 다른 열교환기(응축기)로 들어가며, 여기서 냉매의 열은 난방 시스템의 내부 회로를 순환하는 열 운반체 또는 실내 공기로 방출됩니다.
• 냉각되면 냉매는 액체 상태로 변한 후 모세관 감압 밸브를 통과하여 압력을 잃은 다음 다시 증발기에서 발견됩니다.
• 따라서 주기가 완료되고 프로세스를 반복할 준비가 됩니다.

열 출력의 대략적인 계산

한 시간 동안 2.5-3 입방미터의 냉각수가 외부 수집기를 통해 펌프를 통과하며 지구는 Δt = 5-7 ° C만큼 가열될 수 있습니다. 히트 펌프 계산에 대해”).

Q = (T1 - T2) x V, 여기서:
V – 시간당 냉각수 유량(m3/h);
T1 - T2 - 입구 및 출구 온도 차이(°C) .

히트펌프의 종류

소비되는 소산열의 유형에 따라 히트펌프는 다음과 같습니다.

• 지하수 - 물 가열 시스템에서의 작업을 위해 폐쇄된 지면 윤곽선 또는 깊이에 위치한 지열 프로브가 사용됩니다(자세한 내용은 "난방용 지열 열 펌프: 시스템 설계 원리").
• 물-물 - 이 경우 집을 난방하기 위한 열 펌프의 작동 원리는 지하수 흡입 및 배출을 위해 개방형 우물을 사용하는 것을 기반으로 합니다("난방용 물 펌프 선택 방법" 읽기).

  동시에 외부 회로는 순환되지 않으며 집안의 난방 시스템은 물입니다.

• 물-공기 - 외부 물 회로를 설치하고 공기형 가열 구조를 사용합니다.
• 공대공 - 작동을 위해 외부 기단의 소산된 열과 집의 공기 가열 시스템을 사용합니다.

히트펌프의 장점

1. 경제성과 효율성.

   사진에 표시된 히트펌프의 작동 원리는 열에너지 생성이 아니라 열에너지 전달에 기반을 두고 있습니다. 따라서 히트펌프의 효율은 1보다 커야 한다. 그런데 이것이 어떻게 가능합니까? 히트펌프의 작동과 관련하여 열변환계수(CTC)라고 하는 양이 사용됩니다. 이 유형의 장치 특성은 이 매개변수를 통해 정확하게 비교됩니다. 양의 물리적 의미는 받은 열량과 이를 얻기 위해 소비한 에너지 사이의 비율을 결정하는 것입니다.

   예를 들어 KPT 계수가 4.8이면 펌프가 소비하는 1kW의 전기로 4.8kW의 열을 얻을 수 있으며 본질적으로 무료라는 의미입니다.

2. 보편적인 보편적인 응용 프로그램입니다.

   소비자가 사용할 수 있는 전력선이 없는 경우 펌프 압축기의 작동은 디젤 드라이브를 사용하여 제공됩니다. 자연 열은 어디에나 있기 때문에 이 장치의 작동 원리를 통해 어디에서나 사용할 수 있습니다.

3. 환경친화성. 히트펌프의 작동 원리는 낮은 전력 소비와 연소 생성물의 부재에 기초합니다.

   장치에 사용되는 냉매에는 염화탄소가 포함되어 있지 않으며 오존으로부터 완전히 안전합니다.

4. 양방향 작동 모드.

   주택 난방. 히트 펌프를 이용한 주택 난방 방식

   난방 기간 동안 히트펌프는 건물을 가열할 수 있고, 여름에는 건물을 냉각시킬 수 있습니다. 구내에서 가져온 열을 사용하여 집에 뜨거운 물을 공급할 수 있으며, 수영장이 있으면 물을 가열합니다.

5. 안전한 작동. 열 펌프 작동에는 위험한 과정이 없습니다. 불이 없으며 인체 건강에 유해한 물질이 방출되지 않습니다.

   냉각수에는 고온이 없으므로 장치가 안전하고 동시에 일상 생활에 유용합니다.

6. 공간 난방 과정의 자동 제어.

열 펌프의 작동 원리, 상당히 자세한 비디오:

펌프 작동의 일부 기능

히트펌프의 효율적인 작동을 보장하려면 다음과 같은 여러 조건이 충족되어야 합니다.

• 방은 잘 단열되어 있어야 합니다(열 손실은 100W/m²를 초과할 수 없음).
• 히트 펌프는 저온 난방 시스템에 사용하는 것이 좋습니다.

  바닥 난방 시스템의 온도는 35~40°C이므로 이 기준은 충족됩니다. CPT는 입구 회로와 출구 회로의 온도 비율에 따라 크게 달라집니다.

히트펌프의 작동 원리는 열을 전달하는 것이며, 이를 통해 3~5의 에너지 변환계수를 얻을 수 있습니다.

즉, 사용된 전기 1kW당 3~5kW의 열이 집으로 유입됩니다.

히트펌프- 낮은 등급의 열원(저온)에서 더 높은 온도의 소비자(냉각수)로의 열 전달 장치입니다.

열역학적 열 펌프는 냉동 기계와 유사합니다.

그러나 냉각의 주요 목적이 냉기를 생성하는 것이라면, 스케일 증발기에서 열을 선택하고 응축기가 열을 환경으로 방출하는 경우 v 열 펌프 이미지가 회전됩니다.

응축기는 소비자를 위해 열을 생성하는 열 교환기인 반면, 증발 열 교환기는 잠재적인 열이 낮습니다(2차 에너지원 및/또는 재생 에너지원).

열 펌프의 개념은 1852년 영국의 저명한 물리학자이자 엔지니어인 William Thomson(Kelvin 경)과 더욱 정교하고 정밀한 오스트리아 엔지니어 Peter Ritter von Rittinger에 의해 개발되었습니다.

피터 리터 폰 리팅거(Peter Ritter von Rietinger)는 1855년에 최초의 히트 펌프를 설계하고 설치하면서 히트 펌프의 발명자로 간주됩니다. 그러나 열펌프의 실용화는 1940년대 열성적인 발명가 로버트 C. 웨버(Robert C.

Webber)는 냉동고를 실험했습니다.

Weber가 실수로 챔버 출구의 온수 욕조를 만졌을 때 열이 방출되는 것을 발견했습니다. 발명가는 이 열을 어떻게 사용할지 고민하고 보일러에 파이프를 설치하여 물을 가열하기로 결정했습니다.

히트 펌프를 사용하여 집을 난방하는 경우

그 결과 웨버는 가족들이 물리적으로 사용할 수 없을 만큼 뜨거운 물을 공급했고, 가열된 물의 열은 공기 중으로 방출됐다.

이는 물과 공기가 동일한 열원에서 가열될 수 있다는 생각으로 이어졌습니다.

따라서 Weber는 자신의 발명품을 개선하고 (코일을 통해) 나선형으로 온수를 구동하고 작은 팬을 사용하여 난방 시스템을 난방 시설 주변에 분배하기 시작했습니다.

시간이 지남에 따라 Weber의 아이디어는 비행 중에 온도가 많이 변하지 않는 지상의 열을 "가열"하는 것이 었습니다. 그는 그것을 지구의 구리 파이프에 넣었고, 이를 통해 프론이 퍼져 지구의 따뜻함을 "수집"했습니다.

가스가 두꺼워지면서 집안의 열을 복구하고 코일을 다시 통과하여 다음 열을 흡수했습니다. 공중에서 그는 부채를 이끌고 집 전체에 정착했습니다. 이듬해 Weber는 그의 오래된 탄소 용광로를 매각했습니다.

1940년대에는 히트펌프가 그 효율성으로 알려졌으나, 1970년대에는 세계적인 에너지 절약 관심이 부각되면서 등장하게 되었다.

히트펌프의 종류

작동 원리에 따라 히트 펌프는 다음과 같이 구분됩니다. 압축과 흡수.

히트펌프의 압축은 항상 기계적 에너지(전기)에 의해 구동되며 흡수식 히트펌프는 열원(전기 또는 연료 사용)으로 사용될 수도 있습니다.

히트펌프는 다음과 같이 분류됩니다.

1) 지열 에너지(지구, 지하수 또는 지하 지하수의 열 이용);

2) 안테나(열에너지원은 공기이다);

3) 파생(이차) 발열을 사용하여(예: 중앙 난방 파이프).

지열 히트 펌프는 다음과 같습니다.

- 폐쇄형(수평, 수직 또는 수중)

- 개방형;

- 직접 열 교환이 가능합니다.

첫 번째 지열 히트펌프

쌀. 두번째 공기 히트 펌프

지열 히트펌프그런 장치가 있습니다.

ㅏ) 폐쇄형 :

— 수평으로:

수집기는 링 형태로 배치되거나 지면의 결빙 깊이(일반적으로 1.2m 이상) 아래의 수평 도랑에 잠겨 있습니다.

이 방법은 등고선을 위한 토지가 부족하지 않은 주거용 부동산에 가장 비용 효율적입니다.

— 수직의:

수집기는 최대 200m 깊이의 우물에 수직으로 배치되며, 이 방법은 지표면이 윤곽선의 수평 설치를 허용하지 않거나 경관 손상의 위협이 있는 경우에 사용됩니다.

— 물:

수집기는 어는 깊이 아래 저수지(호수, 연못, 강)에 구멍이나 고리가 있습니다.

이것은 가장 저렴한 옵션이지만 지역별 최소 깊이 및 물 탱크 요구 사항이 있습니다.

— 직접적인 열교환으로(DX - 영어 "직접 교환" - "직접 교환"의 약어).

이전 유형과 달리 히트펌프 압축기는 다음 위치에 있는 구리 파이프를 통해 공급됩니다.

- 길이 30m, 직경 80mm의 시추공에서 수직으로;

- 길이 15m, 직경 80mm인 공동의 각도에서;

- 결빙 깊이 아래의 지면에서 수평으로.

히트펌프 압축기를 통한 냉매 순환과 열전도율이 향상된 구리 파이프 벽을 통해 프레온 열을 직접 전달함으로써 지열 난방 시스템의 높은 효율성과 신뢰성을 보장합니다.

비) 개방형 :

이러한 시스템은 지열원 히트펌프 시스템을 직접 순환하는 물을 개방형 열교환 유체로 사용하는데, 이는 물이 시스템을 통과한 후 다시 땅으로 되돌아가는 것을 의미합니다.

이 옵션은 상대적으로 깨끗한 물이 충분하고 지하수를 사용하는 방법이 법으로 금지되지 않는 경우에만 실행될 수 있습니다.

쌀. 제삼 압축기 히트펌프의 다이어그램: 1 - 커패시터; 2 - 가스; 3 - 증발기; 4 - 압축기

히트펌프의 산업 모델은 펌프 입구 및 출구 회로의 냉각수 유형에 따라 "흐름", "물 대 물", "공기 대 물", "공기 대 물"의 8가지 유형으로 구분됩니다. -공기", "물 대 공기", 공기 "," 프레온 물 "," 프레온 공기 ".

히트 펌프는 공급 공기(복열 장치)를 가열할 때 실내 공기의 열을 사용할 수 있습니다.

첫 번째

공기에서 열을 분리하기

특정 열에너지원의 효율성과 선택은 기후 조건, 특히 열원이 공기 중에 있는 경우에 크게 좌우됩니다.

실제로 이 유형은 에어컨으로 더 일반적으로 알려져 있습니다. 더운 나라에는 그러한 장치가 수천만 개 있습니다. 북유럽 국가에서는 겨울 난방이 가장 중요합니다. 공대공 및 공대공 시스템은 겨울철에도 영하 25도까지 사용되며 일부 모델은 여전히 ​​​​-40도까지 작동합니다. 그러나 효율이 낮아 에너지 비용에 비해 약 1.5배 높으며, 난방 시즌에는 전기히터에 비해 평균 2.2배 높다.

대형 냉동고의 경우 추가 가열이 사용됩니다. 히트펌프를 갖춘 주 난방 시스템의 용량이 부족한 경우 추가 열원이 켜집니다. 이러한 시스템을 이중이라고 합니다.

2. 암석에서 열 추출

석재에는 충분한 깊이(100-200미터) 이상의 우물을 뚫어야 합니다. U자형 하중은 두 개의 윤곽이 있는 플라스틱 파이프를 통해 구멍으로 떨어집니다. 파이프에는 부동액이 채워져 있습니다.

환경적인 이유로 30% 에탄올 용액입니다. 물은 자연적으로 지하수로 채워지며 물은 열에서 열로 흐릅니다.

구멍이 충분히 길지 않거나 땅에서 매우 높은 전력을 얻으려고 하면 물은 물론 얼어붙을 수도 있어 시스템의 최대 열 출력이 제한될 수 있습니다. 이는 회수 부동액 온도이며 자동화 회로의 하나의 지표 역할을 합니다.

약 1미터는 50-60W의 화력을 발휘합니다. 따라서 10kW 용량의 히트펌프의 동력을 설정하려면 약 170m의 깊이가 필요하며, 200m 이상의 깊이를 뚫는 것은 불가능하며, 0~10m 깊이에 더 많은 우물을 만드는 것도 불가능하다. 서로. 에너지 소비가 적고 면적이 110~120m2인 비교적 작은 주택의 경우에도 상환 기간은 10~15년입니다.

시장에 나와 있는 거의 모든 기존 장치는 여름 동안 작동하며, 열(주로 태양 에너지)은 방에서 흡수되어 암석이나 지하수로 소산됩니다. 스칸디나비아 국가에서는 돌이 많은 화강암 화강암이 여름(낮)에 열을 받고 겨울(밤)에 열을 방출하는 거대한 라디에이터 역할을 합니다.

또한 열은 지구 깊은 곳과 지하수에서 지속적으로 공급됩니다.

3. 땅에서 열을 추출

가장 효율적이지만 가장 비용이 많이 드는 계획은 수 미터 깊이에서 일년 내내 온도가 변하지 않는 땅에서 열을 수집하는 것이므로 거의 시간에 관계없이 설치할 수 있습니다. 2006년 스웨덴의 반기 장비는 핀란드와 노르웨이의 50,000년이 고도 70,000g에 설치되었으며, 지구의 열에너지 순환 접지선으로 사용할 때 30-50에서 땅에 얼어붙었습니다. cm 이 지역의 토양이 얼면.

실제로 - 0.7 - 1.2 미터. 수집관 사이의 최소 권장 거리는 1.5미터입니다.

드릴링은 선택 사항이지만 넓은 지역에는 광범위한 지상 작업이 필요하며 파이프라인이 손상되기 쉽습니다. 효율성은 구멍에서 열을 선택할 때와 동일합니다. 특별한 토양 준비가 필요하지 않습니다. 단, 해당 부위는 젖은 샤워로 사용하는 것이 바람직하지만, 건조한 경우에는 회로를 더 길게 해야 합니다. 파이프라인 1m당 화력의 대략적인 값: 점토 - 50-60W, 모래 - 중간 너비의 경우 30-40W, 북쪽에서는 적습니다.

따라서 10kW 용량의 히트펌프를 설치하려면 350~450m의 길이가 필요하며, 이는 약 400m2(20x20m)의 부지가 필요하다.

적절하게 계산되면 등고선은 녹지 공간에 거의 영향을 미치지 않습니다.

히트펌프의 장점과 단점

히트 펌프의 장점은 무엇보다도 비용 절감입니다. 1kWh의 열 에너지를 난방 시스템으로 전송하려면 0.2-0.35kWh의 전기만 필요합니다.

대규모 발전소에서는 열에너지를 전기로 전환하는 효율이 최대 50%까지 일어나기 때문에 히트펌프를 사용할 경우 연비가 높아진다. 건물의 환기 시스템에 대한 요구 사항이 단순화되고 화재 안전 수준이 향상됩니다. 모든 시스템은 폐쇄 회로에서 작동하며 장비를 작동하는 데 필요한 전기 비용 외에는 운영 비용이 필요하지 않습니다.

쌀. 네번째 집에서 히트 펌프의 열을 사용하는 방식

다섯 히트펌프 다이어그램

열 펌프의 또 다른 장점은 여름에 에어컨에서 난방에서 겨울로 전환할 수 있다는 것입니다. 단순히 라디에이터 대신 외부 매니폴드가 팬 코일 장치 또는 차가운 천장 시스템을 연결합니다.

히트펌프는 신뢰성이 높으며 작동은 자동화로 제어됩니다.

작동 중에는 시스템에 특별한 유지 관리가 필요하지 않으며 조작에는 특별한 기술이 필요하지 않으며 작동 지침에 설명되어 있습니다.

시스템의 중요한 특징은 각 소비자에 대한 완전히 개별적인 특성으로, 이는 낮은 포텐셜 에너지의 안정적인 소스, 변환 계수 계산, 수익 등을 최적으로 선택하는 것입니다.

히트 펌프는 소형이며(모듈이 기존 냉장고의 크기를 초과하지 않음) 거의 조용합니다.

2012년까지 일본에는 350만 대 이상의 장치가 있으며 스웨덴에서는 약 50만 가구가 열 펌프로 난방을 하고 있습니다.

난방에 사용되는 지열 히트펌프의 단점은 설치 장비의 높은 비용, 외부 지하 또는 수중 열교환기의 복잡하고 급진적인 조립이 필요하다는 것입니다.

공기원 히트펌프의 단점은 외부 공기 증발기의 냉매 끓는점이 낮기 때문에 열 변환 효율이 낮다는 것입니다. 열 펌프의 일반적인 단점은 가열된 물의 온도가 상대적으로 낮다는 것입니다. 대부분의 경우 +50°C ^ +60°C를 넘지 않으며, 가열된 물의 온도가 높을수록 열의 효율성과 신뢰성이 낮아집니다. 펌프.

오늘날 대체 에너지원의 사용이 우선순위인 것 같습니다. 바람, 물, 태양 에너지의 전환은 환경 오염 수준을 크게 줄이고 에너지 생성을 위한 기술적 방법을 구현하는 데 필요한 재정 자원을 절약할 수 있습니다. 이런 점에서 소위 히트펌프의 사용은 매우 유망해 보입니다. 열 펌프는 주변 환경의 열 에너지를 실내로 전달할 수 있는 장치입니다. 히트펌프 계산방법과 필요한 공식 및 계수는 다음과 같습니다.

열 에너지 원

히트펌프의 에너지원은 햇빛, 공기, 물, 토양의 열이 될 수 있습니다. 이 공정은 일부 물질(냉매)이 저온에서 끓을 수 있는 물리적 공정을 기반으로 합니다. 이러한 조건에서 히트펌프의 성능계수는 3 또는 심지어 5단위에 도달할 수 있습니다. 이는 펌프를 작동하는 데 100W의 전기를 소비하면 0.3-0.5kW를 얻을 수 있음을 의미합니다.

따라서 지열 펌프는 실외 환경의 온도가 계산된 온도보다 낮지 않다는 조건 하에 집을 완전히 가열할 수 있습니다. 열 펌프를 계산하는 방법은 무엇입니까?

히트펌프의 동력을 계산하는 기술

이를 위해 특별한 온라인 열 펌프 계산기를 사용하거나 수동으로 계산을 수행할 수 있습니다. 집을 수동으로 난방하는 데 필요한 펌프 전력을 결정하기 전에 집의 열 균형을 결정해야 합니다. 계산 대상 주택의 크기(300m2당 또는 100m2당 히트펌프 계산)에 관계없이 동일한 공식이 사용됩니다.

• R은 집의 열 손실/전력(kcal/시간)입니다.
• V는 집의 부피(길이*너비*높이), m3입니다.
• T - 추운 계절에 집 외부 온도와 내부 온도 사이의 가장 높은 차이 C;
• k는 건물의 평균 열전도율입니다. k=3(4) - 판자로 만든 집; k=2(3) - 단층 벽돌집; k=1(2) - 2층으로 된 벽돌집; k=0.6(1) - 철저하게 단열된 건물.

일반적인 히트펌프 계산에서는 얻은 값을 kcal/h에서 kW/h로 변환하려면 이를 860으로 나누어야 한다고 가정합니다.

펌프 전력 계산 예

구체적인 예를 사용하여 주택 난방용 히트 펌프 계산. 100평방미터 면적의 건물을 난방해야 한다고 가정해 보겠습니다.

부피(V)를 얻으려면 높이에 길이와 너비를 곱해야 합니다.

• V=10x10x2.5=250m3.

T를 알아내려면 온도차를 알아야 합니다. 이렇게 하려면 최소 내부 온도에서 최소 실외 온도를 뺍니다.

• T=20-(-30)=50℃.

건물의 열 손실을 k = 1로 가정하면 집의 열 손실은 다음과 같이 계산됩니다.

• R=1*250*50=12500kcal.

히트펌프 계산 프로그램은 주택의 열 소비량을 kW로 변환해야 한다고 가정합니다. kcal / 시간을 kW로 변환합니다.

• 12500kcal / 시간 / 860 \u003d 14.53kW.

따라서 100 평방 미터 면적의 2 겹 벽돌로 만든 집을 난방하려면 14.5kW의 히트 펌프가 필요합니다. 300m2의 열 펌프를 계산해야 하는 경우 공식에 적절한 대체가 이루어집니다. 이 계산에는 난방에 필요한 따뜻한 물의 필요성이 고려됩니다. 적합한 히트펌프를 결정하려면 특정 모델의 기술적 특성과 성능을 보여주는 히트펌프 계산표가 필요합니다.

우리가 히트펌프를 개발할 당시의 컨셉은 먼저 안정적이고 내구성이 뛰어난 장치를 만드는 것이었습니다. 동시에 히트펌프는 작동 중에 최종 고객이 이해할 수 있어야 하며 "비이상적" 모드에서 작동해야 합니다(예를 들어 저등급 열의 주요 소스가 잘못 계산되거나 프로브 파손) 더위가 시작되기 전에 겨울에 집을 가열하십시오. 히트 펌프는 설치 또는 후속 작동 중 오류로 인해 손상이 발생하지 않도록 필요한 모든 보호 장치를 갖추어야 합니다. 지우리 열 펌프의 보호 수준은 12입니다. 전류, 열, 과열, 저체온증, 온도(2개), 순환 방지, 저압, 고압, 모터 권선의 온도 보호, 공급 네트워크 제어를 통해.Henk 히트펌프는 설치자가 이해하기 쉽고 사용하기 쉽습니다. 우리는 "연결"에 대해 비용을 청구하지 않습니다. 많은 고객이 직접 설치하거나 배관공이 당사와 협의하여 설치합니다. 그러나 당사의 보증 의무는 영향을 받지 않습니다.

Henk 히트펌프 가격

히트 펌프 제조업체로서 우리는 공급업체 및 제조업체로부터 부품 및 부품에 대해 최대 할인을 받는 것이 매우 쉽습니다. 저렴한 부품으로 인해 모델에 따라 Henk 히트 펌프의 가격을 30-70,000루블까지 낮추는 것은 어렵지 않지만 우리가 누리는 이익은 변하지 않습니다. 우리는 근본적으로 설명 작업을 수행하면서 이러한 경로를 따르지 않습니다. 우리는 또한 정직하게 업무를 수행하고 일시적인 이익만을 생각하지 않고 가능한 모든 것을 절약하는 신뢰할 수 있는 설치자에게 제품을 판매하려고 노력합니다. 다행히 블랙리스트의 양은 매우 적습니다. 우리는 간단하고 정직한 규칙을 고수합니다. 자신을 칭찬하고 다른 사람을 꾸짖지 마십시오. 우리는 누구와도 경쟁하지 않습니다. 우리에게는 우리만의 고객이 있고 우리만의 방식이 있습니다. 가격면에서 Henk 히트펌프는 중국과 유럽 사이에 위치하지만 유럽 펌프와 정확히 동일한 압축기 및 열교환기로 제작됩니다. 당사 히트 펌프의 열 교환기 출력은 필요한 것보다 20-30% 더 높으며 이는 물과 비교하여 부동액의 열전도율 손실을 보상합니다.

히트펌프 조립

우리는 히트펌프 조립에 특별한 주의를 기울입니다. 전 과정을 이해하는 직원을 '육성'하는 데는 1년 반~2년 정도 걸린다. 그리고 그러한 직원에게 품질이라는 단어는 빈 문구가 아닙니다. 히트펌프는 냉매 누출 가능성을 줄이기 위해 거의 완전히 납땜된 프레온 회로의 배기, 건조 및 압력 테스트를 거칩니다. 나머지 4개의 나사산 연결부는 강철이며 특수 프레스로 압착됩니다.

스테인레스 열교환기는 40% 은납으로 납땜됩니다. 잘 알려진 브랜드의 두꺼운 벽으로 된 구리 파이프. 단열재 - 발포 고무(독일). 압축기의 가장 뜨거운 상부도 절연되어 있습니다. 전원 회로에도 최고의 부품(ABV, Schneider 등)을 탑재하고 있습니다. 벨로루시 공화국에서 생산되는 저전압 자동화 및 전자 컨트롤러. 전체 전기 부품은 최종 조립 전에 다시 늘어납니다. 모든 전기 케이블은 특수 골판지 및 열수축 튜브로 보호됩니다. 전선의 끝은 러그로 밀봉되어 있습니다. 일부 중요한 전기 연결부는 납땜으로 추가로 납땜됩니다. 컨트롤 박스에 있는 경보 LED만 저가 부품으로 분류할 수 있지만, 정상 작동 중에는 켜지지 않아야 합니다. 문제가 발생하거나 고객이 추가로 원하는 사항이 충족되는 경우 모든 구성 요소는 항상 재고가 있으므로 오랫동안 솔루션을 기다릴 필요가 없습니다. 이는 특히 난방 시즌에 중요합니다.

히트펌프 - 관리 및 규정

히트펌프 제어장치의 동작은 전체 회로 알고리즘이 매우 단순하도록 설계되었다. 디스플레이를 통해 멀리서도 히트펌프에 무슨 일이 일어나고 있는지 쉽게 이해할 수 있습니다. 궁금한 사항이 있으면 원칙적으로 간단한 전화통화로 해결해 드립니다.

프로그래밍하는 데 컴퓨터가 필요하지 않습니다! 온도를 낮추거나 올리고, 히스테리시스를 변경하고, 센서를 교정하는 것은 매우 쉽습니다.

히트펌프에는 증발기로 유입되는 냉매의 양을 조절할 수 있습니다. 각 시스템은 매우 개별적이고 고유한 "특성"을 갖고 있기 때문에 열원(지반 수집기, 우물 또는 프로브)과 집안의 난방 장치에 정확하게 맞춰 열 펌프를 매우 정확하게 조정할 수 있습니다. 전체 시스템의 최대 효율성을 달성합니다.

중요한!당사 히트 펌프의 각 모델은 평방 미터당 80-100와트의 열을 기준으로 특정 가열 영역에 권장됩니다. 이를 통해 우리는 러시아의 혹독한 겨울과 일부 건축업자의 실수를 고려할 수 있습니다. 그러나 엄격한 외국 건축 기준에 따르면 1㎡당 약 30와트의 열만 소비할 수 있습니다. 따라서 예를 들어 당사의 Henk-120 히트펌프는 120평방미터만 가열할 수 있고 1.7kW의 전기를 소비하며, 150평방미터를 가열하는 수입 펌프는 1kW만 소비한다는 오해가 있습니다!

그건 그렇고, 러시아에서는 고객이 자신의 사고 방식에 따라 어떤 서리에도 집 전체에서 +25 +26 ° C를 편안하게 유지하기를 원하는 반면 유럽인은 스웨터를 입고 가장 추운 5 일 기간을 "견딜" 준비가되어 있습니다. .

튜닝 및 보증

고객의 요청에 따라 주파수 조정기를 설치할 수 있습니다. 압축기를 원활하게 시작하고 중지할 수 있습니다. GSM 모듈 설치가 가능합니다. 솔레노이드가 내장된 히트펌프 전체의 디지털 전력제어로 10%~100%까지 히트펌프를 압축기에 조립이 가능합니다. 그러나 "유통된" 주파수 변환기의 비용은 압축기 비용의 1\2-3\4에 필적하며 값싼 변환기를 설치하면 전체 시스템의 신뢰성에 대한 의문이 생깁니다.

겨울에는 서리가 내릴 때 전체 시스템을 해동하는 데 짧은 시간이면 충분합니다. 일부 고객은 부재시 온도를 낮추는 등 일종의 절약에 대해 생각합니다 (예를 들어 주말에만 다차에 오는 경우). 따라서 압축기가 월요일-화요일에 "휴식"을 하고 GSM 카드를 유지 관리한 후 목요일-금요일에 더 많이 작동해야 한다고 계산하면 전혀 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 내 개인적인 의견은 GSM 모듈이 매우 유용한 옵션이라는 것입니다! 그러나 집 전체의 공급 전압 존재를 제어하고, 전체 온도를 제어하고, 집에 침투하려면 매우 간단하게 (예 : 4 구역) 넣을 수 있습니다. 어쨌든누구 가서 원인을 제거하세요. 심각한 튜닝을 위해서는 매우 안정적인 독점 제어 및 관리 장치가 있습니다. 스마트하고 복잡한 시스템에 대한 팬이 충분합니다. 그러나 우리는 세 개의 노드만이 건물을 가열한다는 사실을 잊어서는 안됩니다 .... 압축기와 2개의 열교환기.

히트펌프의 보증기간이 끝나면 수리비용이 얼마나 비싸고 어려운지 의문이 듭니다. 나는 히트펌프 제어 장치 전체를 수리해야 한다고 책임감 있게 선언할 수 있습니다.헨크거의 누구나 할 수 있습니다. 히트펌프 부품의 가격은 무시할 수 있습니다. 우리는 그것을 수행하는 방법을 보여 드리겠습니다.

감사합니다. Savostyanov Igor Yurievich

공기 대 물 히트펌프(HP)의 열 출력, 즉 환경에서 추출되는 재생 가능한 열의 양은 실외 온도에 정비례합니다. 공기가 차가울수록 열을 추출하는 데 더 많은 비용이 듭니다. COP 변환 계수는 주변 온도에 따라 달라집니다. 외부 온도가 낮을수록 공기열원 히트펌프가 더 많은 에너지를 소비합니다.

전력을 결정하고 열 펌프를 선택하는 것은 다소 복잡한 문제입니다. 일반적으로 히트펌프 제조업체는 실제 수치와 성능 다이어그램을 제공할 뿐만 아니라 장비 계산 및 선택을 위한 특수 소프트웨어도 제공합니다. 여기에는 특정 온도 영역에 위치한 특정 개체에 대한 데이터를 입력합니다.

히트펌프: 난방 및 급탕용 열 출력

HP 전력, 그에 따른 HP 장치 비용 및 작동 효율성이 어떤 요소에 의존하는지 분석해 보겠습니다.

라디에이터 또는 바닥 난방

히트펌프 난방 시스템은 일반적으로 라디에이터 분배 및/또는 바닥 난방, 벽 난방 또는 팬 코일 시스템을 기반으로 구현됩니다. 동시에 열매체 가열 온도는 따뜻한 바닥의 경우 35-45 °C, 라디에이터 시스템의 경우 최대 65-75 °C 이상으로 HP의 전력에 영향을 미칩니다. 난방 시스템의 냉각수 온도가 낮을수록 에너지 소비가 낮아지고 열 출력이 낮아질수록 장비 가격이 저렴해집니다. 고가의 가스 보일러를 교체할 때 라디에이터를 갖춘 난방 시스템을 현대화하기 위해 열 운반체를 최대 80°C까지 가열하는 고온 공기 히트 펌프를 설치할 수 있습니다. 예를 들어 Hitachi YUTAKI S 80 히트 펌프는 냉각수를 65도 이상으로 가열하더라도 이러한 시스템은 가스 보일러보다 몇 배 더 경제적입니다.

구현 방식 : HP 전용, HP + 예비 보일러

테네시. 히트펌프만 가동할 경우에는 피크타임에 내장된 전기히터를 연결해 열공급과 온수 문제를 완벽하게 해결해야 한다.

HP + 보일러. 가스 또는 펠릿 보일러를 이전에 설치한 경우 최대 부하의 일부를 인계받아 히트펌프의 전체 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

단일 에너지(전기만 사용), 1가(HP + 발열체) 또는 2가(HP + 보일러) 등 각 개체에 대해 개별적으로 선택되는 다양한 HP 작동 방식이 있습니다. 백업 열원으로 전환하는 데 경제적으로 유리한 최적 온도를 "이가점"이라고 합니다. 키예프와 그 지역의 기온은 -7°C입니다.

건물의 단열

집을 난방하기 위한 열 펌프를 선택할 때 단열이 더 잘 된 집은 열 현대화를 적용하지 않은 건물보다 몇 배 더 적은 열이 필요하다는 점을 알아야 합니다. 다양한 유형의 건물에 대한 열 손실(비열부하) 값이 표에 나와 있습니다.

이것으로부터 단열이 잘 된 집에서 100m2 크기의 방의 열 손실을 보상하려면 다음이 필요하다는 것을 알 수 있습니다.

Q H = 50W / m2 x 100m2 = 5000W 또는 5kW의 화력.

예상 열 손실 값은 계산된 최저 온도를 기준으로 제공됩니다. 예를 들어 키예프 지역의 경우 -22°C입니다.

따라서 단열이 잘 되지 않은 주택의 경우 다음과 같은 결과를 얻습니다.

Q H = 200W / m2 x 100m2 = 20,000W 또는 20kW의 화력.

이러한 차이: 5kW와 20kW로 인해 건물의 열 현대화(단열)를 수행하기 위한 조치를 취한 다음 보다 저렴하고 비용 효율적인 열 펌프를 선택해야 합니다.

난방 및 온수용 히트펌프(DHW)

개인 주택용 열 펌프를 선택할 때 일반적으로 부엌, 욕실 또는 샤워실의 물을 가열하기 위한 열 펌프 작동을 고려합니다. 동시에 일일 부하 분포가 고려됩니다. 그들은 저녁이나 아침에 뜨거운 물을 더 자주 사용하고, 겨울에는 난방을 위한 HP의 작업도 이러한 부하에 합류합니다. 일반적으로 히트 펌프 시스템의 경우 온수 공급 작업이 더 우선시되고 난방은 난방 및 온수의 총 열 부하를 기준으로 계산됩니다.

가정용 물 가열을 위한 HP의 화력을 결정하기 위해 집에 거주하는 사람 수를 기준으로 특정 온도의 물 소비량과 총 열 소비량에 대한 표준 데이터를 사용합니다.

1인당 온도 45°C의 물 50리터를 섭취한다고 가정해 보겠습니다. 이는 화력 0.25kW의 소비율에 해당합니다.

100m2의 개인 주택에 거주하는 4인 가족의 경우 열 출력이 필요하다는 것을 알 수 있습니다.

Q W = 0.25kW/인 * 4명. = 1.0kW

이제 난방 시스템의 냉각수 가열과 가정용 물 가열에 필요한 총 부하를 고려하여 화력의 평균 계산을 수행할 수 있습니다.

단열이 잘 된 주택의 난방 및 온수에 필요한 총 화력:

Q SUM \u003d Q H + Q W \u003d 5kW + 1kW \u003d 6kW.

단열이 잘 되지 않은 주택의 난방 시스템과 온수의 총 화력:

Q SUM \u003d Q H + Q W \u003d 20kW + 1kW \u003d 21kW.

그리고 "이가점" 조건의 경우 외부가 -7 ° C이고 100m2의 집 내부에서 +20 ° C를 유지해야 하는 경우 온도 차이를 고려하여 다음이 필요합니다.

Q cal.. = 6 * (20-(-7))/(20-(-22)) = 6 * 27 / 42 = 3.86 kW 열 펌프의 열.

두 번째 예에서는 단열재가 없는 건물의 경우 다음이 필요합니다.

Q cal.. = 21 * (20-(-7))/(20-(-22)) = 21 * 27 / 42 = 열 펌프에서 나오는 열 13.5kW.

이러한 데이터를 기반으로 "이가점"의 온도와 전력 마진을 고려하여 모델 범위에서 더 큰 열 펌프 열 출력 값이 선택됩니다.

파워 리저브는 무엇입니까?

• 입구 수온 변동. 겨울에는 수돗물이 훨씬 더 차갑고 HP에 들어오고 나가는 물의 온도 차이가 겨울에 더 크다는 것은 누구나 알고 있습니다.
• 오랫동안 사용하지 않는 경우 저장 탱크에서 물을 원하는 온도로 가열해야 합니다.
• 겨울에는 온수 소비가 증가하고 난방 온도가 더 높아집니다.

제조업체가 제공하는 표에 따르면 출구 수온과 외기 온도를 기준으로 히트 펌프의 실내기 세트와 해당 실외기 세트가 전력에 따라 선택됩니다. 히타치 유타키(Hitachi Yutaki) S 시리즈 고효율 공랭식 히트펌프의 기술 데이터 시트를 예로 들 수 있는데, 계산된 데이터에는 가열 용량이 약 5.0kW인 모델이 적합합니다.

히트펌프의 비용은 어떻게 결정되나요?

히트 펌프가 강력할수록 가격이 높아집니다.
히트펌프 비용을 줄이는 방법은 무엇입니까?

• 장비의 계산과 선택을 적절하고 전문적으로 수행합니다.
• 건물을 단열하십시오.
• 창문과 환기를 통해 열 손실을 최소화합니다.
• 저온 바닥난방이나 팬코일 유닛 또는 혼합 시스템(라디에이터+바닥난방, 팬코일 유닛+바닥난방)을 설치합니다.
• HP에 대한 부하를 줄이기 위해 2가 HP + 보일러 방식을 적용합니다.
• IQ 에너지 프로그램에 참여하여 장비 및 설치 비용을 최대 35% 절약하세요.

불필요한 비용이나 손실을 피하기 위해 히트펌프를 보다 정확하게 선택하는 것은 전문가에게 맡기는 것이 가장 좋습니다.

적절한 히트펌프를 선택하려면 가격과 설치 서비스가 합리적이고 정당해야 하며 경험이 풍부한 AKLIMA 전문가에게 문의하세요. 우리는 현대식 열 펌프 시스템 구현에 대한 광범위한 경험을 보유하고 있으며 우크라이나 전역에 이러한 장비의 설치 및 유지 관리에 대한 고품질 서비스를 제공합니다.