DIY 히트펌프 유튜브. DIY 열 펌프. 물 공급용 히트펌프 가격

도시 외곽에 살기 위해 이사하는 사람들은 집 난방 문제를 해결해야 합니다. 가스 파이프라인은 모든 곳에서 사용할 수 없으며 전기 난방 장치를 설치하는 데 비용이 매우 많이 듭니다. 또한, 휴양지 마을에서는 종종 문제와 정전이 발생합니다. 히트펌프를 설치하는 것은 이러한 상황에서 벗어날 수 있는 방법이 될 수 있습니다. 업계에서는 다양한 유형의 장비를 생산하며, 또한 직접 손으로 열 펌프를 만들 수도 있습니다.

집을 난방하기 위한 히트펌프의 작동 원리

우물에서 나오는 열

우물의 지하수는 설치가 복잡하기 때문에 주택 난방에 거의 사용되지 않습니다. 시스템은 두 개의 우물로 구성되어야 합니다. 열을 생산하기 위해 물을 하나에서 가져옵니다. 두 번째는 가열 시스템을 통과한 액체가 배출되는 곳입니다. 우물 사이의 거리는 최소 15미터 이상이어야 합니다.

히트펌프를 설치하기 전에 지하수의 흐름 방향을 결정하십시오.배수 우물은 하류에 위치해야 합니다. 또한 기계적, 화학적 불순물로부터 물을 여과하는 것이 필요합니다.

공기의 열에너지

공기에너지를 이용한 히트펌프는 설계가 가장 간단하다. 공기가 환경에서 증발기로 직접 유입되므로 배관이 필요하지 않습니다. 열은 냉매로 전달된 다음 실내의 냉각수로 전달됩니다. 냉각수는 공기(팬 클로저를 통해)와 물(난방 라디에이터 및 난방 바닥)일 수 있습니다.

공랭식 히트펌프는 에어컨의 원리에 따라 작동하지만 몇 가지 차이점이 있습니다.

시스템은 음의 온도에서 작동합니다.
티 열 펌프는 집안의 유일한 열원일 수 있습니다.
이자형 냉방뿐만 아니라 난방에도 작동하는 일반 에어컨에 비해 경제적입니다.

공기에너지를 활용한 히트펌프 설계는 구현이 어렵지 않다

장점과 단점

히트펌프를 사용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

가스관이 없는 오지 마을에서도 사용 가능.
펌프 자체의 작동을 위해서만 전기를 경제적으로 소비합니다. 공간 난방을 위해 전기 제품을 사용할 때보 다 비용이 훨씬 저렴합니다. 히트펌프는 가정용 냉장고보다 더 많은 에너지를 소비하지 않습니다.
디젤 발전기를 에너지원으로 사용할 수 있는 능력과 태양 전지 패널. 즉, 비상 정전이 발생해도 집의 난방은 멈추지 않습니다.
시스템은 자급식이므로 물을 추가하거나 작동을 모니터링할 필요가 없습니다.
환경 친화적인 설치. 펌프 작동 중에는 가스가 생성되지 않으며 대기로 배출되지 않습니다.
작업 안전. 시스템이 과열되지 않습니다.
다재. 난방 및 냉방을 위해 작동하는 히트 펌프를 설치할 수 있습니다.
사용 내구성. 압축기는 15~20년마다 한 번씩 교체해야 합니다.
보일러실로 예정된 건물을 공개합니다. 또한, 고형연료를 구입하여 보관할 필요가 없습니다.

히트펌프의 단점:

설치 비용은 비싸지만 5년 이내에 비용을 지불할 수 있습니다.
안에 북부 지역에서는 추가 난방 장치를 사용해야 합니다.
G 활주로 설치는 약간이지만 사이트의 생태계를 방해합니다. 정원이나 채소밭의 영토를 사용할 수 없으며 비어 있습니다.

DIY 열 펌프

을 위한 자기 조립히트펌프가 가장 많이 선택됨 간단한 회로고가의 부품을 최소한으로 사용하여 장치를 직접 만들기로 결정하기 전에 집의 단열을 관리해야 합니다.집이 빨리 차가워지면 히트펌프로 난방을 할 수 없습니다.

냉장고에서

오래된 냉장고로 조립한 장치는 방의 추가 열원 역할을 하거나 바닥 난방을 제공할 수 있으며 작은 방도 가열합니다.

작업을 시작하기 전에 향후 설계 계획을 선택하고 에너지원을 결정하십시오. 일반적으로 지하 또는 저수지에서 선택되며 수직 또는 수평 배치에 대한 결정이 내려집니다.

냉장고의 열 시스템 설계는 간단하고 접근 가능합니다.

구성표를 선택한 후 그림이 만들어집니다. 집과 마당의 개별 데이터를 기반으로 치수를 계산하고 표시해야 합니다.

냉장고에서 열 시스템을 자체 생산하는 도면의 예

가전제품 자체 외에도 다음 부품을 구입해야 합니다.

씨 순환펌프;
에게 길이 30cm의 L자형 브래킷;
비 백 리터 또는 백 이십 리터의 스테인레스 스틸처럼;
피 100리터용 지우개 및 금속 용기;
중 다양한 직경의 금속 플라스틱 및 구리 파이프.

펌프를 조립하는데 필요한 냉장고의 주요 부품은 압축기입니다. 부품이 제대로 작동해야 합니다.

조립에 필요한 도구:

와 함께 요리 도구;
불가리아 사람;
N 자물쇠 도구 세트입니다.

재료와 도구를 준비한 후 브라켓을 이용하여 압축기를 벽에 부착합니다. 그런 다음 펌프 구성 요소 조립을 진행하십시오.

커패시터가 만들어집니다. 준비된 금속 용기를 그라인더로 반으로 자릅니다. 부품 중 하나에 구리 코일이 설치됩니다. 그런 다음 용접기를 사용하여 절반을 연결합니다. 결과 컨테이너에는 계측기 회로를 추가로 연결하기 위해 나사산 구멍이 뚫려 있습니다.
그들은 열교환기를 만듭니다. 구리 파이프가 스테인레스 스틸 탱크에 나사로 고정되어 있습니다. 양쪽 끝은 슬레이트로 고정되고 배관 통로가 부착됩니다.
증발기를 조립합니다. 코일을 플라스틱 용기에 넣습니다. 이 부분은 과열되지 않으므로 플라스틱이 적합합니다.
생성된 증발기는 브래킷을 사용하여 벽에 부착됩니다.

구성 요소를 준비한 후 설치물을 조립하고 온도 조절 밸브를 설치합니다. 냉매는 시스템으로 펌핑되어 에너지원에 연결됩니다.

오래된 냉장고를 서두르지 마십시오. 유능한 사람의 손에서 "제2의 삶"을 찾을 수 있습니다.

시스템 파이프는 토양 결빙 높이 아래 또는 저수지의 적절한 깊이에 위치합니다. 소유자가 하수구에 파이프라인을 설치한 사례가 있습니다. 이 경우에는 심각한 청소 시스템이 필요했습니다. 순환 펌프가 파이프라인에 연결됩니다.

에어컨부터

에어컨에서 열 펌프를 만드는 방법에는 세 가지가 있습니다.

외부 장치와 내부 장치를 교환합니다. 냉각수는 물과 공기일 수 있습니다. 물을 선택하면 콘덴서가 용기에 설치됩니다.
네 가지 모드 사이를 전환하는 밸브를 에어컨에 설치하십시오. 이러한 수정 작업을 수행할 수 있는 지식과 기술을 갖춘 전문가가 수행하는 작업입니다. 이 경우 초기에는 스위치가 이미 설치되어 냉난방용으로 작동하는 장치를 사용하는 것이 좋습니다.
장치를 완전히 분해하고 증발기, 압축기 및 응축기를 갖춘 표준 히트 펌프 회로에 따라 설치하십시오.

분할 시스템을 열 펌프로 독립적으로 변환하려면 열과 냉기에 작동하도록 이미 설계된 장치를 사용하는 것이 좋습니다. 어떤 경우에는 냉매를 환기하거나 다시 채울 필요조차 없습니다. 다이어그램에 따라 설치를 조립하십시오.

분할 시스템을 열 펌프로 전환하는 방식은 집안에 따뜻한 분위기를 조성하는 데 도움이 됩니다.

에어컨 교체 작업 절차:

금속 탱크를 선택하십시오. 길이는 외부 열 교환기의 길이와 같아야 하며 너비는 10cm 더 커야 합니다. 튜브(피팅)는 측벽에 절단되어 물을 공급하고 배수합니다.
장치의 상부 케이스와 외부 열교환기를 제거합니다.
냉매 튜브에 주름이 생기지 않도록 라디에이터를 멀리 이동합니다. 이 작업을 신중하게 수행하면 프레온을 다시 채울 필요가 없습니다.
샤프트에서 외부 임펠러를 제거합니다.
라디에이터에 추가 플레이트가 추가됩니다. 구리 또는 알루미늄일 수 있습니다. 이러한 플레이트 없이 수성 환경에 배치된 라디에이터는 빠르게 소진됩니다.
냉매 튜브를 손상시키지 않고 라디에이터를 미리 준비된 탱크로 내립니다. 회로 입력은 완벽하게 밀봉되어 있습니다.
원형 펌프가 급수관과 배수관에 연결되어 있으며 시스템의 품질과 견고성을 점검합니다.

에어컨 리모델링시 추가 플레이트 설치는 필수입니다.

프레온 튜브로 인해 라디에이터를 탱크에 올바르게 배치할 수 없는 경우 증발기에서 최대 거리로 절단한 다음 냉매를 다시 채운 후 함께 납땜합니다.

이 버전의 분할 시스템 변환에서는 라디에이터가 위치한 환경만 변경되었습니다. 공장 구성에서는 공기가 잘 통했지만 이제는 액체입니다. 따라서 물-물 또는 물-공기 시스템을 조립할 수 있습니다.

모든 것을 스스로 해결하려는 사람들을 돕기 위한 에어컨 분할 시스템 옵션

물 공급은 우물에서 조정됩니다. 이렇게 하려면 탱크 피팅을 파이프라인에 연결하십시오.

회로 파이프를 수용하기 위해 우물 사이에 얕은 도랑을 파고 있습니다. 파이프라인 자체는 폴리에틸렌 파이프로 만들어집니다. 적어도 두 개의 파이프 루프가 각 우물로 내려갑니다. 파이프라인은 콘크리트로 고정되고 흙으로 단열되어 있습니다. 콘크리트를 붓고 되메우기 전에 연결부의 견고성을 확인하십시오. 이를 위해 시스템을 펌프에 연결하고 물을 끌어온 후 펌프를 정지하고 몇 시간 동안 방치합니다. 누출이 없으면 작업이 완료된 것입니다.

우물의 파이프 배치

모든 튜브는 컬렉터로 끝나는 공통 라인으로 연결됩니다. 피팅은 밀봉된 연결에 사용됩니다.

비디오 : 열 펌프 만드는 법

따라서 약간의 기술 지식과 실제로 적용하면 프로젝트를 활용하고 주택 난방을 두 배 이상 저렴하게 만들 수 있습니다. 또한 설명된 방식은 정원 경로를 단열하고 별채를 난방하는 데 적합합니다. 저전력 장치는 추가 열원 역할을 할 수 있습니다.

열 펌프는 특히 가스 공급이 불가능한 경우 시골집의 전통적인 난방에 대한 좋은 대안이 될 수 있습니다. 이러한 펌프의 작동은 다양한 대체 에너지원 사용 분야의 최신 과학 개발을 기반으로 합니다. 필요한 열은 땅, 공기, 물에서 추출하여 얻습니다.

러시아에서는 히트펌프가 여전히 새로운 제품이지만, 다른 선진국에서는 30년 이상 생산되어 성공적으로 사용되고 있습니다. 우리 시장에서 낮은 수요는 두 가지 주요 이유로 설명될 수 있습니다.

언론과 언론에 이에 대한 정보가 거의 없기 때문에 열 펌프의 작동 원리와 특성에 대한 인구의 무지;
열 펌프의 높은 비용.

자신의 손으로 열 펌프를 만들기 전에 두 가지 사항, 즉 장치의 종류와 해당 펌프의 작동 원리에 집중해야 합니다.

히트펌프는 환경(지구, 공기, 물)으로부터 낮은 위치의 열에너지를 흡수하여 이를 가열된 공기나 물의 형태로 열 공급 시스템에 전달할 수 있는 기계입니다. 열 전달을 위한 작동 유체는 프레온입니다.

실제로 히트펌프는 역작용을 하는 냉장고로, 냉기 대신 열이 생성됩니다. 전기는 펌프의 내부 회로를 따라 프레온을 이동시키는 데만 소비되므로 비용이 상대적으로 낮습니다.

전체 시스템은 난방 시 보일러처럼 작동하고, 냉방 시 에어컨처럼 작동합니다.

동작 원리

메모!여름에 발생하는 열은 수영장 난방에 성공적으로 사용될 수 있습니다.

조작

열 펌프는 농장에서 구할 수 있는 부품으로 만들거나 값싼 중고 예비 부품을 구입하여 만들 수 있습니다. 설치 절차는 다음과 같습니다.

전문점에서 기성품 압축기를 구입하거나 기존 에어컨의 압축기를 사용합니다. 설치 위치가 될 벽에 고정합니다. 두 개의 L-300 브래킷으로 고정의 신뢰성이 보장됩니다.
우리는 커패시터를 만듭니다. 이렇게하려면 약 100 리터 용량의 스테인레스 스틸 탱크를 반으로 자릅니다. 우리는 벽 두께가 1mm 이상인 얇은 구리 튜브로 만든 코일을 탱크에 설치합니다. 코일의 경우 배관 파이프를 구입하거나 오래된 냉장고의 구리 파이프를 사용할 수 있습니다. 우리는 다음과 같이 코일을 만듭니다.

산소에 또는 기체 실린더구리 튜브가 감겨 있으면 회전 사이에 작은 거리를 유지하는 것이 중요하며 이는 동일해야 합니다.
튜브 회전 위치를 고정하기 위해 두 개의 구멍이 뚫린 알루미늄 모서리를 코일에 부착하여 튜브의 각 회전이 모서리 구멍 반대편에 위치하도록 합니다. 모서리는 코일의 동일한 간격을 보장하고 전체 코일 설계에 기하학적 불변성을 제공합니다.

코일을 설치한 후 필요한 나사산 연결부를 미리 용접한 후 탱크 절반을 함께 용접합니다.
우리는 증발기를 만듭니다. 우리는 60 또는 80 리터 용량의 일반 밀폐형 플라스틱 용기를 사용합니다. 직경 3/4인치의 튜브 코일과 배수 및 급수관용 나사산 연결부를 설치합니다(일반 파이프는 허용됨). 수도관). 또한 필요한 크기의 L 브래킷을 사용하여 완성된 증발기를 벽에 고정합니다.
우리는 시스템을 조립하고, 구리 파이프를 용접하고, 프레온으로 펌프질할 전문가를 초대합니다. 냉동 장비 작업 경험이 없으면 이 작업을 직접 시도해서는 안 됩니다. 이로 인해 전체 구조가 파손될 수 있으며 심각한 부상을 초래할 수 있습니다.

시스템의 주요 부분이 준비되면 이를 열 분배 및 흡입 장치에 연결해야 합니다.

열 흡입 설치 조립은 펌프 유형과 열원에 따라 다릅니다.

동영상

다음 비디오에서는 열 펌프의 기능을 자세히 설명합니다.

다음 비디오에서 수제 펌프 설계에 대한 자세한 내용을 확인하십시오.

사진

고대부터 인류는 이용 가능한 천연 자원을 사용하는 데 "익숙해졌습니다". 에너지 자원그것들은 단순히 연소되어 열을 생성하거나 다른 형태의 에너지로 변환됩니다. 사람들은 또한 물 흐름의 숨겨진 잠재력을 사용하는 방법을 배웠습니다. 그들은 물방앗간에서 시작하여 강력한 수력 발전소에 도달했습니다. 그러나 백년 전에는 꽤 충분해 보였던 것이 오늘날에는 증가하는 지구 인구의 요구를 더 이상 충족시킬 수 없습니다.

첫째, 자연의 "창고"는 여전히 바닥이 없으며 에너지 자원 추출이 매년 점점 더 어려워지고 있으며 접근하기 어려운 지역이나 심지어 해저까지 이동하고 있습니다. 둘째, 천연 원료의 연소는 항상 연소 생성물이 대기로 배출되는 것과 관련되어 있으며, 현재 엄청난 양의 배출을 고려할 때 이미 지구를 환경 재앙의 위기에 빠뜨렸습니다. 수력발전소에서 나오는 에너지는 충분하지 않으며 하천의 수문학적 균형이 붕괴되면 많은 문제가 발생합니다. 부정적인 결과. 한때 '만병통치약'으로 여겨졌던 원자력은 수많은 인재로 인한 재난 이후 많은 의문을 제기하고 있으며, 지구상의 많은 지역에서 원자력 발전소 건설은 단순히 법으로 금지되어 있습니다.

그러나 비교적 최근에 널리 사용되는 사실상 무진장한 다른 에너지원이 있습니다. 현대 기술은 바람, 햇빛, 바다의 조수 등의 에너지를 매우 효과적으로 사용하여 전기나 열을 생산하는 것을 가능하게 했습니다. 대체 에너지원 중 하나는 지구 내부, 저수지, 대기의 열에너지입니다. 열 펌프의 작동은 이러한 소스의 사용에 달려 있습니다. 우리에게 이러한 장비는 여전히 "이국적인 참신함"이라는 범주에 포함되어 있으며 동시에 많은 유럽 거주자가 이러한 방식으로 집을 가열합니다. 예를 들어 스위스 또는 스칸디나비아 국가에서는 유사한 시스템을 갖춘 주택 수 50%를 넘었습니다. 이러한 유형의 열 발생은 러시아에서 점차적으로 실행되기 시작했지만 첨단 장비 세트를 구입하는 가격은 여전히 매우 무섭습니다. 그러나 언제나 그렇듯이 창의력을 발휘하고 자신의 손으로 열 펌프를 조립하는 열정적인 장인이 있습니다.

이 간행물은 독자가 히트펌프의 작동 원리와 기본 설계를 자세히 살펴보고, 히트펌프의 장점과 단점을 배울 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 또한 스스로 운영 설비를 구축한 성공적인 경험도 논의됩니다.

히트펌프의 작동원리

모든 사람이 이에 대해 생각한 것은 아니지만 우리 주변에는 일년 내내 24시간 내내 "작동"하는 열원이 많이 있습니다. 예를 들어, 가장 극심한 추위 속에서도 얼어붙은 저수지의 얼음 아래 온도는 여전히 양의 값을 유지합니다. 토양에 더 깊이 들어가면 그림은 동일합니다. 어는 선 아래에서는 온도가 거의 항상 안정적이며 이 지역의 연간 평균 특성과 거의 같습니다. 공기는 또한 상당한 열적 잠재력을 가지고 있습니다.

아마도 누군가는 물, 토양 또는 공기의 낮은 온도로 인해 혼란스러워 할 것입니다. 예, 그들은 잠재력이 낮은 에너지원에 속하지만 주요 "비장의 카드"는 안정성이며 열물리학 법칙에 기초한 현대 기술을 통해 약간의 차이라도 필요한 가열로 변환할 수 있습니다. 그리고 겨울 외부 서리가 20도이고 토양이 어는점 아래에서 5 ¼ 7도이면 그러한 진폭 차이는 이미 꽤 괜찮습니다.

히트펌프 회로에 통합되는 것은 낮은 전위 에너지를 지속적으로 공급하는 특성입니다. 본질적으로 이 장치는 무진장 소스에서 가져온 열을 "펌프"하고 "농축"하는 장치입니다.

익숙한 냉장고에 비유할 수 있습니다. 냉각 및 보관을 위해 그 안에 배치되는 제품과 도어가 열릴 때 챔버로 들어가는 공기도 온도가 그리 높지 않습니다. 하지만 응축기의 열교환 그리드를 만지면 뒷벽냉장고에 보관하면 매우 따뜻하거나 심지어 뜨겁습니다.

히트 펌프의 프로토타입은 작동 중에 콘덴서 그릴이 가열되는 친숙한 냉장고입니다.

그렇다면 이 원리를 사용하여 냉각수를 가열하는 것은 어떨까요?물론 냉장고와의 비유는 직접적이지 않습니다. 안정적인 외부 열원이 없으며 대부분의 에너지가 낭비됩니다. 그러나 열 펌프의 경우 이러한 소스를 찾을 수 있으며 (구성) "역방향 냉장고"로 판명됩니다. 장치의 주요 초점은 정확하게 열을 얻는 것입니다.

어떤 원리로 작동하나요?

이는 냉각수가 순환하는 3개의 회로로 구성된 시스템입니다.

열 펌프 본체 자체(항목 1)에는 두 개의 열 교환기(항목 4 및 8), 압축기(항목 7), 냉매 회로(항목 5), 조정 및 제어 장치가 포함되어 있습니다.
자체 순환 펌프(항목 2)가 있는 첫 번째 회로(항목 1)는 낮은 등급의 열원에 위치(침수)되어 있습니다(해당 구조는 아래에서 설명합니다). 외부의 중단 없는 소스(넓은 분홍색 화살표로 표시)로부터 열 에너지를 받아 몇 도만 예열됩니다(일반적으로 토양이나 물에서 프로브 또는 수집기를 사용할 때 최대 4 ¼ 6 °) 와 함께), 순환하는 냉각수가 들어갑니다. 열교환기-증발기(위치 4). 여기에서 외부로부터 받은 열의 1차 전달이 발생합니다.
펌프 내부 회로(항목 5)에 사용되는 냉매는 끓는점이 매우 낮습니다. 일반적으로 여기에는 현대적이고 환경 친화적인 프레온 또는 이산화탄소(본질적으로 액화 이산화탄소) 중 하나가 사용됩니다. 이는 액체 상태에서 감소된 압력으로 증발기(위치 6)의 입구에 접근합니다. 이는 조정 가능한 스로틀(위치 10)에 의해 제공됩니다. 모세관형 입구의 특별한 모양과 증발기의 모양은 냉매가 거의 순간적으로 기체 상태로 전환되는 데 기여합니다. 물리학 법칙에 따르면 증발은 항상 급격한 냉각과 주변 열의 흡수를 동반합니다. 내부 회로의 이 부분은 첫 번째 회로와 동일한 열 교환기에 위치하므로 프레온은 냉각수로부터 열 에너지를 가져오는 동시에 냉각합니다(넓은 주황색 화살표). 냉각된 냉각수는 계속 순환하며 다시 외부 소스로부터 열에너지를 얻습니다.
이미 기체 상태에 있는 냉매는 전달된 열을 전달하여 압축기(위치 7)로 들어가고 압축의 영향으로 온도가 급격히 상승합니다. 다음으로 열 펌프의 세 번째 회로의 응축기와 파이프가 있는 다음 열 교환기(항목 8)로 들어갑니다. (위치 11).
여기서는 완전히 반대되는 과정이 발생합니다. 냉매가 응축되어 액체 상태로 변하는 동시에 열을 세 번째 회로의 냉각수로 전달합니다. 또한, 고압의 액체 상태에서 스로틀을 통과하면서 압력이 낮아지고, 냉매의 응집 상태가 물리적으로 변하는 순환이 계속 반복된다.
이제 열 펌프의 세 번째 회로(항목 11)로 이동합니다. 이는 열 교환기(항목 8)를 통해 압축(넓은 빨간색 화살표)에 의해 가열된 냉매로부터 열 에너지를 받습니다. 이 회로에는 가열 파이프를 통한 냉각수의 이동을 보장하는 자체 순환 펌프(항목 12)가 있습니다. 그러나 전달된 열이 축적되는 축적되고 조심스럽게 절연된 버퍼 탱크(항목 13)를 사용하는 것이 훨씬 더 합리적입니다. 축적된 열 에너지는 난방과 온수 공급에 사용되며 필요에 따라 점차적으로 소비됩니다. 이 조치를 통해 정전 발생 시 보험을 들거나 열 펌프 작동에 필요한 전기 요금을 더 저렴한 야간 요금으로 이용할 수 있습니다.

완충 저장 탱크가 설치된 경우 자체 순환 펌프(위치 15)가 있는 가열 회로(위치 14)가 이미 연결되어 시스템 파이프(위치 16)를 통한 냉각수의 이동을 보장합니다. 이미 언급한 바와 같이, 가정용으로 온수를 공급하는 두 번째 순환로가 있을 수 있습니다.

열 펌프는 전원 공급 없이 작동할 수 없습니다. 이는 압축기 작동에 필요하며(넓은 녹색 화살표) 외부 회로의 순환 펌프도 전기를 소비합니다. 그러나 열 펌프 개발자 및 제조업체가 보장하는 것처럼 전기 소비량은 결과적인 열 에너지 "량"과 비교할 수 없습니다. 따라서 적절한 조립과 최적의 작동 조건을 갖춘 경우 효율성이 300% 이상이라는 이야기가 종종 있습니다. 즉, 1킬로와트의 전기를 소비하면 열 펌프는 "상위적으로" 4킬로와트의 열 에너지를 생성할 수 있습니다.

실제로 효율성에 대한 그러한 진술은 다소 부정확합니다. 물리법칙은 폐지되지 않았으며, 100% 이상의 효율성은 '유토피아'와 같습니다. 영구 이동" - 영구 운동 기계. 이 경우, 우리는 무진장 외부 소스에서 나오는 에너지를 "펌핑"하고 변환하기 위한 목적으로 전기를 합리적으로 사용하는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 여기서는 COP 개념을 사용하는 것이 더 적절합니다. "성능계수") 러시아어에서는 "열 변환 계수"라고 더 자주 불립니다. 이 경우 실제로 1을 초과하는 값을 얻을 수 있습니다.

콜로라도 아르 자형 = 큐아빠, 어디:

콜로라도 아르 자형 – 열변환 계수;

큐피- 소비자가 받는 열에너지의 양

ㅏ– 압축기 장치에 의해 수행되는 작업.

종종 잊어버리는 뉘앙스가 하나 더 있습니다. 압축기뿐만 아니라 외부 회로의 순환 펌프도 펌프의 정상적인 작동을 위해 특정 에너지 소비를 필요로 합니다. 물론 전력 소비는 훨씬 적지만 그럼에도 불구하고 고려할 수도 있으며 이는 단순히 마케팅 목적으로 수행되지 않는 경우가 많습니다.

결과적으로 소비될 수 있는 총 열에너지 양은 다음과 같습니다.

1 – 최적의 솔루션은 온수 바닥 시스템입니다. 일반적으로 열 펌프는 온도를 약 50 ¼ 60 ° 수준으로 "상승"시킵니다. 와 함께– 바닥을 데우기에 충분합니다.

2 – 집에 온수 공급. 일반적으로 DHW 시스템에서는 온도가 약 45 ¼ 55 °C 수준으로 유지됩니다.

3 – 그러나 기존 라디에이터의 경우 이러한 가열만으로는 충분하지 않습니다. 해결책은 섹션 수를 늘리거나 특수 저온 라디에이터를 사용하는 것입니다. 대류식 가열 장치도 문제 해결에 도움이 됩니다.

4 – 히트펌프의 가장 중요한 장점 중 하나는 "반대" 작동 모드로 전환할 수 있다는 것입니다. 여름에는 이러한 장치가 에어컨 기능을 수행할 수 있습니다. 즉, 구내에서 열을 가져와 땅이나 저장소로 전달하는 것입니다.

저 전위 에너지 원

히트펌프는 어떤 저전력 에너지원을 사용할 수 있나요? 이 역할은 암석, 다양한 깊이의 토양, 자연 저수지 또는 지하 대수층의 물, 대기 공기또는 건물이나 산업 기술 단지에서 따뜻한 공기 흐름이 제거됩니다.

가. 열에너지의 이용 토양

이미 언급한 바와 같이, 특정 지역의 토양 동결 특성 수준 아래에서는 토양 온도가 일년 내내 안정적입니다. 이것이 "토양-물" 방식에 따라 히트펌프를 작동하는 데 사용되는 것입니다.

개략도에너지 추출 "토양-물"

이러한 시스템을 만들기 위해 토양의 최상층이 약 1.2 ¼ 1의 깊이까지 제거되는 특수 표면 열장이 준비됩니다. 5 미터 플라스틱으로 만든 윤곽선 또는 금속 플라스틱 파이프직경은 일반적으로 40mm입니다. 열에너지 제거 효율은 지역 기후 조건과 생성된 회로의 전체 길이에 따라 달라집니다.

대략적으로 중앙 러시아의 경우 다음과 같은 관계로 작업할 수 있습니다.

건조한 모래 토양 - 파이프 선형 미터당 에너지 10W.
건조한 점토 토양 – 20W/m.
젖은 점토 토양 – 25W/m.
지하수가 높은 점토암 – 35W/m.

이러한 열 전달의 명백한 단순성에도 불구하고 이 방법이 항상 최적의 솔루션은 아닙니다. 사실은 매우 상당한 양의 발굴 작업이 필요하다는 것입니다. 다이어그램에서 단순해 보이는 것이 실제로는 훨씬 더 복잡합니다. 스스로 판단하십시오. 점토 토양의 지하 회로에서 단 10kWt의 열 에너지라도 "제거"하려면 약 400m의 파이프가 필요합니다. 회로의 회전 사이에 1 이상의 간격이 있어야 한다는 필수 규칙도 고려하면, 2 미터, 설치를 위해서는 4에이커(20 × 20미터)의 부지가 필요합니다.

땅에서 열을 추출하기 위한 필드를 마련하는 것은 매우 대규모이며 노동 집약적인 작업입니다.

첫째, 모든 사람이 그러한 영역을 할당할 기회를 갖는 것은 아닙니다. 둘째, 윤곽이 손상될 가능성이 높기 때문에 이 지역의 모든 건물은 완전히 제외됩니다. 셋째, 특히 계산이 제대로 수행되지 않은 경우 땅에서 열을 추출하는 것이 흔적 없이는 통과되지 않을 수 있습니다. 여름 더위가 회로 깊이의 온도 균형을 완전히 복원할 수 없는 경우 해당 지역의 과냉각 효과를 배제할 수 없습니다. 이는 토양 표면층의 생물학적 균형에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며 결과적으로 일부 식물은 과냉각 지역에서 자라지 않습니다. 이는 일종의 지역적 "빙하기"효과입니다.

B. 우물의 열 에너지

사이트의 작은 크기라도 굴착된 우물에서 열 에너지를 공급하는 데 장애물이 되지는 않습니다.

저급 열원 - 깊은 우물

토양 온도는 깊이가 증가하고 깊이가 15 이상일수록 더욱 안정됩니다. — 20m는 확실히 10도 표시이며, 100m 다이빙할 때마다 2~3도씩 증가합니다. 더욱이, 이 값은 계절이나 날씨의 변덕과 전혀 무관하므로 우물을 가장 안정적이고 예측 가능한 열원으로 만듭니다.

프로브는 냉각수가 순환하는 플라스틱(금속-플라스틱) 파이프의 U자형 루프인 우물로 내려갑니다. 대부분의 경우 여러 개의 우물이 깊이 40 ¼ 50 및 최대 150m로 만들어지며 서로 6m 이상 떨어져 있지 않으며 직렬로 연결되거나 공통 수집기에 연결됩니다. 이 파이프 배열을 사용하면 토양의 열 전달이 훨씬 더 높습니다.

건조한 퇴적암의 경우 – 20W/m.
암석질 토양층 또는 물로 포화된 퇴적암 - 50W/m.
열전도율이 70W/m로 높은 단단한 암석입니다.
운이 좋아서 지하에 있는 곳을 발견했다면 대수층– 약 80W/m2.

공간이 부족하거나 토양의 특성상 깊은 천공이 어려운 경우에는 한 지점에서 여러 개의 경사 구멍을 빔으로 천공할 수 있습니다.

그런데 우물이 유속이 안정적인 대수층에 있으면 개방형 1차 열교환 회로가 사용되는 경우도 있습니다. 이 경우 물은 펌프에 의해 깊은 곳에서 펌핑되어 열교환에 참여한 다음 냉각되어 동일한 수평선의 두 번째 우물로 배출됩니다. 에 위치확실한첫 번째로부터의 거리(이는 시스템을 설계할 때 계산됩니다). 동시에 국내 수요에 맞는 물 섭취량을 구성할 수 있습니다.

우물 열 추출 방법의 가장 큰 단점은 드릴링 작업 비용이 비싸다는 것입니다. 이는 적절한 장비 없이는 스스로 수행하기가 매우 어렵거나 불가능합니다. 또한 우물을 시추하려면 환경 당국의 허가가 필요한 경우가 많습니다. 그건 그렇고, 우물로 물을 역방향으로 배출하는 직접적인 열교환의 사용도 금지 될 수 있습니다.

우물을 직접 뚫는 것이 가능합니까?

물론 이는 극히 어려운 일그러나 특정 조건에서 직접 수행할 수 있는 기술이 있습니다.

당사 포털의 특별 간행물에서 방법을 알아보세요.

B. 저장소를 열원으로 사용

집 근처에 있는 충분한 깊이의 연못은 좋은 열 에너지원이 될 수 있습니다. 물도 겨울철얼음의 상부 표면 아래에는 액체 상태가 남아 있으며 온도는 0보다 높습니다. 이것이 히트 펌프에 필요한 것입니다.

물에 잠긴 회로의 대략적인 열 전달은 30kW/m입니다. 즉, 10kW의 출력을 얻으려면 약 350m의 회로가 필요합니다.

이러한 컬렉터 회로는 플라스틱 파이프로 땅에 장착됩니다. 그런 다음 그들은 연못으로 이동하여 다이빙합니다. 바닥까지, 깊은 곳까지최소 2m, 파이프 1선형 미터당 5kg의 비율로 하중이 묶여 있습니다.

그런 다음 실행됩니다. 단열집에 파이프를 깔고 연결한다. 열교환 기펌프

그러나 저장소가 이러한 목적에 완전히 적합하다고 생각해서는 안됩니다. 다시 말하지만 매우 복잡한 열 공학 계산이 필요합니다. 예를 들어, 작고 깊이가 부족한 연못이나 얕고 조용한 강은 낮은 전위 에너지를 중단 없이 공급하는 작업에 대처할 수 없을 뿐만 아니라 단순히 바닥까지 얼어붙어 저수지의 모든 주민을 죽일 수 있습니다.

수열원의 장점은 드릴링 작업이 필요하지 않으며 흙이 최소한으로 줄어들어 파이프를 놓기 위해 집에 트렌치를 파는 것입니다. 그리고 단점으로는 주택 근처에 수역이 부족하기 때문에 대부분의 주택 소유자의 접근성이 낮다는 점을 알 수 있습니다.

그건 그렇고, 배수구는 종종 열 교환 목적으로 사용됩니다. 추운 날씨에도 상당히 안정된 양의 온도를 갖습니다.

D. 공기로부터의 열 추출

집을 난방하거나 온수를 공급하기 위한 열은 말 그대로 희박한 공기에서 얻을 수 있습니다. 공기-물 열 펌프는 이 원리로 작동합니다. 공기 – 공기».

전반적으로 이것은 동일한 에어컨이며 "겨울"모드로만 전환됩니다. 이러한 난방 시스템의 효율성은 해당 지역의 기후 조건과 날씨 변화에 따라 크게 달라집니다. 매우 낮은 온도(최대 – 25°, 일부는 최대 – 40°)에서도 작동하도록 설계되었지만 최신 설치 와 함께) 그러나 에너지 변환 계수가 급격히 떨어지면 이러한 접근 방식의 수익성과 타당성은 즉시 많은 질문을 제기하기 시작합니다.

그러나 이러한 열 펌프에는 노동 집약적 작업이 전혀 필요하지 않습니다. 대부분의 경우 기본 열 교환 장치는 건물 벽(지붕)이나 건물 가까이에 설치됩니다. 그건 그렇고, 그것을 구별하는 것은 사실상 불가능합니다. 외부 장치분할 에어컨 시스템.

이러한 열 펌프는 종종 난방을 위한 추가 열 에너지원으로 사용되며 여름에는 온수 공급을 위한 열 발생기로 사용됩니다.

이러한 열 펌프의 사용은 회수를 위해 완전히 정당화됩니다. 예를 들어 환기 샤프트(채널)의 배출구에서 2차 열을 사용하는 것입니다. 이러한 방식으로 설비는 상당히 안정적이고 고온의 에너지원을 받습니다. 이는 활용을 위한 2차 열원이 지속적으로 존재하는 산업 기업에서 널리 사용됩니다.

공대공 및 공대공 시스템에는 기본 열교환 회로가 전혀 없습니다. 팬은 냉매가 순환하면서 증발기 튜브에 직접 불어오는 공기 흐름을 생성합니다.

그건 그렇고, DX 유형의 전체 히트 펌프 라인이 있습니다 ( "직접 교환"을 의미하는 영어 "직접 교환"에서 유래). 이들 역시 기본적으로 기본 회로가 부족합니다. 저등급 열원과의 열 교환(우물 또는 V토양층)은 냉매로 채워진 구리 파이프로 직접 전달됩니다. 이것은 한편으로는 비용이 더 많이 들고 구현하기가 더 어렵지만 우물의 깊이를 크게 줄일 수 있습니다(수직 30m 하나 또는 최대 15m 경사 여러 개면 충분함). 열교환 수평 장은 토양의 최상층 아래에 위치하는 경우입니다. 따라서 우리는 더 높은 변환계수, 그리고 일반적으로 히트펌프의 효율에 대해 이야기할 수 있습니다. 그러나 유일한 문제는 구리 열교환 파이프가 플라스틱 파이프보다 훨씬 비싸고 설치가 더 어렵고 냉매 비용이 기존 부동액 냉각수보다 훨씬 높다는 것입니다.

에어컨은 어떻게 작동하며, 직접 설치할 수 있나요?

이미 말한 바가 있다. 기초 원리에어컨과 열 펌프의 작동은 사실상 "쌍둥이"이지만 "거울 이미지"입니다.

장치 및 기본 규칙에 대한 자세한 내용은 포털의 특별 간행물에서 확인할 수 있습니다.

비디오: 열 펌프 사용 이론 및 실제에 대한 유용한 정보

히트펌프의 일반적인 장점과 단점

따라서 우리는 열 펌프를 고려할 때 주요, 가상 및 실제, 장점과 단점에 초점을 맞춰 특정 선을 그릴 수 있습니다.

ㅏ.이러한 유형의 난방은 효율성이 높고 전반적인 수익성이 높습니다.

이는 위에서 이미 언급한 바 있습니다. 잘 고려되고 올바르게 설치된 시스템에서는 최적의 작동 조건에서 소비된 1kW의 전기 에너지를 대체하기 위해 4kW의 열 에너지를 받을 수 있습니다.

이 모든 것은 하우징이 최고 품질의 단열재를 받은 경우에만 공정할 것입니다. 물론 이는 모든 난방 시스템에 적용됩니다. 300%라는 "마법의 숫자"는 안정적인 단열의 중요성을 더 많이 보여줍니다.

소비된 에너지 자원에 대한 일반 비용 측면에서 히트펌프는 효율성 측면에서 1위를 차지하며 저렴한 네트워크 가스보다 다소 앞서 있습니다. 고체 또는 액체 연료를 사용하는 지분에 대해 이야기하는 경우 연료 비축분을 운송하고 저장할 필요가 없다는 점도 고려해야 합니다.

비.히트펌프가 될 수 있다 매우 경제적난방 및 온수 공급의 주요 원천.

이 문제도 이미 해결되었습니다. 집에서 열 펌프를 실내 난방의 주요 공급원으로 사용하는 경우 적절한 전력의 열 펌프가 그러한 부하를 "당겨야" 합니다. 대부분의 기존 라디에이터의 경우 50 ¼ 55 도의 온도로는 충분하지 않습니다.

특히 언급할 가치가 있는 것은 공기에서 열을 추출하는 펌프입니다. 그들은 현재 기상 조건에 매우 민감합니다. 제조업체는 -25°, 심지어 -40°에서도 작동할 수 있다고 주장하지만 와 함께, 효율성이 급격히 감소하고 300 %에 대해 이야기 할 수 없습니다.

합리적인 해결책은 결합된 난방 시스템(2가)을 만드는 것입니다. HP의 힘이 충분하면 주요 열원 역할을 하며, 전력이 부족한 경우공격 진짜추운 날씨 - 전기 난방, 액체 또는 고체 연료 보일러, 태양열 집열기 등이 구출됩니다. 가스 장비이 경우 고려되지 않습니다. 난방을 위해 네트워크 가스를 사용할 수 있다면 적어도 현재 에너지 가격 수준에서는 열 펌프의 필요성이 매우 의심스러워 보입니다.

안에.히트펌프 난방 시스템에는 굴뚝이 필요하지 않습니다. 거의 자동으로 작동합니다.

실제로 소유자는 굴뚝 배치에 어려움을 겪지 않을 것입니다. 일의 침묵은 여느 때와 다름없다 가전 제품특정 드라이브의 경우 압축기 작동으로 인한 배경 소음이 여전히 존재합니다. 순환 펌프. 또 다른 질문은 현대 모델이 소음 수준은 장치가 적절하게 조정되면 매우 낮아서 거주자에게 방해를 주지 않습니다. 또한 이러한 장비를 거실에 설치하려고 생각하는 사람은 거의 없을 것입니다.

G.이 시스템은 완전히 환경 친화적입니다. 대기로의 배출이 전혀 없으며 집 거주자에게 위협이되지 않습니다.

특히 현대적이고 오존 친화적인 프레온(예: R-410A)을 냉매로 사용하는 모델의 경우 모든 것이 사실입니다.

또한 즉시 화재를 확인할 수도 있습니다. 폭발 방지이러한 시스템에는 인화성 또는 가연성 물질이 없으며 폭발성 농도의 축적이 제외됩니다.

디.최신 열 펌프는 여름에 난방과 냉방 모두에 사용할 수 있는 범용 온도 조절 장치입니다.

이는 매우 중요한 이점으로 소유자에게 추가적인 편의성을 제공합니다.

이자형.히트펌프의 작동은 자동으로 완전히 제어되며 사용자 개입이 필요하지 않습니다. 이러한 시스템은 다른 시스템과 달리 정기적인 유지 관리 및 예방이 필요하지 않습니다.

그러나 우리는 첫 번째 진술에 완전히 동의할 수 있습니다. 그러나 가장 현대적인 난방 가스 또는 전기 설비즉, 히트펌프만이 이러한 장점을 갖고 있는 것은 아닙니다.

하지만 두 번째 질문에서는 토론에 참여할 수 있습니다. 아마도 산업용 또는 가정용 난방 장치 중 어느 것도 정기적인 점검과 예방적 유지 관리 없이는 할 수 없을 것입니다. 냉매 및 자동화가 포함된 내부 회로에 직접 들어가서는 안 된다고 가정하는 것이 공정하더라도 부동액 또는 기타 냉각수가 포함된 외부 회로에는 여전히 어느 정도 참여가 필요합니다. 여기에는 정기적인 청소(특히 공기 시스템), 냉각수의 구성 및 수준 모니터링, 순환 펌프 작동 검사, 파이프 상태의 무결성 및 피팅 누출 여부 검사 등이 포함됩니다. 한마디, 하나의 난방 시스템 없이는 누구도 할 수 없는 일입니다. 한마디로 유지 관리가 완전히 쓸모 없다는 진술은 적어도 근거가 없어 보입니다.

그리고.히트펌프를 이용한 난방 시스템의 빠른 투자 회수.

이 문제는 논란의 여지가 너무 많아서 특별한 관심을 기울일 가치가 있습니다.

이러한 장비 판매에 참여하는 일부 회사는 잠재 고객에게 프로젝트에 투자한 자금에 대한 매우 빠른 수익을 약속합니다. 그들은 표로 계산을 제공하는데, 이에 따라 실제로 가스 라인을 집까지 확장할 수 없는 경우 열 펌프가 유일하게 허용 가능한 솔루션이라는 의견을 만들 수 있습니다.

다음은 그러한 예 중 하나입니다.

연료 종류	천연가스(메탄)	다진 자작나무 장작	이메일 단일 관세로 에너지	디젤 연료	히트펌프(야간요금)
단위 연료 공급	m³	3m³	kW×h	리터	kW×h
연료비 배달과 함께 문지르세요	5.95	6000	3.61	36.75	0.98
연료 칼로리 함량	38.2	4050	1	36	1
단위 칼로리 측정	MJ/m3	kW×h	kW×h	MJ/리터	kW×h
보일러 효율, % 또는 COP	92	65	99	85	450
연료비, 문지름/MJ	0.17	0.41	1.01	1.19	0,06
연료비, 문지름/kWh	0.61	1.48	3.65	4.29	0.22
연료비, rub/GCal	708	1722	4238	4989	253
연간 연료비, 문지름	24350	59257	145859	171721	8711
장비 수명, 년	10	10	10	10	15
장비의 대략적인 비용, 문지름	50000	70000	40000	100000	320000
설치 비용, 문지름	70000	30000	30000	30000	80000
네트워크 연결 비용(기술적 조건, 장비 및 설치)	120000	0	650	0	0
초기 투자금, RUB(대략)	240000	100000	70650	130000	400000
운영 비용, 문지름/년	1000	1000	0	5000	0
운영 작업 유형	유지 관리, 카메라 청소	청소실, 굴뚝	발열체 교체	챔버, 노즐 청소, 필터 교체	아니요
전체 운영 기간 동안의 총 비용 (연료비 포함), 문지름.	493502	702572	1529236	1897201	530667
1년간의 운영에 대한 총 상대비용(연료비, 감가상각비, 유지보수비 등)	49350	70257	152924	189720	35378

예, 결론은 정말 인상적입니다. 하지만 여기에서는 모든 것이 "순조롭게" 진행되고 있습니까?

세심한 독자의 눈에 가장 먼저 띄는 것은 전기난방 전기요금이 일반요금인데, 히트펌프에는 무슨 이유에서인지 야간요금이 우대된다는 점이다. 분명히 최종 차이점을 더 명확하게하기 위해서입니다.

더 나아가. 히트펌프 장비의 비용은 완전히 정확하게 표시되지 않습니다. 인터넷 제안을 자세히 살펴보면 난방 목적으로 사용할 수 있는 약 7 ¼ 10kW 용량의 설치 가격은 300~350,000루블(공기 열 펌프 및 저전력 설치)부터 시작됩니다. 온수 공급 비용으로만 사용 다소 작은).

모든 것이 옳은 것처럼 보이지만 "악마는 세부 사항에 있습니다." 이는 주변 장치, 회로, 프로브 등을 포함하지 않는 하드웨어 장치 자체의 비용일 뿐입니다. - 쓸모 없는. 단 하나의 수집기 (파이프 제외) 가격은 최소 12 ¼ 15,000을 제공하며 시추공 프로브 비용은 그 이상입니다. 그리고 파이프, 피팅, 차단 밸브 및 충분히 많은 양의 냉각수 비용을 추가하면 총량이 빠르게 증가합니다.

파이프, 매니폴드, 차단 밸브도 일반 비용 중 상당히 "무거운" 품목입니다.

그러나 이것이 전부는 아닙니다. 열 펌프를 기반으로 한 난방 시스템은 아마도 다른 것과는 달리 복잡하고 전문적인 계산이 필요하다는 것이 이미 언급되었습니다. 설계 시 건물 자체의 전체 면적과 부피, 단열 정도 및 열 손실 계산, 충분한 전원 공급 장치 제공, 필요한 면적의 존재 등 많은 요소가 고려됩니다. 열 교환 수평 회로를 배치하거나 우물을 시추하기 위한 영토(근처 수역), 토양의 유형 및 상태, 대수층의 위치 등. 물론 측량과 설계 작업 모두 전문가에게 시간과 적절한 지불이 필요합니다.

적절한 설계 없이 "무작위로" 장비를 설치하면 시스템 효율성이 급격히 떨어지며 때로는 토양, 우물 또는 시추공, 저수지의 용납할 수 없는 저체온증 형태의 지역적 "환경 재해"가 발생할 수도 있습니다.

다음 단계는 장비를 설치하고 열 교환장 또는 우물을 만드는 것입니다. 굴착 작업의 규모와 굴착 깊이는 이미 언급되었습니다. 프로브를 설치한 후 우물을 채우려면 열전도율이 높은 특수 콘크리트 솔루션이 필요합니다. 게다가 회로 전환, 집에 고속도로 배치 등. -이 모든 것은 재료비의 또 다른 상당한 "계층"입니다. 여기에는 필요한 자동 제어 기능이 있는 저장 탱크 구입 및 설치, 바닥 난방용 난방 시스템 수정 또는 특수 열교환 장치 설치도 포함됩니다.

한마디로, 비용은 매우 인상적이며, 이것이 아마도 대다수의 개인 주택 소유자가 접근할 수 없는 "이국적인" 범주의 열 펌프로부터 난방 시스템을 유지하는 이유일 것입니다.

하지만 다른 나라에서 가장 높은 인기와 널리 사용되는 경우는 어떻습니까? 사실은 대체 에너지 공급원을 사용하도록 인구를 자극하기 위해 정부 프로그램이 그곳에서 작동하고 있다는 것입니다. 이러한 유형의 난방으로 전환하려는 소비자는 장비 설계 및 설치에 드는 초기 비용을 대부분 충당하는 정부 보조금을 받을 권리가 있습니다. 솔직히 말해서 일하는 시민의 소득 수준은 거기에 있습니다 약간 높은우리 지역보다

유럽의 도시와 마을의 경우 이것은 상당히 친숙한 그림입니다. 집 근처의 열 펌프 열 교환기입니다.

요약 - 해당 프로젝트의 빠른 투자 회수에 대한 설명은 어느 정도 주의해서 다루어야 합니다. 이러한 대규모의 책임감 있는 활동을 수행하기 전에 모든 "회계"를 가장 작은 세부 사항까지 신중하게 계산하고 평가하고 위험 정도, 재무 능력, 계획된 수익성 등을 평가해야 합니다. 아마도 가스 설치, 현대식 난방 시스템 설치, 전기 난방 분야의 새로운 개발 사용 등보다 합리적이고 수용 가능한 옵션이 있을 것입니다.

쓰여진 내용을 열 펌프에 대해 "부정적"으로 받아들여서는 안 됩니다. 물론 이는 매우 진보적인 방향이고 전망이 매우 밝습니다. 요점은 그러한 문제에서 성급한 자발성을 보여서는 안된다는 것입니다. 결정은 신중하게 생각하고 종합적으로 수행 된 계산을 기반으로해야합니다.

다양한 히트펌프 가격

히트펌프

자신의 손으로 히트 펌프를 조립할 수 있습니까?

계속되는 높은 장비 가격과 함께 "무료" 열 에너지원을 사용한다는 일반적인 전망은 많은 가정 장인들이 그러한 난방 시설을 스스로 만드는 문제로 이어지게 됩니다. 히트펌프를 직접 만들 수 있나요?

물론 그런거 모아서 열기관, 일부 기성품과 필요한 재료를 사용하는 것이 가능합니다. 인터넷에서는 성공적인 사례가 담긴 비디오와 기사를 찾을 수 있습니다. 사실, 정확한 도면을 찾는 것이 불가능할 것 같으며 일반적으로 모든 것이 특정 부품 및 어셈블리 제조 가능성에 대한 권장 사항으로 제한됩니다. 그러나 여기에는 합리적인 "알갱이"가 있습니다. 이미 언급했듯이 히트 펌프는 특정 조건과 관련된 계산이 필요한 개별 시스템이므로 다른 사람의 작업을 맹목적으로 복사하는 것은 바람직하지 않습니다.

하지만 그래도 결정하신 분들은 자체 생산, 몇 가지 기술 권장 사항을 들어야 합니다.

따라서 외부 회로 생성(가열 및 1차 열 교환)을 "방정식에서 제외"해 보겠습니다. 이 경우의 주된 임무는 냉매가 순환하는 구리관 회로로 연결된 두 개의 열교환기(증발기와 응축기)를 제조하는 것입니다. 회로도에서 볼 수 있듯이 이 회로는 압축기에 연결됩니다.

새 압축기 또는 예비 부품을 위해 분해된 장비에서 압축기를 찾는 것은 어렵지 않습니다.

압축기 자체는 구하기가 그리 어렵지 않습니다. 전문 상점에서 새 압축기를 구입할 수 있습니다. 하드웨어 시장에서 검색할 수 있습니다. 오래된 냉장고나 에어컨을 분해하여 예비 부품으로 판매하는 경우가 많습니다. 압축기가 자신의 소모품에서 발견될 가능성이 높습니다. 많은 검소한 소유자는 새 가전 제품을 구입할 때에도 그러한 물건을 버리지 않습니다.

이제 열교환기의 문제입니다. 여기에는 여러 가지 옵션이 있습니다.

ㅏ.구매가 가능하다면 기성품 판형 열교환기 , 밀봉된 케이스에 밀봉되어 있으면 많은 문제가 즉시 해결됩니다. 이러한 장치는 한 회로에서 다른 회로로의 열 전달 효율이 뛰어납니다. 아파트 내 자율 배선을 중앙 네트워크의 파이프에 연결할 때 난방 시스템에 사용되는 것은 아무것도 아닙니다.

또 다른 편리함은 이러한 열 교환기가 콤팩트하고 두 회로에 연결하기 위해 미리 만들어진 파이프, 피팅 또는 나사산 연결부를 가지고 있다는 것입니다.

비디오 : 기성품을 사용하여 열 펌프 만들기 열교환기

비. 구리 튜브와 밀폐 용기로 만들어진 열 교환기를 갖춘 히트 펌프 옵션.

두 열교환기는 원칙적으로 설계가 유사하지만 서로 다른 용기를 사용할 수 있습니다.

콘덴서로는 약 100리터 용량의 원통형 스테인리스 스틸 탱크가 적합합니다. 그 안에 구리 코일을 배치하고 끝을 위와 아래에서 꺼내고 조립이 완료되면 통과 지점을 밀봉해야 합니다. 입구는 열교환기의 하단, 출구는 각각 상단에 위치해야 합니다.

코일 자체는 상점에서 미터 단위로 구입할 수 있는 구리 튜브로 감겨 있습니다(벽 두께 - 최소 1mm). 큰 직경의 파이프를 템플릿으로 사용할 수 있습니다. 코일 회전은 예를 들어 천공된 알루미늄 프로파일에 부착되어 어느 정도 간격을 두어야 합니다.

난방수 회로는 장착된 일반 수도관(용접, 납땜 또는 기타 배관)을 사용하여 연결할 수 있습니다. 스레드 연결씰 포함) 열 교환 탱크의 반대쪽 끝에 있습니다. 열교환기 자체의 내부 공간은 물을 순환시키는 데 사용됩니다. 최종 결과는 다음과 같아야 합니다.

증발기의 경우 이러한 합병증이 필요하지 않습니다. 고온이나 과도한 압력이 없으므로 대형 플라스틱 용기로 충분합니다. 코일은 거의 같은 방식으로 감겨 있으며 끝이 나옵니다. 일반 배관 연결도 기본 회로에서 물을 순환시키기에 충분합니다.

증발기는 응축기 옆의 브래킷에도 설치되며 그 근처에는 압축기를 장착한 후 회로에 연결할 수 있는 장소가 준비되어 있습니다.

압축기 배관, 스로틀 제어 밸브 설치, 모세관 직경 및 길이, 재생 열 교환기의 필요성 및 등.., 제공되지 않습니다. 이는 냉동 전문가만이 계산하고 설치해야 합니다.

이를 위해서는 구리 파이프라인의 밀폐 납땜에 대한 높은 기술, 냉매(프레온)를 올바르게 펌핑하고 점검을 수행하고 테스트 실행을 수행하는 능력이 필요하다는 점을 기억해야 합니다. 또한 이 작업은 매우 위험하므로 매우 구체적인 안전 규칙을 준수해야 합니다.

안에. 파이프 열교환기를 갖춘 히트펌프

열교환기 제조를 위한 또 다른 옵션입니다. 이를 위해서는 금속 플라스틱 및 구리 파이프가 필요합니다.

구리 튜브는 응축기의 경우 약 8mm, 증발기의 경우 약 5 ¼ 6의 두 가지 직경으로 선택됩니다. 길이는 각각 12미터와 10미터입니다.

금속-플라스틱 파이프는 1차 열 교환 및 가열 회로에서 물을 순환하도록 설계되었으며 열 펌프 내부 회로의 구리 튜브는 공동에 위치합니다. 따라서 파이프의 직경은 20mm와 16mm가 될 수 있습니다.

금속-플라스틱 파이프는 길이가 늘어나 구리 파이프를 큰 노력 없이 삽입할 수 있으며 각 측면에서 약 200mm 정도 돌출되어야 합니다.

구리 튜브가 파이프를 직선으로 통과하도록 파이프의 각 끝 부분에 티를 배치하고 밀봉합니다. 티 본체와 티 본체 사이의 공간은 내열성 실런트로 확실하게 밀봉되어 있습니다. 티의 나머지 수직 단자는 열 교환기를 물 회로에 연결하는 역할을 합니다.

조립된 파이프는 나선형으로 감겨 있습니다. 발포 고무 단열 "셔츠"를 입혀 즉시 단열을 제공하십시오. 그 결과 두 개의 완성된 열 교환기가 탄생했습니다.

즉석 프레임 유형 하우징에 하나씩 배치할 수 있습니다. 동일한 프레임은 압축기 설치를 위한 플랫폼도 제공합니다. 그리고 전체 구조로의 진동 전달을 줄이기 위해 예를 들어 자동차 무음 블록을 통해 압축기를 장착할 수 있습니다.

압축기를 배관하고 결과 회로를 프레온으로 채우려면 다시 냉동 전문가를 초대해야 합니다.

이러한 열 펌프를 원하는 위치에 설치하고 열 교환기의 티 피팅을 각각 자체 회로에 연결할 수 있습니다. 남은 것은 전원을 공급하고 장치를 시작하는 것입니다.

고려된 모든 수제 열 펌프는 완전한 기능을 갖춘 디자인입니다. 그러나 저렴한 집 난방 문제를 그렇게 완전히 해결할 수 있다고 가정해서는 안됩니다. 여기서 우리는 오히려 추가 개선과 현대화가 필요한 기존 모델의 생성에 대해 이야기하고 있습니다. 이미 유사한 장치를 두 개 이상 만든 이 분야의 숙련된 장인조차도 새로운 "버전"을 만들어 개선할 수 있는 방법을 끊임없이 찾고 있습니다.

비디오: 마스터가 자신의 손으로 만든 열 펌프를 개선하는 방법

또한, 히트펌프 자체만을 고려하였으며, 정상적인 작동을 위해서는 주택의 난방시스템과 관련된 제어, 모니터링, 조정 장비가 필요하다. 여기에서는 전기 공학 및 전자 분야에 대한 특정 지식 없이는 더 이상 불가능합니다.

다시, 우리는 계산 문제로 돌아갈 수 있습니다. 집에서 만든 열 펌프가 난방 시스템을 "당겨" 다른 열원에 대한 진정한 대안이 될까요? 종종 이러한 문제에 있어서 가정 장인은 "느낌에 따라 진행"해야 합니다. 그러나 기본 원리를 학습하고 첫 번째 모델이 성공적으로 작동한다면 이는 이미 큰 승리입니다. 테스트 샘플을 일시적으로 조정하여 집에 가정용 온수를 공급한 다음 이미 얻은 경험을 고려하고 실수를 수정하여 보다 발전된 장치 설계를 시작할 수 있습니다.

온수 공급 - 태양 에너지에서!

매우 실용적인 해결책은 태양 에너지를 사용하여 집에 온수를 공급하는 것입니다. 이 대체 에너지원은 히트펌프보다 구현이 훨씬 간단하고 저렴합니다. 수행 방법 - 당사 포털의 특별 간행물에 나와 있습니다.

시골집 소유자는 항상 온수 공급 및 난방 문제에 민감했습니다.

가스, 전기 또는 디젤 보일러를 설치하면 시골집을 난방하고 온수와 열을 공급할 수 있지만 요즘에는 우리에게 익숙한 난방에 대한 대안이 있습니다.

그러한 대안 중 하나는 입니다. 이것은 꽤 비싼 즐거움이지만 직접 만들 수 있습니다. 이 기사에서는 이를 수행하는 방법에 대해 이야기하겠습니다.

히트펌프의 작동원리

열 펌프의 특징은 자연 에너지원으로 작동한다는 것입니다. 열에너지를 방출하기 위해 펌프는 필요하지 않습니다. 디젤 연료, 전기 또는 고체 연료.

물, 대기, 토양이 에너지원으로 사용됩니다.펌프는 열을 발생시키지 않고 단순히 건물 안으로 전달합니다. 이는 소량의 전기를 사용합니다.

집에 열을 공급하려면 히트펌프와 열원만 있으면 됩니다. 시스템의 작동 원리는 기존 냉장고의 작동과 유사하지만 그 반대입니다. 이 경우 열은 외부에서 흡수되어 집으로 전달됩니다.

중요한 점:대체 난방 시스템의 주요 요소는 히트펌프이므로 구성에 매우 신중하게 접근해야 합니다.

펌프는 다음 요소로 구성됩니다.

시스템의 중간요소인 압축기;
증발기. 낮은 전위 에너지가 전달되는 곳입니다.
냉매(프레온)가 증발기로 되돌아가는 스로틀 밸브;
프레온이 냉각되고 열에너지가 방출되는 콘덴서.

펌프는 특정 원리에 따라 작동합니다. 다음과 같이 보입니다.

히트펌프의 작동원리. (확대하려면 클릭)

외부 에너지원에서 방출되는 저급 열은 파이프를 통해 펌프 설계의 첫 번째 요소인 증발기로 전달됩니다. 열은 얼지 않고 저온을 견딜 수 있는 냉각수를 통해 전달됩니다.
여기서 열은 시스템의 폐쇄 회로를 통해 순환하는 냉매로 전달됩니다. 프레온은 종종 냉매로 사용됩니다.
압축기에서 프레온은 고압에 노출되어 온도가 크게 상승합니다.
다음 단계에서는 냉매가 응축기로 들어가고, 여기서 열이 난방 시스템 회로로 전달됩니다. 결과적으로 열이 실내로 유입되고 냉각용 프레온이 액체 상태로 돌아갑니다.
감압 밸브를 통해 프레온은 증발기로 다시 흘러들어가며 이 과정이 반복됩니다.

펌프의 작동 원리에 따라 압축기 작동에만 전력이 소비됩니다. 결과적으로, 이는 히트펌프를 가장 경제적인 열 전달 방법으로 만듭니다.

오래된 냉장고를 사용하면

냉장고 히트펌프 장치

그래서 난방 시스템을 조립하려면 별장, 히트펌프가 있어야 합니다.

오늘날 그러한 단위는 저렴하지 않습니다. 이것은 높은 것으로 설명됩니다 기술적 인 특성그리고 그것들을 조립하는 힘든 작업. 그러나 원한다면 열 펌프를 직접 조립할 수 있습니다.

가정용 냉장고로 간단한 열 펌프를 만들 수 있습니다. 이 기술의 특징은 열 펌프의 두 가지 주요 구성 요소인 응축기와 압축기가 있다는 것입니다. 이렇게하면 자신의 손으로 열 펌프를 조립하는 속도가 크게 빨라집니다.

따라서 오래된 냉장고에서 펌프를 조립하는 방법은 다음과 같습니다.

커패시터 조립. 요소는 코일 형태로 만들어집니다. 냉장고에서는 뒤쪽에 설치되는 경우가 가장 많습니다. 이 잘 알려진 그릴은 냉매에서 열이 전달되는 응축기입니다.
커패시터는 내구성이 뛰어나고 고온에 견딜 수 있는 용기에 장착됩니다. 설치 중 코일 손상을 방지하기 위해 전문가는 컨테이너를 절단하고 그 안에 커패시터를 설치할 것을 권장합니다. 그 후 용기가 용접됩니다.
다음으로 압축기가 용기에 부착됩니다. 집에서 유닛을 만드는 것은 거의 불가능합니다. 따라서 오래된 냉장고에서 꺼내는 것이 좋습니다. 동시에, 상태가 양호하도록 주의를 기울여야 합니다.
일반 플라스틱 통을 증발기로 사용할 수 있습니다.
시스템의 모든 요소가 준비되면 서로 연결됩니다. 플라스틱 파이프는 장치를 난방 시스템에 연결하는 데 사용됩니다.

따라서 오래된 가정용 냉장고에서 열 펌프를 만들 수 있습니다. 프레온을 시스템에 펌핑해야 하는 경우 전문가에게 전화해야 합니다. 이런 종류의 작업은 특수 장비의 도움을 받아야만 수행할 수 있습니다.

필기 해:냉장고 열 펌프는 종종 작은 공간과 가정용 건물을 가열하는 데 사용됩니다. 차고일 수도 있고 작은 창고일 수도 있습니다.

냉장고를 열원으로 사용할 수도 있습니다. 즉, 난방 시스템의 라디에이터 역할을 하게 됩니다. 공기가 장비 안팎으로 흐르는 두 개의 공기 덕트를 설치하기만 하면 됩니다.

첫 번째 채널은 공기를 냉동실로 유입하고 두 번째 채널은 공기를 배출합니다. 이 경우 커패시터가 가열되는 물리적 프로세스가 발생합니다.

에어컨의 적용

에어컨의 히트펌프 다이어그램

요점은 작동 원리가 히트 펌프의 작동 원리와 유사하다는 것입니다.

그러나 몇 가지 차이점이 있습니다. 우선 주목할 만한 점은 온도 체제기후 제어 장비의 작동. 저온에서는 분할 시스템을 사용하는 것이 바람직하지 않습니다.

에어컨으로 열 펌프를 만들려면 여러 가지 수정과 변경을 수행해야 합니다.

펌프를 조립하는 첫 번째 방법은 에어컨을 다시 만드는 것입니다. 이 경우 실외기와 실내기가 교체됩니다. 실내 블록에는 저등급 열을 전달하는 데 필요한 증발기가 포함되어 있습니다. 열 에너지를 전달하는 커패시터가 외부 장치에 설치됩니다. 공기와 물 모두 가열 매체로 사용될 수 있습니다. 두 번째 경우에는 커패시터가 열 전달이 이루어지는 특수 탱크에 장착됩니다.
두 번째 방법은 시스템에 4방향 전환 밸브를 설치하는 것입니다. 이런 종류의 작업은 전문가만이 할 수 있습니다. 특히 열 탐침을 설치할 때 그렇습니다.
세 번째 옵션은 공조 장비를 완전히 분해하는 것입니다. 부품은 증발기-압축기-응축기 등 일반적인 구성에 따라 히트펌프를 조립하는 데 사용됩니다.

에어컨을 기반으로 한 히트펌프 조립은 매우 신중하게 접근해야 하며 전문가를 참여시키는 것이 좋습니다. 장치의 생산성은 올바른 조립에 따라 달라집니다.

히트펌프 조립을 시작하기 전에 집을 단열하는 것에 대해 생각해야 합니다. 건물의 단열 특성이 낮으면 펌프 및 기타 열원 사용 효율이 크게 저하됩니다.

이러한 펌프는 저온 가열 시스템에 가장 적합합니다.이 경우 최선의 선택바닥이 따뜻할 거예요. 모든 조립 기능을 고려하면 손으로 열 펌프를 만드는 것이 가능합니다.

숙련된 사용자가 자신의 손으로 에어컨으로 만든 히트 펌프를 사용하는 방법을 자세히 설명하는 비디오를 시청하십시오.

러시아 기후 조건에서이 항목에 대한 비용이 매우 중요하기 때문에 주택 난방 시스템의 효율성을 높이는 것은 소유자의 주요 임무 중 하나입니다. 따라서 난방을 위해 주변 공간의 에너지를 사용하는 문제는 매우 흥미롭고 끊임없이 진화하고 있으며 특히 "스스로 할 수 있는" 커뮤니티에서 관심의 대상으로 남아 있습니다. 자신의 손으로 열 펌프를 조립하는 것은 숙련된 사람이 쉽게 접근할 수 있습니다. 이 작업은 특별한 어려움을 나타내지 않으며 복잡한 구성의 부품을 제조할 필요가 없기 때문입니다.

이 기능의 비용을 줄이기 위해 주변 공간의 열을 모아서 가정 난방 시스템에 사용하는 것을 기반으로 합니다. 이 유형의 장치는 냉장고, 분할 시스템 및 에어컨과 같은 많은 가정에서 사용할 수 있습니다. 그들 중 일부는 필요에 따라 사용자의 선택에 따라 건물 난방 또는 냉방을 수행하는 이중 목적을 가지고 있습니다.

이러한 기계의 이론적 기초는 역 카르노 사이클입니다. 하지만 자세한 내용을 다루지 않고 단순히 이러한 장치의 작동 과정을 설명하겠습니다.

그림 1. 난방 네트워크에서 히트 펌프 작동의 개략도

냉장고와 같은 장치의 작동 유체는 프레온 또는 암모니아이며 압축기에 의해 가열 회로로 펌핑됩니다. 이 경우 냉각수 배출구가 스로틀에 의해 막혀 시스템 내부의 압력이 급격히 증가합니다. 생성된 열은 집 난방 시스템의 냉각수를 데우며 일반적으로 온도는 64oC에 이릅니다. 뜨거운 흐름은 주 난방 네트워크에서 순환하는 것을 보완하여 연료 소비를 줄입니다. 특정 압력에서 스로틀이 열리고 작동 유체가 증발기 챔버로 들어갑니다. 동시에 온도가 감소합니다. 추가 열은 열 수집 레지스터에서 얻습니다. 그런 다음 냉장고에서와 같이 주기가 반복됩니다.

시스템 매개변수 계산

집에서 만든 열 펌프에 필요한 전력은 다음 비율로 계산할 수 있습니다.

아르 자형 = ( 케이 * V * 티 )/860, 어디

아르 자형 – 방을 가열하는 데 필요한 전력

케이 – 건물의 열 손실을 고려한 계수(1 – 고품질 단열실, 4 – 판자 막사)

V – 난방할 방의 총 부피

티 – 외부 세계와 내부 공간 사이의 가장 큰 온도 차이;

860 – 계산 결과의 변환 계수 kW~에서 칼로리

예를 들어, 집 200에 대한 계산을 해보자 평방 미터천장 높이가 2.8미터인 경우:

아르 자형 = 1 * 200 * 2.8 * (22 - -25)/860 = 560 * 47 /860 = 30.6kW.

파워 리저브가 10~12%, 즉 약 35kW인 히트펌프를 사용하는 것이 좋습니다.

외부 온도와 내부 온도의 차이와 같은 지표에주의를 기울여야합니다. 주변 공간에서 약 7oC의 온도로 가열된 공기를 흡입하면 그 차이는 (22 - 7) 15도가 되며 히트펌프의 전력은 9.8kW가 됩니다. 이 두 지표를 비교하고 주변 공간의 열을 사용할 때 차이를 느껴보세요.

장비의 일부

외부 윤곽

가정용 난방 장치의 외부 회로에는 파이프가 필요합니다. 금속 제품(스테인레스 스틸 제외)은 열전도율이 가장 높으므로 열 수집 시스템에 사용하는 것이 좋습니다.