개인 주택 난방 및 온수 공급을 위해서는 지하수, 강, 연못 등의 자연적인 원천에서 작동하는 물-물 열 펌프를 사용하는 것이 좋습니다. 이 시스템은 절대적인 환경 안전을 특징으로하며 소모품에 대한 정기적 인 지출을 요구하지 않으므로 점점 더 대중화되고 있습니다.
우리는 물의 에코 에너지를 사용하여 가정용 난방 시스템으로 전달하는 열 펌프 장치의 옵션에 대해 이야기 할 것입니다. 호기심 많은 가정 주인을 위해 인기있는 장치 옵션 및 건설 기술의 작동 원리를 설명했습니다. 여기에서는 시스템 작동에 필요한 장비를 찾을 수 있습니다.
히트 펌프 물의 작동 원리
열 펌프는 카르노 사이클의 원리를 구현했습니다. 폐쇄 된 시스템의 움직이는 물질은 화학적, 물리적 또는 열적 요인의 영향으로 액체에서 기체 상태로 응집 상태를 변경한다는 사실로 구성되어 막대한 양의 열 에너지를 방출하고 흡수합니다.
작업 물질의 역할은 열 운반체-우물 또는 저수지의 물입니다.
겨울철에도 특정 깊이의 천연 자원에서는 양의 온도가 유지되므로 일년 내내 열 에너지를 추출 할 수 있습니다. 설치의 유일한 단점은 높은 전력 소비와 추가 장비 구매가 필요하다는 것입니다.
다이어그램은 물과 냉매의 순환 궤적을 보여줍니다. 계절에 관계없이 열 에너지를받을 수있는 시스템
수 관식 히트 펌프의 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 압축기;
- 증발기;
- 콘덴서;
- 팽창 유도 밸브;
- 지표 모니터링을위한 자동 시스템;
- 구리 파이프에서 여러 고속도로;
- 작동 물질 (냉매).
특수 펌프를 사용하면 물이 파이프를 통해 소스에서 난방 시설로 흐르고 그 후 가스는 (프레온)과 상호 작용하여 + 2-3 도의 온도에서 끓습니다. 프레온은 물의 열의 일부를 흡수하고 압축하는 동안 온도가 상승하는 압축기에 의해 흡수됩니다.
열 펌프 장비는 많은 공간을 차지하지만 공동 의존성을 제거 할 수있는 기회를 제공합니다
그런 다음 냉매가 응축기로 들어가고 나서 뜨거운 물질은 물을 미리 결정된 온도 (+40 ~ +80도)로 가열하고 가열 시스템의 파이프를 통해 운반됩니다.
식힌 물이 증발기로 들어간 다음 수용 정으로 배출됩니다. 응축기가 통과하면 냉매가 액체가되어 요소의 바닥에 모여 스로틀을 통해 원래 위치로 돌아갑니다. 다음으로 사이클이 반복됩니다.
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히트 펌프 물의 본질
지열 시스템의 실내 단위
개인 주택용 소형 히트 펌프
경제적 인 난방 장치
그러한 난방을 준비 할 때 무엇을보아야합니까?
목적과 규모에 관계없이 다양한 조건에서 작업 할 수 있도록 설계된 다양한 열 펌프 변형이 있습니다. 이 장비는 총 면적이 50 ~ 150 평방 미터 인 주택 난방용으로 설계되었습니다.
랜드 마크 번호 1-물 경도
우물 또는 저수지의 수질은 장비 선택에 중요한 역할을합니다. 모든 모델이 다량의 망간 및 철을 함유 한 경수에서 작동 할 수있는 것은 아닙니다.
이러한 요소의 높은 농도는 파이프의 부식 형태를 빠르게 손상시켜 장비의 효율과 서비스 수명을 단축시킵니다.
따라서 히트 펌프를 구입하기 전에 물 샘플을 채취하여 황화수소, 암모니아, 염소 등의 미량 원소가 있는지 분석합니다. 일반적으로 연못의 온도가 +13도를 초과하면 더 큰 확률로 물에 많은 철 및 망간 이온이 있습니다.
따라서, 수열 히트 펌프는 물의 경도를 고려하여 선택된다. 부식으로부터 요소를 가장 잘 보호하는 시스템이 있지만 더 많은 비용이 듭니다.
랜드 마크 번호 2-작동 모드
열 펌프는 유일한 열원으로 사용되거나 다른 시스템과 상호 작용할 수 있습니다. 따라서 모델을 선택하기 전에 장치가 작동하는 모드를 결정하는 것이 중요합니다.
시스템 기능에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 1가. 장치는 집을 난방하기에 적합한 강력한 힘을 가지고 있습니다.
- 2가. 덜 생산적인 장치는 주요 난방 장비를 보완합니다.
주요 물 가열 장치로 자율 시스템을 구축하려면 1가 유형이 필요합니다.
기준점 3-펌프 전력
시스템 성능에 따라 히트 펌프를 선택할 때 전력이 중요한 지표입니다. 전력이 높을수록 장비의 효율은 높아지지만 에너지 소비는 커집니다.
수냉식 히트 펌프의 성능은 실제 요구에 따라 선택됩니다.
전력이 부족한 장치를 선택할 때 집에서 열 손실이 시스템에서 공급하는 에너지 양을 초과하면 시스템의 효율성이 떨어집니다. 히트 펌프는 24 시간 내내 작동 할 수 있지만 수온이 낮아져도 아무런 영향을 미치지 않습니다.
건물의 열 손실이 시스템의 열 전달보다 낮 으면 일반적으로 펌프가 몇 분 동안 자동으로 시작되어 설정된 온도까지 물을 가열 한 후 시스템을 통해 운반합니다. 그런 다음 온도가 몇도 떨어질 때까지 꺼집니다. 그런 다음 사이클이 반복됩니다.
랜드 마크 No. 4-특정 모델의 기능
히트 펌프에는 다음과 같은 추가 기능이있을 수 있습니다.
- 방의 미기후를 맛볼 수있는 자동 제어 시스템. 관리는 일반적으로 리모콘을 사용하여 수행됩니다.
- 온수 공급을위한 온수 기능.
- 방음 하우징.
- 다른 난방 시스템, 태양열 수집기에 연결하여 난방 장비를 완전히 자율적으로 만들 수 있습니다.
히트 펌프 물-물의 작동 시간은 일반적으로 30 년을 초과합니다.
장비를 선택할 때 설치 및 설치 비용을 고려하는 것이 중요합니다.
필요한 열 펌프 용량 계산
시스템을 구입하기 전에 필요한 장비 용량을 먼저 작성하고 계산하는 것이 중요합니다. 실제 열 수요를 고려하여 성능을 계산합니다. 열 비용, 가정에서의 열 손실 및 DHW 회로의 유무가 고려됩니다.
계산 알고리즘 :
- 우리는 가열 된 방의 총 면적을 계산합니다.
- 난방에 필요한 에너지 양을 결정합니다. 1 평방 미터당 최적 표시기는 0.07 kW입니다.
- N 평방 미터의 집을 녹이려면 N * 0.07 kW가 필요합니다.
- DHW의 경우 결과 숫자에 추가 15-20 %, 즉 N * 0.07 * 0.85 또는 N * 0.07 * 0.80이 추가됩니다.
이 계산은 천장 높이가 2.7m를 초과하지 않는 실내에 가장 적합하며 프로젝트 준비 중에 전문가가 더 정확한 계산을 수행합니다.
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물 대 물 열 펌프의 내부
물-물 열 펌프를 배치하는 것이 수익성이있는 곳
에너지 절약형 효율적인 장비
현관 열 펌프 열교환 기
수술 전 준비 작업
water-water 시리즈에서 히트 펌프의 조립, 연결 및 시운전 준비에는 여러 가지 표준 단계가 포함되며,이 단계는 우리가 더 잘 알고 있습니다.
최적의 수원 선택
모든 오픈 소스 또는 우물이 열 펌프의 원활한 작동에 적합한 것은 아닙니다. 수질은 중요한 역할을하지만 필터는 오염 문제를 해결하는 데 도움이됩니다.
건물에서 반경 100m 이내에있는 수역이나 연못을 사용할 수 있습니다. 그러한 소스가 없으면 드릴링 우물이 필요합니다.
히트 펌프의 소스 선택은 단순성과 사용 비용에 중점을 두어야합니다. 근처의 열린 저수지의 경우 사용하는 것이 더 합리적입니다
오픈 소스 행동은 지하수보다 더 예측 가능하므로 가능하면 수역을 선호해야합니다.
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열 펌프를위한 지열 우물
저렴한 열 펌프 증발기
증발기 파이프를 열교환기에 연결
검사를 위해 준비된 증발기 튜브
우물을 사용하여 열 시스템 설치
히트 펌프를 사용하여 시스템을 설치하려면 두 개의 웰이 필요합니다. 우물 중 하나를 직불이라고합니다. 시스템에서 후속 처리를 위해 물을 가져 오는 특수 펌프가 담겨 있습니다. 두 번째 우물은받는 우물입니다. 식힌 물이 배수됩니다.
배수 및 공급 정은 15 미터 이상 떨어져 있어야합니다.
직불 우물의 깊이는 50 미터를 넘지 않아야합니다. 수원이 깊을수록 펌프를 더 강력하게 공급하여 소비되는 에너지의 양을 증가시킵니다.
직불 우물 장치
직불 우물의 운전을 시작하기 전에, 방 전체에 열을 공급하기 위해 얼마나 많은 물을 생산할 수 있는지, 그리고 얼마나 많은 액체가 필요한지 알아내는 것이 중요합니다. 수온이 높을수록 가열에 필요한 양이 줄어 듭니다.
볼륨을 미리 계산하는 것이 중요합니다 V방을 가열하려면 1 시간 동안 우물 밖으로 펌핑해야합니다. 열 출력이 특정 수와 동일한 펌프가 있다고 가정하십시오. 큐 kW 및 전력 소비-수 피 kW 또한 지하수의 온도를 알아야합니다 (t1) 및 열교환 후 온도 (t2).
그런 다음 시간당 필요한 물의 양을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
V = (Q-P) / (t1-t2).
필요한 양의 물을 공급할 수있는 차변의 능력을 결정하는 것은 분석적으로 불가능하므로 테스트됩니다. 3 일 이내에 펌프는 우물에서 물을 중단없이 펌핑합니다. 따라서, 고부하에서 필요한 양의 물을 섭취 할 수있는 능력에 대한 수용 웰의 점검도 수행된다.
지하수가 예측할 수없이 작동하므로 직불 우물의 물이 시간이 지남에 따라 작아 질 수 있음을 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 조수는 봄에, 겨울에는 물이 감소합니다. 우물에 물이 충분하지 않으면 시스템이 자동으로 꺼지고 가열이 발생하지 않습니다.
수신 정의 특징
수용 튜브형 우물은 지하수의 하류에 있습니다. 물이 어느 방향으로 움직이는 지 판단하는 것은 분석적으로 불가능합니다. 따라서 실제로 임의의 우물이 차변 우물로 선택되고 수중 펌프가 시작됩니다.
시스템 작동 중에 수위가 떨어지지 않으면 올바르게 선택됩니다. 수위가 떨어지고 수온이 떨어지면 우물을 제자리에 교체해야합니다. 잠수 식 펌프를 다른 구멍으로 옮깁니다.
수용 웰로의 배수 파이프는 바닥에 닿지 않도록 물에 수 센티미터를 담가야합니다.위에서 폐수를 배출하면 물이 생길 수 있습니다. 관형 우물은 물과 막힘을 중단 할 수 있습니다.
결과적으로 오버플로가 발생하고 겨울에는 결빙이 발생할 수 있습니다. 수신 소스에 가장 적합한 옵션은 강이나 연못입니다. 이러한 물체가 근처에 있지 않은 경우 오버플로를 방지하기 위해 하나 이상의 수신 우물을 뚫어야합니다.
그림은 하나의 우물을 수신 및 직불 우물로 사용하는 예를 보여줍니다.
우물이 분석적으로 또는 시험 방법으로 물을 받을지 알아내는 것은 불가능합니다. 실습에 따르면 배수구는 수년 동안 물을 지속적으로 흡수 할 수 있으며 한 시즌에는 실패 할 수도 있습니다.
하나의 우물을 차변으로 사용하고 잘 수령 할 수있는 기술이 있지만이 방법은 효과적이지 않습니다. 작동에는 수온을 낮추고 수위 및 기타 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다.
연못을 이용한 기기 시스템
선택된 연못은 혹한의 서리 동안 하층의 물이 얼지 않도록 충분히 깊어 야합니다. 남부 지역에서는 최적의 깊이가 약 1 미터이고, 북부 지역에서는 깊이가 3 미터 이상인 소스가 필요합니다. 또한 연못은 안정적이어야합니다. 수위의 변동과 그 감소는 용납 할 수 없습니다.
저수지에는 직불 및 수취의 두 가지 파이프 라인이 있습니다. 수중 펌프가 수신부에 설치됩니다.
파이프는 내구성과 신뢰성이 특징 인 HDPE 모델을 사용하는 것이 좋습니다. 파이프를 동결, 추가 절연 및 돌파로부터 보호하십시오.
열 펌프를위한 집 준비
수냉식 히트 펌프와 상호 작용하려면 파이프, 라디에이터 배터리 형태로 제공되는 수성 난방 시스템이 가정에 설치되어 있어야합니다. 바닥과 벽에 더 나은 단열을 위해 난방 파이프를 설치하는 것도 허용됩니다.
장비를 사용하여 온수를 공급하려면 집에 수거 시스템이 있어야합니다. 펌프가 작동하려면 무제한 전력으로 전기 네트워크에 연결해야합니다.
집의 단열재 (외부 단열재, 이중 챔버 창 설치 등)에 대한 추가 조치가 없으면 열 펌프 작동이 의미가 없습니다.
전문가들은 공기 가열 메커니즘을 갖춘 추가 환기 시스템을 설치할 것을 권장합니다. 장비에 사용 된 프레온은 인간에게 해 롭습니다. 시스템 회로에 미세한 파열이 발생하면 가스가 방출되어 실내에서 공기가 배출됩니다. 냉매는 사람의 폐 질환 악화, 천식 발작을 유발할 수 있습니다.
열 펌프는 무거운 장비이므로 무게가 톤에 도달 할 수 있으므로 (전원 및 크기에 따라 다름) 경우에 따라 설치하려면 별장의 기초가 아닌 자체 기초를 만들어야합니다.
장비를 설치하기 전에 실내의 허용 치수를 고려하고 제품 여권에 표시된 벽까지의 거리를 유지해야합니다.
옵션 장비
열 펌프에 대한 추가 장비의 선택은 책임있는 작업이며, 그 해결책은 난방 시스템의 전체적인 장기 서비스와 작동상의 문제가없는 것을 결정합니다.
우물 및 연못 용 수중 펌프
시스템의 히트 펌프를 사용하여 온수를 공급하는 경우 저전력 장치로 탭의 압력을 낮출 수 있습니다. 강력한 펌프는이 문제를 해결하지만 더 많은 에너지를 소비합니다. FGP 작동 중 허용되는 최소 전력은 1kW입니다.
수중 펌프에는 여러 가지 수정이 있습니다. 다음 세 가지 기준을 고려하여 선택합니다.
- 유체 량펌핑에 사용됩니다 (물을 더 많이 운반할수록 펌프 출력이 높아야 함).
- 잘 깊이 (웰이 깊을수록 장비의 용량이 커야 함);
- 우물 직경 (3 인치 샤프트와 달리 가장 많은 수의 펌프가 만들어 졌기 때문에 전통적으로 4 인치 샤프트를 선호합니다).
우물의 깊이를 결정하려면 로프의 하중을 고정하고 샤프트로 내릴 필요가 있습니다. 로프의 젖은 부분은 우물의 전체 깊이를 나타내며, 건조한 부분은 물의 시작에서 표면까지의 거리를 결정합니다.
펌프가 웰 보어에 장치 제조업체가 지정한 깊이까지 담겨 있습니다. 일반적으로 데이터 시트는 워터 미러와 펌프, 출력 하단과 펌프 사이의 미터 수를 나타냅니다.
우물을 위해 특별히 설계된 범용 펌프와 장비는 모두 광산에 적합합니다. 광산이 전문가에 의해 개발 된 경우 모래로 막히지 않으므로 범용 펌프를 안전하게 사용할 수 있습니다.
시추공을 위해 특별히 설계된 펌프는 비싸지 만 모래와 진흙으로 막히지 않고 훌륭하게 작동합니다. 유니버설은 많은 양의 유기물에 민감하며 정기적으로 먼지를 청소해야하므로 수명이 단축됩니다.
모터가 과열되거나 막히거나 우물에 물이 부족하면 독립적으로 꺼 지므로 엔진이 과열되지 않고 고장 나지 않기 때문에 자동 장비가 장착 된 펌프가 선호됩니다.
작동 원리에 따라 두 가지 유형의 수중 펌프가 구별됩니다.
- 원심 분리기.
- 진동.
석회석에서 물을 생성하는 우물에서 작업하려면 원심 분리형 심층 모델이 바람직합니다. 그들은 모래 알갱이와 점토 현탁액으로 물에 민감합니다.
열 펌프가 열린 저장통에 연결되는 경우, 더러운 물을 펌핑하거나 저렴한 진동 장치를 펌핑하도록 설계된 표면 펌핑 장비를 사용하는 것이 좋습니다.
열 펌프 중간 열교환 기
열 펌프의 경우 순환 중에 프레온이 충분히 냉각되지 않아 과도한 배출 온도로 인해 압축기가 과열 될 수 있습니다. 따라서 물질의 냉각을 개선하여 회로의 압력을 낮추는 것이 중요합니다.
모든 히트 펌프에 공통적 인 또 다른 문제가 있습니다. 냉매는 수증기와 혼합 될 수 있습니다. 액체가 압축기에 들어가면 워터 해머가 발생할 수 있습니다. 이 경우 부품을 수리하거나 교체해야합니다. 또한 물이 기름에 들어갈 수 있으며 거기서 물을 추출하기가 어렵습니다.
위의 모든 문제는 중간 열교환기를 설치하여 해결됩니다. 열교환 기는 개방형, 쉘 및 튜브 및 코일의 세 가지 유형으로 제공됩니다.
개방형의 수정은 순환 중에 프레온에 갇힌 액체를 중화시켜 압축기 충격의 가능성을 최소화합니다. 이 장치는 최소한의 전력 소비로 고성능을 특징으로합니다.
개방형 열교환기를 설치할 때 최소 압력 압축을 보장하기 위해 액체 파이프의 크기를 올바르게 선택하는 것이 중요합니다
올바르게 선택된 파이프는 끓는 액체의 가능성을 중화시킵니다. 동시에, 밸브는 저압 차이의 액체가 장치에 침투 할 수 있도록 충분한 용량을 가져야합니다.
셸 앤 튜브 열교환 기는 닫힌 디자인 형태로 제공됩니다. 열교환은 파이프 벽을 통해 발생하며 액체와 냉매는 개방과 달리 혼합되지 않으므로 증기와 공기의 순환에 고압을 제공합니다.
코일 열교환 기는 액체 프레온의 흐름을 제어하는 흐름 제어기의 존재를 특징으로한다. 장치의 크기는 히트 펌프의 전력에 따라 다릅니다.기능과 사용 가능한 양을 고려하여 제품을 선택해야합니다. 접을 수있는 모델을 선호하는 것이 좋습니다.
열 펌프 필터
우물이나 연못의 물은 순수한 형태가 아닙니다. 모래, 먼지, 철, 황화수소, 망간, 염소, 암모니아 등 다양한 미량 원소를 포함 할 수 있습니다. 열 펌프에 들어가기 전에 물을 여과해야합니다.
우선, 돌, 모래, 흙, 미사 같은 큰 물질을 제거해야합니다. 물에서 그것들을 제거하려면 하이드로 사이클론을 설치해야합니다.
하이드로 사이클론-거친 물 처리에 필요한 장치. 펌프의 힘을 고려하여 선택해야합니다
다음으로 철, 황화수소, 망간, 암모니아를 제거하는 필터를 설치하는 것이 중요합니다. 이 미량 원소는 장비의 수명을 단축시키고 부식시킵니다.
역삼 투 필터, 연화제, 철 제거제 및 그 변형을 사용할 수 있습니다. 온수를 마시기 위해서는 박테리아와 바이러스를 파괴하는 카본 필터와 UV 살균기가 장착되어 있어야합니다.
백업 전원용 발전기
열 펌프는 주전원에서 작동하므로 정전이 발생하면 집은 난방없이 유지됩니다. 가연성 물질로 작동하는 발전기를 추가로 구입하는 것이 좋습니다.
발전기가 펌프 압축기를 작동시키는 데 필요한 전력을 생성 할 수 있어야합니다.
이러한 열 펌프 작동의 특징
1 년에 한 번 펌프 구성 요소를 독립적으로 육안으로 검사하고 유지 보수 권장 사항을 따르십시오-부품을 적시에 윤활하고 물을 펌핑 할 때 장치의 올바른 작동을 모니터링하십시오.
일부 유형의 장비는 서비스 센터 전문가의 정기 점검 (보통 1 년에 1-2 회)이 필요합니다. 검사하는 동안 다음을 식별하십시오.
- 회로의 균열을 통한 엔진 오일 누출;
- 비품 및 부속품의 품질;
- 탱크 및 회로의 압력 수준;
- 전원 배선의 오작동.
수 관식 히트 펌프 설치는 숙련 된 전문가에게 맡겨야합니다. 시스템 비 효율성은 대부분 부적절한 설치와 관련이 있습니다. 열 장비는 남부 지역과 북부 지역 주민 모두가 운영하기에 적합합니다.
비디오는 장치의 작동 원리와 기능을 소개합니다.
결과적으로, 우리는 물-물 열 펌프가 최대 150 평방 미터의 가정을 가열하도록 설계된 효율적인 환경 친화적 장비로 간주됩니다. 더 넓은 지역의 건물 배치를 위해서는 상당히 복잡한 엔지니어링 조사가 이미 필요할 수 있습니다.
제공된 정보를 숙지하면서 궁금한 사항이 있으면 아래 상자에 문의하십시오. 우리는 미니 수력 발전소 건설에 대한 귀하의 의견, 주제에 관한 질문, 이야기 및 사진을 기다리고 있습니다. 우리는 당신의 의견에 관심이 있습니다.