選擇熱泵的類型
該加熱系統的主要指標是功率。首先，購買設備和選擇一種或另一種低溫熱源的財務成本將取決於功率。熱泵系統的功率越高，部件的成本就越高。
首先，這指的是壓縮機功率、地熱探測器的井深，或容納水平收集器的區域。正確的熱力學計算是系統高效工作的一種保證。
如果個人區域附近有水庫，最經濟高效的選擇將是水對水熱泵
首先，您需要研究計劃安裝泵的區域。理想的條件是該地區存在水庫。使用水對水選項將顯著減少挖掘工作量。
相反，地熱的利用涉及大量與挖掘相關的工作。使用水作為低品位熱量的系統被認為是最有效的。
從地面提取熱能的熱泵裝置涉及大量土方工程。收集器放置在季節性凍結水平以下
有兩種方法可以利用土壤的熱能。第一個涉及鑽探直徑為 100-168 毫米的井。根據系統的參數，這種井的深度可以達到 100 m 或更多。
特殊的探針放置在這些孔中。第二種方法使用管道收集器。這種收集器放置在地下的水平面中。此選項需要相當大的區域。
對於鋪設收集器，潮濕土壤的區域被認為是理想的。自然，鑽井的成本將高於水平油藏。但是，並非每個站點都有可用空間。對於 1 kW 的熱泵功率，您需要 30 到 50 平方米的面積。
建造一口深井獲取熱能可能比挖坑便宜一點
但一個顯著的優勢在於空間的顯著節省，這對於小地塊的所有者來說很重要。在現場存在高位地下水位的情況下，可以將熱交換器佈置在彼此相距約 15 m 的兩個井中
在現場存在高位地下水的情況下，熱交換器可以佈置在彼此相距約 15 m 的兩個井中。
通過在封閉迴路中抽取地下水來提取此類系統中的熱能，其中一部分位於井中。這種系統需要安裝過濾器並定期清潔熱交換器。
最簡單和最便宜的熱泵方案是基於從空氣中提取熱能。一旦它成為製造冰箱的基礎，後來的空調就是按照它的原理髮展起來的。
最簡單的熱泵系統從氣團中獲取能量。在夏天它參與供暖，在冬天參與空調。該系統的缺點是，在獨立版本中，單元功率不足
不同類型的這種設備的功效是不一樣的。使用空氣的泵性能最低。此外，這些指標直接取決於天氣狀況。
地面熱泵品種性能穩定。這些系統的效率係數在 2.8 -3.3 之間變化。水對水系統是最有效的。這主要是由於源溫度的穩定性。
需要注意的是，泵收集器在水庫中的位置越深，溫度就越穩定。要獲得 10 kW 的系統功率，需要大約 300 米的管道。
表徵熱泵效率的主要參數是其轉換係數。轉換係數越高，熱泵的效率越高。
熱泵的轉換係數通過熱流量與壓縮機運行所消耗的電能之比來表示
工作原理
我們周圍的所有空間都是能量——你只需要知道如何使用它。對於熱泵，環境溫度必須高於 1C°。在這裡應該說，即使是冬天下雪或某些深度的地球也能保持熱量。地熱或任何其他熱泵的工作是基於使用熱載體將熱量從其來源傳輸到房屋的加熱迴路。
設備分操作方案：
- 熱載體（水、土壤、空氣）填充土壤下方的管道並將其加熱；
- 然後將冷卻劑輸送到熱交換器（蒸發器），隨後將熱量傳遞到內部迴路；
- 外部迴路包含製冷劑，一種在低壓下具有低沸點的液體。例如氟利昂、水與酒精、乙二醇的混合物。在蒸發器內部，這種物質被加熱並變成氣體；
- 氣態製冷劑被送入壓縮機，在高壓下被壓縮並被加熱；
- 熱氣進入冷凝器，在那裡它的熱能被轉移到房子裡；
- 循環以製冷劑轉化為液體而結束，並且由於熱量損失，它返回到系統中。
同樣的原理也用於冰箱，因此家用熱泵可以用作空調來冷卻房間。簡單地說，熱泵是一種具有相反效果的冰箱：產生熱量而不是冷。
空對空系統HP安裝特點
空氣對空氣熱泵的安裝有點讓人聯想到分體式系統的安裝。該設備有兩個模塊 - 外部和內部，通過製冷劑循環的迴路相互連接。
室外或室外熱泵機組，安裝在室外。有些型號安裝在特殊的保護外殼中。車站非常輕，甚至可以安裝在建築物的屋頂上。建議將空對空熱泵安裝在距生活區入口約2-3m處。
室內機的放置方式應使熱空氣流盡可能有效地散佈到整個房間。允許牆壁和天花板安裝。
使用空氣對空氣熱泵對房屋進行集中空氣加熱，永久居住，需要使用強制空氣噴射系統。在準備項目文件期間，仔細計算了空氣通道的長度及其位置。
安裝熱泵是一個複雜的技術過程，因此，這項工作由具有相應許可證的專業安裝團隊進行。
空對空熱泵的優缺點
真實業主對空對空熱泵的反饋有助於準確了解使用替代加熱方法的能源效率，以及了解現有的優缺點。
使用空氣對空氣熱泵為房屋供暖具有以下優點：
- 節省成本 - 即使初始成本很高，熱泵在運行 3-6 年後仍可收回成本。由於該設備的設計使用壽命為 30-50 年，因此優勢顯而易見。整個采暖季的電費比電鍋爐低3-5倍。
完全獨立於傳統燃料。空對空加熱的主要優點是產生熱能，不使用氣體、固體和液體燃料等。如果你安裝太陽能電池板，你可以拒絕外部電力。
環保 - 在運行過程中，使用可再生熱能源，沒有有害排放物。
當然，熱泵也有其弱點，製造商會不時嘗試糾正這些弱點。這些包括：
- 效率對外部溫度的依賴性 - 製造商不斷改進系統。現代設備能夠在 -15 -25°C 下運行。低溫下的效率顯著降低，這限制了在北方條件下使用模塊進行空間加熱。
購買和安裝熱泵的材料成本很高。 HP 空氣的主要缺點 - 空氣，因此，該站並未在國內條件下廣泛使用。
空對空熱泵的使用前景相當樂觀。最近，幾家主要製造商宣布開發能夠在低至 -32°C 的溫度下運行的模塊。始終強調降低產品成本，使中產階級消費者能夠負擔得起，提高性能（現代型號的平均 COP 為 5-8 單位）。
3 最簡單的單元
最便宜的自製設備將是空調的熱泵。建議購買配備換向閥的型號。多虧了這一點，空調才能供暖。否則，您將不得不修改製冷劑迴路
另外，在選擇空調時，要注意機組在冷量方面的性能指標。
製造最簡單的熱泵的算法有以下形式：
拆下裝置上殼，拆下外置熱交換室
在這個階段，必須注意不要損壞製冷劑管道。
然後你需要從軸上拆下外葉輪。
水箱由金屬製成。其長度應與換熱室的尺寸相對應，其寬度應大100-150毫米。
為了防止散熱器凍結，有必要增加它的面積。為此，根據熱交換室的材料，沿邊緣安裝額外的鋁板或銅板。
升級後的散熱器安裝在水箱中，然後必須用密封蓋封閉。
在最後階段，用於選擇和供應冷卻劑的軟管連接到配件，連接循環泵
之後，它仍然要填充容器並檢查是否洩漏。
為此，根據熱交換室的材料，沿邊緣安裝額外的鋁板或銅板。
升級後的散熱器安裝在水箱中，然後必須用密封蓋封閉。
在最後階段，用於選擇和供應冷卻劑的軟管連接到配件，連接循環泵。之後，它仍然要填充容器並檢查是否洩漏。
安裝技術
此類設備的組裝分幾個階段進行：
- 正在製定一個項目；
- 收集器通信已組裝；
- 系統中安裝了熱泵；
- 設備安裝在房屋內；
- 正在加註冷卻液。
接下來，我們將逐步考慮如何用自己的雙手安裝交鑰匙熱泵。
如何做一個項目
當然，在進行此類通信的組裝之前，應進行所有必要的計算。系統外部的工作必須與內部的工作充分協調。根據所選設備類型進行計算。對於水平收集器，它們執行如下：
- 確定所需的防凍劑量。在這種情況下，使用公式 Vs = Qo 3600 / (1.05 3.7 t)，其中 Qo 是源的熱功率，t 是供迴線之間的溫差。 Qo 參數計算為泵功率與用於加熱製冷劑的電功率之間的差值。
- 確定所需的收集器長度。這種情況下的計算公式如下所示：L = Qo / q，其中 q 是比熱去除量。後一個指標的值取決於場地上的土壤類型。例如，對於粘土，每 rm 為 20 W，對於沙子 - 10 W，等等。
- 確定鋪設集熱器所需的面積。在這種情況下，根據公式 A = L da 進行計算，其中 da 為管道鋪設步驟。
熱泵的功率大約以每 1 m2 熱量 70 W 的速率確定，天花板高度為 2.7 m。集熱管通常鋪設在彼此之間 0.8 m 或稍遠的距離處。
如何組裝熱泵
這種設備相當昂貴。熱泵的設計相對簡單。因此，您可以嘗試自己製作。這個過程是這樣執行的：
- 購買了一台壓縮機（空調設備是合適的）。
- 製作電容外殼。為此，將一個 100 升的不銹鋼罐切成兩半。
- 正在製作一個線圈。氣瓶或氧氣瓶用來自冰箱的銅管包裹。後者可以用鋁穿孔角固定。
- 線圈安裝在主體中，然後將後者密封。
- 蒸發器由 80 升的塑料容器製成。來自 ¾ 英寸管道的線圈安裝在其中。
- 水管連接到蒸發器以輸送和排放水。
- 系統充滿製冷劑。此操作應委託給專家。行動不力，不僅會破壞組裝好的設備，還會受傷。
安裝採集器通訊
加熱系統外電路的安裝技術也取決於其類型。對於垂直收集器，鑽井深度為 20-100 m。在水平溝下突破1.5m，下一階段鋪設管道。樹木不應該在水平收集器附近生長，因為它們的根部會損壞電源。對於後者的組裝，可以使用低壓聚乙烯管。
設備安裝
該操作以通常的方式執行。也就是說，在房屋內安裝了暖氣片，鋪設了線路並將它們連接到鍋爐。旁路上的膨脹水箱、過濾器和循環泵安裝在回水管上。您還可以組裝“暖地板”系統並將其連接到熱泵。在最後階段，將選定類型的冷卻劑倒入外部和內部迴路中。
如您所見，您可以自己安裝熱泵和收集器。從技術上講，該過程並不是特別複雜。然而，與其他類型的類似設備不同，這種系統的組裝，即使是水平型的，也是一項體力相當費力的操作。在沒有特殊設備的情況下自行鑽井進行垂直鑽井幾乎是不可能的。因此，可以進行計算和工作 用於系統組裝 仍然值得聘請專業人士。今天，市場上有一些公司在交鑰匙的基礎上安裝熱泵等設備。
氣水泵工作原理
如前所述，此類裝置的主要熱能來源是大氣。氣泵運行的根本基礎是液體在從液態到氣態的相變過程中吸收和釋放熱量的物理特性，反之亦然。作為狀態變化的結果，溫度被釋放。該系統的工作原理與冰箱相反。
為了有效利用液體的這些特性，低沸點製冷劑（氟利昂、氟利昂）在閉合迴路中循環，其設計包括：
- 帶電驅動的壓縮機；
- 風扇式蒸發器；
- 節流（膨脹）閥；
- 板式換熱器;
- 連接電路主要元件的銅或金屬塑料循環管。
由於壓縮機產生的壓力，製冷劑沿迴路移動。為了減少熱損失，管道上覆蓋有人造橡膠或聚乙烯泡沫的隔熱層，並帶有保護性金屬化塗層。作為製冷劑，使用氟利昂或氟利昂，可在負溫下沸騰，至-40℃也不會結冰。
整個工作過程由以下連續循環組成：
- 蒸發器散熱器包含比外部空氣更冷的液態製冷劑。在主動散熱器吹氣期間，來自低勢空氣的熱能被轉移到氟利昂，氟利昂沸騰並變成氣態。與此同時，它的溫度也在上升。
- 加熱後的氣體進入壓縮機，在壓縮過程中它的溫度更高。
- 在壓縮和加熱狀態下，製冷劑蒸汽被送入板式熱交換器，加熱系統的熱載體在此循環通過第二迴路。由於冷卻劑的溫度遠低於加熱氣體的溫度，氟利昂在熱交換器板上積極冷凝，將熱量散發給加熱系統。
- 冷卻後的汽液混合物進入節流閥，它只允許冷卻的低壓液態製冷劑通過蒸發器。然後重複整個循環。
為了提高管子的傳熱效率，在蒸發器上纏繞有螺旋翅片。供熱系統的計算、循環泵等設備的選擇必須考慮安裝的板式換熱器的水力阻力和傳熱係數。
系統設備及其操作的視頻概述
h3 id="invertornye-teplovye-nasosy">變頻熱泵
作為安裝的一部分，逆變器的存在允許設備平穩啟動並根據室外溫度自動調節模式。這通過以下方式最大限度地提高熱泵的效率：
- 效率達到95-98%；
- 將能耗降低 20-25%；
- 最小化電網負載；
- 增加設備的使用壽命。
因此，無論天氣如何變化，室內溫度都穩定地保持在同一水平。同時，配備自動控制單元的逆變器不僅可以在冬季提供供暖，還可以在夏季炎熱天氣提供冷空氣。
同時，應該考慮到額外設備的存在總是會增加其成本和增加投資回收期。
熱土工單元是如何工作的？
地熱熱泵的運行算法是基於熱量從具有低熱能勢的熱源到熱載體的傳遞。這裡的大地在夏季起到散熱器的作用，在冬季則是活躍的熱源。
地面溫差有助於提高整體系統效率並有助於降低實際運營成本。
地熱熱泵的運行是基於熱慣性這樣的現象。 6米及以下深度的地球溫度幾乎完全對應該地區的年平均氣溫，並且在整個日曆年中變化很小
在實踐中，工作冷卻劑進入位於地下的管道並在那裡加熱幾度。然後組合物進入熱交換單元（或蒸發器）並將累積的熱能傳遞到內部系統迴路。
地熱裝置的運行原理類似於製冷系統的運行。這就是為什麼某些類型的熱泵在夏季成功地用作空調，並在它們的幫助下冷卻住宅區的空氣。
在外部迴路中運行的製冷劑在蒸發器中被加熱，轉化為氣體並進入壓縮機。在那裡，它在高壓的影響下收縮並變得更熱。
熱氣進入冷凝裝置並將熱能釋放給負責加熱房屋的內部系統的工作冷卻劑。在該過程結束時，失去熱量的製冷劑以液態返回起點。
技術的優點和缺點
TN 最重要的優點是：
- 盈利能力：每消耗一千瓦電力，HP 就會產生 3 到 5 千瓦的熱量。也就是說，我們談論的是幾乎無償的加熱。
- 環保和安全：HP 的運行不會產生任何對環境有害的物質並釋放到大氣中，並且沒有火焰使這項技術絕對安全。
- 易於操作：與燃氣和固體燃料鍋爐不同，HP 不需要清除煙塵和煙塵。您也不必建造和維護煙囪。
該技術的一個顯著缺點是設備和安裝工作的高成本。
讓我們做一個簡單的計算。對於 120 平方米。 m 將需要容量為 120x0.1 = 12 kW 的 HP（以每 1 平方米 100 W 的速率計算）。具有這種性能的 Thermia 的 Diplomat 模型售價約為 6800 歐元。同一製造商的 DUO 模型會便宜一點，但它的成本也不能稱為民主：約 5900 歐元。
熱泵 Thermia Diplomat
即使與最昂貴的傳統供暖類型 - 電（每 1 千瓦時 4 盧布，3 個月 - 滿負荷工作，3 個月 - 一半）相比，投資回收期也需要 4 年以上，而這還沒有考慮到考慮外電路的安裝成本。實際上，HP 並不總是與計算的性能分別工作，投資回收期可能會更長。
家用空氣對水熱泵
空氣對水系統的一個特點是供暖系統中冷卻劑的溫度對源（外部空氣）的溫度有很強的依賴性。這種設備的效率在季節性和天氣條件下都在不斷變化。這表明航空熱系統和地熱系統之間存在顯著差異，地熱系統在整個使用壽命期間運行穩定，不依賴於外部條件。
此外，空氣對水熱泵能夠加熱和冷卻室內空氣，這使得它們在冬季相對寒冷和夏季相對炎熱的地區有需求。一般來說，這種系統的使用在相對溫暖的地區最為有效，而對於北方地區，則需要額外的加熱方式（通常使用電加熱器）。
空氣對水熱泵如何工作？
空氣對水熱泵基於卡諾原理。用一種更容易理解的語言，使用了氟利昂冰箱的設計。製冷劑（氟利昂）在封閉系統中循環，依次通過以下階段：
- 蒸發伴隨著強烈的冷卻
- 從進入的外部空氣的熱量中加熱
- 強烈的壓縮，在它的溫度變高
- 液體冷凝
- 通過節流閥，壓力和蒸發急劇下降
對於製冷劑的正常循環，有必要有兩個隔間 - 一個蒸發器和一個冷凝器。首先，溫度低（負）；來自環境空氣的熱能用於加熱。第二隔間用於冷凝製冷劑並將熱能傳遞給加熱系統的熱載體。
進入空氣的作用是將熱量傳遞到蒸發器，蒸發器的溫度非常低，需要升高以進行即將到來的壓縮。即使在負溫度下，空氣的熱能也是可用的，並被儲存起來，直到溫度降至絕對零。低電位熱能來源可以獲得系統的高效率，但當室外溫度降至-20°C或-25°C時，系統停止並需要連接額外的熱源。
的優點和缺點
空氣對水熱泵的優點是：
- 安裝方便，無需挖掘
- 熱能的來源——空氣——隨處可見，而且完全免費。系統只需為循環設備、壓縮機和風機供電
- 熱泵可以在結構上與通風相結合，這將顯著提高兩個系統的效率
- 加熱系統環保且操作安全
- 系統運行幾乎無聲，可由自動化系統控制
空氣對水熱泵的缺點是：
- 有限的應用。 HP 的家用型號需要連接額外的加熱系統，溫度已經達到 -7°C，工業設計能夠將溫度保持在 -25°C，這對於俄羅斯的大多數地區來說太低了
- 系統效率對室外溫度的依賴性使系統不穩定，需要不斷重新配置運行模式
- 風扇、壓縮機等設備需要穩定的電源
在計劃使用這種加熱和熱水系統時，必須考慮到這些特徵。
裝機容量計算
計算裝置功率的程序簡化為確定要加熱的房屋面積，計算所需的熱能並選擇與獲得的值相對應的設備。提出詳細的計算方法是沒有意義的，因為它非常複雜，需要了解許多參數、係數和其他值。此外，需要執行此類計算的經驗，否則結果將完全錯誤。
要解決這個問題，建議使用網上找到的在線計算器。使用起來很簡單，你只需要在窗口中替換你的數據並得到答案。如果有疑問，可以在另一個資源上重複計算以獲得平衡的數據。
結果
毫無疑問，空調熱泵的成本比現成的工廠選項低幾倍，甚至是中國製造的。但是這裡有很多細微差別：您需要注意供應熱量的來源和數量，正確計算熱交換器（盤管）的長度，安裝自動化，提供有保證的電力等。但如果你能夠解決這些問題，那無疑是有益的。給你一個建議：第一年有備用供暖是非常可取的，最好在夏季進行測試和試運行，以便在供暖季節開始之前有時間完成機組。
關於該主題的結論和有用的視頻
視頻將介紹設備的工作原理和特點：
因此，我們可以得出結論，水對水熱泵被認為是一種有效的環保設備，旨在為高達 150 平方米的房屋供暖。更大區域的佈置可能已經需要相當複雜的工程勘測。
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即使在沒有集中通信系統和更熟悉的能源來源的情況下，用於為私人家庭供暖的地熱泵也是創造舒適生活條件的好方法。
系統的選擇取決於財產的地域位置和所有者的財務能力。
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