空對空熱泵：工作原理、裝置、選型和計算

熱泵裝置

操作原理早已為人所知。有三個封閉的密封迴路 - 內部、壓縮機和外部。

主要成分：

1. 加熱系統。最好使用地暖。另一個選擇是熱水供應。
2. 電容器。將從製冷劑（通常是氟利昂）收集到的外部能量轉移到熱載體（水）進行加熱。
3. 蒸發器。從外部迴路中循環的冷卻劑（例如乙二醇）中選擇熱能。
4. 壓縮機。它從蒸發器中泵出製冷劑，將其從氣態轉化為液態，增加壓力並在冷凝器中冷卻。
5. 膨脹閥。安裝有蒸發器。調節製冷劑的流量。
6. 外輪廓。它被放置在水庫的底部或降低到井中。
7. 內部和外部輪廓的泵。
8. 自動化。根據預定的空間加熱量和室外溫度的變化來控制系統。

建築物附近池塘的外輪廓是這樣的。

收集器全年有效。冬季，水深3米以上，水溫足以供暖。

在蒸發器之後，製冷劑通過壓縮機，其壓力和溫度升高。然後在冷凝器中向加熱系統散發熱量。

製冷劑然後通過一個孔口，在那裡壓力由於膨脹而急劇下降。在轉變為氣態時，製冷劑的溫度幾乎立即降低。當從一罐液化氣中為氣體打火機加油時，可以在實踐中感受到這個過程。顯著的溫差有助於製冷劑從外部迴路有效吸收熱量。

還有一個開放式收集器選項。水質好的時候可以。這樣系統和泵就不會受到淤積、硬度鹽沉積、加速腐蝕的威脅。

這種熱發生器只是在上世紀 70 年代的能源危機之後才得到實際應用。

在此之前，它們的發展受到能源（石油、天然氣等）相對便宜的阻礙。此外，技術的不完善阻礙了創新的大規模引入。

可以DIY安裝嗎？

儘管熱泵技術複雜，但它們可以獨立安裝。更準確地說，您可以用自己的雙手自由地完成所有“臟活”：鋪設技術管道和電力網絡，懸掛室內和室外機組。每種特定類型熱泵的護照文件包含有關模塊安裝條件、坡度、長度和技術路線允許彎曲的全面信息。

之後剩下的就是請一位專家來檢查系統的正確安裝並確保 它的正確調試.這些工作無法由您自己完成：系統的清潔和除氣、製冷劑充注需要設備 - 一般來說，這個過程非常技術性和復雜性。

應該強調的是，這種空調系統的安裝不是“即時”完成的。需要進行詳細的初步計算，特別是需要確定適合特定氣候條件的設備類別併計算其足夠的功率。當然，基於熱泵的區域供暖在設計和與建築承包商協調工作方面造成了更大的困難。

基本安裝規則

為了高質量地安裝自然循環加熱器，必須採取以下重要步驟：

1. 最好將散熱器加熱器放置在相同高度的窗戶下方。
2. 安裝鍋爐。
3. 安裝膨脹水箱。
4. 用管道連接已安裝的元件。
5. 將冷卻液放入加熱系統並檢查所有組件是否洩漏。
6. 啟動鍋爐，享受家的溫暖。

安裝人員的重要信息：

1. 鍋爐必須安裝在盡可能低的位置。
2. 管道必須向後傾斜鋪設。
3. 建議避免在系統中使用大量繞組。
4. 使用大直徑管道。

我們希望我們已經揭示了沒有泵的供暖系統的所有細微差別，這將有助於為您的家供暖。

有關安裝不帶泵的加熱系統的信息，請參閱以下視頻中的重力迴路說明：

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循環泵目前可作為流體加熱系統的一個選項。它們用於加熱所有類型的燃料。

在大多數情況下，在自然循環系統中安裝額外的泵會顯著提高房間的移動速度和加熱速度。該設備本身並沒有特別複雜的設計，而且體積很小。

應特別注意附加泵和系統的參數

系統耐久性和維護

許多人可能會被製造商宣稱的 7-10 年系統使用壽命嚇跑。在實踐中，這個數字要高得多，只是熱泵會隨著時間的推移而失去性能。

這主要是由於製冷劑逐漸洩漏到外部環境中，並被水分和其他雜質污染。在這種情況下，提供了一個相當簡單的維護程序，包括清潔冷卻劑並補充其濃度。

壓縮機或風扇等機械部件的磨損是不可避免的。然而，一個好的熱泵提供了對其組成部分進行模塊化更換的可能性。設備的耐用性完全取決於其運行條件和系統的技術完善程度。極限工作、室外機定期結冰和其他違反正常運行模式的行為 - 這是需要從一開始就排除的，以便設備有時間完全收回成本，同時帶來所需的從使用到房子的溫暖和舒適。

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優點和缺點

使用熱泵的好處包括：

1. 可以在沒有天然氣管道的偏遠村莊應用。
2. 僅用於泵本身運行的經濟消耗電力。成本遠低於使用電器進行空間供暖時的成本。熱泵消耗的能量不比家用冰箱多。
3. 能夠使用柴油發電機和太陽能電池板作為能源。也就是說，一旦發生緊急停電，房子的供暖就不會停止。
4. 系統的自主性，您無需添加水並控制工作。
5. 安裝環境友好。在泵的運行過程中，不會形成氣體，也不會排放到大氣中。
6. 工作安全。系統不會過熱。
7. 多功能性。您可以安裝用於加熱和冷卻的熱泵。
8. 操作的耐用性。壓縮機需要每 15 到 20 年更換一次。
9. 用於鍋爐房的房屋的釋放。此外，無需購買和儲存固體燃料。

熱泵的缺點：

1. 安裝費用昂貴，儘管它在五年內收回成本；
2. 在北部地區，將需要使用額外的加熱設備；
3. 土壤裝置雖然輕微，但違反了場地的生態系統：將土地用於花園或菜園是行不通的，它將是空的。

通過這種泵操作加熱系統

上面已經描述了裝置本身的操作原理。結果，熱載體在熱交換器的第二迴路中被加熱，該熱交換器隨後將用作加熱建築物或單個房間的熱源。

分配加熱冷卻劑的經典選擇是用兩條單獨的管線將熱交換器連接到分配歧管和熱水器。反過來，加熱器、地暖和其他設備連接到梳子。由於熱水和供暖系統的不同操作模式，這種分配是必要的。

空氣對水熱泵系列決定了 2 至 120 kW 的裝置功率，這使您可以選擇任何規模的住宅建築的供暖和熱水供應設備。

冷風模式

熱泵的設計不僅可以在冬天為房屋供暖，還可以在夏天的炎熱天氣提供冷空氣。為此，製冷劑的循環以反向循環開始。然而，加熱設備的冷卻不會提供所需的效果，因為向下下降的冷空氣將無法在整個房間內創造舒適的條件。因此，為了將空氣-水機組用於空調，需要一個由風扇吹動的對流器。

此外，循環迴路中還額外安裝了一個四通閥、一個第二節流閥和兩條管路。當閥門切換時，管路向“冬季”節流閥方向關閉，向“夏季”節流閥方向打開，冷卻後的冷卻液供應到對流器。熱水加熱也將被禁用。

考慮到額外的設備、材料和工作，這種改進的成本可以與空調的成本相當。因此，在大多數情況下，拒絕分體式運行，而只是購買空調，這將是相當合理的。

為什麼不是木頭？

鄰居大多使用燃木火爐，但這種選擇最初並不符合他們的喜好。每年都有必要製造燃料供應，清潔鍋爐，監測其燃燒。有了電，一切都變得簡單多了——你按下撥動開關，它就變熱了。這種方法的唯一缺點是電力成本高。在供暖系統啟動時，莫斯科地區的一千瓦時成本為 5.29 盧布。

自然，我們希望盡可能經濟地使用這種寶貴的資源，這就是我們選擇空氣對空氣熱泵的原因。這是它最便宜的版本，它幾乎像空調一樣工作。

基於熱泵的供暖系統

熱泵產生的熱能可以以任何方式使用。通常，此類設備用於加熱水，然後用於熱水供應（廚房、浴室、浴缸）和供暖。

實踐表明，使用地暖比使用散熱器取暖更好。除了這是軟熱並且不需要將水加熱到高溫之外，還有第三個，在經濟方面很重要。

要加熱的水的溫度越低，任何熱泵的效率就越高。如果對於散熱器，水應該加熱到 50-55 度，那麼對於溫暖的地板 - 30-35 度。即使進水溫度1-2度，效率差異也會在30%左右。

空氣通常用於空間供暖。這在溫度不低於 0 的地區尤其有效，並且如果使用熱泵作為額外的熱能來源。

為此使用風機盤管裝置最為方便，但對於它們的安裝，您要么必須建造假天花板，要么犧牲美觀。如果有強制通風，你可以用它來提供溫暖的空氣。

現在，熱泵在獨聯體國家並不像其他國家那樣普遍。我們仍然擁有廉價的傳統熱源，例如煤炭、天然氣和木材。但情況在不斷變化，熱泵越來越多地用於為房屋和非住宅建築供暖。

在本文中，我們試圖詳細描述不同類型熱泵的優缺點。我們希望它對您有所幫助。不要忘記與您的朋友分享帖子！

優點還是缺點？

由於這些設備是最近才出現在我們身邊的，因此許多俄羅斯人仍然對它們非常不信任。在美國、歐洲和日本，它們已經使用了很長時間並取得了成功。但是，不能說這樣的裝備對我國“無名之地”來說絕對是個謎。

在蘇聯，也對這種替代能源進行了實驗。然而，這項技術並沒有被廣泛採用。

因此，了解原因很重要，用生態新奇替代熟悉的系統是否有意義？在這種情況下，前綴“生態”可以表示生態和經濟。

優點

熱泵的第一個也是毋庸置疑的優勢是顯著的節能。是的，與太陽能集熱器不同，它們需要它，但數量要少得多。例如，電鍋爐（或加熱器）吸收的能量與產生的熱量一樣多。相反，熱泵消耗最少的電力，並產生三到七倍的熱量。該設備可以消耗 5 kWh，但它會產生至少 17 kWh 的熱量。高效率是熱力鍋爐最吸引人的品質。

1. 嚴重的節能。所有類型燃料的價格都在無情地上漲，而熱泵可以讓您以更低的能源成本獲得更多的熱量。
2. 安裝在任何區域的可能性，因為空氣、水或土壤可以成為熱源。特別是遠離天然氣管道的場地的相關設備。
3. 安裝可逆性。熱泵是通用的。在冬天，它們提供溫暖，在炎熱的夏天，它們為房間提供涼爽的機會。但是，並非所有型號都具有此功能。
4. 耐用性。保養得當的設備可以平穩運行 25-50 年。每 10-15 年（最多 20 年）可能需要更換壓縮機。
5. 在任何條件下使用的可能性：在沒有電的地方，安裝了汽油或柴油發動機。
6. 節省維護費用。該設備不需要大筆費用。
7. -15° 不間斷運行。
8. 熱泵全自動化。
9. 環境安全。
10. 免費熱源。

除了優點之外，這些系統也有弱點。

缺陷

這些包括：

1. 熱泵的價格和安排地熱系統的成本。而且，設備不會立即還清。業主將不得不等待至少 5 年。不需要額外投資的空中設備是個例外。
2. 在那些溫度經常低於-20°的地區需要增加額外的熱源。這樣的系統稱為二價系統。如果熱泵發生故障，則連接熱發生器（燃氣鍋爐、電加熱器）。
3. 環境友好性仍然存在問題。對人類沒有威脅，但它存在於生態系統中。例如，微生物——厭氧菌——生活在土壤中。隨著管道附近空間的強烈冷卻，他們面臨著迫在眉睫的死亡。
4. 幾乎是在房子裡提供三相電網的必要條件。為了熱泵的正確運行，有必要盡量減少可能引起裝置故障的電壓降。

在使用低溫冷卻劑的系統（例如“暖地板”）中，此類設備的使用是最佳選擇。

要了解購買和安裝熱泵是否值得，業主必須評估所有利弊。主要的“反對者”是能源（燃料）節約以及嚴重的採購和安裝成本。 HP的顯著缺點包括在寒冷季節效率低，但是，即使在-35°也可以產生熱量的模型。但是你將不得不為他們付出更多。

花錢購買和安裝熱泵值得嗎？每個人都為自己做決定。一次性投資將使您有機會永遠忘記大筆取暖費。此外，它對居民的完全安全，對環境的幾乎完全的安全，證明了對設備的支持。