コレクター土壌水の種類
地中熱ヒートポンプのコレクターには、次の2つのタイプがあります（図2）。
- 垂直;
- 水平。
米。土壌ポンプ用コレクターの2つのタイプ：垂直および水平
縦型コレクターは、井戸に下ろされた長いパイプラインで、長さは40〜150 mです。このタイプの熱交換器は、このような深さで温度が高くなるという点で、横型熱交換器よりも優れています。井戸が非常に深い場合は、熱交換器にも保護ケーシングが装備されており、深さが比較的浅い場合は、これは必要ありません。しかし、この貯留層配置方法の重大な欠点は、そのような井戸のコストが高いことです。
もちろん、専門家はもっと深く掘削することを勧めています。しかし、技術や土壌が許さない場合は、いくつかの井戸を作ることができます。たとえば、深さ80 mの井戸を1つ作成したり、それぞれ20 mの井戸を4つ作成したりできます。主なことは、家を暖房するのに十分な結果が得られるということです。岩の多い土壌があるかもしれませんが、それは作業が非常に困難であり、15〜20メートル以内の井戸を掘削することが可能です。
水平コレクター（図3）-土壌-水ポンプ用のこのタイプの土壌コレクターは、土の層の下で、特定の深さまで水平位置に配置されたパイプラインのように見えます。このマニホールドは取り付けが簡単です。
米。 3地下水ポンプの外部回路
土製ヒートポンプのコレクターが設置されているエリアは、小さな土地を必要とする垂直バージョンとは対照的に、かなり広いです。原則として、水平熱交換器は25〜50 m2を占め、加熱される領域によってはそれ以上になることもあります。このオプションのマイナス要因は、このコレクターのあるエリアは芝生にしか使用できないことです。
さまざまな状況に応じて、熱交換器はジグザグ、ループ、ヘビなどに配置できます。
熱交換器が設置されている土壌の熱伝導率は非常に重要です。土地の質にもよりますが、例えば、土壌が湿っている場合は熱伝導率が高く、砂質の場合は熱伝導率が低くなります。
熱交換器に多くのループがある場合は、循環ポンプを構成に含める必要があります。
賛成か反対か？
ただし、それだけではありません。エネルギーキャリアの価格の上昇とその配送コストの高さは、熱と電気のコストの急速な上昇につながります。そしてこれは消費者に節約するための新しい方法を探すことを強います。学校の教科書からでも、熱伝達は加熱された物体からより冷たい物体に流れることを覚えていますが、その逆はありません。私たちの何世紀にもわたる経験は逆の手順を覚えていません、そして科学はこれを証明します。しかし、狡猾な最新のエンジニアリング技術により、熱を反対方向に伝達することが可能になります。つまり、加熱の少ない物体から高温の物体に熱を伝達することができます。
ヒートポンプにおける熱伝達のスキーム
私たちにとって、たとえば冷蔵庫の操作には驚くべきことは何もありません。しばしば負の温度である冷凍庫からの熱が環境に放出される場所。この熱が建物の暖房に使用され、冷凍室が実績のある、常に機能する自然熱源に置き換えられた場合、これはいわゆるヒートポンプになります。
生活空間を暖めることができるシンプルな空気熱ヒートポンプは、誰もが知っている暖房機能付きのエアコンです。今日では、氷点下のかなりの温度（最大-15グラム）でも機能するエアコンが存在するため、これをうまく使用できます。以下。ただし、このような経済的な方法で家全体を暖房するときに最も効率的で快適な方法を実現するには（ヒートポンプは、従来のヒーターの3倍以上の経済性があります）、より高度なシステムを使用する必要があります。
注：多くの人が疑問に思っています-エネルギー保存の法則があるので、どうですか。なぜこのような熱伝達と電力消費の不均衡な比率なのか？全体の秘密は、ヒートポンプでは、電気はコンプレッサーの電磁巻線にのみ使用され（もちろん、加熱されますが、この熱は部屋を加熱するために使用されません）、熱エネルギーが生成されます。 「外部環境から、ヒートポンプの特別なプロセスのおかげで（ポンプという言葉自体がこれを示しています）。これを理解するには、物理学の学校のコース以上のものを知る必要があります。しかし、以下の基本を見ていきましょう。
よく受信
開回路ヒートポンプを設置する際の最大の問題は、水が上から井戸に排出されるときです。とても間違っています。パイプは井戸のほぼ底まで行き、そこから0.5〜1メートル上昇するはずです。以下のすべてがうっとうしいはずです。上から水が排出されると、井戸はすぐに沈泥になり、水の受け取りを停止する可能性があります。オーバーフローが発生します。これが路上で良いマイナスで起こった場合、スケートリンクがあなたに提供されます。したがって、近くに河川などの貯水池、雨水管、排水溝がある場合は、オーバーフローが発生した場合に備えて、受水井をオーバーフローパイプで接続することをお勧めします。近くに何もない場合は、1つではなく、2つ以上の井戸を掘削して受け入れる必要があります。受信ウェルがどれくらい続くかという質問に対する答えは誰にもわかりません。何年もかかる場合もあれば、1回の暖房シーズン後に詰まる場合もあります。したがって、開回路の最大の欠点は予測不可能です。
もう一つの重要なポイント。受け取り井戸は、借方井戸の下流、少なくとも6メートルの距離に配置する必要があります。これは別のあいまいさです。地下の川がどちらの方向に流れるかを決定する方法。この質問への答えは実験によってのみ与えられます。ヒートポンプを始動した後、デビットに水がうまく沈まない場合は、すべて問題ありません。温度が下がり始めたら、ウェルを交換し、水中ポンプを動かす必要があります。デビットウェルとドレンウェルのパイプラインは、安価な材料としてHDPEパイプから作成するのが最適です。そのようなパイプの信頼性と耐久性も十分です。
理想的なオプションは、井戸が地下の流れの向こう側にある場合です。次に、ウェルのウェルでパイプラインの取り外し可能な接続を確立し、取り外し可能な防水プラグを使用して両方のウェルに電力を投入するだけで十分です。年に1回ウェルを逆にして、借方と受け取り場所を変更できます。
動作原理
トピックを完全に理解していない人のために、空気から水へのヒートポンプが何であるかを説明する価値があります。実際、これは「逆冷凍機」であり、それ自体の外側の空気を冷却し、タンク内の水を加熱する装置です。この水は、家庭用温水または家庭用暖房に使用できます。
ヒートポンプはクローズドサイクルを使用し、電力のみを消費します。その効率は、受け取った熱に対する消費された電気エネルギーの比率として測定されます。ヒートポンプの効率は、COP（成績係数）でも測定されます。 COP 2は200％の効率に相当し、1kWの電力に対して2kWの熱を提供することを意味します。
動作原理
ヒートポンプの動作は、水から抽出された熱によるものです。湖、料金、川、井戸、井戸は水源になります。下層が凍結しないように、中央ロシアの貯水池の深さは少なくとも2メートルでなければなりません。熱交換器の場所に応じて、熱堆積物は次のように分けられます。
- 水平（パイプは下部にリング状に配置されています）;
- 垂直（熱交換器はウェル内に垂直に配置されています）。
霜のない貯水池はすべての家の近くにあるわけではないので、ほとんどの場合、パイプは井戸に敷設されています。標準的な水から水へのヒートポンプには、いくつかの主要な部分があります。
- ヒートパイプ;
- 給水管と排出管;
- エバポレーター（フレオンが蒸発するコイル）;
- コンプレッサー;
- コンデンサー（フレオンが液化されたコイル）。
時期によって地下水の温度は4〜10℃と小さな範囲で変化します。これにより、ヒートポンプの安定した生産的な動作が保証されます。 2つの井戸は、互いに8〜10mの距離で掘削されます。地下水は最初の井戸からパイプに入り、蒸発器まで上昇して加熱します。同時に、液化したフレオンが蒸発器に供給されます。蒸発器の圧力降下の結果として、壁からの熱が冷媒に伝わります。冷媒（フレオン）はガス状になります。
その後、フレオンはコンプレッサーに入り、圧縮されます。次に、それは凝縮器に入り、液体に変わり、このプロセスの結果として放出された熱は冷却剤（ほとんどの場合それは水です）に渡されます。次に、冷却液がラジエーターパイプを加熱します。これが家の暖房方法です。地下水は2番目の井戸に排出されます。動作原理の全体像は、ヒートポンプの図に示されています。地下水の温度は貯水池の下層の温度よりも安定しているため、井戸を使用する方がはるかに効率的です。しかし、ここでは、井戸の掘削コストも考慮に入れる必要があります。水から水へのボイラーを備えたヒートポンプが設置され、部屋を暖房し、家庭のニーズに合わせて水を加熱します。ポンプの動作に費やされる電気エネルギーは、ポンプが生成するエネルギーの4〜5分の1です。
水-水ヒートポンプを使用した住宅暖房スキーム
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役立つヒント
設計段階から始まる家を建てるすべての段階で、HPは慣性システムであることを覚えておく必要があります。これは、通常、調理中に1日1回加熱される巨大なロシアのストーブに例えることができます。その後、蓄積された熱が翌朝まで住居を加熱しました。
重い丸太で作られた壁は、かなり高い熱慣性を持っています。簡単に言えば、夜が寒くなるとゆっくりと冷えます。厚い石の壁だけでなく、重いコンクリートやレンガにも優れた熱慣性。
ポリフォームとフォームコンクリートは、優れた断熱特性を備えています。しかし、比重が小さいため、熱慣性が低くなっています。このような材料で作られた壁のある建物のヒートポンプは、屋外の温度が急激に低下するため、外部から「暖かい床」の暖房システムに十分な熱を常に「ポンプ」できるとは限りません。
他の要因も考慮する必要があります。
- 熱損失を減らすため、または家と井戸またはコレクターの間のラインのパイプをまったく凍結させないために、凍結レベルより下の深さまでパイプを敷設する必要があります。クリミアでは0.75メートルで十分であり、モスクワの緯度では少なくとも1.5メートルです。
- 最大の熱損失は通常、窓からです。したがって、三重窓ガラスは決して贅沢ではありませんが、経済的に健全な建築ソリューションです。理想的なオプションは、赤外線を反射できるガラスを使用することです。
- 取水と放流に2つの井戸のオプションを使用する場合、それらの間の距離は少なくとも20メートルでなければなりません。
- まず、ユーティリティルームやガレージで自家製のTNを試してみることをお勧めします。住宅地に床暖房を設置するには、追加費用が必要になります。
古い冷蔵庫から自家製
専門的なエンジニアリングの知識がなければ、個々のコンプレッサーとコンデンサーから空気対空気ヒートポンプを自分の手で組み立てることは非常に困難です。しかし、小さな部屋や温室の場合は、古い冷蔵庫を使用できます。
最も単純な空気ヒートポンプは、通りから空気ダクトを冷蔵庫に延長し、熱交換器の背面グリルにファンを掛けることで、冷蔵庫から作ることができます。
これを行うには、冷蔵庫の正面玄関に2つの穴を開ける必要があります。最初の空気は冷凍庫に入り、2番目の空気は冷凍庫に戻されます。
同時に、内部チャンバーを通過する際に、含まれている熱の一部をフレオンに放出します。
また、ドアを外側に開いた状態で冷蔵機を壁に組み込み、背面の熱交換器を部屋に組み込むこともできます。ただし、このようなヒーターの電力は小さく、多くの電力を消費することに注意する必要があります。
部屋の空気は冷蔵庫の後ろにある熱交換器によって加熱されます。ただし、このようなヒートポンプは、プラス5℃以上の屋外温度でのみ動作できます。
このアプライアンスは、屋内での使用のみを目的として設計されています。
大きなコテージでは、空気暖房システムに、すべての部屋に暖かい空気を均等に分配する空気ダクトを追加する必要があります。
空気熱ヒートポンプの設置は非常に簡単です。外部ユニットと内部ユニットを取り付けてから、クーラント付きの回路で接続する必要があります。
システムの最初の部分は屋外に設置されます。ファサード、屋根、または建物の隣に直接設置されます。家の2番目は天井または壁に置くことができます。
戸外ユニットは、コテージの入り口から窓から数メートル離れた場所に設置することをお勧めします。ファンから発生する騒音を忘れないでください。
そして、内部のものは、そこからの暖かい空気の流れが部屋全体に均等に分配されるように設置されています。
異なる階に複数の部屋がある家を空気熱ヒートポンプで暖房する場合は、換気ダクトのシステムに強制注入を装備する必要があります。
この場合、有能なエンジニアにプロジェクトを注文することをお勧めします。そうしないと、ヒートポンプの電力がすべての施設に十分でない可能性があります。
電気メーターと保護装置は、ヒートポンプによって生成されるピーク負荷に耐えることができなければなりません。窓の外で鋭いコールドスナップが発生すると、コンプレッサーは通常の何倍もの電力を消費し始めます。
このようなエアヒーターには、配電盤とは別の供給ラインを敷設するのが最善です。
フレオン用のパイプの設置には特に注意を払う必要があります。内部の最小のチップでさえ、コンプレッサー機器に損傷を与える可能性があります
ここでは、銅はんだ付けのスキルがなければできません。冷媒の補充は、後で漏れの問題を回避するために、通常は専門家に委託する必要があります。
ヒートポンプの効率と動作原理
暖房用のヒートポンプの効率は常に1より大きくなります。地熱システムの場合、熱変換係数はより正確です。 4に等しい場合、これは、1 kWの電力で、出力のヒートポンプが4 kWのエネルギーを供給し、そのうち3kWが地球から供給されたことを意味します。
家を暖房するためのヒートポンプの動作の根底にある原理は、19世紀の初めに開発されました。エンジニアのサディカルノーは、カルノーサイクルと呼ばれていました。これに基づいて 従来の家庭用冷蔵庫の操作、ラジエーターを介して外部に放散された熱が除去されるという事実により、製品が冷却されます。しかし、暖房の家に申し込むために、すべてが正反対に起こるとき、すなわち、ヒートポンプの動作が逆カルノーサイクルの原理に基づいているとき、それは最近になりました。
家庭用ヒートポンプは、低温の熱を高温の熱に変換して暖房に使用する装置です。熱源は土、水、空気であり（最初の熱源は効果的であるため（家の断熱レベル、家の暖房方法などが重要ですが）、最も普及しています。価格と消費者の質の最適な比率）。
家を暖房するために設計されたヒートポンプの操作には電気が必要ですが、1 kWの電気のコストで、リターンは4〜6kWの熱エネルギーになります。
ヒートポンプは、夏に家を暖めるだけでなく、エアコンとしても機能し、逆運転も可能です。ヒートポンプはいくつかのタイプに分類されます。
- "地球-水";
- "地球-空気";
- "水-水";
- 「水-空気」
- "空気-水";
- 「空気-空気」。
以下は、家を暖房するためにさまざまなタイプのヒートポンプがどのように機能するかについての詳細な説明です。
取り付け技術
このタイプの機器の組み立ては、いくつかの段階で実行されます。
- プロジェクトが作成されています。
- コレクター通信が組み立てられます。
- ヒートポンプがシステムに設置されています。
- 機器は家の中に設置されています。
- クーラントが充填されています。
次に、自分の手でターンキーヒートポンプを設置する方法を段階的に検討します。
プロジェクトの作り方
もちろん、このタイプの通信の組み立てを進める前に、必要なすべての計算を行う必要があります。システムの外部の作業は、内部の作業と完全に調整する必要があります。計算は、選択した機器のタイプに応じて行われます。水平コレクターの場合、次のように実行されます。
- 必要な不凍液の量が決まります。この場合、式Vs = Qo 3600 /（1.05 3.7 t）が使用されます。ここで、Qoはソースの火力、tは供給ラインと戻りラインの間の温度差です。 Qoパラメータは、ポンプ出力と冷媒の加熱に使用される電力の差として計算されます。
- 必要なコレクターの長さが決定されます。この場合の計算式は次のようになります。L=Qo/ q、ここでqは比熱除去です。後者の指標の値は、サイトの土壌の種類によって異なります。たとえば、粘土の場合は1rmあたり20W、砂の場合は-10Wなどです。
- コレクターを敷設するために必要な面積が決定されます。この場合、計算は式A = L daに従って実行されます。ここで、daはパイプ敷設ステップです。
ヒートポンプの出力は、天井の高さが2.7 mで、1m2あたり約70Wの熱量で決定されます。コレクターパイプは通常、互いに0.8mまたはそれ以上の距離に配置されます。
ヒートポンプの組み立て方法
このタイプの機器はかなり高価です。ヒートポンプの設計は比較的単純です。したがって、あなたはそれを自分で作ることを試みることができます。この手順は次のように実行されます。
- コンプレッサーを購入します（エアコンの設備が適しています）。
- コンデンサハウジングが作られています。これを行うために、100リットルのステンレス鋼タンクが半分にカットされます。
- コイルが作られています。ガスまたは酸素ボンベは冷蔵庫からの銅管で包まれています。後者は、アルミニウムの穴あきコーナーで固定できます。
- コイルは本体に取り付けられ、その後、後者は密封されます。
- エバポレーターは80リットルのプラスチック容器から作られています。 3/4インチのパイプからのコイルがそれに取り付けられています。
- 給水管は蒸発器に接続され、水を供給および排出します。
- システムは冷媒で満たされています。この操作は専門家に委託する必要があります。不適切な行動をとると、組み立てられた機器を台無しにするだけでなく、怪我をする可能性があります。
コレクター通信のインストール
暖房システムの外部回路を設置するための技術も、そのタイプによって異なります。垂直コレクターの場合、井戸は20〜100 mの深さで掘削されます。水平コレクターの下では、1.5 mの深さでトレンチが突破されます。次の段階で、パイプが敷設されます。根が幹線に損傷を与える可能性があるため、木は水平コレクターの近くで成長しないようにする必要があります。後者の組み立てには、低圧ポリエチレンパイプを使用できます。
機器の設置
この操作は通常の方法で実行されます。つまり、暖房用ラジエーターが敷地内に設置され、ラインが敷設され、ボイラーに接続されています。リターンパイプには、膨張槽、フィルター、バイパスの循環ポンプが取り付けられています。 「ウォームフロア」システムを組み立ててヒートポンプに接続することもできます。最終段階で、選択したタイプのクーラントが外部回路と内部回路に注入されます。
ご覧のとおり、ヒートポンプとコレクターを自分で取り付けることができます。技術的には、手順は特に複雑ではありません。しかしながら、他のタイプの同様の機器とは異なり、そのようなシステムの組み立ては、水平タイプであっても、物理的にかなり骨の折れる作業である。特別な設備なしで自分で垂直掘削するための井戸を掘削することは事実上不可能です。したがって、計算を実行し、システムの組み立てに取り組むために専門家を雇う価値があるかもしれません。現在、ヒートポンプなどの機器をターンキーベースで設置している企業が市場に出回っています。
民家を暖房するためのヒートポンプとは何ですか？それはどのように機能しますか？
環境から熱を抽出することができる特別な装置は、ヒートポンプと呼ばれます。
このようなデバイスは、暖房の主な方法または追加の方法として使用されます。一部のデバイスは、建物のパッシブ冷却にも機能しますが、ポンプは夏の冷房と冬の暖房の両方に使用されます。
環境のエネルギーは燃料として使われます。このようなヒーターは、空気、水、地下水などから熱を抽出するため、このデバイスは再生可能エネルギー源として分類されます。
重要！これらのポンプを作動させるには、電気接続が必要です。すべての熱装置の構成には、蒸発器、圧縮機、凝縮器、および膨張弁が含まれます。熱源に応じて、水、空気、その他のデバイスが区別されます。
動作原理は冷蔵庫の原理と非常によく似ています（冷蔵庫だけが熱風を排出し、ポンプが熱を吸収します）
熱源に応じて、水、空気、その他のデバイスが区別されます。動作原理は冷蔵庫の原理と非常によく似ています（冷蔵庫だけが熱風を排出し、ポンプが熱を吸収します）
すべての熱装置の構成には、蒸発器、圧縮機、凝縮器、および膨張弁が含まれます。熱源に応じて、水、空気、その他のデバイスが区別されます。動作原理は冷蔵庫と非常によく似ています（冷蔵庫だけが熱風を放出し、ポンプが熱を吸収します）。
ほとんどのデバイスは正と負の両方の温度で動作しますが、デバイスの効率は外部条件に直接依存します（つまり、周囲温度が高いほど、デバイスはより強力になります）。一般に、デバイスは次のように機能します。
- ヒートポンプは周囲の状態に接触します。通常、デバイスは地面、空気、または水から熱を抽出します（デバイスのタイプによって異なります）。
- 装置内部には、冷媒が充填された専用の蒸発器が設置されています。
- 環境に接触すると、冷媒は沸騰して蒸発します。
- その後、蒸気の形の冷媒がコンプレッサーに入ります。
- そこで収縮します-これにより、その温度は深刻に上昇します。
- その後、加熱されたガスは暖房システムに入り、暖房に使用される主冷却材の暖房につながります。
- 冷媒は少しずつ冷えます。結局、それは液体に戻ります。
- 次に、液体冷媒は特別なバルブに入り、温度が大幅に低下します。
- 最後に、冷媒は再び蒸発器に入り、その後、加熱サイクルが繰り返されます。
写真1.地上から水へのヒートポンプの動作原理。青は寒いことを示し、赤は暑いことを示します。
利点：
- 環境への配慮。このようなデバイスは、大気を排出物で汚染しない再生可能エネルギー源です（天然ガスは有害な温室効果ガスを生成し、電気は石炭の燃焼に使用されることが多く、大気も汚染します）。
- ガスの良い代替品。ヒートポンプは、何らかの理由でガスの使用が困難な場合（たとえば、家がすべての主要なユーティリティから遠く離れている場合）の暖房に最適です。ポンプはまた、そのような装置の設置が州の許可を必要としないという点でガス暖房と比べて遜色がありません（しかし、深い井戸を掘削するときは、それを取得する必要があります）。
- 安価な追加の熱源。ポンプは安価な補助電源として理想的です（冬にはガスを使用し、春と秋にはポンプを使用するのが最良のオプションです）。
欠陥：
- 送水ポンプを使用する場合の熱制限。すべての熱装置は正の温度で正常に機能しますが、負の温度で動作する場合、多くのポンプは動作を停止します。これは主に水が凍結し、熱源として使用できなくなったことが原因です。
- 水を熱として使用するデバイスには問題がある可能性があります。暖房に水を使用する場合は、安定した供給源を見つける必要があります。ほとんどの場合、このために井戸を掘削する必要があります。そのため、デバイスの設置コストが増加する可能性があります。
注意！ポンプは通常ガスボイラーの5〜10倍の費用がかかるため、場合によってはお金を節約するためにそのような装置を使用することは実用的でない場合があります（ポンプが完済するには数年待つ必要があります）
ヒートポンプの動作原理
ほとんどすべての媒体が熱エネルギーを持っていることに注意する必要があります。あなたの家を暖めるために利用可能な熱を使ってみませんか？ヒートポンプはこれを助けます。
ヒートポンプの動作原理は次のとおりです。熱は、低電位のエネルギー源から冷却液に伝達されます。実際には、すべてが次のように発生します。
クーラントは、たとえば地面に埋められているパイプを通過します。次に、冷却剤は熱交換器に入り、そこで収集された熱エネルギーが2番目の回路に転送されます。外部回路にある冷媒は、加熱されてガスになります。その後、ガス状冷媒はコンプレッサーに送られ、そこで圧縮されます。これにより、冷媒がさらに熱くなります。高温のガスは凝縮器に行き、そこで熱は冷却剤に渡されます。冷却剤はすでに家自体を加熱しています。
家庭での地熱暖房：その仕組み
冷凍システムは同じ原理に従って配置されます。これは、冷凍ユニットを使用して室内の空気を冷却できることを意味します。
ヒートポンプの種類
ヒートポンプにはいくつかの種類があります。しかし、ほとんどの場合、デバイスは外部回路の冷却剤の性質によって分類されます。
デバイスはからエネルギーを引き出すことができます
- 水、
- 土、
- 空気。
家の中で得られたエネルギーは、暖房や給湯に使用できます。したがって、ヒートポンプにはいくつかの種類があります。
ヒートポンプ：地下水-水
代替暖房の最良のオプションは、地面から熱エネルギーを取得することです。したがって、すでに6メートルの深さで、地球は一定で不変の温度を持っています。パイプ内の熱媒体として特殊な液体を使用しています。システムの外側の輪郭はプラスチックパイプでできています。地面のパイプは、垂直または水平に配置できます。パイプを水平に配置する場合は、広い領域を割り当てる必要があります。パイプが水平に設置されている場合、その土地を農業目的で使用することは不可能です。芝生または一年生植物のみを手配できます。
パイプを地面に垂直に配置するには、深さ150メートルまでの井戸をいくつか作る必要があります。地中熱ヒートポンプは、地中深部の気温が高いため、効率的な地熱ポンプになります。ディーププローブは熱伝達に使用されます。
水から水へのポンプの種類
また、地下深くにある水から熱を得ることができます。池、地下水または廃水を使用することができます。
2つのシステムの間に基本的な違いはないことに注意してください。貯水池から熱を得るシステムを作成する場合、最小のコストが必要です。パイプはクーラントで満たされ、水に浸されている必要があります。地下水から熱を発生させるシステムを作るには、より複雑な設計が必要です。
空気から水へのポンプ
空気から熱を集めることは可能ですが、冬が非常に寒い地域では、このようなシステムは効果的ではありません。同時に、システムのインストールは非常に簡単です。目的のデバイスを選択してインストールするだけです。
地熱ポンプの動作原理についてもう少し
暖房にはヒートポンプを使用すると非常に有利です。 400平方メートル以上の面積を持つ家は、システムのコストを非常に迅速に支払います。しかし、あなたの家がそれほど大きくない場合は、自分の手で暖房システムを作ることができます。
まず、コンプレッサーを購入する必要があります。従来のエアコンを備えた装置が適しています。壁に取り付けます。あなたはあなた自身のコンデンサーを作ることができます。銅パイプでコイルを作る必要があります。プラスチックケースに入れられます。エバポレーターも壁に取り付けられています。はんだ付け、フレオンの補充、および同様の作業は、専門家のみが行う必要があります。不適切な行動は良い結果にはつながりません。また、けがをすることもあります。
ヒートポンプを稼働させる前に、住宅の電化状況を確認する必要があります。メーターの電力は40アンペアの定格である必要があります。
自家製地熱ヒートポンプ
自分で作ったヒートポンプは必ずしも期待に応えられるとは限らないことに注意してください。この理由は、正しい熱計算がないためです。システムの電力が不足しており、メンテナンスコストが上昇しています
したがって、すべての計算を正確に実行することが重要です。
熱風水システムの特徴
この記事が専念しているヒートポンプは、そのようなデバイスの他の変更（特に、水から水および地面から水）とは異なり、いくつかの利点があります。
- 電気を節約します。
- 設置には、大規模な土地工事、井戸の掘削、特別許可の取得は必要ありません。
- システムをソーラーパネルに接続すると、完全な自律性を確保できます。
風力エネルギーを抽出して水に伝達する熱システムの重要な利点は、100％の環境安全性です。
ポンプの設計を進める前に、システムが可能な限り効率的に現れる場合と、その使用が実用的でない場合を確認する必要があります。
気団からエネルギーを抽出するヒートポンプシステムは、CISで使用されるすべてのタイプの熱媒体（水、空気、蒸気）を加熱するために使用できます。
アプリケーションと作業の詳細
ヒートポンプは、-5〜+7度の温度範囲でのみ生産的に動作します。気温が+7の場合、システムは必要以上の熱を発生し、-5未満のインジケーターでは、暖房には不十分です。これは、構造内の濃縮フレオンが-55度の温度で沸騰するという事実によるものです。
理論的には、30度の氷点下でも発熱しますが、冷媒の沸点と気温の差に直接依存するため、暖房には不十分です。
したがって、風邪が早く来る北部地域の住民はこのシステムが機能せず、南部地域の住宅では、数ヶ月の寒い時期に効果的に機能することができます。
部屋に標準の電池が取り付けられていると、ヒートポンプの効率が低下します。何よりも、空対水装置は、大面積の対流式放熱器やその他のラジエーター、および「暖かい床」、「暖かい壁」の水型システムと組み合わされています。
また、部屋自体は外部から十分に断熱されている必要があり、通常の木製またはプラスチック製のものよりも優れた断熱性を提供するマルチチャンバーウィンドウが組み込まれている必要があります。
ヒートポンプは、40〜45ºCを超える冷却剤の加熱を必要としない「暖かい床」の水システムと最もよく相互作用します。
自家製のヒートポンプは、100平方メートルまでの家を効果的に加熱することができます。 mであり、5kWの電力を生成することが保証されています。フレオンは、自宅で作成された構造物に十分な品質で注ぐことができないことを理解する必要があります。そのため、-22度までの沸点を頼りにする必要があります。
住宅組立装置は、ガレージ、温室、ユーティリティルーム、小さなプライベートプールなどに熱を供給するのに理想的です。このシステムは通常、追加の暖房として使用されます。
いずれの場合も、暖房シーズン用の電気ボイラーまたはその他の従来の機器が必要になります。厳しい霜（-15〜30度）の間は、電力の浪費を避けるためにヒートポンプをオフにすることをお勧めします。この期間中の効率は10％以下だからです。
ヒートポンプは、屋内プライベートプールの水を加熱するのに十分なエネルギーを供給します（+）
システムの仕組み
構造物の作動物質は空気です。路上に設置された室外機から、酸素がパイプを通って蒸発器に入り、冷媒と相互作用します。
温度の影響下にあるフレオンはガス状になり（-55度で沸騰するため）、圧力下で加熱された形でコンプレッサーに入ります。デバイスはガスを圧縮し、それによってその温度を上げます。
熱いフレオンは貯蔵タンク（コンデンサー）回路に入り、そこで熱が水に伝達され、後で加熱とDHWを整理するために使用できます。コンデンサーでは、フレオンはその熱の一部だけを失い、まだガス状の状態にあります。
スロットルを通過すると、冷媒が噴霧され、その結果、冷媒の温度が低下します。フレオンは液体になり、この形で蒸発器に入ります。このサイクルが繰り返されます。
この図は、コンプレッサーとエキスパンダーによって高圧と低圧の2つの回路に分割された基本ヒートポンプの原理の実装を概略的に示しています。
廃棄物や古い冷蔵庫などの古い機器からヒートポンプを独自に構築したい場合は、推奨する記事に記載されている情報を参考にしてください。
トピックに関する結論と有用なビデオ
ビデオでは、デバイスの動作原理と機能を紹介します。
その結果、水から水へのヒートポンプは、150平方メートルまでの家を加熱するように設計された効果的な環境に優しい機器と見なされていると結論付けることができます。より広いエリアの配置には、すでに非常に複雑なエンジニアリング調査が必要になる場合があります。
提供された情報を読みながら質問がある場合は、下のブロックで質問してください。ミニ水力発電所の建設について、ご意見、ご質問、お話、写真をお待ちしております。ご意見をお待ちしております。
