ヒートポンプ装置
動作原理は古くから知られています。内部、コンプレッサー、外部の3つの閉じた気密回路があります。
メインコンポーネント：
- 暖房システム。床暖房を使用するのが最善です。追加のオプションは給湯です。
- コンデンサ。外部で収集されたエネルギーを冷媒（通常はフレオン）から熱媒体（水）に伝達して加熱します。
- エバポレーター。外部回路を循環するクーラント（エチレングリコールなど）から熱エネルギーを選択します。
- コンプレッサー。冷媒を蒸発器から送り出し、気体状態から液体状態に変換し、圧力を上げて凝縮器で冷却します。
- 膨張弁。エバポレーターを搭載。冷媒の流れを調整します。
- 外側の輪郭。それは貯水池の底に置かれるか、井戸に下げられます。
- 内部および外部の輪郭のポンプ。
- オートメーション。所定量の暖房と外気温度の変化に応じてシステムを制御します。
建物の近くの池の輪郭はこんな感じ。
コレクターは一年中有効です。冬には、3メートル以上の深さで、水温は暖房に十分です。
蒸発器の後、冷媒は圧縮機を通過し、そこで圧力と温度が上昇します。次に、コンデンサーで加熱システムに熱を放出します。
次に、冷媒はオリフィスを通過し、膨張により圧力が急激に低下します。気体状態に移行すると、冷媒の温度はほぼ瞬時に低下します。このプロセスは、液化ガスの缶からライターに燃料を補給するときに実際に感じることができます。大きな温度差は、外部回路からの冷媒による熱の効率的な吸収に貢献します。
オープンコレクターオプションもあります。水質が良い場合に可能です。そうすれば、システムとポンプは、沈泥、硬度塩の堆積、腐食の加速によって脅かされることはありません。
このような熱発生器は、前世紀の70年代のエネルギー危機の後で初めて実用化されました。
それまでは、石油やガスなどのエネルギー源が比較的安価であるため、開発が妨げられていました。さらに、技術の不完全さがイノベーションの大量導入を妨げていました。
DIYのインストールは可能ですか？
ヒートポンプの技術的な複雑さにもかかわらず、それらは独立して設置することができます。より正確に言うと、技術的なパイプラインと電力ネットワークの敷設、屋内と屋外のユニットの吊り下げなど、すべての「汚い作業」を自分の手で自由に行うことができます。特定のタイプのヒートポンプごとのパスポートのドキュメントには、ブロックの設置条件、傾斜、長さ、および技術ルートの許容される曲がりに関する包括的な情報が含まれています。
後で残るのは、システムの正しいインストールをチェックし、確認するスペシャリストを招待することだけです その正しい試運転。この作業を自分で行うことはできません。システムの洗浄と脱気、冷媒の充填のための機器が必要です。一般に、このプロセスは非常に技術的で複雑です。
そのような空調システムの設置は「その場で」行われないことを強調する必要があります。詳細な予備計算が必要であり、特に、特定の気候条件に適した機器のクラスを決定し、その十分な電力を計算する必要があります。もちろん、ヒートポンプに基づく地域暖房は、建築請負業者との作業の設計と調整をさらに困難にします。
基本的なインストールルール
自然循環ヒーターを高品質で設置するには、次の重要な手順を実行する必要があります。
- 同じ高さの窓の下にラジエーターヒーターを配置することが好ましい。
- ボイラーを設置します。
- 拡張タンクを取り付けます。
- 取り付けた要素をパイプで接続します。
- クーラントを暖房システムに入れ、すべてのコンポーネントに漏れがないか確認します。
- ボイラーを始動して、家の暖かさを楽しんでください。
インストーラーからの重要な情報：
- ボイラーはできるだけ低く設置する必要があります。
- パイプは後方に傾斜して敷設する必要があります。
- システム内の多数の巻線を避けることをお勧めします。
- 大口径パイプを使用してください。
私たちはあなたの家を暖めるのを助けるポンプなしの暖房システムのすべてのニュアンスを明らかにしたことを願っています。
ポンプなしで暖房システムを設置する方法については、次のビデオの重力回路の説明を参照してください。
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循環ポンプは現在、流体加熱システムのオプションとして利用可能です。それらはすべてのタイプの燃料を加熱するために使用されます。
ほとんどの場合、自然循環システムに追加のポンプを設置すると、部屋の移動と暖房の速度が大幅に向上します。デバイス自体は特に複雑なデザインではなく、サイズも小さいです。
追加のポンプとシステムのパラメータには特に注意を払う必要があります
システムの耐久性とメンテナンス
多くの人は、メーカーが宣言した7〜10年のシステムの耐用年数に怖がることがあります。実際には、この数値はかなり高く、ヒートポンプだけが時間の経過とともにパフォーマンスを失う可能性があります。
これは主に、冷媒が外部環境に徐々に漏れ、水分やその他の不純物で汚染されているためです。この場合、クーラントの洗浄とその濃度の補充からなる、かなり簡単なメンテナンス手順が提供されます。
コンプレッサーやファンなどの機械部品の摩耗は避けられません。ただし、優れたヒートポンプは、その構成部品のモジュール式交換の可能性を提供します。機器の耐久性は、その動作条件とシステムの技術的完成度によって完全に決定されます。限界での作業、室外機の定期的な着氷、およびその他の通常の動作モードの違反-これは、機器が完全に自己負担すると同時に必要なものをもたらすために、最初から除外する必要があるものです使用から家までの暖かさと快適さ。
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長所と短所
ヒートポンプを使用する利点は次のとおりです。
- ガスパイプラインがない遠隔地の村での適用の可能性。
- ポンプ自体の運転のためだけの経済的な電力消費。暖房に電気器具を使用する場合よりもコストがはるかに低くなります。ヒートポンプは家庭用冷蔵庫よりも多くのエネルギーを消費しません。
- ディーゼル発電機とソーラーパネルをエネルギー源として使用する能力。つまり、緊急停電が発生しても、家の暖房は止まりません。
- 水を追加して作業を制御する必要がないシステムの自律性。
- インストールの環境への配慮。ポンプの運転中、ガスは発生せず、大気への排出もありません。
- 労働安全。システムは過熱しません。
- 汎用性。冷暖房用のヒートポンプを設置できます。
- 操作の耐久性。コンプレッサーは15年から20年に1回交換する必要があります。
- ボイラー室を対象とした敷地の解放。また、固形燃料を購入して保管する必要もありません。
ヒートポンプのデメリット：
- インストールは費用がかかりますが、5年以内に費用がかかります。
- 北部地域では、追加の暖房装置の使用が必要になります。
- 土壌の設置は、わずかではありますが、サイトの生態系に違反します。庭や野菜の庭にその領域を使用することはできません。空になります。
そのようなポンプからの暖房システムの操作
設備自体の動作原理は上で説明した。その結果、熱交換器の2番目の回路で熱媒体が加熱されます。この回路は、後で建物や個々の部屋を加熱するための熱源として機能します。
加熱された冷却剤を分配するための古典的なオプションは、2つの別々のラインを備えた熱交換器を分配マニホールドと給湯器に接続することです。次に、ヒーター、床暖房、その他の機器がコームに接続されます。このような分配は、温水と暖房システムの動作モードが異なるために必要です。
空気から水へのヒートポンプのラインは、2〜120 kWの設備の電力を決定します。これにより、あらゆるサイズの住宅の暖房および給湯用の機器を選択できます。
冷気モード
ヒートポンプの設計により、冬に家を暖めるだけでなく、夏の暑い日に冷気を供給することができます。これを行うために、冷媒の循環が逆のサイクルで開始されます。ただし、暖房装置の冷却では、下向きの冷気が部屋全体に快適な状態を作り出すことができないため、望ましい効果が得られません。したがって、空調に空対水ユニットを使用するには、ファンによって吹き付けられる対流式放熱器が必要です。
また、循環回路には四方弁、第2スロットル弁、2本の配管が追加されています。バルブを切り替えると、ラインは「冬」スロットルの方向に閉じ、「夏」スロットルの方向に開き、冷却された冷却液が対流式放熱器に供給されます。温水暖房も無効になります。
追加の機器、材料、および作業を考慮した場合のこのような改善のコストは、エアコンのコストにかなり匹敵する可能性があります。したがって、ほとんどの場合、分割モードでの操作を拒否することは非常に合理的ですが、単にエアコンユニットを購入するだけです。
なぜ木ではないのですか？
近所の人は主に薪ストーブを使用しますが、このオプションは当初彼らの好みではありませんでした。毎年、燃料の供給、ボイラーの清掃、燃焼の監視が必要です。電気があれば、すべてがはるかに簡単になります。トグルスイッチを押すと、暖かくなりました。この方法の唯一の欠点は、電気代が高いことです。暖房システムが発売されたとき、モスクワ地方のキロワット時の費用は5.29ルーブルでした。
当然のことながら、このような貴重な資源をできるだけ経済的に利用したかったので、空気熱ヒートポンプを採用しました。これはそれの最も安いバージョンであり、それはほとんどエアコンのように機能します。
ヒートポンプベースの暖房システム
ヒートポンプによって生成された熱エネルギーは、どのようにでも使用できます。原則として、このような機器は水を加熱するために使用され、その後、給湯（キッチン、バスルーム、バス）および暖房に使用されます。
練習では、ラジエーターで暖房するよりも床暖房を使用する方が良いことが示されています。これはやわらかい熱であり、水を高温に加熱する必要がないという事実に加えて、3番目の、そして経済の観点から重要なものがあります。
加熱する水の温度が低いほど、ヒートポンプの効率は高くなります。ラジエーターの場合は水を50〜55度まで暖める必要があり、暖かい床の場合は30〜35度まで暖める必要があります。入口水温が1〜2度でも効率差は約30％になります。
暖房には空気がよく使われます。これは、温度が0を下回らない地域で、またヒートポンプが追加の熱エネルギー源として使用される場合にも特に効果的です。
これにはファンコイルユニットを使用するのが最も便利ですが、それらの設置には、仮天井を構築するか、美観を犠牲にする必要があります。強制換気がある場合は、それを使用して暖かい空気を供給することができます。
現在、ヒートポンプは他の国ほど普及していません。石炭、ガス、木材などの安価な伝統的な熱源はまだあります。しかし、状況は絶えず変化しており、ヒートポンプは住宅や非住宅の暖房にますます使用されています。
この記事では、さまざまなタイプのヒートポンプの長所と短所を詳しく説明しようとしました。お役に立てば幸いです。投稿を友達と共有することを忘れないでください！
長所または短所？
これらのデバイスは比較的最近登場したため、多くのロシア人は依然として大きな不信感を持って扱っています。アメリカ、ヨーロッパ、日本では、長い間使用され、成功を収めています。しかし、そのような装備が我が国「テラ・インコグニタ」にとって絶対的な謎であるとは言えません。
ソ連では、そのような代替エネルギー源に関する実験も行われた。しかし、この技術は広く採用されていません。
したがって、その理由を理解することが重要であり、使い慣れたシステムをエコノベルティに置き換えることは非常に理にかなっていますか？この場合の接頭辞「eco」は、エコロジーと経済の両方を意味する場合があります。
利点
ヒートポンプの最初のそして疑いの余地のない利点は、大幅なエネルギー節約です。はい、彼らは太陽集熱器とは異なり、それを必要としますが、はるかに少量です。たとえば、電気ボイラー（またはヒーター）は、熱を生成するのと同じ量のエネルギーを取り込みます。逆に、ヒートポンプは最小限の電力しか消費せず、3〜7倍の熱を発生します。機器は5kWhを消費できますが、少なくとも17kWhの熱を放出します。高効率は、熱ボイラーの最も魅力的な品質です。
- 深刻なエネルギー節約。すべての種類の燃料の価格は容赦なく上昇しており、ヒートポンプを使用すると、エネルギーコストを削減してより多くの熱を得ることができます。
- 空気、水、土壌が熱源になる可能性があるため、あらゆる場所に設置できる可能性があります。ガスパイプラインから遠く離れた場所にあるサイトに特に関連する機器。
- インストールの可逆性。ヒートポンプは普遍的です。冬には暖かさを提供し、暑い夏には部屋に涼しさを提供する機会を提供します。ただし、すべてのモデルにこの機能があるわけではありません。
- 耐久性。適切に手入れされた機器は、25〜50年間スムーズに動作します。コンプレッサーの交換は、10〜15年（最大20年）ごとに必要になる場合があります。
- あらゆる条件での使用の可能性：電気がない場合、ガソリンまたはディーゼルエンジンが取り付けられています。
- メンテナンスの節約。設備に多額の費用はかかりません。
- -15°での中断のない動作。
- ヒートポンプの完全自動化。
- 環境への安全。
- 無料の熱源。
利点に加えて、システムには弱点もあります。
欠陥
これらには以下が含まれます：
- ヒートポンプの価格と地熱システムの設置費用。さらに、機器はすぐには報われません。所有者は少なくとも5年待つ必要があります。例外は、追加の投資を必要としないエアデバイスです。
- 温度が-20°未満であることが多い地域では、熱源を追加する必要があります。このようなシステムは二価と呼ばれます。ヒートポンプが故障した場合は、熱発生器（ガスボイラー、電気ストーブ）を接続します。
- 環境への配慮はまだ疑問視されています。人間への脅威はありませんが、生態系には存在します。たとえば、微生物（嫌気性菌）は土壌に生息しています。パイプの近くのスペースの強力な冷却で、彼らは差し迫った死に直面しています。
- 家の中に三相電気ネットワークを提供することはほとんど必要です。ヒートポンプを正しく動作させるには、設備の故障を引き起こす可能性のある電圧降下を最小限に抑える必要があります。
このような機器の使用は、「暖かい床」などの低温冷却剤が使用されるシステムで最適です。
ヒートポンプを購入して設置することが賢明かどうかを理解するには、所有者はすべての長所と短所を評価する必要があります。主な「敵」は、エネルギー（燃料）の節約と深刻な購入および設置コストです。 HPの大きな欠点は、寒い季節の効率が低いことですが、-35°でも発熱するモデルがあります。しかし、あなたはそれらのためにさらに多くを支払わなければならないでしょう。
ヒートポンプの購入と設置にお金をかける価値はありますか？誰もが自分で決める。一度の投資で、大きな暖房費を永遠に忘れるチャンスがあります。さらに、居住者にとっての完全な安全性、および環境に対するほぼ完全な安全性は、機器を支持していることを証明しています。
