配管の特徴
循環ポンプ自体の正しい設置に加えて、他の多くの要素を正しく配置し、技術的要件を満たす必要があります。つまり：
- クーラントフロー中ですが、ポンプの前にストレーナが取り付けられています。
- 両側に設置された遮断弁。
- 高出力モデルには、振動減衰ライナーが必要です（低出力ポンプの場合はオプション）。
- 2つ以上の循環ポンプがある場合、各圧力接続には逆止弁と同様の冗長装置が装備されています。
- パイプラインの端に圧力と圧力負荷およびねじれはありません。
システム内で効率的に循環するためのデバイスをインストールする方法は2つあります。
- 別の部門;
- 暖房システムに直接。
2番目のオプションが最も推奨されます。実装には2つのアプローチがあります。まず、循環ポンプを供給ラインに挿入するだけです。
2つ目は、メインパイプに2か所に取り付けられたUピースを使用することです。このバージョンの途中に、循環ポンプが設置されています。この実装は、バイパスの存在を特徴としています。
中央システムによる頻繁な停電が発生した場合でも、この設計により、システムは引き続き動作します。効率は劣りますが。
ヒートポンプの長所と短所
ヒートポンプの動作原理は、簡単に言えば、低品位の熱エネルギーの収集と、それがさらに高温の暖房および気候システム、さらには水処理システムに伝達されることに基づいています。簡単な例はガスボンベの形で与えることができます-それがガスで満たされるとき、コンプレッサーはその圧縮のために熱くなります。そして、シリンダーからガスを放出すると、シリンダーは冷えます-この現象の本質を理解するために、詰め替え可能なライターからガスを鋭く放出してみてください。
したがって、ヒートポンプは、いわば、周囲の空間から熱エネルギーを奪います。それは、地面、水中、さらには空中にあります。空気の温度が負であっても、空気にはまだ熱があります。また、最下部まで凍結しない水域や、永久凍土でない限り、深部凍結の影響を受けにくい土壌の深層にも見られます。
冷蔵庫やエアコンを分解してみるとわかるように、ヒートポンプの装置はかなり複雑です。私たちに馴染みのあるこれらの家庭用ユニットは、上記のポンプにいくぶん似ていますが、反対方向に動作するだけです。つまり、建物から熱を奪って外部に送ります。冷蔵庫のリアラジエーターに手をかざすと、暖かいことに気づきます。そして、この熱は、チャンバー内にある果物、野菜、牛乳、スープ、ソーセージ、その他の製品から奪われるエネルギーに他なりません。
エアコンと分割システムは同じように機能します。室外機で発生する熱は、冷房された部屋で少しずつ集められる熱エネルギーです。
ヒートポンプの動作原理は、冷蔵庫の動作原理とは逆です。それは同じ穀物の空気、水または土から熱を集め、その後それを消費者に向け直します-これらは暖房システム、蓄熱器、床暖房システム、そして給湯器です。通常の発熱体で冷却剤や水を加熱することを妨げるものは何もないように思われます-その方が簡単です。しかし、ヒートポンプと従来の発熱体の生産性を比較してみましょう。
ヒートポンプを選択する際に最も重要なことは、特定の自然エネルギー源の利用可能性です。
- 従来の発熱体-1kWの熱を生成するために、1 kWの電力を消費します（エラーを除く。
- ヒートポンプ-1kWの熱を生成するために消費する電力はわずか200Wです。
いいえ、ここには500％に相当する効率はありません。物理法則は揺るぎないものです。ここで機能しているのは熱力学の法則です。ポンプは、いわば宇宙からエネルギーを蓄積し、それを「厚く」して消費者に送ります。同様に、大きなじょうろを通して雨滴を集めることができ、出口でしっかりとした水の流れを得ることができます。
変数と定数を使用した複雑な式を使用せずに、ヒートポンプの本質を理解できるようにする多くのアナロジーをすでに示しました。次に、それらの利点を見てみましょう。
- エネルギー節約-100平方の標準的な電気暖房の場合。 m。は月に2万から3万ルーブルのコストになります（外の気温に依存します）、そしてヒートポンプを備えた暖房システムはコストを許容可能な3から5千ルーブルに減らします-あなたは認めなければなりません、これはすでにですかなり確実な節約。そして、これにはトリックも、欺瞞も、マーケティングのトリックもありません。
- 環境への配慮-石炭、原子力、水力発電所は自然に害を及ぼします。したがって、電力消費量の削減により、有害な排出量が削減されます。
- 幅広い用途-結果として生じるエネルギーは、家を暖め、お湯を準備するために使用できます。
欠点もあります：
- ヒートポンプの高コスト-この不利な点は、それらの使用に制限を課します。
- 定期的なメンテナンスの必要性-あなたはそれを支払う必要があります。
- 設置の難しさ-これは、閉回路のヒートポンプに最もよく当てはまります。
- 人々に受け入れられない-環境への負担を減らすためにこの機器に投資することに同意する人はほとんどいません。しかし、ガス本管から遠く離れて住んでいて、代替の熱源で家を暖めることを余儀なくされている一部の人々は、ヒートポンプの購入にお金を費やし、毎月の電気代を減らすことに同意します。
- 主電源に依存します-電力の供給が停止すると、機器はすぐにフリーズします。蓄熱器やバックアップ電源を設置することで、状況を救うことができます。
ご覧のとおり、いくつかの欠点は非常に深刻です。
ガソリンとディーゼル発電機は、ヒートポンプのバックアップ電源として機能します。
機器の電力はどのように計算されますか？
気温が摂氏-20度まで下がっても、空域には少量の熱が存在します。
自律設計の家庭用暖房に適していることが重要です。通常、必要なパラメータの計算には特別なソフトウェアが使用されます
数値を指定するためのフィールドがあるオンラインシステムを使用できます。彼らは\u200b\u200b部屋の面積と天井の高さを指定することができます。地域特有の温度範囲を設定できる場合があります。
ヒートポンプは厳しい霜でも機能しますが、効率は低下します。このシステムに適しているのは、摂氏-10度から+10度の温度範囲です。ポンプを選ぶときに間違えないように、次の要素を考慮する価値があります。
- 冷媒量;
- 屋外および屋内ユニットのコイルの総表面積;
- 熱伝達の計画量。
システムは比較的シンプルな設計であるため、機器の取り扱いの経験が少ないマスターでも設置できます。ただし、計算は専門家に任せることをお勧めします。少なくとも、彼らは相談されるべきです。専門家は、すべての要因を考慮して、必要な係数を決定し、空気対空気ヒートポンプを計算するのに役立ちます。ロシア中部では、100平方メートルの家には5キロワットの単位で十分です。
古い冷蔵庫からポンプを組み立てる
古い冷蔵庫からヒートポンプを作るには2つの方法があります。
前者の場合、冷蔵庫は部屋の中に配置する必要があり、冷蔵庫の外側には2つのエアダクトを敷設し、正面玄関に切り込む必要があります。上部の空気は冷凍庫に入り、空気は冷却され、下部の空気ダクトを通って冷蔵庫から出ます。部屋は後壁にある熱交換器によって加熱されます。
2番目の方法によると、自分の手でヒートポンプを作ることも非常に簡単です。これを行うには、古い冷蔵庫が必要です。暖房付きの部屋の外に建てるだけで済みます。
このようなヒーターは、マイナス5ºСまでの屋外温度で動作できます。
家を空気で暖める方法は？
彼らは長い間、周囲の空気の熱を暖房に利用しようとしましたが、熱力学の分野の科学者の発見と液体と気体の特性の研究のおかげで、このアイデアは最も効果的に実行されました。これらの発見のおかげで、ヒートポンプ、特にその多様性である空対空システムが発明されました。
デバイスの動作中、電気エネルギーが使用されます。これは、コンプレッサー、制御および保護デバイス、およびその他のデバイスの動作に必要です。デバイスの存在は、デバイスのモデルによって異なります。
空対空ヒートポンプでは、他のタイプのデバイスにインストールされている制御と自動化に加えて、所有者の要求に応じてデバイスがポンプを暖房または空調モードで操作できるようにする可逆バルブがインストールされています。
この装置で家を暖めることを決定するとき、特定の装置を選ぶときに従うべき基準を決定する必要があります。
デバイスを選択するときは、次のことを考慮してください。
- ユニットの加熱力。
この値は、このデバイスが単位時間あたりに生成する熱エネルギーの量を示します。
- ユニットの冷却能力。
この値は、デバイスが空調を提供できる施設の量を示します。
- ユニットの消費電力。
この値は、デバイスが単位時間あたりに使用する電気エネルギーの量を決定します。
さらに、空気対空気ヒートポンプは屋外ユニットと屋内ユニットで構成されているため、デバイスのこれらの部分には、次のような特性を特徴付ける個別の要件が適用されます。
- 室外機の場合：
- システム要素の全体的な寸法と重量-設置方法と設置場所を決定します。
- 騒音レベルは、設置場所と設置方法を決定する特性です。
- 周囲温度-特定のモデルの操作のパラメーターと、国のさまざまな地域で作業する能力を設定します。
- 接続パイプラインの最大長によって、このユニットの設置場所が決まります。
- 室外機と室内機の高さマークの許容差。
- 複数のユニットを共通のシステムに接続する可能性。
- 室内機の場合：
- ブロックの全体的な寸法と重量。
- ファン回転速度。
- ブロックノイズレベル。
- インストールパフォーマンス。
- 電気的特性（電力、電圧）。
- 断熱材の種類と材質。
- 取り付けられたエアフィルターの特性。
選択基準を検討し、熱源としてヒートポンプを設置することを決定したら、特定のモデルの選択を開始できます。
自分の手で水から水へのヒートポンプを作る
説明されているユニットは高価な設計であり、残念ながら、誰もがそのような買収を行う余裕があるわけではありません。さらに、1回限りの料金を支払うだけでなく、設置作業も考慮に入れることができます。
他の多くのシステムと同様に、加熱用のウォーターポンプは独立して作ることができます。さらに、購入しやすい中古部品を使用することで大幅に節約できます。
ヒートポンプの建設は非常に骨の折れる手順であり、電気配線が予想される負荷に適していることを確認することから始める必要があります。これは特に古い建物に当てはまります。
はじめましょう！
- 最初のステップは、コンプレッサーを購入することです。エアコンの装置は非常に適しており、専門店や企業で購入するのは難しくありません。 L-300サイズのブラケットを使用して壁に取り付けます。
- コンデンサーとしては、ステンレス製の約120リットルのタンクが適しています。コイルは半分にカットされた容器に取り付けられており、小径の銅パイプで作ることができます。冷蔵庫のパイプも使えます。過度の脆弱性を避けるために、コイルの壁の厚さが少なくとも1mmであることを確認してください。
- 銅パイプから自家製のポンプコイルを得るには、必要なターン間の距離を維持しながら、シリンダーに巻き付けます。与えられた形状を固定するために、あなたはアルミニウムの穴あきコーナーを使うことができます、そしてそれの溝でコイルターンを固定することが可能になります。さらに、これは均一ならせんピッチを確立するのに役立ちます。
- コイルの準備が整い、タンク内に取り付けられると、後者の2つの半分が溶接されて元に戻ります。
- ヒートポンプ用の自家製蒸発器は、サイズが約70リットルのペットボトルから作ることができます。内部には直径20mmのパイプ製のコイルを取り付ける必要があります。
- すべての準備が整いました。システムを組み立て、パイプを溶接してから、フレオンをポンプでくみ上げることができます。
- いかなる場合でも、必要なスキルや適切な教育を受けずに、自分で最終段階を完了しようとしてはなりません。これはデバイスに損傷を与えるだけでなく、外傷性でもあります。
空気熱ヒートポンプの動作原理
HPの動作の一般的な原理は、多くの点で「暖房」モードのエアコンで使用されているものと似ていますが、唯一の違いがあります。ヒートポンプは暖房用に「研ぎ澄まされ」、エアコンは冷房用に研ぎ澄まされています。動作中は、低電位の空気エネルギーが使用されます。その結果、消費電力が3分の1に削減されました。空気熱ヒートポンプユニットの動作原理は、技術的な詳細に立ち入ることなく、次のとおりです。
- 空気は、たとえ負の温度であっても、ある程度の熱エネルギーを保持します。これは、温度の読み取り値が絶対零度に達するまで発生します。ほとんどのHPモデルは、温度が-15°Cに達すると熱を抽出できます。いくつかの有名なメーカーが、-25°C、さらには-32°Cでも動作し続けるステーションをリリースしています。
- HPの内部回路を循環するフレオンの蒸発により、低品位の熱が取り込まれます。これを行うために、蒸発器が使用されます-冷媒を液体から気体の状態に変換するための最適な条件が作成されるユニットです。同時に、物理法則によれば、大量の熱が吸収されます。
- 空対空熱供給システムにある次のユニットはコンプレッサーです。気体状態の冷媒が供給されるのはここです。チャンバー内に圧力が発生し、フレオンが急激に加熱されます。ノズルを介して、冷媒が凝縮器に注入されます。ヒートポンプコンプレッサーはスクロール設計であるため、低温での始動が容易です。
- 部屋の真ん中にある室内機には、熱交換器の機能を同時に果たすコンデンサーがあります。ガス状に加熱されたフレオンは、熱エネルギーを放出しながら、モジュールの壁に意図的に凝縮します。 HPは、スプリットシステムと同様の方法で受け取った熱を分散します。
加熱された空気のチャネル分配が許可されます。このソリューションは、大規模な複数のアパートの建物、倉庫、および産業施設を暖房する場合に特に実用的です。
空気熱ヒートポンプの動作原理とその効率は、周囲温度に直接関係しています。 「窓の外」が寒いほど、駅の性能は低下します。マイナス-25°C（ほとんどのモデル）の温度での空気対空気ヒートポンプの動作は完全に停止します。熱不足を補うために、バックアップボイラーを設置しています。電気発熱体の同時使用が最適です。
空気熱ヒートポンプは、2つの屋外ユニットと屋内ユニットで構成されています。デザインは多くの点で分割システムを彷彿とさせ、同様の方法でインストールされます。室内機は壁や天井に取り付けられています。設定はリモコンで行います。
空気熱ヒートポンプとエアコンの違いは何ですか
空気熱ヒートポンプはエアコンのように機能しますが、設計と性能の点で大きな違いがあります
外部の類似性はありますが、実際には、技術的な特性に注意を払うと、違いは重要です。
- 生産性-家庭用暖房用の空気対空気ヒートポンプは、部屋を暖房するために可能な限り効率的に機能します。一部のモデルは空気を冷却することができます。ルームコンディショニング中のエネルギー効率は、従来のエアコンよりも大幅に劣ります。
- 経済的-インバーターエアコンでさえ、空気から空気へのヒートポンプで暖房するのに必要な電力よりも多くの電力を運転中に消費します。暖房モードに切り替えると、電気代はさらに高くなります。
HPの場合、エネルギー効率係数はCOPに従って決定されます。ステーションの平均的な指標は3-5ユニットです。この場合の電気代は、3〜5kWの熱を受け取るごとに1kWです。 - 適用範囲-周囲温度が+5°C以上の場合、エアコンは建物の換気と追加の暖房に使用されます。空対空ヒートポンプは、中緯度で年間を通じて主な暖房源として使用されます。いくつかの変更を加えると、部屋を冷やすために使用できます。
空気熱ヒートポンプの使用に関する世界的な経験は、初期投資の必要性にもかかわらず、再生可能エネルギー源の使用が可能であるだけでなく、費用効果も高いことを説得力を持って証明しています。
主な品種、それらの仕事の原則
すべてのヒートポンプは、エネルギー源の点で互いに異なります。デバイスの主なクラスは、地下水、水-水、空気-水、および空気-空気です。
最初の単語は熱源を示し、2番目の単語はそれがデバイスで何に変わるかを示します。
例えば、地下水装置の場合、地面から熱を取り出して温水に変換し、暖房システムのヒーターとして使用します。以下では、暖房用のヒートポンプの種類について詳しく説明します。
地下水
地下水設備は、特別なタービンまたはコレクターを使用して、地面から直接熱を抽出します。この場合、地球はフレオンを加熱する熱源として使用されます。復水器タンク内の水を加熱します。この場合、フレオンは冷却されてポンプ入口にフィードバックされ、加熱された水は主加熱システムの熱媒体として使用されます。
ポンプがネットワークから電気を受け取る限り、液体加熱サイクルは続きます。タービンとコレクターの設置には、深い井戸を掘削するか、広大な土地の土壌の位置を変更する必要があるため、経済的な観点から最もコストがかかるのは地下水法です。
水-水
技術的特性の点では、水から水へのポンプは地面から水へのデバイスに非常に似ていますが、この場合、水が主な熱源として使用されないという点が異なります。源泉として、地下水と様々な貯水池の両方を使用することができます。
写真2.水から水へのヒートポンプの構造の設置：特別なパイプが貯水池に浸されています。
水から水への装置は、深井戸を設置する必要がないため、地上から水へのポンプよりもはるかに安価です。
参照。送水ポンプを操作するには、いくつかのパイプを最も近い水域に浸すだけで十分なので、操作のために井戸を掘削する必要はありません。
また、次のことに興味があります。
空気から水へ
空対水ユニットは、環境から直接熱を受け取ります。このような装置は、熱を集めるために大きな外部コレクターを必要とせず、通常の街路空気がフレオンを加熱するために使用されます。加熱後、フレオンは水に熱を放出し、その後、お湯はパイプを通って暖房システムに入ります。このタイプの装置は、ポンプを操作するために高価なコレクターが必要ないため、非常に安価です。
空気
空対空ユニットも環境から直接熱を受け取り、その動作に外部コレクターを必要としません。暖かい空気が接触した後、フレオンが加熱され、次にフレオンがポンプ内の空気を加熱します。次に、この空気が部屋に投げ込まれ、局所的な温度上昇につながります。このタイプのデバイスも、高価なコレクターを設置する必要がないため、非常に安価です。
写真3.空気熱ヒートポンプの動作原理。 35度の温度の冷却剤が暖房用ラジエーターに入ります。
ヒートポンプを備えた暖房システム
空対空暖房は、地域や家中の日常生活で使用されています。ボイラー室、ガス、電気ボイラーを再装備すると、追加の熱源になります。これは、外気温が大幅に低下した場合に役立ちます。この場合、HPの低下とバックアップ加熱の効率が、対処に役立ちます。システムの負荷で。
地域的に重要な地域の機器としてヒートポンプを使用するのが最も便利です。かさばるユニットを購入して設置する必要はありません。熱は熱制御機能を備えた柔軟なシステムを通じて供給され、1つのデバイスが故障しても全体が無効になることはありません。システム。
ローカルスキームにも欠点があります。
- 加熱された空気の流れの方向が明確であるという問題。ダクトシステムなしでは指向性を達成することはできず、追加のパイプラインを引くことが常に合理的であるとは限りません。
- 1つの強力な暖房ボイラーの効率は、すべてのヒートポンプの総合性能よりも高く、多くの室外機がファサードに過負荷をかけます。
- 室外機と室内機間のルートの最大長には制限があります。パラメータはデバイスのデータシートに規定されており、小さな建物内のオフィスのローカル暖房ネットワークの構築の障害になる可能性があります。
空対空ヒートポンプを使用して集中供給を配置する場合は、強力なユニットを1つ購入し、中央の空気ダクトに各暖房室への出口を配置します。壁にエアダクト用の穴を開ける必要があります。さらに、天井から供給される暖かい流れがほこりを発生させますが、これがネットワークの唯一の欠点です。
その他の利点：
- 家のすべての部屋の暖房の温度インジケーターの制御。
- 追加の機器の統合の可用性-フィルター、加湿器;
- 熱効率が低下すると、ネットワークは熱漏れを最小限に抑える回復装置で補完されます。
- 1つの強力なデバイスは、維持するのにはるかに有益です。
室外機の凍結の問題に直面しないように、土壌熱交換器に基づく空気準備システムを確立することをお勧めします。これにより、温度が下がったときの空気対空気ヒートポンプの操作が簡素化されます。
空気加熱の形成のための要素のセット
システムの組み立てには、室外機、室内機、冷媒輸送回路が必要です。ファンも便利で、チャネルに空気を送り込みます。エアダクトと換気装置は、集中型ネットワークを形成する場合にのみ役立ちます。局所的な暖房には、ブロックと回路で十分です。
室内機は室内に設置し、室外機は建物から取り出します。室外機の設置は、室内機から一定の距離を置いて行うことができます。取り外しのサイズは、データシートに示されています。室内機は、分流効率を考慮し、地域に熱を供給するように吊るしています。
空気暖房システムはどこで使用されていますか？
使用する領域は、ネットワークの種類によって異なります。部屋の空気を絶えず更新するダイレクトフロースキームは、爆発性または可燃性の粒子が蓄積するリスクがある産業ワークショップで使用されます。局所暖房は、オフィスや個人の建物で使用する方が収益性が高くなります。
このシステムは、他の冷却剤で中断が発生する場合、住宅所有者にとって有益です。たとえば、ガス暖房の設置は7,000ドル（450,000ルーブル）から始まり、許可の取得、定期的なチェック、空気熱ヒートポンプの費用は1,000ドル（65,000ルーブル）からで、手術。一元化されたネットワークは許可を必要としません。パイプラインの長さとユニットの電力を正しく計算するだけで十分です。専門家はプロジェクトの起草に150ドル（10,000ルーブル）から請求します。
ヒートポンプの選択と計算
空気対空気ヒートポンプは、適切に選択されている場合にのみ有効になります。家の直角位相に応じて、事前にそのパワーを計算する必要があります。そして、その時だけ、さまざまなメーカーの価格を見てください。
計算では、エネルギー効率係数COP（消費エネルギーに対するHP電力の比率）が使用されます。
「温室条件」の下では、それはしばしば4-5ポイントに達し、最新のモデルは7-8までに達します。ただし、外気温が-15〜20°Cに下がると、この数値は2つにまで急激に下がります。
ヒートポンプは、-10〜 + 10℃の屋外温度で最適な暖房性能を発揮するため、路上からの熱エネルギーの最大3/4を消費します。
空気加熱を計算するときは、次のことを考慮する必要があります。
- 建物の断熱と日射;
- 部屋の面積;
- コテージに住んでいる人の数。
- 家が立っている地域の一般的な気候条件。
ほとんどの住宅では、10平方メートルごとに約0.7kWのヒートポンプ電力が必要です。しかし、ここのすべてはかなり条件付きです。天井が2.7mを超える場合、または壁や窓の断熱が不十分な場合は、より多くの熱が必要になります。
アジアとヨーロッパには空気熱ヒートポンプのメーカーがたくさんあります。
良いレビューには、ダイキン、ディンプレックス、日立、ヴァイヨン、三菱、富士通、キャリア、アエルテック、パナソニック、東芝のシステムがあります。それらのモデルのほとんどすべてが国内の動作条件に適合しており、十分に証明されています。
電圧降下があっても壊れることはなく、電源を入れても正常に動作し続けます。
空気熱ポンプの稼働価格は、9万から45万ルーブルまでさまざまです。ここでは、ユニットの能力だけでなく、追加機能や製造国にも大きく依存します。
個々のモデルは以下を補完します：
•空気浄化および消毒フィルター。 •バックアップヒーター。 •発電機; •システム管理用のGSMモジュール。 •イオナイザーとオゾン発生器。
実習では、-15°C未満の霜では、空気ヒートポンプによってのみ加熱される部屋で涼しくなります。そして、追加のヒーターなしで、部屋の快適さは率直に言ってにおいがしません。
しかし、そのような霜がまれな南部地域では、HPは非常に効果的であり、エネルギー節約のために費やされたお金を正当化する以上のものです。
使用結果に基づく結論
ターンキー換気および暖房システム全体の費用は約280,000ルーブルです。ここで、作業は私たち自身で行われたことを考慮に入れる必要があり、機器や材料を購入する際には、「ノックアウト」割引の才能を最大限に活用しました。
多くの人は、私たちの緯度では、電気で加熱された空気を加熱することが可能であるとは信じていません。私たち自身の経験から、それは本物であると言えます。そのようなシステムは機能し、さらにはお金を節約します。暖房の平均月額は6000-8000ルーブルです。同じような大きさの家を持っている隣人の経験から、彼らは月に20,000ルーブルと25,000ルーブルの両方を支払うことがわかっています。空気熱ヒートポンプの設置にかかる費用はすべて、約2年で完全に完済することがわかりました。
