3 主要类型
在同意安装带有循环泵的开放式车库加热回路之前，您需要考虑流体循环的其他选项。如您所知，它可以通过热力学原理——以自然方式或重力方式。
通过自然循环运行的系统非常适合面积不超过 60 平方米的房间。该设备的最大环路长度为 30 米。
考虑以下因素也很重要：
- 1.建筑物的高度。
- 2.地板。
自然循环方案不适合在低温条件下使用，因为冷却剂缺乏足够的加热将无法达到最佳压力。该系统的应用领域如下：
- 1. 连接到温暖的地板。循环泵连接到水回路。
- 2. 与锅炉一起工作。加热装置固定在系统顶部 - 就在膨胀水箱下方。
固体燃料锅炉有什么区别
除了这些热源通过燃烧各种类型的固体燃料产生热能之外，它们与其他热发生器还有许多其他不同之处。这些差异正是燃烧木材的结果，在将锅炉连接到水加热系统时，必须将它们视为理所当然并始终考虑在内。特点如下：
- 高惯性。目前，没有办法突然熄灭燃烧室中正在燃烧的固体燃料。
- 在燃烧室中形成冷凝水。当低温（低于 50°C）的热载体进入锅炉水箱时，这种特性就会显现出来。
笔记。惯性现象仅在一种固体燃料装置——颗粒锅炉中不存在。他们有一个燃烧器，在其中加入木屑颗粒，在停止供应后，火焰几乎立即熄灭。
惯性的危险在于加热器的水套可能过热，导致冷却剂在其中沸腾。形成蒸汽，产生高压，撕裂装置主体和部分供应管道。结果，炉膛内有大量水，大量蒸汽和固体燃料锅炉，不适合进一步运行。
当热发生器连接不正确时，可能会出现类似的情况。毕竟，事实上，燃木锅炉的正常运行模式是最大的，正是在这个时候，机组达到了它的护照效率。当恒温器响应热载体达到85°C的温度并关闭风门时，炉内的燃烧和阴燃仍在继续。在停止生长之前，水的温度会再升高 2-4°C，甚至更多。
为了避免过压和随后的事故，固体燃料锅炉的管道中始终涉及一个重要元素 - 一个安全组，有关它的更多信息将在下面讨论。
该装置在木材上运行的另一个令人不快的特点是由于未加热的冷却剂通过水套，在燃烧室的内壁上出现冷凝物。这种冷凝水根本不是上帝的露水，因为它是一种腐蚀性液体，燃烧室的钢壁会迅速腐蚀。然后，与灰混合，冷凝物变成粘性物质，不容易将其从表面撕下。该问题通过在固体燃料锅炉的管道回路中安装混合单元来解决。
这种沉积物充当热绝缘体并降低固体燃料锅炉的效率。
对于具有不怕腐蚀的铸铁热交换器的热发生器的所有者来说，现在松一口气还为时过早。他们可以预料到另一个不幸 - 铸铁因温度冲击而被破坏的可能性。想象一下，在一所私人住宅中，电力被关闭了 20-30 分钟，并且通过固体燃料锅炉驱动水的循环泵停止了工作。在此期间，散热器中的水有时间冷却，而热交换器中的水有时间加热（由于相同的惯性）。
出现电，泵打开并将冷却的冷却剂从封闭的加热系统输送到加热的锅炉。由于温度急剧下降，热交换器会发生温度冲击，铸铁部分会破裂，水会流到地板上。维修非常困难，并非总是可以更换该部分。因此即使在这种情况下，混合单元也会防止事故发生，这将在后面讨论。
没有描述紧急情况及其后果是为了吓唬固体燃料锅炉的用户或鼓励他们购买不必要的管道回路元件。描述基于实际经验，必须始终考虑到这一点。通过正确连接热单元，出现此类后果的可能性极低，几乎与使用其他类型燃料的热发生器相同。
骨料的种类
热泵设计选项的直观表示是根据结构外部和内部轮廓上的冷却剂类型对其进行分类。该设备可以从以下位置接收能量：
- 土壤;
- 水（水库或水源）；
- 空气。
在房屋内部，产生的热能可用于供暖系统，也可用于热水或空调。因此，根据这些元件和功能的组合，有几种类型的热泵。
土壤水系统
从地面接收热量被认为是这种替代加热最有效的方式之一，因为距离地表大约 5 米，地面温度保持相当稳定，几乎不受天气条件变化的影响。
地热热泵使用特殊的导热探头
作为外部回路的冷却剂，使用了一种特殊的液体，通常称为盐水。这是一种环保组合物。
地水热泵的外轮廓由塑料管制成。您可以将它们水平或垂直放置在地面上。在第一种情况下，可能需要在 25 到 50 平方米的大面积上进行工作。 m 为每千瓦泵浦功率。分配用于安装水平收集器的区域不能用于农业需求。这里只允许铺设草坪或种植一年生开花植物。
为了建造垂直收集器，将需要一系列深度为 50-150 米的井。由于在该深度地表温度更高且更稳定，因此认为这样的地源热泵效率更高。在这种情况下，使用特殊的深探头来传递热量。
水对水泵
一个同样有效的选择可以是水对水热泵，因为在很深的地方，水温保持相当高和恒定。以下可用作低势热能的来源：
- 开放水库（湖泊、河流）；
- 地下水（井、井）；
- 工业技术循环产生的废水（逆向供水）。
地-水或水-水热泵的设计没有根本区别。使用开放式蓄水池的能量建造热泵将需要最低的成本：必须为带有热载体的管道提供负载并浸入水中。在利用地下水潜力时，将需要更复杂的设计。可能需要建造一口额外的井来排放通过热交换器的水。
在开放水域使用水对水热泵可能非常有益
通用的空气对水选项
在效率方面，空气-水热泵不如其他型号，因为在寒冷季节其功率显着降低。然而，它的安装不需要复杂的挖掘工作或深井的建造。只需要选择和安装合适的设备，例如直接安装在房屋的屋顶上。
无需大量安装工作即可安装空气对水热泵
这种设计无可置疑的优势是能够再利用由热泵加热的房间与废气或水以及烟雾、气体等形式的热量。以弥补电力的不足。空气热泵在冬季，应提供替代供暖选项。
成本最低的选择是空气对空气热泵，它不需要传统热水加热系统的复杂工作。
热泵 - 分类
用于加热房屋的热泵可以在很宽的温度范围内运行 - 从 -30 到 +35 摄氏度。最常见的设备是吸收（它们通过其源传递热量）和压缩（工作流体的循环由于电力而发生）。然而，最经济的吸收装置更昂贵且设计复杂。
按热源类型对泵的分类：
- 地热。它们从水或泥土中获取热量。
- 空气。它们从空气中吸收热量。
- 二次热。它们吸收所谓的生产热——在生产、加热和其他工业过程中产生。
热载体可以是：
- 来自人工或天然水库的水，地下水。
- 启动。
- 气团。
- 上述媒体的组合。
地热泵 - 设计和运行原理
用于加热房屋的地热泵利用土壤的热量，通过垂直探头或水平收集器选择土壤热量。探头放置在最深 70 米处，探头位于离地表一小段距离处。这种类型的设备效率最高，因为热源全年都有相当高的恒温。因此，有必要在热量传输上花费更少的能量。
地热热泵
这种设备的安装成本很高。打井成本高。此外，分配给收集器的面积应该比加热的房子或小屋的面积大几倍
重要的是要记住：收集器所在的土地不能用于种植蔬菜或果树 - 植物的根部会过冷
使用水作为热源
池塘是大量热量的来源。对于泵，您可以使用 3 米深的非冷冻水库或高位地下水。该系统可以按如下方式实施：以每 1 延米 5 kg 的负载率称重的热交换器管被放置在水箱的底部。管道的长度取决于房子的长度。对于 100 平方米的房间。管道的最佳长度为 300 米。
在使用地下水的情况下，需要在地下水的方向上一个接一个地钻两个井。泵放置在第一口井中，向热交换器供水。冷冻水进入第二口井。这就是所谓的开放式集热方案。它的主要缺点是地下水位不稳定，变化很大。
空气是最容易获得的热源
在以空气为热源的情况下，热交换器是由风扇强制鼓风的散热器。如果热泵使用空气对水系统为房屋供暖，用户将受益于：
- 可以加热整个房子。作为热载体的水通过加热装置被稀释。
- 以最少的电力消耗 - 为居民提供热水的能力。这是可能的，因为存在具有存储容量的附加绝热热交换器。
- 类似类型的泵可用于加热游泳池中的水。
使用空气源热泵为房屋供暖的方案。
如果泵在空气对空气系统上运行，则不使用热载体来加热空间。热量是由接收到的热能产生的。这种方案的实施示例是设置为加热模式的传统空调。今天，所有使用空气作为热源的设备都是基于逆变器的。它们将交流电转换为直流电，从而灵活地控制压缩机及其运行而无需停机。这增加了设备的资源。
热泵的工作原理
在任何 HP 中都有一种称为制冷剂的工作介质。通常氟利昂以这种能力起作用，不太常见 - 氨。该设备本身仅由三个组件组成：
- 蒸发器；
- 压缩机;
- 电容器。
蒸发器和冷凝器是两个看起来像长弯管 - 盘管的容器。冷凝器的一端连接到压缩机出口，蒸发器连接到入口。线圈的末端连接在一起，并在它们之间的连接处安装减压阀。蒸发器与源介质直接或间接接触，而冷凝器与加热或 DHW 系统接触。
热泵的工作原理
HP 的运行基于气体的体积、压力和温度的相互依赖性。以下是聚合内部发生的情况：
- 移动通过蒸发器的氨、氟利昂或其他制冷剂从源介质加热到例如+5度的温度。
- 通过蒸发器后，气体到达压缩机，压缩机将其泵入冷凝器。
- 由压缩机泵送的制冷剂通过减压阀保持在冷凝器中，因此这里的压力高于蒸发器中的压力。如您所知，随着压力的增加，任何气体的温度都会升高。这正是制冷剂发生的情况 - 它加热到 60 - 70 度。由于冷凝器被加热系统中循环的冷却剂清洗，后者也被加热。
- 通过减压阀，制冷剂小部分排入蒸发器，在那里其压力再次下降。气体膨胀并冷却，由于前一阶段的热传递，部分内能被其损失，其温度降至初始+5度以下。在蒸发器之后，它再次加热，然后被压缩机泵入冷凝器 - 以此类推。在科学上，这个过程被称为卡诺循环。
HP 的主要特点是从环境中获取热能是毫无意义的。诚然，为了生产它，需要花费一定的电力（用于压缩机和循环泵/风扇）。
但惠普仍然非常有利可图：每消耗一千瓦时的电，就有可能获得 3 到 5 千瓦时的热量。
电加热器安装
安装这种设备并不是特别困难。很有可能用自己的双手来完成。
如果我们正在处理壁挂式设备，那么要安装它，有必要在墙上钻孔以安装销钉。
在墙上钻孔
落地式锅炉通常放置在支架上。之后，必须使用联轴器和适配器将其连接到加热系统。
电锅炉接线图
完成这项工作后，有必要将水吸入系统并打开设备。如果管道开始升温，那么一切都正确完成。您可以在我们网站上的视频中观看更详细的安装过程描述。
我们希望上述论点已经说服您，电加热可以是一个非常合适和方便的选择来加热避暑别墅。您可以根据自己的经验通过安装电锅炉来验证这一点。
特点和工作原理
在简化的形式中，泵装置与空调的设计非常相似，只是规模更大。它不需要燃料锅炉。工作的本质 - 泵将热量从带有少量能量的源传递到冷却剂，其特点是温度升高。
实际上，聚丙烯系统的工作原理如下：
- 热载体被输送到隐藏在土壤或其他地方的管道中，其温度变得更高。
- 冷却剂被转移到热交换器并将能量传输到回路。
- 外壳中有制冷剂 - 这是一种具有最低沸点且压力较低的材料。在蒸发器中，制冷剂的温度显着升高并转化为气体。
- 气体在压缩机中循环，在增加的压力的影响下，被压缩和加热。
- 可燃气体被转移到冷凝器，在那里能量进入内部加热系统的热载体。
- 结果，温度降低的制冷剂再次以液态进入。
制冷结构按照类似的方案工作，因此夏季某些类型的系统可以作为空调安全运行。
挥发性加热装置的设计有 3 个主要组成部分：
- 压缩机。旨在提高由于制冷剂沸腾而形成的蒸汽的温度和压力。今天，可以在霜冻中运行的涡旋压缩机很受欢迎。这种类型的元件运行安静，结构紧凑，重量轻。
- 蒸发器。在其中，液态制冷剂被转化为蒸汽，然后被输送到压缩机。
- 电容器。它用于将能量转移到加热设备的电路中。
水泵的运行需要接上市电，但是这种设备的性能和功率比电暖器高很多，用电量也比较少。加热系数取决于设备的类型。
家用空气对水热泵
空气对水系统的一个特点是供暖系统中冷却剂的温度对源（外部空气）的温度有很强的依赖性。这种设备的效率在季节性和天气条件下都在不断变化。这表明航空热系统和地热系统之间存在显着差异，地热系统在整个使用寿命期间运行稳定，不依赖于外部条件。
此外，空气对水热泵能够加热和冷却室内空气，这使得它们在冬季相对寒冷和夏季相对炎热的地区有需求。一般来说，这种系统的使用在相对温暖的地区最为有效，而对于北方地区，则需要额外的加热方式（通常使用电加热器）。
空气对水热泵如何工作？
空气对水热泵基于卡诺原理。用一种更容易理解的语言，使用了氟利昂冰箱的设计。制冷剂（氟利昂）在封闭系统中循环，依次通过以下阶段：
- 蒸发伴随着强烈的冷却
- 从进入的外部空气的热量中加热
- 强压缩，此时其温度变高
- 液体冷凝
- 通过节流阀，压力和蒸发急剧下降
对于制冷剂的正常循环，有必要有两个隔间 - 一个蒸发器和一个冷凝器。首先，温度低（负）；来自环境空气的热能用于加热。第二隔间用于冷凝制冷剂并将热能传递给加热系统的热载体。
进入空气的作用是将热量传递到蒸发器，蒸发器的温度非常低，需要升高以进行即将到来的压缩。即使在负温度下，空气的热能也是可用的，并被储存起来，直到温度降至绝对零。低电位热能来源可以获得系统的高效率，但当室外温度降至-20°C或-25°C时，系统停止并需要连接额外的热源。
的优点和缺点
空气对水热泵的优点是：
- 安装方便，无需挖掘
- 热能的来源——空气——随处可见，而且完全免费。系统只需为循环设备、压缩机和风机供电
- 热泵可以在结构上与通风相结合，这将显着提高两个系统的效率
- 供暖系统环保且操作安全
- 系统运行几乎无声，可由自动化系统控制
空气对水热泵的缺点是：
- 有限的应用。 HP 的家用型号需要连接额外的加热系统，温度已经达到 -7°C，工业设计能够将温度保持在 -25°C，这对于俄罗斯的大多数地区来说太低了
- 系统效率对室外温度的依赖性使系统不稳定，需要不断重新配置运行模式
- 风扇、压缩机等设备需要稳定的电源
在计划使用这种加热和热水系统时，必须考虑到这些特征。
装机容量计算
计算装置功率的程序简化为确定要加热的房屋面积，计算所需的热能并选择与获得的值相对应的设备。提出详细的计算方法是没有意义的，因为它非常复杂，需要了解许多参数、系数和其他值。此外，需要执行此类计算的经验，否则结果将完全错误。
要解决这个问题，建议使用网上找到的在线计算器。使用起来很简单，你只需要在窗口中替换你的数据并得到答案。如果有疑问，可以在另一个资源上重复计算以获得平衡的数据。
技术的优点和缺点
TN 最重要的优点是：
- 盈利能力：每消耗一千瓦电力，HP 就会产生 3 到 5 千瓦的热量。也就是说，我们谈论的是几乎无偿的加热。
- 环保和安全：HP 的运行不会产生任何对环境有害的物质并释放到大气中，并且没有火焰使这项技术绝对安全。
- 易于操作：与燃气和固体燃料锅炉不同，HP 不需要清除烟尘和烟尘。您也不必建造和维护烟囱。
该技术的一个显着缺点是设备和安装工作的高成本。
让我们做一个简单的计算。对于 120 平方米。 m 将需要容量为 120x0.1 = 12 kW 的 HP（以每 1 平方米 100 W 的速率计算）。具有这种性能的 Thermia 的 Diplomat 模型售价约为 6800 欧元。同一制造商的 DUO 模型会便宜一点，但它的成本也不能称为民主：约 5900 欧元。
热泵 Thermia Diplomat
即使与最昂贵的传统加热类型相比 - 电（每个 4 卢布）。1千瓦时，3个月-满负荷工作，3个月-半），投资回收期将超过4年，这还不包括安装外电路的成本。实际上，HP 并不总是与计算的性能分别工作，投资回收期可能会更长。
环保安全↑
对于那些关心家中环境安全的人来说，热泵可能是舒适供暖系统的理想选择，其工作原理不会排放 CO、CO2、SO2、PbO2 等有害化合物, NOx 进入大气。
至于发生爆炸或火灾的可能性，那么，在电线的正常绝缘情况下，它是不存在的。不幸的是，不能说用于液体燃料或天然气的锅炉。热泵系统的设计使其部件过热到足以引起爆炸或着火的程度是不可能的。
什么是热泵，它是如何工作的？
热泵一词是指一组特定的设备。该设备的主要功能是收集热能并将其输送给消费者。这种能量的来源可以是温度为 +1º 或更多度的任何物体或介质。
我们的环境中有足够多的低温热源。这些是来自企业、热电厂和核电厂、污水等的工业废物。对于家庭供暖领域的热泵的运行，需要三个独立回收的自然资源——空气、水、泥土。
热泵从环境中经常发生的过程中“汲取”能量。流程的流动永远不会停止，因此根据人类标准，资源被认为是取之不尽的。
列出的三个潜在能源供应商与太阳的能量直接相关，太阳通过加热使空气和风运动并将热能传递到地球。热泵系统分类的主要标准是热源的选择。
热泵的工作原理是基于物体或介质将热能传递到另一个物体或环境的能力。热泵系统中的能量接收者和供应者通常成对工作。
所以有以下几种类型的热泵：
- 空气就是水。
- 地球是水。
- 水是空气。
- 水就是水。
- 地球是空气。
- 水-水
- 空气就是空气。
在这种情况下，第一个词定义了系统从中获取低温热量的介质类型。第二个表示该热能传递到的载体类型。因此，在热泵中，水就是水，热量来自水生环境，液体用作热载体。
按设计类型划分的热泵是蒸汽压缩设备。他们从自然资源中提取热量，加工并将其输送给消费者 (+)
现代热泵使用三种主要的热能来源。它们是土壤、水和空气。这些选项中最简单的是空气源热泵。这种系统的流行与其相当简单的设计和易于安装有关。
然而，尽管如此受欢迎，但这些品种的生产力相当低。此外，效率不稳定并取决于季节性温度波动。
随着温度的降低，它们的性能会显着下降。这种热泵的变体可以被认为是对现有主要热能源的补充。
使用地热的设备选项被认为更有效。土壤不仅接收和积累来自太阳的热能，而且不断地被地核的能量加热。
也就是说，土壤是一种蓄热体，其能量实际上是无限的。此外，土壤的温度，特别是在一定深度，是恒定的并且在微不足道的范围内波动。
热泵产生的能量范围：
源温度的恒定性是这类电力设备稳定高效运行的重要因素。以水生环境为主要热能来源的系统具有相似的特征。这种泵的收集器位于井中，它位于含水层中，或位于水库中。
土壤和水等来源的年平均温度在 +7º 到 +12º C 之间变化。这个温度足以确保系统的有效运行。
最有效的是热泵，它从具有稳定温度指标的来源中提取热能，即来自水和土壤
