设备特点
七十年代的美国，杰出的发明家尤金·弗雷内特向世界展示了他的创造物——弗雷内特热泵，以其发现者的名字命名。
值得注意的是效率超过 100%。有些人同时相信 700% 和 1000%，但遵循物理定律的怀疑论者并不支持它们——这毕竟是夸大其词。
Frenett 泵的适用范围不仅限于生活区。它已成功用于生产。
一时间，这种装置很受欢迎，因此爱好者们研究它的电路，越来越多地改进热泵的设计。
基本原理仍然没有改变：设备的创造者提供了一个简单但巧妙的简单发明。一切都是基于由于摩擦而释放的热量。
当他第一次介绍Frenette热泵时，方案是这样的：
- 两个尺寸极佳的圆柱体：一个较小的一个较大的一个。中间放油。
- 一个小型电机的一侧装有风扇，另一侧装有发动机（电动机）。
- 外壳隐含空气凹槽，恒温器优化了安装的操作。
现在让我们弄清楚这个单元的大致功能，它的设计与我们熟悉和熟悉的大多数气候设备不同。
小气缸的旋转加热油。风扇使房间内的热空气流通。
尽管该系统被称为热泵，但 Frenett 机器仅在加热器的作用中与该术语的正确表示相吻合。
热泵必须按照逆卡诺原理工作，将环境的低势能转化为高势能的热能。这里没有这样的事情。
许多人试图改变这项发明，包括其创造者本人。因此，您可以找到不同类型的 Frenett 泵。
例如，与上述细微差别的结构差异可能如下：
带圆柱体的滚筒处于水平位置，轴穿过中心，轴的末端向外突出。没有风扇，通常由散热器代替或将冷却液直接提供给系统
确保安装的密封性很重要。从两个鼓之间查看叶轮。加热的油从叶轮喷射到转子和泵壳之间的间隙中，确保了最大的性能。
哈巴罗夫斯克科学家开发的非标准型 Frenett 泵
油被水代替，碱是蘑菇元素。在加热和沸腾过程中形成的蒸汽以每分钟 135 米的速度通过通道。这种设计能够在没有外部能量供应的情况下存在。它仅用于工业目的。
加热的油从叶轮喷射到转子和泵壳之间的间隙中，确保了最大的性能。
哈巴罗夫斯克科学家开发的非标准型 Frenett 泵。油被水代替，碱是蘑菇元素。在加热和沸腾过程中形成的蒸汽以每分钟 135 米的速度通过通道。这种设计能够在没有外部能量供应的情况下存在。它仅用于工业目的。
热泵组装技术
详细考虑创建和组装的方案：
- 我们进行泵的计算。这可以使用一个特殊的计算器来完成，该计算器将加热场所的面积与系统的功率相关联。一般来说，计算过程如下：计算器使用输入的数据（房间的面积和天花板的高度），将它们转换为体积，并在输出时给出关于实用的建议这种情况下的泵浦功率。
- 选择合适的压缩机我们将立即规定一点（对于“自制”大师）：热泵中的压缩机永远不会手动创建，因为整个系统的性能将取决于其工作效率，甚至是最轻微的缺陷足以使泵的所有结构元件失效。应根据计算得出的泵功率选择最佳选项：压缩机功率应约为泵可能传热的 1/3。
- 蒸发器设计。如果您认真对待并在工作时小心，此过程非常简单。因此，作为这个元素，您可以使用带盖的聚合物罐。沿罐内表面拉一根铜线圈，其长度和直径必须事先确定。首先，我们使用公式 P \u003d M / 0.8ΔT 计算管道面积。 M 是泵浦功率，ΔT 是温差。结果值与管道一延米的面积相称。我们将正确弯曲的管子放入水箱中，将两端从上方和下方。然后我们安装两个插座（金属配件）。我们将两条软管连接到它们：顶部 - 压力处，底部 - 出口（用于排水）。
- 现在您可以开始组装电容器的过程了。顺便说一句，这与组装蒸发器的过程几乎相同，唯一的区别是使用不锈钢容器代替聚合物罐，并且已经加热的冷却剂将在结构本身中循环。
- 最后但同样重要的阶段是将所有结构元件组装在一起。因此，首先，将压缩机安装在准备好的平台/基础上。然后，上冷凝器出口连接到其排放支管，下冷凝器出口连接到蒸发器出口。为此，使用铜管，其直径必须对应于安装在系统结构元件内的线圈的直径。它仍然将上部蒸发器出口与吸入压缩机喷嘴连接起来。现在你可以加注冷却液了。
至此，我们对水对水热泵的特点以及我们自己动手安装它的技术的思考就结束了。执行所有工作时要格外小心。祝你好运！
空气对水热泵
AIR-WATER热泵的安装和运行
空气作为低温热能的来源
从理论上讲，无论其温度如何，空气都可以用作低温热能的来源。在实践中，空气对水的热泵在至少 -15 摄氏度的空气温度下是有效的。迄今为止，已经有在售的热泵在 -25 摄氏度的温度下运行，但到目前为止它们的成本太高，这使得普通消费者无法接触到这种类型的热力工程设备。
在其最原始的形式中，空气对水热泵可以被认为是一种用于冷却环境并将“多余”热量排放到加热房间中的空调。
同时，空气对水热泵不需要挖坑或打井、沿水库底部铺设管道或安装垂直集热器以使水对水或地对水热泵能够操作。它易于操作，同时可以让您获得廉价的热量来为您的家供暖。
除了空调系统，这种类型的热泵可以根据 2 布局方案制造：
- 以拆分系统的形式，由通过通信连接的 2 个块组成
- 以整体形式
通常，单块是组装在一个外壳中并安装在房屋内部或外部的单个设备。对于室内安装，需要提供一个自由的进气通道。同时，室外安装更可取：它允许您将压缩机作为房间外的噪音源移动。
迄今为止，许多制造商以整体形式生产空气对水热泵。方便实用，让您可以自由移动泵和安装它，无需复杂的安装和连接。唯一的缺点是这种类型的泵功率低：从 3 到 16 kW。
分体系统分为两个模块，其中一个包括冷凝器和自动控制系统。它安装在室内。第二个（室外）单元包括一个压缩机。安装空气对水热泵的经济可行性
空气对水热泵在正外部温度下是有效的。它们在我国南部地区得到了广泛的应用：库班、斯塔夫罗波尔地区等。那里很少有严重的霜冻，冬天的温度很少低于零。
这并不意味着在我国其他气候条件更恶劣的地区，不能使用这种类型的热泵。一点也不。只是空气-水泵的效率会随着气温的下降而降低，同时运行泵所需的电力成本也会增加。
因此，在负空气温度下操作热泵的权宜之计，以及根据所需功率选择设备，应由合格的加热工程师进行。
迄今为止，最好的选择是使用空气-水热泵在正环境温度下进行加热和热水供应，并在结霜时打开锅炉或其他热能来源。
使用热泵为房屋供暖的另一个条件是建筑物的高热效率，没有与质量差的隔热和通风相关的热量损失。
热泵的工作原理是什么？
该系统由热泵、热量摄入和分配装置组成。在创建热泵的内部回路时，使用了压缩机、蒸发器、节流阀和冷凝器。仅需要电力来运行压缩机。
该设备的工作原理的发展是在 19 世纪进行的。即便如此，它也被称为“卡诺循环”。泵的运行如下：
- 向收集器提供防冻混合物，该混合物可以是水与酒精、盐水或乙二醇混合物。它的任务是吸收热能并随后输送到泵；
- 在蒸发器中，能量传递给制冷剂，结果制冷剂开始沸腾，变成蒸汽；
- 由于压缩机压力增加，温度升高；
- 通过冷凝器，所有热能都转移到位于房屋内部的供暖系统的热载体，而制冷剂冷却后变成液态并返回到收集器。
优点和缺点
安装泵并将其连接到加热系统具有许多优点：
- 自治 - 从集中式元素来看，值得强调的是仅与电源的连接。
- 大大节省了昂贵的能源载体，它们用于供暖，并可以降低公用事业的财务成本。从 1 kW 的电力，该设备产生 3 到 7 kW 的热量 - 这些是使用不同类型燃料运行的锅炉中的最高系数。
- 环境安全——设备不会危害环境或居民的健康。
- 元素的耐火性和不燃性。这种泵不会过热，不会燃烧，也不会排放一氧化碳。
- 该设备可以冷却或提高房间内的温度，从而在房间内创造必要的小气候。它适合在冬季和夏季使用。
- 使用寿命长——系统平均使用寿命可达40-50年，安装得当，操作条件舒适，使用寿命可再延长数年。
- 运行时静音——系统自动控制，非常方便。
- 泵的安装不需要许可证，例如气体设备的安装。您可以随时购买和安装任何型号的设备，无需前往各个部门，无需等待许可。
但像所有设备一样，这种泵也有缺点：
- 该设备的购置和安装相当昂贵，并不是每个人都能负担得起。设备的回报取决于其使用强度。但即使在最好的情况下，购买也将在至少 5 年内得到回报。
- 对于安装，您需要寻求专家的帮助，您需要钻孔和其他设备来布置深度可达200 m的垂直回路的地热泵。如果您有适当的知识和工具，您可以自行安装。
- 在冬季气温低于-15度的地区，应使用其他热源。例如，一个二价加热系统，该设备在室外温度为 -20 度时加热房间。当它不执行任务时，会打开电加热器或燃气锅炉。
位于低层建筑中的业主和公司需要循环泵。这些设备只获得了正面评价。
首先，将热泵用于家庭供暖可以节省大量资金。最有效的供暖系统基于地源热泵。每个月，它的成本都远低于燃气或颗粒加热的成本。通过安装热泵，用户可以在一个设计中同时获得空调和房屋的高效供暖。有些型号可以远程控制，例如，通过互联网使用智能手机或使用位于房屋中的恒温器。而且通过安装太阳能集热器或电池，可以让系统完全自主，完全不用担心能源价格上涨。
地热热泵的主要类型
总共有四种类型的专业收集器提供热能。这些包括：
- 卧式热泵位于大约一米半的深度 - 恰好位于比土壤冻结更深的水平面上。此选项是住宅物业的首选。
- 立式热泵，位于深度约一米半的特殊井中。当轮廓的水平放置根本没有区域时，此决定变得相关。
- 地下水泵涉及通过地源热泵系统的水循环，该系统充当工作热交换流体。在它通过整个轮廓后，最后阶段是它安全返回地面。
- 就成本而言，水源热泵是最具吸引力的选择。它们可以位于任何水体中，其结冰深度高于设备铺设的深度。此外，在安装过程中，必须符合现有对蓄水池水量及其大小的要求。
迄今为止，所有四种类型的收集器都被非常积极地使用，它们是根据操作条件和用户能力——建筑特性、预算等来选择的。
推荐设备
选择热泵的类型
该加热系统的主要指标是功率。首先，购买设备和选择一种或另一种低温热源的财务成本将取决于功率。热泵系统的功率越高，部件的成本就越高。
首先，这指的是压缩机功率、地热探测器的井深，或容纳水平收集器的区域。正确的热力学计算是系统高效工作的一种保证。
如果个人区域附近有水库，最经济高效的选择将是水对水热泵
相反，地热的利用涉及大量与挖掘相关的工作。使用水作为低品位热量的系统被认为是最有效的。
从地面提取热能的热泵装置涉及大量土方工程。收集器放置在季节性冻结水平以下
有两种方法可以利用土壤的热能。第一个涉及钻探直径为 100-168 毫米的井。根据系统的参数，这种井的深度可以达到 100 m 或更多。
特殊的探针放置在这些孔中。第二种方法使用管道收集器。这种收集器放置在地下的水平面中。此选项需要相当大的区域。
建造一口深井获取热能可能比挖坑便宜一点
但一个显着的优势在于空间的显着节省，这对于小地块的所有者来说很重要。在现场存在高位地下水的情况下，热交换器可以布置在彼此相距约 15 m 的两个井中。在现场存在高位地下水位的情况下，换热器可以安装在两个相距约 15 m 的井中
在现场存在高位地下水的情况下，热交换器可以布置在彼此相距约 15 m 的两个井中。
通过在封闭回路中抽取地下水来提取此类系统中的热能，其中一部分位于井中。这种系统需要安装过滤器并定期清洁热交换器。
最简单和最便宜的热泵方案是基于从空气中提取热能。一旦它成为制造冰箱的基础，后来的空调就是按照它的原理发展起来的。
最简单的热泵系统从气团中获取能量。在夏天它参与供暖，在冬天参与空调。该系统的缺点是，在独立版本中，单元功率不足
不同类型的这种设备的功效是不一样的。使用空气的泵性能最低。此外，这些指标直接取决于天气状况。
地面热泵品种性能稳定。这些系统的效率系数在 2.8 -3.3 之间变化。水对水系统是最有效的。这主要是由于源温度的稳定性。
表征热泵效率的主要参数是其转换系数。转换系数越高，热泵的效率越高。
热泵的转换系数通过热流量与压缩机运行所消耗的电能之比来表示
选择热泵的类型
该加热系统的主要指标是功率。首先，购买设备和选择一种或另一种低温热源的财务成本将取决于功率。热泵系统的功率越高，部件的成本就越高。
首先，这指的是压缩机功率、地热探测器的井深，或容纳水平收集器的区域。正确的热力学计算是系统高效工作的一种保证。
如果个人区域附近有水库，最经济高效的选择将是水对水热泵
首先，您需要研究计划安装泵的区域。理想的条件是该地区存在水库。使用水对水选项将显着减少挖掘工作量。
相反，地热的利用涉及大量与挖掘相关的工作。使用水作为低品位热量的系统被认为是最有效的。
从地面提取热能的热泵装置涉及大量土方工程。收集器放置在季节性冻结水平以下
有两种方法可以利用土壤的热能。第一个涉及钻探直径为 100-168 毫米的井。根据系统的参数，这种井的深度可以达到 100 m 或更多。
特殊的探针放置在这些孔中。第二种方法使用管道收集器。这种收集器放置在地下的水平面中。此选项需要相当大的区域。
对于铺设收集器，潮湿土壤的区域被认为是理想的。自然，钻井的成本将高于水平油藏。但是，并非每个站点都有可用空间。对于 1 kW 的热泵功率，您需要 30 到 50 平方米的面积。
建造一口深井获取热能可能比挖坑便宜一点
但一个显着的优势在于空间的显着节省，这对于小地块的所有者来说很重要。在现场存在高位地下水位的情况下，换热器可以安装在两个相距约 15 m 的井中
在现场存在高位地下水的情况下，热交换器可以布置在彼此相距约 15 m 的两个井中。
通过在封闭回路中抽取地下水来提取此类系统中的热能，其中一部分位于井中。这种系统需要安装过滤器并定期清洁热交换器。
最简单和最便宜的热泵方案是基于从空气中提取热能。一旦它成为制造冰箱的基础，后来的空调就是按照它的原理发展起来的。
最简单的热泵系统从气团中获取能量。在夏天它参与供暖，在冬天参与空调。该系统的缺点是，在独立版本中，单元功率不足
不同类型的这种设备的功效是不一样的。使用空气的泵性能最低。此外，这些指标直接取决于天气状况。
地面热泵品种性能稳定。这些系统的效率系数在 2.8 -3.3 之间变化。水对水系统是最有效的。这主要是由于源温度的稳定性。
需要注意的是，泵收集器在水库中的位置越深，温度就越稳定。要获得 10 kW 的系统功率，需要大约 300 米的管道。
表征热泵效率的主要参数是其转换系数。转换系数越高，热泵的效率越高。
热泵的转换系数通过热流量与压缩机运行所消耗的电能之比来表示
在俄罗斯气候中使用热泵
熟悉了上述各种热泵的描述后，您可以轻松回答哪种热泵最适合在俄罗斯气候下运行的问题。
空气热泵仅适用于我国有限数量的地区——冬季气温几乎从不低于零。当然，西伯利亚、远东、俄罗斯欧洲北部的居民甚至不应该考虑空气热泵。
水源热泵的应用存在诸多限制。我们已经谈到了其中的一些，这里还需要再提一个。我国一半以上的领土位于多年冻土带。即使东西伯利亚或远东北部的某些居民“幸运”，并且他所在地区有不太深的地下水，那么这些地下水都是冰的形式，这意味着它不是适用于供暖系统。
因此，我们大多数同胞不得不依靠唯一双赢的选择——地源热泵。同时，在俄罗斯气候条件下，泵更适合不带卧式集热器，而是带地热探头，这样可以到达土壤温度更稳定的深度。
