民家の暖房と給湯をさまざまな方法で編成できます。たとえば、中央ガス供給の通信に接続したり、暖房システムを電力消費に転送したりできます。同意しますか?
また、地熱ヒートポンプを自分の手で組み立て、地球の熱を効果的に利用して快適な生活環境を作ることができます。もちろん、これはかなり時間がかかるプロセスですが、少なくとも技術に少しでも精通している人にとっては、それは大した問題ではありません。
私たちの記事では、動作原理と地熱設備の種類について説明します。即興の材料からヒートポンプを自分で構築する方法を説明します。さらに、この記事では、地域集計の選択に関する専門家のアドバイスをご覧いただけます。そして、投稿されたビデオは、設置の秘密と地熱ポンプの動作原理を明らかにします。
熱地理ユニットはどのように機能しますか?
地熱ヒートポンプのアルゴリズムは、熱エネルギーのポテンシャルが低い熱源から冷媒への熱伝達に基づいています。ここの土地は夏にはラジエーターの役割を果たし、冬にはアクティブな熱源になります。
土壌温度の違いは、システム全体の効率を改善し、実際の運用コストを削減するのに役立ちます。
地熱ヒートポンプの基本は、熱慣性の現象です。深さ6メートル以下の地球の温度は、地域の年間平均気温にほぼ正確に対応し、暦年を通じてほとんど変化しません
実際には、既存のクーラントは地面にあるパイプラインに入り、そこで数度加熱されます。次に、組成物は熱交換ユニット(または蒸発器)に移動し、蓄積された熱エネルギーを内部システム回路に転送します。
地熱設備の動作原理は、冷凍システムの機能と似ています。そのため、夏のいくつかのタイプのヒートポンプはエアコンとして正常に使用され、それらの助けを借りて住宅地の空気を冷却します
外部回路で動作する冷媒は、蒸発器で加熱され、ガスに変換されて圧縮機に入ります。そこでは、高圧の影響で収縮し、さらに高温になります。
高温ガスは凝縮装置に入り、家の暖房を担当する内部システムの作動冷却剤に熱エネルギーを放出します。プロセスの最後に、熱を失った冷媒は液体状態で開始点に戻ります。
地熱設備とは何ですか?
地熱ヒートポンプは、構造の内部輪郭と外部輪郭の熱媒体のタイプが互いに異なります。デバイスのエネルギーは、土壌、水(地下水または自然の貯水池)または空気から得られます。
敷地内では、熱源は暖房室、暖房水、エアコンに使用されます。使用される要素と機能の組み合わせに応じて、システムは「地下水」、「水-水」、「空気-水」のタイプに分類されます。
オプション1。地対水アセンブリ
地下水ポンプは、住宅用の最も効果的な代替暖房オプションの1つです。その動作の原理は、プローブまたはコレクターを使用して、土壌からの熱エネルギーを選択し、それを家庭用給湯システムに転送することです。
地対水地熱ヒートポンプは、ハイテクで進歩的なデバイスです。卓越した信頼性が特徴で、高い効率を発揮します。仕事へのオーナーの継続的な介入を必要としないが、専門的なアフターサービスが必要
土壌の実際の凍結の深さより下に位置する地熱熱交換器と、冷蔵庫として機能するヒートポンプ自体で構成される特別な設備は、その逆の方法(カルノーの逆サイクル)だけで技術の実装に役立ちます。
デバイスの仕組み
地下水設備は、土壌によって生成された再生可能な熱によって住居を加熱し、次のアルゴリズムに従って動作します。
- 地熱回路に沿って移動する作動流体(ブラインまたは不凍液)は、土壌の温度を取り、ポンプを介して熱交換器(蒸発器)に送られます。そこで彼女は集めた熱をフレオンに与え、彼女自身は2-5°Cまで冷たくなり、開始点に戻ります。
- 熱エネルギーが豊富なフレオンは蒸発し、ガス状になった後、コンプレッサーユニットに入ります。そこでは、ガスの温度は圧縮と凝縮の形のために上昇します。
- 熱エネルギーは家庭用暖房システムの冷却剤に伝達され、フレオンは再び液体の形態をとります。システムの膨張弁を通過した後、その圧力は低下し、冷媒は蒸発器に戻され、リソースの別の部分を獲得します。
この手順の結果として、土壌から取得され、住宅の暖房システムに伝達される熱エネルギーの量は、コンプレッサーユニット、円形ポンプ、およびコントロールユニットの正しい動作を保証するために消費される電力量の4倍以上です。
良好な粘度指数を持つグリコール混合物、アルコールまたは生理食塩水を含む水は、まさに地下水システムで使用される非凍結液体です。彼らは環境に優しく、効率的に熱を取り、それをポンプ場に運びます
追加のボーナスは、システムが反対方向、つまり冷却のために機能することができるという事実です。確かに、効率の損失は20%に達しますが、装置の高い加熱能力を考えると、これは正当化されると考えられます。
土地から水への配置オプション
地水システムの外形を作成するために、高性能で高性能のポリマーパイプが使用されます。それらは水平に配置され、「暖かい床」の複合体の通信の配置を連想させる方法でピットの底に配置されます。
地下水ヒートポンプは、信頼性が高く、効率的で静かな運転ですが、その設置にはかなりの費用がかかり、時間がかかります(建設、設置、および試運転作業には少なくとも1か月かかります)。このタイプの暖房システムを決定する前に、この点を考慮する必要があります
インストール中、25〜50平方メートルの面積が使用されます。電力搭載ポンプの個々のキロワットごとのm。ピットの深さは氷結境界より下で選択され、パイプ敷設の正確な寸法とピッチは追加の計算によって決定されます。
水平集熱器を設置するために、自分の家を暖めるために地下水地熱ヒートポンプを選択した大規模な土地所有者にはお勧めです。小さな区画の所有者は、深いプローブを設置する可能性が高くなります。これは、土壌の奥深くまで行き、家の近くの有用な領域を「食べて」いないためです
陸水ジオトレムシステムの通信が配置されている地域は、農業目的で使用されなくなりました。彼らは美しい一年草が咲く美しい芝生や花壇に分けることができます。
垂直設置ははるかに問題が多く、専門的な設備を使用する必要があります。掘削リグを使用して、20〜150 mの深さの井戸を現場で掘削し、特別な地熱プローブをその中に下げ、住宅の暖房システムに作動流体を供給するポンプに接続します。
地下水地熱システムの垂直プローブは、パイプが接続されたヘッドです。深さ18m以上の井戸に浸されています。ウェルとプローブの正確な数、必要な浸漬の深さ、およびパイプラインの実際の直径は、サイトの専門家による地質調査の結果として得られた情報に基づいて、特定のケースごとに個別に計算されます
掘削したウェルから伸びるプローブチューブがマニホールドウェルに入ります。それからヒートポンプまでは、2つのメインライン(供給と戻り)があり、断熱コーティングが施されています。ラインの直径は、システムの総体積と暖房する部屋によって異なります。時々、パラメータは160 mmに達します。
概算によると、約100 m2の家を暖房するには、約7.5 kW / hのエネルギーが必要です。この場合、暖房システム「陸水」を作成するための垂直プローブを地面に110〜115メートル下げるか、隣接セクションの水平通信250 m2に取り込む必要があります(+)
深部では、地球のコアの影響により土壌温度が常に高く、安定しているため、暖房システムを設置する垂直方向の方法が最も効果的であると認識されています。故障や故障を起こすことなく、高レベルの効率を発揮し、長年にわたって確実に機能します。
オプション#2。水対水ヒートポンプの特徴
水-水地熱システムは、その作業において水資源の熱エネルギーを使用します。深い深さでは、土壌と同様に水温が非常に高く維持され、年間を通じて安定した一定の指標を維持するため、これは可能です。
水-水システムを装備し、低ポテンシャル熱エネルギーを取得するには、開放水域(湖、河川)、井戸、井戸、さらには工業生産(逆水供給)の技術サイクルからの廃水を使用できます
地下水ヒートポンプと水水ヒートポンプの間に基本的な構造上の違いはありません。しかし、最小の財務および人件費は、オープンな貯水池に基づいて装備された複合体を必要とします。インストールには、大規模な掘削作業は必要ありません。
クーラント付きのパイプ素材は、負荷を備え、水に浸され、接続通信を介して住宅の暖房システムに接続されるだけです。
ただし、このオプションは、土地が水に隣接しており、システムのすべての通信部分が所有者の管理下にある場合にのみ可能です。開いている貯水池へのアクセスがない場合は、地下水のポテンシャルが使用されます。
確かに、これには深刻な土地の工事と、熱交換ユニットを通過する水を排出するように設計された追加の井戸などの複雑な構造の建設が伴います。
水対水ヒートポンプを設置する場合、1基ではなく2基の井戸を設置します。作業水は1つを通って取られ、熱交換器を通過した後、地面の流れの移動方向にある2つ目の水にリダイレクトされます。配置中、受入井戸は生産井戸から少なくとも6メートルで、下流にある必要があることを考慮に入れる必要があります。
通常、水対水設備は、中央通信を接続したり、他のタイプの冷媒を使用したりできない場所に設置されます。
専門家によると、このタイプの代替加熱は、熱損失率が最小の現代の建物では非常に効果的です。
日曜大工の水-水地熱暖房システムを製造および設置する場合、外部環境の腐食、凍結、およびその他の攻撃的な兆候に対して高レベルの耐性を持つ材料を使用することが非常に重要です。その後、機器は長持ちし、所有者に問題を与えません
家が十分に断熱されている、通風、湿気、冷気の侵入から保護されている、または最新の断熱技術を使用して建設されている場合、非常に低い電力のポンプ装置を購入できるため、暖房システムのコストが大幅に削減されます。
オプション#3。空気水システムの配置
空対水ヒートポンプは、最も手頃な価格で無制限の再生可能な自然エネルギー資源である空気を使用して運転します。装置は、ファンと蒸発器を介して動作し、単一の複合体に結合されます。
-15°Cまでの温度で最も効果的です。より攻撃的な指標では、それは力の重要な部分を失います。
空対水ヒートポンプのコストは、水対水および地対水モデルよりも大幅に安価です。モジュールは、比較的暖かい冬の地域に適しています。霜が-20〜25°Cを超える寒い北部地域では、空気設備の設置は不適切と見なされます
このユニットは、個人の家の所有者が設置や複雑な設置作業のための特別な設備を必要としないという点で非常に便利です。
発掘、井戸掘削、その他の労働集約的な対策は必要ありません。インストールが簡単で、場所をとりません。リビングの屋上にあり、正しく機能します。
住宅のすぐ近くに空気水地熱ポンプを設置することが可能です。静かに動作し、地域の全体的なデザインを損なうことなく、モダンな魅力的な外観を持っています
この装置の主な利点は、実質的に静音の操作と、暖房された部屋から排出される熱を排気、水、ガス、煙などの形で再利用できることです。
所有者は自分でシステムメンテナンスを実行します。
- ファンブレードを掃除する ほこり、細かい破片、葉からの蒸発器設備の保護グリル。
- コンプレッサーに注油 メーカーの指示で指定された特別な構成;
- オイル交換 特定の周波数のパワーユニット(ファン、コンプレッサー)。
- 電源ケーブルの整合性を確認してください システム内で冷媒が循環する供給配管と銅配管。
これらのアクションに加えて、ポンプ装置の製造元は、コントロールユニットの動作を反映する温度センサーの状態を監視するように顧客に強くアドバイスしています。
表面のほこりや油汚れをやさしく取り除いてください。これにより、空対空システムの「寿命」が延長され、操作プロセスがよりシンプルで快適になります。
自分の手でユニットを作る方法は?
加熱用に選択されているリソースオプション(土、水、空気)に関係なく、システムが正しく機能するにはポンプが必要です。
このデバイスは、次のような要素で構成されています。
- コンプレッサーユニット (複合体の中間要素);
- 蒸発器低ポテンシャルエネルギーを冷却剤に伝達する。
- スロットルバルブ冷媒が蒸発器への戻り経路を見つけます。
- コンデンサーここで、フレオンは熱エネルギーを放出し、元の温度に冷却します。
メーカーから完全なシステムを購入できますが、それなりの費用がかかります。手元に無料のお金がない場合は、利用可能な部品から自分の手でヒートポンプを作り、必要に応じて不足している部品を購入する必要があります。
民家に地熱暖房システムを設置することを計画するとき、あなたは最初に熱損失のレベルを減らすことに注意を払う必要があります。そのためには、壁を特殊な材料で断熱し、ドアと窓枠にフォームパッドを取り付け、床と天井をフォームパネルで保護する必要があります。次に、ポンプによって最大限に割り当てられた熱は屋内に残ります
自分の手でヒートポンプを作ることにした場合、電気配線と家にあるメーターの状態を必ず確認する必要があります。
これらの要素が摩耗して古くなっている場合は、作業を開始する前に、すべての領域を確認し、起こり得る誤動作を検出してそれらを排除する必要があります。その後、起動直後のシステムは問題なく動作し、所有者の短絡、配線の火災、交通渋滞の発生を妨げることはありません。
方法#1。冷蔵庫からの組み立て
自分の手でヒートポンプを組み立てるには、古い冷蔵庫の背面にあるコイルを取り外します。この部品はコンデンサとして使用され、過酷な温度に耐える高強度のコンテナに入れられます。機能の良いコンプレッサーを取り付け、蒸発器はシンプルなプラスチックバレルを採用。
非常に古い冷蔵庫を使用してポンプを作成する場合は、その中のフレオンを新しいものに交換することをお勧めします。自分でこれを行うことはできないので、特別な装備を持つマスターを招待する必要があります。それはすぐに作動流体を交換し、システムは適切なモードで動作します
準備した要素を相互接続し、作成したユニットをポリマーパイプで加熱システムに接続し、設備を稼働させます。
この記事では、冷蔵庫からヒートポンプを組み立てる手順について説明します。
方法#2。空調用ヒートポンプ
ヒートポンプを作るために、エアコンを改造し、いくつかの基本ユニットを再開発しました。まず、外側のブロックと内側のブロックを入れ替えます。
微熱の伝達を担当する蒸発器は、ユニットの内部ユニットで利用可能であり、熱エネルギーを伝達する凝縮器は外部ユニットにあるため、追加で設置されていません。空気も水も熱媒体として適しています。
この設置オプションが不都合な場合は、凝縮器は、加熱リソースと熱媒体の間の正しい熱伝達用に設計された別のタンクに設置されます。
システム自体に四方弁が装備されています。この種のイベントには、通常、この種のイベントの実施における専門的なスキルと経験を持つスペシャリストが招待されます。
現代の分割システムは低温では効果がないため、専門家はヒートポンプの独立した製造にそれらを使用することを推奨していません
3番目のバージョンでは、エアコンは構成部品に完全に分解され、その後、従来の従来のスキームである蒸発器、コンプレッサー、コンデンサーに従ってポンプが完成します。完成したデバイスは、家を加熱する機器に接続され、使用を開始します。
このサイトには、自分の手でヒートポンプを製造する一連の記事があります。次の記事を読むことをお勧めします。
- 自分の手で家を暖房するためのヒートポンプの作り方:動作原理と組み立て方法
- 空気-水ヒートポンプの作り方:デバイス図と自己組織化
システムのヒント
陸水装置の設置は、装置を垂直に配置した深さの掘削作業、または水平方向に通信できるサイトの広い空き領域が必要なため、他のすべてのオプションよりも高価です。
これらのパラメーターは、システムの使用を制限し、その魅力を大幅に減らします。
水対水ポンプの取り付けにもいくつかの制限があります。近くにアクセス可能な水域がある場合は、その中にシステムを配置できます。オープンウォーターの不足は、井戸とバイパス井戸の掘削を伴い、これも安価ではありません。
空気水ポンプは設置の問題がなく、アパートの建物でも正しく機能しますが、低温インジケーターのある厳しい冬には効率が低下し、それをサポートするために並列エネルギー源が必要です。
しかし、地熱暖房の配置は最終的にコストを払い、無料のリソースを生成し始めます。これにより、所有者は公共料金に多くのお金を費やすことなく、最も便利で快適で快適な条件で生活することができます。
ビデオは、地中の空気-水加熱装置に基づく加熱システムがガスケイ酸塩ブロックから大きな家にどのように装備されているかを示しています。機器の設置に関する興味深いニュアンスがいくつか公開され、その月の公共料金の実際の数が発表されます。
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システムの選択は、プロパティの領土の場所と所有者の財務能力に依存します。
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