Дом / Блог о тепловых насосах / Новости отрасли / Что такое система теплового насоса?Как это работает?

Что такое система теплового насоса?Как это работает?

Просмотры:0     Автор:Pедактор сайта     Время публикации: 2021-01-14      Происхождение:Работает

Что такое система теплового насоса?

Будучи максимально кратким, он качает тепло.Вот и все!

Понятие «насос» неполно без «против самопроизвольного потока».В организме есть ионные насосы, которые служат для транспортировки определенного иона против градиента его концентрации.Возможно, вы видели водяной насос, перекачивающий воду против силы тяжести.Таким образом, происходит перенос из области с низкой концентрацией в область с высокой концентрацией.То же самое относится и к тепловому насосу.Здесь у нас есть «источник тепла» для «области низкой концентрации» и «поглотитель тепла» для «области высокой концентрации».

Да.Вы правильно поняли.Концентрация, высокая или низкая, здесь не имеет значения.Настоящая разница между естественным и энергетическим маршрутами.Поток или транспорт, который в противном случае не произошел бы.

Определение теплового насоса стало намного проще.Любое устройство, которое направляет поток тепла от источника тепла к радиатору, является тепловым насосом.Тепловой ~!phoenix_var15_1!~ больше о механизме и применении принципа, упомянутого выше, чем о самом устройстве, потому что вы будете наблюдать это приложение в различных регионах вокруг вас.



что такое система теплового насоса

История

Многие могут подумать, что это недавнее изобретение.Это вообще подвиг 19 века.Не такой уж и новый!

Роберт С. Вебер, американский изобретатель, изобрел тепловой насос.Он применил этот принцип к своему морозильнику в качестве источника тепла и галлону воды в качестве поглотителя тепла.Они стали популярными, когда цены на топливо выросли еще в 1970-х годах.

Источник тепла

Тепло может извлекаться из-под земли, из грунтовых вод или воздуха.Для этого требуется идеально спроектированная система.

Существуют различные виды тепловых насосов.Мы поговорим обо всех них чуть позже, но наиболее распространенным из них является ~!phoenix_var52_1!~.

Источник воздуха

Тепло от наружного воздуха к помещению передается хладагентом.Это ваш кондиционер работает наоборот.Многие кондиционеры имеют возможность преобразования в тепловой насос.Так и в случае с холодильниками.

Наземный источник

Когда температура поверхности ниже нуля, температура земли намного выше.Например, в холодный зимний день на глубине 10 футов, когда температура воздуха составляет 30 F, температура земли будет 50 F. Эксперты говорят, что температура Земли остается постоянной на глубине от 20 до 30 футов (где-то между 60-65С).Трубопроводы могут быть проложены под землей, чтобы вывести тепло на поверхность.Это можно сделать двумя способами:

Трубопровод с замкнутым контуром: одна и та же вода циркулирует снова и снова.

Трубопровод с открытым контуром: извлекает воду и направляет обратно в землю.

Горячая вода из-под земли поступает в теплообменник, а тепловой насос распространяет тепло по помещению.

Источник воды

Те, кто живет рядом с озерами или прудами, имеют большее преимущество.Тепло может отводиться через воду по замкнутой системе трубопроводов.Замкнутая труба опущена под воду.Циркуляция воды подает горячую воду наверх.Многие используют хладагент для повышения эффективности.Этот тепловой насос встречается очень редко из-за его стоимости и сложности процесса.

Как это работает?

Процесс довольно простой, но все же многим он кажется запутанным.Это не сложно, если понимать непредвзято.

Во-первых, я расскажу о холодильниках.

Принцип работы одинаков для холодильников и тепловых насосов.В холодильнике холодный жидкий хладагент проходит через испаритель внутри холодильной камеры.Он забирает тепло из воздуха внутри и превращается в газ.Затем газ сжимается.Его объем уменьшается, а температура увеличивается.Затем газ проходит через конденсатор, где мощный вентилятор сдувает все тепло.Конденсатор - это просто черная катушка сзади.Если вы стоите перед работающим кондиционером, вы можете получить горячий воздух, выходящий наружу.Но в холодильнике нет вентилятора, потому что охлаждаемое место мало.Когда газ конденсируется, его температура понижается.Жидкость еще горячая.Итак, он проходит через расширительный клапан, который имеет небольшое игольчатое отверстие.Хладагент под давлением выталкивается из этого отверстия и расширяется.Расширение вызывает понижение температуры ниже нуля.

Не путайте змеевик конденсатора и змеевик испарителя.В тепловом насосе конденсация происходит внутри помещения, поэтому мы называем его конденсатором.В кондиционере испарение происходит внутри помещения, поэтому мы называем его испарителем.Фактически они являются частью системы теплового насоса, выполняющей отдельные функции.

Тепловые насосы

Как и в холодильнике, в тепловом насосе есть два змеевика.Оба полые и сделаны из меди.Змеевик испарителя поглощает тепло из окружающей среды, заставляя хладагент нагреваться и превращаться в газ.Этот же вентилятор используется для обдува испарителя воздухом.Температура кипения хладагента настолько низка, что он поглощает тепло даже из холодного воздуха.Затем газ сжимается, что приводит к значительному повышению его температуры.Затем горячая жидкость проходит через змеевик конденсатора внутри помещения.Здесь происходит теплопередача.Газообразный хладагент конденсируется, превращаясь в жидкость.Затем жидкость проходит через расширительный клапан, превращаясь в пар.Это увеличивает площадь поверхности жидкости.Он проходит через испаритель и становится полностью газообразным, поглощая окружающее тепло.Хладагент должен быть полностью газообразным, когда он достигает компрессора.Этот процесс повторяется до тех пор, пока воздух в помещении не станет той же температуры, что и хладагент.

Перед установкой

Учтите следующее при установке теплового насоса в вашем доме или на работе в промышленных целях.

1- Тип теплового насоса

Уточните, какой тип теплового насоса вам нужен.Некоторые из них обратимы при охлаждении.Они дороже.

При использовании реверсивного теплового насоса необходимо принять меры для перехода на систему охлаждения.Вентиляционное отверстие для кондиционеров находится над средней стеной.

2- Выбор смачиваемого материала

Медь считается лучшей из-за своей надежности.Это хороший проводник, что делает его оптимальным выбором для геотермальных или водяных тепловых насосов.Но не следует использовать медь при подключении наружного блока к внутреннему.Вместо этого на рынке доступны некоторые изоляционные материалы.

3- Оптимальная эффективность

Теперь, когда вы поняли принцип его работы, давайте облегчим работу теплового насоса.Уменьшение разницы температур между радиатором и источником тепла может повысить эффективность теплового насоса.Для этого установите тепловой насос в более теплом месте.Если вы живете в холодном регионе, мы настоятельно рекомендуем вам выбрать низкотемпературный инверторный тепловой насос постоянного тока EVI, который способен эффективно и стабильно работать при низких температурах.

4- Шум

Некоторые системы тепловых насосов могут быть шумными или могут стать громкими через некоторое время.Так что было бы лучше, если бы вы не размещали их возле окон.Ставить их на пол может быть опасно из-за линий подачи.Крыша была бы идеальным местом, но стоимость трубопровода возрастет.

Пост-утверждение: взвесьте свои приоритеты.Переход в более теплую среду может стоить вам риска получить удар током или раздражающий шум.

Компоненты теплового насоса

Тепловые насосы не сжигают топливо и не работают, только превращая электричество в тепло.Поэтому теплопотери уменьшаются, а электроэнергия экономится.Ниже приведены некоторые основные компоненты теплового насоса, которые собраны вместе, чтобы свести к минимуму потери энергии и максимально повысить эффективность процесса.

Конденсатор

Название объясняет назначение этого компонента.В сплит-системе конденсатор представляет собой змеевик, присутствующий внутри комнаты.Горячий газ под давлением проходит через этот змеевик, отдавая свое тепло.Хладагент конденсируется и выходит наружу в испарителе.

Испаритель

Он делает полную противоположность конденсатору.Он размещается во внешнем блоке сплит-теплового насоса.Но в кондиционере этот компонент называется конденсатором, потому что сейчас в этой части происходит конденсация.Перед ним есть вентилятор, который увеличивает поток воздуха.Это способствует лучшему извлечению тепла из воздуха.Жидкость переходит в газообразное состояние.Затем газообразный хладагент сжимается и превращается в горячий газ под давлением.

обратный клапан

Он меняет направление потока хладагента.Он работает от электричества и используется для превращения теплового насоса в кондиционер или наоборот.Структура немного сложная.Итак, для лучшего понимания посмотрите анимацию.

Компрессор

Компрессор является сердцем системы.Он имеет электрический двигатель, который приводит в движение небольшой поршень.Поршень вытягивает газообразный хладагент из испарителя и выталкивает его в конденсатор.По мере увеличения объема хладагента в змеевике он сжимается, и температура повышается.Затем горячий хладагент проходит через конденсатор.

Хладагент

Теплоносителем в этой системе является хладагент.Без этого вещества тепло не может циркулировать.Он должен иметь физические свойства, идеально подходящие для теплового насоса.Их много, но самое главное, он должен иметь низкую температуру кипения.Он может поглощать тепло от очень низких температур, если у него низкая температура кипения.

Циркулятор воздуха

Хотя он служит вентилятору, он не похож на него.Его форма перемещает воздух, обеспечивая максимальный контакт с испарителем, тем самым повышая эффективность.Он помогает развивать конвекционный ток в системах отопления и охлаждения.Поскольку выпускные отверстия тепловых насосов расположены у пола, циркуляционные вентиляторы вращаются и забирают холодный воздух с потолка.

Если это кондиционер, воздух движется от потолка к полу, так как более горячий воздух находится у потолка.Двигатель постоянного тока используется для вращения этого вентилятора, так что его направление вращения можно изменить на противоположное.


Различные типы тепловых насосов

Как я упоминал ранее, существуют различные виды тепловых насосов, вот некоторые из них.

Наиболее распространены три тепловых насоса:

1- Воздушные тепловые насосы

Эти наиболее распространенные являются лучшими.Первоначальная стоимость высока, но это может сэкономить вам много в год.Тепло извлекается из воздуха снаружи, чтобы нагреть воздух внутри.Воздушные тепловые насосы могут использоваться в качестве водонагревателей, в отличие от других тепловых насосов.Летом они могут стать кондиционерами.Они управляются электричеством.

2-Водяные тепловые насосы

Это чем-то похоже на систему с ~!phoenix_var264_1!~ ~!phoenix_var264_2!~

Если у вас есть водоем рядом с вами, это означает, что вы должны пойти на него.Эффективность этой системы зависит от местоположения, площади и климата места.Вам может даже потребоваться градирня для передачи тепла в здание и из него.Так что проконсультируйтесь со специалистом, прежде чем принимать какое-либо решение.

3-термальные тепловые насосы

Замкнутый контур трубы без ржавчины размещается глубоко под землей.Температура на этом уровне выше, чем на поверхности.Вода циркулирует в этом контуре.Вода нагревается под землей.Затем вода проходит через тепловой насос.Эта система используется для обогрева или охлаждения помещений.Температура грунта остается постоянной и работает эффективно.Эта система экономична для просторных зданий.

А как насчет необычных

1- Гибридные системы

Необходимо иметь резервный источник отопления, если климат экстремальный.Большинство тепловых насосов не работают эффективно при очень низких температурах.К ним относятся воздушные тепловые насосы.Решение состоит в том, чтобы иметь комбо.

Первый комбо: тепловой насос с использованием земли и воздуха

Воздушные тепловые насосы используют для умеренной зимы и переключения на грунтовую систему при значительном понижении температуры.

Комбинация вторая: тепловой насос и газовый котел

Это более распространенные комбинации.У многих людей уже есть бойлеры, поэтому они используют бойлеры в качестве резерва, когда обращаются к тепловым насосам.

2-Солнечные тепловые насосы

Солнечные панели установлены на крыше для работы тепловых насосов.Это может привести к нулевым эксплуатационным расходам.Они более выгодны, если используются с тепловыми насосами с воздушным источником, поскольку они работают от электричества.

3- Вытяжные тепловые насосы

Они являются общими для промышленности.Горячие выхлопные газы можно превратить в тепловые насосы перед выбросом в атмосферу.

Плюсы и минусы тепловых насосов

Плюсы

Тепловые насосы лучше всего подходят для:

Эффективность

Самым большим преимуществом, которое вы получаете, является чрезвычайно повышенная эффективность.При правильной установке воздушные тепловые насосы могут достигать КПД 300–500 %.Геотермальные тепловые насосы могут достигать эффективности 400%.

С другой стороны, если мы используем спиральный нагреватель для нагрева воды, большая его часть тратится впустую.Даже если мы используем спиральные нагреватели для обогрева помещений, они могут быть только на 100% эффективнее.

Хотя воздушные тепловые насосы используют электричество для нагрева воздуха/воды, они не используют столько электричества, сколько спиральные нагреватели.

Водяные тепловые насосы обладают такой же эффективностью, как и геотермальные тепловые насосы, но они могут быть не такими надежными и требуют неглубоких источников воды, таких как озера, реки и т. д.

Низкие эксплуатационные расходы

Эксплуатационные расходы намного ниже, чем у систем на основе сжигания.даже если некоторые системы тепловых насосов могут стоить вам более 10 000 долларов, вы можете сэкономить до 1700 долларов в год.Согласно исследованию Мельбурнского университета,

Для геотермального теплового насоса каждая единица потребляемой электроэнергии производит четыре единицы тепла.

Воздушные и грунтовые тепловые насосы могут работать даже от солнечных батарей.

Надежность

Тепловые насосы имеют значительно более длительный срок службы.Расчетный срок службы теплового насоса обычно составляет 15 лет.Если установка выполнена профессионально, тепловые насосы могут прослужить еще дольше.

Обратимо летом

Воздушные тепловые насосы летом можно переключить на работу в качестве кондиционера, если они оснащены реверсивным клапаном.Это преимущество два в одном.

Геотермальные тепловые насосы также реверсивны.Температура под землей может оставаться низкой в ​​течение очень долгого времени.Так обстоит дело с водяными тепловыми насосами.Оба могут обеспечить охлаждение помещения.

Низкие затраты на техническое обслуживание

Технического обслуживания практически нет, за исключением электричества.Но если возникает ошибка, это может быть дорогостоящим процессом.Утечка в грунтовых трубах может привести к снижению эффективности.

Антиувлажнители

Тепловые насосы не осушают воздух зимой, в отличие от традиционных газовых обогревателей.Зимой увлажнитель не понадобится.

Летом тепловые насосы работают наоборот.Они выводят влагу из помещений за счет образования конденсата на испарителе.

Правительственные гранты

Многие правительства предоставляют гранты на установку систем тепловых насосов.Цель состоит в том, чтобы способствовать использованию экологически безопасных систем отопления.

Правительство Ирландии объявило о выделении гранта в размере 4200 долларов США в апреле 2018 года. Право на получение помощи имели только тепловые насосы типа «воздух-вода».

Правительство Великобритании запустило схему RHI, предусматривающую выплату грантов в течение семи лет.Он по-прежнему доступен для использования.Опять же, это только для тепловых насосов воздух-вода.

Минусы

Минусы тепловых насосов:

Дорого купить и установить

Тепловые насосы дороги в установке.Установка обойдется вам дороже, чем фактическая покупка теплового насоса.

воздушным источником ~!phoenix_var446_1!~ ~!phoenix_var446_2!~

Кроме того, при неправильном обращении установка может разрушить ваши сады или оставить дыры в стенах.Поскольку многие люди сейчас переходят на тепловые насосы, они сталкиваются с этим разрушением.

Сложно установить

Установка тепловых насосов является сложной задачей.Для достижения максимальной эффективности необходимы технические знания.Многие некачественные компании утверждают, что имеют опыт установки тепловых насосов.Но из-за недостатка знаний полная эффективность никогда не достигается.

Незначительная утечка в трубопроводе может привести к повреждению стен или низкому давлению воды.Так что не ищите более дешевый способ, так как это одноразовый процесс.

Неэффективен в экстремальных погодных условиях

Тепловые насосы не рекомендуются для тех, кто живет в экстремальных погодных условиях.Очень низкие температуры означают, что тепловому насосу доступно меньше тепла.Таким образом, он будет продолжать бороться, и ваш счет за электроэнергию будет продолжать расти.Таким образом, важна резервная система отопления.Это делает процесс очень дорогим.

Какой тепловой насос лучше для вас?

Чтобы помочь вам определиться с вашим любимым и наиболее подходящим тепловым насосом, вот несколько рекомендаций, основанных на различных климатических условиях:

Морозная погода круглый год

Воздушно-водяные или воздушные тепловые насосы не подходят для этого климата.Хладагент не сможет отобрать тепло у холодного воздуха.Геотермальный тепловой насос идеально подходит для обогрева помещений.Но для горячей воды вам понадобится котел, работающий на топливе.Как правило, для такого типа климата требуются комбо.Так что не паникуйте.

Солнечные батареи могут питать тепловой насос, работающий от земли.

Жаркое лето и холодная зима

~!phoenix_var502_0!~ или воздушный тепловой насос идеально подходят для этого климата.Поскольку он работает от электричества, он может нагреваться до любой температуры.Вам не нужны кондиционеры в летнее время, так как он реверсивный.

Вы можете питать его солнечными панелями, чтобы получить нулевые эксплуатационные расходы.

Просторные Здания

Для космоса обогрев грунтового источника или источника воды – отличный и надежный вариант.Они обеспечивают отопление круглый год, пока температура земли остается постоянной.Для водяного отопления рекомендуется использовать тепловой насос типа «воздух-вода».Эта комбинация вездесуща.И, конечно же, вы можете питать оба тепловых насоса от солнечных батарей, что означает нулевые эксплуатационные расходы.

Если температура падает значительно ниже нуля, рекомендуются бойлеры.

Промышленное использование

На фабриках, где требуются высокие температуры, тепловые насосы, использующие грунт и воду, не подходят.Для этих целей лучше всего подходят воздушные тепловые насосы.Существуют тепловые насосы, разработанные специально для промышленного использования.Они могут достигать температур, необходимых для плавления материалов.Газовые горелки для змеевиковых нагревателей намного дороже в таких приложениях.


СВЯЗАННЫЕ СТАТЬИ О ТЕПЛОВОМ НАСОСЕ

  • Почему тепловой насос моего бассейна замерзает?

    2021-12-06

    В зимний сезон лед на тепловом насосе бассейна является обычным явлением.Однако, когда весь блок покрыт льдом, есть повод для беспокойства, так как ваше устройство не будет работать должным образом и может быть подвержено риску повреждения. Эта статья посвящена людям, которые хотят использовать тепловую пуму для бассейна. Читать Далее

  • Полное руководство: стоимость теплового насоса с воздушным источником

    2022-01-07

    Тепловые насосы неожиданно стали «необходимым» прибором из-за их способности предлагать удобный и надежный источник энергии для всех, кто хочет нагреть свои бассейны или согреться в помещении.Если вы хотите инвестировать в систему отопления или охлаждения, тепловые насосы, несомненно, являются подходящим вариантом для ваших нужд. Читать Далее

  • Лучшие производители воздушных тепловых насосов 2022 года

    2021-10-30

    Воздушные тепловые насосы являются высокоэффективным и возобновляемым решением для отопления для многих владельцев недвижимости.Эти ценные приборы помогают сэкономить деньги на счетах за электроэнергию, имеют низкий углеродный след, имеют высокий сезонный коэффициент полезного действия (SCOP), могут использоваться для отопления и охлаждения, имеют низкое Читать Далее

  • Почему стоит выбрать инверторный тепловой насос для обогрева бассейна?

    2021-11-30

    Купаться в прохладную погоду неприятно и неудобно.С переменой погоды температура может существенно упасть, особенно в пасмурные дни или зимой.Значительное падение температуры может сделать бассейн бесполезным.Около 90 % пулов в США используются два-три раза. Читать Далее

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Моноблочные тепловые насосы с источником воздуха для горячей воды/обогрева дома

GUANGZHOU SPRSUN NEW ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.

Профессиональный производитель тепловых насосов с 1999 года .
No.15 Tangxi Road, Индустриальный парк Иньша, Синьтан, район Цзэнчэн, Гуанчжоу, 511338, Китай

СВЯЗАТЬСЯ С SPRSUN.ПОДДЕРЖКА 7/24.МЫ ОТВЕТИМ ВАМ КАК МОЖНО СКОРЕЕ!

ТЕЛ: 0086-20-82181867
ТЕЛЕФОН: 0086-18933985223
СКАЙП: sprsun.sprsun
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: inquiry@sprsunheatpump.com