히트 펌프 : 정의, 용도 및 적용 범위

아마도 자신의 집의 자율 난방에 대해 한 번이라도 생각해 본 사람들은 "히트 펌프"라는 용어를 접했지만 그것이 무엇인지 완전히 이해하지 못했을 것입니다. 오늘 우리는 이 용어를 자세히 설명하려고 노력할 것입니다.

사람들은 무언가를 태워서 집에서 열을 얻는 데 익숙합니다. 예를 들어, 이전에는 모든 개인 주택에 장작 난로가 있었습니다. 사람들은 나무와 석탄을 태우고 집을 난방했습니다. 원칙적으로 이 가열 방법은 오늘날까지 보존되어 왔지만 점점 덜 보편화되고 있습니다. 도시에서는 가스, 석탄, 석유 제품을 태워 고층 건물을 가열합니다. 즉, 열을 얻는 원리는 동일하게 유지됩니다. 따뜻하게 만들려면 무언가를 태워야합니다.

그러나 이러한 열 발생 방법은 영원히 지속될 수 없다는 점을 이해해야 합니다. 조만간 연소 자원이 고갈되기 시작할 것입니다. 이 생각은 많은 사람들을 괴롭혀서 대체 열원에 대해 생각하기 시작했습니다.

열 펌프는 열을 발생시키는 대체 방법 중 하나입니다. 따지고 보면 사람 주위에는 공기, 물, 땅 속에 많은 열기가 있습니다. 열 펌프는 아무것도 태우지 않고 열을 생성하는 데 도움이 됩니다.

열 펌프 - 그게 뭐야?

히트펌프는 주변 환경으로부터 열을 발생시켜 이를 가정 난방 시스템으로 전달하는 장치입니다.열 펌프는 에너지로 구동되지만 전기 벽난로처럼 집을 난방하는 데 사용되지 않고 환경에서 집으로 열을 전달하는 데 사용됩니다. 이 접근 방식 덕분에 소비되는 에너지의 효율성은 가정의 직접 난방보다 훨씬 높습니다. 따라서 전기가 절약되어 환경에 긍정적인 영향을 미칩니다.

열 펌프: 유형

열 펌프는 열을 생성하는 방법에 따라 세 가지 유형으로 제공됩니다.

1. 공기 - 공기 덩어리에서 열을 생성합니다.
2. 지열 - 땅에서 열을 생산합니다.
3. 물 - 강, 호수, 바다 및 지하 소스의 물에서 열을 생성합니다.

작동 원리는 간단합니다. 열교환기 라디에이터는 위에서 설명한 환경 중 하나에 배치되어 지면, 공기 또는 물로부터 열을 수집합니다. 열 펌프의 도움으로 이 열이 축적되고 온도가 상승하여 가정 난방 시스템으로 보내집니다.

사실, 인생의 모든 사람은 열 펌프가 작동하는 것을 본 적이 있습니다. 이 펌프의 대표적인 대표자는 냉장고와 에어컨입니다. 예, 냉각을 위해 작동합니다. 하지만 히트펌프는 난방과 냉방 모두에 사용할 수 있습니다. 그것은 모두 열교환주기가 어떻게 구성되어 있는지에 달려 있습니다. 냉장고에서는 냉각을 위해 열역학적 사이클이 구성됩니다. 하지만 역순으로 하면 냉장고가 히터 역할을 하게 됩니다. 아니요, 그렇다고 냉장고 어딘가에 열역학적 사이클 스위치가 있다는 의미는 아닙니다. 이는 작동 원리가 정반대이지만 매우 유사하다는 것을 의미합니다. 열 펌프로 가열할 때 시스템은 프레온을 냉각수로 사용하는 경우가 매우 많기 때문입니다.

입력 및 출력 시스템의 냉각수 유형에 따라 히트펌프 모델은 8가지 범주로 구분됩니다.

• "지구수";
• "물-물";
• "공기-물";
• "지상대공";
• "물-공기";
• "공대공";
• "프레온수";
• "프레온 공기".

"프레온에어(Freon-air)"는 에어컨과 냉장고의 냉각 시스템입니다. 프레온수, 공기 대 공기 및 공기 대 물은 난방에 더 자주 사용됩니다.

따라서 히트펌프와 난방 시스템의 효율은 사용되는 냉각수와 기후 조건에 따라 달라집니다. 예를 들어, 더운 나라에서는 공대공 시스템이 탁월한 것으로 입증되었습니다. 더 시원한 국가에서는 공기-물이 더 자주 사용되지만 -25 이하의 서리가 발생하면 이 시스템의 효율성이 감소합니다. 서리가 아래로 떨어지면 난방 시스템이 대처할 수 없으며 추가 열원을 연결해야 합니다.

산악 지역에서는 지대공 및 수공 시스템이 일반적입니다. 산악 지역의 주민들은 산에서 열을 적극적으로 "펌프"합니다. 또한 설치는 수평 및 수직이 모두 가능합니다. 수직 시스템에서는 다음과 같은 열 발생 원리가 일반적입니다.

• 깊은 우물을 파다;
• 열 교환기가 내려와 부동액, 희석 알코올, 프레온 또는 물만 흐릅니다.
• 우물은 물로 채워지고 물은 돌의 열을 열교환기로 "가져옵니다".

그러한 우물의 깊이는 170m에 이릅니다.

일반적으로 가장 효과적인 난방 방법은 땅에서 열을 모으는 것입니다. 이 방법은 토양 온도가 얕은 곳에서도 일년 내내 변하지 않기 때문에 좋습니다. 물이나 공기의 온도는 변하지만 땅은 변하지 않습니다. 따라서 지구 난방 설비는 기상 조건과 실질적으로 무관합니다.스칸디나비아 국가는 이러한 시스템을 사용하는 데 있어 다른 국가보다 앞서 있습니다. 그들은 녹색 에너지와 환경 보호에 집착하여 다른 나라보다 조금 나아졌습니다. 이 방법의 핵심은 라디에이터 시스템을 토양의 어는점 아래인 최소 50cm 깊이까지 땅에 묻어야 한다는 것입니다. 일반적으로 이는 "지하" 1.2-2m입니다. 부동액을 라디에이터 시스템에 부어 "지구의 따뜻함"을 집으로 가져옵니다. 부동액은 시스템을 통해 열 펌프를 "구동"합니다. 이 방법의 문제점은 비용이 매우 많이 들고 10~15년 내에 투자 효과를 얻을 수 있다는 것입니다.

결론

열 펌프는 환경의 열을 사용하는 난방 또는 냉방 시스템의 필수 부분입니다. 열 펌프는 가열 시스템을 통해 열 교환 유체를 "구동"하는 전기 장치입니다. 자연의 온기를 이용하여 집에 자율난방을 구성할 계획이라면 구입하는 것이 중요합니다.

우리 위도에서는 이러한 주택 난방 방법은 높은 비용, 노동 집약적 구현 및 특정 기후로 인해 흔하지 않습니다. 기후가 너무 추우면 이 난방 방식으로는 대처할 수 없으므로 여전히 전통적인 난방 방식을 사용해야 합니다.