열 펌프는 어떻게 작동합니까?
그림 1 : 전형적인 히트 펌프 장치.
히트 펌프는 가열 / 냉각 분배 시스템 및 접지 연결. GSHP 시스템의 기본 구성 요소입니다. GSHP 시스템에 사용되는 가장 일반적인 히트 펌프 유형은 3.5kW ~ 35kW의 냉각 용량 범위의 "물 대 공기"장치입니다. 물에서 공기로의 지정은 접지 연결로 또는 물 연결에서 열을 운반하는 유체가 물 또는 부동액 / 물 혼합이고 건물 내부의 열 분배 시스템이 덥거나 찬 공기에 의존 함을 나타냅니다.
히트 펌프는 난방 모드에서 유입되는 유체의 온도를 낮추고 냉각 모드에서는 유입 유체의 온도를 높일 수 있도록 확장 된 범위 단위 일 수 있습니다.
이 유형의 열 펌프의 모든 구성 요소는 다음과 같습니다.컴프레서, 어스 연결 열교환 기, 제어 장치, 에어 핸들러, 덕트 팬, 필터, 냉매 열교환 기 및 공조를위한 응축수 제거 시스템이 포함 된 공기 분배 시스템. 일반적인 패키지 히트 펌프 장치는 그림 1.
주거용 애플리케이션 및 소규모 상업용시스템의 경우 단일 히트 펌프 장치로 충분합니다. 더 큰 상업용, 기관용 또는 산업용 시스템의 경우 일반적으로 다수의 히트 펌프 장치가 일반적인 유체 루프에 연결된 분산 네트워크에 사용됩니다.
열 펌프는 a와 동일한 사이클을 사용하여 작동합니다. 냉장고. 열 펌프는 압축 및 팽창을 사용합니다.열을 유도하는 냉매가 건물 내부와 접지 연결부 사이를 흐릅니다. 열역학 제 2 법칙에 따르면, 더운 곳에서 더 차가운 곳으로 만 열이 전달되지만 히트 펌프는 땅에서 5ºC로 열을 끌어 건물을 21ºC로 따뜻하게합니다. 일년 중 특정 시간대에, 땅의 온도는 열이 어쨌든 원하는 방향으로 흐를 수 있도록합니다. 그러나 열 흐름의 속도가 충분하도록 열 펌프를 작동시켜야 할 수도 있습니다.
이 비율은 온도와 관련이 있습니다.히트 펌프와 접지 연결의 차이 : 냉각 중에는 건물의 온도가 높을수록 접지 연결로 인한 전송 속도가 빨라집니다.
난방 모드에서 히트 펌프는 다음과 같이 작동합니다. 접지 연결에서 발생한 열은 증발기라고하는 지구 연결 - 열교환기에 도달합니다 (그림 2 참조). 열교환 기의 다른쪽에는 주로 액체 상태의 차가운 냉매가 있습니다. 냉매는 접지 연결에서 나온 열 전달 유체의 온도보다 낮기 때문에 열이 냉매로 흐릅니다. 이 열은 액체 냉매를 증발시킨다. 그것의 온도는 많이 증가하지 않습니다. 이 가스상의 저압 및 저온 냉매는 전기 구동 압축기로 전달됩니다. 이것은 냉매의 압력을 상승시키고 결과적으로 냉매의 온도를 상승시킨다.
고온, 고압, 기체압축기의 출력은 응축기라고 불리는 제 2 열 교환기로 공급된다. 물 - 공기 열 펌프에서 팬은이 "공기 코일"을 통해 가열 할 공기를 불어 넣습니다. 물에서 물로의 열 펌프에서는 건물을 가열하는 물이 응축기를 통해 흐릅니다. 냉매는 공기 또는 물보다 더 뜨겁기 때문에 열을 전달합니다. 열을 잃으면 냉매의 온도가 다소 떨어지고 응축됩니다.
이 고온의 액체 냉매는팽창 밸브를 통과합니다. 밸브는 냉매의 압력을 감소시키고 결과적으로 그 온도가 상당히 떨어집니다. 이제이 저온 액체가 증발기로 흐르고 사이클이 다시 시작됩니다. 이러한 방식으로 접지 연결에서 물 또는 기타 열 전달 유체의 열이 건물의 공기 또는 물로 전달됩니다. 따라서 "물에서 공기로의 열 펌프"또는 "물에서 물로의 열 펌프 ".
한 가지 중요한 차이점은 지면 열 펌프 그리고 냉장고는 지상 근원 열펌프는 양방향으로 작동하도록되어 있습니다. 냉각 모드에있을 때, 지구 연결 - 냉매 열교환 기는 응축기가되고 냉매 - 열교환 기는 증발기가됩니다. 이것은 열 펌프 내부의 역전 밸브를 통해 이루어집니다.
그림과 같이 과열 방지기 그림 2, 가정용 온수를 제공 할 때 압축기작동 중입니다. 과열 저감 장치는 컴프레서 배출구에서 작은 보조 열 교환기입니다. 그것은 압축 가스에서 과도한 열을 뜨거운 물 탱크로 순환하는 물로 옮깁니다.
냉방 기간 동안 에어컨이 자주 운행되는 경우 과속 열공급 장치는 주거용으로 필요한 온수를 제공 할 수 있습니다.
일반적인 포장 열 펌프 장치의 냉동주기 (가열 모드).
일부 주거용 열 펌프는 가정의 필요를 충족시키기에 충분한 양의 온수를 일년 내내 제공하도록 설계되었습니다.