نمودارها و تحلیل سیستم گرمایش پمپ حرارتی منبع هوای کلاسیک اروپایی

منشأ پمپ‌های حرارتی می‌توان ردپای آن را در قرن نوزدهم یافت. پس از یک دوره طولانی توسعه عملی، هم انواع فناوری‌های پمپ حرارتی (مانند پمپ‌های حرارتی منبع آب، پمپ‌های حرارتی منبع زمین، پمپ‌های حرارتی منبع هوا و غیره) و هم زمینه‌های کاربردی پمپ‌های حرارتی (تجاری بزرگ، خانگی کوچک، آب گرم، گرمایش و سرمایش و غیره) در خارج از کشور بسیار بالغ شده‌اند. به ویژه در اروپا، زادگاه پمپ‌های حرارتی، توسعه پمپ‌های حرارتی نسبتاً پیشرفته است. بیایید نمودارهای کلاسیک سیستم مهندسی گرمایش پمپ حرارتی در آلمان و سوئد را معرفی کنیم و ببینیم سیستم‌های گرمایش پمپ حرارتی آنها چگونه کار می‌کنند.

نقشه پروژه گرمایش پمپ حرارتی در آلمان

هماهنگی چند منبعی انرژی خورشیدی، پمپ‌های حرارتی و غیره، با آب حمام جداگانه و آب پمپ حرارتی

نکات برجسته:

۱. پیکربندی چند منبعی: هم انرژی خورشیدی و هم پمپ‌های حرارتی و حتی کمک برق پشتیبان وجود دارد.

۲. آب مورد نیاز برای انرژی خورشیدی و آب مورد نیاز برای گرمایش، هر دو از طریق تبادل حرارت آب به آب مبادله می‌شوند و آب کاملاً با آب مخلوط نمی‌شود.

۳. آب حمام و آب محیط گرم نیز از طریق تبادل حرارت آب به آب رد و بدل می‌شوند و آب کاملاً با هم مخلوط نمی‌شود.

۴. آب گرم در هر مکان به جای اینکه با یک پمپ بزرگ جایگزین شود، روزانه توسط یک پمپ کوچک به گردش در می‌آید.

۵. گردش مجدد آب گرم حمام برای جلوگیری از هدر رفتن آب ضروری است.

می‌توان مشاهده کرد که تعداد زیادی شیر، حسگر، مخزن انبساط و غیره در نمودار مهندسی وجود دارد. باید توجه داشت که این فقط یک سیستم گرمایش خانگی معمولی است. بسیاری از مصرف‌کنندگان داخلی، فروشندگان و حتی تولیدکنندگان پمپ حرارتی فکر می‌کنند که این سیستم غیرضروری است. الزامات گرمایش پمپ حرارتی در کشور ما بر کیفیت خوب و قیمت پایین تأکید دارد و در هر کجا که ممکن باشد، صرفه‌جویی می‌شود. این واقعاً نشان‌دهنده سخت‌گیری آلمانی‌ها است.

از نمودار مهندسی گرمایش پمپ حرارتی بالا، می‌توانیم بفهمیم که در واقع، هر خانواده آلمانی مطابق با استاندارد یک ایستگاه انرژی حرارتی ساخته شده است. این همچنین می‌تواند چشم‌انداز توسعه آینده سیستم‌های خانگی باشد - ایستگاه انرژی خانگی، همراه با داده‌های بزرگ خانگی، برای تجزیه و تحلیل اینکه کجا به سرمایش نیاز است، مانند یخچال، آبسردکن، تهویه مطبوع و تصفیه هوای تازه، و ارسال آن به آنجا؛ جایی که به گرمایش نیاز است، مانند گرمایش، خشک کردن، لباسشویی و حمام، و ارسال آن به آنجا، در حالی که گرمای خنک‌کننده را برای استفاده آماده به کار بازیابی می‌کند! اما این یک چشم‌انداز بسیار بلندپروازانه است که راه درازی در پیش دارد.

نقشه پروژه گرمایش پمپ حرارتی در سوئد

سیستم سوئیچینگ پمپ و شیر سه طرفه، آب حمام جداگانه و آب گرم

نکات برجسته:

۱. پمپ حرارتی منبع اصلی گرما است و به کمک الکتریکی مجهز شده است.

۲. مخزن آب بافر استاندارد است و فرمول محاسبه بسیار روشنی برای اندازه و ظرفیت آن وجود دارد.

۳. یک شیر سه‌طرفه برای تغییر میزان گرمای مورد نیاز برای حمام کردن و گرمایش استفاده می‌شود.

۴. آب حمام و آب محیط گرمایش از طریق تبادل حرارت آب به آب مبادله می‌شوند و آب مانند سیستم آلمانی کاملاً با هم مخلوط نمی‌شود.

۵. این محلول از یک پمپ آب مشترک استفاده می‌کند.

سیستم دو پمپه، آب حمام و آب گرمایش جداگانه

نکات برجسته:

۱. پیکربندی چند منبعی: هم انرژی خورشیدی و هم پمپ‌های حرارتی و حتی کمک برق پشتیبان وجود دارد.

۲. آب مورد نیاز برای انرژی خورشیدی و آب مورد نیاز برای گرمایش، هر دو از طریق تبادل حرارت آب به آب مبادله می‌شوند و آب کاملاً با آب مخلوط نمی‌شود.

۳. آب حمام و آب محیط گرم نیز از طریق تبادل حرارت آب به آب رد و بدل می‌شوند و آب کاملاً با هم مخلوط نمی‌شود.

۴. آب گرم در هر مکان به جای اینکه با یک پمپ بزرگ جایگزین شود، روزانه توسط یک پمپ کوچک به گردش در می‌آید.

۵. این راهکار از دو پمپ برای تأمین آب گرم و گرمایش به ترتیب استفاده می‌کند.

پمپ حرارتی همراه با دیگ بخار دیواری برای سیستم گرمایش رادیاتور

نکات برجسته:

۱. پمپ حرارتی منبع اصلی گرما است و همچنین به یک دیگ بخار گازی دیواری یا گرمایش کمکی برقی مجهز شده است.

۲. یک شیر سه‌طرفه برای تغییر میزان گرمای مورد نیاز برای حمام کردن و گرمایش استفاده می‌شود.

۳. آب حمام و آب محیط گرمایش از طریق تبادل حرارت آب به آب رد و بدل می‌شوند و آب مانند سیستم آلمانی کاملاً با هم مخلوط نمی‌شود.

۴. این محلول از یک پمپ آب مشترک استفاده می‌کند.

۵. رادیاتورها همگی به صورت موازی نصب شده‌اند تا مقاومت آب کاهش یابد.

دو نکته را می‌توان از نمودارهای گرمایش پمپ حرارتی فوق خلاصه کرد:

۱. گرمایش با پمپ حرارتی منبع هوا در اروپا بسیار رایج است. به خصوص، گرمایش با پمپ‌های حرارتی و رادیاتورها نیز در خارج از کشور رایج است.

۲. صرف نظر از اینکه آیا این راه حل گرمایش پمپ حرارتی در آلمان یا سوئد است، منابع چندگانه وجود دارد و آب خانگی و آب گرمایش به طور جداگانه و بدون مخلوط کردن آب پردازش می‌شوند.

بسیاری از چینی‌ها فکر می‌کنند که آب گرم حمام باید داغ‌تر باشد، ترجیحاً ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد. چگونه تبادل حرارت آب به آب می‌تواند به چنین دمای بالایی دست یابد؟ در واقع، وقتی اروپایی‌ها تبادل حرارت آب به آب انجام می‌دهند، یکی این است که از قابلیت اطمینان سیستم اطمینان حاصل شود؛ دوم اینکه آب در تماس با بدن بسیار دقیق باشد؛ و سوم اینکه تا زمانی که خط لوله عایق‌بندی خوبی داشته باشد و گردش مجدد آب گرم به طور کامل انجام شود، آب گرم حمام بالای ۴۵ درجه سانتیگراد کافی است.

علاوه بر این، مقدار بار پیکربندی پمپ حرارتی در خارج از کشور اساساً ۴۰ تا ۶۰ وات بر متر مربع (w/㎡) است که به سادگی در چین امکان‌پذیر نیست. دلیل اصلی این است که عایق‌بندی ساختمان‌ها در بسیاری از نقاط چین ضعیف است. اگرچه این کشور در سال‌های اخیر استانداردهای صرفه‌جویی در مصرف انرژی ساختمان را افزایش داده است، اما وضعیت عایق‌بندی خانه‌ها در مناطق روستایی، حاشیه‌های شهری-روستایی و مناطق قدیمی شهری تغییر نکرده است. به خصوص برای مشتریان گرمایشی در جنوب، از نظر آلمانی‌ها، این معادل بدون عایق‌بندی است!