یک منبع گرما، دو پایانه: چرا گرمایش از کف گرم نمی شود؟
پمپ حرارتی هوا به آب به طور معمول کار می کند. دمای آب خروجی صحیح است. پمپ سیرکولاسیون کار می کند و هوای آشکاری در حلقه های گرمایش از کف محبوس نشده است.
اما برخی از اتاق ها هنوز به اندازه کافی گرم نمی شوند.
بعدش چی رو چک کنیم؟
در بسیاری از پروژه ها، مشکل خود پمپ حرارتی نیست. آن استطراحی لوله کشی گرمایش از کف و چیدمان هیدرولیک.
قطر لوله نادرست، حلقه های بیش از حد طولانی، مدارهای بیش از حد متصل به یک منیفولد، محل نامناسب منیفولد، فاصله لوله نامناسب، یا ترتیبات اختلاط غیر ضروری همگی می توانند مقاومت هیدرولیکی را افزایش داده و توزیع گرما را کاهش دهند.
نتیجه یک شکایت میدانی رایج است:
پمپ حرارتی کار می کند، اما گرمایش از کف هنوز به اندازه کافی گرم نیست.
در قسمت 3 مایک منبع گرما، دو پایانهدر سری عیبیابی، توضیح میدهیم که چگونه طراحی لولهکشی بر جریان آب، افت فشار و خروجی گرما تأثیر میگذارد - و مهندسان قبل از سرزنش پمپ حرارتی باید چه چیزی را بررسی کنند.
گرمایش از کف یک سیستم ترمینال هیدرونیک است.
پمپ حرارتی اتاق را مستقیماً گرم نمی کند. در عوض، گرما باید از چندین مرحله عبور کند:
پمپ حرارتی → آب گرم → لوله های اصلی → منیفولد → حلقه های UFH → طبقه → اتاق
اگر طراحی هیدرولیک ضعیف باشد، پمپ حرارتی ممکن است انرژی حرارتی کافی تولید کند، اما سیستم نمی تواند آن انرژی را به طور موثر توزیع کند.
این یعنی:
پمپ حرارتی خوب + طراحی هیدرولیک ضعیف = عملکرد گرمایش ضعیف
این یکی از مهمترین اصول در مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب است.
یکی از رایج ترین اشتباهات طراحی، طولانی کردن حلقه های گرمایش از کف است.
با افزایش طول لوله، مقاومت هیدرولیکی نیز افزایش می یابد.
مقاومت بالاتر به این معنی است که پمپ سیرکولاسیون برای حفظ جریان مورد نیاز به فشار دیفرانسیل بیشتری نیاز دارد.
اگر پمپ نتواند بر این مقاومت غلبه کند:
حلقه طولانی تر → افت فشار بیشتر → جریان پایین تر → انتقال حرارت کمتر
در نهایت، اتاق ممکن است برای رسیدن به دمای طراحی خود تلاش کند.
یک اتاق نشیمن بزرگ به مساحت 30 تا 40 متر مربع را تصور کنید.
به جای تقسیم آن به دو حلقه با طراحی مناسب، نصاب سعی می کند کل اتاق را با یک حلقه بسیار طولانی بپوشاند.
نتیجه می تواند یک مدار نزدیک به 150-190 متر باشد.
این ممکن است در هنگام نصب ساده تر به نظر برسد، اما از نظر هیدرولیکی می تواند مشکل ساز باشد.
ابتدای حلقه آب نسبتاً گرم دریافت می کند، در حالی که مقاومت جریان بیش از حد می شود و دما به تدریج در طول مدار کاهش می یابد.
بنابراین انتهای کف ممکن است گرمای مفید بسیار کمتری دریافت کند.
هیچ حداکثر طول حلقه جهانی قابل اجرا برای هر پروژه وجود ندارد زیرا بستگی به موارد زیر دارد:
قطر لوله؛
مواد لوله؛
جریان مورد نیاز؛
طراحی ΔT;
بار حرارتی؛
سر پمپ؛
افت فشار منیفولد؛
اتصالات و شیرآلات؛
روش نصب
با این حال، برای سیستمهای UFH مسکونی معمولی که از لولههای تقریباً 16 تا 20 میلیمتری استفاده میکنند، حلقههای منفرد اغلب تقریباً در داخل طراحی میشوند.برد 60 تا 100 متر، با اطراف80-100 متر اغلب به عنوان یک هدف طراحی عملی استفاده می شود.
مهندسان به جای تلقی یک عدد به عنوان یک قاعده مطلق، باید عدد را محاسبه کنندافت فشار و جریان مورد نیازبرای هر مدار
اصل مهندسی مهمتر از عدد است:
برای کاهش تعداد مدارها، یک حلقه را بیش از حد طولانی نکنید.
اتاق های بزرگ معمولاً باید به چندین حلقه قابل مدیریت هیدرولیکی تقسیم شوند.
قطر لوله یکی دیگر از عوامل مهم است.
برای جریان آب یکسان، قطر داخلی کوچکتر باعث ایجاد سرعت آب بیشتر و افت فشار به طور قابل توجهی می شود.
این تاثیر می گذارد:
انتخاب پمپ گردش خون؛
جریان حلقه؛
تعادل منیفولد؛
سر و صدا؛
توزیع گرما
اندازه های معمول لوله UFH بسته به بازار و کاربرد متفاوت است16 میلی متر و 20 میلی متربه طور گسترده با آن مواجه می شود.
سیستم های تجاری یا خاص بزرگتر ممکن است از ابعاد دیگری استفاده کنند.
اما اندازه لوله هرگز نباید تنها بر اساس عادت انتخاب شود.
باید با این موارد هماهنگ شود:
طول حلقه + جریان مورد نیاز + افت فشار + بار گرما
هنگامی که یک سیستم UFH دارای جریان ناکافی است، یک واکنش رایج عبارت است از:
بیایید یک پمپ گردش خون بزرگتر نصب کنیم.
گاهی اوقات این کمک می کند - اما طراحی ضعیف هیدرولیک را اصلاح نمی کند.
اگر حلقه ها بیش از حد طولانی باشند یا قطر لوله نامناسب باشد، یک پمپ بزرگتر ممکن است ایجاد کند:
فشار دیفرانسیل بیش از حد؛
انرژی پمپاژ بالاتر؛
سر و صدا؛
تعادل دشوار؛
سرعت بیش از حد در مدارهای کوتاهتر؛
مشکلات شیر کنترل
دنباله مهندسی صحیح این است:
محاسبه تقاضای گرما ← تعیین دبی مورد نیاز ← طراحی لوله کشی ← محاسبه افت فشار ← انتخاب پمپ
نه:
ابتدا لوله کشی را نصب کنید ← کشف جریان ضعیف ← یک پمپ بزرگتر نصب کنید
برای سیستم های گرمایش مبتنی بر آب، رابطه بین حرارت خروجی و جریان آب را می توان تقریباً به صورت زیر بیان کرد:
کجا:
س= ظرفیت گرمایش بر حسب کیلووات
V= جریان آب بر حسب m³/h
ΔT= اختلاف دمای آب عرضه و برگشت بر حسب K
بنابراین:
به عنوان مثال، اگر یک منطقه UFH به 5 کیلو وات نیاز دارد و برای اختلاف دمای 5 K طراحی شده است:
هنگامی که جریان مورد نیاز شناخته شد، مهندس می تواند ارزیابی کند:
قطر لوله؛
سرعت آب؛
طول مدار؛
اندازه منیفولد؛
سر پمپ
این بسیار قابل اعتمادتر از انتخاب اجزای تنها بر اساس سطح کف است.
منیفولد UFH باید به گونه ای قرار گیرد که تک تک حلقه ها بتوانند از نظر طول متعادل نگه داشته شوند.
خانه بزرگی را در نظر بگیرید که منیفولد در یک انتهای ساختمان نصب شده است.
یک اتاق نزدیک ممکن است نیاز داشته باشد:
حلقه 50 متری
در حالی که یک اتاق دور ممکن است نیاز داشته باشد:
حلقه 110 متر
اکنون هر دو مدار به یک منیفولد و پمپ سیرکولاسیون متصل هستند.
مقاومت هیدرولیکی آنها بسیار متفاوت است.
بدون تعادل مناسب، آب به طور طبیعی مدار با مقاومت کمتر را ترجیح می دهد.
نتیجه می تواند این باشد:
حلقه کوتاه → جریان بیش از حد
حلقه طولانی → جریان خیلی کم
اتاق نزدیک → خیلی گرم
اتاق دور → خیلی سرد
این یک عدم تعادل هیدرولیک کلاسیک است.
در صورت امکان، منیفولد را تا حد معقولی نزدیک به مرکز مناطق مورد استفاده قرار دهید.
این می تواند به کاهش کمک کند:
طول لوله غیر ضروری؛
تفاوت زیاد بین طول حلقه؛
عدم تعادل فشار-افت؛
لوله مرده بیش از حد؛
سختی راه اندازی
برای خانههای بزرگ یا ساختمانهای چند طبقه، استفاده از چند منیفولد ممکن است بهتر از بازگرداندن هر حلقه به یک مکان باشد.
به عنوان مثال:
پمپ حرارتی / مخزن بافر
↓
توزیع اصلی
↙︎ ↘︎
منیفولد A منیفولد B
↓
حلقه های UFH کوتاه تر و متعادل تر
این اغلب از نظر هیدرولیکی برتر از یک منیفولد بزرگ است که به کل ساختمان خدمت می کند.
هیچ عدد جهانی وجود ندارد زیرا ظرفیت منیفولد به موارد زیر بستگی دارد:
نیاز جریان؛
قطر منیفولد؛
اندازه شاخه؛
ظرفیت پمپ؛
مقیاس پروژه؛
استراتژی کنترل
با این حال، منیفولدهای بسیار بزرگ با مدارهای زیاد باید به دقت بررسی شوند.
برای بسیاری از پروژه های مسکونی، یک منیفولد تقریباً کار می کند5-8 حلقهمی تواند برای نصب، تعادل و نگهداری راحت باشد، اگرچه منیفولدهای بزرگتر به صورت تجاری در دسترس هستند و ممکن است در صورت مهندسی صحیح کاملاً مناسب باشند.
نکته مهم این است که محدودیت حلقه دلخواه اعمال نشود.
سوال صحیح این است:
آیا منیفولد می تواند جریان مورد نیاز را در هر حلقه با حفظ افت فشار قابل قبول و کنترل پذیری توزیع کند؟
این معیار مهندسی است.
اشتباه دیگر نصب همان فاصله لوله UFH در کل ساختمان است.
اتاق های مختلف لزوما از دست دادن حرارت یکسانی ندارند.
اتاقی با:
لعاب بزرگ؛
دیوارهای خارجی؛
عایق ضعیف؛
قرار گرفتن در معرض شمال؛
نفوذ بالا؛
ممکن است نسبت به یک اتاق داخلی با پنجره های کوچک به خروجی گرمای کف بیشتری نیاز داشته باشد.
بنابراین، فاصله لوله ها ممکن است نیاز به تغییر با توجه به بار حرارتی منطقه داشته باشد.
به عنوان مثال، مناطق پیرامونی نزدیک پنجرههای بزرگ ممکن است به فاصله لولهها نزدیکتر از مناطق داخلی نیاز داشته باشند.
دنباله صحیح این است:
محاسبه تلفات گرمای اتاق → تعیین خروجی کف مورد نیاز → انتخاب دمای آب → تعیین فاصله لوله ها
نه به سادگی:
در همه جا از فاصله یکسان استفاده کنید.
این نکته اغلب نادیده گرفته می شود.
هنگامی که یک ساختمان موجود از یک دیگ بخار به یک پمپ حرارتی تبدیل می شود، مهندسان گاهی اوقات به طور کامل روی تجهیزات تمرکز می کنند.
اما اگر ساختمان دارای:
دیوارهای بدون عایق؛
عایق ضعیف سقف؛
تک جداره؛
نشت قابل توجه هوا؛
پل های حرارتی؛
بار گرمایش ممکن است بسیار بیشتر از حد انتظار باشد.
در این صورت، مشکل ممکن است این نباشد که کف "نمی تواند گرم شود".
کف ممکن است به طور مداوم گرما را تحویل دهد، در حالی که ساختمان تقریباً به سرعت گرما را از دست می دهد.
تعادل حرارتی اولیه عبارت است از:
تنها زمانی که:
اگر UFH 5 کیلو وات تامین کند در حالی که اتاق 7 کیلو وات در شرایط طراحی از دست می دهد، اتاق نمی تواند به دمای مورد نظر برسد بدون در نظر گرفتن مدت زمان کارکرد سیستم.
پنجره ها به ویژه در محاسبات بار گرمایشی مهم هستند.
دو اتاق یکسان می توانند نیازهای گرمایشی بسیار متفاوتی داشته باشند اگر یکی از موارد زیر استفاده کند:
شیشه دو یا سه جداره مدرن؛
در حالی که دیگری استفاده می کند:
شیشه تک جداره قدیمی
اندازه پنجره نیز مهم است.
یک اتاق با نمای شیشه ای بزرگ ممکن است به طور قابل توجهی به گرمای بیشتری نسبت به اتاقی با همان سطح زمین با تنها یک پنجره کوچک نیاز داشته باشد.
به همین دلیل است که طراحی UFH نباید صرفاً بر اساس موارد زیر باشد:
"X وات بر متر مربع برای کل خانه."
محاسبه اتلاف حرارت اتاق به اتاق بسیار قابل اعتمادتر است.
جهت گیری ساختمان نیز می تواند بر تقاضای گرمایش تأثیر بگذارد.
بسته به آب و هوا و قرار گرفتن در معرض خورشید، اتاقهایی که در جهتهای مختلف قرار دارند میتوانند ویژگیهای اتلاف گرما و بهره خورشیدی متفاوتی داشته باشند.
اتاقهای محیطی، اتاقهای گوشهای و فضاهایی با دیوارهای خارجی بزرگ معمولاً از اتاقهای داخلی خواستارتر هستند.
بنابراین، طراحان ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشند:
فاصله لوله ها؛
جریان حلقه؛
منطقه بندی؛
کنترل؛
خروجی کف
طراحی UFH خوب استمخصوص اتاق، نه صرفاً در سطح ساختمان.
این یکی دیگر از سوالات مهم طراحی است.
سیستم های دیگ بخار سنتی ممکن است آب تولید کنند:
70-80 درجه سانتیگراد
در حالی که گرمایش از کف معمولاً به دمای بسیار پایینتری نیاز دارد.
بنابراین، معمولاً برای کاهش دمای تغذیه از شیر اختلاط استفاده می شود.
اما یک پمپ حرارتی هوا به آب اینورتر به طور معمول می تواند دمای آب خروجی خود را مستقیماً کنترل کند.
به عنوان مثال، ممکن است عرضه کند:
30 درجه سانتی گراد، 35 درجه سانتی گراد، 40 درجه سانتی گراد یا 45 درجه سانتی گراد
بسته به تقاضا و طراحی سیستم
اگر پمپ حرارتی فقط UFH با دمای پایین را در یک دمای معمولی ارائه میکند، بنابراین ممکن است در بسیاری از سیستمها یک ایستگاه اختلاط اضافی غیر ضروری باشد.
این کار را انجام می دهدنهشیرهای اختلاط متوسط هرگز با پمپ های حرارتی استفاده نمی شوند.
هنگامی که پایانه های مختلف به دمای آب متفاوتی نیاز دارند، هنوز هم می توانند مورد نیاز باشند.
به عنوان مثال:
رادیاتورها: 45-50 درجه سانتیگراد
UFH: 30-35 درجه سانتی گراد
در این مورد، ممکن است یک مدار اختلاط برای کاهش دمای منبع UFH لازم باشد در حالی که پمپ حرارتی در دمای مورد نیاز ترمینال دمای بالاتر کار می کند.
به طور مشابه، یک سیستم یک منبع و دو ترمینال ممکن است بسته به طراحی آن نیاز به جداسازی دمای هیدرولیک داشته باشد.
بنابراین:
شیر مخلوط را صرفاً به این دلیل نصب نکنید که "UFH همیشه به آن نیاز دارد."
ابتدا تعیین کنید که آیا سیستم واقعاً به سطوح مختلف دمای آب نیاز دارد یا خیر.
یک اصل مهندسی رایج این است:
از هر قطعه ای که لازم است استفاده کنید - اما از قطعاتی که عملکرد هیدرولیک یا کنترل واضحی ندارند اجتناب کنید.
هر جزء اضافی ایجاد می کند:
افت فشار اضافی؛
منطق کنترل اضافی؛
یکی دیگر از نقاط شکست احتمالی؛
هزینه نصب اضافی؛
کار راه اندازی اضافی
به عنوان مثال، انتخاب نادرست یا تنظیم نادرست شیر اختلاط می تواند باعث شود دمای منبع UFH حتی زمانی که پمپ حرارتی گرمای کافی تولید می کند بسیار پایین بماند.
نتیجه ممکن است این باشد:
پمپ حرارتی = 40 درجه سانتی گراد
↓
اختلاط نادرست
↓
منبع UFH = 28 درجه سانتیگراد
↓
خروجی کف ناکافی
ممکن است نصب کننده به اشتباه پمپ حرارتی را مقصر بداند.
هنگامی که یک پمپ حرارتی هم فن کویل و هم گرمایش از کف را ارائه می دهد، ممکن است دو پایانه نیازهای متفاوتی داشته باشند.
به طور معمول نیاز به:
دمای آب گرمایش نسبتاً بالاتر؛
پاسخ سریعتر؛
ویژگی های جریان مختلف
به طور معمول نیاز به:
دمای پایین آب؛
جریان پیوسته پایدار؛
پاسخ آهسته تر؛
تعادل هیدرولیکی دقیق
بنابراین، یک طراحی خوب ممکن است نیاز داشته باشد:
پمپ حرارتی
↓
مخزن بافر / جداسازی هیدرولیک
↓
توزیع ثانویه
↙︎ ↘︎
مدار فن کویل مدار UFH
سپس هر مدار می تواند بر اساس مدار خود طراحی شود:
جریان مورد نیاز؛
سر پمپ؛
دما؛
استراتژی کنترل
هنگام انتخاب یک پمپ سیرکولاسیون، مهندسان نباید به سادگی افت فشار هر حلقه UFH را با هم اضافه کنند.
از آنجا که حلقه ها معمولاً به صورت موازی به هم متصل می شوند، پمپ باید موارد زیر را ارائه دهد:
راجریان طراحی ترکیبیتمام مدارهای عملیاتی؛
سر کافی برایسخت ترین مدار از نظر هیدرولیکیبه علاوه لوله کشی و اجزای متداول.
این تمایز مهم است.
به عنوان مثال، اگر شش حلقه UFH به طور همزمان کار کنند، نرخ جریان آنها با هم جمع می شود.
اما افت فشار فردی آنها به سادگی اضافه نمی شود زیرا حلقه ها موازی هستند.
بنابراین انتخاب پمپ باید منحنی سیستم را به درستی در نظر بگیرد.
حتی یک سیستم UFH که به خوبی طراحی شده است هنوز نیاز به راه اندازی دارد.
فرض کنید پنج مدار افت فشار متفاوتی دارند.
آب بدون تعادل، ساده ترین مسیر را طی می کند.
کوتاه ترین حلقه ممکن است جریان بیش از حد دریافت کند در حالی که طولانی ترین حلقه بسیار کم است.
فلومترهای منیفولد و شیرهای متعادل کننده به مهندس این امکان را می دهند که هر مدار را مطابق با نیاز طراحی خود تنظیم کند.
به عنوان مثال:
| حلقه | جریان طراحی |
|---|---|
| اتاق نشیمن 1 | 1.8 لیتر در دقیقه |
| اتاق نشیمن 2 | 1.7 لیتر در دقیقه |
| اتاق خواب 1 | 1.2 لیتر در دقیقه |
| اتاق خواب 2 | 1.1 لیتر در دقیقه |
| حمام | 0.8 لیتر در دقیقه |
این اعداد فقط گویا هستند - مقادیر صحیح باید از بار حرارتی واقعی اتاق و طراحی حلقه بدست آیند.
نکته مهم این است:
جریان برابر همیشه جریان صحیحی نیست.
هر حلقه باید جریان مورد نیاز خود را دریافت کند.
اگر پمپ حرارتی به درستی کار می کند اما اتاق های خاصی سرد هستند، از یک فرآیند سیستماتیک استفاده کنید.
تعیین کنید که آیا سیستم UFH از نظر فیزیکی قادر به پوشش بار گرمایش است یا خیر.
مدارهای بیش از حد طولانی را شناسایی کنید.
اطمینان حاصل کنید که ابعاد لوله مطابق با جریان و افت فشار مورد نیاز است.
به دنبال تفاوت های بزرگ در طول حلقه ناشی از موقعیت نامناسب باشید.
جریان واقعی را با مقادیر طراحی مقایسه کنید.
تعیین کنید که آیا مناطق پر بار دارای خروجی کف کافی هستند یا خیر.
اطمینان حاصل کنید که پمپ می تواند بر مقاومت مدار بحرانی غلبه کند.
مطمئن شوید که حلقههای کوتاه جریان حلقههای بلند را نمیدزدند.
تأیید کنید که آیا آنها واقعاً مورد نیاز هستند و آیا تنظیمات صحیح هستند یا خیر.
پنجره ها، دیوارها، سقف و نفوذ را نادیده نگیرید.
| علامت | علت طراحی احتمالی | چه چیزی را بررسی کنید |
|---|---|---|
| اتاق دور سرد می ماند | طول حلقه بیش از حد | طول حلقه و افت فشار |
| حلقه های کوتاه گرم، حلقه های بلند سرد | عدم تعادل هیدرولیک | بالانس منیفولد |
| تمام حلقه های UFH دارای جریان کم هستند | لوله اصلی/پمپ کم اندازه | جریان اصلی و سر پمپ |
| یک اتاق بزرگ سرد است | حلقه های خیلی کم | بار حرارتی و طرح مدار |
| ناحیه محیطی احساس سردی می کند | فاصله لوله ها خیلی وسیع است | محاسبه تلفات حرارتی منطقه |
| خروجی پمپ حرارتی گرم، منبع UFH خنک است | مشکل اختلاط | شیر اختلاط / کنترل |
| پمپ به طور مداوم حداکثر کار می کند | مقاومت بیش از حد | اندازه لوله و منحنی سیستم |
| ساختمان قدیمی نمی تواند به نقطه تنظیم برسد | تلفات حرارتی ساختمان بالا | عایق و پنجره ها |
| فن کویل ها کار می کنند اما UFH عملکرد ضعیفی دارد | مشکل هیدرولیک UFH | طراحی مدار ثانویه |
اگر پمپ حرارتی دمای آب مناسبی را تولید کند، مشکل ممکن است مربوط به جریان ناکافی UFH، طول حلقه بیش از حد، تعادل ضعیف، هوای محبوس، فاصله لوله نادرست، چیدمان منیفولد یا اتلاف حرارت زیاد ساختمان باشد.
بله. طول بیش از حد حلقه افت فشار را افزایش می دهد و می تواند جریان آب را کاهش دهد. حداکثر قابل قبول بستگی به اندازه لوله، جریان مورد نیاز، طراحی ΔT و سر پمپ دارد.
نه جهانی. حدود 80 تا 100 متر یک محدوده طراحی عملی رایج برای بسیاری از سیستم های مسکونی است، اما حد واقعی باید از طریق محاسبات هیدرولیکی تعیین شود.
خیر. برابری دقیق لازم نیست، اما تفاوت های بسیار زیاد تعادل را دشوارتر می کند. هر حلقه باید برای بار گرمای اتاق طراحی شود و سپس از نظر هیدرولیکی متعادل شود.
نه همیشه. اگر پمپ حرارتی به طور مستقیم UFH را در دمای پایین آب مورد نیاز تامین کند، ممکن است شیر مخلوط اضافی لازم نباشد. سیستمهای با دمای مختلط ممکن است همچنان به یکی نیاز داشته باشند.
نه لزوما. یک پمپ بزرگتر ممکن است جریان را افزایش دهد اما نمی تواند طول حلقه بیش از حد، اندازه لوله نادرست، چیدمان منیفولد ضعیف یا خروجی کف ناکافی را اصلاح کند.
این معمولاً نشان دهنده عدم تعادل هیدرولیکی، طول حلقه های مختلف، جریان ناکافی، فاصله لوله های نادرست یا تلفات گرمای اتاق متفاوت است.
وقتی گرمایش از کف گرم نمی شود، فقط به پمپ حرارتی نگاه نکنید.
یک سیستم گرمایش هیدرونیک موفق به کل زنجیره بستگی دارد:
بار حرارتی ساختمان
↓
خروجی حرارت مورد نیاز
↓
جریان آب مورد نیاز
↓
قطر لوله و طول حلقه
↓
طرح منیفولد
↓
سر پمپ
↓
بالانس هیدرولیک
↓
انتقال حرارت کف
↓
راحتی داخلی
اگر هر یک از این مراحل به درستی طراحی نشده باشد، حتی یک پمپ حرارتی با کارایی بالا ممکن است عملکرد ضعیفی داشته باشد.
این منجر به یکی از مهم ترین درس ها در مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب می شود:
پمپ حرارتی گرما را تولید می کند. سیستم هیدرولیک تعیین می کند که آیا این گرما به اتاق می رسد یا خیر.
بخش 1 - راه اندازی اولیه یا خاموشی طولانی مدت
قسمت 2 - هوای محبوس شده در لوله های گرمایش از کف
قسمت 3 - طراحی و چیدمان ضعیف لوله ها
ما این مجموعه را با بررسی علل عملی تر عملکرد ناکافی گرمایش از کف در سیستم های پمپ حرارتی هوا به آب ادامه خواهیم داد.
درپمپ EcoHeat، ما معتقدیم عملکرد خوب سیستم نه تنها به COP، فناوری کمپرسور یا ظرفیت پمپ حرارتی بستگی دارد، بلکه به آن نیز بستگی داردطراحی صحیح سیستم، مهندسی هیدرولیک، نصب و راه اندازی.
همچنین از مهندسان HVAC، نصابها و متخصصان پمپ حرارتی استقبال میکنیم تا این بحثهای فنی را بررسی کنند، به هر چیزی که میتواند بهبود یابد اشاره کنند، و تجربیات میدانی خود را به اشتراک بگذارند.
برای دانش بیشتر مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب و راه حل های کاربردی:
یک منبع گرما، دو پایانه: چرا گرمایش از کف گرم نمی شود؟
پمپ حرارتی هوا به آب به طور معمول کار می کند. دمای آب خروجی صحیح است. پمپ سیرکولاسیون کار می کند و هوای آشکاری در حلقه های گرمایش از کف محبوس نشده است.
اما برخی از اتاق ها هنوز به اندازه کافی گرم نمی شوند.
بعدش چی رو چک کنیم؟
در بسیاری از پروژه ها، مشکل خود پمپ حرارتی نیست. آن استطراحی لوله کشی گرمایش از کف و چیدمان هیدرولیک.
قطر لوله نادرست، حلقه های بیش از حد طولانی، مدارهای بیش از حد متصل به یک منیفولد، محل نامناسب منیفولد، فاصله لوله نامناسب، یا ترتیبات اختلاط غیر ضروری همگی می توانند مقاومت هیدرولیکی را افزایش داده و توزیع گرما را کاهش دهند.
نتیجه یک شکایت میدانی رایج است:
پمپ حرارتی کار می کند، اما گرمایش از کف هنوز به اندازه کافی گرم نیست.
در قسمت 3 مایک منبع گرما، دو پایانهدر سری عیبیابی، توضیح میدهیم که چگونه طراحی لولهکشی بر جریان آب، افت فشار و خروجی گرما تأثیر میگذارد - و مهندسان قبل از سرزنش پمپ حرارتی باید چه چیزی را بررسی کنند.
گرمایش از کف یک سیستم ترمینال هیدرونیک است.
پمپ حرارتی اتاق را مستقیماً گرم نمی کند. در عوض، گرما باید از چندین مرحله عبور کند:
پمپ حرارتی → آب گرم → لوله های اصلی → منیفولد → حلقه های UFH → طبقه → اتاق
اگر طراحی هیدرولیک ضعیف باشد، پمپ حرارتی ممکن است انرژی حرارتی کافی تولید کند، اما سیستم نمی تواند آن انرژی را به طور موثر توزیع کند.
این یعنی:
پمپ حرارتی خوب + طراحی هیدرولیک ضعیف = عملکرد گرمایش ضعیف
این یکی از مهمترین اصول در مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب است.
یکی از رایج ترین اشتباهات طراحی، طولانی کردن حلقه های گرمایش از کف است.
با افزایش طول لوله، مقاومت هیدرولیکی نیز افزایش می یابد.
مقاومت بالاتر به این معنی است که پمپ سیرکولاسیون برای حفظ جریان مورد نیاز به فشار دیفرانسیل بیشتری نیاز دارد.
اگر پمپ نتواند بر این مقاومت غلبه کند:
حلقه طولانی تر → افت فشار بیشتر → جریان پایین تر → انتقال حرارت کمتر
در نهایت، اتاق ممکن است برای رسیدن به دمای طراحی خود تلاش کند.
یک اتاق نشیمن بزرگ به مساحت 30 تا 40 متر مربع را تصور کنید.
به جای تقسیم آن به دو حلقه با طراحی مناسب، نصاب سعی می کند کل اتاق را با یک حلقه بسیار طولانی بپوشاند.
نتیجه می تواند یک مدار نزدیک به 150-190 متر باشد.
این ممکن است در هنگام نصب ساده تر به نظر برسد، اما از نظر هیدرولیکی می تواند مشکل ساز باشد.
ابتدای حلقه آب نسبتاً گرم دریافت می کند، در حالی که مقاومت جریان بیش از حد می شود و دما به تدریج در طول مدار کاهش می یابد.
بنابراین انتهای کف ممکن است گرمای مفید بسیار کمتری دریافت کند.
هیچ حداکثر طول حلقه جهانی قابل اجرا برای هر پروژه وجود ندارد زیرا بستگی به موارد زیر دارد:
قطر لوله؛
مواد لوله؛
جریان مورد نیاز؛
طراحی ΔT;
بار حرارتی؛
سر پمپ؛
افت فشار منیفولد؛
اتصالات و شیرآلات؛
روش نصب
با این حال، برای سیستمهای UFH مسکونی معمولی که از لولههای تقریباً 16 تا 20 میلیمتری استفاده میکنند، حلقههای منفرد اغلب تقریباً در داخل طراحی میشوند.برد 60 تا 100 متر، با اطراف80-100 متر اغلب به عنوان یک هدف طراحی عملی استفاده می شود.
مهندسان به جای تلقی یک عدد به عنوان یک قاعده مطلق، باید عدد را محاسبه کنندافت فشار و جریان مورد نیازبرای هر مدار
اصل مهندسی مهمتر از عدد است:
برای کاهش تعداد مدارها، یک حلقه را بیش از حد طولانی نکنید.
اتاق های بزرگ معمولاً باید به چندین حلقه قابل مدیریت هیدرولیکی تقسیم شوند.
قطر لوله یکی دیگر از عوامل مهم است.
برای جریان آب یکسان، قطر داخلی کوچکتر باعث ایجاد سرعت آب بیشتر و افت فشار به طور قابل توجهی می شود.
این تاثیر می گذارد:
انتخاب پمپ گردش خون؛
جریان حلقه؛
تعادل منیفولد؛
سر و صدا؛
توزیع گرما
اندازه های معمول لوله UFH بسته به بازار و کاربرد متفاوت است16 میلی متر و 20 میلی متربه طور گسترده با آن مواجه می شود.
سیستم های تجاری یا خاص بزرگتر ممکن است از ابعاد دیگری استفاده کنند.
اما اندازه لوله هرگز نباید تنها بر اساس عادت انتخاب شود.
باید با این موارد هماهنگ شود:
طول حلقه + جریان مورد نیاز + افت فشار + بار گرما
هنگامی که یک سیستم UFH دارای جریان ناکافی است، یک واکنش رایج عبارت است از:
بیایید یک پمپ گردش خون بزرگتر نصب کنیم.
گاهی اوقات این کمک می کند - اما طراحی ضعیف هیدرولیک را اصلاح نمی کند.
اگر حلقه ها بیش از حد طولانی باشند یا قطر لوله نامناسب باشد، یک پمپ بزرگتر ممکن است ایجاد کند:
فشار دیفرانسیل بیش از حد؛
انرژی پمپاژ بالاتر؛
سر و صدا؛
تعادل دشوار؛
سرعت بیش از حد در مدارهای کوتاهتر؛
مشکلات شیر کنترل
دنباله مهندسی صحیح این است:
محاسبه تقاضای گرما ← تعیین دبی مورد نیاز ← طراحی لوله کشی ← محاسبه افت فشار ← انتخاب پمپ
نه:
ابتدا لوله کشی را نصب کنید ← کشف جریان ضعیف ← یک پمپ بزرگتر نصب کنید
برای سیستم های گرمایش مبتنی بر آب، رابطه بین حرارت خروجی و جریان آب را می توان تقریباً به صورت زیر بیان کرد:
کجا:
س= ظرفیت گرمایش بر حسب کیلووات
V= جریان آب بر حسب m³/h
ΔT= اختلاف دمای آب عرضه و برگشت بر حسب K
بنابراین:
به عنوان مثال، اگر یک منطقه UFH به 5 کیلو وات نیاز دارد و برای اختلاف دمای 5 K طراحی شده است:
هنگامی که جریان مورد نیاز شناخته شد، مهندس می تواند ارزیابی کند:
قطر لوله؛
سرعت آب؛
طول مدار؛
اندازه منیفولد؛
سر پمپ
این بسیار قابل اعتمادتر از انتخاب اجزای تنها بر اساس سطح کف است.
منیفولد UFH باید به گونه ای قرار گیرد که تک تک حلقه ها بتوانند از نظر طول متعادل نگه داشته شوند.
خانه بزرگی را در نظر بگیرید که منیفولد در یک انتهای ساختمان نصب شده است.
یک اتاق نزدیک ممکن است نیاز داشته باشد:
حلقه 50 متری
در حالی که یک اتاق دور ممکن است نیاز داشته باشد:
حلقه 110 متر
اکنون هر دو مدار به یک منیفولد و پمپ سیرکولاسیون متصل هستند.
مقاومت هیدرولیکی آنها بسیار متفاوت است.
بدون تعادل مناسب، آب به طور طبیعی مدار با مقاومت کمتر را ترجیح می دهد.
نتیجه می تواند این باشد:
حلقه کوتاه → جریان بیش از حد
حلقه طولانی → جریان خیلی کم
اتاق نزدیک → خیلی گرم
اتاق دور → خیلی سرد
این یک عدم تعادل هیدرولیک کلاسیک است.
در صورت امکان، منیفولد را تا حد معقولی نزدیک به مرکز مناطق مورد استفاده قرار دهید.
این می تواند به کاهش کمک کند:
طول لوله غیر ضروری؛
تفاوت زیاد بین طول حلقه؛
عدم تعادل فشار-افت؛
لوله مرده بیش از حد؛
سختی راه اندازی
برای خانههای بزرگ یا ساختمانهای چند طبقه، استفاده از چند منیفولد ممکن است بهتر از بازگرداندن هر حلقه به یک مکان باشد.
به عنوان مثال:
پمپ حرارتی / مخزن بافر
↓
توزیع اصلی
↙︎ ↘︎
منیفولد A منیفولد B
↓
حلقه های UFH کوتاه تر و متعادل تر
این اغلب از نظر هیدرولیکی برتر از یک منیفولد بزرگ است که به کل ساختمان خدمت می کند.
هیچ عدد جهانی وجود ندارد زیرا ظرفیت منیفولد به موارد زیر بستگی دارد:
نیاز جریان؛
قطر منیفولد؛
اندازه شاخه؛
ظرفیت پمپ؛
مقیاس پروژه؛
استراتژی کنترل
با این حال، منیفولدهای بسیار بزرگ با مدارهای زیاد باید به دقت بررسی شوند.
برای بسیاری از پروژه های مسکونی، یک منیفولد تقریباً کار می کند5-8 حلقهمی تواند برای نصب، تعادل و نگهداری راحت باشد، اگرچه منیفولدهای بزرگتر به صورت تجاری در دسترس هستند و ممکن است در صورت مهندسی صحیح کاملاً مناسب باشند.
نکته مهم این است که محدودیت حلقه دلخواه اعمال نشود.
سوال صحیح این است:
آیا منیفولد می تواند جریان مورد نیاز را در هر حلقه با حفظ افت فشار قابل قبول و کنترل پذیری توزیع کند؟
این معیار مهندسی است.
اشتباه دیگر نصب همان فاصله لوله UFH در کل ساختمان است.
اتاق های مختلف لزوما از دست دادن حرارت یکسانی ندارند.
اتاقی با:
لعاب بزرگ؛
دیوارهای خارجی؛
عایق ضعیف؛
قرار گرفتن در معرض شمال؛
نفوذ بالا؛
ممکن است نسبت به یک اتاق داخلی با پنجره های کوچک به خروجی گرمای کف بیشتری نیاز داشته باشد.
بنابراین، فاصله لوله ها ممکن است نیاز به تغییر با توجه به بار حرارتی منطقه داشته باشد.
به عنوان مثال، مناطق پیرامونی نزدیک پنجرههای بزرگ ممکن است به فاصله لولهها نزدیکتر از مناطق داخلی نیاز داشته باشند.
دنباله صحیح این است:
محاسبه تلفات گرمای اتاق → تعیین خروجی کف مورد نیاز → انتخاب دمای آب → تعیین فاصله لوله ها
نه به سادگی:
در همه جا از فاصله یکسان استفاده کنید.
این نکته اغلب نادیده گرفته می شود.
هنگامی که یک ساختمان موجود از یک دیگ بخار به یک پمپ حرارتی تبدیل می شود، مهندسان گاهی اوقات به طور کامل روی تجهیزات تمرکز می کنند.
اما اگر ساختمان دارای:
دیوارهای بدون عایق؛
عایق ضعیف سقف؛
تک جداره؛
نشت قابل توجه هوا؛
پل های حرارتی؛
بار گرمایش ممکن است بسیار بیشتر از حد انتظار باشد.
در این صورت، مشکل ممکن است این نباشد که کف "نمی تواند گرم شود".
کف ممکن است به طور مداوم گرما را تحویل دهد، در حالی که ساختمان تقریباً به سرعت گرما را از دست می دهد.
تعادل حرارتی اولیه عبارت است از:
تنها زمانی که:
اگر UFH 5 کیلو وات تامین کند در حالی که اتاق 7 کیلو وات در شرایط طراحی از دست می دهد، اتاق نمی تواند به دمای مورد نظر برسد بدون در نظر گرفتن مدت زمان کارکرد سیستم.
پنجره ها به ویژه در محاسبات بار گرمایشی مهم هستند.
دو اتاق یکسان می توانند نیازهای گرمایشی بسیار متفاوتی داشته باشند اگر یکی از موارد زیر استفاده کند:
شیشه دو یا سه جداره مدرن؛
در حالی که دیگری استفاده می کند:
شیشه تک جداره قدیمی
اندازه پنجره نیز مهم است.
یک اتاق با نمای شیشه ای بزرگ ممکن است به طور قابل توجهی به گرمای بیشتری نسبت به اتاقی با همان سطح زمین با تنها یک پنجره کوچک نیاز داشته باشد.
به همین دلیل است که طراحی UFH نباید صرفاً بر اساس موارد زیر باشد:
"X وات بر متر مربع برای کل خانه."
محاسبه اتلاف حرارت اتاق به اتاق بسیار قابل اعتمادتر است.
جهت گیری ساختمان نیز می تواند بر تقاضای گرمایش تأثیر بگذارد.
بسته به آب و هوا و قرار گرفتن در معرض خورشید، اتاقهایی که در جهتهای مختلف قرار دارند میتوانند ویژگیهای اتلاف گرما و بهره خورشیدی متفاوتی داشته باشند.
اتاقهای محیطی، اتاقهای گوشهای و فضاهایی با دیوارهای خارجی بزرگ معمولاً از اتاقهای داخلی خواستارتر هستند.
بنابراین، طراحان ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشند:
فاصله لوله ها؛
جریان حلقه؛
منطقه بندی؛
کنترل؛
خروجی کف
طراحی UFH خوب استمخصوص اتاق، نه صرفاً در سطح ساختمان.
این یکی دیگر از سوالات مهم طراحی است.
سیستم های دیگ بخار سنتی ممکن است آب تولید کنند:
70-80 درجه سانتیگراد
در حالی که گرمایش از کف معمولاً به دمای بسیار پایینتری نیاز دارد.
بنابراین، معمولاً برای کاهش دمای تغذیه از شیر اختلاط استفاده می شود.
اما یک پمپ حرارتی هوا به آب اینورتر به طور معمول می تواند دمای آب خروجی خود را مستقیماً کنترل کند.
به عنوان مثال، ممکن است عرضه کند:
30 درجه سانتی گراد، 35 درجه سانتی گراد، 40 درجه سانتی گراد یا 45 درجه سانتی گراد
بسته به تقاضا و طراحی سیستم
اگر پمپ حرارتی فقط UFH با دمای پایین را در یک دمای معمولی ارائه میکند، بنابراین ممکن است در بسیاری از سیستمها یک ایستگاه اختلاط اضافی غیر ضروری باشد.
این کار را انجام می دهدنهشیرهای اختلاط متوسط هرگز با پمپ های حرارتی استفاده نمی شوند.
هنگامی که پایانه های مختلف به دمای آب متفاوتی نیاز دارند، هنوز هم می توانند مورد نیاز باشند.
به عنوان مثال:
رادیاتورها: 45-50 درجه سانتیگراد
UFH: 30-35 درجه سانتی گراد
در این مورد، ممکن است یک مدار اختلاط برای کاهش دمای منبع UFH لازم باشد در حالی که پمپ حرارتی در دمای مورد نیاز ترمینال دمای بالاتر کار می کند.
به طور مشابه، یک سیستم یک منبع و دو ترمینال ممکن است بسته به طراحی آن نیاز به جداسازی دمای هیدرولیک داشته باشد.
بنابراین:
شیر مخلوط را صرفاً به این دلیل نصب نکنید که "UFH همیشه به آن نیاز دارد."
ابتدا تعیین کنید که آیا سیستم واقعاً به سطوح مختلف دمای آب نیاز دارد یا خیر.
یک اصل مهندسی رایج این است:
از هر قطعه ای که لازم است استفاده کنید - اما از قطعاتی که عملکرد هیدرولیک یا کنترل واضحی ندارند اجتناب کنید.
هر جزء اضافی ایجاد می کند:
افت فشار اضافی؛
منطق کنترل اضافی؛
یکی دیگر از نقاط شکست احتمالی؛
هزینه نصب اضافی؛
کار راه اندازی اضافی
به عنوان مثال، انتخاب نادرست یا تنظیم نادرست شیر اختلاط می تواند باعث شود دمای منبع UFH حتی زمانی که پمپ حرارتی گرمای کافی تولید می کند بسیار پایین بماند.
نتیجه ممکن است این باشد:
پمپ حرارتی = 40 درجه سانتی گراد
↓
اختلاط نادرست
↓
منبع UFH = 28 درجه سانتیگراد
↓
خروجی کف ناکافی
ممکن است نصب کننده به اشتباه پمپ حرارتی را مقصر بداند.
هنگامی که یک پمپ حرارتی هم فن کویل و هم گرمایش از کف را ارائه می دهد، ممکن است دو پایانه نیازهای متفاوتی داشته باشند.
به طور معمول نیاز به:
دمای آب گرمایش نسبتاً بالاتر؛
پاسخ سریعتر؛
ویژگی های جریان مختلف
به طور معمول نیاز به:
دمای پایین آب؛
جریان پیوسته پایدار؛
پاسخ آهسته تر؛
تعادل هیدرولیکی دقیق
بنابراین، یک طراحی خوب ممکن است نیاز داشته باشد:
پمپ حرارتی
↓
مخزن بافر / جداسازی هیدرولیک
↓
توزیع ثانویه
↙︎ ↘︎
مدار فن کویل مدار UFH
سپس هر مدار می تواند بر اساس مدار خود طراحی شود:
جریان مورد نیاز؛
سر پمپ؛
دما؛
استراتژی کنترل
هنگام انتخاب یک پمپ سیرکولاسیون، مهندسان نباید به سادگی افت فشار هر حلقه UFH را با هم اضافه کنند.
از آنجا که حلقه ها معمولاً به صورت موازی به هم متصل می شوند، پمپ باید موارد زیر را ارائه دهد:
راجریان طراحی ترکیبیتمام مدارهای عملیاتی؛
سر کافی برایسخت ترین مدار از نظر هیدرولیکیبه علاوه لوله کشی و اجزای متداول.
این تمایز مهم است.
به عنوان مثال، اگر شش حلقه UFH به طور همزمان کار کنند، نرخ جریان آنها با هم جمع می شود.
اما افت فشار فردی آنها به سادگی اضافه نمی شود زیرا حلقه ها موازی هستند.
بنابراین انتخاب پمپ باید منحنی سیستم را به درستی در نظر بگیرد.
حتی یک سیستم UFH که به خوبی طراحی شده است هنوز نیاز به راه اندازی دارد.
فرض کنید پنج مدار افت فشار متفاوتی دارند.
آب بدون تعادل، ساده ترین مسیر را طی می کند.
کوتاه ترین حلقه ممکن است جریان بیش از حد دریافت کند در حالی که طولانی ترین حلقه بسیار کم است.
فلومترهای منیفولد و شیرهای متعادل کننده به مهندس این امکان را می دهند که هر مدار را مطابق با نیاز طراحی خود تنظیم کند.
به عنوان مثال:
| حلقه | جریان طراحی |
|---|---|
| اتاق نشیمن 1 | 1.8 لیتر در دقیقه |
| اتاق نشیمن 2 | 1.7 لیتر در دقیقه |
| اتاق خواب 1 | 1.2 لیتر در دقیقه |
| اتاق خواب 2 | 1.1 لیتر در دقیقه |
| حمام | 0.8 لیتر در دقیقه |
این اعداد فقط گویا هستند - مقادیر صحیح باید از بار حرارتی واقعی اتاق و طراحی حلقه بدست آیند.
نکته مهم این است:
جریان برابر همیشه جریان صحیحی نیست.
هر حلقه باید جریان مورد نیاز خود را دریافت کند.
اگر پمپ حرارتی به درستی کار می کند اما اتاق های خاصی سرد هستند، از یک فرآیند سیستماتیک استفاده کنید.
تعیین کنید که آیا سیستم UFH از نظر فیزیکی قادر به پوشش بار گرمایش است یا خیر.
مدارهای بیش از حد طولانی را شناسایی کنید.
اطمینان حاصل کنید که ابعاد لوله مطابق با جریان و افت فشار مورد نیاز است.
به دنبال تفاوت های بزرگ در طول حلقه ناشی از موقعیت نامناسب باشید.
جریان واقعی را با مقادیر طراحی مقایسه کنید.
تعیین کنید که آیا مناطق پر بار دارای خروجی کف کافی هستند یا خیر.
اطمینان حاصل کنید که پمپ می تواند بر مقاومت مدار بحرانی غلبه کند.
مطمئن شوید که حلقههای کوتاه جریان حلقههای بلند را نمیدزدند.
تأیید کنید که آیا آنها واقعاً مورد نیاز هستند و آیا تنظیمات صحیح هستند یا خیر.
پنجره ها، دیوارها، سقف و نفوذ را نادیده نگیرید.
| علامت | علت طراحی احتمالی | چه چیزی را بررسی کنید |
|---|---|---|
| اتاق دور سرد می ماند | طول حلقه بیش از حد | طول حلقه و افت فشار |
| حلقه های کوتاه گرم، حلقه های بلند سرد | عدم تعادل هیدرولیک | بالانس منیفولد |
| تمام حلقه های UFH دارای جریان کم هستند | لوله اصلی/پمپ کم اندازه | جریان اصلی و سر پمپ |
| یک اتاق بزرگ سرد است | حلقه های خیلی کم | بار حرارتی و طرح مدار |
| ناحیه محیطی احساس سردی می کند | فاصله لوله ها خیلی وسیع است | محاسبه تلفات حرارتی منطقه |
| خروجی پمپ حرارتی گرم، منبع UFH خنک است | مشکل اختلاط | شیر اختلاط / کنترل |
| پمپ به طور مداوم حداکثر کار می کند | مقاومت بیش از حد | اندازه لوله و منحنی سیستم |
| ساختمان قدیمی نمی تواند به نقطه تنظیم برسد | تلفات حرارتی ساختمان بالا | عایق و پنجره ها |
| فن کویل ها کار می کنند اما UFH عملکرد ضعیفی دارد | مشکل هیدرولیک UFH | طراحی مدار ثانویه |
اگر پمپ حرارتی دمای آب مناسبی را تولید کند، مشکل ممکن است مربوط به جریان ناکافی UFH، طول حلقه بیش از حد، تعادل ضعیف، هوای محبوس، فاصله لوله نادرست، چیدمان منیفولد یا اتلاف حرارت زیاد ساختمان باشد.
بله. طول بیش از حد حلقه افت فشار را افزایش می دهد و می تواند جریان آب را کاهش دهد. حداکثر قابل قبول بستگی به اندازه لوله، جریان مورد نیاز، طراحی ΔT و سر پمپ دارد.
نه جهانی. حدود 80 تا 100 متر یک محدوده طراحی عملی رایج برای بسیاری از سیستم های مسکونی است، اما حد واقعی باید از طریق محاسبات هیدرولیکی تعیین شود.
خیر. برابری دقیق لازم نیست، اما تفاوت های بسیار زیاد تعادل را دشوارتر می کند. هر حلقه باید برای بار گرمای اتاق طراحی شود و سپس از نظر هیدرولیکی متعادل شود.
نه همیشه. اگر پمپ حرارتی به طور مستقیم UFH را در دمای پایین آب مورد نیاز تامین کند، ممکن است شیر مخلوط اضافی لازم نباشد. سیستمهای با دمای مختلط ممکن است همچنان به یکی نیاز داشته باشند.
نه لزوما. یک پمپ بزرگتر ممکن است جریان را افزایش دهد اما نمی تواند طول حلقه بیش از حد، اندازه لوله نادرست، چیدمان منیفولد ضعیف یا خروجی کف ناکافی را اصلاح کند.
این معمولاً نشان دهنده عدم تعادل هیدرولیکی، طول حلقه های مختلف، جریان ناکافی، فاصله لوله های نادرست یا تلفات گرمای اتاق متفاوت است.
وقتی گرمایش از کف گرم نمی شود، فقط به پمپ حرارتی نگاه نکنید.
یک سیستم گرمایش هیدرونیک موفق به کل زنجیره بستگی دارد:
بار حرارتی ساختمان
↓
خروجی حرارت مورد نیاز
↓
جریان آب مورد نیاز
↓
قطر لوله و طول حلقه
↓
طرح منیفولد
↓
سر پمپ
↓
بالانس هیدرولیک
↓
انتقال حرارت کف
↓
راحتی داخلی
اگر هر یک از این مراحل به درستی طراحی نشده باشد، حتی یک پمپ حرارتی با کارایی بالا ممکن است عملکرد ضعیفی داشته باشد.
این منجر به یکی از مهم ترین درس ها در مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب می شود:
پمپ حرارتی گرما را تولید می کند. سیستم هیدرولیک تعیین می کند که آیا این گرما به اتاق می رسد یا خیر.
بخش 1 - راه اندازی اولیه یا خاموشی طولانی مدت
قسمت 2 - هوای محبوس شده در لوله های گرمایش از کف
قسمت 3 - طراحی و چیدمان ضعیف لوله ها
ما این مجموعه را با بررسی علل عملی تر عملکرد ناکافی گرمایش از کف در سیستم های پمپ حرارتی هوا به آب ادامه خواهیم داد.
درپمپ EcoHeat، ما معتقدیم عملکرد خوب سیستم نه تنها به COP، فناوری کمپرسور یا ظرفیت پمپ حرارتی بستگی دارد، بلکه به آن نیز بستگی داردطراحی صحیح سیستم، مهندسی هیدرولیک، نصب و راه اندازی.
همچنین از مهندسان HVAC، نصابها و متخصصان پمپ حرارتی استقبال میکنیم تا این بحثهای فنی را بررسی کنند، به هر چیزی که میتواند بهبود یابد اشاره کنند، و تجربیات میدانی خود را به اشتراک بگذارند.
برای دانش بیشتر مهندسی پمپ حرارتی هوا به آب و راه حل های کاربردی: