logo
لافتة لافتة

تفاصيل الأخبار

المنزل > أخبار >

أخبار الشركة عن ?

الأحداث
اتصل بنا
Mr. Luke
86-757-22860323
(ويتشات) +8618666366485
اتصل الآن

?

2026-09-09

 

استبدال الغلاية بمضخة حرارة من مصدر هواء هو أكثر من استبدال مصدر الحرارة

استبدال الغاز التقليدي أو الزيت أو الغلاية الكهربائيةمضخة حرارة من الهواء إلى الماءأصبحت شائعة بشكل متزايد في مشاريع تجديد المباني السكنية والتجارية والعامة.

ومع ذلك، فإن التجديد الناجح ليس ببساطة:

إزالة المرجل → تثبيت مضخة الحرارة → توصيل الأنابيب الموجودة.

تعمل مضخة الحرارة وغلاية تحت ظروف هيدروليكية ودرجة حرارة مختلفة جداً.

وعادةً ما يمكن أن توفر الغلاية درجات حرارة مائية عالية نسبياً مع اختلاف درجة حرارة كبير نسبياً بين المياه المقدمة والمياه العائدة. من ناحية أخرى، يمكن أن توفر مضخة الحرارة درجات حرارة عالية نسبياً.يحقق عادةً أفضل كفاءته عند توفير المياه ذات درجة حرارة منخفضة مع تدفق المياه الذي يتم التحكم فيه بعناية.

هذا يعني أنه قبل استبدال الغلاية، يجب على المهندسين الإجابة على العديد من الأسئلة الهامة:

  1. ما هو الحمل الفعلي للتدفئة والتبريد للمبنى؟

  2. ما هي السعة التي يجب أن توفرها مضخة الحرارة عند درجة حرارة الخارج المصممة؟

  3. هل يمكن أن تعمل ملفات المروحة الحالية أو المبردات أو نظام التدفئة تحت الأرض عند درجات حرارة المياه الجديدة؟

  4. هل يمكن أن توفر الأنابيب الحالية تدفقًا كافًا للمياه؟

  5. هل مضخة الدورة الجارية الحالية مناسبة؟

  6. هل هناك حاجة إلى فصل هيدروليكي أو خزان عازل أو دائرة ثانوية؟

فهم هذه الأسئلة هو المفتاح لتحديث قابل للثقة من الغلاية إلى مضخة الحرارة.


1ابدأ مع حمولة المبنى، وليس مع قدرة المرجل الموجودة

أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا في تعديلات مضخات الحرارة هو اختيار مضخة حرارة جديدة وفقًا للقدرة المطبوعة على لوحة اسم الغلاية الحالية.

على سبيل المثال

قدرة الغلاية الحالية = 100 كيلوواط
لذلك، قم بتثبيت مضخة حرارة 100 كيلوواط.

هذا النهج يمكن أن يكون مضللاً بشكل خطير.

غالبًا ما تكون الغلايات التقليدية كبيرة الحجم ، ولا تمثل سعتها الاسمية بالضرورة الطلب الفعلي على التدفئة في ذروة المبنى.

لذا فإن نقطة البداية الصحيحة هيحمولة التدفئة المصممة.

في المشاريع التي تتطلب التبريد ، يجب أيضًا حساب عبء التبريد المصمم.

تقدير أولي مبسط يمكن أن يستخدم:

ق=أ×qQ = A × q

حيث:

  • ق= الحمل المقدر للمبنى، W

  • أ= مساحة أرضية مكيفة، متر مربع

  • q= الحمل المقدر للوحدة، W/m2

على سبيل المثال، إذا كان مبنى مساحته 10،000 متر مربع يقدر بحمل التدفئة بـ 70 واط/م2:

10,000×70=700,000W10,000 × 70 = 700,000 واط

لذلك:

قheأtأناng=700kWQ_{تسخين}=700kW

ومع ذلك، يجب استخدام قيم W/m2 فقطتقدير أولي.

يجب أن يستند اختيار مضخة الحرارة النهائية على الأفضلية إلى حساب مناسب لفقدان الحرارة / مكاسب الحرارة في المبنى مع الأخذ في الاعتبار العزل والزجاج والتهوية / التسلل والشغل والمكاسب الداخلية ،درجة حرارة التصميم الخارجية ودرجة الحرارة المطلوبة في الداخل.


2يجب التحقق من قدرة مضخة الحرارة عند درجة حرارة الهندسة الخارجية

هذا مهم بشكل خاص لمضخات الحرارة من مصدر الهواء.

مضخة الحرارة التي يتم الإعلان عنها على أنها مضخة حرارة 20 كيلوواط لا توفر بالضرورة 20 كيلوواط في جميع الظروف الخارجية.

مع انخفاض درجة حرارة الهواء الخارجي ، يمكن أن تتغير قدرة التدفئة المتاحة و COP من مضخة الحرارة من مصدر الهواء بشكل كبير.

ولذلك، يجب على المهندسين عدم اختيار المعدات بناءً على الظروف الاسمية فقط مثل:

A7/W35

بدلاً من ذلك، يجب التحقق من القدرة على الارتباط مع حالة تصميم المشروع الفعلي، على سبيل المثال:

  • A7/W35

  • A2/W35

  • A−7/W35

  • A-15 / W45

  • A-20/W55

اعتمادا على المناخ والتطبيق.

المبدأ الصحيح هو:

قهـ(ب),دesأناgn≥قبuأناأنادأناng,دesأناgn(هـ.ب.ـ.ـ، التصميم)

ما لم يتم تصميم النظام عمداًنظام ثنائي القيمةمع التدفئة المساعدة

لذلك بالنسبة للمشاريع ذات المناخ البارد، غالباً ما تكون القدرة على التدفئة في درجات الحرارة المنخفضة أكثر أهمية من الكيلوواط الاسمية المطبوعة على الكتالوج.


3الحملات التدفئة والتبريد يمكن أن تؤدي إلى اختيارات مختلفة لضخات الحرارة

بالنسبة لأنظمة مضخات الحرارة من الهواء إلى المياه القابلة للإرجاع ، يظهر سؤال آخر:

هل يجب أن نقوم بتحديد حجم مضخة الحرارة وفقا لحمل التدفئة أو تحميل التبريد؟

الجواب يعتمد على المناخ

المناخ البارد

في المناخ البارد، عادة ما يكون حمولة التدفئة هي المهيمنة.

وبالتالي يتم اختيار مضخة الحرارة عادة وفقاحمولة التدفئة في فصل الشتاء، بعد التحقق من قدرتها على تسخين الغرفة المنخفضة.

وقد تكون طاقة التبريد الصيفية كافية تلقائيًا.

الطقس الصيفي الحار / الشتاء البارد

يمكن أن يكون الوضع مختلفًا في المناخات مع طلب كبير على التدفئة والتبريد.

لنفترض أن مبنى تجاري لديه:

قheأtأناng=700kWQ_{تسخين}=700kW

ولكن:

قجooأناأناng=1,500kWQ_{تبريد} = 1500kW

إن قياس محطة مضخة الحرارة بأكملها لـ 1500 كيلوواط فقط بسبب ذروة التبريد قد ينتج نظام تسخين ضخم.

أحد الحلول الهندسية الممكنة هو مصنع هجين:

مضخات الحرارة من الهواء إلى الماء → التدفئة القاعدية + التبريد الجزئي

بالإضافة

جهاز التبريد → تبريد الذروة الإضافي

هذا يمكن أن يوفر استخدام أفضل للمعدات وتشغيل محطة أكثر مرونة.

يجب تحديد التكوين الدقيق من خلال ملفات تعريف الحمل ، والمناخ ، وساعات التشغيل ، وتعريفات الكهرباء ، ومتطلبات الازدحام وتكاليف دورة الحياة ، وليس طاقة الذروة وحدها.


4هل يمكن استخدام ملفات المروحة الحالية مع مضخة الحرارة؟

في العديد من مشاريع استبدال الغلايات ، يحتوي المبنى بالفعل على وحدات مروحة هيدرونيكية.

الأخبار الجيدة هي:

لا تحتاج إلى استبدال ملفات المروحة الحالية تلقائيًا.

ولكن يجب التحقق من أدائهم عند درجات الحرارة الجديدة.

تعتمد سعة المروحة بشكل كبير على الفرق في درجة الحرارة بين الماء الذي يدخل إلى المروحة وهواء الغرفة. لذلك ، فإن خفض درجة حرارة الماء يقلل عمومًا من طاقة التدفئة.يجب استخدام جداول أداء الشركة المصنعة عندما تكون متاحة. (كاليفي سبا)

على سبيل المثال، ملفات المروحة المصممة أصلا حول:

نظام الغلاية

إمدادات 70 درجة مئوية / عودة 60 درجة مئوية

يمكن أن توفر حرارة أقل بكثير عندما تعمل عند:

نظام مضخة الحرارة

45 درجة مئوية إمدادات / 40 درجة مئوية العودة.

لذا السؤال الصحيح ليس:

هل يمكن لفائف المروحة أن تعمل مع 45 درجة مئوية من الماء؟

إنها:

هل يمكن لهذه المروحة أن توفر القدرة المطلوبة لتسخين الغرفة عند 45 درجة مئوية في ظل ظروف تدفق الهواء والمياه الفعلية؟

هذا التمييز مهم للغاية.


5الملفات المروحة جذابة بشكل خاص لنظم مضخات الحرارة للتدفئة + التبريد

أنظمة المروحة الملفوفة لديها ميزة رئيسية واحدة في مشاريع إعادة تثبيت مضخات الحرارة:

يمكن أن توفر نفس المحطة عادةً التدفئة والتبريد.

خلال فصل الشتاء:

مضخة الحرارة من مصدر الهواء → المياه الدافئة → ملف المروحة → تسخين المساحة

خلال الصيف:

مضخة الحرارة من مصدر الهواء → المياه الباردة → ملف المروحة → تبريد الفضاء

هذا يجعل ملفات المروحة جذابة بشكل خاص للفنادق والمكاتب والمدارس والشقق والمباني التجارية التي تتطلب التكييف الهوائي على مدار السنة.

ومع ذلك، عندما يتم استخدام المياه المبردة، يجب أيضا أن يتم تصميم ملف المروحة ونظام الأنابيب للسيطرة على التكثيف، بما في ذلك العزل المناسب وتصريف التكثيف.

كما تعترف إرشادات التصميم الهيدروكي الحديثة بملفات المروحة كمصدرات حرارة مفيدة لمضخات الحرارة الهواء إلى الماء ،خاصة عندما يتم تصميمها مع أسطح مبادل حرارة كبيرة بما فيه الكفاية لدرجات حرارة المياه المنخفضة. (كاليفي سبا)


6هل تحتاج أنابيب المروحة الحالية إلى استبدال؟

ليس بالضرورة

العلاقة الأساسية التي تحكم نقل الحرارة في الدائرة الهيدرونية هي:

ق=م̇جبΔTQ=dot m c_pDelta T

حيث:

  • ق= معدل نقل الحرارة

  • ṁ= معدل تدفق الكتلة المائية

  • سي بي= القدرة الحرارية النوعية

  • ΔT= الفرق في درجة حرارة المياه

هذه المعادلة تشرح واحدة من أهم الاختلافات بين الغلاية ومضخة الحرارة الأنظمة الهيدروكترونية.

لنفس معدل نقل الحرارة:

م̇‬‬1ΔTنقطة m propto frac{1}{دلتا T}

وبالتالي، كما يصبح التصميم ΔT أصغر، وتزداد تدفق المياه المطلوبة.كاليفي سبا)


7لماذا مضخات الحرارة غالباً ما تتطلب تدفق مياه أعلى

انظر الى مثال بسيط

يجب أن ينقل النظام:

ق=100kWQ=100kW

بالنسبة للمياه ، فإن التقريب المتربعي المريح هو:

ق(kW)≈1.163×Fأناow(م3/h)×ΔT(ك)Q ((kW) حوالي 1.163 مرات التدفق ((m3/h) مرات دلتا T ((K)

لذلك:

Fأناow=ق1.163×ΔTالتدفق = كسر {Q} {1.163 مرات ديلتا T}

عند ΔT = 10°C

Fأناow=1001.163×10التدفق=كسر{100}{1.163×10} Fأناow≈8.6م3/hالتدفق حوالي 8.6m3/h

عند ΔT = 5°C

Fأناow=1001.163×5التدفق=كسر{100}{1.163×5} Fأناow≈17.2م3/hالتدفق حوالي 17.2m3/h

اذا انخفاض ΔT من 10 درجات مئوية الى 5 درجات مئوية تقريباتضاعف تدفق المياه المطلوب.

هذا هو السبب في أن استبدال المرجل بمضخة حرارة يمكن أن يسبب مشاكل هيدروليكية حتى عندما يتم حساب قدرة التدفئة بشكل صحيح.

قد يكون الأنابيب الموجودة صغيرة جداً لتدفق مضخة الحرارة المطلوبة.


8لماذا ببساطة تثبيت مضخة أكبر ليس دائما الحل

رد فعل شائع هو:

إذا كان التدفق منخفضاً جداً، قم بتثبيت مضخة تدفق أكبر.

أحياناً هذا ينجح

أحياناً يخلق مشكلة أخرى

لا يمكن لزيادة رأس المضخة تعويض الأنابيب ذات الحجم المنخفض إلى أجل غير مسمى. يمكن أن تؤدي السرعة المفرطة إلى:

  • زيادة انخفاض الضغط

  • زيادة استهلاك الطاقة الكهربائية في المضخة

  • ضوضاء التدفق

  • ضوضاء الصمام

  • مخاطر التآكل

  • ضعف التوازن الهيدروليكي

  • تدفق غير كاف في الفروع البعيدة.

الإجراء الصحيح هو:

السعة الحرارية المطلوبة → تدفق المياه المطلوب → انخفاض ضغط الأنابيب → رأس المضخة المتاح → اختيار مضخة الدورة

بدلا من اختيار المضخة بشكل مستقل.


9يجب تقييم الأنابيب القائمة قبل استبدالها

استبدال جميع الأنابيب المائية القائمة يمكن أن يجعلها مكلفة للغاية ومزعجة.

لذلك، يجب على المهندسين أولاً أن يبحثوا في ما إذا كانت الشبكة الحالية لا تزال قابلة للاستخدام.

تفقد

  • قطر الأنابيب الرئيسية

  • قطر أنابيب الفروع

  • طول الأنابيب

  • التوصيلات وفقدان ضغط الصمامات

  • منحنى المضخة الحالي

  • الضغط التفاضلي المتاح؛

  • تدفق مضخة الحرارة المطلوب

  • السرعة المسموح بها للمياه

  • التوازن الهيدروليكي

إذا كانت الأنابيب الحالية قادرة على تحمل التدفق المطلوب في فقدان ضغط وسرعة مقبولة، قد لا يكون هناك سبب لاستبدالها.

هذه هي واحدة من أكبر الفرص لتقليل تكلفة التجديد.


10التدفئة الأرضية عادة ما تكون مباراة ممتازة لمضخات الحرارة

غالباً ما يكون التدفئة المائية الحالية تحت الأرض أكثر ملاءمة لمضخات الحرارة من المبردات التقليدية.

-لماذا؟

لأن التدفئة الأرضية تستخدم مساحة ضخمة جداً لإطلاق الحرارة.

منطقة نقل الحرارة الأكبر تسمح بتسخين المبنى باستخدام درجات حرارة المياه المنخفضة نسبياً.

هذا بالضبط ما تفضله مضخة الحرارة

Modern heat-pump design guidance identifies well-designed floor heating as particularly suitable for air-to-water heat pumps because it can deliver the required room heat output at relatively low supply water temperatures، تحسين كفاءة مضخة الحرارة.كاليفي سبا)

عملية التسخين منخفضة درجة الحرارة النموذجية قد تكون حول:

30~35 درجة مئوية

أو

35~40 درجة مئوية المياه

اعتماداً على حمولة المبنى، وبناء الأرضيات، وتباعد الأنابيب، وتغطية الأرضيات والظروف الخارجية.

يجب دائماً حساب درجة حرارة التصميم الفعلية وليس الافتراض.


11الفرق المهم: تسخين الأرض ΔT

قد تكون دائرة التدفئة الأرضية الحالية قد تم تصميمها لفرق أكبر في درجة حرارة الإمداد والعودة مما تتطلبه مضخة الحرارة.

لنفترض أن الدائرة القديمة تعمل عند:

ΔT=10°جديلتا T=10°C

لكن مضخة الحرارة تتطلب تقريباً:

ΔT=5°جديلتا T=5°C

لنفس القدرة التدفئة ، يحتاج جانب مضخة الحرارة إلى ضعف تدفق المياه تقريبًا.

هذا يمكن أن يخلق عدم تطابق بين:

تدفق مضخة الحرارة المطلوب

و

قدرة تدفق دائرة UFH الحالية.

هذا لا يعني تلقائيًا أن جميع أنابيب التدفئة تحت الأرضية تحتاج إلى استبدال.

بدلاً من ذلك، يجب إعادة تصميم النظام الهيدروليكي بشكل صحيح.


12يمكن للفصل الهيدروليكي حل العديد من مشاكل التجديد

أحد الحلول الفعالة هو فصل دائرة مضخة الحرارة هيدروليكياً من دائرة توزيع المبنى.

ترتيب نموذجي هو:

مضخة الحرارة → المضخة الأساسية → خزان العازل / فاصل هيدروليكي → المضخة الثانوية → نظام UFH أو مروحة موجودة

هذا يسمح لدائرة مضخة الحرارة للحفاظ على التدفق المطلوب من مضخة الحرارة في حين أن دائرة المبنى القائمة تعمل بمعدل تدفق مختلف.

هذا مفيد بشكل خاص عندما:

  • العديد من مناطق التدفئة تفتح وتغلق بشكل مستقل.

  • يختلف تدفق التوزيع الحالي عن تدفق مضخة الحرارة.

  • مضخات الحرارة المتعددة تعمل في سلسلة من النقاط

  • يتم استخدام كل من مروحة الملفات وتدفئة الأرضية.

  • يجب الحفاظ على الحد الأدنى لحجم نظام مضخة الحرارة.

  • عملية إزالة الجليد تتطلب طاقة حرارية مخزنة.

الفصل الهيدروليكي يسمح للمدارات الدورية الأولية والثانوية بالعمل بمعدلات تدفق ثابتة ولكنها محتملة (كاليفي سبا)


13ماذا عن المبردات الموجودة؟

المبردات تحتاج إلى تقييم أكثر دقة.

تم تصميم العديد من أنظمة الغلاية القديمة حول درجات حرارة المياه العالية نسبياً.

وبالتالي فإن مضخة الحرارة التي تعمل في درجة حرارة المياه المنخفضة بكثير قد لا تنتج قدرة كافية على تشغيل المبرد.

الحلول الممكنة تشمل:

  • زيادة حجم المبرد

  • إضافة أشعة إضافية.

  • تركيب المبردات المدعومة بالمروحة.

  • تحسين عزل المباني

  • الحد من خسائر الحرارة في المباني.

  • باستخدام ملفات المروحة ذات درجة حرارة منخفضة

  • اختيار مضخة حرارة قادرة على رفع درجات حرارة الماء عند الضرورة.

يجب أن يظل الهدف:

استخدم أدنى درجة حرارة عمليّة لمياه الإمداد التي يمكن أن تلبي حمولة تسخين المبنى.

درجة حرارة المياه المنخفضة المطلوبة تسمح عادة بمضخة حرارة هواء إلى مياه للعمل عند COP أعلى. (كاليفي سبا)


14لا تتجاهل الموازنة الهيدروليكية

بعد التجديد ، قد يكون تدفق النظام الكلي صحيحًا بينما لا تزال بعض الغرف لا تحصل على تدفئة كافية.

-لماذا؟

لأن الماء يتبع مسار أقل مقاومة هيدروليكية.

الدوائر القصيرة يمكن أن تتلقى تدفقًا مفرطًا في حين أن الدوائر الطويلة تعاني من الجوع.

ولذلك، يجب أن تشمل عملية تشغيل التجديدات اللاحقة:

  • موازنة الفروع

  • تعديل التدفق المتعدد؛

  • التحقق من ضغط التفاضل.

  • ضبط سرعة المضخة

  • قياس درجة حرارة الإمداد / العودة.

  • التحقق من تدفق المحطة.

الدوائر الهيدرونية الموازية مفيدة بشكل خاص لأن الفروع الفردية يمكن أن تكون متوازنة ومسيطرة بشكل مستقل.كاليفي سبا)


15سير عمل عملي لتحديث الغلاية إلى مضخة الحرارة

بالنسبة للمشاريع الهندسية، يمكن تلخيص العملية على النحو التالي:

الخطوة 1 ‬حساب عبء المبنى

تحديد الحملات التصميمية للتسخين، وإذا لزم الأمر، التبريد.

↓

الخطوة الثانية: تحديد ظروف التصميم الخارجية

استخدم درجات حرارة الشتاء والصيف المحلية.

↓

الخطوة الثالثة: تحديد قدرة مضخة الحرارة

تحقق من قدرة التدفئة/التبريد الفعلية عند درجة الحرارة الخارجية المطلوبة ودرجة حرارة المياه الخارجة.

↓

الخطوة الرابعة: تحديد درجة حرارة المياه المطلوبة

قم بتقييم ملفات المروحة الحالية أو أجهزة التدفئة أو التدفئة الأرضية.

↓

الخطوة الخامسة: حساب تدفق المياه المطلوب

استخدام:

ق=م̇جبΔTQ=dot m c_pDelta T

↓

الخطوة السادسة: فحص الأنابيب الموجودة

تحقق من القطر وفقدان الضغط والسرعة المسموح بها

↓

الخطوة السابعة: اختيار مضخات الدورة

استخدم تدفق التصميم ومقاومة النظام المحسوبة وليس قطر الأنابيب وحدها.

↓

الخطوة الثامنة: تحديد ما إذا كان الفصل الهيدروليكي مطلوبًا.

فكر في خزانات العازل، والفاصلات الهيدروليكية والضخ الأولي والثانوي.

↓

الخطوة 9 ‬ الرصيد والعمولات

قياس التدفق الفعلي ودرجة حرارة التغذية ودرجة حرارة العودة و ΔT في ظل ظروف التشغيل.


16مثال: 500 كيلوواط التسخين

فكر في مبنى تجاري يحتوي على حمولة تسخين تصميمية:

500kW500 كيلوواط

إذا تم تصميم نظام مضخة الحرارة حول:

ΔT=5°جديلتا T=5°C

ثم:

Fأناow=5001.163×5التدفق=كسر{500}{1.163×5} Fأناow≈86م3/hتدفق حوالي 86 متر3/ساعة

هذا يعني أن الدائرة الهيدرونية الرئيسية يجب أن تكون قادرة على نقل86 متر3/ساعةفي ظروف التصميم

إذا تم تصميم دائرة الغلاية الحالية حول:

ΔT=10°جديلتا T=10°C

يمكن أن يكون تدفق التصميم السابق له فقط:

Fأناow=5001.163×10التدفق=كسر{500}{1.163×10} Fأناow≈43م3/hالتدفق حوالي 43 متر / ساعة

وبالتالي فإن مضخة الحرارة الجديدة قد تتطلب تقريباضعف تدفق المياه المصمم.

هذا الحساب الواحد يخبر المهندس على الفور ما يحتاج إلى التحقيق:

هل يمكن لشبكة الأنابيب الحالية والضخات التعامل مع زيادة التدفق؟

إذا كان الأمر كذلك، فإن الكثير من النظام الأصلي قد يبقى.

إذا لم يكن كذلك، فإن تعديل الهيدروليكي مطلوب.


17ما الذي يجعل عملية إعادة تصميم الغلاية إلى مضخة الحرارة ناجحة؟

التجديد الناجح يتطلب ثلاثة أنظمة لتناسب بعضها البعض:

مصدر الحرارة

يجب أن توفر مضخة الحرارة طاقة كافية في ظل الظروف الخارجية الحقيقية.

توزيع الحرارة

يجب أن توفر الأنابيب والمضخات تدفقًا كافًا للمياه.

مصدرات الحرارة

يجب أن توفر ملفات المروحة أو المبردات أو التدفئة الأرضية طاقة كافية للغرفة عند درجة حرارة الماء المحددة.

إذا تم تصميم أي من هذه الثلاثة بشكل غير صحيح ، فقد يواجه النظام:

التدفئة غير الكافية → درجة حرارة المياه العالية → COP المنخفضة → استهلاك الكهرباء الأعلى → تجربة العملاء السيئة.

هذا هو السبب في أن مضخات الحرارة يجب أن تعامل دائمامشروع هندسة النظام المائي الكامل، بدلا من مجرد استبدال المعدات.


الأسئلة الشائعة

هل يمكنني استبدال غلاية الغاز مباشرة بمضخة حرارة من مصدر هواء؟

في بعض الأحيان ، ولكن يجب أولاً فحص النظام الحالي للحمل الحراري ودرجة حرارة المياه المطلوبة ومخرجات المحطة وتدفق المياه وقطر الأنابيب وقدرة مضخة الدورة.استبدال واحد مقابل واحد مباشرة دون تحليل هيدروليكي يمكن أن يؤدي إلى ضعف الأداء.

هل يمكن أن تعمل ملفات المروحة الحالية مع مضخة حرارة من الهواء إلى الماء؟

نعم، في كثير من الحالات، ومع ذلك، يجب التحقق من قدرتها على التدفئة عند درجات حرارة المياه المنخفضة المرتبطة عادةً بتشغيل مضخة الحرارة.يجب استخدام بيانات أداء الشركة المصنعة كلما كانت متاحة.

هل التدفئة الحالية تعمل مع مضخة الحرارة؟

في العادة نعم، التدفئة المائية مناسبة بشكل خاص لمضخات الحرارة لأن مساحة إطلاقها الكبيرة تسمح بدرجات حرارة المياه المنخفضة نسبياً.

لماذا تحتاج مضخة الحرارة إلى تدفق كبير للمياه؟

يعتمد نقل الحرارة على كل من تدفق المياه وفارق درجة حرارة الإمداد والعودة. عندما يتم تقليل ΔT ، يجب أن يزداد تدفق المياه لنقل نفس الكمية من الحرارة.

هل أحتاج إلى استبدال أنابيب التدفئة الموجودة؟

ليس بالضرورة. يجب التحقق الهيدروليكي من الأنابيب القائمة مقابل تدفق الضغط والانخفاض المطلوب الجديد. إذا كان من الممكن تحقيق تدفق مقبول دون سرعة مفرطة أو رأس مضخة،يمكن أن تبقى الأنابيب.

هل يجب أن أضع خزان عازل عند استبدال الغلاية بمضخة حرارة؟

يعتمد ذلك على تصميم النظام. يمكن أن يكون خزان العازل أو منفصل هيدروليكي مفيدًا عندما تتطلب مضخة الحرارة ودوائر المبنى معدلات تدفق مختلفة ، عندما تغلق مناطق متعددة بشكل متكرر ،عندما تكون هناك حاجة إلى حجم نظام إضافي، أو عندما تكون هناك حاجة إلى عملية إزالة الثلج المستقرة.

هل المروحة أو التدفئة تحت الأرض أفضل لمضخات الحرارة؟

يمكن أن يعمل كلاهما بشكل جيد جداً. التدفئة الأرضية توفر كفاءة تسخين ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة، في حين أن ملفات المروحة يمكن أن توفر التدفئة والتبريد بالماء البارد.الخيار الأفضل يعتمد على نوع المبنى، الطلب على التدفئة والتبريد والبنية التحتية التوزيعية القائمة.


الاستنتاج

استبدال الغلاية بمضخة حرارة من مصدر الهواء ليس مسألة في المقام الأول العثور على مضخة حرارة بنفس القدرة الكواتي.

السؤال الهندسي الحقيقي هو

هل يمكن لضخة الحرارة ونظام التوزيع الهيدروكي ومنتجات الحرارة الموجودة أن تعمل معًا عند درجة حرارة المياه المطلوبة ومعدل التدفق والحمل المصمم؟

وبالتالي يبدأ التجديد المهني بحساب حمولة المبنى ، يليها اختيار أداء مضخة الحرارة ، والتحقق من المحطة والتحليل الهيدروليكي.

وغالبا ما يمكن الاحتفاظ بمرطبات المروحة الحالية و أنظمة التدفئة تحت الأرض، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الترميم. ولكن هذا ممكن فقط عندما المهندسين التحقق بعنايةدرجة حرارة المياه، ΔT، معدل التدفق، انخفاض ضغط الأنابيب، أداء مضخة التداول والقدرة النهائية.

عندما تكون هذه العناصر متطابقة بشكل صحيح، فإن تحويل نظام هيدروني قائم على الغلاية إلى مضخة حرارة من الهواء إلى الماء يمكن أن يوفر تسخينًا فعالًا.التبريد وتوفير الطاقة على المدى الطويل دون إعادة بناء نظام التوزيع بأكمله دون داع.


الملاحظة التقنية

المعادلات والأمثلة أعلاه مخصصة لفهم الهندسة الأولية. يجب دائما استخدام خيار المعدات النهائية حسابات فقدان الحرارة / مكاسب الحرارة الخاصة بالمشروع.بيانات الطقس المحلية، الحسابات الهيدروليكية وبيانات أداء مصنعة مضخة الحرارة / مروحة لفائف.

حلول مضخات الحرارة من مصدر الهواء

للحصول على حلول مضخات الحرارة من الهواء إلى المياه للمساكن والتجارية والمصنعين الأصليين ، بما في ذلك تسخين درجة الحرارة المنخفضة وتطبيقات لفائف المروحة وتسخين الأرضية ، راجع:

www.ecoheat-pump.com

 

لافتة
تفاصيل الأخبار
المنزل > أخبار >

أخبار الشركة عن-?

?

2026-09-09

 

استبدال الغلاية بمضخة حرارة من مصدر هواء هو أكثر من استبدال مصدر الحرارة

استبدال الغاز التقليدي أو الزيت أو الغلاية الكهربائيةمضخة حرارة من الهواء إلى الماءأصبحت شائعة بشكل متزايد في مشاريع تجديد المباني السكنية والتجارية والعامة.

ومع ذلك، فإن التجديد الناجح ليس ببساطة:

إزالة المرجل → تثبيت مضخة الحرارة → توصيل الأنابيب الموجودة.

تعمل مضخة الحرارة وغلاية تحت ظروف هيدروليكية ودرجة حرارة مختلفة جداً.

وعادةً ما يمكن أن توفر الغلاية درجات حرارة مائية عالية نسبياً مع اختلاف درجة حرارة كبير نسبياً بين المياه المقدمة والمياه العائدة. من ناحية أخرى، يمكن أن توفر مضخة الحرارة درجات حرارة عالية نسبياً.يحقق عادةً أفضل كفاءته عند توفير المياه ذات درجة حرارة منخفضة مع تدفق المياه الذي يتم التحكم فيه بعناية.

هذا يعني أنه قبل استبدال الغلاية، يجب على المهندسين الإجابة على العديد من الأسئلة الهامة:

  1. ما هو الحمل الفعلي للتدفئة والتبريد للمبنى؟

  2. ما هي السعة التي يجب أن توفرها مضخة الحرارة عند درجة حرارة الخارج المصممة؟

  3. هل يمكن أن تعمل ملفات المروحة الحالية أو المبردات أو نظام التدفئة تحت الأرض عند درجات حرارة المياه الجديدة؟

  4. هل يمكن أن توفر الأنابيب الحالية تدفقًا كافًا للمياه؟

  5. هل مضخة الدورة الجارية الحالية مناسبة؟

  6. هل هناك حاجة إلى فصل هيدروليكي أو خزان عازل أو دائرة ثانوية؟

فهم هذه الأسئلة هو المفتاح لتحديث قابل للثقة من الغلاية إلى مضخة الحرارة.


1ابدأ مع حمولة المبنى، وليس مع قدرة المرجل الموجودة

أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا في تعديلات مضخات الحرارة هو اختيار مضخة حرارة جديدة وفقًا للقدرة المطبوعة على لوحة اسم الغلاية الحالية.

على سبيل المثال

قدرة الغلاية الحالية = 100 كيلوواط
لذلك، قم بتثبيت مضخة حرارة 100 كيلوواط.

هذا النهج يمكن أن يكون مضللاً بشكل خطير.

غالبًا ما تكون الغلايات التقليدية كبيرة الحجم ، ولا تمثل سعتها الاسمية بالضرورة الطلب الفعلي على التدفئة في ذروة المبنى.

لذا فإن نقطة البداية الصحيحة هيحمولة التدفئة المصممة.

في المشاريع التي تتطلب التبريد ، يجب أيضًا حساب عبء التبريد المصمم.

تقدير أولي مبسط يمكن أن يستخدم:

ق=أ×qQ = A × q

حيث:

  • ق= الحمل المقدر للمبنى، W

  • أ= مساحة أرضية مكيفة، متر مربع

  • q= الحمل المقدر للوحدة، W/m2

على سبيل المثال، إذا كان مبنى مساحته 10،000 متر مربع يقدر بحمل التدفئة بـ 70 واط/م2:

10,000×70=700,000W10,000 × 70 = 700,000 واط

لذلك:

قheأtأناng=700kWQ_{تسخين}=700kW

ومع ذلك، يجب استخدام قيم W/m2 فقطتقدير أولي.

يجب أن يستند اختيار مضخة الحرارة النهائية على الأفضلية إلى حساب مناسب لفقدان الحرارة / مكاسب الحرارة في المبنى مع الأخذ في الاعتبار العزل والزجاج والتهوية / التسلل والشغل والمكاسب الداخلية ،درجة حرارة التصميم الخارجية ودرجة الحرارة المطلوبة في الداخل.


2يجب التحقق من قدرة مضخة الحرارة عند درجة حرارة الهندسة الخارجية

هذا مهم بشكل خاص لمضخات الحرارة من مصدر الهواء.

مضخة الحرارة التي يتم الإعلان عنها على أنها مضخة حرارة 20 كيلوواط لا توفر بالضرورة 20 كيلوواط في جميع الظروف الخارجية.

مع انخفاض درجة حرارة الهواء الخارجي ، يمكن أن تتغير قدرة التدفئة المتاحة و COP من مضخة الحرارة من مصدر الهواء بشكل كبير.

ولذلك، يجب على المهندسين عدم اختيار المعدات بناءً على الظروف الاسمية فقط مثل:

A7/W35

بدلاً من ذلك، يجب التحقق من القدرة على الارتباط مع حالة تصميم المشروع الفعلي، على سبيل المثال:

  • A7/W35

  • A2/W35

  • A−7/W35

  • A-15 / W45

  • A-20/W55

اعتمادا على المناخ والتطبيق.

المبدأ الصحيح هو:

قهـ(ب),دesأناgn≥قبuأناأنادأناng,دesأناgn(هـ.ب.ـ.ـ، التصميم)

ما لم يتم تصميم النظام عمداًنظام ثنائي القيمةمع التدفئة المساعدة

لذلك بالنسبة للمشاريع ذات المناخ البارد، غالباً ما تكون القدرة على التدفئة في درجات الحرارة المنخفضة أكثر أهمية من الكيلوواط الاسمية المطبوعة على الكتالوج.


3الحملات التدفئة والتبريد يمكن أن تؤدي إلى اختيارات مختلفة لضخات الحرارة

بالنسبة لأنظمة مضخات الحرارة من الهواء إلى المياه القابلة للإرجاع ، يظهر سؤال آخر:

هل يجب أن نقوم بتحديد حجم مضخة الحرارة وفقا لحمل التدفئة أو تحميل التبريد؟

الجواب يعتمد على المناخ

المناخ البارد

في المناخ البارد، عادة ما يكون حمولة التدفئة هي المهيمنة.

وبالتالي يتم اختيار مضخة الحرارة عادة وفقاحمولة التدفئة في فصل الشتاء، بعد التحقق من قدرتها على تسخين الغرفة المنخفضة.

وقد تكون طاقة التبريد الصيفية كافية تلقائيًا.

الطقس الصيفي الحار / الشتاء البارد

يمكن أن يكون الوضع مختلفًا في المناخات مع طلب كبير على التدفئة والتبريد.

لنفترض أن مبنى تجاري لديه:

قheأtأناng=700kWQ_{تسخين}=700kW

ولكن:

قجooأناأناng=1,500kWQ_{تبريد} = 1500kW

إن قياس محطة مضخة الحرارة بأكملها لـ 1500 كيلوواط فقط بسبب ذروة التبريد قد ينتج نظام تسخين ضخم.

أحد الحلول الهندسية الممكنة هو مصنع هجين:

مضخات الحرارة من الهواء إلى الماء → التدفئة القاعدية + التبريد الجزئي

بالإضافة

جهاز التبريد → تبريد الذروة الإضافي

هذا يمكن أن يوفر استخدام أفضل للمعدات وتشغيل محطة أكثر مرونة.

يجب تحديد التكوين الدقيق من خلال ملفات تعريف الحمل ، والمناخ ، وساعات التشغيل ، وتعريفات الكهرباء ، ومتطلبات الازدحام وتكاليف دورة الحياة ، وليس طاقة الذروة وحدها.


4هل يمكن استخدام ملفات المروحة الحالية مع مضخة الحرارة؟

في العديد من مشاريع استبدال الغلايات ، يحتوي المبنى بالفعل على وحدات مروحة هيدرونيكية.

الأخبار الجيدة هي:

لا تحتاج إلى استبدال ملفات المروحة الحالية تلقائيًا.

ولكن يجب التحقق من أدائهم عند درجات الحرارة الجديدة.

تعتمد سعة المروحة بشكل كبير على الفرق في درجة الحرارة بين الماء الذي يدخل إلى المروحة وهواء الغرفة. لذلك ، فإن خفض درجة حرارة الماء يقلل عمومًا من طاقة التدفئة.يجب استخدام جداول أداء الشركة المصنعة عندما تكون متاحة. (كاليفي سبا)

على سبيل المثال، ملفات المروحة المصممة أصلا حول:

نظام الغلاية

إمدادات 70 درجة مئوية / عودة 60 درجة مئوية

يمكن أن توفر حرارة أقل بكثير عندما تعمل عند:

نظام مضخة الحرارة

45 درجة مئوية إمدادات / 40 درجة مئوية العودة.

لذا السؤال الصحيح ليس:

هل يمكن لفائف المروحة أن تعمل مع 45 درجة مئوية من الماء؟

إنها:

هل يمكن لهذه المروحة أن توفر القدرة المطلوبة لتسخين الغرفة عند 45 درجة مئوية في ظل ظروف تدفق الهواء والمياه الفعلية؟

هذا التمييز مهم للغاية.


5الملفات المروحة جذابة بشكل خاص لنظم مضخات الحرارة للتدفئة + التبريد

أنظمة المروحة الملفوفة لديها ميزة رئيسية واحدة في مشاريع إعادة تثبيت مضخات الحرارة:

يمكن أن توفر نفس المحطة عادةً التدفئة والتبريد.

خلال فصل الشتاء:

مضخة الحرارة من مصدر الهواء → المياه الدافئة → ملف المروحة → تسخين المساحة

خلال الصيف:

مضخة الحرارة من مصدر الهواء → المياه الباردة → ملف المروحة → تبريد الفضاء

هذا يجعل ملفات المروحة جذابة بشكل خاص للفنادق والمكاتب والمدارس والشقق والمباني التجارية التي تتطلب التكييف الهوائي على مدار السنة.

ومع ذلك، عندما يتم استخدام المياه المبردة، يجب أيضا أن يتم تصميم ملف المروحة ونظام الأنابيب للسيطرة على التكثيف، بما في ذلك العزل المناسب وتصريف التكثيف.

كما تعترف إرشادات التصميم الهيدروكي الحديثة بملفات المروحة كمصدرات حرارة مفيدة لمضخات الحرارة الهواء إلى الماء ،خاصة عندما يتم تصميمها مع أسطح مبادل حرارة كبيرة بما فيه الكفاية لدرجات حرارة المياه المنخفضة. (كاليفي سبا)


6هل تحتاج أنابيب المروحة الحالية إلى استبدال؟

ليس بالضرورة

العلاقة الأساسية التي تحكم نقل الحرارة في الدائرة الهيدرونية هي:

ق=م̇جبΔTQ=dot m c_pDelta T

حيث:

  • ق= معدل نقل الحرارة

  • ṁ= معدل تدفق الكتلة المائية

  • سي بي= القدرة الحرارية النوعية

  • ΔT= الفرق في درجة حرارة المياه

هذه المعادلة تشرح واحدة من أهم الاختلافات بين الغلاية ومضخة الحرارة الأنظمة الهيدروكترونية.

لنفس معدل نقل الحرارة:

م̇‬‬1ΔTنقطة m propto frac{1}{دلتا T}

وبالتالي، كما يصبح التصميم ΔT أصغر، وتزداد تدفق المياه المطلوبة.كاليفي سبا)


7لماذا مضخات الحرارة غالباً ما تتطلب تدفق مياه أعلى

انظر الى مثال بسيط

يجب أن ينقل النظام:

ق=100kWQ=100kW

بالنسبة للمياه ، فإن التقريب المتربعي المريح هو:

ق(kW)≈1.163×Fأناow(م3/h)×ΔT(ك)Q ((kW) حوالي 1.163 مرات التدفق ((m3/h) مرات دلتا T ((K)

لذلك:

Fأناow=ق1.163×ΔTالتدفق = كسر {Q} {1.163 مرات ديلتا T}

عند ΔT = 10°C

Fأناow=1001.163×10التدفق=كسر{100}{1.163×10} Fأناow≈8.6م3/hالتدفق حوالي 8.6m3/h

عند ΔT = 5°C

Fأناow=1001.163×5التدفق=كسر{100}{1.163×5} Fأناow≈17.2م3/hالتدفق حوالي 17.2m3/h

اذا انخفاض ΔT من 10 درجات مئوية الى 5 درجات مئوية تقريباتضاعف تدفق المياه المطلوب.

هذا هو السبب في أن استبدال المرجل بمضخة حرارة يمكن أن يسبب مشاكل هيدروليكية حتى عندما يتم حساب قدرة التدفئة بشكل صحيح.

قد يكون الأنابيب الموجودة صغيرة جداً لتدفق مضخة الحرارة المطلوبة.


8لماذا ببساطة تثبيت مضخة أكبر ليس دائما الحل

رد فعل شائع هو:

إذا كان التدفق منخفضاً جداً، قم بتثبيت مضخة تدفق أكبر.

أحياناً هذا ينجح

أحياناً يخلق مشكلة أخرى

لا يمكن لزيادة رأس المضخة تعويض الأنابيب ذات الحجم المنخفض إلى أجل غير مسمى. يمكن أن تؤدي السرعة المفرطة إلى:

  • زيادة انخفاض الضغط

  • زيادة استهلاك الطاقة الكهربائية في المضخة

  • ضوضاء التدفق

  • ضوضاء الصمام

  • مخاطر التآكل

  • ضعف التوازن الهيدروليكي

  • تدفق غير كاف في الفروع البعيدة.

الإجراء الصحيح هو:

السعة الحرارية المطلوبة → تدفق المياه المطلوب → انخفاض ضغط الأنابيب → رأس المضخة المتاح → اختيار مضخة الدورة

بدلا من اختيار المضخة بشكل مستقل.


9يجب تقييم الأنابيب القائمة قبل استبدالها

استبدال جميع الأنابيب المائية القائمة يمكن أن يجعلها مكلفة للغاية ومزعجة.

لذلك، يجب على المهندسين أولاً أن يبحثوا في ما إذا كانت الشبكة الحالية لا تزال قابلة للاستخدام.

تفقد

  • قطر الأنابيب الرئيسية

  • قطر أنابيب الفروع

  • طول الأنابيب

  • التوصيلات وفقدان ضغط الصمامات

  • منحنى المضخة الحالي

  • الضغط التفاضلي المتاح؛

  • تدفق مضخة الحرارة المطلوب

  • السرعة المسموح بها للمياه

  • التوازن الهيدروليكي

إذا كانت الأنابيب الحالية قادرة على تحمل التدفق المطلوب في فقدان ضغط وسرعة مقبولة، قد لا يكون هناك سبب لاستبدالها.

هذه هي واحدة من أكبر الفرص لتقليل تكلفة التجديد.


10التدفئة الأرضية عادة ما تكون مباراة ممتازة لمضخات الحرارة

غالباً ما يكون التدفئة المائية الحالية تحت الأرض أكثر ملاءمة لمضخات الحرارة من المبردات التقليدية.

-لماذا؟

لأن التدفئة الأرضية تستخدم مساحة ضخمة جداً لإطلاق الحرارة.

منطقة نقل الحرارة الأكبر تسمح بتسخين المبنى باستخدام درجات حرارة المياه المنخفضة نسبياً.

هذا بالضبط ما تفضله مضخة الحرارة

Modern heat-pump design guidance identifies well-designed floor heating as particularly suitable for air-to-water heat pumps because it can deliver the required room heat output at relatively low supply water temperatures، تحسين كفاءة مضخة الحرارة.كاليفي سبا)

عملية التسخين منخفضة درجة الحرارة النموذجية قد تكون حول:

30~35 درجة مئوية

أو

35~40 درجة مئوية المياه

اعتماداً على حمولة المبنى، وبناء الأرضيات، وتباعد الأنابيب، وتغطية الأرضيات والظروف الخارجية.

يجب دائماً حساب درجة حرارة التصميم الفعلية وليس الافتراض.


11الفرق المهم: تسخين الأرض ΔT

قد تكون دائرة التدفئة الأرضية الحالية قد تم تصميمها لفرق أكبر في درجة حرارة الإمداد والعودة مما تتطلبه مضخة الحرارة.

لنفترض أن الدائرة القديمة تعمل عند:

ΔT=10°جديلتا T=10°C

لكن مضخة الحرارة تتطلب تقريباً:

ΔT=5°جديلتا T=5°C

لنفس القدرة التدفئة ، يحتاج جانب مضخة الحرارة إلى ضعف تدفق المياه تقريبًا.

هذا يمكن أن يخلق عدم تطابق بين:

تدفق مضخة الحرارة المطلوب

و

قدرة تدفق دائرة UFH الحالية.

هذا لا يعني تلقائيًا أن جميع أنابيب التدفئة تحت الأرضية تحتاج إلى استبدال.

بدلاً من ذلك، يجب إعادة تصميم النظام الهيدروليكي بشكل صحيح.


12يمكن للفصل الهيدروليكي حل العديد من مشاكل التجديد

أحد الحلول الفعالة هو فصل دائرة مضخة الحرارة هيدروليكياً من دائرة توزيع المبنى.

ترتيب نموذجي هو:

مضخة الحرارة → المضخة الأساسية → خزان العازل / فاصل هيدروليكي → المضخة الثانوية → نظام UFH أو مروحة موجودة

هذا يسمح لدائرة مضخة الحرارة للحفاظ على التدفق المطلوب من مضخة الحرارة في حين أن دائرة المبنى القائمة تعمل بمعدل تدفق مختلف.

هذا مفيد بشكل خاص عندما:

  • العديد من مناطق التدفئة تفتح وتغلق بشكل مستقل.

  • يختلف تدفق التوزيع الحالي عن تدفق مضخة الحرارة.

  • مضخات الحرارة المتعددة تعمل في سلسلة من النقاط

  • يتم استخدام كل من مروحة الملفات وتدفئة الأرضية.

  • يجب الحفاظ على الحد الأدنى لحجم نظام مضخة الحرارة.

  • عملية إزالة الجليد تتطلب طاقة حرارية مخزنة.

الفصل الهيدروليكي يسمح للمدارات الدورية الأولية والثانوية بالعمل بمعدلات تدفق ثابتة ولكنها محتملة (كاليفي سبا)


13ماذا عن المبردات الموجودة؟

المبردات تحتاج إلى تقييم أكثر دقة.

تم تصميم العديد من أنظمة الغلاية القديمة حول درجات حرارة المياه العالية نسبياً.

وبالتالي فإن مضخة الحرارة التي تعمل في درجة حرارة المياه المنخفضة بكثير قد لا تنتج قدرة كافية على تشغيل المبرد.

الحلول الممكنة تشمل:

  • زيادة حجم المبرد

  • إضافة أشعة إضافية.

  • تركيب المبردات المدعومة بالمروحة.

  • تحسين عزل المباني

  • الحد من خسائر الحرارة في المباني.

  • باستخدام ملفات المروحة ذات درجة حرارة منخفضة

  • اختيار مضخة حرارة قادرة على رفع درجات حرارة الماء عند الضرورة.

يجب أن يظل الهدف:

استخدم أدنى درجة حرارة عمليّة لمياه الإمداد التي يمكن أن تلبي حمولة تسخين المبنى.

درجة حرارة المياه المنخفضة المطلوبة تسمح عادة بمضخة حرارة هواء إلى مياه للعمل عند COP أعلى. (كاليفي سبا)


14لا تتجاهل الموازنة الهيدروليكية

بعد التجديد ، قد يكون تدفق النظام الكلي صحيحًا بينما لا تزال بعض الغرف لا تحصل على تدفئة كافية.

-لماذا؟

لأن الماء يتبع مسار أقل مقاومة هيدروليكية.

الدوائر القصيرة يمكن أن تتلقى تدفقًا مفرطًا في حين أن الدوائر الطويلة تعاني من الجوع.

ولذلك، يجب أن تشمل عملية تشغيل التجديدات اللاحقة:

  • موازنة الفروع

  • تعديل التدفق المتعدد؛

  • التحقق من ضغط التفاضل.

  • ضبط سرعة المضخة

  • قياس درجة حرارة الإمداد / العودة.

  • التحقق من تدفق المحطة.

الدوائر الهيدرونية الموازية مفيدة بشكل خاص لأن الفروع الفردية يمكن أن تكون متوازنة ومسيطرة بشكل مستقل.كاليفي سبا)


15سير عمل عملي لتحديث الغلاية إلى مضخة الحرارة

بالنسبة للمشاريع الهندسية، يمكن تلخيص العملية على النحو التالي:

الخطوة 1 ‬حساب عبء المبنى

تحديد الحملات التصميمية للتسخين، وإذا لزم الأمر، التبريد.

↓

الخطوة الثانية: تحديد ظروف التصميم الخارجية

استخدم درجات حرارة الشتاء والصيف المحلية.

↓

الخطوة الثالثة: تحديد قدرة مضخة الحرارة

تحقق من قدرة التدفئة/التبريد الفعلية عند درجة الحرارة الخارجية المطلوبة ودرجة حرارة المياه الخارجة.

↓

الخطوة الرابعة: تحديد درجة حرارة المياه المطلوبة

قم بتقييم ملفات المروحة الحالية أو أجهزة التدفئة أو التدفئة الأرضية.

↓

الخطوة الخامسة: حساب تدفق المياه المطلوب

استخدام:

ق=م̇جبΔTQ=dot m c_pDelta T

↓

الخطوة السادسة: فحص الأنابيب الموجودة

تحقق من القطر وفقدان الضغط والسرعة المسموح بها

↓

الخطوة السابعة: اختيار مضخات الدورة

استخدم تدفق التصميم ومقاومة النظام المحسوبة وليس قطر الأنابيب وحدها.

↓

الخطوة الثامنة: تحديد ما إذا كان الفصل الهيدروليكي مطلوبًا.

فكر في خزانات العازل، والفاصلات الهيدروليكية والضخ الأولي والثانوي.

↓

الخطوة 9 ‬ الرصيد والعمولات

قياس التدفق الفعلي ودرجة حرارة التغذية ودرجة حرارة العودة و ΔT في ظل ظروف التشغيل.


16مثال: 500 كيلوواط التسخين

فكر في مبنى تجاري يحتوي على حمولة تسخين تصميمية:

500kW500 كيلوواط

إذا تم تصميم نظام مضخة الحرارة حول:

ΔT=5°جديلتا T=5°C

ثم:

Fأناow=5001.163×5التدفق=كسر{500}{1.163×5} Fأناow≈86م3/hتدفق حوالي 86 متر3/ساعة

هذا يعني أن الدائرة الهيدرونية الرئيسية يجب أن تكون قادرة على نقل86 متر3/ساعةفي ظروف التصميم

إذا تم تصميم دائرة الغلاية الحالية حول:

ΔT=10°جديلتا T=10°C

يمكن أن يكون تدفق التصميم السابق له فقط:

Fأناow=5001.163×10التدفق=كسر{500}{1.163×10} Fأناow≈43م3/hالتدفق حوالي 43 متر / ساعة

وبالتالي فإن مضخة الحرارة الجديدة قد تتطلب تقريباضعف تدفق المياه المصمم.

هذا الحساب الواحد يخبر المهندس على الفور ما يحتاج إلى التحقيق:

هل يمكن لشبكة الأنابيب الحالية والضخات التعامل مع زيادة التدفق؟

إذا كان الأمر كذلك، فإن الكثير من النظام الأصلي قد يبقى.

إذا لم يكن كذلك، فإن تعديل الهيدروليكي مطلوب.


17ما الذي يجعل عملية إعادة تصميم الغلاية إلى مضخة الحرارة ناجحة؟

التجديد الناجح يتطلب ثلاثة أنظمة لتناسب بعضها البعض:

مصدر الحرارة

يجب أن توفر مضخة الحرارة طاقة كافية في ظل الظروف الخارجية الحقيقية.

توزيع الحرارة

يجب أن توفر الأنابيب والمضخات تدفقًا كافًا للمياه.

مصدرات الحرارة

يجب أن توفر ملفات المروحة أو المبردات أو التدفئة الأرضية طاقة كافية للغرفة عند درجة حرارة الماء المحددة.

إذا تم تصميم أي من هذه الثلاثة بشكل غير صحيح ، فقد يواجه النظام:

التدفئة غير الكافية → درجة حرارة المياه العالية → COP المنخفضة → استهلاك الكهرباء الأعلى → تجربة العملاء السيئة.

هذا هو السبب في أن مضخات الحرارة يجب أن تعامل دائمامشروع هندسة النظام المائي الكامل، بدلا من مجرد استبدال المعدات.


الأسئلة الشائعة

هل يمكنني استبدال غلاية الغاز مباشرة بمضخة حرارة من مصدر هواء؟

في بعض الأحيان ، ولكن يجب أولاً فحص النظام الحالي للحمل الحراري ودرجة حرارة المياه المطلوبة ومخرجات المحطة وتدفق المياه وقطر الأنابيب وقدرة مضخة الدورة.استبدال واحد مقابل واحد مباشرة دون تحليل هيدروليكي يمكن أن يؤدي إلى ضعف الأداء.

هل يمكن أن تعمل ملفات المروحة الحالية مع مضخة حرارة من الهواء إلى الماء؟

نعم، في كثير من الحالات، ومع ذلك، يجب التحقق من قدرتها على التدفئة عند درجات حرارة المياه المنخفضة المرتبطة عادةً بتشغيل مضخة الحرارة.يجب استخدام بيانات أداء الشركة المصنعة كلما كانت متاحة.

هل التدفئة الحالية تعمل مع مضخة الحرارة؟

في العادة نعم، التدفئة المائية مناسبة بشكل خاص لمضخات الحرارة لأن مساحة إطلاقها الكبيرة تسمح بدرجات حرارة المياه المنخفضة نسبياً.

لماذا تحتاج مضخة الحرارة إلى تدفق كبير للمياه؟

يعتمد نقل الحرارة على كل من تدفق المياه وفارق درجة حرارة الإمداد والعودة. عندما يتم تقليل ΔT ، يجب أن يزداد تدفق المياه لنقل نفس الكمية من الحرارة.

هل أحتاج إلى استبدال أنابيب التدفئة الموجودة؟

ليس بالضرورة. يجب التحقق الهيدروليكي من الأنابيب القائمة مقابل تدفق الضغط والانخفاض المطلوب الجديد. إذا كان من الممكن تحقيق تدفق مقبول دون سرعة مفرطة أو رأس مضخة،يمكن أن تبقى الأنابيب.

هل يجب أن أضع خزان عازل عند استبدال الغلاية بمضخة حرارة؟

يعتمد ذلك على تصميم النظام. يمكن أن يكون خزان العازل أو منفصل هيدروليكي مفيدًا عندما تتطلب مضخة الحرارة ودوائر المبنى معدلات تدفق مختلفة ، عندما تغلق مناطق متعددة بشكل متكرر ،عندما تكون هناك حاجة إلى حجم نظام إضافي، أو عندما تكون هناك حاجة إلى عملية إزالة الثلج المستقرة.

هل المروحة أو التدفئة تحت الأرض أفضل لمضخات الحرارة؟

يمكن أن يعمل كلاهما بشكل جيد جداً. التدفئة الأرضية توفر كفاءة تسخين ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة، في حين أن ملفات المروحة يمكن أن توفر التدفئة والتبريد بالماء البارد.الخيار الأفضل يعتمد على نوع المبنى، الطلب على التدفئة والتبريد والبنية التحتية التوزيعية القائمة.


الاستنتاج

استبدال الغلاية بمضخة حرارة من مصدر الهواء ليس مسألة في المقام الأول العثور على مضخة حرارة بنفس القدرة الكواتي.

السؤال الهندسي الحقيقي هو

هل يمكن لضخة الحرارة ونظام التوزيع الهيدروكي ومنتجات الحرارة الموجودة أن تعمل معًا عند درجة حرارة المياه المطلوبة ومعدل التدفق والحمل المصمم؟

وبالتالي يبدأ التجديد المهني بحساب حمولة المبنى ، يليها اختيار أداء مضخة الحرارة ، والتحقق من المحطة والتحليل الهيدروليكي.

وغالبا ما يمكن الاحتفاظ بمرطبات المروحة الحالية و أنظمة التدفئة تحت الأرض، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الترميم. ولكن هذا ممكن فقط عندما المهندسين التحقق بعنايةدرجة حرارة المياه، ΔT، معدل التدفق، انخفاض ضغط الأنابيب، أداء مضخة التداول والقدرة النهائية.

عندما تكون هذه العناصر متطابقة بشكل صحيح، فإن تحويل نظام هيدروني قائم على الغلاية إلى مضخة حرارة من الهواء إلى الماء يمكن أن يوفر تسخينًا فعالًا.التبريد وتوفير الطاقة على المدى الطويل دون إعادة بناء نظام التوزيع بأكمله دون داع.


الملاحظة التقنية

المعادلات والأمثلة أعلاه مخصصة لفهم الهندسة الأولية. يجب دائما استخدام خيار المعدات النهائية حسابات فقدان الحرارة / مكاسب الحرارة الخاصة بالمشروع.بيانات الطقس المحلية، الحسابات الهيدروليكية وبيانات أداء مصنعة مضخة الحرارة / مروحة لفائف.

حلول مضخات الحرارة من مصدر الهواء

للحصول على حلول مضخات الحرارة من الهواء إلى المياه للمساكن والتجارية والمصنعين الأصليين ، بما في ذلك تسخين درجة الحرارة المنخفضة وتطبيقات لفائف المروحة وتسخين الأرضية ، راجع:

www.ecoheat-pump.com