Cum se face o pompă de căldură dintr-un sistem split. Pompă de căldură de casă de la un compresor. Pompe de încălzire sau pompe de căldură

Pompa de căldură bricolajă este foarte posibilă. Oameni care au un mic Casă de vacanță sau o reședință de vară, deseori dezvoltă și instalează cu succes pompe de căldură de fabricație proprie.

Cum să faci o pompă de căldură cu propriile mâini

Este de remarcat faptul că funcționarea unei pompe de căldură în încălzirea unei case nu satisface întotdeauna pe deplin toate cerințele proprietarilor. De obicei, aceasta este o consecință a calculelor termodinamice efectuate incorect. Rezultatul unei astfel de erori este sistemul putere redusă, sau sistemul se dovedește a fi prea puternic, iar acest lucru se datorează consumului excesiv de energie.

Pentru a selecta un sistem cu putere adecvată, ar trebui să calculați pierderea de căldură a clădirii și multe alte calcule. Acest calcul ar trebui să fie efectuat de un inginer proiectant cu experiență.

Video cu pompă de căldură DIY

Pompe de încălzire sau pompe de căldură

U izvoare tradiţionale energia are un dezavantaj - mare cheltuieli financiare Pe lângă asta, sunt aproape epuizați. Omenirea nu are de ales decât să caute surse alternative energie. Una dintre aceste surse de astăzi sunt pompele de încălzire sau pompele de căldură. O pompă de căldură este o modalitate ecologică și economică de a asigura încălzirea casei tale.

Pentru că curățenia mediu inconjurator Recent ieșite în prim-plan, pompele de căldură devin din ce în ce mai populare pe întreaga planetă. Estimările brute arată că în lume există 100 de milioane de pompe de încălzire. Pompele de căldură sunt utilizate cel mai activ de către oameni din țări precum SUA, Japonia și țările europene.

Aceste state au chiar coduri speciale de construcție, conform cărora pompele de căldură trebuie instalate în casele noi.

Unele țări, de exemplu Suedia, se laudă cu un procent de pompe de căldură în comparație cu altele sisteme de incalzire 70 până la 30.
Toate pompele de căldură sunt împărțite în următoarele subtipuri:

Primele versiuni de pompe de căldură au putut satisface doar parțial nevoile de energie termică. Soiuri moderne mai eficient și poate fi folosit pentru sistemele de încălzire. Acesta este motivul pentru care mulți proprietari încearcă să instaleze o pompă de căldură cu propriile mâini.

Vă vom spune cum să alegeți cea mai bună opțiune pentru o pompă de căldură, ținând cont de geodatele zonei în care este planificat să fie instalată. Articolul propus spre examinare descrie în detaliu principiul de funcționare a sistemelor de „energie verde” și enumeră diferențele. Ținând cont de sfaturile noastre, fără îndoială vă veți decide pe un tip eficient.

Pentru maeștri independenți Va prezentam tehnologia de asamblare a unei pompe de caldura. Informațiile prezentate spre considerare sunt completate diagrame vizuale, o selecție de fotografii și o instrucțiune video detaliată în două părți.

Termenul pompă de căldură se referă la un set de echipamente specifice. Funcția principală a acestui echipament este de a colecta energie termică și de a o transporta către consumator. Sursa unei astfel de energie poate fi orice corp sau mediu cu o temperatură de +1º sau mai multe grade.

Există mai mult decât suficiente surse de căldură la temperatură scăzută în mediul nostru. Acestea sunt deșeuri industriale de la întreprinderi, centrale termice și nucleare, canalizare etc. Pentru a funcționa pompele de căldură în încălzirea locuinței, sunt necesare trei surse naturale autoregenerabile - aer, apă și pământ.

Pompe de căldură„atrage” energie din procesele care au loc în mod regulat în mediu. Fluxul proceselor nu se oprește niciodată, deoarece sursele sunt recunoscute ca inepuizabile după criterii umane

Cei trei potențiali furnizori de energie enumerați sunt direct legați de energia soarelui, care, prin încălzire, mișcă aerul odată cu vântul și transferă energie termică către pământ. Alegerea sursei este principalul criteriu în funcție de care sunt clasificate sistemele cu pompe de căldură.

Principiul de funcționare al pompelor de căldură se bazează pe capacitatea corpurilor sau mediilor de a transfera energie termică către alt corp sau mediu. Receptorii și furnizorii de energie din sistemele cu pompe de căldură lucrează de obicei în perechi.

Așa se diferențiază următoarele tipuri pompe de căldură:

• Aerul este apă.
• Pământul este apă.
• Apa este aer.
• Apa este apă.
• Pământul este aer.
• Apa - apa
• Aerul este aer.

În acest caz, primul cuvânt determină tipul de mediu din care sistemul preia căldură la temperatură scăzută. Al doilea indică tipul de purtător către care este transferată această energie termică. Astfel, in pompele de caldura apa este apa, caldura este preluata din mediul acvatic si lichidul este folosit ca agent de racire.

Prin proiectare, pompele de căldură sunt unități de compresie a vaporilor. Ei extrag căldură din surse naturale, procesați și transportați-l către consumatori (+)

Pompele de căldură moderne folosesc trei pompe principale. Acestea sunt solul, apa și aerul. Cea mai simplă dintre aceste opțiuni este . Popularitatea unor astfel de sisteme se datorează echitabilului lor design simpluși ușurință de instalare.

Galerie de imagini

Cu toate acestea, în ciuda unei astfel de popularități, aceste soiuri au o productivitate destul de scăzută. În plus, eficiența este instabilă și depinde de fluctuațiile sezoniere de temperatură.

Pe măsură ce temperatura scade, performanța lor scade semnificativ. Astfel de opțiuni de pompă de căldură pot fi considerate ca un plus la sursa principală existentă de energie termică.

Opțiunile de echipamente utilizate sunt considerate mai eficiente. Solul primește și acumulează energie termică nu numai de la Soare, ci este încălzit constant de energia miezului pământului.

Adică, solul este un fel de acumulator de căldură, a cărui putere este practic nelimitată. Mai mult, temperatura solului, mai ales la o anumită adâncime, este constantă și fluctuează în limite nesemnificative.

Domeniul de aplicare a energiei generate de pompele de căldură:

Galerie de imagini

Constanța temperaturii sursei este factor important funcționarea stabilă și eficientă a acestui tip de echipamente de putere. Sistemele în care mediul acvatic este principala sursă de energie termică au caracteristici similare. Colectorul unor astfel de pompe este amplasat fie într-un puț, unde ajunge acvifer, sau într-un iaz.

Temperatura medie anuală a surselor cum ar fi solul și apa variază de la +7° la + 12° C. Această temperatură este suficientă pentru a asigura funcționarea eficientă a sistemului.

Cele mai eficiente sunt pompele de căldură care extrag energie termică din surse cu indicatori stabili de temperatură, adică. din apa si sol

Elemente de bază de proiectare ale pompelor de căldură

Pentru ca instalația de producere a energiei să funcționeze conform principiilor de funcționare ale unei pompe de căldură, proiectarea acesteia trebuie să conțină 4 unități principale, acestea sunt:

• Compresor.
• Evaporator.
• Condensator.
• Clapetei de accelerație.

Un element important al designului pompei de căldură este compresorul. Funcția sa principală este de a crește presiunea și temperatura vaporilor formați ca urmare a fierberii agentului frigorific. Pentru tehnologie de climatizare si pompe de caldura in special, moderne compresoare scroll.

Lichidele cu un punct de fierbere scăzut sunt folosite ca fluid de lucru care transferă direct energia termică. De regulă, se folosesc amoniacul și freonii (+)

Astfel de compresoare sunt proiectate să funcționeze la temperaturi sub zero. Spre deosebire de alte tipuri, compresoarele scroll produc puțin zgomot și funcționează ca și cum temperaturi scăzute fierberea gazelor şi la temperaturi ridicate de condensare. Un avantaj incontestabil este dimensiunea lor compactă și greutatea specifică redusă.

Aproape toată energia unei pompe de căldură este cheltuită pentru transportul energiei termice din exterior în interiorul încăperii. Deci este nevoie de aproximativ 1 unitate de energie pentru a opera sistemele atunci când produc 4 – 6 unități (+)

Evaporator ca element structural este un recipient în care agentul frigorific lichid este transformat în vapori. Agentul frigorific, care circulă în circuit închis, trece prin evaporator. În el, agentul frigorific se încălzește și se transformă în abur. Aburul rezultat este direcționat către compresor sub presiune scăzută.

În compresor, vaporii de agent frigorific sunt presurizați și temperatura acestora crește. Compresorul pompează abur încălzit sub presiune mare către condensator.

Compresorul comprimă mediul care circulă de-a lungul circuitului, rezultând o creștere a temperaturii și presiunii acestuia. Apoi, mediul comprimat intră în schimbătorul de căldură (condensator), unde este răcit, transferând căldura în apă sau aer

Următorul element structural al sistemului este condensatorul. Funcția sa se reduce la eliberarea de energie termică în circuitul intern al sistemului de încălzire.

Probe în serie produse întreprinderile industriale, sunt echipate cu schimbatoare de caldura cu placi. Materialul principal pentru astfel de condensatoare este oțelul aliat sau cuprul.

Pentru făcut singur Un tub de cupru cu un diametru de jumătate de inch este potrivit pentru schimbătorul de căldură. Grosimea peretelui conductelor utilizate la fabricarea schimbătorului de căldură trebuie să fie de cel puțin 1 mm

Supapa termostatică sau de accelerație este instalată la începutul acelei părți a circuitului hidraulic în care mediul de circulație de înaltă presiune este transformat într-un mediu de joasă presiune. Mai exact, o clapetă de accelerație asociată cu un compresor împarte circuitul pompei de căldură în două părți: una cu parametri de presiune ridicată, cealaltă cu parametri de presiune scăzută.

La trecerea prin supapa de accelerație de expansiune, lichidul care circulă într-un circuit închis se evaporă parțial, drept urmare presiunea și temperatura scad. Apoi intră într-un schimbător de căldură care comunică cu mediul. Acolo captează energia mediului și o transferă înapoi în sistem.

Supapa de accelerație reglează debitul de agent frigorific către evaporator. Atunci când alegeți o supapă, trebuie să luați în considerare parametrii sistemului. Supapa trebuie să îndeplinească acești parametri.

La trecerea prin supapa de control al căldurii, lichidul de răcire se evaporă parțial și temperatura pe tur scade (+)

Selectarea unui tip de pompă de căldură

Principalul indicator al acestui sistem de încălzire este puterea. Costurile financiare ale achiziționării de echipamente și ale alegerii uneia sau altei surse de căldură la temperatură scăzută vor depinde în primul rând de putere. Cu cât puterea sistemului pompei de căldură este mai mare, cu atât costul componentelor este mai mare.

În primul rând, ne referim la puterea compresorului, la adâncimea puțurilor pentru sonde geotermale sau la zona de amplasare a unui colector orizontal. Calculele termodinamice corecte sunt un fel de garanție că sistemul va funcționa eficient.

Dacă există un iaz în apropierea proprietății personale, cea mai rentabilă și productivă alegere ar fi o pompă de căldură apă-apă.

În primul rând, ar trebui să studiați zona care este planificată pentru instalarea pompei. Stare ideala va exista un rezervor în această zonă. Utilizarea va reduce semnificativ volumul terasamente.

Utilizarea căldurii pământului, dimpotrivă, implică un numar mare de lucrări legate de săpături. Sistemele care folosesc medii apoase ca căldură de calitate scăzută sunt considerate cele mai eficiente.

Proiectarea unei pompe de căldură care extrage energia termică din sol necesită o cantitate impresionantă de lucrări de excavare. Colectorul este așezat sub nivelul de îngheț sezonier

Energia termică a solului poate fi utilizată în două moduri. Prima presupune forarea puțurilor cu diametrul de 100-168 mm. Adâncimea unor astfel de puțuri, în funcție de parametrii sistemului, poate ajunge la 100 m sau mai mult.

În aceste godeuri sunt plasate sonde speciale. A doua metodă folosește un colector de țevi. Un astfel de colector este situat sub pământ într-un plan orizontal. Această opțiune necesită o suprafață destul de mare.

Zonele cu sol umed sunt considerate ideale pentru așezarea colectorului. Desigur, forarea puțurilor va costa mai mult decât poziționarea orizontală a rezervorului. Cu toate acestea, nu orice site are spațiu liber. Pentru un kW de putere a pompei de căldură aveți nevoie de o suprafață de la 30 la 50 m².

O structură pentru colectarea energiei termice cu o fântână adâncă se poate dovedi a fi puțin mai ieftină decât săparea unei gropi. Dar un plus semnificativ este economia semnificativă de spațiu, care este importantă pentru proprietarii de parcele mici

Dacă pe amplasament există un orizont de apă subterană înalt, schimbătoarele de căldură pot fi instalate în două puțuri situate la o distanță de aproximativ 15 m una de alta.

Energia termică este colectată în astfel de sisteme prin pomparea apei subterane printr-un circuit închis, părți din care sunt amplasate în puțuri. Un astfel de sistem necesită instalarea unui filtru și curățarea periodică a schimbătorului de căldură.

Cea mai simplă și ieftină schemă de pompă de căldură se bazează pe extragerea energiei termice din aer. A devenit odată baza pentru frigidere, mai târziu, aparatele de aer condiționat au fost dezvoltate conform principiilor sale.

Cel mai simplu sistem de pompă de căldură primește energie din masa de aer. Vara se implica in incalzire, iarna in aer conditionat. Dezavantajul sistemului este că execuție independentă unitate cu putere insuficientă

Eficiența diferitelor tipuri de acest echipament nu este aceeași. Pompele care folosesc aer au cea mai scăzută performanță. În plus, acești indicatori depind direct de condițiile meteorologice.

Tipurile de pompe de căldură bazate pe sol au performanțe stabile. Coeficientul de eficienta al acestor sisteme variaza intre 2,8 -3,3. Sistemele apă-apă sunt cele mai eficiente. Acest lucru se datorează, în primul rând, stabilității temperaturii sursei.

Trebuie remarcat faptul că, cu cât colectorul pompei este situat mai adânc în rezervor, cu atât temperatura va fi mai stabilă. Pentru a obține o putere a sistemului de 10 kW, sunt necesari aproximativ 300 de metri de conductă.

Principalul parametru care caracterizează eficiența unei pompe de căldură este coeficientul de conversie al acesteia. Cu cât factorul de conversie este mai mare, cu atât pompa de căldură este considerată mai eficientă.

Coeficientul de conversie al unei pompe de căldură este exprimat prin raportul indicatorilor flux de caldurași puterea electrică consumată pentru funcționarea compresorului

Asamblați singur o pompă de căldură

Cunoscând schema de funcționare și structura pompei de căldură, este destul de posibil să o asamblați și să o instalați singur. Înainte de a începe lucrul, este necesar să se calculeze toți parametrii principali ai viitorului sistem. Pentru a calcula parametrii viitoarei pompe, puteți utiliza software conceput pentru a optimiza sistemele de răcire.

Cea mai ușoară opțiune de construit este. Ea nu cere munca complexa conform designului circuitului extern, care este inerent tipurilor de apă și sol ale pompelor de căldură. Pentru instalare, veți avea nevoie doar de două canale, dintre care unul va furniza aer, iar al doilea va descărca masa reziduală.

Cel mai simplu mod este să construiești o pompă de căldură cu propriile mâini, care extrage căldură din masa de aer. Un ventilator de exterior suflă aer în evaporator

Pe lângă ventilator, trebuie să obțineți un compresor cu puterea necesară. Pentru o astfel de unitate, compresorul care este echipat cu cele convenționale este destul de potrivit. Nu este necesar să cumpărați o unitate nouă.

Îl puteți elimina din echipamentul vechi sau îl puteți utiliza. Este recomandabil să folosiți varietatea spirală. Aceste opțiuni de compresor, pe lângă faptul că sunt destul de eficiente, creează presiuni mari care produc temperaturi mai ridicate.

Pentru a instala un condensator veți avea nevoie de un recipient și o țeavă de cupru. O bobină este făcută dintr-o țeavă. Pentru fabricarea sa se folosește orice corp cilindric cu diametrul necesar. Înfășurând o țeavă de cupru în jurul acesteia, puteți produce ușor și rapid acest element structural.

Bobina finită se montează într-un recipient tăiat în prealabil în jumătate. Pentru fabricarea containerelor, este mai bine să folosiți materiale care sunt rezistente la procesele de coroziune. După plasarea bobinei în ea, jumătățile rezervorului sunt sudate.

Aria bobinei este calculată prin următoarea formulă:

MT/0,8 RT,

• MT– puterea energiei termice pe care o produce sistemul.
• 0,8 – coeficientul de conductivitate termică atunci când apa interacționează cu materialul bobinei.
• RT– diferența de temperatură a apei la intrare și la ieșire.

Atunci când alegeți o țeavă de cupru pentru a face singur o bobină, trebuie să acordați atenție grosimii peretelui. Trebuie să fie de cel puțin 1 mm. În caz contrar, conducta va fi deformată în timpul înfășurării. Conducta prin care intră agentul frigorific se află în partea superioară a recipientului.

Un schimbător de căldură cu tub de cupru este realizat prin înfășurarea unui tub de cupru în jurul unui obiect cu formă cilindrică. Cum suprafata mai mare suprafața bobinei, cu atât performanța pompei este mai mare

Evaporatorul cu pompă de căldură poate fi realizat în două versiuni - sub formă de recipient cu o bobină amplasată în el și sub formă de țeavă într-o țeavă. Deoarece temperatura lichidului din evaporator este scăzută, recipientul poate fi făcut din butoi de plastic. În acest recipient este plasat un circuit din conductă de cupru.

Spre deosebire de un condensator, serpentina bateriei vaporizatorului trebuie să se potrivească cu diametrul și înălțimea recipientului selectat. A doua opțiune de evaporator: conductă în conductă. în acest exemplu de realizare, tubul de agent frigorific este plasat într-o conductă de plastic cu diametru mai mare prin care circulă apa.

Lungimea unei astfel de conducte depinde de puterea planificată a pompei. Poate fi de la 25 la 40 de metri. O astfel de țeavă este rulată într-o spirală.

Supapa termostatică este o supapă de închidere fitinguri de conducte. Un ac este folosit ca element de închidere în supapa de expansiune. Poziția elementului de închidere a supapei este determinată de temperatura din evaporator.

Acest element important sistemul are destul design complex. Include:

• Termocuplu.
• Diafragmă.
• Tub capilar.
• Balon termic.

Aceste elemente pot deveni inutilizabile la temperaturi ridicate. Prin urmare, în timpul lucrărilor de lipire a sistemului, supapa trebuie izolată cu țesătură de azbest. Supapa de control trebuie să se potrivească cu capacitatea evaporatorului.

După efectuarea lucrărilor la fabricarea pieselor structurale principale, momentul crucial vine la asamblarea întregii structuri într-un singur bloc. Cea mai critică etapă este intrarea lichidului de răcire în sistem.

Este puțin probabil ca o persoană obișnuită să poată efectua o astfel de operațiune în mod independent. Aici va trebui să apelezi la profesioniști care repara și întrețin echipamentele de climatizare.

Lucrătorii din acest domeniu, de regulă, au echipamentul necesar. Pe lângă încărcarea agentului frigorific, aceștia pot testa funcționarea sistemului. Injectarea dvs. de agent frigorific poate duce nu numai la defecțiuni structurale, ci și la vătămări grave. În plus, este nevoie de echipament special pentru a rula sistemul.

Când sistemul pornește, apare o sarcină maximă de pornire, de obicei în jur de 40 A. Prin urmare, pornirea sistemului fără un releu de pornire este imposibilă. După prima pornire, este necesară reglarea supapei și a presiunii agentului frigorific.

Alegerea agentului frigorific trebuie luată foarte în serios. La urma urmei, această substanță este considerată în esență principalul „purtător” al energiei termice utile. Dintre agenții frigorifici moderni existenți, freonii sunt cei mai populari. Aceștia sunt derivați ai compușilor de hidrocarburi în care unii dintre atomii de carbon sunt înlocuiți cu alte elemente.

Ca urmare a asamblarii elemente individuale pompa de căldură ar trebui să formeze un circuit închis prin care circulă mediul de lucru

În urma acestei lucrări, a fost obținut un sistem în buclă închisă. Agentul frigorific va circula in el, asigurand selectia si transferul energiei termice de la evaporator la condensator. La conectarea pompelor de căldură la sistemul de încălzire a locuinței, trebuie luat în considerare faptul că temperatura apei care iese din condensator nu depășește 50 - 60 de grade.

Datorită temperaturii scăzute a energiei termice generate de pompa de căldură, ca consumator de căldură trebuie selectate dispozitive de încălzire specializate. Aceasta poate fi o podea caldă sau radiatoare volumetrice cu inerție redusă din aluminiu sau oțel cu suprafata mare radiatii.

Opțiunile de pompă de căldură de casă sunt considerate cel mai adecvat ca echipament auxiliar, care susține și completează activitatea sursei principale.

În fiecare an, designul pompelor de căldură este îmbunătățit. În desenele industriale destinate pt uz casnic, se folosesc suprafete de transfer termic mai eficiente. Ca urmare, performanța sistemului crește constant.

Un factor important care stimulează dezvoltarea unei astfel de tehnologii pentru producerea energiei termice este componenta de mediu. Astfel de sisteme, pe lângă faptul că sunt destul de eficiente, nu poluează mediul. Absența flăcării deschise face ca funcționarea acestuia să fie absolut sigură.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Cum să faci o pompă de căldură simplă de casă cu un schimbător de căldură din țevi PEX:

Videoclipul #2. Continuarea instrucțiunii:

La fel de sisteme alternative Pompele de căldură sunt folosite pentru încălzire de ceva timp. Aceste sisteme sunt fiabile, au o durată de viață lungă și, cel mai important, sunt ecologice. Ele încep să fie considerate serios ca următorul pas către dezvoltarea unor sisteme de încălzire eficiente și sigure.

Doriți să puneți o întrebare sau să vorbiți despre intr-un mod interesant construcția unei pompe de căldură care nu este menționată în articol? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.

O pompă de căldură este un lucru interesant, dar scump. costul aproximativ echipamente + dispozitive cu circuite externe de la 300 USD la 1000 USD per 1 kW de putere. Cunoscând „mâna” poporului rus, este ușor să presupunem că mai mult de o pompă de căldură realizată manual funcționează deja în vastele întinderi ale patriei noastre vaste și diverse. Cel mai comun dispozitive de casă, care au fost făcute de „frigidere”. Și acest lucru este de înțeles, deoarece pompa de căldură și Lada frigorifica Ele funcționează pe același principiu, doar că sistemul de încălzire se concentrează mai degrabă pe colectarea căldurii decât pe îndepărtarea acesteia, iar compresorul folosește mai multă putere.

Ce poate deveni o sursă de căldură pentru o pompă de căldură?

Căldura pentru încălzirea camerei poate fi preluată din aerul exterior. Dar aici vor apărea inevitabil dificultăți în timpul funcționării: chiar și fluctuațiile medii zilnice de temperatură sunt prea mari, ca să nu mai vorbim de faptul că pompa de căldură prezintă o eficiență normală la temperaturi peste 0 o C. Câte regiuni din țara noastră au o astfel de imagine iarna? În primăvară, și chiar și atunci nu devreme, și nu pe întreg teritoriul și nu tot timpul.

O sursă de căldură situată în apă pare mult mai acceptabilă. Dacă în apropiere există un râu, un lac sau un iaz de adâncime decentă, este grozav: poți pur și simplu să îneci conducta. Este important doar ca pescarii cu donks să nu pescuiască acolo.

O altă opțiune bună este o fântână, dar există șansa ca nivelul apei să scadă și va trebui să cauți o altă sursă. Dar până acum totul este bine, va funcționa bine: temperatura medie a apei în orizonturile subterane este de 5-7 o C. Este mai mult decât suficient pentru ca pompa de căldură să funcționeze.

S-ar putea să fii surprins, dar poți folosi și canalizări - acolo temperaturile sunt mai ridicate decât în ​​puțuri. Conducta poate fi amplasată într-o groapă de canalizare sau fântână, dar cu condiția ca aceasta să fie în mod constant acoperită cu apă. Și conducta va trebui să fie aleasă care este rezistentă chimic.

Un colector subteran orizontal este o sarcină extrem de intensivă în muncă: solul va trebui îndepărtat de la câteva sute de metri pătrați până la o adâncime sub punctul de îngheț. Acestea sunt volume foarte mari care nu pot fi gestionate singur sau chiar cu un asistent. Și, după cum a arătat practica, în noi condiții climatice astfel de sisteme sunt ineficiente: iernile sunt prea aspre.

Cu colectoarele verticale situația nu este mai bună - este puțin probabil să fie posibil fără echipament de foraj. Numărul și adâncimea puțurilor depind de sol: răspândirea posibilei eliminări de căldură pe metru de puț este foarte mare. De la 25 W/m în piatră zdrobită uscată și pământ nisipos, până la 80-85 W/m în soluri umede pietrișoase și nisipoase sau în granit. În consecință, diferența de lungime a puțurilor este de 3 ori sau mai mare.

Iată o diagramă a încălzirii unei case cu o pompă de căldură. Când se utilizează, ca în exemplul descris, două puțuri și în absența unei bucle închise, distanța dintre cele două puțuri trebuie să fie de cel puțin 20 de metri. Și trebuie să țineți cont de direcția fluxului astfel încât apă rece pompa nu a redus temperatura în puțul „donator”.

În exemplul descris al unei pompe de căldură de casă, sursa de căldură este o fântână cu un debit bun de apă. Apa ajunge atât de repede încât acoperă consumul pentru nevoile casnice și este suficientă pentru a transfera cantitatea necesară de căldură (a fost calculată viteza necesară alimentare cu apă, iar pompa este selectată corespunzător). Dar sursa de căldură pentru această modificare poate fi oricare dintre cele descrise mai sus, cu excepția aerului. După ce s-a hotărât asupra sursei de căldură, va fi posibilă realizarea unei pompe de căldură pentru încălzirea casei.

Pompă de căldură apă-apă de la compresorul de aer condiționat

Această pompă de căldură de la un aparat de aer condiționat este ușor de realizat singur, dar vei avea nevoie de ajutorul unui bun reparator de frigidere. Pentru a o face trebuie să cumpărați:

Toate aceste componente cu taxa pentru funcționarea frigiderului (pentru asamblare și lipire, umplere cu freon) s-au ridicat la aproximativ 600 USD. Plus costul timpului personal pentru aranjarea circuitului de intrare și asamblare.

Acum să începem să facem pompa de căldură în sine.

Acordați mai multă atenție izolației vibrațiilor și absorbției zgomotului: dacă dispozitivul este instalat în casă, acestea nu vor măsuri suplimentare Prin neutralizarea lor, au un efect decent asupra nervilor.

În exemplul descris, apa este pompată dintr-un puț; acviferul este situat la o adâncime de 4 metri. O pompă îl ridică și îl furnizează pompei de căldură, iar apa este evacuată în al doilea puț. Dar puteți organiza și o buclă închisă, apoi va trebui să calculați puterea pompei de circulație.

Asta după munca „frigiderului”

Din experiența în exploatarea unei pompe de căldură autofabricate

După cum a arătat practica, performanța opțiunii prezentate este scăzută: 2,6-2,8 kW. Vorbeste despre Eficiență ridicată nu este nevoie de această pompă de căldură: pe o suprafață de 60 m2 la -5 o C în exterior, ea însăși menține +17 o C. Dar sistemul a fost luat în considerare și instalat sub boiler - calorifere, cu o temperatură de intrare de +45 o C, pur și simplu nu pot produce mai mult. Sistemul din casă era vechi și numărul caloriferelor nu a crescut, dar pe vreme rece acestea erau încălzite cu o sobă.

Dacă adăugați un schimbător de căldură regenerativ la design, acest lucru va crește eficiența cu 10-15%. Avand in vedere ca costurile sunt mici, se poate face. Veți avea nevoie de două tuburi de cupru de 1,5 metri fiecare. Unul cu diametrul de 22 mm, al doilea - 10 mm. Pentru a crește zona de schimb de căldură, unul mai subțire este înfășurat cu un conductor cu 4 fire (lungime 3-4 metri, diametru 4 mm), capetele sale sunt lipite de tub pentru a nu se desfășura. Tubul cu firul înfăşurat este introdus cu grijă într-un tub de diametru mai mare. Trebuie instalat între compresor și evaporator. Modificarea este minoră, dar crește semnificativ eficiența. Adevărat, când anumite condiții nesigur: freonul cald poate intra în compresor, ceea ce va duce la defectarea acestuia.

A doua opțiune de creștere a eficienței, mai sigură și nu mai puțin eficientă, este instalarea unui schimbător de căldură suplimentar pentru a încălzi apa sau glicolul.

La ce să fii atent dacă te hotărăști să-ți faci singur o pompă de căldură. Există mai multe lucruri care pot fi învățate doar prin experiență:

• • Curenții de pornire ai acestei instalații au fost foarte decente. Nu au existat întotdeauna suficiente resurse de rețea pentru a rula instalarea. Prin urmare, dacă faceți o instalare serioasă, este mai bine să luați un compresor trifazat și, în consecință, să furnizați o intrare trifazată. Da, nu este ieftin, dar pentru o pornire stabilă a unui compresor monofazat aveți nevoie de un stabilizator electronic de putere decentă, care nu poate fi numit și ieftin.
  • O pompă de căldură pe un sistem de radiatoare finit nu va produce temperatura normala in camera. Sunt proiectate pentru o temperatură diferită a lichidului de răcire, pe care aceste instalații, în special cele de casă, sunt extrem de rar capabile să o asigure. Prin urmare, fie modernizați sistemul (adăugând cel puțin același număr de secțiuni de radiator), fie instalați podele cu apă.
  • Dacă într-o fântână există trei inele de apă, asta nu înseamnă că debitul său este mare. Trebuie să știi câtă apă este capabil să dea cu selecția sa constantă.

Rezultate

Fără îndoială, costul unei pompe de căldură de la un aparat de aer condiționat este de câteva ori mai mic decât opțiunile gata făcute din fabrică, chiar și cele fabricate în China. Dar există o mulțime de nuanțe aici: trebuie să aveți grijă de sursa și cantitatea de căldură furnizată, să calculați corect lungimea schimbătoarelor de căldură (bobine), să instalați automatizări, să asigurați puterea garantată etc. Dar dacă ești capabil să rezolvi aceste probleme, atunci este fără îndoială benefic. Să vă dăm câteva sfaturi: în primul an este foarte indicat să aveți încălzire de rezervă și este mai bine să efectuați teste și execuții de probă vara, astfel încât să aveți timp să finalizați unitatea înainte de începerea încălzirii. sezon.

Pompă de căldură complet singur (report foto)
(moderatori, dacă este necesar, vă rog să o corectați, altfel nu am putut încărca corect postarea)

Bună ziua, membri ai forumului!

Vă spun povestea mea în care am încercat să rezolv problema încălzirii casei mele.

Fundal:

Era doar o casă construită cu 2,5 etaje. Pătrat:

Etajul 1 64 m2,
Etajul 2 94 m2,
2,5 etaj 55 m2,
garaj 30 m2.

Încă de la început, a fost achiziționat un cazan pe lemne uzat, pe gaz, cu o capacitate de 40 kW. Dar când s-a apropiat momentul instalării, nu am mai fost mulțumit de perspectiva strângerii lemne de foc, de veșnica luptă cu gunoiul și, prin fire, sunt mai degrabă un derviș, cu ușurință nu pot apărea acasă pentru câteva zile.

Și apoi m-am aplecat spre gaz lichefiat. Rețineți că conducta de gaz natural presiune scăzută merge la 1,5 km de casa. Dar densitatea noastră de populație este mică, iar tragerea unei țevi numai pentru mine + un proiect + instalație pur și simplu mă îngrozește.

De asemenea, nu pot plasa un butoi pe mai multe cuburi de pe site. Nu vreau să stric aspectul. Am decis să instalez câteva dulapuri cu o baterie de butelii de propan de 80 de litri a câte 6 bucăți fiecare.

Operatorul de gaz a asigurat că vor veni și vor schimba singuri, doar sună-ne. Singurul inconvenient a fost durere de cap o dată la trei săptămâni, precum și posibilitatea unei intrări neautorizate a unei mașini cu benzină în biata mea parcare pietruită, rostogolind și târând butelii de-a lungul ei. În întregime factorul uman. Dar problema a fost rezolvată prin următorul caz:

Ideea pompei de caldura:

Am avut de multă vreme ideea unei pompe de căldură. Dar piatra de poticnire a fost electricitatea monofazată și un contor antediluvian de 20 de amperi capacitate maximă. Nu există încă nicio modalitate de a schimba sursa de alimentare eclectică la trifazată sau de a adăuga putere în zona noastră. Dar, în mod neașteptat, au plănuit să schimbe contorul pentru mine cu unul nou, de 40 de amperi.

După ce mi-am dat seama, am decis că acest lucru ar fi suficient pentru încălzirea parțială (nu plănuiam să folosesc etajul 2,5 iarna) și mi-am propus să cercetez piața pompelor de căldură. Prețurile cerute de la o companie (TV monofazate pentru 12 kilowați) m-au pus pe gânduri:

Thermia Diplomat TWS 12 k.v. h. 6797 euro
Thermia Duo 12 k.v. h. 5974 euro

Cel puțin 45 de amperi per curent de pornire.
În plus, din moment ce era planificat să iau căldură din apa de fântână, nu a existat încredere în debitul fântânii mele. Pentru a nu risca o asemenea sumă, m-am hotărât să adun eu TN, din fericire aveam niște aptitudini din viață. A lucrat ca manager de distribuție pentru echipamente de ventilație și aer condiționat.

Concept:

Am decis sa fac un HP din doua compresoare monofazate de 24.000 BTU fiecare (7 kW h. pe vreme rece). A rezultat o cascadă cu o putere termică totală de 16-18 kilowați cu un consum de energie electrică la COP3 de aproximativ 4-4,5 kilowați/oră. Alegerea a două compresoare s-a datorat curenților de pornire mai mici, deoarece pornirile lor nu erau destinate să fie sincronizate. La fel și etapele punerii în funcțiune. Până acum, doar etajul doi a fost locuit și va fi suficient un singur compresor. Și după ce ați experimentat unul, atunci va fi mai îndrăzneț să finalizați a doua secțiune.

A refuzat să folosească schimbătoare de căldură cu plăci. În primul rând, din motive de economie, nu am vrut să plătesc 389 de euro bucata pentru Danfos. Și în al doilea rând, combinați schimbătorul de căldură cu capacitatea acumulatorului de căldură, adică creșterea inerției sistemului, ucigând astfel două păsări dintr-o singură piatră. Și nu am vrut să fac tratarea apei pentru schimbătoarele de căldură cu plăci delicate, reducând astfel eficiența. Dar apa mea este proastă, cu fier.

Primul etaj este deja dotat cu incalzire in pardoseala cu o panta de aproximativ 15 cm.

Radiatoare la etajul doi (slavă Domnului, am fost destul de zgârcit să le instalez mai devreme cu o rezervă termică de 1,5). Admisia lichidului de răcire din puț (12,5 m. Instalat pe primul strat de dolomit. +5,9 măsurat din 03.2008). Evacuarea apelor uzate în sistemul public de canalizare (decantor cu două camere + absorbant de sol de infiltrare). Circulație forțatăîn circuitele de îndepărtare a căldurii.

Iată diagrama schematică:

1. Compresor (unul pentru moment).
2. Condensator.
3. Evaporator.
4. Supapă termostatică (TRV)

S-a decis abandonarea altor dispozitive de siguranță (filtru uscator, fereastra de vizualizare, presostat, receptor). Dar dacă cineva vede rostul folosirii lor, voi fi bucuros să aud sfaturi!

Pentru a calcula sistemul, am descărcat de pe Internet programul de calcul CoolPack 1.46.

Și un program bun pentru selectarea compresoarelor Copeland.

Compresor:

Am reușit să achiziționăm de la un vechi prieten frigorific un compresor puțin uzat dintr-un sistem split de 7 kilowați al unui aparat de aer condiționat coreean. L-am primit practic degeaba și nu am mințit, uleiul din interior s-a dovedit a fi complet transparent, a funcționat doar un sezon și a fost demontat din cauza unei schimbări a conceptului locației de către client.

Compresorul s-a dovedit a avea o capacitate de 25.500 Btu, adică aproximativ 7,5 kW. la frig si cam 9-9,5 la caldura. Ceea ce m-a făcut fericit a fost că în despărțirea coreeană a existat compresor bun Compania americană Tecumseth. Iată detaliile lui:

Acestea. caracteristici.

Compresorul functioneaza pe freon R22, ceea ce inseamna o eficienta ceva mai mare. Punct de fierbere -10C, temperatura de condensare +55C.

Lapsus numărul 1: Din memorie veche, credeam că pe sistemele split de uz casnic sunt instalate doar compresoare de tip Skrol (scroll). Al meu s-a dovedit a fi un piston... (Pare ușor oval și înfășurarea motorului atârnă înăuntru). Rău, dar nu fatal. Dezavantajele sale includ o durată de viață cu un sfert mai mică, o eficiență cu un sfert mai mică și un sfert mai mult zgomot. Dar nimic, experiența este fiul greșelilor grele.

Important: Freon R22 va fi eliminat complet până în 2030 în conformitate cu Protocolul de la Montreal. Din 2001 a fost interzisă punerea în funcțiune a instalațiilor noi (dar nu introduc una nouă, ci modernizez una veche). Din 2010, a fost folosit doar freon R22 folosit. DAR în orice moment puteți transfera sistemul de la R22 la înlocuitorul său R422. Și nu mai aveți dificultăți.

Am fixat compresorul pe perete cu suporturi L-300mm. Dacă mai târziu instalez un al doilea, le voi extinde pe cele existente folosind un profil în U.

2. Condensator:

Am achizitionat cu succes un rezervor din inox cu o capacitate de aproximativ 120 de litri de la un sudor pe care il cunosc.
(Apropo, toate manipulările de sudură cu rezervorul au fost efectuate gratuit de un sudor respectat. Dar am cerut să fie menționat și rolul lui modest pentru istorie!)

S-a decis să o tăiați în două părți, să introduceți o bobină dintr-o țeavă de freon de cupru și să o sudați înapoi. În același timp, sudați mai multe conexiuni tehnice filetate în inch.

Formula pentru calcularea suprafeței unei țevi spiralate de cupru:

M2 = kW/0,8 x ∆t

M2 este aria țevii spiralate în metri pătrați.
kW – Puterea de generare de căldură a sistemului (cu compresor) în kilowați.
0,8 – coeficientul de conductivitate termică a cuprului/apă în condiția contracurentului mediilor.
∆t – diferența de temperatură a apei la intrarea și la ieșirea din sistem (vezi diagrama). Pentru mine sunt 35c-30c = +5 grade Celsius.

Deci se dovedește a fi cam 2 metri patrati zona de schimb de căldură a bobinei. L-am redus puțin, deoarece temperatura la intrarea freonului este de aproximativ +82 de grade, puteți economisi puțin la asta. Dar cum am scris mai devreme Moș Crăciun, nu mai mult de 25% din dimensiunea evaporatorului!

Sistemul simulat din CoolPack a arătat un Cop de 2,44 pe diametrele standard ale conductelor schimbătorului de căldură. Și Cop 2.99 cu un diametru cu un pas mai mare. Și acest lucru este în avantajul meu, deoarece pe viitor mă aștept să atașez un al doilea compresor la această ramură. Am decis să folosesc o țeavă de cupru de ½ inch (sau 12,7 mm diametru exterior) pentru refrigerare. Dar cred că puteți folosi instalații sanitare obișnuite, nu va fi atât de bun și va fi multă murdărie înăuntru.

Lapsus numărul 2: Am folosit o teava cu perete de 0,8 mm. De fapt, s-a dovedit a fi foarte fragedă l-am apăsat puțin și a început să se șifoneze. Este dificil să lucrezi, mai ales fără abilități speciale. Prin urmare, recomand să luați o țeavă cu pereți de 1 mm sau 1,2 mm. Deci va fi mai lung din punct de vedere al durabilității.

Important: Ghidajul de freon al bobinei intră în condensator de sus și iese de jos. Deci, în condensare, freonul lichid se va acumula în partea de jos și va lăsa fără bule.

Astfel, luând 35 de metri de țeavă, a rulat-o într-o bobină, înfășurând-o în jurul unui obiect cilindric convenabil (cilindru).

De-a lungul marginilor, am fixat turele cu două șipci de aluminiu pentru rezistență și pas egal al buclelor.

Capetele au fost scoase folosind tranziții de instalații la un tub de cupru răsucit. Le-am găurit ușor de la un diametru de 12 până la 12,7 mm și, în loc de un inel de sertizare după asamblare, am înfășurat in pe material de etanșare și l-am strâns cu o piuliță de blocare.

3. Evaporator:

Evaporatorul nu a necesitat temperaturi ridicate, așa că am ales un recipient tip butoi de plastic de 127 litri cu gura largă.

Important: Un butoi de 65 de litri ar fi ideal. Dar mi-a fost teamă, țeava de ¾ se îndoaie foarte rău, așa că am luat o dimensiune mai mare. Dacă cineva are alte dimensiuni sau are abilități bune de îndoit țevi și de lucru, atunci puteți risca cu această dimensiune. Cu un butoi de 127 de litri, dimensiunile TN-ului meu au crescut dimensiunile așteptate cu 15 cm în sus, 5 cm adâncime și 10 cm lățime.

Am calculat si fabricat evaporatorul dupa acelasi principiu ca si condensatorul. A fost nevoie de 25 de metri de țeavă de ¾ inch (19,2 mm la exterior) cu un perete de 1,2 mm. Am folosit secțiuni ale profilului UD ca nervuri de rigidizare pentru montarea plăcilor de gips carton. L-am răsucit cu fir electric obișnuit de cupru fără izolație.

Important: Evaporator de tip inundat. Adică, faza lichidă a freonului intră în apa răcită de jos, se evaporă și se ridică în sus la compresor în stare gazoasă. Acest lucru este mai bine pentru transferul de căldură.

Tranzițiile pot fi luate din plastic pipa de baut PE 20*3/4’ cu filet exterior, înșurubat dintr-un butoi cu piulițe de blocare și etanșare din in și etanșant. Alimentarea cu apă și drenajul au fost realizate din țevi de canalizare obișnuite și manșete de etanșare din cauciuc introduse prin surprindere.

Evaporatorul a fost instalat și pe suporturi L-400mm.

4. TRV:

Am achiziționat o supapă de expansiune de la Honeywell (fostă FLICA). Puterea mea a necesitat o duză de 3 mm pentru el. Și prezența unui egalizator de presiune.

Important:În timpul lipirii, supapa de expansiune nu trebuie să fie supraîncălzită peste +100C! Prin urmare, l-am învelit într-o cârpă înmuiată în apă pentru a o răci. Vă rog să nu vă îngroziți, după aceea am curățat depunerile cu șmirghel fin.

Am lipit tubul liniei de aliniere conform instrucțiunilor de instalare pentru supapa de expansiune.

Asamblare:

Am cumpărat un kit de lipit dur Rotenberg. Și electrozi 3 bucăți cu conținut de argint 0% și 1 bucată cu conținut de argint 40% pentru lipire pe partea laterală a compresorului (rezistent la vibrații). Cu ajutorul lor am asamblat întregul sistem.

Important: Luați imediat cilindrul Maksigaz 400 (cilindrul galben)! Nu este cu mult mai scump decât Multigas 300 (roșu), dar producătorul promite până la +2200c flacără. Dar acest lucru nu este suficient pentru o țeavă de ¾’. S-a lipit foarte prost. A trebuit să fiu creativ, să folosesc un scut termic etc. Ideal, desigur, să am un arzător cu oxigen.

Da, și trebuie să lipiți o țeavă de umplere în sistem cu un niplu pentru conectarea furtunului. Nu-mi amintesc numele exact din capul meu.

A fost lipit la intrarea în compresor. În apropiere puteți vedea conducta de admisie a egalizatorului supapei de expansiune. Este lipit după evaporator, supapa de expansiune termică, dar înainte de compresor.

Important: Lipim țeava de umplere prin deșurubarea mai întâi a mamelonului de pe ea. Căldura va duce cu siguranță la defectarea etanșării mamelonului.

Nu am folosit teuri de reducere pentru că îmi era frică de fiabilitatea redusă din cauza cusăturilor de lipire suplimentare din apropierea compresorului. Iar presiunea din acest loc nu este mare.

Reumplere cu freon:

adunat, dar nu completat Sistemul trebuie evacuat cu apă. Mai bine de folosit Pompă de vid, dacă nu, atunci meșterii se adaptează compresor obișnuit dintr-un frigider vechi. Pur și simplu poți sufla prin sistem cu freon, stoarce aerul, dar nu ți-am spus asta, pentru că nu poți face asta!

Cilindru cu freon de cea mai mică capacitate. Sistemul nu va necesita deloc mai mult de 2 kg. freon. Dar în ce sunt bogați?

Am achizitionat si un manometru pentru masurarea presiunii. Dar nu un freon special pentru 10 USD. e., iar cea obișnuită pentru stație de pompare pentru 3,5 USD e. M-am ghidat după el când l-am completat.

Am umplut sistemul cât mai mult posibil folosind presiunea internă a freonului din cilindru. L-am lăsat să stea câteva zile, presiunea nu a scăzut. Aceasta înseamnă că nu există nicio scurgere. În plus, am acoperit toate conexiunile cu spumă de săpun, fără bule.

Important: Deoarece în cazul meu niplul de umplere este lipit imediat în fața compresorului (în viitor presiunea din acest loc va fi măsurată în timpul instalării), în niciun caz nu trebuie să umpleți sistemul cu compresorul care funcționează cu freon lichid. Probabil compresorul se va defecta. Numai în faza gazoasă - balonează-te!

Automatizare:

Este necesar un releu de pornire monofazat, si in acelasi timp, pentru un curent de pornire foarte decent de aproximativ 40 A! Siguranta automata grupa C 16A. Panou electric cu sina DIN.

Am instalat și două relee de temperatură cu senzori copelari de temperatură. Unul a fost pus pe apă la ieșirea din condensator. L-am setat la aproximativ 40 de grade pentru ca sistemul să se oprească când apa ajunge la această temperatură. Și să setați ieșirea de apă din evaporator la 0 grade, astfel încât sistemul să fie oprit în caz de urgență și să nu îl dezghețe accidental.

Pe viitor, mă gândesc să cumpăr un controler simplu care să ia în considerare aceste două temperaturi. Dar pe lângă asta aspectși ușurință în utilizare, are și un dezavantaj - valorile programate se pierd chiar și în timpul unei pene de curent pe termen scurt. Încă mă gândesc.

Lansare (probă):

Înainte de a începe, am pompat aproximativ 6 bari de presiune în sistem dintr-un cilindru. Nu a mai funcționat și nu a fost nevoie. Am aruncat un fir temporar și am conectat condensatorul de pornire. Am umplut mai întâi recipientele cu apă. Au stat o zi, s-au umplut și, prin urmare, la momentul lansării, au avut temperatura camerei aproximativ +15s.

A pornit solemn aparatul. A fost imediat eliminat. Din nou, același lucru. În această perioadă scurtă, puteți auzi motorul bâzâind, dar nu pornește. Am schimbat bornele condensatorului (din anumite motive sunt trei). Am pornit din nou aparatul. Bubuitul placut al unui compresor functional mi-a mangaiat urechile!

Presiunea de aspirație a scăzut imediat la 2 bari. Am deschis sticla de freon pentru a umple sistemul. Folosind placa, am calculat presiunea de fierbere a freonului necesar.

Pentru intrarea apei necesare +6 și ieșirea apei +1, este necesară o temperatură de fierbere de -4C. Freonul fierbe la această temperatură la o presiune de 4,3 kg. vezi (bar) (atm.). Tabelul poate fi găsit și pe internet.

Indiferent cum am încercat să stabilesc această presiune exactă, nimic nu a funcționat. Sistemul nu a fost încă adus la temperaturi de funcționare. Prin urmare, ajustările premature sunt doar aproximative.

După aproximativ cinci minute debitul a ajuns la aproximativ +80 de grade. În timp ce conducta de evaporare neizolată a fost acoperită cu îngheț ușor. După aproximativ zece minute, apa din condensator se încălzisem deja la atingere la +30 - +35. Apa din evaporator s-a apropiat de 0C. Pentru a nu dezgheța nimic, am oprit sistemul.

Rezumat: Proba a aratat funcționalitate completă sisteme. Nu au fost observate anomalii. Vor fi necesare ajustări suplimentare ale supapei de expansiune și ale presiunii freonului după conectarea circuitului de încălzire și răcire cu apă de puț. De aceea continuarea reportajului foto și a raportului în aproximativ două-trei săptămâni, când îmi dau seama această parte a lucrării.

Până atunci, cred:

1. Conectați circuitul de încălzire a spațiului și circuitul de schimb de căldură a apei de puț.
2. Produce ciclu complet lucrări de punere în funcţiune.
3. Faceți un fel de locuință.
4. Trageți concluzii și faceți un scurt rezumat.

Important: TN s-a dovedit a nu avea dimensiuni atât de mici. Folosind schimbătoare de căldură cu plăci în loc de schimbătoare de căldură capacitive, puteți economisi mult spațiu.

Costuri pentru fabricarea unei pompe de căldură cu o putere termică aproximativă de 9 kilowați oră:

Condensator:

Rezervor din oțel inoxidabil 100 litri - 25 cu. e.
Electrozi din oțel inoxidabil – 6 cu. e.
Cuplaje din oțel inoxidabil – 5 cu. e.
Servicii de sudare (pranz) – 5 USD. e.
Teava de cupru 12,7 (1/2”)*0,8mm. 35 metri – 105 cu. e.
Teava de cupru 10*1 mm. 1 metru – 3 cu. e.

Ventilator DN 15 – 5 cu. e.
Supapă de siguranță 2,5 bar – 4 u. e.
Robinet de golire DN 15 – 2 u. e.

Total: 163 USD e. (pentru comparație, schimbător de căldură cu plăci Danfos 389 USD)

Evaporator:

Butoi de plastic 120 litri - 12 cu. e.
Teava de cupru 19,2 (3/4”)*1,2 mm. 25 de metri – 130 USD e.
Teava de cupru 6*1mm. 1 metru – 2 cu. e.
Supapă termostatică Honeywell (duză 3mm) – 42 cu. e.
Suporturi L-400 2 buc – 9 cu. e.
Robinet de golire DN 15 – 2 u. e
Tranziții la cupru (set) – 3 cu. e.
Conducta RVS 50-1m. 2 bucăți – 4 cu. e.
Adaptoare cauciuc 75*50 2 buc – 2 cu. e.

Total: 206 USD e. (pentru comparație, schimbător de căldură cu plăci Danfos 389 USD)

Compresor:

Puțin folosit compresor 7,2 k.v. (25500 btu) – 30 USD. e.
Suporturi L-300 2 buc – 8 cu. e.
Freon R22 2 kg. – 8 USD e.
Kit de instalare – 4 cu. e.

Total: 50 USD e.

Kit de montare:

Suflator ROTENBERG (set) – 20 cu. e.
Electrozi tari de lipit (40% argint) 3 buc – 3,5 cu. e.
Electrozi tari de lipit (0% argint) 3 buc – 0,5 cu. e.
Manometru pentru freon 7 bar - 4 cu. e.
Furtun de umplere - 7 cu. e.

Total: 35 USD e.

Automatizare:

Releu demaror monofazat 20 A - 10 cu. e.
Panou electric încorporat – 8 cu. e.
Siguranță monofazată C16 A – 4 cu. e.

Total: 22 USD e.

Total total 476 USD. e.

Important: In etapa urmatoare vor fi necesare si pompe de circulatie Calpada 25/60-180 60 cu. e. si Calpeda 32/60-180 78 cu. e. Deși vor fi amplasate în afara culoarului cazanului meu, de obicei se referă la centrala în sine.

Spre deosebire de dispozitivele cu energie alternativă, cum ar fi baterie solară si turbina eoliana, pompa de caldura este mai putin cunoscuta. Și degeaba. Cea mai comună schemă de apă subterană funcționează stabil și nu depinde de vreme sau caracteristici climatice. Și o poți face singur.

Puțină teorie

Cel mai ușor este să folosiți căldura naturală a pământului pentru a vă încălzi casa dacă există ape geotermale în regiune (cum se face în Islanda). Dar astfel de condiții sunt foarte rare.

Și, în același timp, energia termică este peste tot - trebuie doar să o extragi și să o pui la lucru. Pentru asta este folosită o pompă de căldură. Ce face:

• preia energie din surse naturale cu temperatură scăzută;
• o acumulează, adică ridică temperatura la valori mari;
• îl dă lichidului de răcire al sistemului de încălzire.

În principiu, este folosit schema standard frigider cu compresor, dar „invers”. Lichidul de răcire natural circulă în circuitul primar. Este închis la un schimbător de căldură, care acționează ca un evaporator pentru al doilea circuit.

1 - pământ; 2 - circulația saramură; 3 - pompa de circulatie; 4 - evaporator; 5 - compresor; 6 - condensator; 7 - sistem de incalzire; 8 - agent frigorific; 9 - accelerație

Al doilea circuit este pompa de căldură în sine, în interiorul căreia există freon. Ciclul pompei de căldură constă din următoarele etape:

1. În evaporator, freonul este încălzit la temperatura de fierbere. Depinde de tipul de freon și de presiunea din această parte a sistemului (de obicei până la 5 atmosfere).
2. În stare gazoasă, freonul intră în compresor și este comprimat la 25 de atmosfere, în timp ce temperatura acestuia crește (cu cât compresia este mai mare, cu atât temperatura este mai mare). Aceasta este faza acumulării căldurii - de la un volum mare cu o temperatură scăzută la un volum mic cu o temperatură ridicată.
3. Gazul încălzit prin presiune intră în condensator, în care căldura este transferată la lichidul de răcire al sistemului de încălzire.
4. După răcire, freonul intră în accelerație (cunoscut și ca regulator de debit sau supapă termostatică). Presiunea din acesta scade, freonul se condensează și revine sub formă de lichid în evaporator.

Unde este mai bine să „luați” căldura?

În principiu, există trei medii din care căldura poate fi „selectată”:

1. Aer. La presiune normală, toate tipurile de freoni fierb la temperaturi negative (de exemplu, R22 - aproximativ -25 °C, R404 și R502 - aproximativ -30 °C). Dar pentru circulație în sistem este necesar să se creeze suprapresiune deja în prima fază - evaporare. Aceleași 4 atmosfere din evaporator necesită ca temperatura aerului exterior să fie de cel puțin 0 °C pentru R22 și -5 °C pentru R404 și R502. În regiunile noastre, acest tip de pompă de căldură poate fi folosită pentru încălzire în extrasezon și pentru furnizarea de apă caldă în sezonul cald.

2. Apa. Aceasta este o sursă de căldură mai stabilă, cu condiția ca rezervorul să nu înghețe până la fund în timpul iernii. Dar casa nu ar trebui să fie situată doar lângă un lac sau un râu, ci să fie pe prima linie.

3. Pământ. Cea mai stabilă sursă de energie termică. Puteți utiliza două scheme - orizontală și verticală. Orizontal pare cu atât este mai ușor, care nu necesită găurire. Dar va trebui făcută o cantitate mare de lucrări de pământ pentru a săpa un sistem de șanțuri la o adâncime sub nivelul de îngheț al solului (pentru latitudini medii variază de la 1 metru în vestul părții europene a țării și până la 1,6-1,8 mai aproape. pentru Urali, în Siberia, situația este „și mai rea” „Schema verticală este mai versatilă și mai eficientă, dar necesită forare la o adâncime considerabilă, deși mai multe puțuri de mică adâncime pot fi folosite în locul uneia adânci.

Diagramă schematică

Circuitul pompei de căldură în sine este simplu: evaporator - compresor - condensator - accelerație - evaporator.

„Inima” circuitului este compresorul. Puteți cumpăra unul nou, dar este mai ieftin să găsiți unul folosit. Desigur, nu vorbim despre compresoare de putere redusă frigidere de uz casnic, ci despre modelele instalate în sisteme split. Trebuie să vă concentrați nu pe consumul de energie, ci pe puterea în modul de încălzire (care este cu 5-20% mai mare decât în ​​modul de răcire).

Selectați un model de compresor în funcție de raportul de 1 kW la 10 mp. metri suprafata incalzita.

Atenţie! Puterea poate fi indicată nu numai în kW, ci și în BTU ( unitate engleză măsurători ale energiei termice adoptate pentru tehnologia de climatizare). Conversia este simplă - împărțiți valoarea BTU la 3,4.

Atunci când calculați parametrii unei pompe de căldură, inclusiv schimbătoarele de căldură, utilizați software, conceput pentru modelarea, calculele și optimizarea sistemelor de răcire, de exemplu, CoolPack

Deja în faza de calcul (sau mai bine zis, la specificarea celor „de intrare”) este posibilă optimizarea sistemului prin alegerea condițiilor termice optime.

Utilizarea unei pompe de căldură este eficientă pentru sistemele de încălzire la temperatură joasă, de exemplu, pentru pardoseli încălzite cu o temperatură care nu depășește 35-40 °C. Apropo, aceeași temperatură este recomandată pentru cerințe medicale pentru sistemul ACM.

Pentru fiecare tip de freon există temperaturi optime„intrare” și „ieșire”, mai precis, fierbere și condensare, dar diferența dintre toate nu este mai mare de 45-50 °C.

S-ar părea că creșterea temperaturii la ieșirea pompei de căldură va da efect pozitiv, dar nu este adevărat. Va crește și diferența de temperatură, ceea ce va duce la o scădere a COP (coeficientul de conversie sau randamentul motorului termic). În plus, acest lucru ar necesita utilizarea mai multor compresor puternicȘi cheltuieli suplimentare electricitate.

Este imposibil să se obțină un COP ideal (pierderi în compresor, consum de energie, pierderi de căldură în timpul transportului în cadrul sistemului etc.), așa că valorile reale se află de obicei în intervalul de la 3 la 5.

Există o altă modalitate de a crește eficiența - folosind o schemă de încălzire bivalentă.

În realitate, funcționarea sistemului de încălzire la capacitate maximă este necesară doar pentru 15-20% din întregul sezon. În acest timp, puteți utiliza dispozitive suplimentare de încălzire (de exemplu, un încălzitor ceramic sau un convector). Reducerea puterii termice calculate la 80% vă va permite să economisiți la compresor, să reduceți adâncimea puțului sau lungimea conductelor orizontale și să reduceți consumul de energie pentru întreținerea pompei de căldură în sine.

Proiectarea unui schimbător de căldură la sol orizontal sau vertical depinde de puterea nominală specificată a pompei de căldură și de COP. În medie, 20 W sunt îndepărtați din fiecare metru al „orizontului” (cu o etapă de așezare a țevii de cel puțin 0,7 m), iar din „verticală” - 50 W. Dar valorile specifice depind de tipul de rocă și de conținutul său de umiditate. Cele mai bune valori sunt pentru apele subterane.

Interesant! Există și alte schimbătoare de căldură la sol - „spiral” sau „coș”. În esență, aceasta este o sondă verticală realizată dintr-o țeavă spiralată, care vă permite să reduceți adâncimea de găurire.

După determinarea lungimii buclei orizontale sau a adâncimii sondei verticale, se calculează dimensiunile evaporatorului și condensatorului.

Fabricarea evaporatorului și a condensatorului

Puteți cumpăra schimbătoare de căldură gata făcute atât pentru evaporator (la presiune scăzută), cât și pentru condensator (cu presiune de până la 25 bar). Dar este mai ieftin să le faci dintr-o țeavă de cupru pentru aparatele de aer condiționat (care este concepută special pentru a lucra cu agenți frigorifici la presiune înaltă) și containere improvizate.

Important! Teava de cupru pentru instalații sanitare nu este la fel de „curată” și flexibilă. Este mai rău să-l lipiți și să-l rulați în timpul instalării.

Calculați suprafața schimbătorului de căldură, care este direct proporțională cu puterea de generare a căldurii și invers proporțională cu diferența de temperaturi a lichidului de răcire la intrarea și ieșirea fiecărui circuit conectat (sisteme de pământ și de încălzire).

Cunoscând diametrul conductei și aria suprafeței, determinați lungimea fiecărei bobine pentru evaporator și condensator.

Este mai bine să faceți recipientul pentru condensator din oțel inoxidabil (temperatura vaporilor de freon care intră poate fi destul de ridicată):

• luați un rezervor gata făcut de capacitate adecvată (pentru a se potrivi unei spirale dintr-un tub de cupru);
• puneți o bobină în ea (intrare în partea de sus, ieșire în jos);
• scoateți capetele tubului de cupru pentru conectarea la compresor și supapa de expansiune (prin lipire sau flanșă);
• faceți o inserție de adaptoare în rezervor pentru a conecta conductele sistemului de încălzire;
• sudați capacul.

Evaporatorul funcționează la temperaturi mai scăzute, așa că puteți folosi unul mai ieftin pentru el. recipient din plastic, în care sunt introduse adaptoare pentru conectarea la conturul pământului. De asemenea, diferă de condensator în locația bobinei schimbătorului de căldură - intrarea (faza lichidă a freonului de la supapa de expansiune) este în partea de jos, ieșirea către compresor este în partea de sus.

Instalarea circuitului

După fabricarea schimbătoarelor de căldură se montează circuitul gaz-hidraulic:

• instalați compresorul, condensatorul și evaporatorul pe loc;
• lipite sau cu flanșe conducte de cupru;
• conectați evaporatorul la pompa circuitului de masă;
• conectați condensatorul la sistemul de încălzire.

1 - pompa de circulatie a circuitului de masa; 2 - evaporator; 3—ieșirea conturului terenului; 4 - robinet termostatic; 5 - compresor; 6 - la sistemul de încălzire; 7 - condensator; 8 - retur sistemul de incalzire

Circuitul electric (compresor, pompă circuit de masă, automatizare de urgență) trebuie conectat printr-un circuit dedicat, care trebuie să reziste la curenți de pornire destul de mari.

Este imperativ să folosiți un întrerupător, precum și o oprire de urgență de la releul de temperatură: la ieșirea apei din condensator (în caz de supraîncălzire) și la ieșirea saramură din evaporator (în caz de suprarăcire).