Domača toplotna črpalka. DIY toplotne črpalke

V vsakem okolju, ki nas obdaja, obstaja določena količina toplote, vendar pod pogojem, da je njena temperatura nad nič stopinj Celzija. Postavlja se vprašanje: zakaj ne bi te toplote izkoristili za ogrevanje lastnega doma? To je povsem izvedljivo, vendar zahteva toplotno črpalko.

Vrste toplotnih črpalk

Načelo delovanja črpalke je naslednje: vir toplote, katerega energetski potencial je precej nizek, prenaša svojo toploto na nosilec z višjo temperaturo. Kako deluje v praksi, je razvidno iz slike. Mimogrede, hladilne naprave delujejo po enakem principu, tako da lahko poleti toplotna črpalka uspešno deluje kot klimatska naprava.

Obstaja lahko več klasifikacij črpalk, vendar bi bilo pravilno, da jih razdelimo glede na vrsto hladilne tekočine, ki je lahko:

• Voda;
• Temeljni premaz;
• Zrak.

Energija, pridobljena s takšnim sistemom, se lahko uporablja za različne namene: ogrevanje prostorov, klimatizacija, ogrevanje vode. Kombinacija vrst hladilnih tekočin in opravljenih funkcij je lahko tudi drugačna. Na podlagi tega so črpalke razdeljene v tri skupine.

1. Oprema voda-voda. zelo učinkovita metoda toplote, saj lahko voda na precejšnji globini dolgo ostane v trajnem stanju in ohranja zahtevano temperaturo. IN ta primer vir toplotne energije so odprti rezervoarji, podzemni oz odpadne vode, hladilna tekočina pa je posebna ekološka snov.

   Omeniti velja, da bo lažje zgraditi črpalko za uporabo v jezerih in rekah (rezervoarji odprtega tipa), medtem ko bo pod zemljo potrebna dodatna dela in stroški. Zasnova naprave bo zapletena, potreben bo poseben rezervoar za koncentracijo vlage iz toplotnega izmenjevalnika. Za vezje se uporabljajo plastične cevi, ki jih je mogoče namestiti navpično in vodoravno pod zemljo. Navpični kolektor je učinkovitejši, saj so zanj izvrtane vrtine 100-150 metrov globoko, tam pa lahko temperatura traja dlje.

   

   Pomembno! Horizontalni kolektorji se ne smejo uporabljati za gospodinjske namene, temveč le za sajenje rastlin in trate. Za en kilovat moči naprave bo morda potrebnih približno 20-50 kvadratnih metrov.

2. Oprema razreda podzemne vode so najprimernejši, saj lahko že na globini 5 m opazite konstantno temperaturo tal, vremenske spremembe pa nanjo praktično ne vplivajo. Zasnova teh črpalk je skoraj enaka kot v prejšnji različici.

   

3. razred "voda-zrak" manj učinkoviti, ker pozimi njihova moč močno pade. Toda med namestitvijo ni težav - niso potrebni niti globoki vodnjaki niti zemeljska dela. Vse kar morate storiti je, da namestite opremo primerno mesto. Lahko je na primer streha hiše. Prednost takšnega sistema je v tem, da je mogoče porabljeno toplotno energijo ponovno uporabiti, pri čemer stavbo ostane v obliki plina, dima, zraka ali celo vode. Vendar ne more zagotoviti popolnega ogrevanja hiše zaradi nizke moči, zato vklopljeno zimski čas morate poskrbeti za alternativno ogrevanje.

   

Načelo delovanja - posplošena shema

Da bi razumeli načelo delovanja toplotne črpalke, se najprej seznanimo s splošno shemo njene naprave. Zahvaljujoč temu se bomo lahko premaknili od preprostega k zapletenemu.

Začeti morate z zaprto zanko. V tem krogu se premika plin, ki kroži zahvaljujoč kompresorju. Strinjam se, zdaj ta zasnova praktično nima funkcij, a če jo opremite z nekaterimi komponentami, lahko dobite delujočo toplotno črpalko.

Najprej v naše vezje dodamo ekspanzijski ventil.

Zdaj v našem krogu obstajata dve področji - visok in nizek tlak. Hkrati lahko opazimo pomemben fizični učinek: stiskalni plin se segreje, pri znižanju tlaka pa se njegova temperatura, nasprotno, zniža.

Najvišjo temperaturo v tem primeru opazimo na mestu, kjer plin zapusti kompresor.

Najnižja temperatura je opažena na izhodu ekspanzijskega ventila.

Plin, ki ima visoko temperaturo, bo pri prehodu skozi toplotni izmenjevalnik večino toplote oddal zunanjemu porabniku. Hkrati bo plin, katerega temperatura je nizka, pri prehodu skozi toplotni izmenjevalnik, nasprotno, absorbiral toplotno energijo iz zunanjega vira.

Zasnova, ki smo jo izdelali, ima vse funkcije, ki jih mora imeti toplotna črpalka. Toda, da bi bil popoln, ga je treba opremiti z virom nizkotemperaturne toplote in ga priključiti na ogrevalni sistem.

Najbolj optimalna možnost za našo regijo je uporaba geotermalnih sond, ki bodo služile kot vir zgoraj omenjene nizkotemperaturne toplote.

Kar zadeva ogrevalne naprave, se lahko kot take uporabljajo baterije, topla tla / stene.

Stroški in zahtevana moč

Toplotna črpalka je draga, v povprečju 4000-6500 evrov, odvisno od kakovosti izdelka. Toda praksa kaže, da se bodo tako pomembni stroški izplačali v približno enem in pol do dveh letih, in če to storite sami, kot je načrtovano, potem še hitreje.

Morda vas bodo zanimale informacije o tem, kaj potrebujete

Kar zadeva moč naprave, je lahko drugačna. Za objekte s slabo toplotno izolacijo bi morala biti moč približno 75 vatov na kvadratni meter, če pa je hiša modernejša in so bili za izolacijo uporabljeni kakovostni materiali, potem zadostuje že 50 vatov. In pri uporabi posebnih izolacijskih tehnologij se lahko znebite s 30 vati. Zaželeno je, da toplotna črpalka postane del projekta hiše že v fazi gradnje.

Toplotno črpalko izdelamo z lastnimi rokami

Ja, toplotne črpalke so res drage, tudi če so lastne, zato si takšnega nakupa ne more privoščiti vsak. Lahko pa ga naredite sami, z rabljenimi deli ali tistimi, ki so na kmetiji.

Če nameravate namestiti v stari zgradbi, morate najprej preveriti stanje števca in ožičenja. Vrstni red dela je naslednji.

Morda vas bodo zanimale informacije o tem, kaj je

Korak 1. Prva stvar, ki jo morate storiti, je kupiti kompresor. Več poceni možnost- poiščite kompresor iz stare klimatske naprave. Idealen je za izdelavo črpalke. Del pritrdite na stensko površino s pritrdilnimi elementi-nosilci (model L 300).

2. korak. Nato je treba izdelati kondenzator, za katerega bo potreben jekleni rezervoar V = 100 litrov. Prerezati ga je treba na polovico, notri pa je nameščena bakrena tuljava primeren premer z debelino stene več kot en milimeter.

Izdelava tuljav

3. korak. Ko pritrdite tuljavo, je treba polovice posode zavariti nazaj.

4. korak. Nato naredite uparjalnik. Zanjo boste potrebovali še eno plastično posodo, 70 litrov, vanjo je nameščena tudi tuljava, le premer cevi naj bo manjši. Uparjalnik pritrdite na steno z enakimi nosilci tipa "L" želene velikosti.

5. korak. Naslednji korak je najem strokovnjaka. Dejstvo je, da ni enostavno variti cevi in ​​črpati freon sami, zlasti če ni potrebno znanje. Strokovnjak za popravilo hladilnikov bo to odlično opravil.

6. korak Torej, "jedro" sistema je že pripravljeno, še vedno ga je treba povezati z razdelilnikom in dovodom toplote. In če z distributerjem ni težav, bo treba za dovod porabiti veliko časa in truda. Seveda je bolje, da se ponovno obrnete na strokovnjaka, vendar poskusimo ugotoviti, kako vse narediti sami.

Značilnosti namestitve so različne za vsako vrsto toplotnih enot.

V tem primeru so odpadki neizogibni, saj morate vrtati vrtino in to storiti brez vrtalna naprava nemogoče. Globina vrtine mora biti najmanj 50 in največ 150 metrov. V končno vrtino se spusti geotermalna sonda, ki se nato priključi na črpalko.

Za horizontalni sistemi potrebovali boste zbiralnik iz cevi. Tak zbiralnik mora biti nameščen pod lediščem tal, kar je odvisno od klimatske značilnosti terena, vendar pogosto ne presega 1,5 metra.

Za namestitev kolektorja odstranite zgornjo plast zemlje. Za to lahko uporabite posebno opremo ali vse naredite z lopato, kar je veliko ceneje. Po polaganju cevi zasujte zemljo.

Obstaja še ena tehnologija za polaganje cevi - za vsako kopanje ločenega jarka. Takih jarkov mora biti več in vsi morajo biti postavljeni pod ledišče tal. V njih damo cevi, zaspimo.

Priključite kolektor na kopnem s cevmi HDPE. Po tem napolnite hladilno tekočino v sistem in jo premaknite v vodo. Zaželeno je, da kolektor potopite v osrednji del rezervoarja ali preprosto na želeno globino.

Kot že omenjeno, za tovrstne črpalke ni potrebno obsežno delo, saj se toplota črpa iz zraka. Samo izbrati morate kraj - na primer streho stavbe - in namestiti kolektor. Nadalje je slednji priključen na ogrevalni sistem.

S tem je izdelava in montaža toplotne črpalke zaključena. Upamo, da je bil članek za vas res koristen!

Video - Domača toplotna črpalka voda-voda

Toplotna črpalka popolnoma sama (foto zgodba)
(moderatorji, če je potrebno, popravite, sicer objave ni bilo mogoče pravilno izpolniti)

Dober dan, forumaši!

Povedal bom svojo zgodbo, v kateri sem poskušal rešiti problem ogrevanja svoje hiše.

Ozadje:

Zgrajena je bila le hiša v 2,5 nadstropjih. Območje:

1. nadstropje 64 m2,
2. nadstropje 94 m2,
2,5 nadstropje 55 m2,
garaža 30 m2.

Že od samega začetka je bil kupljen rabljen plinski kotel na drva z močjo 40 kW. Toda ko se je bližal čas namestitve, sem popolnoma prenehal biti zadovoljen z možnostjo spravila drv, večnega boja s smeti in po naravi sem bolj derviš, zlahka se nekaj dni ne morem pojaviti doma.

In potem sem se nagnil k utekočinjenemu plinu. Opažam, da 1,5 km od hiše poteka nizkotlačna cev za zemeljski plin. Toda naša gostota prebivalstva je nizka in vlečenje cevi zase + projekt + namestitev me pahne v grozo.

Prav tako ne morem postaviti soda na več kock na mestu. Nočem pokvariti videza. Odločil sem se, da namestim nekaj omar z baterijo 80-litrskih rezervoarjev za propan po 6 kosov.

Plinar je zagotovil, da sami pridejo, se spremenijo, samo pokličite nas. Nevšečnost je vključevala le glavobol enkrat na tri tedne, pa tudi možnost nepooblaščenega vstopa avtomobila na plin na moje bodoče tlakovano-potniško parkirišče, valjanje in vlečenje jeklenk po njem. Na splošno človeški faktor. Toda primer je rešil težavo:

Ideja za toplotno črpalko:

Že dolgo imam idejo o toplotni črpalki. Toda kamen spotike je bila enofazna elektrika in predpotopni 20 ampermeter največja obremenitev. Preklop eklektičnega napajalnika v trifazni ali dovajanje električne energije na našem območju še ni mogoče. A nepričakovano so nameravali zamenjati števec na novega, 40 amperov.

Po oceni sem se odločil, da bo to dovolj za delno ogrevanje (pozimi nisem nameraval uporabljati 2,5 nadstropja), sem se lotil sondiranja trga toplotnih črpalk. Zahtevane cene v enem podjetju (enofazni HP za 12 kilovatov) so nam dale misliti:

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

Za zagonski tok je potreboval vsaj 45 amperov.
Poleg tega, ker je bil načrtovan odvzem toplote iz vodnjaške vode, ni bilo zaupanja v breme mojega vodnjaka. Da ne bi tvegal takšnega zneska, sem se odločil, da TN sestavim sam, saj so bile nekatere veščine iz življenja. Delal je kot vodja distribucije prezračevalne in klimatske opreme.

koncept:

Odločil sem se, da bom naredil HP iz dveh enofaznih kompresorjev s po 24.000 BTU (7 sq. H. hladno). Tako je bila pridobljena kaskada s skupno toplotno močjo 16-18 kilovatov s porabo električne energije pri COP3 približno 4-4,5 kilovatov / uro. Izbira dveh kompresorjev je bila posledica nižjih zagonskih tokov, saj naj bi njunih zagonov ne sinhronizirala. Kot tudi fazni zagon. Doslej je bilo naseljeno le drugo nadstropje in bo zadostoval en kompresor. Da, in ko smo eksperimentirali na enem, bo pogumneje dokončati drugi del.

Zavrnil je uporabo ploščnih toplotnih izmenjevalnikov. Prvič, zaradi ekonomičnosti za Danfos nisem hotel plačati 389 evrov na kos. In drugič, združiti toplotni izmenjevalec z zmogljivostjo hranilnika toplote, to je s povečanjem vztrajnosti sistema in s tem ubiti dve muhi na en mah. In nisem želel izvajati obdelave vode za občutljive ploščne toplotne izmenjevalce, s čimer bi zmanjšal učinkovitost. In moja voda je slaba, z železom.

Prvo nadstropje je že opremljeno s cevmi za ogrevanje tal s približno 15 cm korakom.

V drugem nadstropju so radiatorji (hvala bogu, dovolj je bilo škrtosti, da sem jih prej postavil s 1,5 toplotne rezerve). Vnos hladilne tekočine iz vrtine (12,5 m. Vgrajeno na prvi sloj dolomita. +5,9 merjeno 03. 2008). Odvajanje odpadne vode v splošni kanalizacijski sistem (dvokomorni zbiralnik + infiltracijski absorber zemlje). prisilno cirkulacijo v ogrevalnih krogih.

tukaj, diagram vezja:

1. Kompresor (zaenkrat eden).
2. Kondenzator.
3. Uparjalnik.
4. Toplotni ekspanzijski ventil (TRV)

Odločeno je bilo opustiti druge varnostne naprave (filter-sušilnik, okno za ogled, tlačno stikalo, sprejemnik). Če pa kdo vidi smisel njihove uporabe, bom vesel nasveta!

Za izračun sistema sem z interneta naložil program za izračun CoolPack 1.46.

In dober program za izbiro kompresorjev Copeland.

kompresor:

Od starega prijatelja mi je uspelo kupiti hladilnik, malo rabljen kompresor iz 7 kilovatnega split sistema neke korejske klimatske naprave. Dobil sem ga skoraj zastonj in nisem lagal, olje se je izkazalo za popolnoma prozorno v notranjosti, delovalo je le eno sezono in je bilo razstavljeno zaradi spremembe koncepta prostorov s strani stranke.

Izkazalo se je, da ima kompresor zmogljivost 25.500 Btu, kar je približno 7,5 kW. v mrazu in približno 9-9,5 v vročini. Kar me je razveselilo, je bil v korejskem razcepu soliden kompresor ameriškega podjetja Tecumset. Tukaj so njegovi podatki:

tiste. značilnosti.

Kompresor na freonu R22, kar pomeni nekoliko višji koeficient koristno dejanje. Vrelišče -10c, kondenzacija +55c.

Lapsus številka 1: Za stare čase sem tako mislil razdelitev gospodinjstva sistemov, so nameščeni samo kompresorji scroll tipa (scroll). Izkazalo se je, da je moj batni ... (zgleda malo ovalno in navitje motorja visi notri). Slabo, a ne usodno. Od minusov je za četrtino manj vira, za četrtino nižja učinkovitost, za četrtino bolj hrupna. A nič, izkušnje so sin težkih napak.

Pomembno: Freon R22 po Montrealskem protokolu bo do leta 2030 popolnoma razgrajen. Od leta 2001 je prepovedan zagon novih inštalacij (vendar ne uvajam nove, ampak sem staro posodobil). Od leta 2010 se uporablja samo freon R22. VENDAR lahko kadar koli prenesete sistem z R22 na njegov nadomestni R422. In nič več težav.

Kompresor sem pritrdil na steno z nosilci L-300mm. Če kasneje montiram drugega, obstoječe podaljšam z U-profilom.

2. Kondenzator:

Od prijatelja varilca sem uspešno kupil rezervoar iz nerjavnega jekla s prostornino cca 120 litrov.
(Mimogrede, vse varjene manipulacije s rezervoarjem je brezplačno opravil ugledni varilec. Prosil pa je, naj omeni svojo skromno vlogo za zgodovino!)

Odločeno je bilo, da ga razrežemo na dva dela, vstavimo tuljavo iz bakrene cevi freonskega vodila in jo zavarimo nazaj. Hkrati zavarite več tehničnih palčnih navojnih povezav.

Formula za izračun površine bakrene tuljave cevi:

M2 = kW/0,8 x ∆t

M2 je površina cevi tuljave v kvadratnih metrih.
kW - Moč odvajanja toplote sistema (s kompresorjem) v kilovatih.
0,8 - koeficient toplotne prevodnosti bakra / vode pod pogojem protitoka medija.
∆t je razlika med temperaturo vode na vstopu in izstopu iz sistema (glej diagram). Zame je 35s-30s = +5 stopinj Celzija.

Tako se izkaže približno 2 kvadratnih metrov območje izmenjave toplote tuljave. Nekoliko sem jo zmanjšal, saj je temperatura na vstopu freona približno + 82 ° C, to lahko malo prihrani. Ampak kot sem napisal prej Božiček, ne več kot 25 % velikosti uparjalnika!

Simulirani sistem v CoolPacku je pokazal Cop 2,44 za premere cevi izmenjevalnika toplote. In Cop 2,99 s premerom eno stopničko višje. In to je moja prednost, saj v prihodnosti pričakujem, da bom na to vejo priključil še drugi kompresor. Odločil se za uporabo bakrene cevi½” inča (ali 12,7 mm OD) v hladilniku. Ampak mislim, da lahko uporabite običajno vodovodno napeljavo, tam ni tako in v notranjosti bo veliko umazanije.

Lapsus številka 2: Uporabil sem cev s steno 0,8 mm. Pravzaprav se je izkazala za zelo nežno, malo zmečkano in že okleva. Težko je delati, še posebej brez posebnih veščin. Zato priporočam, da vzamete 1 mm ali 1,2 mm stensko cev. Tako bo obstojnost daljša.

Pomembno: Freonski vodnik tuljave vstopi v kondenzator od zgoraj, izstopi od spodaj. Tako se bo kondenzacijski tekoči freon nabiral na dnu in odšel brez mehurčkov.

Tako je, ko je vzel 35 metrov cevi, jo spremenil v tuljavo in jo navil okoli priročnega valjastega predmeta (cilindra).

Na robovih sem zavoje fiksirala z dvema aluminijastima letvicama za trdnost in enak razmik zank.

Konci so bili izpeljani s pomočjo vodovodnih prehodov na bakreno cev za zvijanje. Rahlo jih izvrta od premera 12 do 12,7 mm, namesto kompresijskega obroča pa je po montaži lan navil na tesnilo in ga vpenjal s protimatico.

3. Uparjalnik:

Izparilnik ni potreben visoka temperatura in sem izbral plastična posoda sod tipa 127 litrov s širokim ustjem.

Pomembno: Idealen bi bil 65-litrski sod. Toda bal sem se, da se cev ¾ zelo slabo upogne, zato sem vzel večjo velikost. Če ima kdo druge velikosti ali ima dober upogib cevi in ​​delovne veščine, potem lahko izkoristite to velikost. S 127-litrskim sodom je moj HP povečal pričakovane dimenzije za 15 cm navzgor, 5 cm globoko in 10 cm v širino.

Uparjalnik sem izračunal in izdelal po enakem principu kot kondenzator. Trajalo je 25 metrov cevi ¾ 'inch (19,2 mm zunanje) s steno 1,2 mm. Kot ojačitvena rebra sem uporabil segmente UD profila za vgradnjo mavčnega ometa. Zvit z navadno bakreno električno žico brez izolacije.

Pomembno: Uparjalnik poplavljenega tipa. To pomeni, da tekoča faza freona vstopi v ohlajeno vodo od spodaj, izhlapi in se v plinastem stanju dvigne do kompresorja. To je bolje za prenos toplote.

Prehode je mogoče vzeti iz plastičnih cevi za pitje PE 20 * 3/4' z zunanjim navojem, odvijenih iz cevi s protimaticami in tesnilom iz lanu in tesnilom. Oskrba z vodo in kanalizacija iz navadnega kanalizacijske cevi in nepričakovano vstavljene gumijaste tesnilne manšete.

Uparjalnik je bil montiran tudi na nosilce L-400mm.

4. TRV:

TRV je kupil od Honeywella (prej FLICA). Za mojo moč je potreboval 3 mm šobo. In izenačevalnik tlaka.

Pomembno: TRV med spajkanjem se ne sme pregreti nad +100c! Zato sem ga zavila s krpo, namočeno v vodo, da se ohladi. Prosim, ne bodite zgroženi, po napadu sem ga očistil s finim brusnim papirjem.

Cev izravnalnega voda sem spajkal, kot mora biti v navodilih za namestitev ekspanzijskega ventila.

montaža:

Kupil sem komplet za trdo spajkanje Rotenberg. In elektrode 3 kosi z 0% vsebnostjo srebra in 1 kos s 40% vsebnostjo srebra za spajkanje na strani kompresorja (odporno na vibracije). Z njihovo pomočjo sem sestavil celoten sistem.

Pomembno: Takoj vzemite steklenico Maxigaz 400 (rumena steklenica)! Ni veliko dražji od Multigas 300 (rdeči), vendar proizvajalec obljublja do +2200c plamena. Toda to ni dovolj za ¾ 'cev. Slabo spajkano. Moral sem se izmisliti, uporabiti toplotni ščit itd. V idealnem primeru bi seveda imel kisikov gorilnik.

Da, in za priključitev cevi na sistem morate spajkati polnilno cev z nastavkom. Natančnega imena se ne spomnim niti na glavo.

Na vhodu kompresorja je bilo spajkano. V bližini je vidno dovodna cev TRV izenačevalnik. Spajkan je za uparjalnikom, termostatskim ekspanzijskim ventilom, vendar pred kompresorjem.

Pomembno: Polnilni pipsik spajkamo tako, da z njega najprej odvijemo nastavek. Niti zaradi vročine, tesnilo bradavice zagotovo ne bo uspelo.

Nisem uporabljal redukcijskih krat, saj sem se bal zmanjšanja zanesljivosti zaradi dodatnih spajkalnih spojev v bližini kompresorja. Da, in pritisk na tem mestu ni velik.

Polnjenje s freonom:

zbrano, vendar ni napolnjena Sistem je treba evakuirati z vodo. Bolje za uporabo Vakuumska črpalkače ne, potem obrtniki prilagodijo običajen kompresor iz starega hladilnika. Sistem lahko preprosto prepihate s freonom tako, da iztisnete zrak, vendar vam tega nisem povedal, ker tega ne morete!

Freonski cilinder najmanjše prostornine. Sistem sploh ne bo potreboval več kot 2 kg. freon. Toda kako bogat.

Kupil sem tudi manometer. Ampak ne posebnega freona za 10 dolarjev. e., in običajno za črpalna postaja za 3,5 u. e. Po tem sem se vodil pri izpolnjevanju.

Sistem sem čim bolj napolnil s pomočjo notranjega tlaka freona v jeklenki. Pustil sem stati par dni, pritisk ni padel. Torej ni puščanja. Poleg tega sem pogrešal vse povezave z milnico, ni mehurčkala.

Pomembno: Ker je v mojem primeru polnilni nastavek spajkan neposredno pred kompresorjem (v prihodnje se bo ob nastavitvi meril tlak na tem mestu), v nobenem primeru ne bi smeli sistema ob delujočem kompresorju polniti s tekočim freonom. Kompresor bo verjetno odpovedal. Samo v plinasti fazi - balon gor!

avtomatizacija:

Potrebujete enofazni zagonski rele in hkrati za zelo spodoben začetni tok približno 40 A! Avtomatska varovalka Od skupine do 16A. Električna plošča z DIN letvijo.

Namestil sem tudi dve temperaturni stikali s kopelarnimi termičnimi senzorji. Enega damo na vodo na izhodu iz kondenzatorja. Nastavil sem ga na približno 40 stopinj, da izklopim sistem, ko voda doseže to temperaturo. In do izhoda vode iz uparjalnika na 0 stopinj, tako da zasilno izklopi sistem in ga slučajno ne odmrzne.

V prihodnosti razmišljam o nakupu preprostega regulatorja, ki upošteva ti dve temperaturi. Ampak razen videz in jasnost uporabe, ima tudi pomanjkljivost - programirane vrednosti ​​zaidejo tudi ob kratkem izpadu električne energije. Med razmišljanjem.

Zaženi (poskusno):

Pred začetkom sem iz jeklenke v sistem prečrpal približno 6 barov tlaka. Več ni delovalo in ni potrebe. Vrgel sem začasno žico, priključil začetni kondenzator. Posode sem najprej napolnil z vodo. Stali so en dan, napolnjeni in zato so jih ob izstrelitvi imeli sobna temperatura približno +15s.

Slovesno vklopil stroj. Takoj je bil nokautiran. Še vedno enako. V tem kratkem intervalu lahko slišite brenčanje motorja, vendar se ne zažene. Premaknil sem sponke na kondenzatorju (iz neznanega razloga so trije). Ponovno vklopil stroj. Prijetno ropotanje delujočega kompresorja mi je božalo ušesa!

Sesalni tlak je takoj padel na 2 bara. Odprl sem steklenico s freonom, da napolnim sistem. Po tablici sem izračunal zahtevani vrelišče freona.

Za mojo zahtevano +6 dovodno in +1 izhodno vodo je potrebno vrelišče -4c. Freon vre pri tej temperaturi pri tlaku 4,3 kg. glej (bar) (ozračja). Tabelo lahko najdete tudi na spletu.

Ne glede na to, kako sem poskušal nastaviti natančen tlak, nič ni delovalo. Sistem še ni dosegel delovne temperature. Zato so prezgodnje prilagoditve le približne.

Pet minut kasneje je krma dosegla približno +80 stopinj. Medtem ko je bila neizolirana cev za izhlapevanje prekrita z rahlo zmrzaljo. Voda v kondenzatorju se je po desetih minutah na dotik že segrela na +30 - +35. Voda v uparjalniku je blizu 0c. Da ne bi nečesa odmrznil, sem izklopil sistem.

povzetek: Pokazala se je poskusna vožnja polna delovna zmogljivost sistemi. Anomalij niso opazili. Po priključitvi ogrevalnega kroga in hlajenju z vodnjaško vodo bodo potrebne nadaljnje prilagoditve ekspanzijskega ventila in tlaka freona. Zato nadaljevanje fotoeseja in poročila v približno dveh do treh tednih ko ugotovim ta del dela.

Do takrat mislim:

1. Povežite krog ogrevanja prostora in krog izmenjevalnika toplote vode iz vrtine.
2. Izdelava polni cikel zagonska dela.
3. Naredite nekakšen primer.
4. Pripravite zaključke in podajte kratek povzetek.

Pomembno: Izkazalo se je, da TN ni tako majhen. Z uporabo ploščnih toplotnih izmenjevalnikov namesto kapacitivnih toplotnih izmenjevalcev lahko prihranite veliko prostora.

Stroški izdelave toplotne črpalke s toplotno močjo približno 9 kilovatnih ur:

kondenzator:

Rezervoar iz nerjavečega jekla 100 litrov - 25 c.u. e.
Elektrode iz nerjavnega jekla - 6 c.u. e.
Spojke iz nerjavnega jekla - 5 c.u. e.
Storitve varilca (kosilo) - 5 c.u. e.
Bakrena cev 12,7 (1/2”)*0,8 mm. 35 metrov - 105 c.u. e.
Bakrena cev 10*1 mm. 1 meter - 3 c.u. e.

Puhalo Du 15 - 5 c.u. e.
Varnostni ventil 2,5 bar - 4 c.u. e.
Odtočni ventil Du 15 - 2 at. e.

Skupaj: 163 c.u. e. (v primerjavi s ploščatim izmenjevalnikom toplote Danfos 389 c.e.)

uparjalnik:

Plazemski sod. 120 litrov - 12 c.u. e.
Bakrena cev 19,2 (3/4”)*1,2 mm. 25 metrov - 130 USD e.
Bakrena cev 6*1mm. 1 meter - 2 c.u. e.
Termoregulacijski ventil Honeywell (šoba 3mm.) - 42 c.u. e.
Nosilci L-400 2 kosa - 9 c.u. e.
Odtočni ventil Du 15 - 2 at. e
Prehodi na baker (komplet) - 3 c.u. e.
RVS cev 50-1m. 2 kosa - 4 cu. e.
Gumijasti prehodi 75 * 50 2 kosa - 2 cu. e.

Skupaj: 206 c.u. e. (v primerjavi s ploščatim izmenjevalnikom toplote Danfos 389 c.e.)

kompresor:

Kompresor malo rabljen 7,2 k.v. (25500 btu) - 30 c.u. e.
Nosilci L-300 2 kosa - 8 c.u. e.
Freon R22 2 kg. - 8 ob. e.
Montažni komplet - 4 cu. e.

Skupaj: 50 c.u. e.

Montažni komplet:

Gorilnik ROTENBERG (komplet) - 20 c.u. e.
Trde spajkalne elektrode (40% srebra) 3 kosi - 3,5 cu e.
Trde spajkalne elektrode (0% srebra) 3 kosi - 0,5 c.u. e.
Manometer za freon 7 bar - 4 c.u. e.
Cev za polnjenje - 7 at. e.

Skupaj: 35 c.u. e.

avtomatizacija:

Rele zaganjalnika enofazni 20 A - 10 cu. e.
Vgrajen električni ščit - 8 c.u. e.
Enofazna varovalka C16 A - 4 cu. e.

Skupaj: 22 c.u. e.

Skupaj na splošno 476 c.u. e.

Pomembno: Na naslednji stopnji bo potrebno več obtočnih črpalk Calpada 25 / 60-180 60 c.u. e. in Calpeda 32/60-180 78 c.u. e. Čeprav jih bodo vzeli iz kapelic mojega kotla, se običajno nanašajo na sam kotel.

Catering za opremo doma vroča voda in ogrevanje, največkrat se človek sooča s številnimi ovirami. Ena prvih je izbira vira energije. Če je v bližini položen plinovod, se težava reši sama. Razmislite vse Zahtevani dokumenti za uplinjanje in ogrevanje prostora. Toda kaj storiti, če uplinjanja ni in ga v bližnji prihodnosti ne bo?

Zagotovo lahko kupite plinska jeklenka ali uporabite les in premog, vendar to ni zelo učinkovito. Uporabite lahko tudi električno ogrevanje, vendar bo znesek, ki ga prejmete ob koncu meseca v računu, precej impresiven.

Večina prava odločitev- izraba toplote, pridobljene iz črevesja zemlje, zraka in vode, ki jo lahko pridobimo s toplotnimi črpalkami.

Zelo enostavno je ustvariti toplotno črpalko z lastnimi rokami. Vse, kar je za to potrebno, je poznati njegove sorte in oblikovne značilnosti. Poglejmo vse to podrobneje.

Delitev črpalk na vrste se izvaja glede na medij, iz katerega se črpa toplotna energija. Obstajajo naslednje sorte:

Kako deluje toplotna črpalka?

Toplotna črpalka za ogrevanje hiše z lastnimi rokami ima dokaj preprosto načelo delovanja. Glavne komponente sistema so naslednje:

1. Termalna črpalka.
2. Sesalna naprava.
3. Naprava za odvajanje toplote.

Vse črpalke delujejo po "Carnotovem ciklu", ki je naslednji: v kolektor se dovaja temperaturno odporna tekočina, ki ob padcu temperature ne zmrzne. Jemlje toplotno energijo in jo premakne v črpalko.

Ko je v uparjalniku, energija komunicira s hladilnim sredstvom, kar povzroči nastanek hlapov. Tlak narašča, temperatura narašča. Toplotna energija se prenese v prostor, hladilno sredstvo postane tekoče in se ponovno pošlje v zbiralnik, tako se dobi zaprt sistem.

Kako izračunati opremo?

Vsaka doma narejena toplotna črpalka zahteva nekaj izračunov, katerih kazalniki se upoštevajo ob upoštevanju toplotnih izgub izračunane hiše. Seveda je pred namestitvijo takšne opreme potrebno izolirati stene, tla, okna in streho prostora. Kazalniki potreb po toploti za posamezne stavbe so naslednji:

1. za starega Hruščova - 75 W / m.
2. za novejše zgradbe - v območju 50 W / m ".
3. za zgradbe, ki uporabljajo najnovejšo tehnologijo - 30 W/m».

Pomembno! Izračun in naročilo takšne namestitve je najbolje izvesti že pred gradnjo objekta. To bo omogočilo izbiro najprimernejšega ogrevalnega sistema.

Večina uporabnikov meni, da najbolj primeren sistem je tla z ogrevanjem vode, katere izračun moči je narejen ob upoštevanju talna obloga. Večina primerna možnost- keramične ploščice.

Ustvarjanje toplotne črpalke z lastnimi rokami

Izdelava toplotne črpalke z lastnimi rokami je precej preprosta, vendar bo zahteval dober kompresor, ki ga lahko kupite v kateri koli delavnici. Idealen kondenzator je rezervoar iz nerjavnega jekla prostornina 100 l. in več. Toplotna črpalka za ogrevanje hiše z lastnimi rokami ima naslednje korake izdelave:

Za izdelavo toplotne črpalke Frenette potrebujemo:

1. Jeklen cilinder, katerega premer je neposredno sorazmeren z močjo črpalke.
2. Diski iz jekla, katerih premer bo 5-10% manjši od d cilindra.
3. Električni motor. Priporočljivo je kupiti pogon s podaljšano gredjo, na katero bodo v prihodnosti nameščeni diski.
4. Toplotni izmenjevalnik.

Izhodna temperatura bo neposredno odvisna od moči motorja. Za segrevanje vode na temperaturo 100 C 0 mora biti hitrost pogona v območju 7,5-8 tisoč na minuto. Vstopna točka gredi je zatesnjena, saj bo prisotnost kakršne koli zračnosti hitro obrabila mehanizem. Delovni diski so nameščeni na gredi motorja, razdalja med katerimi se nastavlja z namestitvijo matic.

V cilindru sta narejeni dve luknji, na katere bodo priključene cevi. Po popolni montaži je cilinder napolnjen z oljem, vse cevi so povezane in zatesnjene. Če imate še vedno vprašanja o njegovi zasnovi, potem v iskalnik napišite - "naredite sami risbo toplotne črpalke" in se z vsem tem podrobneje seznanite.

Prednosti toplotnih črpalk

Ta vrsta črpalk ima veliko prednosti. Glavna je prisotnost krmilne enote, ki omogoča nadzor celotnega procesa. Poleg tega se lahko uporablja za prilagajanje stopnje ogrevanja, tako da postane večja ali manjša. Nameščeni posebni senzorji nenehno spremljajo temperaturo, če je potrebno, dajejo ustrezne signale. Ko doseže minimum ali maksimum, se črpalka ustavi ali obratno, se zažene.

Pomembno!Sodobne črpalke imajo odlično funkcionalnost. Zdaj z njihovo pomočjo ne morete samo ogrevati hiše, temveč tudi zagotoviti stalno prisotnost tople vode v njej.

Poleg tega lahko ogrevanje s takšno črpalko ogreva in ohladi zrak v prostoru. Da bi to naredili, je vanj nameščen povratni ventil, ki omogoča tako eno kot drugo operacijo. Tako lahko z namestitvijo takšnega sistema v vaš dom dobite inštalacijo, ki bo uporabna vse leto.

Da, nedvomno večina uporabnikov opozarja na njegovo glavno pomanjkljivost - precej visok cenovni razred. V tem primeru se je vredno spomniti dejstva, da boste porabili le enkrat dolga leta ne zbudite se, da bi ničesar kupili in skrbite za karkoli, torej dalje - samo prihranki.

Inštalacijska dela

Po izdelavi glavnega dela sistema ga je potrebno priključiti na napravo za distribucijo in dovod toplote. Prvi postopek je precej enostaven, drugi pa precej naporen. Seveda bo oseba, ki je napravo toplotne črpalke sestavila z lastnimi rokami, priključila sama, brez zunanje pomoči. Inštalacijska dela neposredno odvisna od vrste črpalke, saj ima vsaka od njih določene lastnosti.

Stroški in povračilo

Seveda namestitev te opreme pomeni impresivne stroške, saj bo za nakup njenih komponent potrebno veliko več. denar, ni dočakal nakupa električnega kotla podobne moči. Mnogi se zanimajo za vprašanje, ali je donosno? Ja, donosno je. Tako se bo na primer namestitev te vrste sistema v hišo s površino 100 m 2 izplačala v enem in pol do dveh letih, v prihodnosti pa bodo nenehni prihranki. Poleg tega lahko toplotno črpalko uporabljate kot klimatsko napravo, kar vam omogoča občutno znižanje temperature v prostoru.

Varnost in prijaznost do okolja

Za tiste ljudi, ki skrbijo za prijaznost do okolja in varnost svojih prostorov, je najprimernejša možnost za ogrevanje prostorov toplotna črpalka. To je posledica dejstva, da je popolnoma neškodljiv in v ozračje sploh ne oddaja škodljivih snovi. Možnost požara in eksplozije je praktično izključena, saj je pregrevanje delov, vključenih v sistem, praktično nemogoče.

Video - toplotna črpalka naredi sam

Ekologija znanja. Dvorec: Lastniki domov imajo v zadnjih desetletjih dokaj veliko izbiro ogrevalnih sistemov. Ni več potrebno povezovanje s centraliziranimi omrežji in uporaba tradicionalnih virov. Izberete lahko opremo, ki deluje na alternativno energijo, vendar je njena glavna pomanjkljivost visoka cena. Če pa iz starega hladilnika naredite toplotno črpalko z lastnimi rokami, se sistem lahko znatno zniža.

Danes le malokdo dvomi, da je toplotna črpalka za ogrevanje doma najbolj učinkovito zdravilo od vseh obstoječih. Je tudi najdražja in težko izvedljiva. Zaradi tega se je lotilo veliko domačih obrtnikov samostojna odločitev ta problem.

Toda glede na njegovo visoko zapletenost je doseganje pozitivnih rezultatov zelo težko, morate imeti navdušenje, potrpežljivost in poleg tega dobro preučiti teorijo. Naš članek je za tiste, ki delate prvi korak k uvedbi takšnega alternativnega vira energije doma, kot je toplotna črpalka, ki jo naredite sami.

Naprava in princip delovanja toplotne črpalke

Za sestavljanje delovnega modela toplotne črpalke ni mogoče brez poznavanja teorije oziroma načela delovanja te naprave. Najprej bi rad omenil, da so izjave o učinkovitosti 300, 500 in 1000% mit ali le marketinški trik, izračunan na nepoznavanju navadnega uporabnika zakonov fizike. Torej, toplotna črpalka je naprava, ki jemlje toplotno energijo na enem mestu in jo premika na drugo z določeno učinkovitostjo, ki ne presega 100%. Za razliko od kotlovnic ne proizvaja toplote sama.

Primer so hišni hladilniki in klimatske naprave, katerih zasnova temelji na tako imenovanem Carnotovem ciklu, ki uporablja tudi princip toplotne črpalke za ogrevanje oziroma pripravo sanitarne vode. Bistvo tega cikla je gibanje snovi (delovne tekočine) skozi zaprt sistem in spreminjanje njegovega agregacijskega stanja iz tekočega v plinasto in obratno. V trenutku prehoda se sprosti ali absorbira ogromna količina energije.

Za bolj dostopen jezik navajamo glavne elemente, ki jih vsebuje naprava toplotne črpalke:

• kompresor;
• toplotni izmenjevalnik, kjer delovna tekočina preide v plinasto stanje (uparjalnik);
• toplotni izmenjevalec, v katerem se kondenzira delovna tekočina (kondenzator);
• ekspanzijski (reducirni) ventil;
• krmiljenja in avtomatizacija;
• vodi iz bakrenih cevi.

Delovna tekočina je snov, ki vre nizke temperature- freon. Kroži skozi cev v obliki tekočine, najprej vstopi v uparjalnik. Po interakciji s hladilno tekočino iz zunanjega vira (zrak, voda, tla) delovna tekočina izhlapi in nadaljuje svoje gibanje v obliki plina. Na tem področju je tlak v sistemu nizek. Celotna ciklična veriga se odraža v shemi tokokroga toplotne črpalke:

Po prehodu skozi kompresor se freon pod pritiskom premakne do drugega toplotnega izmenjevalnika, kjer mora kondenzirati in prevzeto toploto prenesti na vodo, ponovno v tekočem stanju. Nadalje delovna tekočina vstopi v ekspanzijski ventil, tlak spet pade in nadaljuje svojo pot do izhlapevanja. Cikel je končan.

Tovarniške toplotne črpalke za stanovanjsko zgradbo so sposobne dovajati hladilno tekočino s temperaturo 55-60 ºС, kar je dovolj za ogrevanje prostorov z radiatorji oz. topla tla. Hkrati celoten ogrevalni sistem porablja električno energijo za naslednje namene:

• moč kompresorja;
• vrtenje rotorjev obtočnih črpalk zunanjih in notranjih krogov;
• napajanje za avtomatsko in krmilno opremo.

Izkazalo se je, da lahko pri porabi 1 kW električne energije delovanje toplotne črpalke premakne do 5 kW toplotne energije od zunaj v hišo, od tod tudi basni o 500-odstotnem izkoristku.

Toplotna črpalka zrak-zrak

Teoretično ima vsak medij, ki ima temperaturo nad absolutno ničlo (minus 273 ºС), rezervo toplotne energije. To pomeni, da ga je mogoče odstraniti, še več, to ni težko narediti pri temperaturi okolja minus 10-30 ºС.

V ta namen se uporablja toplotna črpalka zrak-zrak, ki odvaja toploto od zunaj okolje in ga preseli v zasebno hišo. To je največ cenovno ugoden način po ceni opreme in strošku vgradnje je tudi najmanj učinkovit. Bolj hladno je zunaj, manj toplote lahko dobite. Načelo delovanja sistema je prikazano na sliki:

Zunanja enota toplotne črpalke zračnega izvora je po videzu podobna isti enoti split sistema, le da v notranjosti nima kompresorja. Ostaneta le ploščni toplotni izmenjevalec in ventilator, katerega naloga je povečati intenzivnost procesa s siljenjem velike količine zraka skozi plošče.

Toplotna črpalka voda-voda

Učinkovitejša možnost je toplotna črpalka voda-voda. Črpa toplotno energijo iz najbližjega vodnega telesa, če je na razdalji do 100 m od hiše. Druga, bolj pogosta metoda je odvzem toplote podtalnica skozi vodnjak. Pravzaprav sta potrebni 2 vodnjaka: ena za črpanje vode, druga za odlaganje. Spodaj so diagrami toplotnih črpalk, ki delujejo po tem principu:

Tukaj je nekaj odtenkov. Vodo iz vrtine je treba pred vstopom v toplotni izmenjevalnik očistiti, cevi pa položiti pod globino zmrzovanja tal. Druga stvar je vezje na dnu rezervoarja, napolnjeno je s tekočino, ki ne zmrzuje (propilen glikol), ki služi kot posrednik med vodo in hladilnim sredstvom.

Sposobnost zagotavljanja zasebna hiša toplotna energija je v tem primeru odvisna od produktivnosti vodnjaka in količine vode v ribniku. Obstajajo tudi možnosti za potopitev zunanjega kroga v tekočo vodo reke ali kanalizacijske greznice.

Obstajajo tudi geotermalne toplotne črpalke, katerih princip delovanja se ne razlikuje od prejšnjih tipov naprav, le toplota se črpa iz tal na globini, kjer je temperatura vedno enaka - plus 7 ºС. Da bi to naredili, je vodoravna kontura cevi zakopana v zemljo, ki zavzema veliko površino, ali pa se geotermalne sonde spustijo v vodnjake, globoke 25 m. V obeh primerih se kot hladilno sredstvo uporablja antifriz.

Menijo, da je delovanje toplotne črpalke, ki črpa toploto iz tal, najbolj stabilno in učinkovito. Toda nakup in namestitev takšne opreme je zelo draga, domači obrtniki pa se le redko zatečejo k izvedbi te možnosti.

Kako sestaviti toplotno črpalko doma?

Ker je termodinamični izračun toplotne črpalke precejšnja težava za večino domačih mojstrov - naredi sam, ga tukaj ne bomo predstavljali. Naša naloga je predstaviti več delujočih modelov, tako da lahko vsak navdušenec enega od njih vzame za osnovo za ustvarjanje lastnega potomstva.

Treba je opozoriti, da bo toplotna črpalka, ki smo jo sami izumili in sestavili, za veliko večino navadnih uporabnikov ostala nedosegljive sanje, razen če v njeno izdelavo vložimo veliko truda in časa.

Najpreprostejša toplotna črpalka iz starega hladilnika je bila opisana v članku v reviji Engineer leta 2006. Postavljena je kot grelnik zrak-zrak za majhna soba ali rastlinjaki. Mimogrede, ne glede na to, kako močan je gospodinjski hladilnik, za ogrevanje celo majhna hiša ni dovolj, ampak za 1 sobo - precej. Rešitev je implementirana na 2 načina, pri čemer se notranji samodejni izklop razstavi in ​​vse enote povežejo neposredno na neprekinjeno delo. V prvem primeru stari hladilnik v zaprtih prostorih, je zasnova črpalke prikazana na diagramu:

Zunaj sta nanj položena 2 zračna kanala in se zaletita v vhodna vrata. Zrak skozi zgornji kanal vstopi v zamrzovalnik, se ohladi in se zaradi povečanja gostote spusti v spodnji zračni kanal. Nato zapusti telo hladilnika, ki ga premakne zgornji tok. Prostor se ogreva s toplotnim izmenjevalnikom, ki se nahaja na zadnji steni enote. Po drugi metodi je izdelava toplotne črpalke z lastnimi rokami prav tako preprosta, le hladilnik morate vgraditi v zunanja stena, kot je prikazano na diagramu:

Domač grelnik iz hladilnika lahko deluje do zunanje temperature minus 5 ºС, ne nižje.

Toplotna črpalka iz klimatske naprave

Sodobni split sistemi, predvsem inverterskega tipa, uspešno opravljajo funkcije iste toplotne črpalke zrak-zrak. Njihova težava je, da učinkovitost dela pada skupaj z zunanjo temperaturo in tudi tako imenovani zimski set ne rešuje.

Domači mojstri so se zadeve lotili drugače: iz klimatske naprave so sestavili domačo toplotno črpalko, ki jemlje toploto tekoča voda iz vodnjaka. Pravzaprav se iz klimatske naprave uporablja samo kompresor, včasih - notranja enota igra vlogo ventilatorskega konvektorja.

Na splošno je kompresor mogoče kupiti ločeno. Izdelati bo treba toplotni izmenjevalec za ogrevanje vode (kondenzator). Bakrena cev z debelino stene 1-1,2 mm in dolžino 35 m je navita, da tvori tuljavo na cevi s premerom 350-400 mm ali valj. Po tem so zavoji pritrjeni s perforiranim vogalom, nato pa je celotna konstrukcija postavljena v jekleno posodo z vodovodnimi cevmi.

Kompresor iz split sistema je priključen na spodnji vhod v kondenzator, regulacijski ventil pa na zgornji. Uparjalnik je izdelan na enak način, kot običajno plastični sod. Mimogrede, namesto domačih kapacitivnih toplotnih izmenjevalnikov lahko uporabite tovarniške ploščne toplotne izmenjevalnike, vendar to ne bo poceni.

Sama montaža črpalke ni preveč zapletena, vendar je tukaj pomembno, da znamo pravilno in učinkovito spajkati priključke bakrenih cevi. Tudi za polnjenje sistema s freonom boste potrebovali storitve mojstra, ne boste posebej kupili dodatna oprema. Sledi faza postavitve in zagona toplotne črpalke, ki pa ne poteka vedno dobro. Morda se boste morali veliko potruditi, da dosežete rezultat.

Zaključek

Seveda so ogrevanje vašega doma s toplotno črpalko sanje mnogih lastnikov stanovanj. Na žalost so stroški inštalacij previsoki in se z njimi ne morejo spopasti ročno izdelan enote lahko. In potem je pogosto dovolj moči samo za oskrbo s toplo vodo, ne govorimo o ogrevanju. Če bi bilo vse tako preprosto, bi imeli doma izdelano toplotno črpalko v vsaki hiši, ki pa za zdaj ostaja nedostopna širokemu krogu uporabnikov.

Toplotna črpalka je inovativna naprava, povezana z alternativni viri energija. Naprava, ki pridobiva toploto iz naravnih virov okoli, je ekonomična naprava z veliko stopnjo avtonomije.

Značilnosti

Večina vnetih lastnikov želi prihraniti pri ogrevanju in oskrbi z vodo zasebne hiše. Za te namene je primerna toplotna črpalka.

Povsem mogoče ga je zgraditi z lastnimi rokami, hkrati pa prihraniti denar - tovarniška naprava je zelo draga.

Lastnosti in naprava

Naprava ima zunanji in notranji krog, po katerem se giblje hladilna tekočina. Sestavni deli standardne naprave so toplotna črpalka, sesalna naprava in naprava za distribucijo toplote. Notranji krog je sestavljen iz omrežnega kompresorja, uparjalnika, dušilnega ventila, kondenzatorja. V napravi se uporabljajo tudi ventilatorji, cevni sistem in geotermalne sonde.

Prednosti toplotne črpalke:

• ne oddaja nobenih škodljivih snovi, popolnoma okolju prijazen;
• ni stroškov za nakup in dostavo goriva (elektrika se porabi samo za premikanje freona);
• ni potrebe po dodatnih komunikacijah;
• popolnoma odporen proti ognju in eksploziji;
• polno ogrevanje pozimi in klimatizacija poleti;
• toplotna črpalka, izdelana samostojno, je avtonomna zasnova, ki zahteva minimalen nadzorni napor.

Aplikacija

Ročno sestavljena toplotna črpalka je primerna za takšne primere:

• če obstaja želja po varčevanju z gorivom za ogrevanje hiše;
• če je nemogoče oskrbeti hišo s plinom ali je to preveč težavno, nakup ustekleničenega plina ni izhod iz situacije;
• ni želje in možnosti za ogrevanje s premogom, drva, elektriko, drugim gorivom;
• če je lastnik hiše zavezan k uporabi okolju prijazne alternativne energije. Naprava je precej praktična, tudi ob razpoložljivosti možnosti za uporabo drugih virov energije.

Toplotna črpalka, ki jo naredi sam, je narejena za dom, ki temelji na tehnologijah odvzema toplote iz zemlje, vode in zraka. Uporablja se za ogrevanje, ogrevanje vode in celo za klimatizacijo v zaprtih prostorih.

Načelo delovanja

Ves prostor okoli nas je energija – le znati jo je treba uporabiti. Za toplotno črpalko mora biti temperatura okolice višja od 1C°. Tukaj je treba reči, da tudi zemlja pozimi pod snegom ali na neki globini ohranja toploto. Delo geotermalne ali katere koli druge toplotne črpalke temelji na prenosu toplote iz njenega vira s pomočjo toplotnega nosilca v ogrevalni krog hiše.

Shema delovanja naprave po točkah:

• toplotni nosilec (voda, tla, zrak) napolni cevovod pod zemljo in ga segreje;
• nato se hladilna tekočina transportira do toplotnega izmenjevalnika (uparjalnika) z naknadnim prenosom toplote v notranji krog;
• zunanji krog vsebuje hladilno sredstvo, tekočino z nizkim vreliščem pod nizkim tlakom. Na primer, freon, voda z alkoholom, mešanica glikola. Znotraj uparjalnika se ta snov segreje in postane plin;
• plinasto hladilno sredstvo se pošlje v kompresor, stisnjeno pod visok pritisk in se segreje;
• vroč plin vstopi v kondenzator in tam njegova toplotna energija preide na toplotni nosilec ogrevalnega sistema hiše;
• cikel se konča s pretvorbo hladilnega sredstva v tekočino, ki se zaradi izgube toplote vrne nazaj v sistem.

Enak princip se uporablja za hladilnike, tako da se domače toplotne črpalke lahko uporabljajo kot klimatske naprave za hlajenje prostora. Preprosto povedano, toplotna črpalka je neke vrste hladilnik z nasprotnim učinkom: namesto mraza nastaja toplota.

Vrste

Toplotne črpalke z lastnimi rokami lahko načrtujete na podlagi treh načel - glede na vir energije, hladilno tekočino in njihovo kombinacijo. Vir energije je lahko voda (akumulacija, reka), tla, zrak. Vse vrste črpalk temeljijo na istem principu delovanja.

Razvrstitev

Obstajajo tri skupine naprav:

• voda-voda;
• podtalnica (geotermalne toplotne črpalke);
• uporabite vodo in zrak.

Termalni kolektor "podzemna voda"

Toplotna črpalka, ki jo naredi sam, je najpogostejši in najučinkovitejši način pridobivanja energije. Na globini več metrov ima tla eno konstantno temperaturo in nanjo vremenske razmere malo vplivajo. Na zunanji konturi takega geotermalna črpalka uporablja se posebna okolju prijazna tekočina, popularno imenovana "slanica".

Zunanji obris geotermalne črpalke je izdelan iz plastične cevi. V zemljo so vkopani navpično ali vodoravno. V prvem primeru lahko en kilovat zahteva precej veliko delovno površino - 25–50 m2. Območja ni mogoče uporabiti za sajenje - tukaj je dovoljena samo sajenje enoletnih cvetočih rastlin.

Navpični zbiralnik energije zahteva več vrtin 50–150 m. Takšna naprava je učinkovitejša, toplota se prenaša s posebnimi globokimi sondami.

Na velikih globinah je temperatura vode konstantna in stabilna. Vir nizkopotencialne energije je lahko odprt rezervoar, podtalnica (vodnjak, vrtina), odpadna voda. V zasnovi za ogrevanje te vrste z različnimi toplotnimi nosilci ni bistvenih razlik.

Naprava "voda-voda" je najmanj delovno intenzivna: dovolj je, da cevi opremite s toplotnim nosilcem z obremenitvijo in jih postavite v vodo, če gre za rezervoar. Za podtalnico več kot kompleksna struktura in morda bo treba zgraditi vodnjak za odvajanje vode, ki poteka skozi toplotni izmenjevalnik.

"zrak-voda"

Takšna črpalka je nekoliko slabša od prvih dveh in v hladnem vremenu se njena moč zmanjša. Vendar je bolj vsestranski: ni mu treba kopati zemlje, ustvarjati vodnjakov. Samo namestiti morate potrebno opremo, na primer na strehi hiše. To ne zahteva zapletenih inštalacijskih del.

Glavna prednost je možnost ponovne uporabe toplote, ki zapusti prostor. Pozimi je priporočljivo imeti drug vir toplote, saj se moč takšnega grelnika lahko znatno zmanjša.

Koraki namestitve

Toplotno črpalko, ki jo naredite sami, lahko v celoti izdelate iz starih delov, vzetih na primer iz nedelujoče klimatske naprave.

Stroški, povračilo, moč

Tovarniško izdelana naprava stane okoli 4000 evrov in več. Domača črpalka za ogrevanje 100 m² površine se bo povrnilo po približno 2 letih. Za hiše z ne zelo dobro toplotno izolacijo mora biti moč 75 W / m²., z dobro toplotno izolacijo je dovolj 50 W / m², pri uporabi sodobnih toplotnoizolacijskih materialov- 30 W / m² je dovolj.

Idealna možnost bi bila, če je črpalka vključena v projekt za ogrevanje hiše s talnim gretjem in ploščicami.

Proces ustvarjanja

Najprej morate dobiti kompresor iz nedelujoče klimatske naprave, ne nujno nove. Ceneje ga bo kupiti v delavnicah za popravilo hladilnikov. Kompresor je pritrjen na steno z nosilci (L-300 bo naredil).

Za izdelavo kondenzatorja je primeren rezervoar iz nerjavečega jekla 100-120 litrov. Prerezan je na polovico, notri je nameščena tuljava. Tuljavo lahko izdelate sami iz vodovoda bakrena cev ali iz hladilnika. Tukaj potrebujete debele stene - od 1 mm in več. Cev je navita na običajen valj (plin, kisik) z enakomerno razdaljo med tuljavami in je v tem položaju pritrjena s perforirano aluminijast kotiček(izdelajo vogale pod kitom). Pritrjen je na tuljavo tako, da se vsak zavoj nahaja proti luknji v kotu.

Rezultat bo enakomeren naklon zavojev in strukturna trdnost. Po izdelavi tuljave so polovice posode varjene. Navojne povezave so tudi varjene. Nato se ustvari uparjalnik. Zanj običajno plastična posoda za 60-80 litrov. z ¾-palčno cevno tuljavo, nameščeno v notranjosti. Enostavne cevi za vodovod se uporablja za transport vode.

Uparjalnik je nameščen na steno z L-nosilcem. Toda injiciranje freona mora opraviti specialist hladilna oprema: zavaril bo cevi in ​​vanje črpal freon. Po tem je konstrukcija priključena na ogrevalni sistem znotraj hiše, nato pa na zunanji krog.

Lastnosti za vsako vrsto

Za vertikalno toplotno črpalko zemlja-voda je potreben vodnjak 50–150 m. Vanjo so nameščene geotermalne sonde in priključene na črpalko. Sonde jemljejo toploto iz tal, ki se z vodo, ki ne zmrzuje, prenaša na črpalko, od tam pa v ogrevalni sistem. Za majhne površine so primerne sonde, za velike površine horizontalni kolektor.

Za vodoravno napravo tipa "tla-voda" morate ustvariti kolektor iz cevnega sistema. Nahaja se pod lediščem (1–1,5 m) in izgleda kot nekakšna serpentina pod zemljo. Odstranimo plast zemlje, položimo cevi in ​​zemljo vlijemo nazaj. Možno je polaganje cevi v ločenih jarkih.

Za enoto voda-voda je sestavljena iz cevi HDPE, ki se napolnijo s toplotnim nosilcem in nato prenesejo v rezervoar. Cevi izgledajo kot velika serpentina na dnu rezervoarja. Priporočljivo je, da jih postavite v njegovo središče.

Aparat zrak-voda ne zahteva delovno intenzivnega dela zemeljska dela. Izberemo prostor v bližini hiše ali na njeni strehi, kjer je doma narejena toplotna črpalka priključena na ogrevanje hiše. Toploto odvajajo ventilatorji in uparjalnik.