Pri načrtovanju organizacije ogrevanja podeželske hiše se lahko pojavi vprašanje, kako narediti toplotno črpalko z lastnimi rokami. Zasnova ogrevalnega sistema se mora začeti z izbiro hladilne tekočine. Ta problem je mogoče enostavno rešiti, če je v bližini hiše plinovod; dovolj je pridobiti dovoljenja. Vendar pa je v državi veliko območij, kjer je plin mogoče kupiti samo v jeklenkah. Kurjenje peči je dolgočasno in nevarno, uporaba električnih grelnikov pa predraga. Drugi viri energije lahko rešijo ta problem. Omogočajo pridobivanje toplote iz vode, zraka in zemlje. Sem spada domača toplotna črpalka.
Vrste toplotnih črpalk
Pri načrtovanju ogrevanja zasebnih hiš se uporabljajo 3 vrste alternativnih naprav. Razvrščeni so glede na vrsto vira toplote. Naprava zemlja-voda črpa toplotno energijo iz zemlje s pomočjo sonde in zbiralnika. Hladilno sredstvo ga prenaša v črpalko, od koder se pošlje v ogrevalni sistem. Če ima vaša stran veliko površino, je priporočljivo zgraditi zbiralnike pod nivojem zmrzovanja. Sonde so idealne za majhne površine. Naprava zrak-voda omogoča pridobivanje toplote iz zraka s pomočjo kondenzatorjev in ventilatorjev.
Toplotna črpalka voda-voda odvzema toploto iz podtalnice. Če je na mestu ribnik, se lahko iz njega pridobi toplota. Naprava predela energijo in hladno tekočino pošlje nazaj. Toplotna črpalka zrak-zrak vsebuje hladilno sredstvo, snov, ki ima negativno vrelišče. Najpogosteje se freon uporablja iz starega hladilnika ali split sistema. Če v klimatskih napravah ta snov prevzema toploto in jo oddaja v okolje, potem v črpalki pridobiva toploto iz zunanjega zraka in segreva zrak v hiši.
Princip delovanja toplotnih črpalk
Sistem vključuje naprave za sprejem in distribucijo toplote ter samo črpalko. Notranji tokokrog naprave je sestavljen iz kompresorja na električni pogon, kondenzatorja, dušilne lopute in uparjalnika. Načelo delovanja takšnih naprav je naslednje: tekočina brez zmrzovanja vstopi v kolektor, uparjalnik sprosti energijo hladilnemu sredstvu, zaradi česar zavre in preide v plinasto stanje. Kompresor poveča svoj tlak, kar povzroči segrevanje. Nastala toplotna energija se s pomočjo kondenzatorja prenese v ogrevalni sistem. Freon se ohladi in preide v tekoče stanje. Preprosto povedano, princip delovanja naprave je nasproten principu delovanja split sistema ali hladilnika.
Toplotne črpalke porabijo veliko manj električne energije kot električni kotli. Vendar bo namestitev takšne naprave lastnika stanovanja stala urejeno vsoto. Postavlja se vprašanje: ali je vredno namestiti zračno črpalko v hišo? Pri namestitvi takšnega sistema v veliko hišo se stroški povrnejo v 1-2 letih. Poleg tega se lahko naprava uporablja kot klimatska naprava v vročem vremenu, v tem primeru se vroč zrak iz hiše odvaja zunaj skozi toplotni izmenjevalnik.
Moč naprave se izračuna glede na toplotne izgube stavbe. Pred vgradnjo toplotne črpalke je potrebno izolirati streho, stene in tla. Za ogrevanje prostorov stare stavbe je potrebna naprava z močjo 75 W / m², za sodobnejše hiše - 50 W / m², za hiše, zgrajene z uporabo najnovejših tehnologij za varčevanje s toploto - 30 W / m². Takšne instalacije je treba vključiti v načrtovanje stavb v gradnji. Za okolju najbolj prijazno toplotno črpalko velja toplotna črpalka zemlja-zrak, ki v ozračje ne izpušča nevarnih snovi, kot so ogljikov dioksid, ogljikov monoksid in svinčeve spojine. Če so žice pravilno izolirane, nevarnosti požara praktično ni. Zasnova toplotnih črpalk vključuje zaščito pred pregrevanjem delov, kar vodi do vžiga. Kako narediti toplotno črpalko za ogrevanje hiše z lastnimi rokami?
Navodila za izdelavo toplotne črpalke
Vsak lastnik stanovanja nima dovolj denarja za nakup in priključitev ogrevalne opreme. Lahko pa domačo kurilno napravo izdelate sami. Lahko se zgradi iz obstoječih delov ali pa se kupi rabljene dele. Pred namestitvijo takšnega ogrevalnega sistema v stari hiši morate preveriti stanje električne napeljave. Kupite kompresor v servisni delavnici. Montira se na steno s pomočjo nosilca. Preidimo na gradnjo kondenzatorja. Lahko je izdelan iz jeklenega soda s prostornino najmanj 100 litrov. Razrežemo ga na 2 dela, v notranjost pa vstavimo tuljavo iz bakrene cevi hladilnika. Za te namene ni priporočljivo uporabljati tankostenskih cevi: lahko postanejo glavni vzrok za okvare naprave med delovanjem.
Da bi cevi dali želeno obliko, je jeklenka kisika ovita z bakreno cevjo, položaj dela pa je pritrjen s konstrukcijskimi koti. Po namestitvi tuljave so deli cevi varjeni, kar ustvarja navojne povezave. Za izdelavo uparjalnika lahko vzamete plastično posodo s prostornino 70-100 litrov z vgrajeno tuljavo. Voda se lahko dovaja v napravo preko navadnih cevi. Sistem je pritrjen z nosilcem.
Za črpanje hladilne tekočine v črpalko iz klimatske naprave morate povabiti serviserja hladilnikov. Tega je nemogoče narediti sami brez potrebnih veščin.
Po zaključku te stopnje se toplotne črpalke priključijo na naprave za sprejem in odvod toplotne energije. Postopek priključitve naprave za proizvodnjo toplote je odvisen od vrste črpalke.
Končne točke
Pri povezovanju naprav zemlja-voda ne morete brez vrtanja vodnjaka. V njej je treba izvrtati luknjo globine 100-150 m. V njej je potopljena posebna sonda, ki je povezana s črpalko. Toplotno črpalko voda-voda povežemo takole: vse cevi potopimo v vodo, nato pa jih previdno premaknemo na sredino rezervoarja. Pri napravi zrak-voda se toplota črpa iz zraka, kar pomeni, da pri vgradnji niso potrebna zahtevna izkopa. Dovolj je določiti lokacijo zbiralnika na mestu in priključiti napravo na ogrevalni sistem.
Za priključitev toplotne črpalke zrak-zrak potrebujete ventilator visoke moči. Zračni kanali so nameščeni vzdolž sten, topel zrak vstopa skozi dovodne odprtine v bližini oken. Sistem je lahko opremljen s termostati, ki vam omogočajo samodejno izbiro udobne temperature v prostoru. Za organizacijo ogrevanja s takim sistemom boste potrebovali naslednja orodja in materiale:
- zračni kanali;
- dovodne rešetke;
- pritrdilni elementi;
- ojačan trak;
- škarje za rezanje jekla.
Za prenos ogrevanega zraka lahko kupite zračne kanale katere koli vrste. Za namestitev togih boste potrebovali zavoje, ki uravnavajo smer pretoka zraka. Če je namestitev črpalke načrtovana pred začetkom gradnje hiše, lahko celoten sistem skrijete pod spuščeni strop. V drugih primerih so skriti z uporabo dekorativnih elementov.
Pri vgradnji črpalke z nizko močjo bo morda potrebna uporaba dodatne grelne naprave - električnega kotla. Tako lahko dvignete sobno temperaturo v mrazu.
Toplotna črpalka je zanimiva zadeva, a draga. Približni stroški opreme + naprave zunanjega vezja so od 300 do 1000 $ na 1 kW moči. Če poznamo "rokost" ruskega ljudstva, je enostavno domnevati, da na ogromnih prostranstvih naše velike in raznolike domovine že deluje več kot ena ročno izdelana toplotna črpalka. In to je res. Najpogosteje obstajajo domače naprave, ki so jih izdelali "hladilniki". In to je razumljivo, saj toplotna črpalka in zamrzovalnik delujeta po enakem principu, le da je ogrevalni sistem usmerjen v zbiranje toplote in ne v odvzem, kompresor pa porabi več energije.
O principu delovanja preberite tukaj.
Kaj lahko postane vir toplote za toplotno črpalko?
Toploto za ogrevanje prostora lahko vzamemo iz zunanjega zraka. Toda tu se neizogibno pojavijo težave med delovanjem: tudi povprečna dnevna temperaturna nihanja so prevelika, da ne omenjamo dejstva, da toplotna črpalka kaže normalno učinkovitost pri temperaturah nad 0oC. Koliko pokrajin pri nas ima pozimi takšno sliko? Spomladi in tudi takrat ne zgodaj in ne na celotnem ozemlju in ne ves čas.
Vir toplote za vaš dom z ogrevanjem s toplotno črpalko je lahko katero koli okolje
Vir toplote, ki se nahaja v vodi, je videti veliko bolj sprejemljiv. Če je v bližini reka, jezero ali ribnik dostojne globine, je to preprosto super: cevovod lahko preprosto utopite. Pomembno je le, da tam ne lovijo ribiči z osli.
Druga dobra možnost je vodnjak. Toda tudi tukaj, kot pri vodnjaku: obstaja možnost, da bo vodostaj padel in boste morali iskati drug vir. Toda za zdaj je vse v redu, dobro bo delovalo: povprečna temperatura vode v podzemnih horizontih je 5-7oC. To je več kot dovolj za delovanje toplotne črpalke.
Morda boste presenečeni, vendar lahko uporabite tudi kanalizacijo. In dobro ga je uporabiti: tam so temperature višje kot v vodnjakih. Cevovod lahko postavite v kanalizacijsko jamo ali vodnjak, vendar pod pogojem, da je ves čas popolnoma prekrit z vodo. In cev bo treba izbrati, ki je kemično odporna.
Horizontalni podzemni kolektor je izjemno delovno intenzivna naloga: zemljo bo treba odstraniti z nekaj sto kvadratnih metrov do globine pod zmrziščem. To so zelo velike količine, ki jih ni mogoče obvladati sam ali celo s pomočnikom. In kot je pokazala praksa, so v naših podnebnih razmerah takšni sistemi neučinkoviti: zime so preveč ostre.
Z navpičnimi kolektorji situacija ni nič boljša: brez opreme za vrtanje je malo verjetno. Število in globina vodnjakov sta odvisna od tal: razpon možnega odvzema toplote na meter vodnjaka je zelo velik. Od 25 W/m v suhih prodnatih in peščenih tleh do 80-85 W/m v mokrih prodnatih in peščenih tleh ali v granitu. Skladno s tem je razlika v dolžini vodnjakov 3-krat ali več.
Tukaj je shema ogrevanja hiše s toplotno črpalko. Pri uporabi, kot v opisanem primeru, dveh vodnjakov in v odsotnosti zaprte zanke mora biti razdalja med obema vodnjakoma najmanj 20 metrov. In upoštevati morate smer toka, tako da hladna voda iz črpalke ne zmanjša temperature v vodnjaku "donatorja"
V opisanem primeru domače toplotne črpalke je vir toplote vodnjak z dobrim pretokom vode. Voda priteče tako hitro, da pokrije porabo za gospodinjske potrebe in zadošča za prenos potrebne količine toplote (izračunana je zahtevana hitrost dovoda vode in temu primerno izbrana črpalka). Toda vir toplote za to spremembo je lahko kateri koli od zgoraj opisanih, razen zraka. Ko se odločite za vir toplote, lahko toplotno črpalko za ogrevanje doma naredite z lastnimi rokami.
Toplotna črpalka voda-voda iz kompresorja klimatske naprave naredite sami
To toplotno črpalko za klimatsko napravo lahko preprosto izdelate sami, vendar boste potrebovali pomoč dobrega serviserja za hladilne naprave. Za izdelavo morate kupiti:
Vse te komponente s pristojbino za delo hladilnika (za montažo in spajkanje, polnjenje s freonom) so znašale približno 600 $. Plus stroški osebnega časa za ureditev vhodnega vezja in montaže.
Zdaj pa se lotimo izdelave same toplotne črpalke.
To so že pripravljeni toplotni izmenjevalniki z vgrajenimi armaturami
Več pozornosti posvetite izolaciji vibracij in absorpciji hrupa: če je naprava nameščena v hiši, vam bodo šli na živce brez dodatnih ukrepov za njihovo nevtralizacijo.
Na okvir morate namestiti kompresor, nato pa sestaviti celotno vezje
V opisanem primeru vodo črpamo iz vodnjaka. Vodonosnik se nahaja na globini 4 metrov. Ena črpalka jo dvigne in dovaja v toplotno črpalko, voda pa se odvaja v drugo vrtino. Lahko pa organizirate tudi zaprto zanko, potem boste morali izračunati moč obtočne črpalke.
To je po delu "hladilnika"
Ni najbolj predstavljiv videz, vendar deluje
Iz izkušenj z delovanjem domače toplotne črpalke
Kot je pokazala praksa, zmogljivost predstavljene možnosti ni previsoka: 2,6-2,8. O super učinkovitosti te toplotne črpalke ni treba posebej govoriti: na površini 60 m2 pri -5oC zunaj sama vzdržuje +17oC. Toda sistem je bil upoštevan in nameščen pod kotlom; radiatorji preprosto ne morejo proizvesti več za vhodno temperaturo +45oC. Sistem v hiši je bil star in število radiatorjev ni bilo povečano. Medtem ko je bilo mrzlo, smo se greli s pečjo.
Če zasnovi dodate regenerativni izmenjevalnik toplote, bo to povečalo učinkovitost za 10-15%. Glede na to, da so stroški nizki, se da. Potrebovali boste dve bakreni cevi po 1,5 metra. Ena s premerom 22 mm, druga - 10 mm. Za povečanje območja izmenjave toplote je tanjši navit s 4-žilnim vodnikom (dolžina 3-4 metre, premer 4 mm), njegovi konci so spajkani na cev, da se ne odvijajo. Cev z navito žico previdno vstavimo v cev večjega premera. Nameščen mora biti med kompresorjem in uparjalnikom. Sprememba je manjša, vendar bistveno poveča učinkovitost. Resnica je, da pod določenimi pogoji ni varno: topel freon lahko pride v kompresor, kar bo povzročilo njegovo okvaro.
Izpopolnitev vezja: lahko dodate regenerativni izmenjevalnik toplote, ki bo povečal produktivnost za približno 15-20%
Druga možnost za povečanje učinkovitosti, varnejša in nič manj učinkovita, je namestitev dodatnega toplotnega izmenjevalnika za ogrevanje vode ali glikola.
Na kaj moramo biti pozorni, če se odločimo za lastno izdelavo toplotne črpalke. Obstaja več stvari, ki se jih lahko naučimo le z izkušnjami:
- Začetni tokovi te posebne instalacije so bili zelo spodobni. Ni bilo vedno dovolj omrežnih virov za izvedbo namestitve. Če torej izvajate resno namestitev, je bolje vzeti trifazni kompresor in v skladu s tem zagotoviti trifazni vhod. Da, ni poceni, toda za stabilen zagon enofaznega kompresorja potrebujete elektronski stabilizator dostojne moči, ki ga tudi ni mogoče imenovati poceni
- Toplotna črpalka na končnem radiatorskem sistemu ne bo zagotovila normalne sobne temperature. Zasnovani so za drugačno temperaturo hladilne tekočine, ki jo te instalacije, zlasti domače, izjemno redko lahko zagotovijo. Zato bodisi nadgradite sistem (z vsaj enakim številom radiatorskih sekcij) bodisi namestite vodna tla.
- Če so v vodnjaku trije krogi vode, to ne pomeni, da je njegov debet velik. Vedeti morate, koliko vode lahko da s svojim stalnim izborom.
Rezultati
Nedvomno so stroški te toplotne črpalke iz klimatske naprave večkrat nižji od že pripravljenih tovarniških možnosti, tudi tistih, izdelanih na Kitajskem. Toda tukaj je veliko odtenkov: poskrbeti morate za vir toplote in dobavljena toplota mora biti zadostna, pravilno izračunati dolžino toplotnih izmenjevalcev (tuljav), namestiti avtomatizacijo, zagotoviti zajamčeno moč itd. A če ste sposobni poskrbeti za vse to, potem je nedvomno koristno. Naj vam damo nekaj nasvetov: v prvem letu je zelo zaželeno imeti rezervno ogrevanje, teste in prvi zagon pa je bolje opraviti poleti, da je čas, da enoto izpopolnite in pripeljete do popolnosti.
Fotogalerija (9 fotografij):
Za razliko od naprav za alternativno energijo, kot so sončni kolektorji in vetrni generatorji, je toplotna črpalka manj znana. In zaman. Najpogostejša shema "podzemna voda" deluje stabilno in ni odvisna od vremena ali podnebnih razmer. In lahko ga naredite sami.
Malo teorije
Najlažje je uporabiti naravno toploto zemlje za ogrevanje svojega doma, če so v regiji geotermalne vode (kot to počnejo na Islandiji). Toda takšna stanja so zelo redka.
In hkrati je toplotna energija povsod - samo izčrpati jo morate in uporabiti. Za to se uporablja toplotna črpalka. Kaj počne:
- pridobiva energijo iz nizkotemperaturnih naravnih virov;
- ga kopiči, to je, dvigne temperaturo na visoke vrednosti;
- ga daje hladilni tekočini ogrevalnega sistema.
Načeloma se uporablja standardno vezje kompresorskega hladilnika, vendar "obratno". Naravno hladilno sredstvo kroži v primarnem krogu. Zaprt je na toplotni izmenjevalnik, ki deluje kot uparjalnik za drugi krog.
1 - zemlja; 2 - kroženje slanice; 3 - obtočna črpalka; 4 - uparjalnik; 5 - kompresor; 6 - kondenzator; 7 - ogrevalni sistem; 8 - hladilno sredstvo; 9 - plin
Drugi krog je sama toplotna črpalka, znotraj katere je freon. Cikel toplotne črpalke je sestavljen iz naslednjih stopenj:
- V uparjalniku se freon segreje do vrelišča. Odvisno je od vrste freona in tlaka v tem delu sistema (običajno do 5 atmosfer).
- V plinastem stanju freon vstopi v kompresor in se stisne na 25 atmosfer, medtem ko se njegova temperatura dvigne (večja kot je kompresija, višja je temperatura). To je faza akumulacije toplote – prehod iz velike prostornine z nizko temperaturo v majhno prostornino z visoko temperaturo.
- Plin, segret s tlakom, vstopi v kondenzator, v katerem se toplota prenese na hladilno tekočino ogrevalnega sistema.
- Po ohlajanju freon vstopi v plin (znan tudi kot regulator pretoka ali termostatski ventil). Tlak v njem pade, freon kondenzira in se kot tekočina vrne v uparjalnik.
Kje je bolje "odvzeti" toploto?
Načeloma obstajajo trije mediji, iz katerih je mogoče "izbrati" toploto:
1. Zrak. Pri normalnem tlaku vse vrste freonov vrejo pri negativnih temperaturah (na primer R22 - okoli -25 °C, R404 in R502 - okoli -30 °C). Toda za kroženje v sistemu je potrebno ustvariti presežni tlak že v prvi fazi - izhlapevanje. Iste 4 atmosfere v uparjalniku zahtevajo, da je temperatura zunanjega zraka vsaj 0 °C za R22 in -5 °C za R404 in R502. V naših regijah se ta tip toplotne črpalke lahko uporablja za ogrevanje v izven sezone in za oskrbo s toplo vodo v topli sezoni.
2. Voda. To je bolj stabilen vir toplote, pod pogojem, da rezervoar pozimi ne zamrzne do dna. Toda hiša ne sme biti le ob jezeru ali reki, ampak v prvi vrsti.
3. Zemlja. Najbolj stabilen vir toplotne energije. Uporabite lahko dve shemi - vodoravno in navpično. Vodoravni se zdi preprostejši, ker ne zahteva vrtanja. Toda za kopanje sistema jarkov do globine pod stopnjo zmrzovanja tal bo treba opraviti veliko zemeljskih del (za srednje zemljepisne širine se giblje od 1 metra na zahodu evropskega dela države do 1,6-1,8 bližje). do Urala; situacija je "še slabša" "Vertikalna shema je bolj vsestranska in učinkovita, vendar zahteva vrtanje na veliko globino, čeprav je mogoče uporabiti več plitvih vrtin namesto ene globoke.
Shematski diagram
Sam krog toplotne črpalke je preprost: uparjalnik - kompresor - kondenzator - dušilka - uparjalnik.
"Srce" vezja je kompresor. Lahko kupite novega, vendar je ceneje najti rabljenega. Seveda ne govorimo o kompresorjih majhne moči za gospodinjske hladilnike, temveč o modelih, nameščenih v split sistemih. Ne morate se osredotočiti na porabo energije, ampak na moč v načinu ogrevanja (ki je 5-20% višja kot v načinu hlajenja).
Izberite model kompresorja glede na razmerje 1 kW na 10 kvadratnih metrov. metrov ogrevane površine.
Pozor! Moč je mogoče navesti ne samo v kW, ampak tudi v BTU (angleška merska enota toplotne energije, sprejeta za klimatsko napravo). Pretvorbo je enostavno narediti – vrednost v BTU delite s 3,4.
Pri izračunu parametrov toplotne črpalke, vključno z izmenjevalniki toplote, uporabite programsko opremo za modeliranje, izračune in optimizacijo hladilnih sistemov, na primer CoolPack.
Že v fazi izračuna (ali bolje rečeno, pri določanju "vhodnih") je mogoče optimizirati sistem z izbiro optimalnih toplotnih pogojev.
Uporaba toplotne črpalke je učinkovita pri nizkotemperaturnih ogrevalnih sistemih, na primer pri talnem ogrevanju s temperaturo, ki ne presega 35-40 °C. Mimogrede, ista temperatura je priporočljiva glede na zdravstvene zahteve za sistem tople vode.
Za vsako vrsto freona obstajajo optimalne "vhodne" in "izhodne" temperature, natančneje temperature vrelišča in kondenzacije, vendar razlika med vsemi ni večja od 45-50 ° C.
Zdi se, da bo dvig temperature na izhodu iz toplotne črpalke pozitivno vplival, vendar ni tako. Povečala se bo tudi temperaturna razlika, kar bo povzročilo znižanje COP (koeficient pretvorbe oz. izkoristek toplotnega stroja). Poleg tega bo to zahtevalo uporabo močnejšega kompresorja in dodatno porabo energije.
Nemogoče je doseči idealen COP (izgube v kompresorju, poraba električne energije, toplotne izgube med transportom v sistemu itd.), zato so realne vrednosti običajno v območju od 3 do 5.
Obstaja še en način za povečanje učinkovitosti - uporaba bivalentne ogrevalne sheme.
V resnici je potrebno delovanje ogrevalnega sistema s polno zmogljivostjo le 15-20 % celotne sezone. V tem času lahko uporabite dodatne grelne naprave (na primer keramični grelec ali konvektor). Z zmanjšanjem izračunane toplotne moči na 80% boste prihranili pri kompresorju, zmanjšali globino vodnjaka ali dolžino vodoravnih cevi ter zmanjšali porabo energije za servisiranje same toplotne črpalke.
Izvedba horizontalnega ali vertikalnega zemeljskega toplotnega izmenjevalnika je odvisna od podane nazivne moči toplotne črpalke in COP. V povprečju se iz vsakega metra "horizonta" odstrani 20 W (s korakom polaganja cevi najmanj 0,7 m), iz "navpičnice" pa 50 W. Toda specifične vrednosti so odvisne od vrste kamnine in njene vsebnosti vlage. Najboljše vrednosti so za podtalnico.
zanimivo! Obstajajo tudi drugi zemeljski toplotni izmenjevalniki - "spiralni" ali "koš". V bistvu je to vertikalna sonda iz spiralne cevi, ki omogoča zmanjšanje globine vrtanja.
Po določitvi dolžine vodoravne zanke oziroma globine navpične sonde se izračunajo dimenzije uparjalnika in kondenzatorja.
Izdelava uparjalnika in kondenzatorja
Kupite lahko že pripravljene izmenjevalnike toplote tako za uparjalnik (pri nizkem tlaku) kot za kondenzator (s tlakom do 25 barov). Toda ceneje jih je izdelati iz bakrene cevi za klimatske naprave (ki je zasnovana posebej za delo s hladilnimi sredstvi pod visokim pritiskom) in improviziranih posod.
Pomembno! Vodovodna bakrena cev ni tako »čista« in fleksibilna. Med namestitvijo ga je slabše spajkati in valjati.
Izračunajte površino toplotnega izmenjevalnika, ki je neposredno sorazmerna z močjo proizvodnje toplote in obratno sorazmerna z razliko v temperaturah hladilne tekočine na vstopu in izstopu vsakega priključenega kroga (zemeljski in ogrevalni sistemi).
Če poznate premer cevi in površino, določite dolžino vsake tuljave za uparjalnik in kondenzator.
Bolje je izdelati posodo za kondenzator iz nerjavečega jekla (temperatura vhodnih freonskih hlapov je lahko precej visoka):
- vzemite že pripravljen rezervoar ustrezne prostornine (za namestitev spirale iz bakrene cevi);
- vanj postavite tuljavo (vhod na vrhu, izhod na dnu);
- izvlecite konce bakrene cevi za povezavo s kompresorjem in ekspanzijskim ventilom (s spajkanjem ali prirobnico);
- v rezervoar vstavite adapterje za priključitev cevi ogrevalnega sistema;
- zavarite pokrov.
Uparjalnik deluje pri nižjih temperaturah, zato lahko zanj vzamete cenejšo plastično posodo, v katero so vstavljeni adapterji za povezavo z ozemljitvenim krogom. Od kondenzatorja se razlikuje tudi po lokaciji tuljave izmenjevalnika toplote - dovod (tekoča faza freona iz ekspanzijskega ventila) je spodaj, odvod v kompresor je zgoraj.
Namestitev vezja
Po izdelavi izmenjevalnikov toplote se sestavi plinsko-hidravlični krog:
- namestite kompresor, kondenzator in uparjalnik na svoje mesto;
- bakrene cevi za spajkanje ali prirobnico;
- priključite uparjalnik na črpalko zemeljskega kroga;
- priključite kondenzator na ogrevalni sistem.
1 - obtočna črpalka zemeljskega kroga; 2 - uparjalnik; 3—izhod talne konture; 4 - termostatski ventil; 5 - kompresor; 6 - do ogrevalnega sistema; 7 - kondenzator; 8 - povratek ogrevalnega sistema
Električni tokokrog (kompresor, črpalka zemeljskega tokokroga, zasilna avtomatika) mora biti povezan preko namenskega tokokroga, ki mora prenesti precej visoke zagonske tokove.
Nujno je treba uporabiti odklopnik, pa tudi zasilni izklop iz temperaturnega releja: na izhodu vode iz kondenzatorja (v primeru pregrevanja) in na izhodu slanice iz uparjalnika (v primeru prekomernega hlajenja).
DIY toplotna črpalka
Od začetka je bila samo hiša v gradnji z 2,5 nadstropji. kvadrat:
1. nadstropje 64 m2,
2. nadstropje 94 m2,
2,5 nadstropje 55 m2,
garaža 30 m2.
Kupljen rabljen od vsega začetka kotel za proizvodnjo plina na drva z močjo 40 kW Ko pa se je približal čas za montažo, me ni več veselila možnost nabiranja drv, večnega boja s smetmi, po naravi sem bolj derviš, enostavno se par dni ne pojavim doma.
(Domača toplotna črpalka, plinski generatorski kotel, uparjalnik, kompresor, kondenzator, domača toplotna črpalka, toplotna črpalka, DIY toplotna črpalka, alternativna energija)
In potem sem se nagnil k utekočinjenemu plinu. Upoštevajte, da nizkotlačna cev za zemeljski plin poteka 1,5 km od hiše. Ampak naša gostota prebivalstva je majhna in to, da samo zame vlečem cev + projekt + montaža, me preprosto grozi.
Prav tako ne morem postaviti soda na več kock na mestu. Nočem pokvariti videza. Odločil sem se namestiti nekaj omaric z baterijo 80-litrskih propanskih jeklenk po 6 kosov.
Plinar je zagotovil, da bodo sami prišli zamenjat, le pokličite nas. Edina nevšečnost je vključevala glavobol enkrat na tri tedne, pa tudi možnost, da bi na moje ubogo tlakovano parkirišče zapeljal nepooblaščen avto na plin in po njem kotalil in vlekel jeklenke. Na splošno človeški faktor. Toda težavo je rešil naslednji primer:
Ideja za gradnjo DIY toplotna črpalka
ideja gradbeništvoŽe dolgo časa razmišljam o toplotni črpalki. Toda kamen spotike je bila enofazna elektrika in predpotopni števec za 20 amperov največje obremenitve. Na našem območju še ni mogoče spremeniti eklektičnega napajanja v trifazno ali dodati moči. Toda nepričakovano so mi nameravali zamenjati števec z novim, 40 amperskim.
Ko sem ugotovil, sem se odločil, da bo to dovolj za delno ogrevanje (pozimi nisem nameraval uporabljati 2,5 nadstropja), zato sem se podal raziskovat trg toplotnih črpalk. Cene, zahtevane od enega podjetja (enofazni VT za 12 kilovatov), so mi dale misliti:
Thermia Diplomat TWS 12 kWh 6797 evrov
Thermia Duo 12 kWh 5974 evrov
Zahteval je vsaj 45 amperov zagonskega toka.
Poleg tega, ker je bilo načrtovano odvzem toplote iz vodnjaka, ni bilo zaupanja v obremenitev mojega vodnjaka. Da ne bi tvegal takšne vsote, sem se odločil, da TN zbiram sam, na srečo sem imel nekaj veščin iz življenja. Delal je kot vodja distribucije prezračevalne in klimatske opreme.
Koncept toplotne črpalke DIY:
Odločil sem se narediti TČ iz dveh enofaznih kompresorjev po 24.000 BTU (7 kW v hladnem vremenu). To je povzročilo kaskado 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 manjših zagonskih tokov, saj njuni zagoni niso bili predvideni za sinhronizacijo. Kot tudi faze zagona. Zaenkrat je vseljeno samo drugo nadstropje in bo zadostoval en kompresor. In po eksperimentiranju na enem, bo drzneje dokončati drugi del.
Zavrnil uporabo ploščnih izmenjevalnikov toplote. Prvič, zaradi ekonomičnosti nisem hotel odšteti 389 evrov za Danfos. In drugič, združite izmenjevalnik toplote z zmogljivostjo hranilnika toplote, to je povečanje vztrajnosti sistema, s čimer ubijete dve muhi na en mah. In nisem želel izvajati priprave vode za občutljive ploščne izmenjevalnike toplote, s čimer bi zmanjšal učinkovitost. Ampak moja voda je slaba, z železom.
Prvo nadstropje je že opremljeno s talnim gretjem z okvirnim naklonom 15 cm.
Radiatorji v drugem nadstropju (hvala bogu, sem bil dovolj skop, da sem jih prej namestil s toplotno rezervo 1,5). Zajem hladilne tekočine iz vrtine (12,5 m. Vgrajen na prvi sloj dolomita. +5,9 izmerjeno 03.2008). Odvajanje odpadne vode v javno kanalizacijo (dvoprekatni usedalnik + infiltracijski zemeljski absorber). Prisilna cirkulacija v tokokrogih za odvajanje toplote.
Tukaj je shematski diagram:
1. Kompresor (en zaenkrat).
2. Kondenzator.
3. Uparjalnik.
4. Termostatski ventil (TRV)
Odločeno je bilo opustiti druge varnostne naprave (sušilni filter, okno za ogled, tlačno stikalo, sprejemnik). Če pa kdo vidi smisel njihove uporabe, bom vesel nasveta!
Za izračun sistema sem si z interneta naložil računski program CoolPack 1.46.
In dober program za izbiro kompresorjev Copeland.
Kompresor:
Od starega hladilnega prijatelja nam je uspelo nabaviti malo rabljen kompresor iz 7 kilovatnega split sistema neke korejske klime. Dobil sem ga praktično za nič in nisem lagal, olje v notranjosti se je izkazalo za popolnoma prozorno, delovalo je le eno sezono in je bilo razstavljeno zaradi spremembe koncepta prostorov s strani stranke.
Izkazalo se je, da ima kompresor kapaciteto 25.500 Btu, kar je približno 7,5 kW. v mrazu in približno 9-9,5 v vročini. Razveseljivo je bilo to, da je korejski split vseboval visokokakovosten kompresor ameriškega podjetja Tecumseth. Tu so njegove podrobnosti:
Kompresor deluje na freon R22, kar pomeni nekoliko večji izkoristek. Vrelišče -10C, temperatura kondenzacije +55C.
Lapsus številka 1: Po starem spominu sem mislil, da se na gospodinjskih split sistemih vgrajujejo samo kompresorji tipa Skrol (scroll). Izkazalo se je, da je moj bat... (Izgleda rahlo ovalen in navitje motorja binglja notri). Slabo, a ne usodno. Njegove slabosti so za četrtino krajša življenjska doba, za četrtino nižji izkoristek in za četrtino več hrupa. A nič, izkušnje so sin težkih napak.
Pomembno: Freon R22 Po Montrealskem protokolu bo popolnoma razgrajen do leta 2030. Od leta 2001 je prepovedan zagon novih naprav (vendar ne uvajam nove, ampak posodabljam staro). Od leta 2010 se uporablja samo rabljen freon R22. AMPAK kadar koli lahko sistem prenesete z R22 na njegov nadomestek R422. In ne imejte nadaljnjih težav.
Kompresor sem pritrdil na steno z L-300mm nosilci. Če kasneje namestim drugega, bom obstoječe razširil z U-profilom.
2. Kondenzator:
Uspešno sem kupil rezervoar iz nerjavečega jekla s prostornino približno 120 litrov pri mojem poznanem varilcem.
(Mimogrede, vse varilne manipulacije s tankom je brezplačno opravil spoštovani varilec. Sem pa prosil, da se omeni tudi njegova skromna vloga za zgodovino!)
Odločeno je bilo, da ga razrežemo na dva dela, vstavimo tuljavo iz bakrene freonske cevi in jo zvarimo nazaj. Hkrati zvarite več tehničnih colskih navojnih povezav.
Formula za izračun površine bakrene cevi:
M2 = kW/0,8 x ?t
M2 je površina tuljave v kvadratnih metrih.
kW - Toplotna moč sistema (s kompresorjem) v kilovatih.
0,8 - koeficient toplotne prevodnosti baker/voda pod pogojem protitoka medija.
T je razlika v temperaturi vode na vstopu in izstopu iz sistema (glej diagram). Pri meni je 35c-30c = +5 stopinj Celzija.
Posledica tega je približno 2 kvadratna metra površine za izmenjavo toplote tuljave. Malo sem ga zmanjšal, ker je temperatura na vstopu freona približno +82 stopinj, lahko pri tem malo prihranite. Ampak kot sem že napisal Božiček, ne več kot 25% velikosti uparjalnika!!!
Simulirani sistem v CoolPacku je pokazal Cop 2,44 pri standardnih premerih cevi izmenjevalnika toplote. In Cop 2.99 s premerom eno stopnjo višje. In to je moja prednost, saj v prihodnosti pričakujem, da bom na to vejo priključil še drugi kompresor. Odločil sem se, da bom za hlajenje uporabil bakreno cev ½ palca (ali 12,7 mm zunanjega premera). Vendar mislim, da lahko uporabite običajno vodovodno napeljavo, ne bo tako dobro in v notranjosti bo veliko umazanije.
Lapsus številka 2: Uporabil sem cev s steno 0,8 mm. Pravzaprav se je izkazalo, da je zelo nežen; malo sem ga pritisnil in začel se je mečkati. Težko je delati, še posebej brez posebnih znanj. Zato priporočam, da vzamete cev s stenami 1 mm ali 1,2 mm. Tako bo daljša glede obstojnosti.
Pomembno: Freonsko vodilo tuljave vstopi v kondenzator od zgoraj in izstopa od spodaj. Tako se bo tekoči freon kondenziral na dnu in pustil brez mehurčkov.
Tako je vzel 35 metrov cevi, jo zvil v tuljavo in jo navil okoli priročnega cilindričnega predmeta (cilindra).
Ob robovih sem pritrdil zavoje z dvema aluminijastima letvicama za trdnost in enak korak zank.
Konci so bili izpeljani s pomočjo vodovodnih prehodov na zvito bakreno cev. Malo jih je izvrtal od premera 12 do 12,7 mm, namesto obroča za stiskanje pa je po montaži navil lan na tesnilo in ga pritrdil s protimatico.
3. Uparjalnik:
Uparjalnik ni zahteval visokih temperatur, zato sem izbral 127 litrsko plastično sodasto posodo s širokim grlom.
Pomembno: Idealen bi bil 65 litrski sod. Vendar sem se bal, da se ¾ cev zelo slabo upogne, zato sem vzel večjo velikost. Če ima kdo druge velikosti ali ima dobrega upogibalca cevi in delovne sposobnosti, potem lahko izkoristi to velikost. S 127-litrskim sodom so dimenzije mojega TN povečale pričakovane dimenzije za 15 cm navzgor, 5 cm v globino in 10 cm v širino.
Uparjalnik sem izračunal in izdelal po enakem principu kot kondenzator. Potrebovali smo 25 metrov cevi ¾' palca (19,2 mm zunaj) s steno 1,2 mm. Dele UD profila sem uporabil kot ojačitvena rebra za vgradnjo mavčne plošče. Zvil sem ga z navadno bakreno električno žico brez izolacije.
Pomembno: Potopljeni tip uparjalnika. To pomeni, da tekoča faza freona vstopi v ohlajeno vodo od spodaj, izhlapi in se dvigne navzgor do kompresorja v plinastem stanju. To je boljše za prenos toplote.
Prehode lahko vzamete iz plastične pitne cevi PE 20*3/4’ z zunanjim navojem, privite iz cevi s protimaticami in tesnilom iz lanu in tesnila. Dovod in odvod vode je bil narejen iz navadnih kanalizacijskih cevi in gumijastih tesnilnih manšet, vstavljenih na presenečenje.
Tudi uparjalnik je bil nameščen na nosilce L-400mm.
4. TRV:
Ekspanzijski ventil sem kupil pri Honeywell (prej FLICA). Moja moč je za to zahtevala 3 mm šobo. In prisotnost izenačevalnika tlaka.
Pomembno: Med spajkanjem se ekspanzijski ventil ne sme pregreti nad +100C! Zato sem ga zavila v krpo, namočeno v vodo, da se ohladi. Prosim, ne bodite prestrašeni, kasneje sem usedline očistil s finim brusnim papirjem.
Spajkal sem cev izenačevalnega voda, kot zahtevajo navodila 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 (odporne na vibracije). Z njihovo pomočjo sem sestavil celoten sistem.
Pomembno: Takoj vzemite jeklenko Maksigaz 400 (rumena jeklenka)! Ni veliko dražji od Multigas 300 (rdeč), vendar proizvajalec obljublja do +2200c plamena. Vendar to ni dovolj za ¾' cev. Spajkalo se je zelo slabo. Morali smo biti ustvarjalni, uporabiti toplotni ščit itd. Idealno je seveda imeti kisikov gorilnik.
Da, in v sistem morate spajkati polnilno cev z nastavkom za priključitev cevi. Na pamet se ne spomnim njegovega točnega imena.
Spajkalo se je na vhodu v kompresor. V bližini lahko vidite vstopno cev izenačevalnika ekspanzijskega ventila. Prispajkan je za uparjalnikom, toplotnim ekspanzijskim ventilom, vendar pred kompresorjem.
Pomembno: Polnilno cev spajkamo tako, da z nje najprej odvijemo nastavek. Toplota bo zagotovo povzročila odpoved tesnila bradavice.
Nisem uporabil reducirnih čepov, ker sem se bal zmanjšane zanesljivosti zaradi dodatnih spajkalnih šivov v bližini kompresorja. In pritisk na tem mestu ni velik.
Polnjenje s freonom:
zbrano, vendar ni izpolnjeno Sistem je treba izprazniti z vodo. Bolje je uporabiti vakuumsko črpalko, če ne, potem obrtniki prilagodijo običajni kompresor iz starega hladilnika. Lahko preprosto prepihate sistem s freonom in iztisnete zrak, vendar vam tega nisem povedal, ker tega ne morete!
Freonska jeklenka najmanjše prostornine. Sistem sploh ne bo potreboval več kot 2 kg. Freon. S čim pa so bogati?
Kupil sem tudi manometer za merjenje tlaka. Ampak ne posebnega freona za 10 USD, ampak običajnega za črpališče za 3,5 USD. Uporabil sem ga za navigacijo pri izpolnjevanju.
Sistem sem napolnil kolikor je bilo možno z uporabo notranjega tlaka freona v jeklenki. Pustil sem stati nekaj dni, pritisk ni padel. To pomeni, da ni puščanja. Dodatno sem vse spoje namazala z milno peno, brez mehurčkov.
Pomembno: Ker je v mojem primeru polnilni nastavek spajkan neposredno pred kompresorjem (v prihodnje se bo tlak na tem mestu meril med namestitvijo), v nobenem primeru ne smete sistema pri delujočem kompresorju polniti s tekočim freonom. Kompresor bo verjetno odpovedal. Samo v plinski fazi - balon gor!
Avtomatizacija:
Potreben je enofazni zagonski rele, hkrati pa za zelo spodoben zagonski tok približno 40 A! Avtomatska varovalka C skupine 16A. Električna plošča z DIN letvijo.
Vgradil sem tudi dva temperaturna releja s temperaturnimi senzorji copelar. Enega smo postavili na vodo na izhodu iz kondenzatorja. Nastavil sem na okoli 40 stopinj, da bi se sistem izklopil, ko voda doseže to temperaturo. In nastaviti izhod vode iz uparjalnika na 0 stopinj, da se sistem v sili izklopi in ga slučajno ne odmrzne.
V prihodnosti razmišljam o nakupu enostavnega regulatorja, ki bi upošteval ti dve temperaturi. Toda poleg videza in enostavne uporabe ima tudi pomanjkljivost - programirane vrednosti se izgubijo tudi ob kratkotrajnem izpadu električne energije. Še razmišljam.
Zagon (preizkus):
Pred zagonom sem v sistem iz jeklenke načrpal približno 6 barov tlaka. Ni več delovalo in ni bilo potrebe. Vrgel sem začasno žico in priključil začetni kondenzator. Posode sem najprej napolnila z vodo. Stali so en dan, napolnjeni, zato so imeli ob izstrelitvi sobno temperaturo približno +15C.
Slovesno je prižgal stroj. Takoj je bil nokavtiran. Spet ista stvar. V tem kratkem času lahko slišite brnenje motorja, vendar se ne zažene. Zamenjal sem sponke na kondenzatorju (iz neznanega razloga so trije). Spet sem prižgal stroj. Prijetno ropotanje delujočega kompresorja je božalo ušesa!!!
Sesalni tlak je takoj padel na 2 bara. Odprl sem steklenico freona, da napolnim sistem. S pomočjo plošče sem izračunal potreben tlak vrelišča freona.
Za moj zahtevan dovod vode +6 in izhod vode +1 zahteva temperaturo vrelišča -4C. Freon vre pri tej temperaturi pri tlaku 4,3 kg.cm. (bar) (atmosfere). Tabelo najdete tudi na internetu.
Ne glede na to, kako sem poskušal nastaviti točen pritisk, ni nič delovalo. Sistem še ni ogret na delovne temperature. Zato so predčasne prilagoditve le približne.
Po približno petih minutah je pretok dosegel približno +80 stopinj. Medtem ko je bila neizolirana izparilna cev prekrita z rahlo zmrzaljo. Po približno desetih minutah se je voda v kondenzatorju že segrela na dotik na +30 - +35. Voda v uparjalniku se je približala 0C. Da ne bi ničesar odmrznil, sem izklopil sistem.
Nadaljevanje: Testna vožnja je pokazala polna funkcionalnost sistemi. Anomalije niso opazili. Nadaljnje prilagoditve ekspanzijskega ventila in tlaka freona bodo potrebne po priključitvi ogrevalnega in hladilnega kroga z vodo iz vrtine. zato nadaljevanje fotoreportaže in reportaža čez približno dva do tri tedne, ko ugotovim ta del dela.
Takrat si mislim:
1. Povežite krogotok ogrevanja prostora in krogotok izmenjave toplote vode iz vodnjaka.
2. Izvedite celoten cikel zagonskih del.
3. Naredite nekakšno stanovanje.
4. Naredite zaključke in podajte kratek povzetek.
Pomembno: Izkazalo se je, da TN ni tako majhen. Z uporabo ploščnih toplotnih izmenjevalnikov namesto kapacitivnih lahko prihranite veliko prostora.
Stroški izdelave toplotne črpalke z okvirno toplotno močjo 9 kilovatnih ur:
Kondenzator:
Rezervoar iz nerjavečega jekla 100 litrov - 25 USD
Elektrode iz nerjavečega jekla - 6 USD
Spojke iz nerjavečega jekla - 5 USD
Storitve varilcev (kosilo) - 5 USD
Bakrena cev 12,7 (1/2”)*0,8 mm. 35 metrov - 105 USD
Bakrena cev 10*1 mm. 1 meter - 3 USD
Ventilator DN 15 - 5 c.u.
Varnostni ventil 2,5 bar - 4 c.u.
Odtočni ventil DN 15 - 2 c.u.
Skupaj: 163 USD (za primerjavo, ploščni izmenjevalnik toplote Danfos 389 USD)
Uparjalnik:
Plastični sod 120 litrov - 12 c.u.
Bakrena cev 19,2 (3/4”)*1,2 mm. 25 metrov - 130 USD
Bakrena cev 6*1mm. 1 meter - 2 c.u.
Termostatski ventil Honeywell (šoba 3 mm) - 42 cu.
Nosilci L-400 2 kosa - 9 USD
Odtočni ventil DN 15 - 2 c.u.
Prehodi na baker (set) - 3 USD
RVS cev 50-1m. 2 kosa - 4 USD
Gumijasti adapterji 75*50 2 kosa - 2 k.e.
Skupaj: 206 USD (za primerjavo, ploščni izmenjevalnik toplote Danfos 389 USD)
Kompresor:
Malo rabljen kompresor 7,2 kW (25500 btu) - 30 USD
Nosilci L-300 2 kosa - 8 USD
Freon R22 2 kg. - 8 USD
Montažni komplet - 4 cu.
Skupaj: 50 USD
Montažni komplet:
Pihalnik ROTENBERG (komplet) - 20 USD
Trde spajkalne elektrode (40% srebra) 3 kosi - 3,5 USD
Trde spajkalne elektrode (0% srebra) 3 kosi - 0,5 c.u.
Manometer za freon 7 bar - 4 c.u.
Polnilna cev - 7 cu.
Skupaj: 35 USD
Avtomatizacija:
Zagonski rele enofazni 20 A - 10 cu.
Vgrajena električna plošča - 8 USD
Enofazna varovalka C16 A - 4 cu.
Skupaj: 22 USD
Skupaj 476 USD
Pomembno: V naslednji fazi bodo potrebne tudi obtočne črpalke Calpada 25/60-180 60 USD. in Calpeda 32/60-180 78 USD Čeprav bodo nameščeni zunaj hodnikov mojega kotla, se običajno nanašajo na sam kotel.
Toplotna črpalka, alternativna energija, ogrevanje, varčevanje z energijo, DIY toplotna črpalka, doma narejena toplotna črpalka
Pri opremljanju doma s toplo vodo in ogrevanjem se človek največkrat sooči s številnimi ovirami. Eden od prvih je izbira nosilca energije. Če je v bližini položen plinovod, se težava reši sama. Izpolnite vse potrebne dokumente za uplinjanje in ogrevanje prostora. Toda kaj storiti, če plinifikacije ni in je v bližnji prihodnosti ne bo?
Seveda lahko kupite plinsko jeklenko ali uporabite les in premog, vendar to ni zelo učinkovito. Uporabite lahko tudi električno ogrevanje, vendar bo znesek, prejet na računu ob koncu meseca, precej impresiven.
Najbolj pravilna rešitev je uporaba toplote, pridobljene iz zemeljskih globin, zraka in vode, ki jo lahko pridobimo s toplotnimi črpalkami.
Zelo enostavno je ustvariti toplotno črpalko z lastnimi rokami. Vse, kar je potrebno za to, je poznati njegove sorte in oblikovne značilnosti. Oglejmo si vse to podrobneje.
Črpalke delimo na vrste glede na medij, iz katerega pridobivamo toplotno energijo. Obstajajo naslednje sorte:
Kako deluje toplotna črpalka?
Toplotna črpalka za ogrevanje hiše, ki jo naredi sam, ima dokaj preprost princip delovanja. Glavne komponente sistema so naslednje:
- Toplotna črpalka.
- Sesalna naprava.
- Naprava, ki distribuira toploto.
Vse črpalke delujejo po "Carnotovem ciklu", ki je sestavljen iz naslednjega: v kolektor se dovaja temperaturno obstojna tekočina, ki ob padcu temperature ne zmrzne. Prevzame toplotno energijo in jo premakne v črpalko.
Ko vstopi v uparjalnik, energija medsebojno deluje s hladilnim sredstvom, kar povzroči nastanek pare. Tlak se poveča, temperatura se dvigne. Toplotna energija se prenaša v prostor, hladilno sredstvo postane tekoče in se ponovno pošlje v kolektor ter tako ustvari zaprt sistem.
Kako izračunati opremo?
Vsaka domača toplotna črpalka z lastnimi rokami zahteva nekaj izračunov, katerih kazalniki se upoštevajo ob upoštevanju toplotne izgube hiše, ki se izračuna. Seveda je pred namestitvijo takšne opreme potrebno izolirati stene, tla, okna in streho prostora. Kazalniki potreb po toploti za posamezne stavbe so naslednji:
- za stare stavbe iz obdobja Hruščov - 75 W/m."
- za novejše objekte - okoli 50 W/m".
- za stavbe z uporabo najnovejših tehnologij - 30 W/m » .
Pomembno! Takšno montažo je najbolje izračunati in naročiti pred gradnjo objekta. Tako bo mogoče izbrati najprimernejši ogrevalni sistem.
Večina uporabnikov meni, da je najprimernejši sistem vodno ogrevana tla, katerih moč se izračuna ob upoštevanju talne obloge. Najbolj primerna možnost so keramične ploščice.
Izdelava lastne toplotne črpalke
Izdelava toplotne črpalke z lastnimi rokami je precej preprosta, vendar bo za to potreben dober kompresor, ki ga lahko kupite v kateri koli servisni delavnici. Idealen kondenzator je rezervoar iz nerjavečega jekla s prostornino 100 litrov. in več. Toplotna črpalka za ogrevanje hiše, ki jo naredite sami, ima naslednje faze izdelave:
Za izdelavo toplotne črpalke Frenette potrebujemo:
- Jekleni valj, katerega premer je neposredno sorazmeren z močjo črpalke.
- Jekleni diski, katerih premer bo 5-10% manjši od d valja.
- Električni motor. Priporočljivo je kupiti pogon s podaljšano gredjo, na katerega bodo v prihodnosti nameščeni diski.
- 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. Točka vstavljanja gredi je zatesnjena, saj bo kakršna koli zračnost hitro obrabila mehanizem. Delovni diski so nameščeni na gredi motorja, razdalja med njimi je nastavljena z namestitvijo matic.
V cilindru sta narejeni dve luknji, na katere bodo priključene cevi. Po končani montaži je valj napolnjen z oljem, vse cevi so povezane in zatesnjene. Če imate še vedno vprašanja o njegovi zasnovi, potem v iskalnik napišite - "naredi sam risbo toplotne črpalke" in se podrobneje seznanite z vsem tem.
Prednosti toplotnih črpalk
Prednosti tovrstne črpalke je kar nekaj. Glavna je prisotnost krmilne enote, ki omogoča nadzor nad celotnim procesom. Poleg tega lahko z njim prilagajate stopnjo segrevanja, tako da jo povečate ali pomanjšate. Nameščeni posebni senzorji nenehno spremljajo raven temperature in po potrebi pošiljajo ustrezne signale. Ko dosežete minimum ali maksimum, črpalka preneha delovati ali pa se zažene.
Pomembno!Sodobne črpalke imajo večjo funkcionalnost. Zdaj z njihovo pomočjo ne morete le ogrevati hiše, temveč tudi zagotoviti stalno prisotnost tople vode v njej.
Poleg tega lahko ogrevanje s takšno črpalko ogreje in ohladi zrak v prostoru. Da bi to naredili, je v njem nameščen povratni ventil, ki vam omogoča izvajanje ene in druge operacije. Tako lahko z vgradnjo takšnega sistema v svoj dom pridobite inštalacijo, ki bo uporabna vse leto.
Da, nedvomno večina uporabnikov opozarja na njegovo glavno pomanjkljivost - precej visok cenovni razred. V tem primeru je vredno zapomniti dejstvo, da vam, ko ste porabili samo enkrat, več let ne bo treba ničesar dodatno kupiti ali skrbeti za nič, torej bodo od zdaj naprej le prihranki.
Montažna dela
Po izdelavi glavnega dela sistema ga je potrebno priključiti na razdelilno in dovodno napravo za toploto. Prvi postopek je precej enostaven, drugi pa precej delovno intenziven. Seveda bo oseba, ki je z lastnimi rokami sestavila napravo za toplotno črpalko, to povezala samostojno, brez zunanje pomoči. Inštalacijska dela so neposredno odvisna od vrste črpalke, saj ima vsaka od njih določene značilnosti.
Stroški in vračilo
Seveda namestitev te opreme vključuje znatne stroške, saj bo nakup njenih komponent zahteval veliko več denarja kot nakup električnega kotla podobne moči. Veliko ljudi zanima vprašanje, ali je donosno? Da, donosno je. Tako se bo na primer namestitev tovrstnega sistema v hišo s površino 100 m2 povrnila v enem letu in pol do dveh letih, v prihodnosti pa bo prišlo do stalnih prihrankov. Poleg tega se toplotna črpalka lahko uporablja kot klimatska naprava, s čimer lahko znatno znižate temperaturo v prostoru.
Varnost in prijaznost do okolja
Za tiste, ki skrbijo za okolju prijaznost in varnost svojih prostorov, je najprimernejša možnost ogrevanja prostorov toplotna črpalka. To je posledica dejstva, da je popolnoma neškodljiv in ne oddaja nobenih škodljivih snovi v ozračje. Možnost požara in eksplozije je praktično izključena, saj je pregrevanje delov, vključenih v sistem, praktično nemogoče.
Video - Toplotna črpalka naredi sam