Jak wykonać pompę ciepła powietrze-woda: schematy urządzeń i samodzielny montaż © Geostart

Jak wykonać pompę ciepła powietrze-woda: schematy urządzeń i samodzielny montaż

W związku z regularnym wzrostem kosztów nośników ciepła popularne stają się alternatywne metody ogrzewania. Na przykład praktyczna pompa ciepła powietrze-woda, która wykorzystuje energię powietrza do ogrzewania. Instalacja nie wymaga kosztownych materiałów eksploatacyjnych, jest łatwa w obsłudze i bezpieczna.

Ze względu na niemałą cenę fabrycznego montażu urządzenia wiele osób jest zainteresowanych samodzielną budową tego systemu. Powiemy Ci, czego potrzebuje mistrz domu, aby zbudować domową pompę ciepła. Tutaj dowiesz się, jakie środki techniczne należy zaopatrzyć.

Cechy termicznego systemu powietrzno-wodnego

Pompa ciepła, której poświęcony jest ten artykuł, w przeciwieństwie do innych modyfikacji takiego urządzenia (w szczególności woda-woda i ziemia-woda), ma szereg zalet:

  • oszczędza energię elektryczną;
  • instalacja nie wymaga prac ziemnych na dużą skalę, wiercenia studni, uzyskiwania specjalnych zezwoleń;
  • Jeśli podłączysz system do paneli słonecznych, możesz zapewnić mu pełną autonomię.

Istotną zaletą systemu cieplnego, który pozyskuje energię wiatru i przenosi ją do wody, jest stuprocentowe bezpieczeństwo środowiskowe.

Przed przystąpieniem do projektowania pompy konieczne jest ustalenie, w jakich przypadkach system przejawia się tak wydajnie, jak to możliwe, a kiedy jego użycie jest niepraktyczne.

Jak ciało pompuje powietrze, wodę?

System pompy ciepła czerpiący energię z masy powietrza może być wykorzystany do ogrzewania wszystkich rodzajów nośników ciepła stosowanych w WNP: wody, powietrza, pary

Specyfika aplikacji i pracy

Pompa ciepła pracuje wydajnie wyłącznie w zakresie temperatur od -5 do +7 stopni. Przy temperaturze powietrza +7 system wygeneruje więcej ciepła niż to konieczne, a przy wskaźniku poniżej -5 nie wystarczy do ogrzewania. Wynika to z faktu, że skoncentrowany freon w strukturze wrze w temperaturze -55 stopni.

Podczas instalacji pompy ciepła na elewacji domu pojawi się powietrze, woda, małe zgrabne urządzenie

Jak każda pompa ciepła, system powietrze-woda składa się z dwóch połączonych ze sobą części: zewnętrznej i wewnętrznej

Zespół urządzeń umieszczony wewnątrz domu odzyskuje energię pobraną z powietrza, wody grzewczej do obiegów grzewczych oraz ciepłej wody użytkowej

W przypadku konieczności zwiększenia wydajności systemu, kompleks zewnętrzny jest uzupełniany o wymaganą liczbę modułów

Pompy ciepła powietrze-woda doskonale sprawdzają się w podgrzewaniu wody w systemach grzewczych

Instalacje termiczne powietrze-woda zapewnią ciepłą wodę do łazienek i kuchni prywatnych domów z autonomicznymi systemami inżynieryjnymi

Jednym z najczęstszych odbiorców energii pomp ciepła powietrze-woda jest podłoga podgrzewana wodą.

Teoretycznie układ może generować ciepło nawet przy 30-stopniowym mrozie, ale do ogrzewania to nie wystarczy, ponieważ moc cieplna bezpośrednio zależy od różnicy między temperaturą wrzenia czynnika a temperaturą powietrza.

Dlatego mieszkańcy regionów północnych, gdzie przeziębienia przychodzą wcześniej, system ten nie zadziała, aw domach regionów południowych może skutecznie służyć przez kilka zimnych miesięcy.

Jeśli w pomieszczeniu zostaną zainstalowane standardowe baterie, pompa ciepła będzie pracować mniej wydajnie. Co najważniejsze, urządzenie powietrze-woda łączy się z konwektorami i innymi grzejnikami o dużej powierzchni, a także z systemami wodnymi typu „ciepła podłoga”, „ciepła ściana”.

Również samo pomieszczenie powinno być dobrze izolowane od zewnątrz, mieć wbudowane okna wielokomorowe, które zapewniają lepszą izolację termiczną niż zwykłe drewniane czy plastikowe.

Systemy grzewcze skojarzone z ogrzewaniem podłogowym powietrzem wodnym

Pompa ciepła najlepiej współpracuje z systemem wodnym „ciepłej podłogi”, który nie wymaga podgrzewania chłodziwa powyżej 40 – 45º C

Domowa pompa ciepła może skutecznie ogrzać domy o powierzchni do 100 metrów kwadratowych. mi gwarantuje uzyskanie mocy 5 kW. Należy rozumieć, że freonu nie można wlać z wystarczającą jakością do struktury stworzonej w domu, dlatego należy liczyć na jego temperaturę wrzenia do -22 stopni.

Urządzenie do montażu domowego idealnie nadaje się do ogrzewania garażu, szklarni, pomieszczenia gospodarczego, małego prywatnego basenu itp. System najczęściej wykorzystywany jest jako dogrzewanie.

W każdym przypadku wymagany będzie kocioł elektryczny lub inne tradycyjne wyposażenie na sezon grzewczy. Podczas silnych mrozów (-15-30 stopni) zaleca się wyłączenie pompy ciepła, aby nie marnować energii elektrycznej, ponieważ w tym okresie jej sprawność nie przekracza 10%.

Basenowa pompa ciepła

Pompy ciepła dostarczają wystarczającą ilość energii do podgrzewania wody w krytych basenach prywatnych (+)

Jak działa system

Substancją roboczą w strukturze jest powietrze. Przez jednostkę zewnętrzną, która jest zainstalowana na ulicy, tlen dostaje się do parownika przez rury, gdzie wchodzi w interakcję z czynnikiem chłodniczym.

Freon pod wpływem temperatury staje się gazowy (ponieważ wrze przy -55 stopniach) iw postaci ogrzanej pod ciśnieniem wchodzi do sprężarki. Urządzenie spręża gaz, zwiększając tym samym jego temperaturę.

READ
Zrób to sam palnik do biokominka: instrukcje i wskazówki dotyczące robienia © Geostart

Gorący freon wchodzi do obwodu zasobnika (skraplacza), gdzie ciepło jest przekazywane do wody, która może być później wykorzystana do organizacji ogrzewania i CWU. W skraplaczu freon traci tylko część swojego ciepła i nadal znajduje się w stanie gazowym.

Przechodząc przez przepustnicę, czynnik chłodniczy jest rozpylany, w wyniku czego jego temperatura spada. Freon staje się płynny iw tej postaci przechodzi do parownika. Cykl się powtarza.

Schemat prostej pompy ciepła powietrze-woda

Rysunek schematycznie przedstawia realizację zasady elementarnej pompy ciepła, podzielonej kompresorem i ekspanderem na dwa obwody – wysokiego i niskiego ciśnienia

Tym, którzy chcą samodzielnie zbudować pompę ciepła z materiałów odpadowych i przestarzałego sprzętu, na przykład ze starej lodówki, pomogą informacje przedstawione w zalecanym przez nas artykule.

Budowa pompy ciepła powietrze-woda

System pompy ciepła składa się z czterech głównych elementów:

  • jednostka zewnętrzna;
  • zbiorniki wymiennika-parownika;
  • blok do sprężarki;
  • zbiornik magazynowy (kondensator).

Rozważ cechy konstrukcyjne każdego z bloków.

Montaż jednostki zewnętrznej

Aby utworzyć zewnętrzny blok, będziesz potrzebować:

  • obudowa. Tradycyjnie odpowiedni jest blok spod systemu dzielonego, pralka i inny sprzęt na dużą skalę, czasami są one budowane niezależnie przez spawanie metalowych elementów. Ważne jest, aby po montażu metal pokryć antykorozyjną farbą proszkową.
  • Wentylator Produkt można wypożyczyć ze starego działającego systemu klimatyzacji lub zakupić osobno.

Model wentylatora powinien mieć szerokie łopatki z tworzywa sztucznego i najlepiej z odłączanym silnikiem, aby można go było podłączyć do czujnika.

Jednostka zewnętrzna pompy ciepła powietrze woda

Do montażu jednostki zewnętrznej potrzebna jest obudowa i wentylator spod systemu klimatyzacji. Przybliżone parametry bloku – 75x85x30 cm

W jednostce zewnętrznej można zainstalować parownik i elementy pomocnicze do jego działania, ale bardziej celowe jest umieszczenie tych części w osobnej obudowie.

Zainstaluj jednostkę zewnętrzną w odległości 2-10 m od domu. Ważne jest, aby zbudować pod nim fundament i postawić baldachim, aby chronić konstrukcję przed opadami atmosferycznymi. Konieczne jest również zamocowanie rusztu przed wentylatorem, aby zapobiec przedostawaniu się brudu, gruzu, liści do łopatek wentylatora i rury.

Dodatkowo pożądane jest zainstalowanie grzałek chroniących ściany boczne i panele przed oblodzeniem. W takim przypadku dodatkowe ogrzewanie obudowy nie jest wymagane. Miejsce instalacji urządzenia musi być dobrze wentylowane, z dala od źródeł otwartego ognia.

Jednostka z wymiennikiem ciepła-parownik

Parownik można kupić w postaci gotowej, korzystając z usług dostawców internetowych, lub samodzielnie go stworzyć. Aby to zrobić, potrzebujesz 80-litrowego zbiornika i drutu miedzianego o średnicy 10 mm i grubości co najmniej 1 mm.

Długość obliczana jest indywidualnie, biorąc pod uwagę wymaganą moc. W przypadku urządzenia o mocy 5 kW można wziąć 10 m. Parownik będzie ogrzewał i krążył freon, a także kontaktował się z powietrzem.

Aby stworzyć wymiennik ciepła, musisz zaprojektować cewkę. W tym celu drut jest owinięty wokół grubościennej rury o średnicy nieprzekraczającej szerokości zbiornika. Ważne jest, aby sekcje wystawały poza wysokość obudowy. Będą potrzebne do połączenia wężownicy z innymi elementami układu – sprężarką i zbiornikiem magazynowym.

Jak zrobić wymiennik ciepła pompy ciepła

Aby utworzyć cewkę, miedzianą rurkę o ściankach około 1 mm owija się wokół butli gazowej, rury lub plastikowej butelki wypełnionej wodą.

W korpusie wycięte są 2 złączki do łączenia rurociągów, tworzone są dwa złącza do wyjścia drutu. Połączenia są zaplombowane. Przymocuj gotową konstrukcję za pomocą wsporników w kształcie litery L.

Zaleca się dodatkowo zainstalowanie przekaźnika odszraniania na parowniku, ponieważ w zbiorniku będzie krążyć powietrze, którego temperatura jest ujemna. W takim przypadku kondensat gromadzący się w układzie może prowadzić do oblodzenia parownika. Ponadto, aby wykluczyć tworzenie się wilgoci, do systemu można wprowadzić filtr-osuszacz.

Zasady instalacji sprężarek

Aby zainstalować sprężarkę, potrzebujesz oddzielnej obudowy z izolacją dźwiękową i wibracyjną, ponieważ prawie wszystkie modyfikacje urządzenia powodują hałas podczas pracy. Używaną sprężarkę można wyjąć spod lodówki, klimatyzatora lub zakupić nowy model.

Do pomp ciepła nadają się następujące typy sprężarek:

  1. Obrotowy sprężarki są najtańsze, ale mają szereg wad – są głośne, mają niską sprawność i działają 8-10 lat.
  2. Spirala modyfikacje są instalowane we wszystkich nowoczesnych modelach klimatyzatorów, lodówek. Są trwałe (15-20 lat), ciche, wydajne, ale są bardzo drogie.
  3. Ruch posuwisto-zwrotny modele są instalowane głównie w lodówkach przemysłowych. Produkty mają dobrą wydajność, są trwałe (15-20 lat), ale są wyjątkowo hałaśliwe i drogie.

W przypadku pompy ciepła konieczne jest dobranie sprężarki modyfikacji jednofazowej. Przed zakupem ważne jest, aby dowiedzieć się, z jakim typem freonu współpracuje urządzenie. Zaleca się zakup modelu działającego na R22, najlepiej na R422. Łatwiej jest pracować z tym rodzajem czynnika chłodniczego niż z jakimkolwiek innym rodzajem freonu.

READ
Panele słoneczne: wszystko o alternatywnym źródle energii. Zasada działania baterii słonecznej do domu: urządzenie, obwód, sprawność

Sprężarka jest połączona rurami z parownikiem i skraplaczem. Dzięki urządzeniu freon podnosi swoją temperaturę.

Projekt zbiornika magazynowego (kondensatora)

Aby wykonać skraplacz, potrzebujesz obudowy spod 100-litrowego kotła lub innego zbiornika ze stali nierdzewnej o tej samej pojemności. Wymagana jest również cewka z rurki miedzianej. W przypadku pompy o mocy 5 kW można wziąć przewód 12-metrowy. Gorący freon przejdzie przez rurkę wężownicy, dzięki czemu woda zostanie podgrzana.

Krok #1: Tworzenie serpentyny

Do produkcji cewki potrzebny jest drut miedziany o średnicy co najmniej 26 mm i grubości ścianki 1 mm. Musi być nawinięty na rurę o mniejszym przekroju niż zbiornik.

Wysokość spirali musi odpowiadać wysokości ciała. Ważne jest, aby wyloty rur pozostawić na zewnątrz zbiornika, aby móc połączyć wężownicę parownika i sprężarkę.

Krok #2: Przygotowanie kadłuba

Aby zainstalować wężownicę, zbiornik należy wyciąć. Od góry i od dołu należy wykonać otwory na wyloty drutu miedzianego, a także wyciąć dodatkowe przegrody do zainstalowania 2 łączników, z których jedna jest przeznaczona do wylotu wody, a druga do jej wlotu. Po wykonaniu procedur zbiornik musi być zaplombowany.

Kompresor wymiennika ciepła można zakupić osobno jako gotowy projekt. Za pomocą fabrycznie zmontowanego urządzenia można zwiększyć moc i wydajność instalacji.

Schemat instalacji pompy ciepła powietrze woda

Czynnik chłodniczy oznaczony R22 ma zostać wycofany do 2030 r. zgodnie z przepisami montrealskimi. Do napełnienia układu lepiej użyć jego zamiennika – czynnika chłodniczego R422

Podłączanie jednostki zewnętrznej do parownika

Do połączenia jednostki zewnętrznej i parownika potrzebne będą 2 rury z polietylenu HDPE 32. Jedną rurą będzie przechodzić powietrze, a drugą wylatuje.

Rury można zakopać w ziemi, po uprzednim wlaniu do rowu dowolnego piaszczystego materiału lub pozostawić na powierzchni, jeśli zewnętrzna obudowa znajduje się w pobliżu domu.

Połączenie parownika, sprężarki i zbiornika

W tym układzie krąży freon. Aby połączyć cewki ze sprężarką i przepustnicą, należy skontaktować się ze specjalistą ds. chłodnictwa. Osobie, która nie ma doświadczenia w lutowaniu, nawet przy użyciu narzędzi i materiałów, trudno będzie poprawnie połączyć wszystkie elementy w jeden system, aby zapewnić działanie konstrukcji.

Ponadto wymagane będzie wiele dodatkowych materiałów – rury o różnych średnicach, różne modyfikacje kurków spustowych, zawory trawiące powietrze, zawory bezpieczeństwa, a także opaski rurowe, obejmy, obcinaki do rur do cięcia odcinków rurociągów.

Potrzebne będą również inne specjalistyczne urządzenia, które są dostępne w każdym warsztacie do naprawy lodówek i klimatyzatorów.

Wysokiej jakości wtrysk freonu odbywa się również przy użyciu specjalnego sprzętu. Dlatego, aby połączyć wymienniki ciepła, sprężarkę i przepustnicę w działający system, wygodniej i bardziej opłaca się zwrócić się do profesjonalistów.

Wdrażanie systemów zarządzania zakładem

Aby monitorować ciśnienie i temperaturę freonu, możesz użyć tablicy z wyświetlaczem spod dowolnego klimatyzatora. W procesie lutowania, przy pomocy specjalistów, projekt może zostać poprawnie wprowadzony do instalacji.

Możliwe jest również podłączenie specjalnego urządzenia – czujnika obrotów wentylatora. Reguluje prędkość obrotową ostrzy, a także automatyzuje prędkość pompy obiegowej freonu.

Dodatkowo można zainstalować timer, rozrusznik elektryczny, urządzenie zabezpieczające sprężarkę przed przegrzaniem. Wszystkie te części można kupić w warsztatach naprawczych lub na rynku wtórnym.

Obliczanie wydajności pompy ciepła powietrze-woda

Do ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 100 mXNUMX. m będzie wymagać pompy ciepła o większej wydajności. Wymaganą moc instalacji można obliczyć w przybliżeniu za pomocą tabeli:

Jak obliczyć powietrze-wodę pompy ciepła

Aby określić, jaką moc powinna mieć sprężarka, jakie średnice rur należy zastosować oraz inne ważne dane podczas projektowania pompy ciepła powietrze-woda, należy skorzystać z jednej z poniższych metod:

  • Skorzystaj z kalkulatorów internetowych zamieszczonych na stronach internetowych producentów wymienników ciepła.
  • Zastosuj oprogramowanie CoolPack 1,46, Copeland.
  • Zaproś specjalistę, który dokona niezbędnych pomiarów i obliczeń.

Powierzchnię wężownicy skraplacza (PZK) można obliczyć ze wzoru:

PZK = M / 0,8DT,

gdzie M to moc instalacji w kW; 0,8 to współczynnik przewodności cieplnej przy kontakcie wody i miedzi; DT to różnica temperatur między powietrzem wchodzącym i wychodzącym w systemie.

Podane powyżej parametry pompy ciepła są odpowiednie dla pomieszczeń do 100 m5. metrów. Moc instalacji – 10 kW. Jeśli kupisz specjalne wymienniki ciepła, całkiem możliwe jest zwiększenie mocy instalacji do 15-XNUMX kW.

Urządzenie pompy ciepła

Rysunek pokazuje system, w którym wymienniki ciepła, sprężarka, przepustnica są połączone w jednym zbiorniku. W konstrukcji zastosowano fabryczne wymienniki ciepła (+)

Utrzymanie domowej instalacji

Pompa ciepła wymaga dodatkowej konserwacji, aby działała prawidłowo. Jeśli używasz urządzenia zimą (biorąc pod uwagę, że w obudowie nie zainstalowano dodatkowego ogrzewania), urządzenie będzie musiało być okresowo rozgrzewane, ponieważ na jego powierzchni powstanie skorupa lodowa.

READ
Alternatywne ogrzewanie dla wiejskiego domu: przegląd i porównanie opcji

Konieczne jest również okresowo:

  • Oczyść łopatki wentylatora z zanieczyszczeń – liści, kurzu, brudu, śniegu itp.
  • Nasmaruj sprężarkę zgodnie z instrukcją.
  • Wymień olej w sprężarce i wentylatorze.

Ponadto do normalnego funkcjonowania systemu konieczne jest regularne sprawdzanie integralności miedzianego rurociągu, kabla zasilającego sprężarkę, wentylator i inne urządzenia.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film zapozna Cię z zasadą działania i urządzeniem pompy ciepła przetwarzającej energię wiatru:

Domowa pompa ciepła powietrze-woda to jedno z najbardziej efektywnych i niedrogich urządzeń do dogrzewania domu. Każdy może zrobić i zainstalować ten system.

Prosimy o wpisywanie komentarzy w polu poniżej. Może masz ciekawe informacje i zdjęcia na temat artykułu? Zadawaj pytania, dziel się własną opinią i przydatnymi wskazówkami dla odwiedzających witrynę.

Jak wykonać pompę ciepła powietrze-woda: schematy urządzeń i samodzielny montaż

W związku z regularnym wzrostem kosztów nośników ciepła popularne stają się alternatywne metody ogrzewania. Na przykład praktyczna pompa ciepła powietrze-woda, która wykorzystuje energię powietrza do ogrzewania. Instalacja nie wymaga kosztownych materiałów eksploatacyjnych, jest łatwa w obsłudze i bezpieczna.

Ze względu na niemałą cenę fabrycznego montażu urządzenia wiele osób jest zainteresowanych samodzielną budową tego systemu. Powiemy Ci, czego potrzebuje mistrz domu, aby zbudować domową pompę ciepła. Tutaj dowiesz się, jakie środki techniczne należy zaopatrzyć.

Cechy termicznego systemu powietrzno-wodnego

  • oszczędza energię elektryczną;
  • instalacja nie wymaga prac ziemnych na dużą skalę, wiercenia studni, uzyskiwania specjalnych zezwoleń;
  • Jeśli podłączysz system do paneli słonecznych, możesz zapewnić mu pełną autonomię.

Istotną zaletą systemu cieplnego, który pozyskuje energię wiatru i przenosi ją do wody, jest stuprocentowe bezpieczeństwo środowiskowe.

Przed przystąpieniem do projektowania pompy konieczne jest ustalenie, w jakich przypadkach system przejawia się tak wydajnie, jak to możliwe, a kiedy jego użycie jest niepraktyczne.

System pompy ciepła czerpiący energię z masy powietrza może być wykorzystany do ogrzewania wszystkich rodzajów nośników ciepła stosowanych w WNP: wody, powietrza, pary

Specyfika aplikacji i pracy

Pompa ciepła pracuje wydajnie wyłącznie w zakresie temperatur od -5 do +7 stopni. Przy temperaturze powietrza +7 system wygeneruje więcej ciepła niż to konieczne, a przy wskaźniku poniżej -5 nie wystarczy do ogrzewania. Wynika to z faktu, że skoncentrowany freon w strukturze wrze w temperaturze -55 stopni.

Teoretycznie układ może generować ciepło nawet przy 30-stopniowym mrozie, ale do ogrzewania to nie wystarczy, ponieważ moc cieplna bezpośrednio zależy od różnicy między temperaturą wrzenia czynnika a temperaturą powietrza.

Dlatego mieszkańcy regionów północnych, gdzie przeziębienia przychodzą wcześniej, system ten nie zadziała, aw domach regionów południowych może skutecznie służyć przez kilka zimnych miesięcy.

Jeśli w pomieszczeniu zostaną zainstalowane standardowe baterie, pompa ciepła będzie pracować mniej wydajnie. Co najważniejsze, urządzenie powietrze-woda łączy się z konwektorami i innymi grzejnikami o dużej powierzchni, a także z systemami „ciepła podłoga”, „ciepłe ściany” typu wodnego.

Również samo pomieszczenie powinno być dobrze izolowane od zewnątrz, mieć wbudowane okna wielokomorowe, które zapewniają lepszą izolację termiczną niż zwykłe drewniane czy plastikowe.

Pompa ciepła najlepiej współpracuje z systemem wodnym „ciepłej podłogi”, który nie wymaga podgrzewania chłodziwa powyżej 40 – 45º C

Domowa pompa ciepła może skutecznie ogrzać domy o powierzchni do 100 metrów kwadratowych. mi gwarantuje uzyskanie mocy 5 kW. Należy rozumieć, że freonu nie można wlać z wystarczającą jakością do struktury stworzonej w domu, dlatego należy liczyć na jego temperaturę wrzenia do -22 stopni.

Urządzenie do montażu domowego idealnie nadaje się do ogrzewania garażu, szklarni, pomieszczenia gospodarczego, małego prywatnego basenu itp. System najczęściej wykorzystywany jest jako dogrzewanie.

W każdym przypadku wymagany będzie kocioł elektryczny lub inne tradycyjne wyposażenie na sezon grzewczy. Podczas silnych mrozów (-15-30 stopni) zaleca się wyłączenie pompy ciepła, aby nie marnować energii elektrycznej, ponieważ w tym okresie jej sprawność nie przekracza 10%.

Pompy ciepła dostarczają wystarczającą ilość energii do podgrzewania wody w krytych basenach prywatnych (+)

Jak działa system

Substancją roboczą w strukturze jest powietrze. Przez jednostkę zewnętrzną, która jest zainstalowana na ulicy, tlen dostaje się do parownika przez rury, gdzie wchodzi w interakcję z czynnikiem chłodniczym.

Freon pod wpływem temperatury staje się gazowy (ponieważ wrze przy -55 stopniach) iw postaci ogrzanej pod ciśnieniem wchodzi do sprężarki. Urządzenie spręża gaz, zwiększając tym samym jego temperaturę.

READ
Ogrzewanie domu panelami słonecznymi i kolektorami: koszt i cena zestawu do samodzielnego montażu

Gorący freon wchodzi do obwodu zasobnika (skraplacza), gdzie ciepło jest przekazywane do wody, która może być później wykorzystana do organizacji ogrzewania i CWU. W skraplaczu freon traci tylko część swojego ciepła i nadal znajduje się w stanie gazowym.

Przechodząc przez przepustnicę, czynnik chłodniczy jest rozpylany, w wyniku czego jego temperatura spada. Freon staje się płynny iw tej postaci przechodzi do parownika. Cykl się powtarza.

Rysunek schematycznie przedstawia realizację zasady elementarnej pompy ciepła, podzielonej kompresorem i ekspanderem na dwa obwody – wysokiego i niskiego ciśnienia

Budowa pompy ciepła powietrze-woda

System pompy ciepła składa się z czterech głównych elementów:

  • jednostka zewnętrzna;
  • zbiorniki wymiennika-parownika;
  • blok do sprężarki;
  • zbiornik magazynowy (kondensator).

Rozważ cechy konstrukcyjne każdego z bloków.

Montaż jednostki zewnętrznej

Aby utworzyć zewnętrzny blok, będziesz potrzebować:

  • obudowa . Tradycyjnie odpowiedni jest blok spod systemu dzielonego, pralka i inny sprzęt na dużą skalę, czasami są one budowane niezależnie przez spawanie metalowych elementów. Ważne jest, aby po montażu metal pokryć antykorozyjną farbą proszkową.
  • Wentylator Produkt można wypożyczyć ze starego działającego systemu klimatyzacji lub zakupić osobno.

Model wentylatora powinien mieć szerokie łopatki z tworzywa sztucznego i najlepiej z odłączanym silnikiem, aby można go było podłączyć do czujnika.

Do montażu jednostki zewnętrznej potrzebna jest obudowa i wentylator spod systemu klimatyzacji. Przybliżone parametry bloku – 75x85x30 cm

W jednostce zewnętrznej można zainstalować parownik i elementy pomocnicze do jego działania, ale bardziej celowe jest umieszczenie tych części w osobnej obudowie.

Zainstaluj jednostkę zewnętrzną w odległości 2-10 m od domu. Ważne jest, aby zbudować pod nim fundament i postawić baldachim, aby chronić konstrukcję przed opadami atmosferycznymi. Konieczne jest również zamocowanie rusztu przed wentylatorem, aby zapobiec przedostawaniu się brudu, gruzu, liści do łopatek wentylatora i rury.

Dodatkowo pożądane jest zainstalowanie grzałek chroniących ściany boczne i panele przed oblodzeniem. W takim przypadku dodatkowe ogrzewanie obudowy nie jest wymagane. Miejsce instalacji urządzenia musi być dobrze wentylowane, z dala od źródeł otwartego ognia.

Jednostka z wymiennikiem ciepła-parownik

Parownik można kupić w postaci gotowej, korzystając z usług dostawców internetowych, lub samodzielnie go stworzyć. Aby to zrobić, potrzebujesz 80-litrowego zbiornika i drutu miedzianego o średnicy 10 mm i grubości co najmniej 1 mm.

Długość obliczana jest indywidualnie, biorąc pod uwagę wymaganą moc. W przypadku urządzenia o mocy 5 kW można wziąć 10 m. Parownik będzie ogrzewał i krążył freon, a także kontaktował się z powietrzem.

Aby stworzyć wymiennik ciepła, musisz zaprojektować cewkę. W tym celu drut jest owinięty wokół grubościennej rury o średnicy nieprzekraczającej szerokości zbiornika. Ważne jest, aby sekcje wystawały poza wysokość obudowy. Będą potrzebne do połączenia wężownicy z innymi elementami układu – sprężarką i zbiornikiem magazynowym.

Aby utworzyć cewkę, miedzianą rurkę o ściankach około 1 mm owija się wokół butli gazowej, rury lub plastikowej butelki wypełnionej wodą.

W korpusie wycięte są 2 złączki do łączenia rurociągów, tworzone są dwa złącza do wyjścia drutu. Połączenia są zaplombowane. Przymocuj gotową konstrukcję za pomocą wsporników w kształcie litery L.

Zaleca się dodatkowo zainstalowanie przekaźnika odszraniania na parowniku, ponieważ w zbiorniku będzie krążyć powietrze, którego temperatura jest ujemna. W takim przypadku kondensat gromadzący się w układzie może prowadzić do oblodzenia parownika. Ponadto, aby wykluczyć tworzenie się wilgoci, do systemu można wprowadzić filtr-osuszacz.

Zasady instalacji sprężarek

Aby zainstalować sprężarkę, potrzebujesz oddzielnej obudowy z izolacją dźwiękową i wibracyjną, ponieważ prawie wszystkie modyfikacje urządzenia powodują hałas podczas pracy. Używaną sprężarkę można wyjąć spod lodówki, klimatyzatora lub zakupić nowy model.

Do pomp ciepła nadają się następujące typy sprężarek:

W przypadku pompy ciepła konieczne jest dobranie sprężarki modyfikacji jednofazowej. Przed zakupem ważne jest, aby dowiedzieć się, z jakim typem freonu współpracuje urządzenie. Zaleca się zakup modelu działającego na R22, najlepiej na R422. Łatwiej jest pracować z tym rodzajem czynnika chłodniczego niż z jakimkolwiek innym rodzajem freonu.

Sprężarka jest połączona rurami z parownikiem i skraplaczem. Dzięki urządzeniu freon podnosi swoją temperaturę.

Projekt zbiornika magazynowego (kondensatora)

Aby wykonać skraplacz, potrzebujesz obudowy spod 100-litrowego kotła lub innego zbiornika ze stali nierdzewnej o tej samej pojemności. Wymagana jest również cewka z rurki miedzianej. W przypadku pompy o mocy 5 kW można wziąć przewód 12-metrowy. Gorący freon przejdzie przez rurkę wężownicy, dzięki czemu woda zostanie podgrzana.

Krok #1: Tworzenie serpentyny

Do produkcji cewki potrzebny jest drut miedziany o średnicy co najmniej 26 mm i grubości ścianki 1 mm. Musi być nawinięty na rurę o mniejszym przekroju niż zbiornik.

READ
Co to jest pompa ciepła woda-woda – zasada działania i instalacji

Wysokość spirali musi odpowiadać wysokości ciała. Ważne jest, aby wyloty rur pozostawić na zewnątrz zbiornika, aby móc połączyć wężownicę parownika i sprężarkę.

Krok #2: Przygotowanie kadłuba

Aby zainstalować wężownicę, zbiornik należy wyciąć. Od góry i od dołu należy wykonać otwory na wyloty drutu miedzianego, a także wyciąć dodatkowe przegrody do zainstalowania 2 łączników, z których jedna jest przeznaczona do wylotu wody, a druga do jej wlotu. Po wykonaniu procedur zbiornik musi być zaplombowany.

Kompresor wymiennika ciepła można zakupić osobno jako gotowy projekt. Za pomocą fabrycznie zmontowanego urządzenia można zwiększyć moc i wydajność instalacji.

Czynnik chłodniczy oznaczony R22 ma zostać wycofany do 2030 r. zgodnie z przepisami montrealskimi. Do napełnienia układu lepiej użyć jego zamiennika – czynnika chłodniczego R422

Podłączanie jednostki zewnętrznej do parownika

Do połączenia jednostki zewnętrznej i parownika potrzebne będą 2 rury z polietylenu HDPE 32. Jedną rurą będzie przechodzić powietrze, a drugą wylatuje.

Rury można zakopać w ziemi, po uprzednim wlaniu do rowu dowolnego piaszczystego materiału lub pozostawić na powierzchni, jeśli zewnętrzna obudowa znajduje się w pobliżu domu.

Połączenie parownika, sprężarki i zbiornika

W tym układzie krąży freon. Aby połączyć cewki ze sprężarką i przepustnicą, należy skontaktować się ze specjalistą ds. chłodnictwa. Osobie, która nie ma doświadczenia w lutowaniu, nawet przy użyciu narzędzi i materiałów, trudno będzie poprawnie połączyć wszystkie elementy w jeden system, aby zapewnić działanie konstrukcji.

Ponadto wymagane będzie wiele dodatkowych materiałów – rury o różnych średnicach, różne modyfikacje kurków spustowych, zawory trawiące powietrze, zawory bezpieczeństwa, a także opaski rurowe, obejmy, obcinaki do rur do cięcia odcinków rurociągów.

Potrzebne będą również inne specjalistyczne urządzenia, które są dostępne w każdym warsztacie do naprawy lodówek i klimatyzatorów.

Wysokiej jakości wtrysk freonu odbywa się również przy użyciu specjalnego sprzętu. Dlatego, aby połączyć wymienniki ciepła, sprężarkę i przepustnicę w działający system, wygodniej i bardziej opłaca się zwrócić się do profesjonalistów.

Wdrażanie systemów zarządzania zakładem

Aby monitorować ciśnienie i temperaturę freonu, możesz użyć tablicy z wyświetlaczem spod dowolnego klimatyzatora. W procesie lutowania, przy pomocy specjalistów, projekt może zostać poprawnie wprowadzony do instalacji.

Możliwe jest również podłączenie specjalnego urządzenia – czujnika obrotów wentylatora. Reguluje prędkość obrotową ostrzy, a także automatyzuje prędkość pompy obiegowej freonu.

Dodatkowo można zainstalować timer, rozrusznik elektryczny, urządzenie zabezpieczające sprężarkę przed przegrzaniem. Wszystkie te części można kupić w warsztatach naprawczych lub na rynku wtórnym.

Obliczanie wydajności pompy ciepła powietrze-woda

Do ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 100 mXNUMX. m będzie wymagać pompy ciepła o większej wydajności. Wymaganą moc instalacji można obliczyć w przybliżeniu za pomocą tabeli:

Tabele te pomogą obliczyć powierzchnię cewki, aby stworzyć instalację o określonej mocy

Aby określić, jaką moc powinna mieć sprężarka, jakie średnice rur należy zastosować oraz inne ważne dane podczas projektowania pompy ciepła powietrze-woda, należy skorzystać z jednej z poniższych metod:

  • Skorzystaj z kalkulatorów internetowych zamieszczonych na stronach internetowych producentów wymienników ciepła.
  • Zastosuj oprogramowanie CoolPack 1,46, Copeland.
  • Zaproś specjalistę, który dokona niezbędnych pomiarów i obliczeń.

Powierzchnię wężownicy skraplacza (PZK) można obliczyć ze wzoru:

PZK = M / 0,8DT,

gdzie M to moc instalacji w kW; 0,8 to współczynnik przewodności cieplnej przy kontakcie wody i miedzi; DT to różnica temperatur między powietrzem wchodzącym i wychodzącym w systemie.

Podane powyżej parametry pompy ciepła są odpowiednie dla pomieszczeń do 100 m5. metrów. Moc instalacji – 10 kW. Jeśli kupisz specjalne wymienniki ciepła, całkiem możliwe jest zwiększenie mocy instalacji do 15-XNUMX kW.

Rysunek pokazuje system, w którym wymienniki ciepła, sprężarka, przepustnica są połączone w jednym zbiorniku. W konstrukcji zastosowano fabryczne wymienniki ciepła (+)

Utrzymanie domowej instalacji

Pompa ciepła wymaga dodatkowej konserwacji, aby działała prawidłowo. Jeśli używasz urządzenia zimą (biorąc pod uwagę, że w obudowie nie zainstalowano dodatkowego ogrzewania), urządzenie będzie musiało być okresowo rozgrzewane, ponieważ na jego powierzchni powstanie skorupa lodowa.

Konieczne jest również okresowo:

  • Oczyść łopatki wentylatora z zanieczyszczeń – liści, kurzu, brudu, śniegu itp.
  • Nasmaruj sprężarkę zgodnie z instrukcją.
  • Wymień olej w sprężarce i wentylatorze.

Ponadto do normalnego funkcjonowania systemu konieczne jest regularne sprawdzanie integralności miedzianego rurociągu, kabla zasilającego sprężarkę, wentylator i inne urządzenia.

Domowa pompa ciepła powietrze-woda to jedno z najbardziej efektywnych i niedrogich urządzeń do dogrzewania domu. Każdy może zrobić i zainstalować ten system.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: