Kako napraviti toplinsku pumpu od hladnjaka. Mogućnosti rada dizalice topline "uradi sam" za preljevnu shemu. Toplinska pumpa voda-voda iz kompresora klima uređaja napravite sami

Dizalice topline omogućuju vam da raspršenu energiju iz okolne prirode: zraka, vode i zemlje akumulirate i usmjerite za grijanje kuće. Energija se također koristi za zagrijavanje vode za pranje ili klimatizaciju prostorija. To omogućuje uštedu novca smanjenjem potrošnje tradicionalnih izvora topline: električne energije, plina, drva za ogrjev. U članku ćemo vam reći kako napraviti toplinsku pumpu vlastitim rukama.

Što je geotermalna pumpa

Prvo morate razumjeti što je geotermalna pumpa i na kojem principu radi, jer je on srce cijelog uređaja koji opisujemo.

Ni za koga nije tajna da se temperatura iznad nule uvijek održava u debljini zemlje. U istom stanju je i voda ispod leda. U tom relativno toplom okruženju postavljen je zatvoreni cjevovod s tekućinom.

Shema rada dizalica topline prilično je jednostavna i temelji se na inverznom Carnotovom principu:

1. Rashladna tekućina, koja se kreće duž vanjske konture, zagrijava se iz odabranog izvora i ulazi u isparivač.
2. Tamo izmjenjuje energiju s rashladnim sredstvom (obično freonom).
3. Freon vrije, prelazi u plinovito stanje i sabija se kompresorom.
4. Vrući plin (zagrijava se u rasponu od 35–65 o C) ulazi u drugi izmjenjivač topline, u kojem svoju toplinu predaje sustavu grijanja ili opskrbe toplom vodom u kući.
5. Ohlađeno rashladno sredstvo ponovno postaje tekuće i vraća se u novi krug.

Pumpa hladnjaka

Glavni dio sustava je kompresor. Bolje je kupiti ga gotovog u trgovini ili koristiti iz hladnjaka ili klima uređaja. Sve ostale komponente - isparivač, kondenzator, cjevovod - možete sastaviti sami. Takav uređaj će trošiti energiju samo za kompresiju i prijenos topline, a generirati 5 puta više.

Kada koristite stari kompresor, treba očekivati ​​da će njegov radni vijek biti kratak i da će se kapacitet sustava smanjiti. Osim toga, snaga istrošenog kompresora možda neće biti dovoljna za puni rad sustava.

Neki su majstori otišli dalje i od hladnjaka napravili toplinsku pumpu, u koju su postavili radijatore grijane toplinom zemlje. Unutra se stalno održava pozitivna temperatura, zbog čega hladnjak radi stalno, zagrijavajući radijator koji se nalazi iza njega. Koristeći izvorni radijator, od njega prave izmjenjivač topline (ili izrađuju domaći), oduzimaju toplinu koju stvara.

Učinkovitost takve dizalice topline je prikladnija za demonstraciju rada uređaja, budući da je njezina učinkovitost vrlo niska. Osim toga, hladnjak nije dizajniran za ovaj način rada i može brzo propasti.

Vrste dizalica topline

Postoje tri vrste pumpi, ovisno o izvoru topline:

"tlo-voda"

"voda-voda"

"zrak-voda"

Instalacija tipa "tlo-voda" koristi toplinu crijeva. Temperatura zemlje na horizontima većim od 20 m uvijek ostaje nepromijenjena, stoga pumpa može generirati potrebnu energiju tijekom cijele godine. Postoje dvije mogućnosti montaže:

• okomita osovina;
• horizontalni razdjelnik.

U prvom slučaju buši se bušotina dubine od oko 50–100 m i u nju se postavljaju cijevi s cirkulirajućim rashladnim sredstvom, posebnom tekućinom koja se ne smrzava.

Na dubini od 5 m polažu se kolektori duž kojih se također kreće rashladna tekućina. Za grijanje kuće površine 150 m 2 potrebna je parcela od najmanje 250 m 2, a ne može se koristiti za poljoprivredne sadnje. Dopušteni su samo ukrasni travnjak i cvjetnjaci.

Pumpa voda-voda koristi energiju vode iz jezera, bunara ili bunara. Neki uspijevaju izvući toplinu čak i iz odvoda. Glavna stvar je da se filtar ne začepi i da se metal ne sruši.

Ovaj tip obično pokazuje najveću učinkovitost, ali nije ga moguće instalirati na svakom prigradsko područje, i za rad podzemne vode treba dobiti dopuštenje. Takvi uređaji su tipičniji za industrijsku proizvodnju.

Dizajn zrak-voda je manje učinkovit od prva dva, budući da je učinak znatno smanjen zimi. S druge strane, prilikom njegove ugradnje nije potrebno ništa bušiti ili kopati. Jedinica se jednostavno montira na krov kuće.

Kao što je već spomenuto, poželjno je kupiti gotov kompresor. Svaki model koji se koristi u klima uređajima je prikladan.

Sve ostale komponente montiramo sami:

1. Kao tijelo kondenzatora uzima se spremnik od nehrđajućeg čelika kapaciteta oko 100 litara. Prerezan je na pola i unutar njega je montirana zavojnica od bakrene cijevi s debljinom stijenke od najmanje 1 mm. Zalemljen u školjku navojne veze za spajanje na petlju. Nakon toga se dijelovi spremnika mogu zavarivati.
2. Za isparivač je savršena polietilenska boca od 80 litara ili komad cijevi. U njega je također umetnuta zavojnica i isporučeni su ulazi i izlazi za vodu. Nosači topline izolirani su od vanjskog okruženja "krznenim kaputom" od pjenaste gume.
3. Sada morate staviti cijeli sustav, lemiti cijevi i napuniti rashladno sredstvo. Količina freona vrlo je važna za ispravan rad pumpa, ovaj izračun najbolje je povjeriti inženjeru grijanja. Moći će konačno spojiti instalaciju i postaviti kompresor.
4. Ostaje samo dodati vanjska kontura. Njegova montaža ovisit će o vrsti pumpe.

Za vertikalnu instalaciju tlo-voda potreban je bunar, u koji se spušta geotermalna sonda.

Za horizontalni uređaj, kolektor se sastavlja i zakopava u zemlju na dubini koja isključuje smrzavanje.

U sustavu voda-voda krug se sastoji od mreže plastične cijevi kroz koje će teći rashladna tekućina. Zatim se sve to mora učvrstiti u rezervoaru na potrebnoj dubini.

Razdjelnik pumpe zrak-voda također se izrađuje i montira na krovu kuće ili u blizini.

Za stabilan rad i zaštitu od kvara, poželjno je nadopuniti stroj mogućnošću ručnog pokretanja kompresora u slučaju iznenadnog nestanka struje. Trošak takve instalacije je prilično visok. Tvornička pumpa je još skuplja. Međutim, praksa pokazuje da se akvizicija isplati u nekoliko godina rada.

Video

Diy dizalica topline

Od početka je bila samo kuća u izgradnji na 2,5 kata. Kvadrat:

1. kat 64 m2,

2. kat 94 m2,

2.5 kat 55 m2,

garaža 30 m2.

Kupljen od početka polovno. plinski kotao na drva za ogrjev s kapacitetom od 40 kW Ali kako se približavalo vrijeme za instalaciju, potpuno sam prestala zadovoljiti mogućnost sječe drva za ogrjev, vječnu borbu sa smećem, a po prirodi sam više derviš, lako se ne mogu pojaviti kod kuće nekoliko dana.

(kućna dizalica topline, kotao za generiranje plina, isparivač, kompresor, kondenzator, kućna toplinska pumpa, toplinska pumpa, DIY toplinska pumpa, alternativna energija)

A onda sam se priklonio ukapljenom plinu. Imajte na umu da cijev za prirodni plin niski pritisak prolazi 1,5 km od kuće. Ali gustoća naseljenosti kod nas je niska, a povlačenje cijevi samo za mene + projekt + instalacija jednostavno me baca u užas.

Također ne mogu staviti bačvu na nekoliko kocki na mjestu. Ne želim pokvariti izgled. Odlučio sam ugraditi nekoliko ormarića s baterijom od 80-litarskih spremnika za propan od po 6 komada.

Plinar je uvjeravao da oni sami dolaze, mijenjaju se, samo nas nazovite. Neugodnost je uključivala samo glavobolju jednom u tri tjedna, kao i mogućnost neovlaštenog ulaska automobila na plin na moj budući kameno-putnički parking, kotrljajući i vukući po njemu cilindre. Općenito, ljudski faktor. Ali slučaj je riješio problem:

ideja za izgradnju Diy dizalica topline

ideja konstrukcija toplinska pumpa izlegao dugo vremena. Ali kamen spoticanja bila je jednofazna struja i pretpotopno brojilo za 20 ampera maksimalnog opterećenja. Na našim prostorima još nije moguće promijeniti eklektično napajanje u trofazno ili dodati struju. Ali neočekivano, planirali su promijeniti mjerač na novi, 40 ampera.

Procijenivši, odlučio sam da će to biti dovoljno za djelomično grijanje (nisam planirao koristiti 2,5 kat zimi), obvezao sam se istražiti tržište dizalica topline. Cijene tražene u jednoj tvrtki (monofazne TS za 12 kilovata) navele su nas na razmišljanje:

Thermia Diplomat TWS 12 kWh 6797 eura

Thermia Duo 12 kWh 5974 eura

Za startnu struju bilo je potrebno najmanje 45 ampera.

Osim toga, budući da je planirano odvođenje topline iz bunarske vode, nije bilo povjerenja u zaduženje moje bušotine. Kako ne bih riskirao toliki iznos, odlučio sam sam sastaviti TN, jer su neke vještine bile iz života. Radio je kao voditelj distribucije opreme za ventilaciju i klimatizaciju.

Koncept toplinske pumpe kućne izrade:

Odlučio sam napraviti HP od dva monofazna kompresora od po 24 000 BTU (7 kWh na hladno). Tako je dobivena kaskada ukupne toplinske snage od 16-18 kilovata uz potrošnju električne energije na COP3 od oko 4-4,5 kilovata/sat. Odabir dvaju kompresora bio je zbog nižih startnih struja, budući da se smatralo da se ne sinkroniziraju njihovi startovi. Kao i fazno puštanje u pogon. Za sada je useljen samo drugi kat i jedan kompresor će biti dovoljan. Da, i nakon eksperimentiranja na jednom, tada će biti hrabrije dovršiti drugi dio.

Odbio korištenje pločastih izmjenjivača topline. Prvo, zbog ekonomičnosti nisam htio platiti Danfos 389 eura po komadu. I drugo, kombinirati izmjenjivač topline s kapacitetom akumulatora topline, odnosno povećanjem inercije sustava, čime se ubijaju dvije muhe jednim udarcem. I nisam želio raditi obradu vode za osjetljive pločaste izmjenjivače topline, smanjujući time učinkovitost. I voda mi je loša, sa željezom.

Prvi kat je već opremljen podnim grijanim cjevovodom s približnim korakom od 15 cm.

Drugi kat ima radijatore (hvala Bogu, bilo je dovoljno škrto staviti ih s 1,5 toplinskom rezervom ranije). Zahvat rashladne tekućine iz bušotine (12.5 m. Ugrađen na prvi sloj dolomita. +5.9 izmjereno 03.2008.). Odvođenje otpadnih voda u opću kanalizaciju (dvokomorni sabirnik + infiltracijski zemljani apsorber). Prisilna cirkulacija u krugovima za odvođenje topline.

Ovdje, kružni dijagram:

1. Kompresor (za sada jedan).

2. Kondenzator.

3. Isparivač.

4. Toplinski ekspanzijski ventil (TRV)

Odlučeno je napustiti druge sigurnosne uređaje (filter-sušač, prozor za gledanje, tlačni prekidač, prijemnik). Ali ako netko vidi smisao njihovog korištenja, bit će mi drago čuti savjet!

Za izračun sustava skinuo sam s interneta program za izračun CoolPack 1.46.

I dobar program za izbor Copeland kompresora.

Kompresor:

Uspio sam od starog prijatelja hladnjaka kupiti malo rabljeni kompresor od split sustava od 7 kilovata od nekakve korejske klime. Dobio sam ga gotovo za ništa, a nisam lagao, pokazalo se da je ulje potpuno prozirno iznutra, radilo je samo jednu sezonu i rastavljeno je zbog promjene koncepta prostora od strane kupca.

Pokazalo se da kompresor ima kapacitet od 25 500 Btu, što je oko 7,5 kW. na hladnoći i oko 9-9,5 na vrućini. Ono što me razveselilo, u korejskom Splitu bio je solidan kompresor američke tvrtke Tecumset. Evo njegovih podataka:

Kompresor na R22 freon, što znači nešto veći koeficijent korisna radnja. Vrelište -10c, kondenzacija +55c.

Lapsus broj 1: Po starom sjećanju mislio sam da se na kućanske split sustave ugrađuju samo spiralni kompresori (scroll). Pokazalo se da je moj klip ... (Izgleda malo ovalno i namot motora visi unutra). Loše, ali ne fatalno. Njegovi nedostaci, četvrtina manje resursa, četvrtina niža učinkovitost, četvrtina bučniji. Ali ništa, iskustvo je sin teških pogrešaka.

Važno: Freon R22 prema Montrealskom protokolu bit će potpuno stavljeni izvan pogona do 2030. Od 2001. godine zabranjeno je puštanje u rad novih instalacija (ali ja ne uvodim nove, već sam modernizirao stare). Od 2010. koristi se samo freon R22. ALI u bilo kojem trenutku možete prebaciti sustav s R22 na njegovu zamjenu R422. I nema više problema.

Kompresor sam pričvrstio na zid pomoću L-300mm nosača. Ako kasnije montiram drugi, postojeće produljujem pomoću U-profila.

2. Kondenzator:

Uspješno sam kupio spremnik od nehrđajućeg čelika od oko 120 litara od prijatelja zavarivača.

(Usput, sve zavarene manipulacije sa spremnikom besplatno je izvršio cijenjeni zavarivač. Ali zamolio je da se spomene njegova skromna uloga za povijest!)

Odlučeno je prerezati ga na dva dijela, umetnuti zavojnicu iz bakrene cijevi freonskog vodiča i zavariti ga natrag. Istodobno zavarite nekoliko tehničkih spojeva s inčnim navojem.

Formula za izračunavanje površine bakrene spiralne cijevi:

M2 = kW/0,8x?t

M2 je površina cijevi zavojnice u kvadratnim metrima.

kW - Snaga rasipanja topline sustava (s kompresorom) u kilovatima.

0,8 - koeficijent toplinske vodljivosti bakra / vode pod uvjetom protutoka medija.

T je razlika između temperature vode na ulazu i izlazu iz sustava (vidi dijagram). Kod mene je 35s-30s = +5 Celzijevih stupnjeva.

Dakle, ispada oko 2 četvornih metara područje izmjene topline zavojnice. Malo sam ga smanjio, budući da je temperatura na ulazu freona oko + 82 ° C, to može malo uštedjeti. Ali kao što sam ranije napisao Djed Mraz, ne više od 25% veličine isparivača!!!

Simulirani sustav u CoolPacku pokazao je Cop od 2,44 na promjeru cijevi izmjenjivača topline. I Cop 2.99 s promjerom jednu stepenicu više. I to je moja prednost, jer u budućnosti očekujem priključiti drugi kompresor na ovu granu. Odlučio sam upotrijebiti bakrenu cijev od ½ inča (ili vanjskog promjera 12,7 mm), za hlađenje. Ali, mislim, možete koristiti uobičajeni vodovod, tamo nije tako i unutra će biti puno prljavštine.

Lapsus broj 2: Koristio sam cijev sa stijenkom od 0,8 mm. Dapače, ispala je vrlo nježna, pomalo shrvana i već oklijeva. Teško je raditi, pogotovo bez posebnih vještina. Stoga preporučujem da uzmete cijev od 1 mm ili 1,2 mm. Tako će trajnost biti duža.

Važno: Freonski vodič zavojnice ulazi u kondenzator odozgo, izlazi odozdo. Tako će se kondenzirani tekući freon nakupiti na dnu i otići bez mjehurića.

Tako je, uzevši 35 metara cijevi, pretvorio ju u zavojnicu, namotavši je oko prikladnog cilindričnog predmeta (cilindra).

Na rubovima sam zavoje učvrstio s dvije aluminijske letvice radi čvrstoće i jednakog razmaka petlji.

Krajevi su izvučeni uz pomoć vodovodnih prijelaza na bakrenu cijev za uvijanje. Lagano ih buši od promjera od 12 do 12,7 mm, a umjesto kompresijskog prstena, nakon montaže, namotao je lan na brtvilo i stegnuo ga sigurnosnom maticom.

3. Isparivač:

Nije potreban isparivač visoka temperatura, a odabrao sam plastičnu posudu poput bačve od 127 litara sa širokim otvorom.

Važno: Idealna bi bila bačva od 65 litara. Ali bojao sam se da se ¾ cijev jako loše savija, pa sam uzeo veću veličinu. Ako netko ima druge veličine ili ima dobrog savijača cijevi i radne vještine, onda možete riskirati s ovom veličinom. S bačvom od 127 litara, moj HP je povećao očekivane dimenzije za 15 cm gore, 5 cm dubine i 10 cm širine.

Isparivač sam izračunao i izradio po istom principu kao i kondenzator. Bilo je potrebno 25 metara cijevi od ¾ inča (vanjske 19,2 mm) sa stijenkom od 1,2 mm. Kao rebra za ukrućenje koristio sam segmente UD profila za ugradnju gipsane žbuke. Upletena običnom bakrenom električnom žicom bez izolacije.

Važno: Potopljeni tip isparivača. Odnosno, tekuća faza freona ulazi u ohlađenu vodu odozdo, isparava i u plinovitom stanju se diže do kompresora. Ovo je bolje za prijenos topline.

Prijelazi se mogu uzeti iz plastičnih cijevi za piće PE 20 * 3/4 ​​​​s vanjskim navojem, odvrnutih od cijevi s protumaticama i brtvom od lana i brtvila. Vodovod i odvodnja izrađeni od obične kanalizacijske cijevi i gumene brtvene manšete umetnute iznenađenjem.

Isparivač je također montiran na nosače L-400mm.

4. TRV:

Kupljen TRV od Honeywella (bivša FLICA). Za moju snagu, potrebna mi je mlaznica od 3 mm. I izjednačivač pritiska.

Važno: TRV tijekom lemljenja ne smije se pregrijati iznad +100c! Stoga sam ga omotala krpom namočenom u vodu da se ohladi. Molim vas, nemojte se užasnuti, nakon racije sam ga očistio finim brusnim papirom.

Zalemio sam cijev izjednačenja kako bi trebalo biti u uputama za ugradnju ekspanzionog ventila.

Skupština:

Kupio komplet za tvrdo lemljenje Rotenberg. I elektrode 3 komada s 0% udjelom srebra i 1 komad s 40% udjelom srebra za lemljenje na strani kompresora (otporne na vibracije). Uz njihovu pomoć sklopio sam cijeli sustav.

Važno: Bocu Maxigaz 400 (žuta boca) uzmite odmah! Nije puno skuplji od Multigas 300 (crveni), ali proizvođač obećava plamen do +2200c. Ali to nije dovoljno za ¾ 'cijev. Loše zalemljen. Morao sam se izmišljati, koristiti toplinski štit itd. U idealnom slučaju, naravno, imati plamenik za kisik.

Da, i trebate zalemiti cijev za punjenje s nastavkom za spajanje crijeva na sustav. Ne sjećam se njegovog točnog imena ni na kraj pameti.

Zalemljen je na ulazu kompresora. U blizini je također vidljiva ulazna cijev ekvilizatora ekspanzionog ventila. Lemljen je nakon isparivača, termostatskog ekspanzionog ventila, ali prije kompresora.

Važno: Pipsik za punjenje lemimo tako da prvo odvrnemo bradavicu s njega. Ni od vrućine, brtva bradavice sigurno neće uspjeti.

Nisam koristio reduktore, jer sam se bojao smanjenja pouzdanosti od dodatnih lemljenih spojeva u blizini kompresora. Da, i pritisak na ovom mjestu nije velik.

Punjenje freonom:

prikupljeno, ali nije ispunjeno Sustav se mora isprazniti vodom. Bolje koristiti Vakuumska pumpa ako ne, tada obrtnici prilagođavaju konvencionalni kompresor iz starog hladnjaka. Možete jednostavno propuhati sustav freonom istiskujući zrak, ali to vam nisam rekao, jer to ne možete!

Freonski cilindar najmanjeg kapaciteta. Sustav uopće neće trebati više od 2 kg. freon. Ali kako bogato.

Kupio sam i manometar. Ali ne poseban freon za 10 dolara, već obični za crpna stanica za 3,5 USD Na njemu i vođeni prilikom punjenja.

Sustav sam maksimalno napunio uz pomoć unutarnjeg tlaka freona u cilindru. Ostavila sam da odstoji par dana, pritisak nije pao. Dakle, nema curenja. Dodatno, promašio sam sve spojeve sa sapunastom pjenom, nije se stvarala mjehurića.

Važno: Budući da je u mom slučaju nazuvica za punjenje zalemljena neposredno ispred kompresora (ubuduće će se tlak na ovom mjestu mjeriti prilikom postavljanja), ni u kojem slučaju se sustav ne smije puniti tekućim freonom dok kompresor radi. Kompresor vjerojatno neće uspjeti. Samo u plinovitoj fazi - balon gore!

Automatizacija:

Potreban vam je jednofazni startni relej, a u isto vrijeme, za vrlo pristojnu startnu struju od oko 40 A! Automatski osigurač Od grupe do 16A. Električna ploča s DIN letvicom.

Ugradio sam i dvije temperaturne sklopke s toplinskim senzorima copelar. Jedan staviti na vodu na izlazu iz kondenzatora. Namjestio sam na oko 40 stupnjeva da se sustav isključi kada voda dosegne ovu temperaturu. I na izlazu vode iz isparivača na 0 stupnjeva, da hitno isključi sustav i slučajno ga ne odmrzne.

U budućnosti razmišljam o kupnji jednostavnog regulatora koji uzima u obzir te dvije temperature. Ali osim izgleda i vidljivosti korištenja, ima i nedostatak - programirane vrijednosti se gube čak i s kratkim nestankom struje. Dok razmišljam.

Pokretanje (proba):

Prije paljenja sam pumpao oko 6 bara tlaka iz cilindra u sustav. Više nije uspjelo, a nema ni potrebe. Bacio sam privremenu žicu, spojio početni kondenzator. Prvo sam napunio posude vodom. Stajali su jedan dan, ispunjeni i stoga su u trenutku lansiranja imali sobna temperatura oko +15s.

Svečano uključio stroj. Odmah je nokautiran. Jos uvijek isti. Tijekom ovog kratkog intervala možete čuti kako motor zuji, ali se ne pokreće. Pomaknuo sam terminale na kondenzatoru (iz nekog razloga ih ima tri). Ponovno uključio stroj. Ugodna tutnjava upaljenog kompresora milovala mi je uši!!!

Usisni tlak je odmah pao na 2 bara. Otvorio bocu freona da napuni sustav. Prema pločici sam izračunao potreban tlak vrenja freona.

Za moju potrebnu +6 ulaznu i +1 izlaznu vodu, potrebno je vrelište od -4c. Freon vrije na ovoj temperaturi pri tlaku od 4,3 kg.cm. (bar) (atmosfere). Tablicu možete pronaći i na internetu.

Koliko god sam pokušavao postaviti točan pritisak, ništa nije išlo. Sustav još nije doveden na radnu temperaturu. Stoga su preuranjene prilagodbe samo približne.

Pet minuta kasnije, hrana je dosegla oko +80 stupnjeva. Dok je neizolirana cijev za isparavanje bila prekrivena laganim injem. Voda u kondenzatoru nakon deset minuta na dodir već se zagrijala na +30 - +35. Voda u isparivaču je blizu 0c. Da ne bih nešto odmrznuo, isključio sam sustav.

Sažetak: Probni rad pokazao punu radnu sposobnost sustava. Anomalije nisu uočene. Daljnje prilagodbe ekspanzijskog ventila i tlaka freona bit će potrebne nakon spajanja kruga grijanja i hlađenja vodom iz bunara. Zato nastavak fotoeseja i reportaže za otprilike dva do tri tjedna kad shvatim ovaj dio posla.

Do tog vremena, mislim:

1. Spojite krug grijanja prostora i krug izmjene topline vode iz bunara.

2. Provedite puni ciklus puštanja u rad.

3. Napravite nekakav slučaj.

4. Izvedite zaključke i dajte kratak sažetak.

Važno: TN se pokazao ne tako malim. Korištenjem pločastih izmjenjivača topline umjesto kapacitivnih izmjenjivača topline možete uštedjeti mnogo prostora.

Trošak proizvodnje dizalice topline s približnim kapacitetom od 9 kilovat sati u smislu topline:

Kondenzator:

Spremnik od nehrđajućeg čelika 100 litara - 25 c.u.

Elektrode od nehrđajućeg čelika - 6 c.u.

Spojnice od nehrđajućeg čelika - 5 c.u.

Usluge zavarivača (ručak) - 5 c.u.

Bakrena cijev 12,7 (1/2”)*0,8 mm. 35 metara - 105 USD

Bakrena cijev 10*1 mm. 1 metar - 3 c.u.

Puhalo zraka Du 15 - 5 c.u.

Sigurnosni ventil 2,5 bara - 4 c.u.

Odvodni ventil Du 15 - 2 c.u.

Ukupno: 163 dolara (u usporedbi, pločasti izmjenjivač topline Danfos 389 c.u.)

Isparivač:

Plazma bačva. 120 litara - 12 c.u.

Bakrena cijev 19,2 (3/4”)*1,2 mm. 25 metara - 130 USD

Bakrena cijev 6*1mm. 1 metar - 2 c.u.

Honeywell termostatski ventil (mlaznica 3 mm) - 42 USD

Nosači L-400 2 komada - 9 k.u.

Odvodni ventil Du 15 - 2 c.u.

Prijelazi na bakar (set) - 3 k.u.

RVS cijev 50-1m. 2 komada - 4 c.u.

Gumeni prijelazi 75*50 2 komada - 2 k.u.

Ukupno: 206 dolara (za usporedbu, pločasti izmjenjivač topline Danfos 389 c.u.)

Kompresor:

Kompresor malo korišten 7,2 kW (25500 btu) - 30 c.u.

Nosači L-300 2 komada - 8 k.u.

Freon R22 2 kg. - 8 c.u.

Montažni set - 4 c.u.

Ukupno: 50 dolara

Komplet za montažu:

Puhalica ROTENBERG (set) - 20 USD

Elektrode za tvrdo lemljenje (40% srebra) 3 komada - 3,5 c.u.

Elektrode za tvrdo lemljenje (0% srebra) 3 komada - 0,5 c.u.

Manometar za freon 7 bar - 4 c.u.

Crijevo za punjenje - 7 c.u.

Ukupno: 35 dolara

Automatizacija:

Starter relej jednofazni 20 A - 10 c.u.

Ugrađeni električni štit - 8 c.u.

Jednofazni osigurač C16 A - 4 c.u.

Ukupno: 22 dolara

Ukupno općenito 476 c.u.

Važno: U sljedećoj fazi bit će potrebno više cirkulacijskih pumpi Calpada 25 / 60-180 60 c.u. i Calpeda 32/60-180 78 k.u. Iako će biti izvađene iz kapela mog kotla, obično se odnose na sam kotao.

Toplinska pumpa, alternativna energija, grijanje, ušteda energije, toplinska pumpa uradi sam, toplinska pumpa kućne izrade

Mislite li da bi uređaj temeljen na tehnologiji običnog hladnjaka mogao kvalitetno grijati ne samo bazen, već i cijelu kuću? Sve to izvodi konvencionalna dizalica topline, koja se, osim toga, može napraviti samostalno kod kuće.

Ako razumijete načela njegovog rada i značajke dizajna, možete se sami nositi s njegovim stvaranjem. Što je vrlo korisno i zgodno za uređenje vašeg životnog prostora.

1 Princip rada

Temeljna tehnologija se u biti ne razlikuje puno od tehnologije za rad konvencionalnog hladnjaka. Kao što znate, hladnjak pumpa toplinu iz komora kako bi osigurao nisku temperaturu i prenosi je van kroz radijatore.

Tehnologija dizalice topline također se temelji na istom principu: za grijanje prostora, ona “ispumpava” toplinu iz zemlje ili vode, obrađuje je i predaje sustavu grijanja kuće, staklenika ili bazena.

Rashladno sredstvo (freon ili amonijak) cirkulira kroz sustav koji se sastoji od unutarnjeg i vanjska kontura. Vanjski krug se nalazi u okruženju za dovod topline. Ovaj medij može biti zrak, zemlja ili voda.

Zapravo, svako prirodno okruženje ima dovoljnu količinu raspršene toplinske energije, koju prikuplja rashladno sredstvo i prenosi u sustav za obradu. Za pokretanje procesa potrebno je da izmjenjivač topline podigne temperaturu za 4-5 stupnjeva. Ovo je vrlo važna točka, budući da izmjenjivač topline izravno utječe na sve uvjete oko sebe.

Nadalje, iz vanjskog kruga, zagrijano rashladno sredstvo ulazi u unutarnji krug. Prvi blok, isparivač, pretvara izmjenjivač topline iz tekućeg stanja u plinovito stanje. To je moguće zbog činjenice da freon, pri niskom tlaku vanjskog okruženja, ima vrlo nisku točku vrelišta.

Nadalje, iz isparivača, freon u plinovitom obliku ulazi u kompresor, gdje se plin komprimira, zbog čega njegova temperatura naglo raste. Nakon toga plin ulazi u treći blok - kondenzator. U njemu plin predaje svoju temperaturu vodi - rashladnom sredstvu sustava grijanja kuće, nakon hlađenja vraća se u tekući oblik i vrši se recirkulacija.

Glavna karakteristika učinkovitosti dizalice topline za grijanje je faktor pretvorbe koji ovisi o omjeru toplinskog učina koji proizvodi crpka i količine potrošene toplinske energije.

1.1 Kako radi dizalica topline?

Dizajn klasičnih dizalica topline podijeljen je u dva glavna kruga - vanjski i unutarnji. Izmjenjivač topline u njima igra vrlo važnu ulogu, kao glavni provocirajući čimbenik. Vanjski krug se sastoji od cijevi kroz koje cirkulira izmjenjivač topline (rashladno sredstvo).

Takav sklop može različiti putevi implementacije i smještaja, međutim, uvijek obavlja samo jednu funkciju - cirkulirati rashladno sredstvo u okolini unosa topline i premjestiti izmjenjivač topline u kompresor. Cijevi vanjske konture izrađene su od plastike ili drugih materijala visoke toplinske vodljivosti.

Vanjski krug - sama pumpa, sastoji se od kondenzatora, kompresora, isparivača i redukcijskog ventila.

Osim toga, ističe se hidrodinamički HP koji se dizajnom razlikuje od konvencionalne dizalice topline za grijanje. Hidrodinamička pumpa sastoji se od pogonske jedinice (motora), generatora topline i spojke koja energiju proizvedenu pogonom prenosi na generator, gdje se zagrijava ogrjevna tekućina.

1.2 Vrste jedinica i njihove razlike

Ovisno o vrsti okoline u kojoj dizalica topline crpi energiju, razlikuju se sljedeće vrste TN:

• Zrak-voda;

Toplinska pumpa za zrak najpovoljnija je opcija za alternativno grijanje, može se opremiti vlastitim rukama, budući da za njezin rad nema potrebe za opremanjem složenog sustava vanjskog kruga.

Međutim, zračna pumpa ima jedan značajan nedostatak, što njegovu upotrebu u našoj klimi čini neopravdanom - s padom temperature zraka, njegova učinkovitost naglo opada.

Ako želite vlastitim rukama napraviti dizalicu topline za grijanje bazena, - najbolja opcija. Štoviše, za bazen će ova opcija biti poželjnija, jer je vrlo lako raditi s njom i izuzetno je praktična.

• Voda-voda;

Vanjska kontura za unos topline nalazi se u spremniku bez smrzavanja - umjetnom ili prirodnom. Što se tiče prijenosa topline, voda je najučinkovitiji medij. U praksi korištenje površinskih vodnih tijela nije opravdano, jer se zamrzavaju tijekom hladne sezone.

Maksimalna stabilnost i učinkovitost grijanja dizalicom topline postiže se korištenjem podzemne vode. Za to se stvaraju posebne bušotine u kojima se nalazi vanjska kontura sustava.

Unatoč činjenici da je ova tehnologija grijanja najzahtjevnija, njezina uporaba ima smisla, budući da temperatura podzemne vode ne prolazi kroz značajne promjene u različito doba godine. Najbolja opcija za grijanje bazena ili manjih stambenih prostorija.

• Slanica-voda;

Tlo se koristi za unos topline, što zahtijeva stvaranje kolektora (za vodoravno postavljanje cijevi vanjske konture), ili plitkih bunara (za okomito postavljanje - 1 tekući metar dobro daje 40-60 vata topline).

Ova se opcija koristi posvuda - od zagrijavanja bazena do grijanja cijele kuće. Tehnologija je dobila naziv "salamura" po tome što se u cijevi ulijeva posebna tekućina koja se ne smrzava.

Tu je i dizalica topline Frenette - radi na drugačijoj tehnologiji i nema ništa zajedničko s konvencionalnim dizalicama topline. Ova pumpa se sastoji od dva cilindrična spremnika - većeg i manjeg, dok se manji spremnik nalazi u velikoj posudi.

Slobodni prostor između njih ispunjen je uljem. Vanjski cilindar je fiksno fiksiran, a unutarnji spremnik povezan je s pogonskom osovinom, pri čemu se, zbog sila trenja koje proizlaze iz rotacijskih kretanja cilindara, ulje zagrijava na vrlo visoku temperaturu i prenosi na radijatore grijanja. .

Takav mehanizam ima dovoljno visoka efikasnost, a istovremeno se lako može napraviti ručno.

2 Kako napraviti i instalirati toplinsku pumpu vlastitim rukama?

Sasvim je moguće napraviti toplinsku pumpu vlastitim rukama, ali za to morate pronaći dobar kompresor.

To možete učiniti posjetom lokalnom serviseru Kućanski aparati gdje ćete, nakon što ste uništili stari klima uređaj, za malu količinu dobiti prilično kvalitetan kompresor (životni vijek im je puno duži od prosječnog vijeka trajanja klima uređaja).

Kao kondenzator možete koristiti spremnik od nehrđajućeg čelika, otprilike 100 litara. A za krug kroz koji će izmjenjivač topline cirkulirati, tanke bakrene vodovodne cijevi su savršene.

DIY dizalica topline - koraci proizvodnje:

Da bismo vlastitim rukama napravili dizalicu topline Frenette, moramo nabaviti sljedeće materijale:

• Čelični cilindar (odaberite promjer na temelju snage pumpe koja vam je potrebna za grijanje: što je veća radna površina, to će uređaj biti učinkovitiji);
• Čelični diskovi, promjera 5-10% manjeg od promjera cilindra;
• Elektromotor (najbolje je u početku odabrati pogon s izduženom osovinom, jer će na njemu biti instalirani diskovi);
• Izmjenjivač topline - bilo koje tehničko ulje.

Broj okretaja koje motor može proizvesti odredit će temperaturu na koju Frenette pumpa može zagrijati vodu za grijanje kuće ili bazena. Da bi se voda u radijatorima zagrijala do 100 stupnjeva, potrebno je da pogon osigurava 7500-8000 okretaja u minuti.

Osovina agregata na ležajevima smještena je unutar čeličnog cilindra. Mjesto gdje osovina ulazi u cilindar mora biti sigurno zatvoreno, jer prisutnost čak i najmanje vibracije brzo onesposobljava mehanizam.

Radni diskovi su montirani na osovinu motora. Potreban razmak između njih može se postaviti zavrtanjem matica nakon svakog diska. Broj diskova određuje se ovisno o duljini cilindra - moraju ravnomjerno ispuniti cijeli volumen.

Izbušimo dvije rupe u gornjem i donjem dijelu cilindra: na gornju će biti spojene cijevi za grijanje u koje će se dovoditi ulje, a na donju rupu spojena je povratna cijev za vraćanje istrošenog ulja iz radijatora.

Cijela konstrukcija je pričvršćena na metalni okvir. Nakon sastavljanja jedinice, cilindar se napuni uljem, na njega se spoje cijevi glavnog grijanja i spojevi se zabrtve.

Toplinska pumpa Frenetta ima vrlo visoku učinkovitost, što joj omogućuje učinkovitu upotrebu u svim sustavima grijanja. Može se koristiti za grijanje svih pomoćnih prostorija, garaža i stambenih zgrada. Osim toga, zbog svoje kompaktne veličine, takva domaća pumpa izvrsna je za grijanje bazena ili "toplog poda".

Ali zapamtite da je za grijanje bazena i drugih velikih posuda za vodu potrebna pumpa dovoljne snage, inače ćete je jednostavno koristiti u druge svrhe i nećete dobiti željene rezultate.

2.1 Ugradnja grijaćih jedinica

Značajke ugradnje dizalica topline ovise, prije svega, o načinu postavljanja vanjskog kruga.

1. . Za vertikalnu metodu montaže, oni se stvaraju s dubinom od 50 do 100 metara, u koju se spušta posebna sonda. Za vodoravno polaganje stvara se rov iste duljine ili jama u kojoj su cijevi položene paralelno jedna s drugom. Cijevi se polažu u zemlju do dubine od jednog i pol metra.
2. Pumpe voda-voda: vanjski krug je položen na dno spremnika i vodi do dizalice topline.
3. Zrak-voda: jedinica s cijevima vanjskog kruga postavlja se na krov ili na zid zgrade (prema izgled teško ga je razlikovati od vanjske kutije klima uređaja) i spojen je na toplinsku pumpu u zatvorenom prostoru.

2.2 Primjer domaće Frenette jedinice (video)

Za razliku od uređaja za alternativnu energiju kao što su solarni paneli i vjetroturbine, dizalica topline manje je poznata.

I uzalud. Najčešća shema "tlo-voda" radi stabilno i ne ovisi o vremenu ili klimatskim značajkama. A možete ga i sami napraviti.

Malo teorije

Najlakše je koristiti prirodnu toplinu zemlje za grijanje doma ako u regiji postoje geotermalne vode (kao što je to slučaj na Islandu). Ali takva su stanja vrlo rijetka.

A u isto vrijeme, toplinska energija je posvuda - samo je trebate izdvojiti i natjerati da radi. Tome služi dizalica topline. Što to radi:

• uzima energiju iz niskotemperaturnih prirodnih izvora;
• akumulira ga, odnosno podiže temperaturu na visoke vrijednosti;
• daje ga rashladnoj tekućini sustava grijanja.

U principu se koristi standardna shema kompresorskog hladnjaka, ali "obrnuto". Prirodno rashladno sredstvo cirkulira u primarnom krugu. Zatvoren je s izmjenjivačem topline koji djeluje kao isparivač za drugi krug.

1 - zemlja; 2 - cirkulacija slane vode; 3- cirkulacijska pumpa; 4 - isparivač; 5 - kompresor; 6 - kondenzator; 7 - sustav grijanja; 8 - rashladno sredstvo; 9 - prigušnica

Drugi krug je sama toplinska pumpa unutar koje se nalazi freon. Ciklus toplinske pumpe sastoji se od sljedećih koraka:

1. U isparivaču se freon zagrijava do točke vrenja. Ovisi o vrsti freona i tlaku u ovom dijelu sustava (obično do 5 atmosfera).
2. U plinovitom stanju freon ulazi u kompresor i komprimira se na 25 atmosfera, pri čemu mu temperatura raste (što je veća kompresija, to je viša temperatura). Ovo je faza akumulacije topline - iz velikog volumena s niskom temperaturom, prijelaz u mali volumen s visokom temperaturom.
3. Plin pod tlakom ulazi u kondenzator, u kojem se toplina prenosi na nosač topline sustava grijanja.
4. Nakon hlađenja, freon ulazi u prigušnicu (poznatu kao regulator protoka ili ekspanzijski ventil). U njemu tlak pada, freon se kondenzira i kao tekućina vraća u isparivač.

Gdje je najbolje "odvesti" toplinu

U principu, postoje tri okruženja iz kojih se toplina može “oduzeti”:

1. Zrak. Pri normalnom tlaku sve vrste freona vriju na negativne temperature(npr. R22 - približno -25 °C, R404 i R502 - približno -30 °C). Ali za cirkulaciju u sustavu potrebno je stvoriti višak tlaka već u prvoj fazi - isparavanje. Iste 4 atmosfere u isparivaču zahtijevaju da vanjska temperatura zraka bude najmanje 0 °C za R22 i -5 °C za R404 i R502. U našim krajevima ova vrsta dizalice topline može se koristiti za grijanje izvan sezone i za toplu vodu u toploj sezoni.

2. Voda. Ovo je stabilniji izvor topline, pod uvjetom da se rezervoar zimi ne smrzne do dna. Ali kuća ne bi trebala biti smještena samo uz jezero ili rijeku, već na prvoj liniji.

3. Zemlja. Najstabilniji izvor toplinske energije. Mogu se koristiti dvije sheme - vodoravna i okomita. Horizontalno se čini lakšim jer ne zahtijeva bušenje. Ali morate učiniti puno zemljani radovi kopanje sustava rovova do dubine ispod razine smrzavanja tla (za srednje geografske širine kreće se od 1 metra na zapadu europskog dijela zemlje do 1,6–1,8 bliže Uralu, u Sibiru je situacija „čak i gore.” Vertikalna shema je univerzalnija i učinkovitija, ali zahtijeva bušenje do značajne dubine, iako se može koristiti nekoliko plitkih bušotina umjesto jedne duboke bušotine.

kružni dijagram

Sam krug dizalice topline je jednostavan: isparivač - kompresor - kondenzator - prigušnica - isparivač.

"Srce" kruga je kompresor. Možete kupiti novi, ali je jeftinije pronaći rabljeni. Naravno, ne govorimo o kompresorima male snage za kućne hladnjake, već o modelima ugrađenim u split sustave. Ne treba se fokusirati na potrošnju energije, već na snagu u načinu grijanja (koja je 5–20% veća nego u načinu hlađenja).

Model kompresora odabire se prema omjeru od 1 kW na 10 četvornih metara. metara grijane površine.

Pažnja! Snaga se može naznačiti ne samo u kW, već i u BTU ( engleska jedinica mjerenje toplinske energije, usvojeno za klimatsku tehnologiju). Ponovno izračunavanje je lako napraviti - podijelite vrijednost u BTU s 3,4.

Pri proračunu parametara dizalice topline, uključujući izmjenjivače topline, koristite softver, namijenjen modeliranju, proračunima i optimizaciji rashladnih sustava, na primjer, CoolPack

Već u fazi izračuna (točnije, prilikom postavljanja "uvodnog"), možete optimizirati sustav odabirom optimalnih toplinskih uvjeta.

Upotreba dizalice topline učinkovita je za niskotemperaturne sustave grijanja, na primjer za podno grijanje s temperaturom koja ne prelazi 35–40 °C. Usput, ista se temperatura preporučuje za medicinske zahtjeve za sustav PTV-a.

Za svaku vrstu freona postoji optimalne temperature"ulaz" i "izlaz", točnije, vrenje i kondenzacija, ali razlika u svima njima nije veća od 45-50 ° C.

Čini se da će povećanje temperature na izlazu iz dizalice topline imati pozitivan učinak, ali to nije tako. Povećat će se i temperaturna razlika, što će dovesti do smanjenja COP-a (koeficijent pretvorbe, odnosno učinkovitost toplinskog stroja). Osim toga, to će zahtijevati upotrebu jačeg kompresora i dodatnu potrošnju energije.

Idealni COP se ne može postići (gubici u kompresoru, potrošnja energije, gubici topline tijekom transporta unutar sustava itd.), pa se stvarne vrijednosti obično kreću između 3 i 5.

Postoji još jedan način povećanja učinkovitosti - korištenje dvovalentne sheme grijanja.

U stvarnosti, rad sustava grijanja punim kapacitetom je potreban samo 15-20% cijele sezone. Za to vrijeme možete koristiti dodatne uređaje za grijanje (na primjer, keramički grijač ili konvektor). Smanjenje izračunate toplinske snage na 80% uštedjet će se na kompresoru, smanjiti dubinu bunara ili duljinu cijevi horizontalnog kruga te smanjiti potrošnju energije za servisiranje same dizalice topline.

Izvedba vodoravnog ili okomitog zemljanog izmjenjivača topline ovisi o zadanoj nazivnoj snazi ​​dizalice topline i COP-u. U prosjeku, sa svakog metra "horizonta" (s korakom polaganja cijevi od najmanje 0,7 m) uklanja se 20 W, a sa "vertikale" - 50 W. Ali specifične vrijednosti ovisi o vrsti stijene i njenoj vlažnosti. Podzemne vode imaju najbolje vrijednosti.

Zanimljiv! Postoje i drugi zemljani izmjenjivači topline - "spirala" ili "košara". Zapravo, ovo je okomita sonda iz cijevi u obliku spirale, koja omogućuje smanjenje dubine bušenja.

Nakon određivanja duljine horizontalne petlje ili dubine vertikalne sonde, izračunavaju se dimenzije isparivača i kondenzatora.

Izrada isparivača i kondenzatora

Možete kupiti gotove izmjenjivače topline i za isparivač (za niski tlak) i za kondenzator (s tlakom do 25 bara). Ali jeftinije ih je izraditi od bakrene cijevi za klima uređaje (koja je posebno dizajnirana za rad s rashladnim sredstvima pod visokim tlakom) i improviziranih spremnika.

Važno! Vodovodne bakrene cijevi nisu tako "čiste" i fleksibilne. Lošije je lemiti i valjati tijekom instalacije.

Izračunava se površina izmjenjivača topline koja je izravno proporcionalna snazi ​​oslobađanja topline i obrnuto proporcionalna temperaturnoj razlici nositelja topline na ulazu i izlazu iz svakog spojenog kruga (podzemni i sustavi grijanja).

Znajući promjer cijevi i površinu, odredite duljinu svake zavojnice za isparivač i kondenzator.

Bolje je napraviti spremnik za kondenzator od nehrđajućeg čelika (temperatura ulazne freonske pare može biti prilično visoka):

• uzmite gotov spremnik odgovarajućeg kapaciteta (za ugradnju spirale bakrene cijevi);
• postavite zavojnicu u njega (ulaz na vrhu, izlaz na dnu);
• izvucite krajeve bakrene cijevi za spajanje na kompresor i ekspanzijski ventil (lemljenjem ili prirubnicom);
• napraviti adaptere u spremniku za spajanje cijevi sustava grijanja;
• zatvorite poklopac.

Isparivač radi na nižim temperaturama, pa možete uzeti jeftiniji za njega Plastični spremnik, u koji su izrezani adapteri za spajanje na krug uzemljenja. Od kondenzatora se također razlikuje po položaju zavojnice izmjenjivača topline - ulaz (tekuća faza freona iz ekspanzijskog ventila) odozdo, izlaz u kompresor odozgo.

Montaža kruga

Nakon proizvodnje izmjenjivača topline sastavlja se plinsko-hidraulički krug:

• ugradite kompresor, kondenzator i isparivač na mjesto;
• bakrene cijevi za lemljenje ili prirubnicu;
• spojite isparivač na pumpu uzemljenja;
• spojite kondenzator na sustav grijanja.

1 - cirkulacijska pumpa kruga tla; 2 - isparivač; 3 - izlaz iz kruga tla; 4 - termostatski ventil; 5 - kompresor; 6 - do sustava grijanja; 7 - kondenzator; 8 - povrat sustava grijanja

Električni krug (kompresor, pumpa petlje uzemljenja, hitna automatizacija) mora biti spojen preko namjenskog kruga, koji mora izdržati prilično visoke startne struje.

Obavezna je uporaba strujnog prekidača, kao i isključivanje u nuždi s temperaturne sklopke: na izlazu vode iz kondenzatora (u slučaju pregrijavanja) i izlazu slane vode iz isparivača (u slučaju pothlađivanja).

Posljednjih desetljeća vlasnici kuća imaju prilično veliki izbor sustava grijanja. Više nije potrebno spajati se na centralizirane mreže i koristiti tradicionalne izvore. Možete odabrati opremu koja radi na alternativnoj energiji, ali njen glavni nedostatak je visoka cijena. Slažeš li se?

Međutim, ako izgradite toplinsku pumpu vlastitim rukama iz starog hladnjaka, sustav se može značajno smanjiti u cijeni. A mi ćemo vam reći kako to učiniti.

U ovom članku odabrali smo najviše jednostavna rješenja i dao im detaljne crteže i dijagrame. Stoga kućnom majstoru nije teško razumjeti ih. Osim toga, ovdje ćete pronaći upute korak po korak za proizvodnju opreme za grijanje. A objavljeni videi će reći o tome značajke dizajna toplinska pumpa i značajke njezine veze.

Teoretski, svaka osoba ima veliki izbor izvora energije. Osim prirodnog plina, električne energije, ugljena, to su i vjetar, sunce, temperaturna razlika između zemlje i zraka, zemlje i vode.

U praksi je izbor ograničen, jer sve ovisi o cijeni opreme i njenom održavanju, kao io stabilnosti rada i roku povrata instalacija.

Svaki od izvora energije ima i prednosti i ozbiljne nedostatke koji ograničavaju njegovu upotrebu.

Galerija slika