I samband med den regelbundna ökningen av kylvätskan blir alternativa uppvärmningsmetoder populära. Till exempel en praktisk luft-vatten-värmepump som använder luftenergi för att värma. Installation kräver inte dyra förbrukningsvaror, enkla att använda, säkra.
På grund av de betydande kostnaderna för enhetens fabriksmontering har många ett intresse av den oberoende konstruktionen av detta system. Vi kommer att berätta vad en hemmamann behöver för att göra en hemmagjord värmepump. Här hittar du vilka tekniska medel som ska lagras.
Funktioner i luft-vatten termiska systemet
Värmepumpen, till vilken denna artikel ägnas åt, till skillnad från andra modifieringar av en sådan anordning (särskilt vatten-och jord-vatten), har flera fördelar:
- sparar el;
- installationen kommer inte att kräva storskalig jordbearbetning, borrning, få specialtillstånd;
- om du ansluter systemet till solpaneler kan du säkerställa att det är fullt autonomi.
En betydande fördel med ett termiskt system som utvinner vindkraft och överför det till vatten är hundra procent miljösäkerhet.
Innan pumpkonstruktionen fortsätter är det nödvändigt att ta reda på i vilka fall manifesterar sig systemet så effektivt som möjligt och när dess användning är opraktisk.
Ett värmepumpssystem som utvinner energi från luftmassan kan användas för att värma alla typer av kylmedel som används i CIS: vatten, luft, ånga
Användnings- och arbetsdetaljer
Värmepumpen arbetar produktivt uteslutande i temperaturintervallet från -5 till +7 grader. Vid en lufttemperatur på +7 genererar systemet mer värme än nödvändigt, och med ett värde under -5 räcker det inte för uppvärmning. Detta beror på det faktum att den koncentrerade freon i strukturen kokar vid en temperatur på -55 grader.
Bildgalleri
Foto från
Installera en värmepumpluft på vatten
Komponenter i luft-vattensystem
Luft-vattensystem inomhusenhet
Komponenter på den externa pumpenheten
Värmepump i ång- och vattenvärmesystem
Vattenbehandling för leverans till varmvattenkretsar för hushåll
Varmt golv - en av de viktigaste konsumenterna
Enheter för lågtemperaturvärmekretsar
Teoretiskt sett kan systemet generera värme även i en 30-graders frost, men det räcker inte för uppvärmning, eftersom värmeeffekten direkt beror på skillnaden mellan kylmedlets kokpunkt och lufttemperaturen.
Därför är detta system inte lämpligt för invånare i de nordliga regionerna där kallt väder förekommer tidigare, och i husen i de södra regionerna kan det effektivt tjäna flera kalla månader.
Om standardbatterier är installerade i rummet fungerar värmepumpen mindre effektivt. Det bästa av allt är att luft-till-vattenanordningen kombineras med konvektorer och andra radiatorer med ett stort område, liksom med det "varma golvet", "varma väggar" vattensystem.
Rummet bör också vara välisolerat från utsidan, ha inbyggda fönster med flera kammare som ger bättre värmeisolering än vanligt trä eller plast.
Värmepumpen samverkar bäst med golvvärmesystemet, vilket inte kräver uppvärmning av kylvätskan över 40 - 45º С
En hemmagjord värmepump kan effektivt värma hus upp till 100 kvadratmeter. m och garanterat ger en effekt på 5 kW.Det bör förstås att freon inte kan hällas tillräckligt hög kvalitet i en struktur som skapats under inhemska förhållanden, därför bör man förvänta sig att dess kokpunkt till -22 grader.
Hemmonteringsenheten är idealisk för att tillföra värme till garaget, växthus, tvättstugor, liten privat pool etc. Systemet används vanligtvis som ytterligare uppvärmning.
I alla fall krävs en elektrisk panna eller annan traditionell utrustning för uppvärmningssäsongen. Vid svåra frost (-15-30 grader) rekommenderas det att stänga av värmepumpen för att undvika slöseri med el, eftersom dess effektivitet inte är mer än 10% under denna period.
Värmepumpar levererar tillräckligt med energi för att värma vatten i privata inomhuspooler (+)
Systemets princip
Arbetssubstansen i designen är luft. Genom utomhusenheten, som är installerad på gatan, ledes syre till förångaren, där den samverkar med kylmediet.
Freon blir gasformig under påverkan av temperatur (eftersom den kokar vid -55 grader) och i uppvärmt tillstånd kommer den in i kompressorn under tryck. Enheten komprimerar gasen och ökar därmed temperaturen.
Hot freon kommer in i kretsen för lagringstanken (kondensorn), där värme överförs till vatten, som senare kan användas för att organisera uppvärmning och varmvatten. I kondensorn tappar freon endast en del av sin värme och är fortfarande i gasform.
Genom att passera genom choken sprutas kylmediet, varför dess temperatur sjunker. Freon blir flytande och passerar i denna form in i förångaren. Cykeln upprepas.
Figuren visar schematiskt implementeringen av principen för en elementär värmepump, uppdelad av en kompressor och en expander i två kretsar - högt och lågt tryck
De som självständigt vill bygga en värmepump från avfallsmaterial och gammal utrustning, till exempel från ett gammalt kylskåp, hjälper till med informationen som beskrivs i vår artikel.
Luft-till-vatten-värmepumpkonstruktion
Värmepumpsystemet består av fyra huvudelement:
- Utomhusenhet;
- värmeväxlarförångare;
- enhet för kompressor;
- lagringskapacitet (kondensator).
Tänk på designfunktionerna för vart och ett av blocken.
Utomhusenhet
För att skapa ett externt block behöver du:
- Hus. Ett block från ett delat system, en tvättmaskin och annan övergripande utrustning är traditionellt lämplig; ibland byggs det oberoende av svetsning av metallelement. Det är viktigt att behandla metallen med pulverformig korrosionsfärg efter montering.
- Fläkt. Produkten kan lånas från ett gammalt fungerande luftkonditioneringssystem eller köpas separat.
Fläktmodellen bör ha breda plastblad och helst med en löstagbar motor för att kunna ansluta den till sensorn.
För att montera utomhusenheten behöver du ett hölje och en fläkt under luftkonditioneringssystemet. Ungefärliga parametrar för blocket - 75x85x30 cm
I utomhusenheten kan du installera förångaren och hjälpelementen för dess användning, men det är lämpligare att placera dessa delar i ett separat hölje.
Installera utomhusenheten på 2-10 m avstånd från huset. Det är viktigt att bygga en grund under den och lägga en tak som skyddar strukturen mot nederbörd. Det är också nödvändigt att fixera gallret framför fläkten för att undvika smuts, skräp, löv från att komma in i fläktbladen och rören.
Dessutom är det önskvärt att installera värmare som skyddar sidoväggarna och panelerna från isbildning. I detta fall behövs inte ytterligare uppvärmning av höljet. Platsen för installation av enheten måste vara väl ventilerad, borta från öppen eld.
Enhet med värmeväxlarindunstare
Förångaren kan köpas färdigt med leverantörernas tjänster i nätverket eller skapas oberoende. För att göra detta behöver du en 80-liters tank och koppartråd med en diameter på 10 mm och en tjocklek av minst 1 mm.
Längden beräknas individuellt med hänsyn till önskad effekt. För en 5 kW-enhet kan du ta 10 m. I förångaren uppstår värme och cirkulation av freon, samt kontakt med luft.
För att skapa en värmeväxlare måste du designa en spole. För detta är tråden lindad runt ett tjockväggigt rör med en diameter som inte överstiger tankens bredd. Det är viktigt att lämna skivor som sticker ut över husets höjd. De kommer att behövas för att ansluta spolen med andra element i systemet - kompressorn och lagringstanken.
För att skapa en spiral lindas ett kopparrör med väggar på cirka 1 mm runt en gascylinder, rör eller plastflaska fylld med vatten
2 beslag för anslutning av rörledningar skärs i karossen, två anslutningar för trådutgången skapas. Föreningarna är förseglade. Fäst den färdiga strukturen med L-formade konsoler.
Det rekommenderas också att installera ett avfrostningsrelä på förångaren, eftersom luft kommer att cirkulera i tanken, vars temperatur är negativ. I detta fall kan kondens som ackumuleras i systemet orsaka att förångaren fryser. För att utesluta bildningen av fukt kan också en filtertork införas i systemet.
Kompressorinstallationsregler
För att installera kompressorn behöver du ett separat hölje med ljud- och vibrationsisolering, eftersom nästan alla ändringar av enheten är bullriga under drift. Du kan ta en begagnad kompressor under kylskåp, luftkonditionering eller köpa en ny modell.
Följande typer av kompressorer är lämpliga för värmepumpar:
- Roterande kompressorer är de billigaste, men har ett antal nackdelar - de gör ljud, har låg effektivitet och håller i 8-10 år.
- Spiral modifieringar installeras i alla moderna modeller av luftkonditioneringsapparater, kylskåp. De är tåliga (15-20 år), ljudlösa, effektiva, men har höga kostnader.
- Kolv modeller installeras huvudsakligen på industriella kylskåp. Produkter har god effektivitet, hållbara (15-20 år), men extremt bullriga och dyra.
För en värmepump måste en enfasskompressor väljas. Innan du köper är det viktigt att ta reda på vilken typ av freon enheten fungerar med. Det rekommenderas att köpa en modell som körs på R22, helst på R422. Det är lättare att arbeta med ett kylmedium av denna typ än med någon annan typ av freon.
Kompressorn är ansluten med rör till förångaren och kondensorenheten. Tack vare enheten ökar freon temperaturen.
Design av lagringskapacitet (kondensator)
För att skapa en kondensor behöver du en kaross under en 100-liters panna eller någon annan rostfri tank med samma volym. En spole tillverkad av ett kopparrör behövs också. På en 5 kW pump kan du ta en 12-meters tråd. Hot freon kommer att passera genom spiralröret, varför vattnet värms upp.
Steg # 1: Skapa en spole
För tillverkning av spolen behöver du en koppartråd med en diameter på minst 26 mm och en väggtjocklek på 1 mm. Det måste lindas på ett rör med mindre tvärsnitt än tanken.
Spiralens höjd måste matcha höljets höjd. Det är viktigt att lämna röruttagen utanför tanken för att kunna ansluta spolen med förångaren och kompressorn.
Steg 2: förbereda ärendet
För att installera spolen måste tanken skäras. Ovan och nedan måste du skapa hål för koppartrådens utgångar, samt klippa ytterligare fack för installation av två beslag, varav en är utformad för att gå ut ur vattnet och den andra för att komma in i den. Efter procedurerna måste tanken tätas.
Värmeväxlarkompressorn kan köpas separat i form av en färdig design. Med en fabriksmonterad enhet kan du öka installationens kraft och effektivitet.
Kylmedel märkt R22 i enlighet med Montreal-föreskrifterna är planerad att tas ut senast 2030. För att fylla systemet är det bättre att använda dess ersättare - R422 kylmedel
Anslutning av den externa enheten till förångaren
För att ansluta utomhusenheten och förångaren krävs 2 HDPE 32 polyetenrör. Luft passerar genom det ena röret och går ut genom det andra.
Rör kan begravas i marken, efter att du har lagt sandmaterial i diket eller lämnat på ytan om det yttre höljet ligger nära huset.
Förångare, kompressor och tankanslutning
Freon cirkulerar i detta system. För att ansluta spolarna med kompressor och gasreglage är det nödvändigt att kontakta specialister på kylutrustning. Det kommer att vara svårt för en person som inte har erfarenhet av lödning, även med verktyg och material, att korrekt kombinera alla element i ett system för att säkerställa byggnadsarbeten.
Dessutom kommer många ytterligare material att krävas - rör med olika diametrar, olika modifieringar av dräneringsventiler, luftetsningsventiler, säkerhetsventiler, såväl som klämmor för rör, klämmor, rörskärare för skärning av rördelar.
Andra specialiserade enheter som finns tillgängliga i alla verkstäder för reparation av kylskåp och luftkonditioneringsapparater kommer att behövas.
Injektion av freon av hög kvalitet utförs också med specialutrustning. För att kombinera värmeväxlare, en kompressor och en gasreglage till ett fungerande system är det därför mer bekvämt och lönsamt att vända sig till proffs.
Implementering av installationshanteringssystem
För att övervaka trycket och temperaturen på freon kan du använda ett kort med en skärm under alla luftkonditioneringsapparater. I processen med lödning med specialister kan designen implementeras korrekt i installationen.
Det är också möjligt att ansluta en speciell enhet - en fläktrotationssensor. Den reglerar rotationshastigheten för bladen och automatiserar också hastigheten på freoncirkulationspumpen.
Dessutom kan du ställa in en timer, en elektrisk start, en enhet som skyddar kompressorn från överhettning. Alla dessa delar kan köpas på reparatörer eller reservdelsmarknaden.
Beräkning av luft-värmepumpens effekt
För uppvärmning av rum med en yta på 100 kvadratmeter. m behöver en större värmepump. Installationens erforderliga effekt kan beräknas ungefär med hjälp av tabellen:
Uppgifterna i tabellen hjälper till att beräkna spolens yta för att skapa en installation av en eller annan effekt.
För att bestämma vilken effekt kompressorn ska ha, vilka diametrar som ska användas och andra viktiga data när man utformar en luft-vattenvärmepump måste du vända dig till en av följande metoder:
- Använd kalkylatorer online som finns tillgängliga på webbplatser för tillverkare av värmeväxlare.
- Använd programvaran CoolPack 1.46, Copeland.
- Bjud in en specialist som kommer att göra nödvändiga mätningar och beräkningar.
Ytan på kondensorspolen (PZK) kan beräknas med formeln:
PZK = M / 0,8DT,
där M är enhetens effekt i kW; 0,8 - värmekonduktivitetskoefficient vid kontakt med vatten och koppar; DT är temperaturskillnaden mellan den inkommande och utgående luften i systemet.
Parametrarna för värmepumpen ovan är lämpliga för rum upp till 100 kvadratmeter. meter. Installationseffekt - 5 kW. Om du köper speciella värmeväxlare är det fullt möjligt att öka installationens kapacitet upp till 10-15 kW.
Figuren visar ett system där värmeväxlare, en kompressor, en gasreglage kombineras i en tank. Konstruktionen använder fabriksvärmeväxlare (+)
Hemlagad installationstjänst
För högkvalitativ drift behöver värmepumpen ytterligare underhåll. Om du använder enheten på vintern (med tanke på att det inte finns någon extra uppvärmning installerad i höljet), måste enheten regelbundet värmas, eftersom en isskorpa kommer att bildas på ytan.
Det är också nödvändigt med jämna mellanrum:
- Rengör fläktbladen av skräp - löv, damm, smuts, snö etc.
- Smörj kompressorn enligt dess instruktioner.
- Byt olja i kompressorn och fläkten.
För systemets normala funktion är det dessutom nödvändigt att regelbundet kontrollera integriteten hos kopparrörledningen, strömkabeln som tillför kompressorn, fläkten och andra enheter.
Följande video kommer att bekanta dig med driftsprincipen och utformningen av en värmepump som bearbetar vindkraft:
En hemmagjord luftvärmepump är en av de mest effektiva och billiga anordningarna för ytterligare uppvärmning av hem. Vem som helst kan skapa och installera detta system.
Skriv kommentarer i blocket nedan. Kanske har du intressant information och foton om artikelns ämne? Ställ frågor, dela dina egna åsikter och tips som är användbara för besökare på webbplatsen.