Како направити топлотну пумпу ваздух-вода: дијаграми уређаја и самомонтажа

Због редовног повећања трошкова течности за грејање, алтернативне методе грејања постају тражене.На пример, практична топлотна пумпа ваздух-вода која користи енергију ваздуха за грејање. Инсталација не захтева скупе потрошне материјале, једноставна је за употребу и безбедна.

Због велике цене фабричке монтаже јединице, многи људи су заинтересовани за самосталну изградњу овог система. Рећи ћемо вам шта ће кућном мајстору требати да направи домаћу топлотну пумпу. Овде ћете сазнати коју техничку опрему треба да набавите.

Карактеристике топлотног система ваздух-вода

Топлотна пумпа којој је посвећен овај чланак, за разлику од других модификација сличног уређаја (посебно, вода-вода и земља-вода), има низ предности:

• штеди електричну енергију;
• инсталација неће захтевати велике радове на ископавању, бушење бунара или добијање посебних дозвола;
• Ако систем повежете са соларним панелима, можете осигурати његову потпуну аутономију.

Значајна предност термалног система који извлачи енергију ветра и преноси је на воду је његова 100% еколошка сигурност.

Пре него што почнете да дизајнирате пумпу, морате да сазнате у којим случајевима је систем најефикаснији, а када је његова употреба неприкладна.

Систем топлотне пумпе који извлачи енергију из ваздушне масе може се користити за загревање свих врста расхладних течности које се користе у ЗНД: воде, ваздуха, пара

Специфичности примене и рада

Топлотна пумпа ради продуктивно искључиво у температурном опсегу од -5 до +7 степени. На температури ваздуха од +7, систем ће генерисати више топлоте него што је потребно, а на температурама испод -5 неће бити довољно за грејање. То је због чињенице да концентровани фреон садржан у структури кључа на температури од -55 степени.

Теоретски, систем може да генерише топлоту чак и при мразу од 30 степени, али то неће бити довољно за грејање, јер капацитет грејања директно зависи од разлике између тачке кључања расхладног средства и температуре ваздуха.

Због тога овај систем неће бити погодан за становнике северних региона, где хладно време наступа раније, али у кућама у јужним регионима може ефикасно да служи неколико хладних месеци.

Ако су стандардне батерије уграђене у просторију, топлотна пумпа ће радити мање ефикасно. Уређај ваздух-вода се најбоље комбинује са конвекторима и другим радијаторима велике површине, као и системи "топлог пода"., „топли зидови“ воденог типа.

Такође, сама просторија мора бити добро изолована споља, имати уграђене вишекоморне прозоре који пружају бољу топлотну изолацију од конвенционалних дрвених или пластичних.

Топлотна пумпа најбоље реагује са системом „топлог пода” на бази воде, који не захтева загревање расхладне течности изнад 40 - 45º Ц

Домаће Топлотна пумпа моћи ће ефикасно да загреју куће до 100 квадратних метара. м и гарантовано производи снагу од 5 кВ. Треба схватити да је немогуће довољно квалитетно напунити фреон у структуру створену у домаћим условима, па треба рачунати на његову тачку кључања до -22 степена.

Уређај за кућну монтажу је идеалан за снабдевање топлотом гараже, стакленика, помоћних просторија, мали приватни базен итд. Систем се обично користи као додатно грејање.

Електрични котао или ће у сваком случају бити потребна друга традиционална опрема за грејну сезону. Током великих мраза (-15-30 степени) препоручује се искључивање топлотне пумпе како би се избегло трошење електричне енергије, јер у овом периоду њена ефикасност није већа од 10%.

Топлотне пумпе обезбеђују довољно енергије за загревање воде у затвореним приватним базенима (+)

Принцип рада система

Радна супстанца у структури је ваздух. Кроз спољну јединицу, која је постављена на отвореном, кисеоник кроз цеви улази у испаривач, где ступа у интеракцију са расхладним средством.

Под утицајем температуре, фреон постаје гасовит (пошто кључа на -55 степени) и улази у компресор у загрејаном облику под притиском. Уређај компримира гас, чиме се повећава његова температура.

Врући фреон улази у коло резервоара за складиштење (кондензатор), где се топлота преноси на воду, која се касније може користити за организовање грејања и ФГП. У кондензатору, фреон губи само део своје топлоте, и даље је у гасовитом стању.

Пролазећи кроз гас, расхладно средство се распршује, због чега се његова температура смањује. Фреон постаје течан и у овом облику прелази у испаривач. Циклус се понавља.

На слици је шематски приказана имплементација принципа елементарне топлотне пумпе, подељене компресором и експандером у два круга - високог и ниског притиска.

За оне који желе да граде своје Топлотна пумпа од отпадних материјала и коришћене опреме, на пример, из старог фрижидера, помоћи ће вам информације садржане у нашем препорученом чланку.

Изградња топлотне пумпе ваздух-вода

Систем топлотне пумпе састоји се од четири главна елемента:

• спољна јединица;
• резервоари измењивача топлоте-испаривача;
• компресорска јединица;
• резервоар за складиштење (кондензатор).

Хајде да погледамо карактеристике дизајна сваког блока.

Састављање спољне јединице

Да бисте креирали спољни блок, требаће вам:

• Рам. Традиционално је погодна јединица направљена од сплит система, машине за прање веша или друге велике опреме; понекад је сами направе заваривање метални елементи. Након монтаже, важно је третирати метал антикорозивном прашкастом бојом.
• Лепеза. Производ се може позајмити од старог радног системи за климатизацију или купити засебно.

Модел вентилатора треба да има широке пластичне лопатице и, пожељно, са одвојивим мотором тако да се може повезати са сензором.

Да бисте саставили спољну јединицу, биће вам потребно кућиште и вентилатор испод система за климатизацију. Приближни параметри блока – 75к85к30 цм

Испаривач и помоћни елементи за његов рад могу се уградити у спољну јединицу, али је препоручљивије ставити ове делове у посебно кућиште.

Инсталирајте спољну јединицу на удаљености од 2-10 м од куће. Важно је изградити темељ за њега и поставити надстрешницу за заштиту структуре од падавина. Такође је неопходно обезбедити решетку испред вентилатора како би се спречило да прљавштина, остаци и лишће уђу у лопатице и цеви вентилатора.

Поред тога, препоручљиво је инсталирати грејаче који штите стране и панеле од залеђивања.У овом случају, додатно загревање кућишта неће бити потребно. Место за уградњу јединице мора бити добро проветрено и удаљено од извора отворене ватре.

Блок са измењивачем топлоте-испаривача

Испаривач се може купити готов користећи услуге добављача на мрежи, или га можете сами креирати. Да бисте то урадили, потребан вам је резервоар од 80 литара и бакарна жица пречника 10 мм и дебљине најмање 1 мм.

Дужина се израчунава појединачно узимајући у обзир потребну снагу. За уређај од 5 кВ можете узети 10 м Фреон ће се загревати и циркулисати у испаривачу, као и контакт са ваздухом.

Да бисте направили измењивач топлоте, потребно је да направите завојницу. Да би се то урадило, жица је омотана око цеви са дебелим зидовима чији пречник не прелази ширину резервоара. Важно је оставити резове који вире изнад висине тела. Они ће бити потребни за повезивање завојнице са другим елементима система - компресором и резервоаром за складиштење.

За стварање завојнице, бакарна цев са зидовима од око 1 мм је омотана око гасног цилиндра, цеви или пластичне боце напуњене водом.

2 фитинга су урезана у тело за повезивање цевовода, а два конектора су направљена за излаз жице. Прикључци су запечаћени. Готова конструкција је причвршћена помоћу носача у облику слова Л.

Препоручљиво је додатно уградити релеј за одмрзавање на испаривач, јер ће ваздух циркулисати у резервоару, чија је температура негативна. У овом случају кондензација која се акумулира у систему може довести до залеђивања испаривача. Такође, да бисте спречили стварање влаге, можете увести филтер-сушач у систем.

Правила уградње компресора

Да бисте инсталирали компресор, биће вам потребно посебно кућиште са звучном и вибрационом изолацијом, јер су скоро све модификације уређаја бучне током рада. Половни компресор можете узети испод фрижидера, клима уређаја или купити нови модел.

Следећи типови компресора су погодни за топлотне пумпе:

1. Ротари компресори су најјефтинији, али имају низ недостатака - бучни су, имају ниску ефикасност и трају 8-10 година.
2. Спирал модификације су уграђене у све модерне моделе клима уређаја и фрижидера. Они су издржљиви (15-20 година), тихи, ефикасни, али су скупи.
3. Клип модели се углавном инсталирају на индустријске фрижидере. Производи имају добру ефикасност, издржљиви су (15-20 година), али су изузетно бучни и скупи.

За топлотну пумпу потребно је одабрати једнофазни компресор. Пре куповине важно је сазнати са којом врстом фреона уређај ради. Препоручљиво је купити модел који ради на Р22, пожељно на Р422. Са овом врстом расхладног средства је лакше радити него са било којом другом врстом фреона.

Компресор је цевима повезан са испаривачем и кондензаторском јединицом. Захваљујући уређају, фреон повећава своју температуру.

Дизајн резервоара за складиштење (кондензатор)

Да бисте направили кондензатор, биће вам потребно кућиште од 100-литарског котла или било ког другог нерђајућег резервоара исте запремине. Потребан је и калем од бакарне цеви. Пумпа од 5 кВ може да користи 12 метара жице. Врући фреон ће проћи кроз цев завојнице, узрокујући загревање воде.

Корак #1: Креирање завојнице

За израду намотаја биће вам потребна бакарна жица пречника од најмање 26 мм и дебљине зида од 1 мм. Мора се намотати на цев која има мањи попречни пресек од резервоара.

Висина спирале мора одговарати висини тела. Важно је оставити излазе цеви изван резервоара да би се калем могао повезати са испаривачем и компресором.

Корак #2: Припрема случаја

Да бисте инсталирали завојницу, резервоар мора бити исечен. Мораћете да направите рупе на врху и дну за излазе бакарне жице, као и да изрежете додатне преграде за уградњу 2 фитинга, од којих је један намењен за одвод воде, а други за улаз. Након ових поступака, резервоар мора бити запечаћен.

Измјењивач топлоте-компресор се може купити засебно као готова конструкција. Користећи фабрички склопљени уређај, можете повећати снагу и ефикасност инсталације.

Планирано је да расхладно средство са ознаком Р22 буде укинуто до 2030. према прописима Монтреала. За пуњење система, боље је користити његову замену - расхладно средство Р422

Повезивање спољашње јединице са испаривачем

За повезивање спољне јединице и испаривача биће потребне 2 полиетиленске цеви ХДПЕ 32. Ваздух ће проћи кроз једну цев и изаћи кроз другу.

Цеви се могу закопати у земљу, након додавања било каквог песковитог материјала у јарак, или оставити на површини ако се спољашњи омотач налази у близини куће.

Прикључак испаривача, компресора и резервоара

Фреон циркулише у овом систему. Да бисте повезали завојнице са компресором и гасом, морате контактирати специјалисте за хлађење.Биће тешко да особа која нема искуства у раду лемљења, чак и ако има алате и материјале, правилно повеже све елементе у један систем како би осигурала рад структуре.

Штавише, биће потребно много додатних материјала - цеви различитих пречника, разних модификација славине за одвод, вентили за испуштање ваздуха, сигурносни вентили, као и обујмице за цеви, обујмице, резачи цеви за сечење делова цевовода.

Биће вам потребни и други специјализовани уређаји који су доступни у било којој радионици за поправку фрижидера и клима уређаја.

Висококвалитетно убризгавање фреона се такође врши помоћу посебне опреме. Због тога је за комбиновање измењивача топлоте, компресора и гаса у радни систем погодније и исплативије обратити се професионалцима.

Имплементација система управљања постројењима

Да бисте пратили притисак и температуру фреона, можете користити плочу са дисплејом испод било ког клима уређаја. Током процеса лемљења, уз помоћ стручњака, дизајн се може правилно имплементирати у инсталацију.

Такође је могуће прикључити посебан уређај - сензор ротације вентилатора. Регулише брзину ротације лопатица и такође аутоматизује брзину циркулационе пумпе фреона.

Поред тога, можете подесити тајмер електрични стартер, уређај који штити компресор од прегревања. Сви ови делови се могу купити у сервисима или на сервису.

Прорачун снаге топлотне пумпе ваздух-вода

За загревање просторије површине 100 кв.м. м ће бити потребна топлотна пумпа веће снаге. Можете приближно израчунати потребну снагу инсталације користећи табелу:

Ове табеле ће вам помоћи да израчунате површину завојнице да бисте направили инсталацију одређене снаге

Да бисте утврдили коју снагу треба да има компресор, који пречник цеви треба да се користи и друге важне податке приликом пројектовања топлотне пумпе ваздух-вода, морате користити једну од следећих метода:

• Користите онлајн калкулаторе објављене на веб локацијама произвођача измењивача топлоте.
• Примените софтвер ЦоолПацк 1,46, Цопеланд.
• Позовите специјалисте који ће извршити потребна мерења и прорачуне.

Површина намотаја кондензатора (ПЗК) може се израчунати помоћу формуле:

ПЗК = М/0,8ДТ,

где је М инсталациона снага у кВ; 0,8 - коефицијент топлотне проводљивости при контакту воде и бакра; ДТ је температурна разлика између улазног и излазног ваздуха у систему.

Горе наведени параметри топлотне пумпе су погодни за просторије до 100 квадратних метара. метара. Инсталациона снага - 5 кВ. Ако купите посебне измењиваче топлоте, сасвим је могуће повећати инсталациону снагу на 10-15 кВ.

На слици је приказан систем у коме су измењивачи топлоте, компресор и пригушница комбиновани у једном резервоару. Дизајн користи фабричке измењиваче топлоте (+)

Одржавање домаће инсталације

За висококвалитетан рад, топлотна пумпа захтева додатно одржавање. Ако уређај користите зими (с обзиром да у кућишту није уграђено додатно грејање), уређај ће се морати периодично загревати, јер ће се на његовој површини формирати ледена кора.

Такође је потребно периодично:

• Очистите лопатице вентилатора од остатака - лишћа, прашине, прљавштине, снега итд.
• Подмажите компресор према његовим упутствима.
• Замените уље у компресору и вентилатору.

Поред тога, за нормално функционисање система потребно је редовно проверавати интегритет бакарног цевовода, кабла за напајање који напаја компресор, вентилатор и друге уређаје.

Закључци и користан видео на тему

Следећи видео ће вас упознати са принципом рада и дизајном топлотне пумпе која обрађује енергију ветра:

Домаћа топлотна пумпа ваздух-вода је један од ефикасних и јефтиних уређаја за додатно грејање дома. Свако може направити и инсталирати овај систем.

Молимо напишите коментаре у блок испод. Можда имате занимљиве информације и фотографије на тему чланка? Постављајте питања, делите своја мишљења и савете који су корисни посетиоцима сајта.