Топлинна помпа със собствени ръце за отопление на къщата: дизайн и работа на устройството

Запасите от конвенционални енергийни носители постепенно се изчерпват, което кара хората да обръщат внимание на алтернативни енергийни източници. Термопомпите са много ефективно средство за отопление на сградите, но фабричните модели са с висока стойност. За да направите термопомпа със собствени ръце за отопление на къщата, трябва да се справите с нейния принцип на работа и дизайн.

1. Принцип на действие
2. Основни типове
3. Най-простата единица
4. Геотермална инсталация
5. Изчисляване на топлообменника и контура на земята
6. Агрегат на топлинната помпа

Принцип на действие

Термопомпата е съвкупност от оборудване, чиято задача е събирането на топлинна енергия и нейната доставка до потребителя. Източникът на топлина може да бъде всяка среда или тяло с температура над 1 градус. За да разберете по-добре принципа на тези устройства, трябва да се запознаетес техните функционални характеристики:

• Уредът не генерира само топлина.
• Електричеството е необходимо за работата на термопомпата.
• Цикълът Карно, който се използва във всички хладилни агрегати, се основава на принципа на действие на устройството.

Термопомпа със собствените си ръце. Схема за преливане. Рециклиране от климатик

Напоследък технологията на производство на термопомпи се подобри значително. Модерни единици са в състояние да събира топлина от въздуха с температура до -30 градуса, както и вода и почва - до 2 градуса. В цикъла Карно работното тяло е фреон.Това газообразно вещество започва да кипи при минус температура. Хладилният агент последователно се изпарява и кондензира в две топлообменни камери, като абсорбира енергия от околната среда. След това го пренася до потребителя.

Схемата на термопомпата е подобна на принципа на работа на климатика, който работи по отоплението:

• Докато фреонът е в течно състояние, хладилният агент циркулира през тръбите на топлообменника. Чрез премахване на топлината от околната среда фреонът кипи и започва да се изпарява.
• След това газът влиза в компресора, което увеличава налягането до желаната стойност. В резултат на това температурата на кипене на хладилния агент се увеличава и веществото се кондензира при по-висока температура.
• Преминавайки през вътрешната топлообменна камера, фреонът отделя натрупаната енергия на охладителя и след това се превръща в течно състояние.
• След това газът влиза в приемника и в дросела. Когато налягането на веществото намалее, работният цикъл се повтаря.

За да се разбере принципът на устройството и да се разбере как е инсталирана термопомпата, схемата трябва да бъде проучена.

Основни типове

Получателите и доставчиците на топлинна енергия в термопомпи работят по двойки. Именно върху този факт се основава общата класификация на агрегатите. В зависимост от енергийния източник и топлинния носител, термопомпатае разделена на следните типове:

• Въздух-въздух. Уредът абсорбира топлинна енергия от околната среда и след това я изпраща през въздуха за отоплениестая.
• Въздух-вода. Принципът на действие е подобен на първия тип, но като охлаждаща течност се използва циркулиращата в отоплителната система вода.
• Вода и вода. Топлинната енергия се отстранява от резервоара и се прехвърля към течния охладител.
• Геотермална термопомпа. Единицата използва почвата като енергиен източник.

ТОПЛИННА ПОМПА С ВЪЗДУШЕН КОНДИЦИОНЕР С ВАШАТА РЪЦЕ. Как да си направим евтина термопомпа. Схема "COPIQUE"

Най-скъпите устройства са геотермални, а най-евтините - "въздух-въздух". Основният показател, който трябва да се вземе предвид при избора на агрегат, е ефективността на SMITTY. Тя отразява връзката между получената и изразходвана енергия. Например, при въздушни помпи средната средна стойност на SMITI е 3. Това означава, че чрез консумация на 1 kW енергия за работа 3 kW топлина се прехвърля в отоплителната стая.

Почвените и водни системи се отличават с по-висока ефективност. Въпреки това, дори те са в състояние да повишат температурата на охладителя до максимум 40 градуса.

При това те са значително по-ниски от традиционните топлинни генератори. Ето защо производителите препоръчват да се свързват към нискотемпературни отоплителни кръгове, например с топъл под.

Най-простата единица

Най-евтиното домашно произведено устройство ще бъде термопомпа от климатика. Желателно е да се закупи модел, оборудван с реверсивен вентил. Този климатик може да работи при отопление. В противен случай ще бъде необходимо да се подобри контурациркулация на охлаждащата течност Също така, при избора на климатик трябва да се обърне внимание на работата на устройството в студа.

Алгоритъмът за най-проста топлинна помпае, както следва:

• Горната част на апарата се отстранява и външната топлообменна камера се демонтира. На този етап трябва да се внимава да не се повреди тръбата с хладилния агент.
• След това трябва да отстраните външното работно колело от вала.
• Изработен от метален резервоар. Нейната дължина трябва да съответства на размера на топлообменната камера, а ширината ще бъде 100-150 мм повече.
• За да се предотврати замръзване на радиатора, е необходимо да се увеличи неговата площ. За тази цел по ръбовете са монтирани допълнителни алуминиеви или медни плочи в зависимост от материала на топлообменната камера.
• Подобрен радиатор се монтира в резервоар, който след това трябва да бъде запечатан с запечатан капак.
• На последния етап маркучите за подбор и захранване на топлоносителя са свързани с фитингите, циркулационните помпи са свързани. След това остава да се напълни контейнера и да се провери за херметичност.

Ако изпитването е успешно, топлинната помпа се включва и водният поток се регулира, за да се постигне максимална ефективност.

Топлинна помпа Прост и евтин 1

Геотермална инсталация

Дори самото устройство от този тип може да осигури SMITTY индекс от 3. Въпреки това, разходите за неговото производство ще бъдат по-високи в сравнение с климатичната инсталация.

Изчисляване на топлообменника и почватаконтур

Произведената единица е оборудвана с U-образни сонди, инсталирани в кладенци. Първо, трябва да изчислите общата дължина на външния контур, а след това и необходимата дълбочина и брой мини. Като пример, можете да вземете къща с обща площ от 90 м2 и височина на тавана от 2,8 м. Структурата се намира в средната лента. Тъй като задачата е да се изчисли топлинната помпа, топлинното натоварване може да бъде взето приблизително - 8 kW. Вертикалната сонда представлява два контура от тръби. Те се спускат до дъното на кладенеца и се пълнят с бетонов разтвор.

Интензивността на процеса на топлообмен между хладилния агент и почвата зависи от вида на почвата. По този начин 1 m2 вертикални сонди могат да получат следното количество топлинна енергия:

• Подземни води - 80 W /m.
• Каменисти почви - 70 W /m.
• Глина влажна почва - 50 W /m.
• Суха почва - 20 W /m.

За премахване на 8 kW топлина от глинеста почва се изисква сонда с дължина 8000/50 = 160 m. Така общата дължина на тръбопровода ще бъде 8x20x4 = 640 m.

Също така трябва да изчислите площта на кондензатора и изпарителя. Има много различни формули в интернет, но най-често те не ви позволяват да получите точния резултат.

Топлинна помпа Прост и евтин 2

При избора на топлообменници е полезно да се използватследните препоръки:

• Обърнете внимание на продуктите на известни производители,като Anviketk или Alfa Laval.
• На официалния уебсайт на производителя можете да попълните специален формуляр за избор на камери за топлообмен или да се свържете с марка. Основните данни са термичното натоварване на отоплителната система, както и температурата на изхода и на входа.
• След това ще бъде предложен подходящ модел. В характеристиките на продукта можете да намерите и най-важното - повърхността на топлопредаването.

Ламелните устройства са най-ефективни, но имат висока стойност. По-изгодно е да се използват корпусни възли, изработени от медни тръби с диаметър 12,7 или 9,5 мм. Зоната на замяна, посочена в паспорта, трябва да се умножи с коефициент 1,1, след което да се раздели на дължината на обиколката на тръбопровода. В резултат на това ще бъде известен необходимия измервателен уред.

Агрегат на топлинната помпа

На първия етап е необходимо да се събере контура на почвата. За тази цел е необходимо да се изпълняват прости, но трудоемки земни работи. Ако е възможно, си струва да поръчате сондажна платформа. Разстоянието между съседните мини трябва да бъде 5 м.След това направете следното:

• Между кладенците е заровен плитък изкоп за контурния тръбопровод.
• Всяка мина има две панти, изработени от полиетиленови тръби. След това пробиването се напълва с бетонен разтвор.
• Всички магистрали са сведени до една точка на свързване и е монтиран един колектор.
• Изолирани в почвата, тръбите се затоплят и заспиват със земята.

Свързващите линии следва да бъдат в линиясъс схемата

Когато термопомпата е монтирана и свързана към електрическата мрежа, системата трябва да бъде пълна с фреон. Трудно е обаче да се каже какво количество хладилен агент се нуждаете, тъй като схемата има инсталирани допълнителни елементи - изпарител и кондензатор. Можете да разрешите проблема, като презареждате фреонната верига чрез прегряване на налягането и температурата на веществото.

Когато системата е пълна, включете циркулационните помпи с минимална скорост и стартирайте компресора. Температурата на работните течности се контролира с помощта на термометри. По време на загряването на системата тръбопроводите с фреон могат да замръзнат и след това желязото ще изчезне.

Трудно е да си направите термопомпа със собствените си ръце. Най-вероятно след стартирането на уреда ще е необходимо да се усъвършенства неговия дизайн, за да се отстранят малки проблеми. Често възникват проблеми поради грешки при монтажа. Прекарването на определено време, което домашният работник може да постигне положителен резултат.

Самонагряваща термопомпа. TH е по-лесно никъде. Топлината на земята!