Kuinka tehdä lämpöpumppu omin käsin

Lämpöpumppu on mielenkiintoinen asia, mutta kallis. Laitteiden ja ulkoisten piirilaitteiden arvioidut kustannukset ovat 300-1000 dollaria 1 kW: n tehoa kohden. Tietäen venäläisten "kätevyyden" on helppo olettaa, että useampi kuin yksi käsintehty lämpöpumppu toimii laajalla ja monipuolisella kotimaallamme. Useimmiten on kotitekoisia laitteita, jotka valmistivat "jääkaapit". Ja tämä on ymmärrettävää, koska lämpöpumppu ja pakastin toimivat samalla periaatteella, on vain, että lämmityslaitosten järjestelmä keskittyy lämmön keräämiseen, ei poistamiseen, ja kompressoria käytetään suuremmalla teholla.

Lue täältä.

Mikä voi olla lämmönlähde lämpöpumpulle

Huoneen lämmitykseen käytettävä lämpö voidaan ottaa ulkona olevasta ilmasta. Mutta tässä ilmenee väistämättä toimintavaikeuksia: lämpötilan vaihtelut, jopa keskimääräiset päivittäin, ovat liian suuria, puhumattakaan siitä, että lämpöpumpun teho on normaali yli 0 ° C: n lämpötilassa. Ja kuinka monella alueella meillä on tällainen kuva talvella ? Keväällä, eikä silloinkaan aikaisin, eikä koko alueella, eikä koko ajan.

Mikä tahansa ympäristö voi olla lämmönlähde lämpöpumpulla lämmitetyssä kodissasi

Vedessä oleva lämmönlähde näyttää paljon hyväksyttävämmältä. Jos lähellä on joki, järvi tai kunnollisen syvyysinen lampi, se on hienoa: voit yksinkertaisesti upottaa putkilinjan. On vain tärkeää, että aasilla varustetut kalastajat eivät kalaa siellä.

Toinen hyvä vaihtoehto on kaivo, mutta on mahdollista, että vedenpinta laskee ja joudut etsimään toista lähdettä. Mutta toistaiseksi kaikki on hyvin, se toimii hyvin: maanalainen horisontin keskimääräinen veden lämpötila on 5-7 oC. Tämä on enemmän kuin tarpeeksi lämpöpumpun toiminnalle.

Saatat olla yllättynyt, mutta voit käyttää myös viemärijärjestelmää - siellä lämpötilat ovat korkeammat kuin kaivoissa. Putkilinja voidaan sijoittaa säiliöön tai kaivoon, mutta sillä ehdolla, että se on aina peitetty vedellä. Ja putken on oltava kemiallisesti kestävä.

Vaakasuora maanalainen kerääjä on erittäin työläs tehtävä: maaperä on poistettava useista sadoista neliömetreistä jäätymispisteen alapuolelle. Nämä ovat erittäin suuria määriä, joita ei voida hallita yksin tai edes avustajan kanssa. Ja kuten käytäntö on osoittanut, ilmasto-olosuhteissamme tällaiset järjestelmät ovat tehottomia: talvet ovat liian ankaria.

Pystysuorilla keräilijöillä asiat eivät ole parempia - tuskin pystyt toimeen ilman porauslaitteita. Kaivojen lukumäärä ja syvyys riippuvat maaperästä: mahdollinen lämmönpoistoalue kaivon metriltä on hyvin suuri. Alkaen 25 W / m kuivassa murskatussa kivessä ja hiekkaisessa maaperässä, jopa 80-85 W / m märässä murskatussa kivessä ja hiekkaisessa maaperässä tai graniitissa. Vastaavasti kaivojen pituuden ero on 3 kertaa ja enemmän.

Tässä on kaavio talon lämmittämisestä lämpöpumpulla. Kun käytetään, kuten kuvatussa esimerkissä, kahta kaivoa ja suljetun silmukan puuttuessa kahden kaivon välisen etäisyyden on oltava vähintään 20 metriä. Ja sinun on otettava huomioon virtaussuunta, jotta kylmä vesi pumpusta ei laskisi "luovuttajan" kaivon lämpötilaa

Kuvatussa esimerkissä kotitekoisesta lämpöpumpusta lämmönlähde on kaivo, jolla on hyvä veden virtausnopeus. Vesi saapuu niin nopeasti, että se kattaa kulutuksen kotitalouksien tarpeisiin ja riittää tarvittavan lämpömäärän siirtämiseen (vaadittu veden virtausnopeus laskettiin ja pumppu valittiin vastaavasti). Mutta lämmönlähde tälle muunnokselle voi olla mikä tahansa edellä kuvatuista, lukuun ottamatta ilmaa.Lämmönlähteen valinnan jälkeen on mahdollista tehdä lämpöpumppu talon lämmitykseen.

Lämpöpumppujen tyypit

Lämpöpumpun ymmärtämiseksi on tiedettävä, mikä on sen lämmönsiirtoaine rakenteensa ääriviivoilla talon ulkopuolella ja sisällä. Nämä jäähdytysnesteet luokittelevat tämän laitteen.

Vesi-ilma

Tehokkaimmat lämmitysjärjestelmät ovat vesi-vesijärjestelmät. Tämä hyötysuhde johtuu siitä, että suuressa syvyydessä käytetyn veden lämpötila on vakio ja sillä on melko korkeat indikaattorit. Saadakseen energiaa tämän tyyppisestä lähteestä he voivat käyttää:

• kaivot ja kaivot, joiden avulla pohjavesi pumpataan;
• avoimet vesimuodostumat, joihin kuuluu jokia ja järviä;
• jätevesi, jota on käytetty teollisuudessa tekniikkaan.

Lämpöpumppu, joka käyttää avoimen säiliön uutettua energiaa, vaatii pienimmät kustannukset. Tässä tapauksessa sinun on ladattava putket jäähdytysnesteellä ja laskettava ne veteen. Pohjaveden tapauksessa käytetään kalliimpaa rakennetta, koska sen toteuttaminen on jo hankalampaa. Veden kaatamiseksi sinun on rakennettava kaivo. Tämä vesi kulkee lämmönvaihtimen läpi.

Ilma-vesi tai ilmapiiri

Ilma-vesi-lämpöpumppu yhdistää hyvät ja huonot puolet. Etuihin kuuluu hyödyttömyys syvällisten kaivojen kehittämisessä ja maaperän puhdistamiseen liittyvä työ. Näiden laitteiden haittana on sen pieni teho kylmänä vuodenaikana, mikä vaikuttaa sen pienimpään hyötysuhteeseen muiden mallien joukossa. Tämän laitteen käyttäminen edellyttää asianmukaisten laitteiden asentamista talon katolle.

Ilmalämpöpumppu

Tämän rakenteen etuna voidaan katsoa sen kyky käyttää uudelleen tiloista lähtevä lämpö, ​​joka lämmittää lämpöpumpun savun, veden tai ilman muodossa. Talvella tarvitaan vaihtoehtoista lämmitystä lämmön puutteen poistamiseksi.

Pohjavesi

Tämän tyyppinen lämpöpumppu on myös erittäin tehokas energialähde lämmitykseen. Tämä johtuu siitä, että 5 metrin syvästä maasta saatavalla lämpöllä on vakio lämpötila-arvot eikä siihen vaikuta maan pinnan sääolosuhteiden muutokset. Ulkoisessa piirissä jäähdytysneste on erityinen turvallinen koostumus, jota kutsutaan suolavedeksi, joka on turvallista ympäristön kannalta.

Tämän tyyppiseen lämpöpumppuun käytetty ulkoinen piiri voi olla vaaka- tai pystysuora.

Tässä järjestelmässä käytettävien putkien on oltava muovisia. Vaakasuora toteutus vaatii suuren pinta-alan. Kun putket on laskettu maan alle, tätä tonttia ei voida käyttää maatalouden tarpeisiin.

Saman ikäisten nurmikoiden tai kasvien viljely on sallittua. Pystysuoraa toteuttamista varten on tarpeen kehittää useita kaivoja, joiden syvyys vaihtelee 50-150 metriä, koska tällaisessa syvyydessä maaperän lämpötila on vakaa ja korkea. Tällaista laitetta kutsutaan geotermiseksi pumpuksi. Energian siirtämiseksi tällaisista syvyyksistä käytetään erityisiä koettimia.

Tee-se-itse-lämpöpumpun käyttökokemuksesta

Kuten käytäntö on osoittanut, esitetyn vaihtoehdon suorituskyky on matala: 2,6-2,8 kW. Lämpöpumpun korkeasta hyötysuhteesta ei tarvitse puhua: 60 m2: n alueella -5 oC: n ulkona se ylläpitää + 17oC. Mutta järjestelmä harkittiin ja asennettiin kattilan alle - lämpöpatterit, joiden tulolämpötila on + 45 ° C, eivät yksinkertaisesti voi antaa enemmän. Talon järjestelmä toimi vanhana ja pattereiden määrää ei lisätty, mutta toistaiseksi kylmässä ne lämmitettiin takalla.

Jos rakenteeseen lisätään regeneratiivista lämmönvaihdinta, se lisää hyötysuhdetta 10-15%. Koska kustannukset ovat alhaiset, voit tehdä sen. Tarvitset kaksi 1,5 metriä kupariputkea. Yksi halkaisijaltaan 22 mm, toinen - 10 mm. 4-johtiminen johdin (pituus 3-4 metriä, halkaisija 4 mm) kääritään ohuemmalle lämmönvaihtopinta-alan lisäämiseksi, sen päät juotetaan putkeen niin, että ne eivät aukea. Lankakierretty putki työnnetään varovasti halkaisijaltaan suurempaan putkeen. Se on asennettava kompressorin ja höyrystimen väliin. Hienostuminen on merkityksetöntä, mutta se lisää merkittävästi tehokkuutta. Totta, tietyissä olosuhteissa se on vaarallista: lämmin freoni voi päästä kompressoriin, mikä johtaa sen vikaantumiseen.

Piirin parantaminen: voit lisätä regeneratiivisen lämmönvaihtimen, joka lisää tuottavuutta noin 15-20%

Toinen vaihtoehto tehokkuuden lisäämiseksi, turvallisempi ja yhtä tehokas, on rakentaa ylimääräinen lämmönvaihdin veden tai glykolin lämmittämiseen.

Mitä etsiä, jos päätät tehdä oman lämpöpumpun. Muutama asia voidaan oppia vain kokemuksesta:

• Tämän nimenomaisen asennuksen aloitusvirrat olivat erittäin kunnolliset. Verkkoresursseja ei aina ollut riittävästi asennuksen suorittamiseen. Siksi, jos teet vakavan asennuksen, on parempi ottaa kolmivaiheinen kompressori ja toimittaa kolmivaiheinen tulo. Kyllä, ei halpaa, mutta yksivaiheisen kompressorin vakaan käynnistyksen kannalta tarvitaan kunnollisen tehon elektronista stabilointiainetta, jota ei voida kutsua myöskään halvaksi.
• Valmiiden patterijärjestelmien lämpöpumppu ei anna normaalia huonelämpötilaa. Ne on suunniteltu erilaiselle jäähdytysnesteen lämpötilalle, jota nämä, etenkin kotitekoiset asennukset, pystyvät antamaan erittäin harvoin. Siksi joko päivitä järjestelmä (lisäämällä vähintään sama määrä jäähdyttimen osia) tai asenna vesilattiat.
• Jos kaivossa on kolme vesirengasta, se ei tarkoita, että sillä on suuri veloitus. Sinun on tiedettävä, kuinka paljon vettä hän pystyy antamaan jatkuvalla valinnallaan.

Video

Seuraava video sisältää yksityiskohtia lämpöpumppujen ominaisuuksista:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

Lisätietoja kotitekoisen pumpun laitteesta on seuraavassa videossa:

Viime vuosikymmeninä kodin omistajat ovat hankkineet melko suuren valikoiman lämmitysjärjestelmiä. Ei ole enää tarvetta muodostaa yhteyttä keskitettyihin verkkoihin ja käyttää perinteisiä lähteitä. Voit valita laitteiston, joka toimii vaihtoehtoisella energialla, mutta sen tärkein haittapuoli on sen korkea hinta. Oletko samaa mieltä?

Jos kuitenkin rakennat lämpöpumpun omin käsin vanhasta jääkaapista, järjestelmän kustannuksia voidaan vähentää huomattavasti. Ja me kerromme sinulle, miten se tehdään.

Artikkelissa olemme valinneet yksinkertaisimmat ratkaisut ja toimittaneet heille yksityiskohtaiset piirustukset ja kaaviot. Siksi kodin käsityöläisten ei ole vaikea ymmärtää niitä. Lisäksi täältä löydät vaiheittaiset ohjeet lämmityslaitteiden valmistukseen. Ja lähetetyt videot kertovat sinulle lämpöpumpun suunnitteluominaisuuksista ja sen liitännöistä.

Tulokset

Epäilemättä ilmastointilaitteen lämpöpumpun kustannukset ovat useita kertoja halvemmat kuin valmiit tehdasvalinnat, jopa Kiinassa valmistetut. Mutta tässä on paljon vivahteita: sinun on huolehdittava syötetyn lämmön lähteestä ja määrästä, laskettava lämmönvaihtimien (kelojen) pituus oikein, asennettava automaatio, taattava teho jne. Mutta jos pystyt ratkaisemaan nämä ongelmat, se on epäilemättä hyödyllistä. Annamme sinulle neuvoja: ensimmäisenä vuonna on erittäin toivottavaa käyttää varalämmitystä, ja testaus- ja koeajo on parempi suorittaa kesällä, jotta on aikaa tarkistaa yksikköä ennen alkua lämmityskaudesta.

Mikä on maalämpöpumppu

Kuinka lämpöpumppu toimii

Ensin sinun on ymmärrettävä, mikä on maalämpöpumppu ja mistä periaatteesta se toimii, koska hän on koko kuvaamamme laitteen sydän.

Ei ole kenenkään salaisuus, että nollan yläpuolella oleva lämpötila pidetään aina maan paksuudessa. Jään alla oleva vesi on samassa tilassa. Tässä suhteellisen lämpimässä ympäristössä sijoitetaan suljettu nesteputki.

Lämpöpumppujen toimintamalli on melko yksinkertainen ja perustuu käänteiseen Carnot-periaatteeseen:

1. Ulkoista virtapiiriä pitkin liikkuva jäähdytysneste lämpenee valitusta lähteestä ja menee höyrystimeen.
2. Siellä se vaihtaa energiaa kylmäaineen (yleensä freonin) kanssa.
3. Freoni kiehuu, muuttuu kaasumaiseksi tilaksi ja kompressori puristaa sen.
4. Kuuma kaasu (se lämpenee välillä 35–65 ° C) pääsee toiseen lämmönvaihtimeen, jossa se luovuttaa lämpönsä talon lämmitys- tai käyttöveden syöttöjärjestelmään.
5. Jäähdytetty kylmäaine muuttuu jälleen nestemäiseksi ja palaa uudelle ympyrälle.

Auttavia vihjeitä

Kaikissa talonrakennusvaiheissa suunnitteluvaiheesta lähtien on muistettava, että TN on inertiasysteemi. Sitä voidaan verrata massiiviseen venäläiseen uuniin, jota lämmitettiin yleensä kerran päivässä ruoanlaiton aikana. Sitten kertynyt lämpö lämmitti asuntoa seuraavaan aamuun asti.

Raskaista tukkeista valmistetuilla seinillä on melko korkea lämpöhitausaste. Yksinkertaisesti sanottuna ne jäähtyvät hitaasti, kun kylmää yöllä. Hyvä lämpöinertia, paksut kiviseinät ja raskas betoni tai tiilet.

Polyfoamilla ja vaahtobetonilla on hyvät lämmöneristysominaisuudet. Mutta pienen ominaispainonsa vuoksi niillä on pieni lämpöhitaus. Lämpöpumppu rakennuksessa, jonka seinät on valmistettu tällaisista materiaaleista ja jossa ulkolämpötila laskee jyrkästi, ei aina pysty "pumppaamaan" riittävästi lämpöä ulkopuolelta "lämpimän lattian" lämmitysjärjestelmään.

Sinun on myös otettava huomioon muut tekijät:

1. Lämpöhäviöiden vähentämiseksi tai putkien jäädyttämättä jättämiseksi talon ja kaivojen tai keräimen väliseen päälinjaan on tarpeen asettaa ne syvyyteen jäätymistason alapuolelle. Krimillä - 0,75 metriä riittää, ja Moskovan leveysasteella - vähintään 1,5.
2. Suurimmat lämpöhäviöt ovat yleensä ikkunoiden läpi. Siksi kolminkertaiset lasit eivät ole ollenkaan ylellisyyttä, vaan taloudellisesti järkevä rakennusratkaisu. Ihanteellinen vaihtoehto on käyttää lasia, joka heijastaa infrapunasäteitä.
3. Jos veden ottamiseen ja poistamiseen käytetään vaihtoehtoa kahdesta kaivosta, niiden välisen etäisyyden on oltava vähintään 20 metriä.
4. On parempi kokeilla kotitekoista TN: tä ensin kodinhoitohuoneessa tai autotallissa. Lattialämmityksen asentaminen asuinalueelle vaatii lisäkustannuksia. Selvitä tilaus kulma-takan linkistä.

Kuinka tehdä lämpöpumppu omin käsin

Joitakin näiden laitteiden luomisen ohjeita kuvataan alla:

• Ensinnäkin sinun tulisi alkaa ostaa kompressori esimerkiksi ilmastointilaitteesta. Yleensä se on kiinnitetty seinään.
• Toinen tärkeä osa tuotteesta, kondensaattori, on melko realistista tehdä omin käsin. Tätä varten sinun on taivutettava kupariputki (halkaisijan ei tulisi olla pienempi kuin 1 mm) kelan muodossa ja sijoittaa se jo tässä tilassa metalli- tai muovikotelon syvyyteen. Runkona voit käyttää sopivan kokoista säiliötä. Tekijä

  
  Kun kelan asennus on valmis, säiliön osat hitsataan ja tarvittavat kierteelliset liitännät asennetaan. Höyrystin asennetaan myös useimmiten seinälle. Vinkki: Laadukkaan kelan valmistamiseksi on parasta kääriä kupari-putkiputki halutun paksuuden sylinterimäisen pohjan päälle, tähän voit käyttää kaasupulloa. Kierrosten välisen saman etäisyyden saavuttamiseksi käytetään rei'itettyä alumiinikulmaa, johon kelakierrokset kiinnitetään.

• Näiden osien viimeinen asennus, nimittäin kupariputken juottaminen, freonin pumppaus jne., Tulisi suorittaa yksinomaan korkeasti koulutettu ammattitaitoinen työntekijä. Näiden tehtävien suorittaminen ilman asianmukaista kokemusta voi vahingoittaa laitetta, ja lisäksi henkilövahinkojen todennäköisyys kasvaa merkittävästi.
• Seuraava vaihe on yhdistää rakenne rakennuksen lämmitysjärjestelmään.
• Sen jälkeen sinun on siirryttävä ulkoisen piirin asentamiseen ja liittämiseen. Tällä prosessilla on omat ominaisuutensa, jotka eroavat lämpöpumpun tyypistä riippuen. Tärkeää: Ennen lämpöpumpun käynnistämistä sinun tulee diagnosoida talon sähköjohdot ja sähkömittari. Jos kuvattu on rappeutunut ja vanhentunut, korvaaminen on tarpeen. Sähkömittarin hyväksyttävää tehoa voidaan pitää merkkinä yli 40 ampeeria.

On syytä huomata, että lämpöpumpun käyttö talon lämmityksessä ei aina täytä kaikkia omistajien vaatimuksia. Yleensä tämä johtuu siitä, että termodynaamiset laskelmat suoritettiin väärin. Tällaisen virheen seurauksena on matalatehoinen järjestelmä tai järjestelmä osoittautuu liian voimakkaaksi, mikä johtuu liiallisesta sähkönkulutuksesta.

Jos haluat valita järjestelmän, jolla on sopiva teho, sinun on laskettava rakennuksen lämpöhäviö ja monet muut laskelmat. Tämän laskennan tulisi suorittaa kokenut suunnittelija.