Kako izraditi dizalicu topline vlastitim rukama

Toplinska pumpa je zanimljiva stvar, ali skupa. Približni trošak opreme + uređaji s vanjskim krugom je od 300 do 1000 USD po 1 kW snage. Znajući "priručnost" ruskog naroda, lako je pretpostaviti da više od jedne ručno izrađene dizalice topline djeluje u prostranstvima naše prostrane i raznolike domovine. Najčešće postoje uređaji domaće izrade koje su izradili „hladnjaci“. I to je razumljivo, jer dizalica topline i zamrzivač rade po istom principu, samo je sustav toplana usmjeren na prikupljanje topline, a ne na njezino uklanjanje, a kompresor se koristi većom snagom.

Ovdje pročitajte kako to funkcionira.

Što može biti izvor topline za dizalicu topline

Toplina za grijanje prostorije može se uzimati iz zraka vani. Ali ovdje će se neizbježno pojaviti poteškoće u radu: kolebanja temperature, čak i prosječne dnevne, prevelike su, a da ne spominjemo činjenicu da dizalica topline pokazuje normalnu učinkovitost na temperaturama iznad 0o C. A koliko regija imamo zimi takvu sliku ? U proljeće, pa čak i tada ne rano, ni na cijelom teritoriju, a ni cijelo vrijeme.

Bilo koje okruženje može biti izvor topline za vaš dom grijani dizalicom topline

Izvor topline smješten u vodi izgleda puno prihvatljiviji. Ako je u blizini rijeka, jezero ili ribnjak pristojne dubine, ovo je sjajno: jednostavno možete utopiti cjevovod. Važno je samo da ribari s donkovima ne love tamo.

Još jedna dobra opcija je bunar, ali postoji mogućnost da nivo vode padne i morat ćete potražiti drugi izvor. Ali zasad je sve u redu, funkcionirat će dobro: prosječna temperatura vode u podzemnim horizontima je 5-7 oC. To je više nego dovoljno za rad dizalice topline.

Možda ćete se iznenaditi, ali možete koristiti i kanalizacijski sustav - tamo su temperature više nego u bunarima. Cjevovod se može postaviti u jamu ili bunar, ali pod uvjetom da je cijelo vrijeme prekriven vodom. I cijev će morati biti kemijski otporna.

Horizontalni podzemni kolektor izuzetno je naporan zadatak: bit će potrebno ukloniti tlo s nekoliko stotina četvornih metara na dubinu ispod točke smrzavanja. Riječ je o vrlo velikim količinama koje se ne mogu savladati niti sami, niti čak uz pomoć asistenta. I, kao što je praksa pokazala, u našim klimatskim uvjetima takvi su sustavi neučinkoviti: zime su prestroge.

S vertikalnim kolektorima stvari ne stoje ništa bolje - teško ćete moći bez opreme za bušenje. Broj i dubina bušotina ovise o tlu: raspon mogućeg uklanjanja topline s metra bušotine vrlo je velik. Od 25 W / m u suhom drobljenom kamenu i pjeskovitom tlu, do 80-85 W / m u mokrom drobljenom kamenu i pjeskovitom tlu ili u granitu. Sukladno tome, razlika u duljini bušotina je 3 puta i više.

Evo dijagrama grijanja kuće toplinskom pumpom. Kada se koriste, kao u opisanom primjeru, dvije bušotine i u nedostatku zatvorene petlje, udaljenost između dvije bušotine mora biti najmanje 20 metara. I trebate uzeti u obzir smjer protoka kako hladna voda iz pumpe ne bi smanjila temperaturu u "donatorskom" bunaru

U opisanom primjeru domaće dizalice topline, izvor topline je bunar s dobrim protokom vode. Voda stiže tako brzo da pokriva potrošnju za kućanske potrebe i dovoljna je za prijenos potrebne količine topline (izračunata je potrebna brzina protoka vode i prema tome odabrana crpka). No izvor topline za ovu modifikaciju može biti bilo koji od gore opisanih, osim zraka.Odlučivši se o izvoru topline, bit će moguće napraviti toplinsku pumpu za grijanje kuće.

Vrste dizalica topline

Da biste jasno razumjeli što je toplinska pumpa, morate znati koji je nosač topline za nju na konturama njezine strukture izvan i unutar kuće. Ove rashladne tekućine klasificiraju ovaj uređaj.

Voda-zrak

Najučinkovitiji sustavi za grijanje su sustavi voda-voda. Ova učinkovitost je rezultat činjenice da je temperatura vode koja se koristi na velikim dubinama konstantna i ima prilično visoke pokazatelje. Za dobivanje energije iz ove vrste izvora mogu koristiti:

• bunari i bunari, uz pomoć kojih se crpi podzemna voda;
• otvorena vodna tijela, koja uključuju rijeke i jezera;
• otpadne vode koja se u industriji koristi za tehnologiju.

Toplinska pumpa koja koristi energiju izvučenu iz rezervoara otvorenog tipa zahtijevat će najniže troškove. U tom slučaju trebat ćete napuniti cijevi rashladnom tekućinom i spustiti ih u vodu. U slučaju podzemnih voda koristi se skuplja građevina, jer je njezina izvedba već teža. Da biste izbacili vodu, trebate sagraditi bunar. Ta će voda proći kroz izmjenjivač topline.

Krug zrak-voda ili zrak

Dizalica topline zrak-voda kombinira prednosti i nedostatke. Prednosti uključuju beskorisnost u razvoju bunara velike dubine i radove povezane s čišćenjem tla. Nedostatak ovih uređaja je mala snaga u hladnoj sezoni, što utječe na njegovu najnižu učinkovitost među ostalim modelima. Da biste koristili ovaj uređaj, potrebno je postaviti odgovarajuću opremu na krov kuće.

Dizalica topline zraka

Prednost ovog dizajna može se pripisati sposobnosti ponovne upotrebe odlazeće topline iz prostora koja zagrijava dizalicu topline u obliku dima, vode ili zraka. Zimi će biti potrebno alternativno grijanje kako bi se uklonio nedostatak topline.

Podzemna voda

Toplinska pumpa ovog tipa također je vrlo učinkovit izvor energije za grijanje. To je zbog činjenice da toplina koja se dobiva iz zemlje duboke 5 metara ima konstantne vrijednosti temperature i na nju ne utječu promjene vremenskih uvjeta na površini zemlje. Na vanjskom krugu rashladna tekućina je posebna sigurna smjesa koja se naziva salamura i koja je sigurna s ekološkog stajališta.

Vanjski krug koji se koristi za ovu vrstu dizalice topline može biti vodoravan ili okomit tip.

Cijevi koje se koriste za ovaj sustav moraju biti plastične. Horizontalno izvođenje zahtijeva veliku površinu zemljišta. Nakon polaganja cijevi ispod zemlje, ovo zemljište ne može se koristiti za poljoprivredne potrebe.

Dopušteno je uzgajati travnjak ili biljke iste dobi. Za vertikalno izvođenje bit će potrebno razviti nekoliko bušotina čija se dubina kreće od 50 do 150 metara, budući da na takvoj dubini tlo ima stabilnu i visoku temperaturu. Takav uređaj naziva se geotermalna pumpa. Za prijenos energije iz takvih dubina koriste se posebne sonde.

Iz iskustva u radu toplotne pumpe "uradi sam"

Kao što je praksa pokazala, izvedba predstavljene opcije je niska: 2,6-2,8 kW. O visokoj učinkovitosti ove dizalice topline nije potrebno govoriti: na površini od 60 m2 pri -5 oC na otvorenom, ona sama održava + 17oC. Ali sustav je razmotren i instaliran ispod kotla - radijatori na ulaznoj temperaturi od + 45 ° C jednostavno ne mogu izdati više. Sustav u kući radio je staro i broj radijatora nije povećan, ali zasad ih je na hladnoći zagrijavala peć.

Ako se strukturi doda regenerativni izmjenjivač topline, to će povećati učinkovitost za 10-15%. S obzirom na to da su troškovi niski, to možete učiniti. Trebat će vam dvije bakrene cijevi po 1,5 metra. Jedan s promjerom 22 mm, drugi - 10 mm. Na tanji za povećanje površine izmjene topline namotan je četverožilni vodič (duljina 3-4 metra, promjer 4 mm), čiji su krajevi zalemljeni na cijev kako se ne bi odmotali. Žičana namotana cijev nježno se umetne u cijev većeg promjera. Mora biti instaliran između kompresora i isparivača. Pročišćenost je beznačajna, ali značajno povećava učinkovitost. Istina, pod određenim uvjetima nije sigurno: topli freon može ući u kompresor, što će dovesti do njegovog neuspjeha.

Poboljšanje kruga: možete dodati regenerativni izmjenjivač topline, koji će povećati produktivnost za oko 15-20%

Druga opcija za povećanje učinkovitosti, sigurnija i ne manje učinkovita, je ugradnja dodatnog izmjenjivača topline za grijanje vode ili glikola.

Na što treba paziti ako se odlučite sami napraviti toplinsku pumpu. Postoji nekoliko stvari koje se mogu naučiti samo iz iskustva:

• Početne struje ove određene instalacije bile su vrlo pristojne. Nije bilo uvijek dovoljno mrežnih resursa za pokretanje instalacije. Stoga, ako napravite ozbiljnu instalaciju, bolje je uzeti trofazni kompresor i isporučiti trofazni ulaz. Da, nije jeftino, ali za stabilan start jednofaznog kompresora potreban je elektronički stabilizator pristojne snage, koji se ne može nazvati ni jeftinim.
• Toplinska pumpa na gotovom radijatorskom sustavu neće dati normalnu sobnu temperaturu. Dizajnirani su za drugačiju temperaturu rashladne tekućine, koju ove instalacije, posebno one domaće izrade, izuzetno rijetko mogu dati. Stoga ili nadogradite sustav (dodavanjem barem istog broja dijelova radijatora) ili instalirajte vodene podove.
• Ako se u bušotini nalaze tri prstena vode, to ne znači da ona ima veliko zaduženje. Morate znati koliko vode on može dati svojim stalnim odabirom.

Video

Sljedeći video daje detalje o značajkama dizalica topline:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

Više informacija o uređaju domaće pumpe u sljedećem videu ispod:

Posljednjih desetljeća vlasnici domova stekli su prilično velik izbor sustava grijanja. Više nije potrebno povezivanje s centraliziranim mrežama i korištenje tradicionalnih izvora. Možete odabrati opremu koja radi na alternativnu energiju, ali glavni joj je nedostatak visoka cijena. Slažeš li se?

Međutim, ako toplinsku pumpu vlastitim rukama gradite od starog hladnjaka, sustav se može znatno smanjiti. I mi ćemo vam reći kako to učiniti.

U članku smo odabrali najjednostavnija rješenja i pružili im detaljne crteže i dijagrame. Stoga ih domaćem majstoru neće biti teško razumjeti. Osim toga, ovdje ćete pronaći detaljne upute za proizvodnju opreme za grijanje. A objavljeni videozapisi reći će vam o dizajnerskim značajkama dizalice topline i značajkama njenog povezivanja.

Ishodi

Bez sumnje, trošak dizalice topline iz klima uređaja nekoliko je puta niži od gotovih tvorničkih opcija, čak i onih proizvedenih u Kini. Ali ovdje ima puno nijansi: trebate voditi računa o izvoru i količini isporučene topline, pravilno izračunati duljinu izmjenjivača topline (zavojnica), instalirati automatizaciju, osigurati zajamčenu snagu itd. Ali ako ste u mogućnosti riješiti ove probleme, onda je to nesumnjivo korisno. Dopustite mi da vam dam nekoliko savjeta: u prvoj godini vrlo je poželjno imati rezervno grijanje, a ispitivanja i probni rad, bolje je provesti ljeti, tako da ima vremena za reviziju jedinice prije početka sezona grijanja.

Što je geotermalna pumpa

Kako radi dizalica topline

Prvo morate shvatiti što je geotermalna pumpa i na kojem principu djeluje, jer upravo je on srce cijelog uređaja koji opisujemo.

Za nikoga nije tajna da se temperatura iznad nule uvijek održava u debljini zemlje. Voda pod ledom je u istom stanju. U ovom relativno toplom okruženju postavlja se zatvoreni cjevovod s tekućinom.

Shema rada toplinskih pumpi prilično je jednostavna i temelji se na obrnutom Carnotovom principu:

1. Rashladna tekućina, koja se kreće duž vanjskog kruga, zagrijava se od odabranog izvora i ulazi u isparivač.
2. Tamo izmjenjuje energiju s rashladnim sredstvom (obično freonom).
3. Freon kipi, prelazi u plinovito stanje i komprimira se kompresorom.
4. Vrući plin (zagrijava se u rasponu od 35-65oC) ulazi u drugi izmjenjivač topline, u kojem predaje toplinu sustavu grijanja ili opskrbi toplom vodom kuće.
5. Ohlađeno rashladno sredstvo ponovno postaje tekuće i vraća se u novi krug.

Korisni savjeti

U svim fazama gradnje kuće, počevši od faze projektiranja, mora se imati na umu da je TN inercijski sustav. Može se usporediti s masivnom ruskom peći, koja se obično kuhala jednom dnevno tijekom kuhanja. Tada je nakupljena toplina zagrijavala stan do sljedećeg jutra.

Zidovi od teških trupaca imaju prilično visok stupanj toplinske inercije. Jednostavno rečeno, polako se hlade kad noću zahladi. Dobra toplinska inercija s debelim kamenim zidovima i teškim betonom ili opekom.

Polifoam i pjenasti beton imaju dobra svojstva toplinske izolacije. Ali zbog svoje male specifične težine imaju malu toplinsku inerciju. Toplinska pumpa u zgradi sa zidovima od takvih materijala s oštrim padom temperature vanjskog zraka neće uvijek moći izvana "pumpati" dovoljno topline u sustav grijanja "toplog poda".

Također morate uzeti u obzir i druge čimbenike:

1. Da biste smanjili gubitak topline ili uopće ne smrznuli cijevi u cjevovodu između kuće i bunara ili kolektora, potrebno ih je položiti na dubinu ispod razine smrzavanja. Na Krimu je dovoljno 0,75 metara, a na geografskoj širini Moskve - najmanje 1,5.
2. Najveći gubici topline obično su kroz prozore. Stoga trostruko ostakljenje uopće nije luksuz, već ekonomski opravdano građevinsko rješenje. Idealna opcija je uporaba naočala koje mogu odražavati infracrvene zrake.
3. U slučaju korištenja opcije 2 bunara za usis i ispuštanje vode, udaljenost između njih mora biti najmanje 20 metara.
4. Bolje je prvo isprobati domaći TN u pomoćnoj sobi ili garaži. Ugradnja podnog grijanja u stambenoj četvrti zahtijevat će dodatne troškove. Narudžbu saznajte na poveznici za kutni kamin.

Kako izraditi dizalicu topline vlastitim rukama

Neke smjernice za stvaranje ovih uređaja opisane su u nastavku:

• Prije svega, trebali biste započeti kupnju kompresora, na primjer, poput klima uređaja. U pravilu je pričvršćen na zid.
• Izradu drugog važnog dijela proizvoda, kondenzatora, sasvim je realno napraviti vlastitim rukama. Da biste to učinili, trebate saviti bakrenu cijev (promjer ne smije biti manji od 1 mm) u obliku zavojnice i, već u tom stanju, smjestiti je u dubinu metalnog ili plastičnog kućišta. Kao tijelo možete koristiti spremnik prikladne veličine. Po

  
  Nakon završetka instalacije zavojnice, dijelovi spremnika se zavaruju i postavljaju se potrebni navojni spojevi. Isparivač je također najčešće montiran na zid. Savjet: Za izradu visokokvalitetne zavojnice najbolje je namotati bakrenu vodovodnu cijev preko cilindričnog podnožja željene debljine, za to možete koristiti plinsku bocu. Da bi se postigla jednaka udaljenost između zavoja, koristi se perforirani aluminijski kut, na koji su pričvršćeni zavoji zavojnice.

• Konačnu ugradnju ovih dijelova, a to je lemljenje bakrene cijevi, pumpanje freona itd., Treba izvoditi isključivo visokokvalificirani stručni radnik. Ako to učinite bez odgovarajućeg iskustva, možete oštetiti opremu i značajno povećati vjerojatnost osobnih ozljeda.
• Sljedeći je korak povezivanje konstrukcije sa sustavom grijanja zgrade.
• Nakon toga trebali biste nastaviti s instalacijom i spajanjem vanjskog kruga. Ovaj postupak ima svoja obilježja koja se razlikuju ovisno o vrsti toplinske pumpe. Važno: prije pokretanja dizalice topline trebali biste dijagnosticirati električne ožičenje u kući i brojilo električne energije. Ako je opis dotrajao i zastario, tada će biti potrebna zamjena. Prihvatljiva snaga koju ima električno brojilo može se smatrati oznakom iznad 40 ampera.

Vrijedno je napomenuti da rad dizalice topline za grijanje kuće ne ispunjava uvijek u potpunosti sve zahtjeve vlasnika. Obično je to zbog činjenice da su termodinamički izračuni izvedeni pogrešno. Rezultat takve pogreške je sustav male snage ili se sustav pokazao premoćnim, a to je zbog prekomjerne potrošnje električne energije.

Da biste odabrali sustav s prikladnom snagom, trebali biste izračunati gubitak topline zgrade i mnoge druge izračune. Ovaj proračun treba provesti iskusni inženjer dizajna.