איך מכינים משאבת חום במו ידיכם

משאבת חום היא דבר מעניין, אך יקר. העלות המשוערת של ציוד + מכשירי מעגל חיצוניים היא בין $ 300 ל- $ 1000 לכל קילוואט כוח. מתוך ידיעה על "ידידותו" של העם הרוסי, קל להניח כי יותר משאבת חום בעבודת יד אחת פועלת במרחב המולדת העצום והמגוון שלנו. לרוב, ישנם מכשירים ביתיים שיוצרו על ידי "מקררים". וזה מובן, מכיוון שמשאבת החום והמקפיא פועלים על פי אותו עיקרון, פשוט מערכת מפעלים לחימום מתמקדת באיסוף חום, לא בהסרתו, והמדחס משמש בהספק גבוה יותר.

קרא כיצד זה עובד כאן.

מה יכול להיות מקור חום למשאבת חום

ניתן לקחת חום לחימום החדר מהאוויר שבחוץ. אבל כאן בהכרח יתעוררו קשיים בתפעול: תנודות הטמפרטורה, אפילו הממוצעות מדי יום, גדולות מדי, שלא לדבר על העובדה שמשאבת החום מציגה יעילות תקינה בטמפרטורות מעל 0 מעלות צלזיוס וכמה אזורים יש לנו תמונה כזו בחורף ? באביב, וגם אז לא מוקדם, ולא בכל השטח, ולא כל הזמן.

כל סביבה יכולה להוות מקור חום לביתך המחומם באמצעות משאבת חום

מקור חום שנמצא במים נראה הרבה יותר מקובל. אם יש נהר, אגם או בריכה בעומק הגון בקרבת מקום, זה פשוט נהדר: אתה יכול פשוט להטביע את הצינור. חשוב רק שדייגים עם דונקים לא ימשכו שם.

אפשרות טובה נוספת היא באר, אך קיימת אפשרות שמפלס המים יירד ותצטרך לחפש מקור אחר. אבל עד כה הכל בסדר, זה יעבוד טוב: טמפרטורת המים הממוצעת באופקים התת קרקעיים היא 5-7 מעלות צלזיוס. זה די והותר להפעלת משאבת החום.

אתה יכול להיות מופתע, אבל אתה יכול גם להשתמש במערכת הביוב - הטמפרטורות שם גבוהות יותר מבארות. ניתן להציב את הצינור בבור מים או בבאר, אך בתנאי שהוא מכוסה במים בכל עת. והצינור יצטרך להיות עמיד כימית.

אספן תת קרקעי אופקי הוא משימה מאומצת ביותר: יהיה צורך להסיר את האדמה מכמה מאות מטרים רבועים לעומק מתחת לנקודת הקפאה. אלה כרכים גדולים מאוד שלא ניתן לשלוט בהם לבד או אפילו עם עוזר. וכפי שהתרגול הראה, בתנאי האקלים שלנו מערכות כאלה אינן יעילות: החורפים קשים מדי.

עם אספנים אנכיים הדברים לא טובים יותר - בקושי תצליחו לעשות בלי ציוד קידוח. מספר הבארות ועומקם תלוי בקרקע: טווח פינוי החום האפשרי ממטר באר הוא גדול מאוד. מ- 25 W / m באבן כתושה יבשה ובאדמה חולית, עד 80-85 W / m באבן כתושה רטובה ובקרקעות חוליות או בגרניט. בהתאם, ההבדל באורך הבארות הוא פי 3 ויותר.

להלן תרשים של חימום בית באמצעות משאבת חום. כאשר משתמשים, כמו בדוגמה המתוארת, בשתי בארות ובהיעדר לולאה סגורה, המרחק בין שתי הבארות חייב להיות לפחות 20 מטר. ועליך לקחת בחשבון את כיוון הזרימה כדי שמים קרים מהמשאבה לא יורידו את הטמפרטורה בבאר ה"תורם "

בדוגמה המתוארת של משאבת חום ביתית, מקור החום הוא באר עם קצב זרימת מים טוב. מים מגיעים כל כך מהר שהם מכסים את הצריכה לצרכים ביתיים ומספיקים כדי להעביר את כמות החום הנדרשת (קצב זרימת המים הנדרש חושב והמשאבה נבחרה בהתאם). אך מקור החום לשינוי זה יכול להיות כל אחד מאלה שתוארו לעיל, למעט אוויר.לאחר שהחלטנו על מקור החום, ניתן יהיה להכין משאבת חום לחימום הבית.

סוגי משאבות חום

על מנת להבין בבירור מהי משאבת חום, עליכם לדעת מהו נושא החום עבורה על קווי המתאר של מבנה הבית ומחוצה לו. נוזלי קירור אלה מסווגים מכשיר זה.

מים-אוויר

המערכות היעילות ביותר לחימום הן מערכות מים-מים. יעילות זו נובעת מכך שטמפרטורת המים המשמשים בעומקים גדולים היא קבועה ויש להם אינדיקטורים גבוהים למדי. כדי להשיג אנרגיה מסוג זה של מקור, הם יכולים להשתמש ב:

• בארות ובארות, בעזרתן נשאבים מי תהום;
• גופי מים פתוחים, הכוללים נהרות ואגמים;
• מי שפכים ששימשו בתעשייה לצורך טכנולוגיה.

משאבת חום המשתמשת באנרגיה המופקת ממאגר מסוג פתוח תדרוש את העלות הנמוכה ביותר. במקרה זה, יהיה עליכם להעמיס צינורות עם נוזל קירור ולהוריד אותם למים. במקרה של מי תהום, נעשה שימוש במבנה יקר יותר, שכן יישומם כבר קשה יותר. כדי לזרוק מים, אתה צריך לבנות באר. מים אלה יעברו דרך מחליף החום.

מעגל אוויר למים או אוויר

משאבת חום אוויר למים משלבת יתרונות וחסרונות. היתרונות כוללים את חוסר התועלת בפיתוח בארות בעומק רב ועבודה הקשורה לניקוי קרקע. החיסרון של מכשירים אלה הוא כוחם הנמוך בעונה הקרה, מה שמשפיע על היעילות הנמוכה ביותר שלו בין הדגמים האחרים. כדי להשתמש במכשיר זה, נדרש להרכיב את הציוד המתאים על גג הבית.

משאבת חום מקור אוויר

היתרון של עיצוב זה ניתן לייחס ליכולתו לעשות שימוש חוזר בחום היוצא מהמקום, המחמם את משאבת החום בצורת עשן, מים או אוויר. בחורף תידרש חימום אלטרנטיבי בכדי למנוע את חוסר החום.

מי תהום

משאבת חום מסוג זה היא גם מקור אנרגיה יעיל מאוד לחימום. זאת בשל העובדה כי לחום המתקבל מהאדמה בעומק של 5 מטרים יש ערכים קבועים בטמפרטורה ואינו מושפע משינויים בתנאי מזג האוויר על פני האדמה. במעגל החיצוני נוזל הקירור הוא תרכובת בטוחה מיוחדת הנקראת מלח, והיא בטוחה מבחינה סביבתית.

המעגל החיצוני המשמש לשאיבת חום מסוג זה יכול להיות אופקי או אנכי.

הצינורות המשמשים למערכת זו חייבים להיות מפלסטיק. ביצוע אופקי דורש שטח אדמה גדול. לאחר הנחת הצינורות מתחת לאדמה, לא ניתן להשתמש בחלקה זו לצרכים חקלאיים.

מותר לגדל דשא או צמחים באותו גיל. לצורך ביצוע אנכי יהיה צורך לפתח מספר בארות שעומקן נע בין 50 ל -150 מטר, שכן בעומק כזה יש לקרקע טמפרטורה יציבה וגבוהה. מכשיר כזה נקרא משאבה גיאותרמית. כדי להעביר אנרגיה ממעמקים כאלה משתמשים בחיטוטים מיוחדים.

מניסיון התפעול של משאבת חום עשה זאת בעצמך

כפי שהראו בפועל, ביצועי האופציה המוצגת נמוכים: 2.6-2.8 קילוואט. אין צורך לדבר על היעילות הגבוהה של משאבת חום זו: על שטח של 60 מ"ר ב -5 מעלות צלזיוס בחוץ, היא עצמה שומרת על 17 מעלות צלזיוס. אבל המערכת נחשבה והותקנה מתחת לדוד - רדיאטורים, בטמפרטורת כניסה של + 45 מעלות צלזיוס, פשוט לא יכולים לתת יותר. המערכת בבית עבדה ישנה ומספר הרדיאטורים לא הוגדל, אך עד כה בקור הם התחממו על ידי הכיריים.

אם מתווסף למבנה מחליף חום מתחדש, הדבר יגביר את היעילות ב 10-15%. בהתחשב בכך שהעלויות נמוכות, אתה יכול לעשות זאת. תזדקק לשני צינורות נחושת 1.5 מטר כל אחד. אחד בקוטר 22 מ"מ, השני - 10 מ"מ. על דק יותר להגדלת שטח החלפת החום, מוליך מוליך בעל 4 ליבות (אורך 3-4 מטר, קוטר 4 מ"מ), קצוותיו מולחמים על הצינור כדי שלא יפרמו. צינור הפצע מחוט מוכנס בעדינות לצינור בקוטר גדול יותר. יש להתקין אותו בין המדחס למאייד. העידון אינו משמעותי, אך הוא מגדיל משמעותית את היעילות. נכון, בתנאים מסוימים זה לא בטוח: פריאון חם יכול להיכנס למדחס, מה שיוביל לכישלונו.

שיפור המעגל: ניתן להוסיף מחליף חום מתחדש, שיגדיל את התפוקה בכ- 15-20%

האפשרות השנייה להגברת היעילות, בטוחה יותר ויעילה לא פחות, היא בניית מחליף חום נוסף לחימום מים או גליקול.

מה לחפש אם תחליט להכין משאבת חום משלך. יש כמה דברים שאפשר ללמוד רק מניסיון:

• הזרמים ההתחלתיים של התקנה מסוימת זו היו מאוד הגונים. לא תמיד היו מספיק משאבי רשת להפעלת ההתקנה. לכן, אם אתה מבצע התקנה רצינית, עדיף לקחת מדחס תלת פאזי, ולספק קלט תלת פאזי, בהתאמה. כן, לא זול, אבל לצורך התחלה יציבה של מדחס חד פאזי, נדרש מייצב אלקטרוני בעל הספק הגון, שגם אי אפשר לקרוא לו זול.
• משאבת חום במערכת רדיאטור מוגמרת לא תיתן טמפרטורת חדר רגילה. הם מיועדים לטמפרטורת נוזל קירור שונה, אשר התקנות אלה, במיוחד תוצרת בית, לעיתים רחוקות ביותר מסוגלות לתת. לכן, או שדרג את המערכת (על ידי הוספת לפחות אותו מספר קטעי רדיאטור), או התקן רצפות מים.
• אם יש שלוש טבעות מים בבאר, זה לא אומר שיש לה חיוב גדול. אתה צריך לדעת כמה מים הוא מסוגל לתת עם הבחירה המתמדת שלהם.

וִידֵאוֹ

הסרטון הבא מספק פרטים על התכונות של משאבות חום:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

מידע נוסף על המכשיר של משאבה תוצרת בית בסרטון הבא להלן:

בעשורים האחרונים רכשו בעלי בתים מבחר גדול למדי של מערכות חימום. כבר אין צורך להתחבר לרשתות ריכוזיות ולהשתמש במקורות מסורתיים. תוכלו לבחור בציוד שעובד על אנרגיה חלופית, אך החיסרון העיקרי שלו הוא העלות הגבוהה שלו. אתה מסכים?

עם זאת, אם אתה בונה משאבת חום במו ידיך ממקרר ישן, ניתן להפחית באופן משמעותי את המערכת. ואנחנו נגיד לך איך לעשות את זה.

במאמר בחרנו את הפתרונות הפשוטים ביותר וסיפקנו להם שרטוטים ודיאגרמות מפורטות. לכן, לא יהיה קשה לאומן הבית להבין אותם. בנוסף, כאן תוכלו למצוא הוראות שלב אחר שלב לייצור ציוד חימום. והסרטונים שפורסמו יספרו לכם על התכונות העיצוביות של משאבת החום ותכונות החיבור שלה.

תוצאות

אין ספק, העלות של משאבת חום ממזגן נמוכה פי כמה מאשר אפשרויות המפעל המוכנות, אפילו כאלה המיוצרות בסין. אבל יש כאן הרבה ניואנסים: אתה צריך לטפל במקור ובכמות החום המסופק, לחשב נכון את אורך מחליפי החום (סלילי), להתקין אוטומציה, לספק כוח מובטח וכו '. אך אם אתה מצליח לפתור את הבעיות הללו, אין ספק שזה מועיל. הרשו לי לתת לכם עצות: בשנה הראשונה רצוי מאוד שיהיה לכם חימום גיבוי, ובדיקה וניסוי ניסיון, עדיף לבצע בקיץ, כך שיהיה זמן לשנות את היחידה לפני תחילת עונת החימום.

מהי משאבה גיאותרמית

איך עובדת משאבת החום

ראשית עליכם להבין מהי משאבה גיאותרמית ועל איזה עקרון היא עובדת, משום שהוא לב הלב של כל המכשיר אותו אנו מתארים.

זה לא סוד עבור אף אחד שטמפרטורת האפס הנ"ל נשמרת תמיד בעובי האדמה. המים מתחת לקרח נמצאים באותו מצב. בסביבה יחסית חמה זו מוצב צינור סגור עם נוזלים.

תוכנית ההפעלה של משאבות חום פשוטה למדי ומבוססת על עקרון קרנו ההפוך:

1. נוזל הקירור, הנע לאורך המעגל החיצוני, מתחמם מהמקור שנבחר ונכנס למאייד.
2. שם הוא מחליף אנרגיה עם קירור (בדרך כלל פריאון).
3. פריון רותח, הופך למצב גזי ונלחץ על ידי מדחס.
4. גז חם (הוא מתחמם בטווח של 35-65 מעלות צלזיוס) נכנס למחליף חום אחר, בו הוא מוותר על חוםו למערכת החימום או לאספקת מים חמים של הבית.
5. קירור מקורר הופך להיות נוזלי שוב וחוזר למעגל חדש.

רמזים מועילים

בכל שלבי בניית הבית, החל משלב התכנון, יש לזכור כי TN היא מערכת אינרציאלית. ניתן להשוות את זה לתנור רוסי מסיבי, שלרוב התחמם פעם ביום בזמן הבישול. ואז החום המצטבר חימם את הדירה עד למחרת בבוקר.

קירות עשויים בולי עץ כבדים הם בעלי מידת אינרציה תרמית גבוהה למדי. במילים פשוטות, הם מתקררים לאט כשמתקרר בלילה. אינרציה תרמית טובה עם קירות אבן עבים ובטון כבד או לבנים.

קצף קצף ובטון קצף בעלי תכונות בידוד תרמי טובות. אך בשל כוח המשיכה הסגולי הנמוך שלהם, יש להם אינרציה תרמית נמוכה. משאבת חום בבניין עם קירות העשויים מחומרים כאלה עם ירידה חדה בטמפרטורת האוויר החיצונית לא תמיד תוכל "להזרים" מספיק חום מבחוץ למערכת החימום "הרצפה החמה".

עליך גם לקחת בחשבון גורמים אחרים:

1. כדי להפחית את אובדן החום או לא להקפיא צינורות כלל בצנרת בין הבית לבארות או לקולט, יש צורך להניח אותם לעומק מתחת לרמת ההקפאה. בחצי האי קרים מספיק 0.75 מטר, ובקו הרוחב של מוסקבה - לפחות 1.5.
2. הפסדי החום הגדולים ביותר הם בדרך כלל דרך חלונות. לכן, זיגוג משולש אינו מותרות כלל, אלא פיתרון בנייה בריא מבחינה כלכלית. האפשרות האידיאלית היא להשתמש במשקפיים שיכולים לשקף קרני אינפרא אדום.
3. במקרה של שימוש באופציה של 2 בארות לצריכת מים ולהזרמתם, המרחק ביניהם חייב להיות לפחות 20 מטרים.
4. עדיף לנסות TN ביתי קודם בחדר שירותים או במוסך. התקנת חימום תת רצפתי באזור מגורים תדרוש עלויות נוספות. גלה את ההזמנה באמצעות הקישור לאח הפינתי.

איך מכינים משאבת חום במו ידיכם

להלן כמה הנחיות ליצירת מכשירים אלה:

• קודם כל כדאי להתחיל לרכוש מדחס למשל כמו במזגן. ככלל, הוא מחובר לקיר.
• ביצוע חלק חשוב נוסף של המוצר, הקבל, הוא די מציאותי לעשות במו ידיך. לשם כך, עליך לכופף צינור נחושת (הקוטר לא צריך להיות פחות מ -1 מ"מ) בצורה של סליל, וכבר במצב זה, הנח אותו במעמקי מארז מתכת או פלסטיק. כגוף, אתה יכול להשתמש במיכל בגודל מתאים. על ידי

  
  לאחר השלמת התקנת הסליל, מולחמים חלקי המכל ומותקנים חיבורי הברגה הדרושים. המאייד מותקן לרוב גם על הקיר. רמז: כדי לייצר סליל איכותי, עדיף להתפתל צינור אינסטלציה נחושת על בסיס גלילי בעובי הרצוי, לשם כך תוכלו להשתמש בגליל גז. כדי להשיג את אותו המרחק בין הסיבובים משתמשים בפינת אלומיניום מחוררת עליה מחוברים סיבובי הסליל.

• ההתקנה הסופית של חלקים אלה, הלחמת צינור נחושת, שאיבת פריאון וכו ', צריכה להיעשות אך ורק על ידי עובד מקצועי מוסמך ביותר. פעולה זו ללא ניסיון מתאים עלולה לפגוע בציוד ולהגדיל משמעותית את הסבירות לפציעה אישית.
• השלב הבא הוא חיבור המבנה למערכת החימום של הבניין.
• לאחר מכן, עליך להתקין ולהתקין את המעגל החיצוני. לתהליך זה מאפיינים משלו, אשר נבדלים בהתאם לסוג משאבת החום. חשוב: לפני שתתחיל את משאבת החום, עליך לאבחן את החיווט החשמלי בבית ואת מד החשמל. אם המתואר רעוע ומיושן, יהיה צורך בהחלפה. כוח מקובל שיש למונה החשמלי יכול להיחשב סימן מעל 40 אמפר.

ראוי לציין כי הפעלת משאבת חום בחימום בית לא תמיד מספקת באופן מלא את כל דרישות הבעלים. בדרך כלל, זה נובע מכך שהחישובים התרמודינמיים בוצעו בצורה לא נכונה. התוצאה של שגיאה כזו היא מערכת בעלת צריכת חשמל נמוכה, או שהמערכת מתגלה כחזקה מדי, וזאת בגלל צריכה מופרזת של חשמל.

כדי לבחור מערכת עם הספק מתאים, עליך לחשב את אובדן החום של הבניין, וחישובים רבים אחרים. חישוב זה צריך להתבצע על ידי מהנדס תכנון מנוסה.