Термопомпата е интересно нещо, но скъпо. Приблизителната цена на оборудването + устройства с външна верига е от $ 300 до $ 1000 за 1 kW мощност. Познавайки „удобството“ на руския народ, лесно е да се предположи, че повече от една ръчно изработена термопомпа работи в необятността на нашата обширна и разнообразна родина. Най-често има домашно приготвени устройства, които са направени от "хладилници". И това е разбираемо, тъй като термопомпата и фризерът работят по един и същ принцип, просто системата на отоплителните централи е насочена към събиране на топлина, а не към нейното отвеждане, а компресорът се използва с по-голяма мощност.
Прочетете за това как работи тук.
Какво може да бъде източник на топлина за термопомпа
Топлината за отопление на помещението може да се вземе от въздуха навън. Но тук неизбежно ще възникнат трудности в експлоатацията: температурните колебания, дори среднодневни, са твърде големи, да не говорим за факта, че термопомпата показва нормална ефективност при температури над 0 ° С. И колко региона имаме такава картина през зимата ? През пролетта, а дори и тогава не рано, и не по цялата територия, и не през цялото време.
Всяка среда може да бъде източник на топлина за вашия отопляем дом с термопомпа
Източник на топлина, разположен във водата, изглежда много по-приемлив. Ако наблизо има река, езеро или езерце с прилична дълбочина, това е просто страхотно: можете просто да удавите тръбопровода. Важно е само рибарите с донки да не ловят там.
Друг добър вариант е кладенец, но има възможност нивото на водата да спадне и ще трябва да търсите друг източник. Но докато всичко е наред, ще работи добре: средната температура на водата в подземните хоризонти е 5-7 oC. Това е повече от достатъчно за работата на термопомпата.
Може да се изненадате, но можете да използвате и канализационната система - температурите там са по-високи, отколкото в кладенците. Тръбопроводът може да бъде поставен в помийна яма или кладенец, но при условие, че през цялото време е покрит с вода. И тръбата ще трябва да е химически устойчива.
Хоризонталният подземен колектор е изключително трудоемка задача: ще е необходимо да се премахне почвата от няколкостотин квадратни метра на дълбочина под точката на замръзване. Това са много големи обеми, които не могат да бъдат овладени самостоятелно или дори с асистент. И както показва практиката, в нашите климатични условия такива системи са неефективни: зимите са твърде сурови.
С вертикалните колектори нещата не са по-добри - едва ли ще можете да се справите без сондажно оборудване. Броят и дълбочината на кладенците зависят от почвата: обхватът на възможното отнемане на топлина от метър кладенец е много голям. От 25 W / m в сух трошен камък и пясъчна почва, до 80-85 W / m във влажен трошен камък и песъчливи почви или в гранит. Съответно разликата в дължината на кладенците е 3 пъти и повече.
Ето схема на отопление на къща с термопомпа. Когато се използват, както в описания пример, две кладенци и при липса на затворен контур, разстоянието между двете кладенци трябва да бъде най-малко 20 метра. И трябва да вземете предвид посоката на потока, така че студената вода от помпата да не понижава температурата в кладенеца "донор"
В описания пример за домашна термопомпа източникът на топлина е кладенец с добър дебит на водата. Водата пристига толкова бързо, че покрива потреблението за битови нужди и е достатъчна за пренасяне на необходимото количество топлина (изчислява се необходимия дебит на водата и съответно се избира помпата). Но източникът на топлина за тази модификация може да бъде всеки от описаните по-горе, с изключение на въздуха.След като сте решили източника на топлина, ще бъде възможно да се направи термопомпа за отопление на къщата.
Видове термопомпи
За да разберете ясно какво представлява термопомпата, трябва да знаете какъв е топлоносителят за нея по контурите на нейната структура отвън и вътре в къщата. Тези охлаждащи течности класифицират това устройство.
Вода-въздух
Най-ефективните системи за отопление са системите вода-вода. Тази ефективност се дължи на факта, че температурата на използваната вода, разположена на големи дълбочини, е постоянна и има доста високи показатели. За да получат енергия от този тип източник, те могат да използват:
- кладенци и кладенци, с помощта на които се изпомпват подпочвените води;
- открити водни тела, които включват реки и езера;
- отпадъчни води, използвани в промишлеността за технологии.
Термопомпа, която използва енергия, извлечена от резервоар от отворен тип, ще изисква най-ниски разходи. В този случай ще трябва да заредите тръби с охлаждаща течност и да ги спуснете във водата. В случая на подземните води се използва по-скъпа структура, тъй като нейното изпълнение вече е по-трудно. За да изхвърлите вода, трябва да построите кладенец. Тази вода ще премине през топлообменника.
Въздух-вода или въздушен кръг
Термопомпата въздух-вода съчетава плюсове и минуси. Предимствата включват безполезността при разработването на кладенци с голяма дълбочина и работата, свързана с почистването на почвата. Недостатъкът на тези устройства е ниската мощност през студения сезон, което се отразява на най-ниската му ефективност сред останалите модели. За да използвате това устройство, е необходимо да монтирате подходящото оборудване на покрива на къщата.
Термопомпа с въздушен източник
Предимството на този дизайн може да се отдаде на способността му да използва повторно напускащата топлина от помещенията, която загрява термопомпата под формата на дим, вода или въздух. През зимата ще е необходимо алтернативно отопление, за да се премахне липсата на топлина.
Подземни води
Термопомпа от този тип също е много ефективен източник на енергия за отопление. Това се дължи на факта, че топлината, която се получава от земята с дълбочина 5 метра, има постоянни температурни стойности и не се влияе от промените в метеорологичните условия на повърхността на земята. Във външната верига охлаждащата течност е специален безопасен състав, наречен саламура, който е безопасен от екологична гледна точка.
Външната верига, използвана за този тип термопомпа, може да бъде хоризонтална или вертикална.
Тръбите, използвани за тази система, трябва да са пластмасови. Хоризонталното изпълнение изисква голяма площ от земята. След като тръбите са положени под земята, този парцел земя не може да се използва за селскостопански нужди.
Позволено е да се отглежда трева или растения на същата възраст. За вертикално изпълнение ще е необходимо да се разработят няколко кладенци, чиято дълбочина варира от 50 до 150 метра, тъй като на такава дълбочина почвата има стабилна и висока температура. Такова устройство се нарича геотермална помпа. За пренос на енергия от такива дълбочини се използват специални сонди.
От експлоатационния опит на термопомпа "направи си сам"
Както показва практиката, производителността на представената опция е ниска: 2,6-2,8 kW. Не е необходимо да говорим за високата ефективност на тази термопомпа: на площ от 60 m2 при -5 oC на открито, тя самата поддържа + 17oC. Но системата беше обмислена и инсталирана под котела - радиаторите при входна температура от + 45 ° C просто не могат да издават повече. Системата в къщата работеше стара и броят на радиаторите не беше увеличен, но досега в студа те се загряваха от печка.
Ако към конструкцията се добави регенеративен топлообменник, това ще увеличи ефективността с 10-15%. Като се има предвид, че разходите са ниски, можете да го направите. Ще ви трябват две медни тръби по 1,5 метра всяка. Единият с диаметър 22 мм, вторият - 10 мм. 4-жилен проводник (дължина 3-4 метра, диаметър 4 мм) се навива върху по-тънък, за да се увеличи площта на топлообмен, краищата му са запоени към тръбата, така че да не се развиват. Тръбата с телена навивка внимателно се вкарва в тръбата с по-голям диаметър. Трябва да се монтира между компресора и изпарителя. Доработката е незначителна, но значително повишава ефективността. Вярно е, че при определени условия е опасно: топлият фреон може да попадне в компресора, което ще доведе до неговия отказ.
Подобряване на веригата: можете да добавите регенеративен топлообменник, който ще увеличи производителността с около 15-20%
Вторият вариант за повишаване на ефективността, по-безопасен и не по-малко ефективен, е вграждането на допълнителен топлообменник за нагряване на вода или гликол.
Какво да търсите, ако решите да направите своя собствена термопомпа. Има няколко неща, които могат да се научат само от опит:
- Стартовите токове на тази конкретна инсталация бяха много прилични. Не винаги имаше достатъчно мрежови ресурси за стартиране на инсталацията. Ето защо, ако правите сериозна инсталация, по-добре е да вземете трифазен компресор и да доставите съответно трифазен вход. Да, не евтино, но за стабилно стартиране на еднофазен компресор е необходим електронен стабилизатор с прилична мощност, който също не може да се нарече евтин.
- Термопомпата на завършена радиаторна система няма да даде нормална стайна температура. Те са проектирани за различна температура на охлаждащата течност, която тези инсталации, особено домашно приготвени, са изключително рядко в състояние да дадат. Затова или надградете системата (чрез добавяне на поне същия брой секции на радиатора), или инсталирайте водни подове.
- Ако в кладенеца има три пръстена вода, това не означава, че той има голям дебит. Трябва да знаете колко вода той е в състояние да даде с постоянния си подбор.
Видео
Следващото видео предоставя подробности за характеристиките на термопомпите:
https://youtu.be/jU5ueYQY-88
Повече информация за устройството на домашна помпа в следващото видео по-долу:
През последните десетилетия собствениците на жилища са придобили доста голям избор от отоплителни системи. Вече не е необходимо да се свързвате с централизирани мрежи и да използвате традиционни източници. Можете да изберете оборудване, което работи на алтернативна енергия, но основният му недостатък е високата цена. Съгласен ли си?
Ако обаче изградите термопомпа със собствените си ръце от стар хладилник, системата може значително да намали разходите. И ние ще ви кажем как да го направите.
В статията подбрахме най-простите решения и им предоставихме подробни чертежи и диаграми. Следователно за домашния майстор няма да е трудно да ги разбере. Освен това тук ще намерите инструкции стъпка по стъпка за производството на отоплително оборудване. А публикуваните видеоклипове ще ви разкажат за конструктивните характеристики на термопомпата и характеристиките на нейната връзка.
Резултати
Несъмнено цената на термопомпата от климатик е няколко пъти по-ниска от готовите фабрични опции, дори тези, произведени в Китай. Но тук има много нюанси: трябва да се погрижите за източника и количеството доставена топлина, правилно да изчислите дължината на топлообменниците (бобини), да инсталирате автоматизация, да осигурите гарантирано захранване и т.н. Но ако сте в състояние да разрешите тези проблеми, това несъмнено е от полза. Нека ви дадем няколко съвета: през първата година е много желателно да имате резервно отопление и тестване и пробен пуск, по-добре е да се извърши през лятото, така че да има време за ревизия на уреда преди старта на отоплителния сезон.
Какво е геотермална помпа
Как работи термопомпата
Първо трябва да разберете какво представлява геотермалната помпа и на какъв принцип тя работи, защото именно той е сърцето на цялото устройство, което описваме.
За никого не е тайна, че температурата над нулата винаги се поддържа в дебелината на земята. Водата под леда е в същото състояние. В тази относително топла среда се поставя затворен тръбопровод с течност.
Схемата за работа на термопомпите е съвсем проста и се основава на обратния принцип на Карно:
- Топлоносителят, движещ се по външната верига, се загрява от избрания източник и навлиза в изпарителя.
- Там той обменя енергия с хладилен агент (обикновено фреон).
- Фреонът кипи, превръща се в газообразно състояние и се компресира от компресор.
- Горещият газ (той се нагрява в диапазона от 35–65oC) постъпва в друг топлообменник, в който отдава топлината си на отоплителната или водоснабдителната система на къщата.
- Охладеният хладилен агент отново става течен и се връща в нов кръг.
Полезни съвети
На всички етапи от изграждането на къща, започвайки от етапа на проектиране, трябва да се помни, че TN е инерционна система. Може да се сравни с масивна руска печка, която обикновено се загрява веднъж на ден, докато се готви. След това натрупаната топлина загрява жилището до следващата сутрин.
Стените, направени от тежки трупи, имат доста висока степен на топлинна инерция. Най-просто казано, те бавно се охлаждат, когато стане по-студено през нощта. Добра топлинна инерция с дебели каменни стени и тежък бетон или тухли.
Пенопластът и пенобетонът имат добри топлоизолационни свойства. Но поради ниското си специфично тегло те имат ниска топлинна инерция. Термопомпата в сграда със стени от такива материали с рязък спад на температурата на външния въздух не винаги ще може да „изпомпва“ достатъчно топлина отвън в отоплителната система „топъл под“.
Трябва да вземете предвид и други фактори:
- За да се намалят топлинните загуби или изобщо да не се замразят тръбите в основната линия между къщата и кладенците или колектора, е необходимо да се поставят на дълбочина под нивото на замръзване. В Крим - 0,75 метра е достатъчно, а на географската ширина на Москва - поне 1,5.
- Най-големите загуби на топлина обикновено са през прозорци. Следователно тройното остъкляване изобщо не е лукс, а икономически изгодно строително решение. Идеалният вариант е да използвате очила, които могат да отразяват инфрачервените лъчи.
- В случай на използване на опцията от 2 кладенци за приемане и заустване на вода, разстоянието между тях трябва да бъде най-малко 20 метра.
- По-добре е първо да опитате домашен TN в помощно помещение или гараж. Монтажът на подово отопление в жилищен район ще изисква допълнителни разходи. Разберете поръчката от линка за ъгловата камина.
Как да направите термопомпа със собствените си ръце
Някои насоки за създаване на тези устройства са описани по-долу:
- Преди всичко трябва да започнете да купувате компресор, например в климатик. Като правило той е прикрепен към стената.
- Осъществяването на друга важна част от продукта, кондензаторът, е съвсем реалистично да се направи със собствените си ръце. За да направите това, трябва да огънете медна тръба (диаметърът не трябва да бъде по-малък от 1 мм) под формата на намотка и вече в това състояние да я поставите в дълбочината на метален или пластмасов корпус. Като тяло можете да използвате резервоар с подходящ размер. От
След като монтажът на бобината завърши, частите на резервоара се заваряват и се монтират необходимите резбови връзки. Изпарителят също е най-често монтиран на стената. Съвет: за да направите висококачествена намотка, най-добре е да навиете медна водопроводна тръба върху цилиндрична основа с желаната дебелина, за това можете да използвате газова бутилка. За постигане на същото разстояние между завоите се използва перфориран алуминиев ъгъл, върху който са закрепени навивките на бобината. - Окончателното инсталиране на тези части, а именно запояване на медна тръба, изпомпване на фреон и др., Трябва да се извършва изключително от висококвалифициран професионален работник. Правенето на това без подходящ опит може да повреди оборудването и значително да увеличи вероятността от нараняване.
- Следващата стъпка е да свържете конструкцията към отоплителната система на сградата.
- След това трябва да пристъпите към инсталирането и свързването на външната верига. Този процес има свои собствени характеристики, които се различават в зависимост от вида на термопомпата. Важно: преди да стартирате термопомпата, трябва да диагностицирате електрическата инсталация в къщата и електромера. Ако описаното е порутено и остаряло, ще е необходима подмяна. Допустимата мощност, която притежава електромерът, може да се счита за марка над 40 ампера.
Трябва да се отбележи, че работата на термопомпа за отопление на къща не винаги отговаря напълно на всички изисквания на собствениците. Обикновено това се дължи на факта, че термодинамичните изчисления са извършени неправилно. Резултатът от такава грешка е система с ниска мощност или системата се оказва твърде мощна и това се дължи на прекомерното потребление на електроенергия.
За да изберете система с подходяща мощност, трябва да изчислите топлинните загуби на сградата и много други изчисления. Това изчисление трябва да се извърши от опитен инженер-конструктор.
