Hoe maak je een warmtepomp met je eigen handen

Een warmtepomp is interessant, maar duur. De geschatte kosten van apparatuur + externe circuitapparaten zijn van $ 300 tot $ 1000 per 1 kW vermogen. Omdat we de "handigheid" van het Russische volk kennen, is het gemakkelijk aan te nemen dat meer dan één handgemaakte warmtepomp werkt in de uitgestrektheid van ons uitgestrekte en diverse thuisland. Meestal zijn er zelfgemaakte apparaten die zijn gemaakt door "koelkasten". En dit is begrijpelijk, omdat de warmtepomp en de vriezer volgens hetzelfde principe werken, het is alleen dat het systeem van verwarmingsinstallaties gericht is op het verzamelen van warmte, niet op het verwijderen ervan, en de compressor wordt gebruikt met een hoger vermogen.

Lees hier hoe het werkt.

Wat kan een warmtebron zijn voor een warmtepomp

Warmte voor het verwarmen van de kamer kan uit de buitenlucht worden gehaald. Maar hier zullen onvermijdelijk moeilijkheden tijdens de werking optreden: temperatuurschommelingen, zelfs gemiddeld dagelijks, zijn te groot, om nog maar te zwijgen van het feit dat de warmtepomp een normaal rendement vertoont bij temperaturen boven 0o C.En hoeveel regio's hebben we zo'n foto in de winter ? In het voorjaar, en zelfs dan niet vroeg, en niet in het hele gebied, en niet altijd.

Elke omgeving kan een warmtebron zijn voor uw met warmtepomp verwarmde woning

Een warmtebron in het water ziet er veel acceptabeler uit. Als er een rivier, een meer of een vijver met een behoorlijke diepte in de buurt is, is dit gewoon geweldig: je kunt de pijpleiding gewoon verdrinken. Het is alleen belangrijk dat vissers met ezels daar niet vissen.

Een andere goede optie is een put, maar de kans bestaat dat het waterpeil zakt en je op zoek moet naar een andere bron. Maar hoewel alles in orde is, zal het goed werken: de gemiddelde watertemperatuur in de ondergrondse horizon is 5-7 oC. Dit is ruim voldoende voor de werking van de warmtepomp.

U zult misschien verrast zijn, maar u kunt ook gebruik maken van de riolering - de temperaturen zijn daar hoger dan in de putten. De pijpleiding kan in een beerput of put worden geplaatst, maar op voorwaarde dat deze te allen tijde onder water staat. En de buis moet chemisch resistent zijn.

Een horizontale ondergrondse collector is een zeer arbeidsintensieve klus: de grond moet van enkele honderden vierkante meters verwijderd worden tot een diepte onder het vriespunt. Dit zijn zeer grote volumes die niet alleen of zelfs met een assistent kunnen worden beheerst. En, zoals de praktijk heeft aangetoond, zijn dergelijke systemen in onze klimatologische omstandigheden niet effectief: de winters zijn te streng.

Met verticale collectoren is het niet beter - u kunt nauwelijks zonder boorapparatuur. Het aantal en de diepte van putten is afhankelijk van de bodem: het bereik van mogelijke warmteafvoer van een meter van een put is erg groot. Van 25 W / m in droge steenslag en zandgrond, tot 80-85 W / m in natte steenslag en zandgrond of in graniet. Dienovereenkomstig is het verschil in de lengte van de putten 3 keer en meer.

Hier is een diagram van het verwarmen van een huis met een warmtepomp. Bij gebruik, zoals in het beschreven voorbeeld, van twee putten en bij afwezigheid van een gesloten lus, moet de afstand tussen de twee putten minimaal 20 meter bedragen. En je moet rekening houden met de richting van de stroom, zodat koud water uit de pomp de temperatuur in de "donor" -put niet verlaagt

In het beschreven voorbeeld van een zelfgemaakte warmtepomp is de warmtebron een put met een goed waterdebiet. Water komt zo snel aan dat het het verbruik voor huishoudelijke behoeften dekt en voldoende is om de vereiste hoeveelheid warmte over te dragen (het vereiste waterdebiet is berekend en de pomp is dienovereenkomstig geselecteerd). Maar de warmtebron voor deze wijziging kan een van de hierboven beschreven bronnen zijn, behalve lucht.Nadat u de warmtebron heeft gekozen, is het mogelijk om een ​​warmtepomp te maken om het huis te verwarmen.

Soorten warmtepompen

Om duidelijk te begrijpen wat een warmtepomp is, moet u weten wat de warmtedrager ervoor is op de contouren van de structuur buiten en binnen het huis. Deze koelvloeistoffen classificeren dit apparaat.

Water-lucht

De meest efficiënte systemen voor verwarming zijn water-watersystemen. Deze efficiëntie is te wijten aan het feit dat de temperatuur van het gebruikte water, dat zich op grote diepten bevindt, constant is en vrij hoge indicatoren heeft. Om energie uit dit soort bronnen te halen, kunnen ze gebruik maken van:

• putten en putten, met behulp waarvan grondwater wordt gepompt;
• open waterlichamen, waaronder rivieren en meren;
• afvalwater dat in de industrie is gebruikt voor technologie.

Een warmtepomp die energie gebruikt die wordt onttrokken aan een open reservoir, vereist de laagste kosten. In dit geval moet u leidingen vullen met koelvloeistof en ze in het water laten zakken. In het geval van grondwater wordt een duurdere constructie gebruikt, omdat de implementatie ervan al moeilijker is. Om water te lozen, moet je een put bouwen. Dit water gaat door de warmtewisselaar.

Lucht-water- of luchtcircuit

Een lucht-water-warmtepomp combineert voor- en nadelen. De voordelen zijn onder meer de nutteloosheid bij de ontwikkeling van putten met grote diepte en werkzaamheden in verband met grondreiniging. Het nadeel van deze apparaten is het lage vermogen in het koude seizoen, wat het laagste rendement onder andere modellen beïnvloedt. Om dit apparaat te gebruiken, is het vereist om de juiste apparatuur op het dak van het huis te monteren.

Warmtepomp met lucht als bron

Het voordeel van dit ontwerp kan worden toegeschreven aan het vermogen om de uittredende warmte van het pand te hergebruiken, waardoor de warmtepomp wordt verwarmd in de vorm van rook, water of lucht. In de winter is alternatieve verwarming nodig om het gebrek aan warmte weg te nemen.

Grondwater

Een warmtepomp van dit type is ook een zeer efficiënte energiebron voor verwarming. Dit komt door het feit dat de warmte die wordt verkregen uit de grond van 5 meter diep constante temperatuurwaarden heeft en niet wordt beïnvloed door veranderingen in weersomstandigheden op het aardoppervlak. Op het externe circuit is de koelvloeistof een speciale veilige samenstelling, pekel genaamd, die veilig is vanuit milieuoogpunt.

Het externe circuit dat voor dit type warmtepomp wordt gebruikt, kan van het horizontale of verticale type zijn.

De leidingen die voor dit systeem worden gebruikt, moeten van kunststof zijn. Voor horizontale uitvoering is een groot stuk land nodig. Nadat de buizen onder de grond zijn gelegd, kan dit stuk land niet worden gebruikt voor landbouwbehoeften.

Het is toegestaan ​​om een ​​gazon of planten van dezelfde leeftijd te laten groeien. Voor verticale uitvoering is het nodig om verschillende putten te ontwikkelen, waarvan de diepte varieert van 50 tot 150 meter, omdat op een dergelijke diepte de grond een stabiele en hoge temperatuur heeft. Zo'n apparaat wordt een geothermische pomp genoemd. Om energie van dergelijke diepten over te dragen, worden speciale sondes gebruikt.

Vanuit de bedrijfservaring van een doe-het-zelf warmtepomp

Zoals de praktijk heeft aangetoond, zijn de prestaties van de gepresenteerde optie laag: 2,6-2,8 kW. Over het hoge rendement van deze warmtepomp hoef je niet te praten: op een oppervlakte van 60 m2 bij -5 oC buiten houdt hij zelf + 17oC aan. Maar het systeem is overwogen en geïnstalleerd onder de ketel - radiatoren, bij een ingangstemperatuur van + 45oC, kunnen gewoon niet meer geven. Het systeem in huis werkte oud en het aantal radiatoren werd niet verhoogd, maar tot nu toe werden ze in de kou opgewarmd door een kachel.

Als er een regeneratieve warmtewisselaar aan de constructie wordt toegevoegd, verhoogt dit het rendement met 10-15%. Aangezien de kosten laag zijn, kunt u het doen. U heeft twee koperen leidingen van elk 1,5 meter nodig. Een met een diameter van 22 mm, de tweede - 10 mm. Een 4-aderige geleider (lengte 3-4 meter, diameter 4 mm) wordt op een dunnere geleider gewikkeld om het warmtewisselingsoppervlak te vergroten, de uiteinden zijn aan de buis gesoldeerd zodat ze niet afwikkelen. De draadgewonden buis wordt voorzichtig in de buis met grotere diameter gestoken. Het moet tussen de compressor en de verdamper worden geïnstalleerd. De verfijning is onbeduidend, maar het verhoogt de efficiëntie aanzienlijk. Toegegeven, onder bepaalde omstandigheden is het onveilig: warme freon kan in de compressor komen, wat tot een storing zal leiden.

Verbetering van het circuit: u kunt een regeneratieve warmtewisselaar toevoegen, waardoor de productiviteit met ongeveer 15-20% toeneemt

De tweede optie om de efficiëntie te verhogen, veiliger en niet minder effectief, is om een ​​extra warmtewisselaar in te bouwen voor het verwarmen van water of glycol.

Waar u op moet letten als u besluit uw eigen warmtepomp te maken. Er zijn een paar dingen die alleen uit ervaring kunnen worden geleerd:

• De startstromen van deze specifieke installatie waren heel behoorlijk. Er waren niet altijd voldoende netwerkbronnen om de installatie uit te voeren. Daarom, als u een serieuze installatie maakt, is het beter om respectievelijk een driefasige compressor te nemen en een driefasige ingang te leveren. Ja, niet goedkoop, maar voor een stabiele start van een enkelfasige compressor is een elektronische stabilisator met fatsoenlijk vermogen nodig, die ook niet goedkoop kan worden genoemd.
• Een warmtepomp op een afgewerkt radiatorsysteem geeft geen normale kamertemperatuur. Ze zijn ontworpen voor een andere koelvloeistoftemperatuur, die deze installaties, vooral zelfgemaakte, zelden kunnen geven. Upgrade daarom het systeem (door minstens hetzelfde aantal radiatorsecties toe te voegen) of installeer watervloeren.
• Als er drie ringen water in een put zitten, betekent dit niet dat deze een grote afschrijving heeft. Je moet weten hoeveel water hij kan geven met zijn constante selectie.

Video

De volgende video geeft details over de kenmerken van warmtepompen:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

Meer informatie over het apparaat van een zelfgemaakte pomp in de volgende video hieronder:

Huiseigenaren hebben de afgelopen decennia een vrij groot aanbod aan verwarmingssystemen aangeschaft. Het is niet langer nodig om verbinding te maken met gecentraliseerde netwerken en traditionele bronnen te gebruiken. U kunt apparatuur kiezen die op alternatieve energie werkt, maar het grootste nadeel zijn de hoge kosten. Ga je akkoord?

Als u echter met uw eigen handen een warmtepomp bouwt vanuit een oude koelkast, kan het systeem aanzienlijk in kosten worden verlaagd. En we zullen je vertellen hoe je het moet doen.

In het artikel hebben we de eenvoudigste oplossingen geselecteerd en deze voorzien van gedetailleerde tekeningen en diagrammen. Daarom zal het voor een thuisvakman niet moeilijk zijn om ze te begrijpen. Bovendien vindt u hier stapsgewijze instructies voor het vervaardigen van verwarmingsapparatuur. En de geplaatste video's zullen u vertellen over de ontwerpkenmerken van de warmtepomp en de kenmerken van de aansluiting.

Uitkomsten

De kosten van een warmtepomp van een airconditioner zijn ongetwijfeld vele malen lager dan die van kant-en-klare fabrieksopties, zelfs die uit China. Maar er zijn hier veel nuances: je moet zorgen voor de bron en de hoeveelheid geleverde warmte, de lengte van de warmtewisselaars (spoelen) correct berekenen, automatisering installeren, zorgen voor een gegarandeerde stroomvoorziening, enz. Maar als u deze problemen kunt oplossen, dan is dat ongetwijfeld voordelig. Laat ons u wat advies geven: in het eerste jaar is het zeer wenselijk om een ​​back-up verwarming te hebben, en testen en proefdraaien, het is beter om het in de zomer uit te voeren, zodat er tijd is om de unit voor de start te reviseren van het stookseizoen.

Wat is een geothermische pomp

Hoe de warmtepomp werkt

Eerst moet je begrijpen wat een geothermische pomp is en volgens welk principe hij werkt, want hij is het hart van het hele apparaat dat we beschrijven.

Het is voor niemand een geheim dat temperatuur boven nul altijd in de dikte van de aarde wordt gehandhaafd. Het water onder het ijs is in dezelfde staat. In deze relatief warme omgeving wordt een gesloten pijpleiding met vloeistof geplaatst.

Het bedieningsschema voor warmtepompen is vrij eenvoudig en is gebaseerd op het omgekeerde Carnot-principe:

1. De warmtedrager, die langs het externe circuit beweegt, warmt op vanuit de geselecteerde bron en gaat de verdamper binnen.
2. Daar wisselt het energie uit met een koelmiddel (meestal freon).
3. Freon kookt, verandert in een gasvormige toestand en wordt gecomprimeerd door een compressor.
4. Heet gas (het warmt op in het bereik van 35-65oC) komt in een andere warmtewisselaar terecht, waarin het zijn warmte afgeeft aan het verwarmings- of warmwatervoorzieningssysteem van het huis.
5. Het afgekoelde koudemiddel wordt weer vloeibaar en keert terug naar een nieuwe cirkel.

Nuttige tips

In alle stadia van het bouwen van een huis, beginnend vanaf de ontwerpfase, moet eraan worden herinnerd dat TN een traagheidssysteem is. Het kan worden vergeleken met een enorme Russische kachel, die tijdens het koken meestal één keer per dag werd verwarmd. Vervolgens verwarmde de opgehoopte warmte de woning tot de volgende ochtend.

Muren gemaakt van zware houtblokken hebben een vrij hoge mate van thermische inertie. Simpel gezegd, ze koelen langzaam af als het 's nachts kouder wordt. Goede thermische inertie met dikke stenen muren en zwaar beton of bakstenen.

Polyfoam en schuimbeton hebben goede thermische isolatie-eigenschappen. Maar vanwege hun lage soortelijk gewicht hebben ze een lage thermische inertie. Een warmtepomp in een gebouw met wanden van dergelijke materialen met een scherpe daling van de buitenluchttemperatuur zal niet altijd voldoende warmte van buitenaf in het verwarmingssysteem van de “warme vloer” kunnen “pompen”.

U moet ook rekening houden met andere factoren:

1. Om warmteverlies te verminderen of helemaal niet te bevriezen leidingen in de hoofdleiding tussen het huis en de putten of de collector, is het noodzakelijk om ze op een diepte onder het vriesniveau te leggen. Op de Krim - 0,75 meter is voldoende, en op de breedtegraad van Moskou - minimaal 1,5.
2. De grootste warmteverliezen komen meestal via ramen. Driedubbele beglazing is dan ook helemaal geen luxe, maar een economisch verantwoorde bouwoplossing. De ideale optie is om een ​​bril te gebruiken die infraroodstralen kan reflecteren.
3. Bij gebruik van de mogelijkheid van 2 putten voor aan- en afvoer van water dient de onderlinge afstand minimaal 20 meter te bedragen.
4. Het is beter om eerst een zelfgemaakte TN te proberen in een bijkeuken of garage. De installatie van vloerverwarming in een woonwijk zal extra kosten met zich meebrengen. De bestelling vindt u via de link voor de hoekhaard.

Hoe maak je een warmtepomp met je eigen handen

Enkele richtlijnen voor het maken van deze apparaten worden hieronder beschreven:

• Allereerst moet u beginnen met het aanschaffen van bijvoorbeeld een compressor, zoals in een airconditioner. In de regel wordt het aan de muur bevestigd.
• Het maken van een ander belangrijk onderdeel van het product, de condensator, is vrij realistisch om met je eigen handen te doen. Om dit te doen, moet u een koperen buis buigen (de diameter mag niet minder zijn dan 1 mm) in de vorm van een spoel en, al in deze staat, deze in de diepte van een metalen of plastic behuizing plaatsen. Als lichaam kunt u een tank van geschikte grootte gebruiken. Door

  
  Nadat de installatie van de spoel is voltooid, worden de onderdelen van de tank gelast en worden de nodige schroefdraadverbindingen geïnstalleerd. De verdamper wordt ook meestal aan de muur gemonteerd. Tip: om een ​​kwalitatief hoogwaardige spoel te maken, kun je het beste een koperen leiding over een cilindrische basis van de gewenste dikte wikkelen, hiervoor kun je een gasfles gebruiken. Om dezelfde afstand tussen de windingen te bereiken, wordt een geperforeerde aluminium hoek gebruikt, waarop de spiraalwindingen zijn bevestigd.

• De uiteindelijke installatie van deze onderdelen, namelijk het solderen van een koperen buis, het pompen van freon, enz., Mag uitsluitend worden gedaan door een hooggekwalificeerde professionele werknemer. Als u dit zonder de juiste ervaring doet, kan de apparatuur beschadigd raken en kan de kans op persoonlijk letsel aanzienlijk toenemen.
• De volgende stap is om de structuur aan te sluiten op het verwarmingssysteem van het gebouw.
• Daarna moet u doorgaan met de installatie en aansluiting van het externe circuit. Dit proces heeft zijn eigen kenmerken, die verschillen naargelang het type warmtepomp. Belangrijk: voordat u de warmtepomp start, moet u een diagnose stellen van de elektrische bedrading in het huis en de elektriciteitsmeter. Als beschreven is vervallen en verouderd, dan is vervanging vereist. Aanvaardbaar vermogen, dat de elektrische meter heeft, kan worden beschouwd als een markering boven de 40 ampère.

Opgemerkt moet worden dat de werking van een warmtepomp bij het verwarmen van een huis niet altijd volledig voldoet aan alle eisen van de eigenaren. Meestal is dit te wijten aan het feit dat de thermodynamische berekeningen niet correct zijn uitgevoerd. Het resultaat van een dergelijke fout is een systeem met een laag stroomverbruik, of het systeem blijkt te krachtig te zijn, en dit komt door overmatig elektriciteitsverbruik.

Om een ​​systeem met een geschikt vermogen te selecteren, moet u het warmteverlies van het gebouw en vele andere berekeningen berekenen. Deze berekening moet worden uitgevoerd door een ervaren ontwerpingenieur.