Hur man gör en värmepump med egna händer

En värmepump är en intressant sak, men dyr. Den ungefärliga kostnaden för utrustning + externa kretsenheter är från $ 300 till $ 1000 per 1 kW effekt. Att känna till det ryska folkets "handighet", är det lätt att anta att mer än en handgjord värmepump fungerar i det stora och omfattande hemlandet. Oftast finns det hemgjorda apparater som gjordes av "kylskåp". Och detta är förståeligt, eftersom värmepumpen och frysen fungerar enligt samma princip är det bara att systemet med värmeanläggningar är fokuserat på att samla upp värme, inte ta bort det, och kompressorn används med högre effekt.

Läs om hur det fungerar här.

Vad kan vara en värmekälla för en värmepump

Värme för uppvärmning av rummet kan tas från luften utanför. Men här kommer oundvikligen svårigheter i drift att uppstå: temperaturfluktuationer, till och med genomsnittliga dagligen, är för stora, för att inte tala om det faktum att värmepumpen visar normal effektivitet vid temperaturer över 0o C. Och hur många regioner har vi en sådan bild på vintern ? På våren, och även då inte tidigt, och inte i hela territoriet, och inte ständigt.

Vilken som helst miljö kan vara en värmekälla för ditt värmepumpuppvärmda hem

En värmekälla i vattnet ser mycket mer acceptabel ut. Om det finns en flod, en sjö eller en damm med ett anständigt djup i närheten, är detta bara bra: du kan helt enkelt drunkna rörledningen. Det är bara viktigt att fiskare med munkar inte fiskar där.

Ett annat bra alternativ är en brunn, men det finns en möjlighet att vattennivån kommer att sjunka och du måste leta efter en annan källa. Men hittills är allt bra, det kommer att fungera bra: den genomsnittliga vattentemperaturen i underjordiska horisonter är 5-7 oC. Detta är mer än tillräckligt för drift av värmepumpen.

Du kan bli förvånad, men du kan också använda avloppssystemet - temperaturen där är högre än i brunnarna. Rörledningen kan placeras i en bassäng eller brunn, men under förutsättning att den alltid är täckt med vatten. Och röret måste vara kemiskt resistent.

En horisontell underjordisk samlare är en extremt mödosam uppgift: det kommer att bli nödvändigt att ta bort jorden från flera hundra kvadratmeter till ett djup under fryspunkten. Det här är mycket stora volymer som inte kan behärskas ensamma eller ens med en assistent. Och som praktiken har visat är sådana system ineffektiva under våra klimatförhållanden: vintrarna är för hårda.

Med vertikala samlare är saker inte bättre - du kommer knappast att klara dig utan borrutrustning. Antalet och djupet på brunnarna beror på marken: intervallet för möjlig värmeavlägsnande från en meter av en brunn är mycket stort. Från 25 W / m i torr krossad sten och sandjord, upp till 80-85 W / m i våt krossad sten och sandjord eller i granit. Följaktligen är skillnaden i brunnarnas längd tre gånger och mer.

Här är ett diagram över uppvärmning av ett hus med en värmepump. Vid användning, som i det beskrivna exemplet, två brunnar och i avsaknad av en sluten slinga måste avståndet mellan de två brunnarna vara minst 20 meter. Och du måste ta hänsyn till flödets riktning så att kallt vatten från pumpen inte sänker temperaturen i "donator" -brunnen

I det beskrivna exemplet på en hemmagjord värmepump är värmekällan en brunn med god vattenflödeshastighet. Vatten kommer så snabbt att det täcker förbrukningen för hushållens behov och räcker för att överföra den erforderliga värmemängden (den erforderliga vattenflödet beräknades och pumpen valdes i enlighet med detta). Men värmekällan för denna modifiering kan vara vilken som helst av de som beskrivs ovan, förutom luft.Efter att ha bestämt värmekällan är det möjligt att göra en värmepump för uppvärmning av huset.

Typer värmepumpar

För att tydligt förstå vad en värmepump är måste du veta vad som är värmebäraren för den på konturerna av dess struktur utanför och inne i huset. Dessa kylvätskor klassificerar denna enhet.

Vatten-luft

De mest effektiva systemen för uppvärmning är vatten-vattensystem. Denna effektivitet beror på att temperaturen på det använda vattnet, beläget på stora djup, är konstant och har ganska höga indikatorer. För att få energi från denna typ av källa kan de använda:

• brunnar och brunnar, med hjälp av vilka grundvatten pumpas;
• öppna vattendrag, som inkluderar floder och sjöar;
• avloppsvatten som har använts i industrin för teknik.

En värmepump som använder energi som utvinns från en reservoar av öppen typ kräver lägsta kostnad. I det här fallet måste du ladda rör med kylvätska och sänka dem i vattnet. När det gäller grundvatten används en dyrare struktur, eftersom dess genomförande redan är svårare. För att dumpa vatten måste du bygga en brunn. Detta vatten kommer att passera genom värmeväxlaren.

Luft-till-vatten- eller luftkrets

En luft-till-vatten-värmepump kombinerar fördelar och nackdelar. Fördelarna inkluderar användbarheten i utvecklingen av brunnar med stort djup och arbete i samband med jordrensning. Nackdelen med dessa enheter är dess låga effekt under den kalla årstiden, vilket påverkar dess lägsta effektivitet bland andra modeller. För att kunna använda den här enheten måste du montera lämplig utrustning på hustaket.

Luftkällvärmepump

Fördelen med denna design kan tillskrivas dess förmåga att återanvända den kvarvarande värmen från lokalen, som värmer värmepumpen i form av rök, vatten eller luft. På vintern krävs alternativ uppvärmning för att eliminera bristen på värme.

Grundvatten

En värmepump av denna typ är också en mycket effektiv energikälla för uppvärmning. Detta beror på att värmen som erhålls från marken 5 meter djup har konstanta värden i temperatur och inte påverkas av förändringar i väderförhållandena på jordytan. På den yttre kretsen är kylvätskan en speciell säker komposition som kallas saltlösning, vilket är säkert ur miljösynpunkt.

Den externa kretsen som används för denna typ av värmepump kan vara av horisontell eller vertikal typ.

Rören som används för detta system måste vara av plast. Horisontellt utförande kräver ett stort markområde. När rören har lagts under marken kan denna tomt inte användas för jordbruksbehov.

Det är tillåtet att odla en gräsmatta eller växter i samma ålder. För vertikal utförande är det nödvändigt att utveckla flera brunnar, vars djup sträcker sig från 50 till 150 meter, eftersom jorden på ett sådant djup har en stabil och hög temperatur. En sådan anordning kallas en geotermisk pump. För att överföra energi från sådana djup används speciella sonder.

Från driftserfarenheten av en gör-det-själv värmepump

Som praxis har visat är prestandan för det presenterade alternativet lågt: 2,6-2,8 kW. Det finns inget behov av att prata om den här värmepumpens höga effektivitet: på en yta på 60 m2 vid -5 oC utomhus bibehåller den + 17oC. Men systemet övervägdes och installerades under pannan - radiatorer, vid en ingångstemperatur på + 45oC, kan helt enkelt inte ge ut mer. Systemet i huset fungerade gammalt och antalet radiatorer ökade inte, men hittills värmdes de upp i kylen av en spis.

Om en regenerativ värmeväxlare läggs till strukturen ökar detta effektiviteten med 10-15%. Med tanke på att kostnaderna är låga kan du göra det. Du behöver två kopparrör på 1,5 meter vardera. En med en diameter på 22 mm, den andra - 10 mm. En fyrkärnig ledare (längd 3-4 meter, diameter 4 mm) lindas på en tunnare för att öka värmeväxlingsområdet, dess ändar löds på röret så att de inte rullar upp. Trådlindat rör förs försiktigt in i röret med större diameter. Den måste installeras mellan kompressorn och förångaren. Förfining är obetydlig men ökar effektiviteten avsevärt. Det är sant att det under vissa förhållanden är osäkert: varm freon kan komma in i kompressorn, vilket kommer att leda till att den misslyckas.

Förbättring av kretsen: du kan lägga till en regenerativ värmeväxlare som ökar produktiviteten med cirka 15-20%

Det andra alternativet för att öka effektiviteten, säkrare och inte mindre effektiv, är att bygga in en extra värmeväxlare för uppvärmning av vatten eller glykol.

Vad du ska leta efter om du bestämmer dig för att skapa din egen värmepump. Det finns några saker som bara kan läras av erfarenheten:

• Startströmmarna för just denna installation var mycket anständiga. Det fanns inte alltid tillräckligt med nätverksresurser för att köra installationen. Om du gör en seriös installation är det därför bättre att ta en trefaskompressor och leverera en trefasingång. Ja, inte billigt, men för en stabil start av en enfaskompressor krävs en elektronisk stabilisator med anständig effekt, som inte heller kan kallas billig.
• En värmepump på ett färdigt kylarsystem ger ingen normal rumstemperatur. De är konstruerade för en annan kylvätsketemperatur, som dessa installationer, särskilt hemgjorda, extremt sällan kan ge. Uppgradera därför systemet (genom att lägga till minst samma antal kylarsektioner) eller installera vattengolv.
• Om det finns tre ringar med vatten i en brunn betyder det inte att den har en stor debitering. Du måste veta hur mycket vatten han kan ge med sitt ständiga urval.

Video

Följande video ger information om funktionerna i värmepumpar:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

Mer information om enheten för en hemmagjord pump i följande video nedan:

Under de senaste decennierna har husägare förvärvat ett ganska stort urval av värmesystem. Det är inte längre nödvändigt att ansluta till centraliserade nätverk och använda traditionella källor. Du kan välja utrustning som fungerar på alternativ energi, men den största nackdelen är dess höga kostnad. Håller du med?

Men om du bygger en värmepump med egna händer från ett gammalt kylskåp kan systemet sänkas betydligt i pris. Och vi kommer att berätta hur du gör det.

I artikeln har vi valt de enklaste lösningarna och försett dem med detaljerade ritningar och diagram. Därför blir det inte svårt för hantverkare att förstå dem. Dessutom hittar du här steg-för-steg-instruktioner för tillverkning av värmeutrustning. Och de upplagda videorna berättar om värmepumpens designfunktioner och dess anslutningsfunktioner.

Resultat

Utan tvekan är kostnaden för en värmepump från en luftkonditionering flera gånger lägre än färdiga fabriksalternativ, även de som tillverkas i Kina. Men det finns många nyanser här: du måste ta hand om källan och mängden tillförd värme, korrekt beräkna längden på värmeväxlare (spolar), installera automatisering, ge garanterad effekt etc. Men om du kan lösa dessa problem är det utan tvekan fördelaktigt. Låt mig ge dig några råd: under det första året är det mycket önskvärt att ha reservuppvärmning, och testning och provkörning, det är bättre att utföra på sommaren, så att det finns tid att revidera enheten innan början av värmesäsong.

Vad är en geotermisk pump

Hur värmepumpen fungerar

Först måste du förstå vad en geotermisk pump är och på vilken princip den fungerar, för det är han som är hjärtat i hela enheten vi beskriver.

Det är ingen hemlighet för någon att temperaturen över noll alltid bibehålls i jorden. Vattnet under isen är i samma tillstånd. I denna relativt varma miljö placeras en sluten rörledning med vätska.

Driftsschemat för värmepumpar är ganska enkelt och bygger på den omvända Carnot-principen:

1. Värmebäraren rör sig längs den externa kretsen, värms upp från vald källa och går in i förångaren.
2. Där byter den energi med ett köldmedium (vanligtvis freon).
3. Freon kokar, förvandlas till gasform och komprimeras av en kompressor.
4. Varm gas (den värms upp i intervallet 35–65 ° C) kommer in i en annan värmeväxlare, där den avger värmen till värmesystemet eller husets varmvattenförsörjning.
5. Det kylda köldmediet blir flytande igen och återgår till en ny cirkel.

Hjälpsamma ledtrådar

I alla faser av byggandet av ett hus, med början från designfasen, måste man komma ihåg att TN är ett tröghetssystem. Det kan jämföras med en massiv rysk spis, som vanligtvis värmdes en gång om dagen under tillagningen. Sedan upphettade den ackumulerade värmen bostaden till nästa morgon.

Väggar av tunga stockar har en ganska hög termisk tröghet. Enkelt uttryckt svalnar de långsamt när det blir kallare på natten. Bra termisk tröghet med tjocka stenväggar och tung betong eller tegel.

Polyfoam och skumbetong har goda värmeisoleringsegenskaper. Men på grund av sin låga tyngdkraft har de låg termisk tröghet. En värmepump i en byggnad med väggar gjorda av sådana material med ett kraftigt fall i den yttre lufttemperaturen kommer inte alltid att kunna ”pumpa” tillräckligt med värme från utsidan till värmesystemet ”varmt golv”.

Du måste också överväga andra faktorer:

1. För att minska värmeförlusten eller inte frysa rör alls i huvudledningen mellan huset och brunnarna eller samlaren är det nödvändigt att lägga dem till ett djup under frysnivån. På Krim räcker det med 0,75 meter, och på Moskvas breddgrad - minst 1,5.
2. De största värmeförlusterna är vanligtvis genom fönster. Därför är trippelglas inte alls en lyx, utan en ekonomiskt sund byggnadslösning. Det perfekta alternativet är att använda glasögon som kan reflektera infraröda strålar.
3. Om du använder alternativet med två brunnar för intag och utsläpp av vatten måste avståndet mellan dem vara minst 20 meter.
4. Det är bättre att prova en hemlagad TN först i ett tvättstuga eller garage. Installation av golvvärme i ett bostadsområde kräver extra kostnader. Ta reda på beställningen med länken för hörnpisen.

Hur man gör en värmepump med egna händer

Några riktlinjer för att skapa dessa enheter beskrivs nedan:

• Först och främst bör du börja köpa en kompressor, till exempel i en luftkonditionering. Som regel är den fäst vid väggen.
• Att göra en annan viktig del av produkten, kondensatorn, är ganska realistiskt att göra med egna händer. För att göra detta måste du böja ett kopparrör (diametern bör inte vara mindre än 1 mm) i form av en spole, och placera den redan i detta tillstånd djupt i metall- eller plasthöljet. Som kropp kan du använda en tank av lämplig storlek. Förbi

  
  Efter installationen av spolen svetsas delarna av tanken och de nödvändiga gängade anslutningarna installeras. Förångaren är också oftast monterad på väggen. Tips: För att göra en kvalitetsspole är det bäst att linda ett kopparrör över en cylindrisk bas med önskad tjocklek, för detta kan du använda en gasflaska. För att uppnå samma avstånd mellan svängarna används ett perforerat aluminiumhörn, på vilket spiralvarven är fästa.

• Den slutliga installationen av dessa delar, nämligen lödning av ett kopparrör, pumpning av freon, etc., bör utföras uteslutande av en högt kvalificerad professionell arbetare. Att göra detta utan ordentlig erfarenhet kan skada utrustningen och öka sannolikheten för personskada avsevärt.
• Nästa steg är att ansluta strukturen till byggnadens värmesystem.
• Därefter bör du fortsätta med installationen och anslutningen av den externa kretsen. Denna process har sina egna egenskaper, som skiljer sig beroende på typ av värmepump. Viktigt: Innan du startar värmepumpen bör du diagnostisera de elektriska ledningarna i huset och elmätaren. Om beskrivet är förfallet och föråldrat, kommer utbyte att krävas. Acceptabel effekt, som den elektriska mätaren har, kan betraktas som ett märke över 40 ampere.

Det är värt att notera att driften av en värmepump vid uppvärmning av ett hus inte alltid uppfyller alla kraven från ägarna. Vanligtvis beror detta på att de termodynamiska beräkningarna utfördes felaktigt. Resultatet av ett sådant fel är ett lågeffektsystem, eller systemet visar sig vara för kraftfullt, och detta beror på överdriven elförbrukning.

För att välja ett system med lämplig effekt bör du beräkna byggnadens värmeförlust och många andra beräkningar. Denna beräkning ska utföras av en erfaren konstruktör.