Varmepumpe: 6 trinn på enheten

En varmepumpe er en interessant ting, men kostbar. Den omtrentlige kostnaden for utstyr + eksterne kretsenheter er fra $ 300 til $ 1000 per 1 kW strøm. Å kjenne det russiske folks "handiness", er det lett å anta at mer enn en håndlaget varmepumpe fungerer i det store omfanget av vårt enorme og mangfoldige hjemland. Oftest er det hjemmelagde enheter som ble laget av "kjøleskap". Og dette er forståelig, fordi varmepumpen og fryseren fungerer etter samme prinsipp, er det bare at systemet med varmeanlegg er fokusert på å samle varme, ikke fjerne det, og kompressoren brukes med høyere effekt.

Les om hvordan det fungerer her.

Hva kan være en varmekilde for en varmepumpe

Varme for oppvarming av rommet kan hentes fra luften utenfor. Men her vil det uunngåelig oppstå driftsvansker: temperatursvingninger, til og med gjennomsnittlige daglig, er for store, for ikke å nevne det faktum at varmepumpen viser normal effektivitet ved temperaturer over 0o C. Og hvor mange regioner har vi et slikt bilde om vinteren ? Om våren, og til og med da ikke tidlig, og ikke over hele territoriet, og ikke hele tiden.

Ethvert miljø kan være en varmekilde for ditt varmepumpeoppvarmede hjem

En varmekilde i vannet ser mye mer akseptabelt ut. Hvis det er en elv, en innsjø eller en dam med anstendig dybde i nærheten, er dette bare bra: du kan bare drukne rørledningen. Det er bare viktig at fiskere med donks ikke fisker der.

Et annet godt alternativ er en brønn, men det er en mulighet for at vannstanden vil synke, og du må se etter en annen kilde. Men så langt er alt bra, det vil fungere bra: den gjennomsnittlige vanntemperaturen i underjordiske horisonter er 5-7 oC. Dette er mer enn nok for drift av varmepumpen.

Du kan bli overrasket, men du kan også bruke avløpssystemet - temperaturen er høyere enn i brønner. Rørledningen kan plasseres i en brønn eller brønn, men under forutsetning av at den til enhver tid er dekket av vann. Og røret må være kjemisk motstandsdyktig.

En horisontal underjordisk samler er en ekstremt arbeidskrevende oppgave: det vil være nødvendig å fjerne jorden fra flere hundre kvadratmeter til en dybde under frysepunktet. Dette er veldig store volumer som ikke kan mestres alene eller med en assistent. Og som praksis har vist, under slike klimatiske forhold er slike systemer ineffektive: vintrene er for harde.

Med vertikale samlere er ting ikke bedre - det vil neppe være mulig å gjøre uten boreutstyr. Antall og dybde på brønner avhenger av jorda: rekkevidden for mulig varmefjerning fra en meter av en brønn er veldig stor. Fra 25 W / m i tørr pukk og sandjord, opp til 80-85 W / m i våt pukk og sandjord eller i granitt. Følgelig er forskjellen i lengden på brønnene 3 ganger og mer.

Her er et diagram over oppvarming av et hus med en varmepumpe. Når du bruker, som i det beskrevne eksemplet, to brønner og i fravær av en lukket sløyfe, må avstanden mellom de to brønnene være minst 20 meter. Og du må ta hensyn til strømningsretningen slik at kaldt vann fra pumpen ikke senker temperaturen i "donor" -brønnen

I det beskrevne eksemplet på en hjemmelaget varmepumpe er varmekilden en brønn med god vannstrømningshastighet. Vann kommer så raskt at det dekker forbruket til husholdningens behov og er nok til å overføre den nødvendige mengden varme (den nødvendige vannmengden ble beregnet og pumpen ble valgt i samsvar med dette). Men varmekilden for denne modifikasjonen kan være hvilken som helst av de som er beskrevet ovenfor, bortsett fra luft.Etter å ha bestemt deg for varmekilden, vil det være mulig å lage en varmepumpe for oppvarming av et hus.

Typer varmepumper

Det er tre typer pumper, avhengig av kilden til varmegenerering:

"Jordvann"

Jordvannspumpe

"Vann-vann"

Vann-til-vann-pumpe

Luft-vann

Luft-vannpumpe

Installasjonen av typen "jordvann" bruker varmen fra undergrunnen. Jordtemperaturen ved horisonter på mer enn 20 m forblir alltid uendret, derfor kan pumpen også generere den nødvendige energien året rundt. Det er to monteringsalternativer:

• vertikal aksel;
• horisontal manifold.

I det første tilfellet bores en brønn med en dybde på ca. 50–100 m, og rør med sirkulerende kjølevæske - en spesiell ikke-frysende væske - plasseres i den.

På en dybde på 5 m legges samlere, hvor kjølevæsken også beveger seg. For å varme opp et hus med et areal på 150 m2 kreves det et tomt på minst 250 m2, og det kan ikke brukes til jordbruksplanting. Bare ordningen med en dekorativ plen og blomsterbed er tillatt.

En vann-til-vann-pumpe bruker energi fra vann fra innsjøer, brønner eller brønner. Noen klarer til og med å hente ut varme fra avløp. Det viktigste er at filteret ikke tettes og metallet ikke kollapser.

Denne typen viser vanligvis den høyeste effektiviteten, men det er ikke mulig å installere den i alle forstadsområder, og det må innhentes tillatelse til drift av grunnvann. Slike innretninger er mer typiske for industriell produksjon.

Luft-til-vann-design er mindre effektiv enn de to første, ettersom produksjonen om vinteren er betydelig redusert. På den annen side, når du installerer den, trenger du ikke å bore eller grave noe. Installasjonen er enkelt montert på taket av huset.

Fra driftserfaringen til en gjør-det-selv-varmepumpe

Som praksis har vist, er ytelsen til det presenterte alternativet lav: 2,6-2,8 kW. Det er ikke nødvendig å snakke om den høye effektiviteten til denne varmepumpen: på et område på 60 m2 ved -5 oC utendørs, opprettholder den selv + 17oC. Men systemet ble vurdert og installert under kjelen - radiatorer, ved en inngangstemperatur på + 45oC, kan ganske enkelt ikke gi ut mer. Systemet i huset fungerte gammelt og antall radiatorer ble ikke økt, men så langt i kulden ble de varmet opp av en komfyr.

Hvis en regenerativ varmeveksler tilsettes strukturen, vil dette øke effektiviteten med 10-15%. Gitt at kostnadene er lave, kan du gjøre det. Du trenger to kobberrør på 1,5 meter hver. En med en diameter på 22 mm, den andre - 10 mm. En 4-kjerne leder (lengde 3-4 meter, diameter 4 mm) er viklet på en tynnere for å øke varmevekslingsområdet, endene er loddet til røret slik at de ikke slapper av. Den trådviklede røret settes forsiktig inn i røret med større diameter. Den må installeres mellom kompressoren og fordamperen. Raffinementet er ubetydelig, men det øker effektiviteten betydelig. Det er sant at det under visse forhold er usikkert: varmt freon kan komme inn i kompressoren, noe som vil føre til feil.

Forbedring av kretsen: du kan legge til en regenerativ varmeveksler, som vil øke produktiviteten med ca 15-20%

Det andre alternativet for å øke effektiviteten, tryggere og ikke mindre effektiv, er å bygge inn en ekstra varmeveksler for oppvarming av vann eller glykol.

Hva du skal se etter hvis du bestemmer deg for å lage din egen varmepumpe. Det er noen få ting som bare kan læres av erfaring:

• Startstrømmene til denne installasjonen var veldig anstendig. Det var ikke alltid nok nettverksressurser til å kjøre installasjonen. Derfor, hvis du gjør en seriøs installasjon, er det bedre å ta en trefasekompressor og levere henholdsvis en trefaseinngang. Ja, ikke billig, men for en stabil start av en enfaset kompressor kreves en elektronisk stabilisator med anstendig kraft, som heller ikke kan kalles billig.
• En varmepumpe på et ferdig radiatoranlegg vil ikke gi normal romtemperatur.De er designet for en annen kjølevæsketemperatur, som disse installasjonene, spesielt hjemmelagde, ekstremt sjelden er i stand til å gi. Oppgrader derfor systemet (ved å legge til minst samme antall radiatordeler), eller installer vanngulv.
• Hvis det er tre ringer med vann i en brønn, betyr ikke dette at den har stor debet. Du må vite hvor mye vann han er i stand til å gi med det konstante utvalget.

Prinsipper for drift av vann-vann-varmepumpe

Designet er egnet for å organisere varmeforsyning til et hus eller et uthus, uavbrutt tilførsel av varmt vann. Samtidig tas varmen fra kilder av naturlig opprinnelse: elver, innsjøer, grunnvann. Selv om vinteren, på dybden, holder væsken en positiv temperatur. Det er mulig å hente ut og bruke varmen fra vann, selv i sterk frost.

I en vann-til-vann-varmepumpe er driftsprinsippet assosiert med Carnot-syklusen. Essensen er som følger: et stoff som beveger seg i en lukket krets, under påvirkning av faktorer av fysisk og termisk natur, endrer aggregeringstilstanden. Den blir flytende, hvorpå den omdannes til gass. I dette tilfellet frigjøres og absorberes en stor mengde varme.

Komponenter som utgjør vann-vann-varmepumpen:

• kompressorenhet;
• fordamper;
• kondensator;
• ekspansjonsventil av induksjonstype;
• et system som automatisk kontrollerer hovedparametrene;
• en rekke kobberrørledninger;
• kjølemiddel.

La oss se nærmere på hvordan en vann-til-vann-varmepumpe fungerer. Væsken pumpes inn i rørene fra kilden til systemet, hvor den samhandler med gass (freon). Det koker ved + 2-3 grader Celsius. En del av varmen absorberes av freon og suges inn av kompressorenheten. Der komprimeres gassen, som et resultat av at den varmes opp.

I neste trinn overføres kjølemediet til kondensatoren for å varme opp vannet. Væsken kan varmes opp til +80 grader. Videre beveger den seg langs rørene til varmestrukturen. Etter avkjøling ledes vannet til fordamperen, deretter dreneres væsken i mottaksbrønnen. Etter å ha vært i kondenseringsapparatet blir Freon til flytende tilstand. Deretter går den til choken, hvorfra den går tilbake til startpunktet. Deretter gjenopptas syklusen.

Utfall

Utvilsomt er kostnadene for en varmepumpe fra et klimaanlegg flere ganger lavere enn ferdige fabrikkalternativer, selv de som er produsert i Kina. Men det er mange nyanser her: du må ta vare på kilden og mengden tilført varme, beregne riktig lengde på varmevekslere (spoler), installere automatisering, gi garantert kraft, etc. Men hvis du klarer å løse disse problemene, er det utvilsomt fordelaktig. La oss gi deg noen råd: det første året er det veldig ønskelig å ha reserveoppvarming, og testing og prøvekjøring, det er bedre å utføre om sommeren, slik at det er tid til å revidere enheten før start av fyringssesongen.

Lage en varmepumpe for husholdningens behov

Det er lønnsomt og praktisk å lage en varmepumpe for å varme opp et hus med egne hender. Statistikk hevder det TN for et hus med et areal på 200 m² vil lønne seg i løpet av de første tre åreneOg dette er ikke grensen, gitt de økende kostnadene for drivstoff og strøm. Du kan redusere disse kostnadene hvis det er håndverkere i huset som kan montere en pumpe av skrapmaterialer. For dette trenger du:

1. Kraftig kompressor, for eksempel for et klimaanlegg. Hvis det ikke er noe slikt hjemme, kan du hente det i verkstedene for kjøleskap og klimaanlegg. For det må du først klargjøre monteringen på et praktisk sted (vanligvis på veggen av huset).
2. Kondensator, du kan lage det selv.Lag en spole av et kobberrør med en veggtykkelse på minst 1 mm, som er plassert i et sveiset metallhus av passende størrelse. Installer nødvendige kraner og tilkoblinger på den. Den plasseres også på veggen ved siden av kompressoren. For at spolen skal være laget av høy kvalitet, blir kobberrøret viklet for eksempel på en gassflaske, og sving-til-sving-avstanden er festet med et aluminiumshjørne. Det er bedre å overlate den endelige installasjonen av kondensatoren (lodding av kobberrør, pumping freon osv.) Til en profesjonell for ikke å skade HP og ikke bli skadet under montering eller drift.
3. Fordamper - en beholder for å konvertere et flytende kjølemiddel til en damptilstand. Den resulterende dampen kommer inn i kompressoren, som pumper den under trykk til kondensatoren.
4. Gassventil. Det er nødvendig å kjøpe, med tanke på pumpeparametrene.
5. Koble rørelementene i diagrammet avhengig av valgt installasjonstype.
6. Kontroller den hydrauliske tettheten til rørsystemene ved å trykke på trykk (luft eller vann).
7. De sjekker påliteligheten til kraftutstyret hjemme.