În legătură cu creșterea regulată a costurilor lichidelor de răcire, metodele alternative de încălzire devin populare. De exemplu, o pompă de căldură practică aer-apă care folosește energia aerului pentru a se încălzi. Instalarea nu necesită consumabile costisitoare, ușor de utilizat, sigure.
Datorită costului considerabil de asamblare din fabrică a unității, mulți interesează construcția independentă a acestui sistem. Vă vom spune de ce va avea nevoie un maistru de casă pentru a face o pompă de căldură de casă. Aici veți afla ce mijloace tehnice trebuie să fie stocate.
Caracteristici ale sistemului termic aer-apă
Pompa de căldură căreia îi este dedicat acest articol, spre deosebire de alte modificări ale unui astfel de dispozitiv (în special, apă-apă și apă-sol), are câteva avantaje:
- economisește energie electrică;
- instalația nu va necesita lucrări de sol la scară largă, foraj, obținerea de autorizații speciale;
- dacă conectați sistemul la panouri solare, puteți asigura autonomia deplină a acestuia.
Un avantaj semnificativ al unui sistem termic care extrage energia eoliană și o transferă în apă este siguranța de mediu sută la sută.
Înainte de a continua cu proiectarea pompei, este necesar să aflăm în ce cazuri sistemul se manifestă cât se poate de eficient și când utilizarea sa este imposibilă.
Un sistem de pompe de căldură care extrage energie din masa de aer poate fi utilizat pentru încălzirea tuturor tipurilor de lichide de răcire utilizate în CSI: apă, aer, abur
Specificul aplicației și al muncii
Pompa de căldură funcționează productiv exclusiv în intervalul de temperatură de la -5 până la +7 grade. La temperatura aerului de +7, sistemul va genera mai multă căldură decât este necesar, iar cu o valoare sub -5 nu este suficient pentru încălzire. Acest lucru se datorează faptului că freonul concentrat din structură fierbe la o temperatură de -55 grade.
Galerie de imagini
Fotografie din
Instalarea unei pompe de căldură aer în apă
Componentele sistemului de aer-apă
Sistem de aer-apă pentru unitate interioară
Componentele unității exterioare de pompă
Pompa de caldura in sistemele de incalzire cu aburi si apa
Tratarea apei pentru alimentarea cu circuite de apă caldă menajeră
Podea caldă - unul dintre principalii consumatori
Dispozitive pentru circuite de încălzire la temperatură joasă
Teoretic, sistemul poate genera căldură chiar și la îngheț de 30 de grade, dar nu va fi suficient pentru încălzire, deoarece puterea de căldură depinde direct de diferența dintre punctul de fierbere al agentului frigorific și temperatura aerului.
Prin urmare, acest sistem nu este potrivit pentru locuitorii regiunilor de nord, unde vremea se întâmplă mai devreme, iar în casele din regiunile sudice poate servi eficient câteva luni reci.
Dacă în cameră sunt instalate baterii standard, pompa de căldură funcționează mai puțin eficient. Cel mai bine, dispozitivul aer-apă este combinat cu convectoare și alte radiatoare cu o suprafață mare, precum și cu sistemele de apă „podea caldă”, „pereți calzi”.
De asemenea, camera în sine ar trebui să fie bine izolată de exterior, să aibă ferestre cu mai multe camere încorporate, care asigură o izolare termică mai bună decât lemnul sau plasticul obișnuit.
Pompa de căldură interacționează cel mai bine cu sistemul de apă de încălzire în pardoseală, care nu necesită încălzirea lichidului de răcire peste 40 - 45 ° С
O pompă de căldură casnică va putea încălzi eficient locuințele de până la 100 de metri pătrați. m și garantat să dea o putere de 5 kW.Trebuie înțeles că freonul nu poate fi turnat cu o calitate suficient de înaltă într-o structură creată în condiții interne, prin urmare, trebuie să se aștepte ca punctul de fierbere la -22 grade.
Dispozitivul de asamblare a locuinței este ideal pentru furnizarea de căldură către garaj, seră, camere de uzină, mică piscină privată etc. Sistemul este folosit de obicei ca încălzire suplimentară.
În orice caz, este necesar un cazan electric sau alte echipamente tradiționale pentru sezonul de încălzire. În timpul înghețurilor severe (-15-30 grade), se recomandă oprirea pompei de căldură pentru a evita risipa de electricitate, deoarece în această perioadă eficiența sa nu depășește 10%.
Pompele de căldură furnizează suficientă energie pentru a încălzi apa în bazinele private interioare (+)
Principiul sistemului
Substanța de lucru din proiectare este aerul. Prin unitatea exterioară, care este instalată pe stradă, oxigenul este canalizat la evaporator, unde interacționează cu agentul frigorific.
Freonul devine gazos sub influența temperaturii (deoarece fierbe la -55 grade) și într-o stare încălzită intră în compresor sub presiune. Dispozitivul comprimă gazul, crescând astfel temperatura.
Freonul fierbinte intră în circuitul rezervorului de stocare (condensator), unde se transferă căldura în apă, care poate fi utilizată ulterior pentru organizarea încălzirii și a apei calde menajere. În condensator, freonul pierde doar o parte din căldură și este încă într-o stare gazoasă.
Trecând prin sufocare, agentul frigorific este pulverizat, ca urmare a temperaturii sale scade. Freonul devine lichid și în această formă trece în evaporator. Ciclul se repetă.
Figura arată schematic punerea în aplicare a principiului unei pompe de căldură elementare, împărțită de un compresor și un expansor în două circuite - presiune înaltă și joasă
Cei care doresc să construiască independent o pompă de căldură din materiale reziduale și echipamente vechi, de exemplu, dintr-un frigider vechi, vor ajuta informațiile descrise în articolul nostru.
Construcția pompei de căldură aer-apă
Sistemul de pompe de căldură este format din patru elemente principale:
- unitate exterioară;
- capacitățile schimbătorului de căldură-evaporator;
- unitate pentru compresor;
- capacitate de stocare (condensator).
Luați în considerare caracteristicile de proiectare ale fiecărui bloc.
Ansamblu unitate exterioară
Pentru a crea un bloc extern, veți avea nevoie de:
- carcasă. În mod tradițional, un bloc dintr-un sistem divizat, o mașină de spălat și alte echipamente generale este potrivit, uneori este construit independent prin sudarea elementelor metalice. Este important să tratați metalul cu vopsea anticorozivă de tip pudră după asamblare.
- Ventilator. Produsul poate fi împrumutat de la un vechi sistem de aer condiționat de lucru sau achiziționat separat.
Modelul ventilatorului trebuie să aibă lamele late din plastic și, de preferință, cu un motor detașabil, pentru a putea conecta-l la senzor.
Pentru a asambla unitatea exterioară, aveți nevoie de o carcasă și un ventilator de sub sistemul de climatizare Parametri aproximativi ai blocului - 75x85x30 cm
În unitatea exterioară, puteți instala evaporatorul și elementele auxiliare pentru funcționarea acestuia, dar este mai indicat să așezați aceste piese într-un caz separat.
Instalați unitatea exterioară la o distanță de 2-10 m de casă. Este important să construiți o fundație sub ea și să puneți un baldachin pentru a proteja structura de precipitații. De asemenea, este necesar să fixați grila în fața ventilatorului pentru a evita murdărirea, resturile, frunzele să nu intre în paletele și conductele ventilatorului.
În plus, este de dorit să instalați încălzitoare care protejează pereții laterali și panourile de îngheț. În acest caz, nu este necesară o încălzire suplimentară a carcasei. Locul pentru instalarea unității trebuie să fie bine ventilat, ferit de surse de flacără deschise.
Unitate cu schimbător de căldură-evaporator
Evaporatorul poate fi achiziționat gata, folosind serviciile furnizorilor din rețea sau creat independent. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un rezervor de 80 de litri și sârmă de cupru cu un diametru de 10 mm și o grosime de cel puțin 1 mm.
Lungimea este calculată individual, luând în considerare puterea necesară. Pentru un dispozitiv de 5 kW, puteți lua 10 m. În evaporator, încălzirea și circulația freonului vor avea loc, precum și contactul cu aerul.
Pentru a crea un schimbător de căldură, trebuie să proiectați o bobină. Pentru aceasta, sârma este înfășurată în jurul unei conducte cu pereți groși, cu un diametru care nu depășește lățimea rezervorului. Este important să lăsați feliile proeminente dincolo de înălțimea carcasei. Vor fi necesare pentru a conecta bobina cu alte elemente ale sistemului - compresorul și rezervorul de stocare.
Pentru a crea o bobină, un tub de cupru cu pereți de aproximativ 1 mm este înfășurat în jurul unui cilindru de gaz, conductă sau sticlă de plastic umplută cu apă
2 fitinguri pentru conectarea conductelor sunt tăiate în caroserie, sunt create doi conectori pentru ieșirea firului. Compușii sunt sigilați. Fixați structura finisată folosind paranteze în formă de L.
Se recomandă instalarea suplimentară a unui releu de dezgheț pe evaporator, deoarece aerul va circula în rezervor, a cărui temperatură este negativă. În acest caz, condensul care se acumulează în sistem poate cauza înghețarea evaporatorului. De asemenea, pentru a exclude formarea umidității, un sistem de uscare a filtrului poate fi introdus în sistem.
Reguli de instalare a compresorului
Pentru a instala compresorul, veți avea nevoie de o carcasă separată cu izolare de sunet și vibrații, deoarece aproape toate modificările dispozitivului sunt zgomotoase în timpul funcționării. Puteți lua un compresor uzat de sub frigider, aer condiționat sau puteți achiziționa un model nou.
Următoarele tipuri de compresoare sunt potrivite pentru pompele de căldură:
- Rotativ compresoarele sunt cele mai ieftine, dar au o serie de dezavantaje - fac zgomot, au o eficiență scăzută și durează 8-10 ani.
- Spirală modificările sunt instalate în toate modelele moderne de aparate de aer condiționat, frigidere. Sunt durabile (15-20 de ani), inutile, eficiente, dar au un cost ridicat.
- Piston modelele sunt instalate în principal pe frigidere industriale. Produsele au o eficiență bună, durabile (15-20 de ani), dar extrem de zgomotoase și costisitoare.
Pentru o pompă de căldură trebuie selectat un compresor monofazat. Înainte de a cumpăra, este important să aflați cu ce tip de freon funcționează dispozitivul. Este recomandabil să achiziționați un model care rulează pe R22, de preferință pe R422. Este mai ușor să lucrați cu un agent frigorific de acest tip decât cu orice alt tip de freon.
Compresorul este conectat prin tuburi la unitatea de evaporare și condensator. Datorită dispozitivului, freonul își crește temperatura.
Proiectarea capacității de stocare (condensator)
Pentru a face un condensator, aveți nevoie de un corp de sub un cazan de 100 de litri sau orice alt rezervor inoxidabil cu același volum. Este necesară și o bobină dintr-un tub de cupru. La o pompă de 5 kW, puteți lua un fir de 12 metri. Freonul fierbinte va trece prin tubul bobinei, datorită căreia apa este încălzită.
Pasul 1: Crearea unei bobine
Pentru fabricarea serpentinei aveți nevoie de un fir de cupru cu un diametru de cel puțin 26 mm și o grosime a peretelui de 1 mm. Trebuie să fie înfășurat pe o țeavă având o secțiune mai mică decât rezervorul.
Înălțimea spiralei trebuie să se potrivească cu înălțimea carcasei. Este important să lăsați ieșirile conductelor în afara rezervorului pentru a putea conecta bobina cu evaporatorul și compresorul.
Pasul 2: pregătirea cazului
Pentru a instala bobina, rezervorul trebuie tăiat. Deasupra și de dedesubt, trebuie să creați găuri pentru ieșirile sârmei de cupru, precum și să tăiați compartimente suplimentare pentru instalarea a 2 fitinguri, dintre care unul este conceput pentru a ieși din apă, iar celălalt pentru a intra în ea. După procedurile efectuate, rezervorul trebuie sigilat.
Compresorul schimbător de căldură poate fi achiziționat separat, sub forma unui design finalizat. Folosind un dispozitiv asamblat din fabrică, puteți crește puterea și eficiența instalației.
Refrigerantul etichetat R22 în conformitate cu reglementările Montreal este programat să fie dezafectat până în 2030. Pentru a umple sistemul, este mai bine să utilizați înlocuitorul său - agent frigorific R422
Conectarea unității externe la evaporator
Pentru conectarea unității exterioare și a evaporatorului, vor fi necesare 2 conducte din polietilenă HDPE 32. Aerul va trece printr-o conductă și va ieși prin cealaltă.
Conductele pot fi îngropate în pământ, după adăugarea oricărui material de nisip în șanț, sau lăsate la suprafață dacă carcasa exterioară se află în apropierea casei.
Racordul evaporatorului, compresorului și rezervorului
Freon circulă în acest sistem. Pentru a conecta bobinele cu compresorul și clapeta de accelerație, este necesar să contactați specialiști în echipamente frigorifice. O persoană care nu are experiență în lucrul de lipit, chiar și cu instrumente și materiale, va combina corect toate elementele într-un singur sistem pentru a asigura lucrările de construcție.
Mai mult, vor fi necesare multe materiale suplimentare - conducte cu diametre diferite, diverse modificări ale robinetelor de scurgere, robinete de gravare a aerului, supape de siguranță, precum și cleme pentru conducte, cleme, tăietoare de conducte pentru tăierea secțiunilor conductei.
Vor fi necesare alte dispozitive specializate care sunt disponibile în orice atelier pentru repararea frigiderelor și a aparatelor de aer condiționat.
Injecția de freon de înaltă calitate este, de asemenea, efectuată folosind echipamente speciale. Prin urmare, pentru a combina schimbătoarele de căldură, un compresor și clapeta de accelerație într-un sistem de lucru, este mai convenabil și mai profitabil să apelați la profesioniști.
Implementarea sistemului de management al instalării
Pentru a monitoriza presiunea și temperatura freonului, puteți utiliza o placă cu afișaj de sub orice aparat de aer condiționat. În procesul de lipire cu ajutorul specialiștilor, proiectarea poate fi implementată corect în instalație.
De asemenea, este posibil să conectați un dispozitiv special - un senzor de rotație a ventilatorului. Reglează viteza de rotație a lamelor și automatizează, de asemenea, viteza pompei de circulație a freonului.
În plus, puteți seta un cronometru, un demaror electric, un dispozitiv care protejează compresorul de supraîncălzire. Toate aceste piese pot fi achiziționate de la magazinele de reparații sau de pe piața pieselor de schimb.
Calculul puterii pompei de căldură aer-apă
Pentru incalzirea camerelor cu o suprafata de 100 mp. Am nevoie de o pompă de căldură mai mare. Puterea necesară a instalației poate fi calculată aproximativ folosind tabelul:
Datele din tabel vor ajuta la calcularea ariei bobinei pentru a crea o instalare a uneia sau altei puteri.
Pentru a determina ce putere ar trebui să aibă compresorul, ce diametre ar trebui utilizate și alte date importante la proiectarea unei pompe de căldură aer-apă, trebuie să apelați la una dintre următoarele metode:
- Utilizați calculatoare online disponibile pe site-urile web ale producătorilor de schimbătoare de căldură.
- Aplicați software-ul CoolPack 1.46, Copeland.
- Invitați un specialist care va face măsurătorile și calculele necesare.
Zona bobinei de condensator (PZK) poate fi calculată după formula:
PZK = M / 0,8DT,
unde M este puterea unității în kW; 0,8 - coeficient de conductivitate termică la contactul cu apă și cupru; DT este diferența de temperatură dintre aerul care intră și cel care iese în sistem.
Parametrii pompei de căldură de mai sus sunt potriviți pentru camere de până la 100 de metri pătrați. metri. Puterea instalatiei este de 5 kW. Dacă achiziționați schimbătoare de căldură speciale, este foarte posibil să creșteți capacitatea instalației până la 10-15 kW.
Figura arată un sistem în care schimbătoarele de căldură, un compresor, un accelerator sunt combinate într-un rezervor. Proiectarea utilizează schimbătoare de căldură din fabrică (+)
Serviciul de instalare casnic
Pentru o funcționare de înaltă calitate, pompa de căldură are nevoie de o întreținere suplimentară. Dacă utilizați dispozitivul pe timp de iarnă (având în vedere că nu este instalată o încălzire suplimentară în acest caz), atunci unitatea va trebui să fie încălzită periodic, deoarece pe suprafața sa se va forma o crustă de gheață.
De asemenea, este necesar periodic:
- Curățați lamele ventilatorului de resturi - frunze, praf, murdărie, zăpadă etc.
- Ungeți compresorul conform instrucțiunilor sale.
- Schimbați uleiul în compresor și ventilator.
În plus, pentru funcționarea normală a sistemului, este necesar să verificați în mod regulat integritatea conductei de cupru, cablul de alimentare care alimentează compresorul, ventilatorul și alte dispozitive.
Următorul videoclip va introduce principiul funcționării și proiectarea unei pompe de căldură care procesează energia eoliană,
O pompă de căldură aer-apă fabricată de casă este unul dintre cele mai eficiente și cu costuri reduse pentru încălzirea suplimentară a locuințelor. Oricine poate realiza și instala acest sistem.
Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Poate aveți informații și fotografii interesante pe tema articolului? Puneți întrebări, împărtășiți-vă opiniile și sfaturile utile pentru vizitatorii site-ului.