So stellen Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe her: Gerätediagramme und Selbstorganisation

Im Zusammenhang mit der regelmäßigen Erhöhung der Kühlmittelkosten werden alternative Heizmethoden immer beliebter. Zum Beispiel eine praktische Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Luftenergie zum Heizen verwendet. Die Installation erfordert keine teuren Verbrauchsmaterialien, ist einfach zu bedienen und sicher.

Aufgrund der erheblichen Kosten für die werksseitige Montage der Einheit haben viele ein Interesse an der unabhängigen Konstruktion dieses Systems. Wir sagen Ihnen, was ein Vorarbeiter zu Hause braucht, um eine hausgemachte Wärmepumpe herzustellen. Hier erfahren Sie, welche technischen Geräte auf Lager sein sollten.

Merkmale des Luft-Wasser-Wärmesystems

Die Wärmepumpe, der dieser Artikel gewidmet ist, steht im Gegensatz zu anderen Modifikationen einer solchen Vorrichtung (insbesondere Wasser Wasser und Bodenwasser) hat mehrere Vorteile:

• spart Strom;
• Für die Installation sind keine groß angelegten Erdarbeiten, Bohrungen oder Sondergenehmigungen erforderlich.
• Wenn Sie das System an Solarmodule anschließen, können Sie dessen volle Autonomie sicherstellen.

Ein wesentlicher Vorteil eines thermischen Systems, das Windenergie extrahiert und auf Wasser überträgt, ist die hundertprozentige Umweltsicherheit.

Bevor Sie mit der Konstruktion der Pumpe fortfahren, müssen Sie herausfinden, in welchen Fällen das System am effektivsten ist und wann seine Verwendung unpraktisch ist.

Mit einem Wärmepumpensystem, das der Luftmasse Energie entzieht, können alle in der GUS verwendeten Kühlmittelarten erwärmt werden: Wasser, Luft, Dampf

Anwendungs- und Arbeitsspezifikationen

Die Wärmepumpe arbeitet ausschließlich im Temperaturbereich von -5 bis +7 Grad produktiv.Bei einer Lufttemperatur von +7 erzeugt das System mehr Wärme als nötig, und bei einem Wert unter -5 reicht dies nicht zum Heizen aus. Dies liegt an der Tatsache, dass das konzentrierte Freon in der Struktur bei einer Temperatur von -55 Grad siedet.

Theoretisch kann das System selbst bei 30-Grad-Frost Wärme erzeugen, reicht jedoch nicht zum Heizen aus, da die Wärmeabgabe direkt von der Differenz zwischen dem Siedepunkt des Kältemittels und der Lufttemperatur abhängt.

Daher funktioniert dieses System nicht für Bewohner der nördlichen Regionen, in denen früher kaltes Wetter auftritt, und in den Häusern der südlichen Regionen kann es mehrere kalte Monate effektiv bedienen.

Wenn Standardbatterien im Raum installiert sind, arbeitet die Wärmepumpe weniger effizient. Das Beste ist, dass das Luft-Wasser-Gerät mit großflächigen Konvektoren und anderen Heizkörpern kombiniert wird Fußbodenheizungssysteme, "Warme Wände" vom Wassertyp.

Außerdem sollte der Raum selbst von außen gut isoliert sein und über Mehrkammerfenster verfügen, die eine bessere Wärmedämmung bieten als gewöhnliches Holz oder Kunststoff.

Die Wärmepumpe interagiert am besten mit der Fußbodenheizung, bei der das Kühlmittel nicht über 40 - 45 ° C erwärmt werden muss

Hausgemacht Wärmepumpe in der Lage, Häuser effektiv auf bis zu 100 Quadratmeter zu heizen. m und garantiert eine Leistung von 5 kW. Es versteht sich, dass Freon nicht ausreichend hochwertig in eine unter häuslichen Bedingungen geschaffene Struktur gegossen werden kann, daher sollte man einen Siedepunkt von -22 Grad erwarten.

Das Hausmontagegerät ist ideal für die Wärmeversorgung von Garage, Gewächshaus, Hauswirtschaftsräumen, kleiner privater Pool usw. Das System wird normalerweise als zusätzliche Heizung verwendet.

Elektrokessel oder andere traditionelle Geräte für die Heizperiode werden in jedem Fall benötigt. Bei starkem Frost (-15-30 Grad) wird empfohlen, die Wärmepumpe auszuschalten, um Stromverschwendung zu vermeiden, da ihr Wirkungsgrad in dieser Zeit nicht mehr als 10% beträgt.

Wärmepumpen liefern genug Energie, um Wasser in privaten Innenpools zu erwärmen (+)

Das Prinzip des Systems

Die Arbeitssubstanz im Design ist Luft. Durch das auf der Straße installierte Außengerät wird Sauerstoff zum Verdampfer geleitet, wo er mit dem Kältemittel in Wechselwirkung tritt.

Freon wird unter dem Einfluss der Temperatur gasförmig (da es bei -55 Grad siedet) und tritt in einem erhitzten Zustand unter Druck in den Kompressor ein. Das Gerät komprimiert das Gas und erhöht dadurch seine Temperatur.

Hot Freon tritt in den Kreislauf des Speichertanks (Kondensators) ein, wo Wärme auf Wasser übertragen wird, das später zur Organisation von Heizung und Wasser verwendet werden kann FGP. Im Kondensator verliert Freon nur einen Teil seiner Wärme und befindet sich noch in einem gasförmigen Zustand.

Beim Durchlaufen der Drossel wird das Kältemittel gesprüht, wodurch seine Temperatur sinkt. Freon wird flüssig und gelangt in dieser Form in den Verdampfer. Der Zyklus wiederholt sich.

Die Abbildung zeigt schematisch die Umsetzung des Prinzips einer Elementarwärmepumpe, die durch einen Kompressor und einen Expander in zwei Kreisläufe unterteilt ist - Hoch- und Niederdruck

Diejenigen, die selbst bauen wollen Wärmepumpe Bei Abfällen und alten Geräten, z. B. bei einem alten Kühlschrank, helfen die in dem von uns empfohlenen Artikel beschriebenen Informationen.

Luft-Wasser-Wärmepumpenkonstruktion

Das Wärmepumpensystem besteht aus vier Hauptelementen:

• Außengerät;
• Wärmetauscher-Verdampfer-Kapazitäten;
• Einheit für Kompressor;
• Speicherkapazität (Kondensator).

Berücksichtigen Sie die Konstruktionsmerkmale der einzelnen Blöcke.

Montage der Außeneinheit

Um einen externen Block zu erstellen, benötigen Sie:

• Gehäuse. Ein Block aus einem Split-System, einer Waschmaschine, anderen Gesamtgeräten ist traditionell geeignet, manchmal wird es unabhängig von gebaut Schweißen Metallelemente. Es ist wichtig, das Metall nach dem Zusammenbau mit einer Korrosionsschutzfarbe in Pulverform zu behandeln.
• Ventilator. Das Produkt kann aus der alten Arbeit ausgeliehen werden Klimaanlagen oder separat kaufen.

Das Lüftermodell sollte breite Kunststoffschaufeln und vorzugsweise einen abnehmbaren Motor haben, um es an den Sensor anschließen zu können.

Für die Montage des Außengeräts benötigen Sie ein Gehäuse und einen Ventilator unter der Klimaanlage. Ungefähre Blockparameter - 75 x 85 x 30 cm

Im Außengerät können Sie den Verdampfer und die Hilfselemente für den Betrieb installieren. Es ist jedoch ratsamer, diese Teile in einem separaten Gehäuse zu platzieren.

Installieren Sie das Außengerät in einem Abstand von 2-10 m vom Haus. Es ist wichtig, ein Fundament darunter zu bauen und einen Baldachin anzubringen, um die Struktur vor Niederschlag zu schützen. Es ist auch erforderlich, das Gitter vor dem Lüfter zu befestigen, um zu verhindern, dass Schmutz, Ablagerungen und Blätter in die Lüfterblätter und -rohre gelangen.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, Heizungen zu installieren, die die Seitenwände und Paneele vor Vereisung schützen. In diesem Fall ist keine zusätzliche Heizung des Gehäuses erforderlich. Der Ort, an dem das Gerät installiert werden soll, muss gut belüftet sein und sich nicht in der Nähe offener Flammen befinden.

Gerät mit Wärmetauscher-Verdampfer

Der Verdampfer kann vorgefertigt über die Dienste von Lieferanten im Netzwerk gekauft oder unabhängig hergestellt werden. Dazu benötigen Sie einen 80-Liter-Tank und Kupferdraht mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke von mindestens 1 mm.

Die Länge wird individuell unter Berücksichtigung der benötigten Leistung berechnet. Für ein 5-kW-Gerät können Sie 10 m benötigen. Im Verdampfer kommt es zu Erwärmung und Zirkulation von Freon sowie zu Luftkontakt.

Um einen Wärmetauscher zu erstellen, müssen Sie eine Spule entwerfen. Zu diesem Zweck wird der Draht um ein dickwandiges Rohr mit einem Durchmesser gewickelt, der die Breite des Tanks nicht überschreitet. Es ist wichtig, dass die Scheiben über die Höhe des Gehäuses hinausragen. Sie werden benötigt, um die Spule mit anderen Elementen des Systems zu verbinden - dem Kompressor und dem Lagertank.

Um eine Spule herzustellen, wird ein Kupferrohr mit Wänden von etwa 1 mm um eine mit Wasser gefüllte Gasflasche, ein Rohr oder eine Plastikflasche gewickelt

2 Armaturen zum Anschließen von Rohrleitungen werden in den Körper geschnitten, zwei Anschlüsse für den Drahtausgang werden erstellt. Die Verbindungen sind versiegelt. Befestigen Sie die fertige Struktur mit L-förmigen Klammern.

Es wird empfohlen, zusätzlich ein Abtaurelais am Verdampfer anzubringen, da Luft im Tank zirkuliert, dessen Temperatur negativ ist.In diesem Fall kann im System angesammeltes Kondenswasser zum Einfrieren des Verdampfers führen. Um die Bildung von Feuchtigkeit auszuschließen, kann auch ein Filtertrockner in das System eingeführt werden.

Installationsregeln für den Kompressor

Für die Installation des Kompressors benötigen Sie ein separates Gehäuse mit Schall- und Vibrationsisolierung, da fast alle Modifikationen des Geräts während des Betriebs laut sind. Sie können einen gebrauchten Kompressor unter einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage herausnehmen oder ein neues Modell kaufen.

Folgende Kompressortypen sind für Wärmepumpen geeignet:

1. Rotary Kompressoren sind am kostengünstigsten, haben jedoch eine Reihe von Nachteilen - sie machen Geräusche, haben einen geringen Wirkungsgrad und halten 8-10 Jahre.
2. Spiral Modifikationen sind in allen modernen Modellen von Klimaanlagen und Kühlschränken installiert. Sie sind langlebig (15-20 Jahre), geräuschlos, effizient, haben aber hohe Kosten.
3. Kolben Modelle werden hauptsächlich in Industriekühlschränken installiert. Produkte haben eine gute Effizienz, sind langlebig (15-20 Jahre), aber extrem laut und teuer.

Für eine Wärmepumpe muss ein einphasiger Kompressor ausgewählt werden. Vor dem Kauf ist es wichtig herauszufinden, mit welcher Art von Freon das Gerät funktioniert. Es ist ratsam, ein Modell mit R22 zu kaufen, vorzugsweise mit R422. Es ist einfacher, mit einem Kältemittel dieses Typs zu arbeiten als mit jedem anderen Freontyp.

Der Kompressor ist über Rohre mit dem Verdampfer und der Kondensatoreinheit verbunden. Dank des Geräts erhöht Freon seine Temperatur.

Auslegung der Speicherkapazität (Kondensator)

Um einen Kondensator herzustellen, benötigen Sie ein Gehäuse unter einem 100-Liter-Kessel oder einen anderen rostfreien Tank mit demselben Volumen. Eine Spule aus einem Kupferrohr wird ebenfalls benötigt. Bei einer 5-kW-Pumpe können Sie einen 12-Meter-Draht nehmen. Heißes Freon wird durch das Spulenrohr geleitet, wodurch das Wasser erwärmt wird.

Schritt 1: Erstellen einer Spule

Für die Herstellung einer Spule benötigen Sie einen Kupferdraht mit einem Durchmesser von mindestens 26 mm und einer Wandstärke von 1 mm. Es muss auf ein Rohr gewickelt werden, das einen kleineren Querschnitt als der Tank hat.

Die Höhe der Spirale muss mit der Höhe des Gehäuses übereinstimmen. Es ist wichtig, die Rohrauslässe außerhalb des Tanks zu lassen, um die Spule mit dem Verdampfer und dem Kompressor verbinden zu können.

Schritt 2: Vorbereitung des Falls

Um die Spule zu installieren, muss der Tank abgeschnitten werden. Oben und unten müssen Sie Löcher für die Ausgänge des Kupferdrahtes erstellen und zusätzliche Fächer für die Installation von 2 Armaturen schneiden, von denen eine zum Austritt aus dem Wasser und die andere zum Eintritt in das Wasser vorgesehen ist. Nach Abschluss des Verfahrens muss der Tank verschlossen werden.

Der Wärmetauscher-Kompressor kann separat in Form einer fertigen Ausführung erworben werden. Mit einem werkseitig montierten Gerät können Sie die Leistung und Effizienz der Installation steigern.

Das mit R22 gekennzeichnete Kältemittel gemäß den Vorschriften von Montreal soll bis 2030 außer Betrieb genommen werden. Um das System zu füllen, ist es besser, das Ersatzkältemittel R422 zu verwenden

Anschluss der externen Einheit an den Verdampfer

Zum Verbinden des Außengeräts und des Verdampfers sind 2 Polyethylenrohre erforderlich PND 32. Luft strömt durch ein Rohr und tritt durch ein anderes aus.

Rohre können nach dem Hinzufügen von Sandmaterial zum Graben in den Boden eingegraben oder auf der Oberfläche belassen werden, wenn sich das äußere Gehäuse in der Nähe des Hauses befindet.

Verdampfer-, Kompressor- und Tankanschluss

Freon zirkuliert in diesem System. Um die Spulen mit Kompressor und Gas zu verbinden, müssen Spezialisten für Kälteanlagen kontaktiert werden. Es wird für eine Person, die selbst mit Werkzeugen und Materialien keine Erfahrung mit Lötarbeiten hat, schwierig sein, alle Elemente korrekt in einem System zu kombinieren, um die Bauarbeiten sicherzustellen.

Darüber hinaus werden viele zusätzliche Materialien benötigt - Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern, verschiedene Modifikationen AblasshähneVentile zum Luftätzen, Sicherheitsventile sowie Clips für Rohre, Klemmen, Rohrschneider zum Schneiden von Rohrleitungsabschnitten.

Andere spezielle Geräte, die in jeder Werkstatt zur Reparatur von Kühlschränken und Klimaanlagen erhältlich sind, werden benötigt.

Die hochwertige Injektion von Freon erfolgt ebenfalls mit speziellen Geräten. Um Wärmetauscher, einen Kompressor und eine Drosselklappe zu einem funktionierenden System zu kombinieren, ist es daher bequemer und rentabler, sich an Fachleute zu wenden.

Implementierung des Installationsmanagementsystems

Um den Druck und die Temperatur von Freon zu überwachen, können Sie eine Platine mit einem Display unter jeder Klimaanlage verwenden. Während der Lötarbeiten mit Hilfe von Spezialisten kann das Design korrekt in die Installation implementiert werden.

Es ist auch möglich, ein spezielles Gerät anzuschließen - einen Lüfterdrehsensor. Es reguliert die Drehzahl der Schaufeln und automatisiert auch die Drehzahl der Freon-Umwälzpumpe.

Zusätzlich können Sie einen Timer einstellen, ElektrostarterGerät, das den Kompressor vor Überhitzung schützt. Alle diese Teile können in Reparaturwerkstätten oder auf dem Ersatzteilmarkt gekauft werden.

Berechnung der Leistung der Luft-Wasser-Wärmepumpe

Zum Heizen von Räumen mit einer Fläche von 100 Quadratmetern. Ich brauche eine größere Wärmepumpe. Die erforderliche Leistung der Installation kann ungefähr anhand der Tabelle berechnet werden:

Diese Tabellen helfen bei der Berechnung der Fläche der Spule, um die Installation einer bestimmten Leistung zu erstellen

Um zu bestimmen, welche Leistung der Kompressor haben sollte, welche Durchmesser verwendet werden sollten und andere wichtige Daten bei der Auslegung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, müssen Sie eine der folgenden Methoden anwenden:

• Verwenden Sie Online-Rechner, die auf den Websites der Hersteller von Wärmetauschern veröffentlicht sind.
• Software anwenden Coolpack 1,46, Copeland.
• Laden Sie einen Spezialisten ein, der die erforderlichen Messungen und Berechnungen vornimmt.

Kondensatorspulenbereich (PZK) kann nach folgender Formel berechnet werden:

PZK = M / 0,8 DT,

wobei M die Einheitsleistung in kW ist; 0,8 - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient bei Kontakt mit Wasser und Kupfer; DT ist die Temperaturdifferenz zwischen der ein- und ausströmenden Luft im System.

Die oben genannten Parameter der Wärmepumpe eignen sich für Räume bis 100 Quadratmeter. Meter. Die Leistung der Anlage beträgt 5 kW. Wenn Sie spezielle Wärmetauscher kaufen, ist es durchaus möglich, die Leistung der Anlage auf 10-15 kW zu erhöhen.

Die Abbildung zeigt ein System, bei dem Wärmetauscher, ein Kompressor und eine Drossel in einem Tank zusammengefasst sind. Das Design verwendet werkseitige Wärmetauscher (+)

Selbst gemachter Installationsservice

Für einen qualitativ hochwertigen Betrieb benötigt die Wärmepumpe zusätzliche Wartung. Wenn Sie das Gerät im Winter verwenden (da im Gehäuse keine zusätzliche Heizung installiert ist), muss das Gerät regelmäßig erwärmt werden, da sich auf seiner Oberfläche eine Eiskruste bildet.

Es ist auch regelmäßig notwendig:

• Reinigen Sie die Lüfterflügel von Schmutz - Blättern, Staub, Schmutz, Schnee usw.
• Den Kompressor gemäß den Anweisungen schmieren.
• Wechseln Sie das Öl im Kompressor und Lüfter.

Für den normalen Betrieb des Systems ist es außerdem erforderlich, regelmäßig die Integrität der Kupferleitung, des Stromkabels für den Kompressor, den Lüfter und andere Geräte zu überprüfen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das folgende Video macht Sie mit dem Funktionsprinzip und dem Design einer Wärmepumpe vertraut, die Windenergie verarbeitet:

Eine hausgemachte Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eines der effizientesten und kostengünstigsten Geräte für die zusätzliche Heizung von Häusern. Jeder kann dieses System erstellen und installieren.

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