Kaip pasidaryti oro-vandens šilumos siurblį: įrenginio schemos ir savarankiškas surinkimas

Dėl augančių aušinimo skysčių kainos didėjimo, populiarėja alternatyvūs šildymo būdai. Pavyzdžiui, praktiškas šilumos siurblys oras-vanduo, kuris šildymui naudoja oro energiją. Diegimui nereikia brangių eksploatacinių medžiagų, lengva naudoti, saugu.

Dėl nemažų gamyklinių agregatų surinkimo išlaidų daugelis yra suinteresuoti savarankiška šios sistemos konstrukcija. Mes jums pasakysime, ko namų tvarkytojui reikės norint pagaminti naminį šilumos siurblį. Čia sužinosite, kokia techninė įranga turėtų būti atsargų.

Oro-vandens šiluminės sistemos ypatybės

Šilumos siurblys, kuriam skirtas šis straipsnis, priešingai nei kitos tokio įrenginio modifikacijos (ypač vanduo-vanduo ir dirvožemis-vanduo), turi keletą pranašumų:

• taupo elektrą;
• montuojant nereikės didelių žemės darbų, gręžimo, specialių leidimų gavimo;
• jei prijungsite sistemą prie saulės baterijų, galėsite užtikrinti visišką jos autonomiją.

Didelis šilumos sistemos, išgaunančios vėjo energiją ir perduodančios ją į vandenį, pranašumas yra šimtaprocentinė aplinkos sauga.

Prieš pradedant siurblio dizainą, būtina išsiaiškinti, kokiais atvejais sistema yra efektyviausia, o kada jos naudoti nepraktiška.

Šilumos siurblio sistema, išgaunanti energiją iš oro masės, gali būti naudojama šildyti visų rūšių NVS naudojamus aušinimo skysčius: vandenį, orą, garą

Taikymas ir darbo specifika

Šilumos siurblys produktyviai dirba išskirtinai temperatūros diapazone nuo -5 iki +7 laipsnių.Esant +7 oro temperatūrai, sistema sugeneruos daugiau šilumos nei būtina, o esant žemesnei kaip -5 vertei jos nepakanka šildymui. Taip yra dėl to, kad koncentruotas freonas struktūroje verda -55 laipsnių temperatūroje.

Teoriškai sistema gali generuoti šilumą net esant 30 laipsnių šalčiui, tačiau to nepakaks šildymui, nes šilumos išeiga tiesiogiai priklauso nuo šaldymo agento virimo temperatūros ir oro temperatūros skirtumo.

Todėl ši sistema neveiks šiaurinių regionų, kur šaltas oras būna anksčiau, gyventojams, o pietinių regionų namuose ji gali efektyviai tarnauti kelis šaltus mėnesius.

Jei kambaryje yra įmontuotos standartinės baterijos, šilumos siurblys neveiks efektyviau. Geriausia, kad oras-vanduo įrenginys derinamas su konvektoriais ir kitais radiatoriais, kurių plotas yra didelis grindų šildymo sistemos, "Šiltas vandens" rūšis.

Taip pat pats kambarys turėtų būti gerai izoliuotas iš išorės, turi įmontuotus daugiakamerius langus, užtikrinančius geresnę šilumos izoliaciją nei įprasti mediniai ar plastikiniai.

Šilumos siurblys geriausiai sąveikauja su grindų šildymo sistema, kuriai nereikia aušinimo skysčio šildyti aukščiau 40 - 45º С

Naminis šilumos siurblys geba efektyviai šildyti namus iki 100 kvadratinių metrų. m ir garantuoja 5 kW galią. Reikėtų suprasti, kad freonas negali būti pakankamai aukštos kokybės pilamas į vidaus sąlygomis sukurtą struktūrą, todėl reikia tikėtis, kad jo virimo temperatūra bus –22 laipsniai.

Namų surinkimo įrenginys yra idealus tiekti šilumą į garažą, šiltnamį, buitines patalpas, mažas privatus baseinas ir tt Sistema paprastai naudojama kaip papildomas šildymas.

Elektrinis katilas ar bet kokia kita tradicine įranga šildymo sezonui reikės. Stiprių šalčių (-15–30 laipsnių) metu rekomenduojama išjungti šilumos siurblį, kad nebūtų švaistoma elektra, nes šiuo laikotarpiu jo efektyvumas neviršija 10%.

Šilumos siurbliai tiekia pakankamai energijos, kad šildytų vandenį privačiuose vidaus baseinuose (+)

Sistemos principas

Darbinė medžiaga dizaine yra oras. Per lauko įrenginį, kuris įrengtas gatvėje, deguonis vamzdynu tiekiamas į garintuvą, kur jis sąveikauja su šaltnešiu.

Freonas tampa dujinis veikiamas temperatūros (nes jis verda esant -55 laipsniams) ir įkaitintoje būsenoje jis patenka į kompresorių esant slėgiui. Prietaisas suspaudžia dujas ir taip padidina jų temperatūrą.

Karštasis Freonas patenka į akumuliacinės talpos (kondensatoriaus) kontūrą, kur šiluma perduodama į vandenį, kuris vėliau gali būti naudojamas organizuoti šildymą ir FGP. Kondensatoriuje freonas praranda tik dalį savo šilumos ir vis dar yra dujinės būsenos.

Praleidęs droselį, šaltnešis purškiamas, dėl to jo temperatūra nukrinta. Freonas tampa skystas ir tokia forma patenka į garintuvą. Ciklas kartojasi.

Paveiksle schematiškai parodytas elementinio šilumos siurblio principo įgyvendinimas, padalytas iš kompresoriaus ir plėtiklio į dvi grandines - aukšto ir žemo slėgio.

Tie, kurie nori kurti patys šilumos siurblys iš atliekų ir senos įrangos, pavyzdžiui, iš seno šaldytuvo, padės mūsų aprašytame straipsnyje aprašyta informacija.

Oras-vanduo šilumos siurblio konstrukcija

Šilumos siurblio sistemą sudaro keturi pagrindiniai elementai:

• lauko blokas;
• šilumokaičio-garintuvo talpos;
• kompresoriaus blokas;
• saugojimo talpa (kondensatorius).

Apsvarstykite kiekvieno bloko dizaino ypatybes.

Lauko įrenginio surinkimas

Norėdami sukurti išorinį bloką, jums reikės:

• Būstas. Tradiciškai tinka blokas iš suskaidytos sistemos, skalbimo mašina ir kita visa įranga, kartais ją stato atskirai suvirinimas metaliniai elementai. Po surinkimo svarbu metalą apdoroti milteliniais antikoroziniais dažais.
• Ventiliatorius. Produktą galima pasiskolinti iš seno darbo oro kondicionavimo sistemos arba įsigykite atskirai.

Ventiliatoriaus modelyje turėtų būti plačios plastikinės mentės ir, pageidautina, su nuimamu varikliu, kad jį būtų galima prijungti prie jutiklio.

Norėdami surinkti lauko įrenginį, jums reikia korpuso ir ventiliatoriaus iš oro kondicionavimo sistemos. Apytiksliai bloko parametrai - 75x85x30 cm

Lauko bloke galite įdiegti garintuvą ir pagalbinius jo veikimo elementus, tačiau patartina šias dalis sudėti į atskirą dėklą.

Įrenkite lauko įrenginį 2-10 m atstumu nuo namo. Svarbu po juo pastatyti pamatą ir pastatyti baldakimą, kad konstrukcija būtų apsaugota nuo kritulių. Taip pat būtina pritvirtinti groteles priešais ventiliatorių, kad nešvarumai, šiukšlės, lapai nepatektų į ventiliatoriaus mentes ir vamzdžius.

Be to, pageidautina įdiegti šildytuvus, kurie apsaugo šonines sienas ir plokštes nuo apledėjimo. Tokiu atveju papildomo būsto šildymo nereikia. Įrenginio montavimo vieta turi būti gerai vėdinama, atokiau nuo atviros liepsnos šaltinių.

Įrenginys su šilumokaičio garintuvu

Garintuvą galima nusipirkti paruoštą naudojantis tinklo tiekėjų paslaugomis arba sukurti savarankiškai. Norėdami tai padaryti, jums reikia 80 litrų talpos bako ir varinės vielos, kurios skersmuo yra 10 mm ir storis ne mažesnis kaip 1 mm.

Ilgis apskaičiuojamas atskirai, atsižvelgiant į reikiamą galią. 5 kW įtaisui galite užtrukti 10 m. Garintuve įvyks freono šildymas ir cirkuliacija, taip pat kontaktas su oru.

Norėdami sukurti šilumokaitį, turite suprojektuoti ritę. Tam viela apvyniojama aplink storą sieną vamzdį, kurio skersmuo neviršija rezervuaro pločio. Svarbu palikti skilteles, išsikišusias už korpuso aukščio. Jie bus reikalingi, norint sujungti ritę su kitais sistemos elementais - kompresoriumi ir akumuliacine talpa.

Norėdami sukurti ritę, vario vamzdis, kurio sienos yra maždaug 1 mm, apvyniojamas aplink dujų balioną, vamzdį ar plastikinį buteliuką, užpildytą vandeniu.

Į korpusą supjaustomos 2 jungiamosios detalės vamzdynams sujungti, sukuriamos dvi jungtys laido išėjimui. Junginiai uždaromi. Pritvirtinkite gatavą konstrukciją naudodami L formos skliaustus.

Rekomenduojama papildomai įrengti atitirpinimo relę ant garintuvo, nes rezervuare cirkuliuos oras, kurio temperatūra yra neigiama.Tokiu atveju sistemoje kaupiantis kondensatas gali išgarinti garintuvą. Be to, siekiant išvengti drėgmės susidarymo, į sistemą galima įpilti filtrų džiovintuvą.

Kompresoriaus įrengimo taisyklės

Norėdami įdiegti kompresorių, jums reikės atskiro korpuso su garso ir vibracijos izoliacija, nes beveik visi prietaiso pakeitimai veikia triukšmingai. Galite pasiimti naudotą kompresorių iš šaldytuvo, oro kondicionieriaus arba nusipirkti naują modelį.

Šilumos siurbliams tinka šių tipų kompresoriai:

1. Rotary kompresoriai yra pigiausi, tačiau turi nemažai trūkumų - jie kelia triukšmą, yra žemo efektyvumo ir veikia 8–10 metų.
2. Spiralė modifikacijos yra įdiegtos visuose šiuolaikiniuose oro kondicionierių, šaldytuvų modeliuose. Jie yra patvarūs (15-20 metų), be triukšmo, efektyvūs, tačiau kainuoja brangiai.
3. Stūmoklis modeliai daugiausia montuojami pramoniniuose šaldytuvuose. Produktai pasižymi dideliu efektyvumu, yra patvarūs (15–20 metų), tačiau yra ypač triukšmingi ir brangūs.

Šilumos siurbliui reikia pasirinkti vienfazį kompresorių. Prieš perkant svarbu išsiaiškinti, su kokio tipo freonais įrenginys veikia. Patartina įsigyti modelį, veikiantį R22, geriausia - R422. Su šio tipo šaltnešiu lengviau dirbti nei su bet kurio kito tipo freonu.

Kompresorius vamzdžiais yra prijungtas prie garintuvo ir kondensatoriaus. Prietaiso dėka freonas padidina savo temperatūrą.

Talpos talpos (kondensatoriaus) projektavimas

Norėdami pagaminti kondensatorių, jums reikia korpuso iš po 100 litrų katilo arba bet kurio kito tokio paties tūrio nerūdijančio bako. Taip pat reikalinga ritė iš varinio vamzdžio. Ant 5 kW siurblio galite paimti 12 metrų laidą. Karštas freonas praeis pro ritės vamzdelį, dėl kurio vanduo kaitinamas.

1 veiksmas: ritės sukūrimas

Norėdami gaminti ritę, jums reikia varinės vielos, kurios skersmuo yra ne mažesnis kaip 26 mm, o sienos storis - 1 mm. Jis turi būti suvyniotas ant vamzdžio, kurio skerspjūvis yra mažesnis nei rezervuaro.

Spiralės aukštis turi atitikti korpuso aukštį. Vamzdžių išleidimo angas svarbu palikti už rezervuaro ribų, kad būtų galima sujungti ritę su garintuvu ir kompresoriumi.

2 žingsnis: bylos parengimas

Norėdami įdiegti ritę, bakas turi būti supjaustytas. Virš ir apačios turite sukurti skylutes varinės vielos išėjimams, taip pat iškirpti papildomus skyrius 2 armatūros montavimui, iš kurių vienas yra skirtas išeiti iš vandens, o kitas - į jį patekti. Po atliktų procedūrų bakas turi būti užplombuotas.

Šilumokaitį-kompresorių galima įsigyti atskirai gatavos konstrukcijos pavidalu. Naudodami gamykloje surinktą įrenginį, galite padidinti įrenginio galią ir efektyvumą.

Laikantis Monrealio taisyklių, R22 ženklu pažymėtą šaltnešį numatoma uždaryti iki 2030 m. Norėdami užpildyti sistemą, geriau naudoti jos pakaitalą - šaltnešį R422

Išorinio įrenginio prijungimas prie garintuvo

Norint prijungti lauko įrenginį ir garintuvą, reikės 2 polietileno vamzdžių PND 32. Oras praeis pro vieną vamzdį, o išeis per kitą.

Vamzdžius galima palaidoti žemėje, įpilant bet kokią smėlio medžiagą į griovį, arba palikti ant paviršiaus, jei išorinis apvalkalas yra šalia namo.

Garintuvo, kompresoriaus ir bako jungtis

Freonas cirkuliuoja šioje sistemoje. Norėdami sujungti ritę su kompresoriumi ir droseliu, būtina kreiptis į šaldymo įrangos specialistus. Asmeniui, neturinčiam litavimo darbų patirties, net naudojant įrankius ir medžiagas, bus sunku teisingai sujungti visus elementus į vieną sistemą, kad būtų užtikrintas statybos darbas.

Be to, reikės daug papildomų medžiagų - skirtingo skersmens vamzdžių, įvairių modifikacijų kanalizacijos čiaupaioro ėsdinimo vožtuvai, apsauginiai vožtuvai, taip pat vamzdžių spaustukai, spaustukai, vamzdžių pjaustytuvai vamzdyno sekcijų pjovimui.

Reikės kitų specializuotų prietaisų, kuriuos galima įsigyti bet kuriuose dirbtuvėse šaldytuvų ir oro kondicionierių remontui.

Aukštos kokybės freono įpurškimas taip pat atliekamas naudojant specialią įrangą. Todėl sujungti šilumokaičius, kompresorių ir droselį į veikiančią sistemą yra patogiau ir pelningiau kreiptis į specialistus.

Diegimo valdymo sistemos diegimas

Norėdami stebėti freono slėgį ir temperatūrą, galite naudoti lentą su ekranu iš bet kurio oro kondicionieriaus. Atliekant litavimo darbus padedant specialistams, dizainą galima teisingai įgyvendinti diegiant.

Taip pat galima prijungti specialų įrenginį - ventiliatoriaus sukimosi jutiklį. Tai reguliuoja ašmenų sukimosi greitį, taip pat automatizuoja freono cirkuliacijos siurblio greitį.

Be to, galite nustatyti laikmatį, elektrinis starterisįtaisas, apsaugantis kompresorių nuo perkaitimo. Visas šias dalis galite įsigyti remonto dirbtuvėse ar atsarginių dalių rinkoje.

Šilumos siurblio oras-vanduo galios apskaičiavimas

Kambariams, kurių plotas 100 kvadratinių metrų, šildyti. m reikia didesnio šilumos siurblio. Reikalingą įrenginio galią galima apskaičiuoti apytiksliai naudojant lentelę:

Šios lentelės padės apskaičiuoti ritės plotą, kad būtų sukurta tam tikros galios instaliacija

Norėdami nustatyti, kokią galią turėtų turėti kompresorius, kokius skersmenis naudoti ir kitus svarbius duomenis, suprojektuodami oro-vandens šilumos siurblį, turite kreiptis į vieną iš šių metodų:

• Naudokite internetinius skaičiuotuvus, paskelbtus šilumokaičių gamintojų tinklalapiuose.
• Taikykite programinę įrangą „Coolpack“ 1,46, Kopelandas.
• Pakvieskite specialistą, kuris atliks reikiamus matavimus ir skaičiavimus.

Kondensatoriaus ritės plotas (PZK) gali būti apskaičiuojamas pagal formulę:

PZK = M / 0,8DT,

kur M yra vieneto galia kW; 0,8 - šilumos laidumo koeficientas sąlytyje su vandeniu ir variu; DT yra temperatūros skirtumas tarp įeinančio ir išeinančio oro sistemoje.

Aukščiau išvardyti šilumos siurblio parametrai tinka patalpoms iki 100 kvadratinių metrų. metrų. Įrenginio galia yra 5 kW. Jei perkate specialius šilumokaičius, visiškai įmanoma padidinti įrengimo galią iki 10–15 kW.

Paveikslėlyje parodyta sistema, kurioje šilumokaičiai, kompresorius, droselis yra sujungti į vieną baką. Projekte naudojami gamykliniai šilumokaičiai (+)

Namų montavimo paslauga

Norint, kad šilumos siurblys veiktų kokybiškai, reikia papildomos priežiūros. Jei įrenginį naudosite žiemą (atsižvelgiant į tai, kad byloje nėra papildomo šildymo), įrenginys turės būti periodiškai šildomas, nes jo paviršiuje susidarys ledo pluta.

Taip pat reikia periodiškai:

• Nuvalykite ventiliatoriaus ašmenis nuo šiukšlių - lapų, dulkių, purvo, sniego ir kt.
• Sutepkite kompresorių pagal jo instrukcijas.
• Pakeiskite alyvą kompresoriuje ir ventiliatoriuje.

Be to, norint normaliai funkcionuoti sistemai, būtina reguliariai tikrinti vario vamzdyno, maitinimo kabelio, tiekiančio kompresorių, ventiliatoriaus ir kitų prietaisų vientisumą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šis vaizdo įrašas supažindins jus su vėjo energiją apdorojančio šilumos siurblio veikimo principu ir dizainu:

Namų šilumos siurblys oras-vanduo yra vienas efektyviausių ir pigiausių prietaisų papildomam namų šildymui. Kiekvienas gali sukurti ir įdiegti šią sistemą.

Prašau parašyti komentarus žemiau esančiame bloke. Galbūt turite įdomios informacijos ir nuotraukų straipsnio tema? Klauskite klausimų, pasidalykite savo nuomonėmis ir patarimais, naudingais svetainės lankytojams.