Hvordan lage en luft-vann varmepumpe: diagrammer og selvmontering

I forbindelse med den jevnlige økningen i kostnadene for kjølevæsker, blir alternative oppvarmingsmetoder populære. For eksempel en praktisk luft-vann varmepumpe som bruker luftenergi til å varme opp. Installasjon krever ikke dyre forbruksvarer, enkle å bruke, trygge.

På grunn av de betydelige kostnadene for fabrikkmontering av enheten, er det mange som er interessert i uavhengig konstruksjon av dette systemet. Vi vil fortelle deg hva en hjemmeformann vil trenge for å lage en hjemmelaget varmepumpe. Her vil du finne ut hvilket teknisk utstyr som skal være på lager.

Funksjoner i luft-vann termisk system

Varmepumpen, som denne artikkelen er viet til, i motsetning til andre modifikasjoner av en slik enhet (spesielt vann-vann- og jord-vann), har flere fordeler:

• sparer strøm;
• installasjonen vil ikke kreve storstilt jordarbeid, boring, innhenting av spesielle tillatelser;
• hvis du kobler systemet til solcellepaneler, kan du sikre dets fullstendige autonomi.

En betydelig fordel med et termisk system som utvinner vindenergi og overfører det til vann, er hundre prosent miljøsikkerhet.

Før du fortsetter med designen av pumpen, er det nødvendig å finne ut i hvilke tilfeller systemet er mest effektivt og når bruken er upraktisk.

Et varmepumpesystem som trekker ut energi fra luftmassen kan brukes til å varme opp alle typer kjølevæsker som brukes i SNG: vann, luft, damp

Bruksområde og arbeidsspesifikasjoner

Varmepumpen fungerer utelukkende i temperaturområdet fra -5 til +7 grader.Ved en lufttemperatur på +7 vil systemet generere mer varme enn nødvendig, og til en verdi under -5 er det ikke nok til oppvarming. Dette skyldes det faktum at den konsentrerte freon i strukturen koker ved en temperatur på -55 grader.

Teoretisk sett kan systemet generere varme selv i en 30-graders frost, men det vil ikke være nok til oppvarming, fordi varmeeffekten direkte avhenger av forskjellen mellom kuldemediets kokepunkt og lufttemperaturen.

Derfor vil dette systemet ikke fungere for innbyggere i de nordlige regionene der kaldt vær oppstår tidligere, og i husene i de sørlige regionene kan det effektivt betjene flere kalde måneder.

Hvis det er installert standardbatterier i rommet, vil varmepumpen fungere mindre effektivt. Det beste av alt er at luft-vannapparatet er kombinert med konvektorer og andre radiatorer med et stort område, så vel som gulvvarmesystemer, "Varme vegger" av vanntypen.

Dessuten må selve rommet være godt isolert fra utsiden, ha innebygde vinduer med flere kammer som gir bedre varmeisolasjon enn vanlig tre eller plast.

Varmepumpen samhandler best med gulvvarmesystemet, som ikke krever oppvarming av kjølevæsken over 40 - 45º С

self-made varmepumpe i stand til effektivt å varme opp hus på opptil 100 kvadratmeter. m og garantert å gi en effekt på 5 kW. Det må forstås at freon ikke kan helles tilstrekkelig høy kvalitet i en struktur som er opprettet under hjemlige forhold, derfor bør man forvente at kokepunktet er -22 grader.

Hjemmeenheten er ideell for å levere varme til garasjen, drivhuset, vaskerom, lite privat basseng etc. Systemet brukes vanligvis som tilleggsoppvarming.

Elektrisk kjele eller annet tradisjonelt utstyr for oppvarming sesongen vil være nødvendig i alle fall. Under alvorlig frost (-15-30 grader) anbefales det å slå av varmepumpen for å unngå sløsing med strøm, fordi effektiviteten i løpet av denne perioden ikke er mer enn 10%.

Varmepumper leverer nok energi til å varme opp vann i private innendørsbassenger (+)

Prinsippet for systemet

Arbeidsstoffet i designet er luft. Gjennom utedelen, som er installert på gaten, ledes oksygen til fordamperen, der den samvirker med kjølemediet.

Freon blir gassformet under påvirkning av temperatur (siden den koker ved -55 grader) og i oppvarmet tilstand kommer den inn i kompressoren under trykk. Enheten komprimerer gassen og øker dermed temperaturen.

Hot Freon kommer inn i kretsen til lagringstanken (kondensatoren), hvor varme overføres til vann, som senere kan brukes til å organisere oppvarming og FGP. I kondensatoren mister freon bare deler av varmen og er fortsatt i gassform.

Når det passerer gjennom choken, sprøytes kjølemediet, som et resultat av at temperaturen synker. Freon blir flytende og går i denne formen inn i fordamperen. Syklusen gjentas.

Figuren viser skjematisk implementeringen av prinsippet for en elementær varmepumpe, delt av en kompressor og en ekspander i to kretser - høyt og lavt trykk

De som ønsker å bygge på egen hånd varmepumpe fra avfall og gammelt utstyr, for eksempel fra et gammelt kjøleskap, vil informasjonen som er beskrevet i artikkelen vi anbefaler hjelpe.

Luft-til-vann varmepumpekonstruksjon

Varmepumpesystemet består av fire hovedelementer:

• utendørs enhet;
• varmeveksler-fordamper kapasiteter;
• enhet for kompressor;
• lagringskapasitet (kondensator).

Vurder designfunksjonene til hver av blokkene.

Utendørs enhet montering

For å opprette en ekstern blokkering trenger du:

• bolig. En blokk fra et delt system, en vaskemaskin, annet generelt utstyr er tradisjonelt egnet, noen ganger er det bygget uavhengig av sveising metallelementer. Det er viktig å behandle metallet med pulverformet antikorrosjonsmaling etter montering.
• Viften. Produktet kan lånes fra det gamle verket klimaanlegg eller kjøp separat.

Viftemodellen skal ha brede plastblader og helst med en avtakbar motor for å kunne koble den til sensoren.

For å sette sammen utedelen, trenger du en koffert og en vifte under klimaanlegget. Omtrentlige blokkeringsparametere - 75x85x30 cm

I utedelen kan du installere fordamperen og hjelpeelementene for drift, men det er mer lurt å plassere disse delene i et separat etui.

Monter utedelen i en avstand på 2-10 m fra huset. Det er viktig å bygge et fundament under den og legge en kalesje for å beskytte strukturen mot nedbør. Det er også nødvendig å fikse gitteret foran viften for å unngå at skitt, rusk, blader kommer inn i viftebladene og rørene.

I tillegg er det ønskelig å installere varmeovner som beskytter sidevegger og paneler mot ising. I dette tilfellet er det ikke nødvendig med ytterligere oppvarming av huset. Stedet for å installere enheten må være godt ventilert, vekk fra åpen ild.

Enhet med varmeveksler-fordamper

Fordamperen kan kjøpes ferdig ved hjelp av leverandører i nettverket, eller opprettes uavhengig. For å gjøre dette trenger du en 80-liters tank og kobbertråd med en diameter på 10 mm og en tykkelse på minst 1 mm.

Lengden beregnes individuelt under hensyntagen til den nødvendige kraften. For en enhet på 5 kW kan du ta 10 m. I fordamperen vil oppvarming og sirkulasjon av freon oppstå, samt kontakt med luft.

For å lage en varmeveksler, må du designe en spole. For dette blir ledningen pakket rundt et tykkvegget rør med en diameter som ikke overstiger tankens bredde. Det er viktig å la skiver stikke utover husets høyde. De vil være nødvendige for å koble spolen med andre elementer i systemet - kompressoren og lagringstanken.

For å lage en spole blir et kobberrør med vegger på omtrent 1 mm pakket rundt en gassflaske, rør eller plastflaske fylt med vann

2 beslag for tilkobling av rørledninger kuttes inn i karosseriet, to kontakter for trådutgangen opprettes. Forbindelsene er forseglet. Fest den ferdige strukturen med L-formede braketter.

Det anbefales å installere et avrimingsrelé på fordamperen, siden det vil sirkulere luft i tanken, hvis temperatur er negativ.I dette tilfellet kan kondens som samler seg i systemet føre til at fordamperen fryser. For å utelukke dannelse av fuktighet, kan en filtertørker også føres inn i systemet.

Installasjonsregler for kompressor

For å installere kompressoren trenger du et separat hus med lyd- og vibrasjonsisolasjon, siden nesten alle modifikasjoner av enheten er støyende under drift. Du kan ta en brukt kompressor fra under kjøleskap, klimaanlegg eller kjøpe en ny modell.

Følgende typer kompressorer er egnet for varmepumper:

1. roterende kompressorer er de rimeligste, men har en rekke ulemper - de gir støy, har lav effektivitet og varer 8-10 år.
2. spiral modifikasjoner er installert i alle moderne modeller av klimaanlegg, kjøleskap. De er holdbare (15-20 år), lydløse, effektive, men har høye kostnader.
3. stempelet modeller er hovedsakelig installert på industrikjøleskap. Produktene har god effektivitet, holdbarhet (15-20 år), men ekstremt støyende og dyre.

For en varmepumpe må en enfasekompressor velges. Før du kjøper, er det viktig å finne ut hvilken type freon enheten fungerer med. Det anbefales å kjøpe en modell som kjører på R22, helst på R422. Det er lettere å jobbe med et kjølemedium av denne typen enn med noen annen type freon.

Kompressoren er koblet av rør til fordamperen og kondensatorenheten. Takket være enheten øker freon temperaturen.

Design av lagringskapasitet (kondensator)

For å lage en kondensator trenger du et foringsrør fra under en 100-liters kjele eller en hvilken som helst annen rustfri tank med samme volum. En spiral laget av et kobberrør er også nødvendig. På en 5 kW pumpe kan du ta en 12-meters ledning. Hot freon vil passere gjennom spiralrøret, på grunn av hvilket vannet blir oppvarmet.

Trinn 1: Opprette en spole

For fremstilling av en spole trenger du en kobbertråd med en diameter på minst 26 mm og en veggtykkelse på 1 mm. Det må vikles på et rør med mindre tverrsnitt enn tanken.

Høyden på spiralen må samsvare med høyden på foringsrøret. Det er viktig å forlate røruttakene utenfor tanken for å kunne koble spolen med fordamperen og kompressoren.

Trinn 2: å forberede saken

For å installere spolen må tanken kuttes. Over og under må du lage hull for utgangene av kobbertråden, samt kutte ytterligere rom for installasjon av 2 beslag, hvorav det ene er designet for å komme ut av vannet, og det andre for å komme inn i det. Etter at prosedyrene er utført, må tanken være forseglet.

Varmeveksler-kompressoren kan kjøpes separat i form av en ferdig design. Ved hjelp av en fabrikkmontert enhet kan du øke installasjonseffekten og effektiviteten.

Kuldemedium merket R22 i samsvar med Montreal-forskriftene skal etter planen tas ut innen 2030. For å fylle systemet er det bedre å bruke erstatningen - R422 kuldemedium

Tilkobling av den eksterne enheten til fordamperen

For å koble utedelen og fordamperen, vil det være nødvendig med 2 polyetylenrør HDPE 32. Luft vil passere gjennom ett rør og gå ut gjennom et annet.

Rør kan graves ned i bakken, etter å ha lagt sandmateriale i grøfta, eller lagt igjen på overflaten hvis det ytre foringsrøret ligger i nærheten av huset.

Tilkobling av fordamper, kompressor og tank

Freon sirkulerer i dette systemet. For å koble spolene med kompressor og gass, er det nødvendig å kontakte spesialister på kjøleutstyr. Det vil være vanskelig for en person som ikke har erfaring med lodding, selv med verktøy og materialer, å kombinere alle elementene riktig i ett system for å sikre byggverket.

Videre vil mange ekstra materialer være nødvendige - rør med forskjellige diametre, forskjellige modifikasjoner tappekranerventiler for luftetsing, sikkerhetsventiler, så vel som klemmer for rør, klemmer, rørskjærer for å skjære deler av rørledningen.

Andre spesialiserte enheter som er tilgjengelige i ethvert verksted for reparasjon av kjøleskap og klimaanlegg, vil være nødvendig.

Injeksjon av freon av høy kvalitet blir også utført ved hjelp av spesialutstyr. For å kombinere varmevekslere, en kompressor og en gass til et fungerende system er det derfor mer praktisk og lønnsomt å henvende seg til fagfolk.

Implementering av installasjonsstyringssystem

For å overvåke trykket og temperaturen til freon, kan du bruke et brett med skjerm under alle klimaanlegg. I prosessen med lodding av arbeid med hjelp av spesialister, kan designet implementeres riktig i installasjonen.

Det er også mulig å koble til en spesiell enhet - en viftersensor. Den regulerer rotasjonshastigheten til knivene, og automatiserer også hastigheten på freon-sirkulasjonspumpen.

I tillegg kan du stille en tidtaker, elektrisk startenhet som beskytter kompressoren mot overoppheting. Alle disse delene kan kjøpes i verksteder eller reservedelsmarkedet.

Beregning av effekten til luft-vann varmepumpe

For oppvarming av rom med et areal på 100 kvadratmeter. m trenger en større varmepumpe. Den nødvendige kraften til installasjonen kan beregnes omtrent ved bruk av tabellen:

Disse tabellene vil hjelpe til med å beregne spolens areal for å lage installasjon av en bestemt strøm

For å bestemme hvilken effekt kompressoren skal ha, hvilke diametre som skal brukes og andre viktige data når du designer en luft-vann varmepumpe, må du gå til en av følgende metoder:

• Bruk kalkulatorer online som er lagt ut på nettstedene til produsenter av varmevekslere.
• Bruk programvare CoolPack 1,46, Copeland.
• Inviter en spesialist som vil gjøre nødvendige målinger og beregninger.

Kondensatorens spiralområde (PCO) kan beregnes med formelen:

PCO = M / 0,8DT,

hvor M er enhetseffekten i kW; 0,8 - koeffisient for varmeledningsevne i kontakt med vann og kobber; DT er temperaturforskjellen mellom den innkommende og utgående luften i systemet.

Parametrene til varmepumpen over er egnet for rom opp til 100 kvadratmeter. meter. Kraften til installasjonen er 5 kW. Hvis du kjøper spesielle varmevekslere, er det fullt mulig å øke kapasiteten til installasjonen opp til 10-15 kW.

Figuren viser et system der varmevekslere, en kompressor, en gass kombineres i en tank. Designet bruker fabrikkvarmevekslere (+)

Hjemmelaget installasjonstjeneste

For drift av høy kvalitet trenger varmepumpen ekstra vedlikehold. Hvis du bruker enheten om vinteren (gitt at det ikke er installert noen ekstra oppvarming i etuiet), må enheten periodisk varmes opp, fordi det vil danne seg en isskorpe på overflaten.

Det er også nødvendig med jevne mellomrom:

• Rengjør viftebladene for rusk - blader, støv, smuss, snø, etc.
• Smør kompressoren i henhold til instruksjonene.
• Skift olje i kompressoren og viften.

I tillegg er det nødvendig for regelmessig å kontrollere integriteten til kobberrørledningen, strømkabelen som forsyner kompressoren, viften og andre enheter.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Følgende video vil gjøre deg kjent med driftsprinsippet og utformingen av en varmepumpe som behandler vindenergi:

Hjemmelaget varmepumpe luft-vann system er en av de mest effektive og rimelige enhetene for ekstra oppvarming av huset. Hvem som helst kan lage og installere dette systemet.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Kanskje har du interessant informasjon og bilder om artikkelen? Still spørsmål, del dine egne meninger og tips som er nyttige for besøkende på nettstedet.