Hur man gör en luft-vatten-värmepump: enhetsdiagram och självmontering

I samband med den regelbundna ökningen av kylvätskan blir alternativa uppvärmningsmetoder populära. Till exempel en praktisk luft-vatten-värmepump som använder luftenergi för att värma. Installation kräver inte dyra förbrukningsvaror, enkla att använda, säkra.

På grund av de betydande kostnaderna för enhetens fabriksmontering har många ett intresse av den oberoende konstruktionen av detta system. Vi kommer att berätta vad en hemmamann behöver för att göra en hemmagjord värmepump. Här hittar du vilken teknisk utrustning som ska lagras.

Funktioner i luft-vatten termiska systemet

Värmepumpen, som denna artikel ägnas åt, i motsats till andra modifieringar av en sådan anordning (särskilt vatten-vatten och jordvatten), har flera fördelar:

• sparar el;
• installationen kommer inte att kräva storskalig jordbearbetning, borrning, få specialtillstånd;
• om du ansluter systemet till solpaneler kan du säkerställa att det är fullt autonomi.

En betydande fördel med ett termiskt system som utvinner vindkraft och överför det till vatten är hundra procent miljösäkerhet.

Innan pumpens konstruktion går vidare är det nödvändigt att ta reda på i vilka fall systemet är mest effektivt och när det är opraktiskt.

Ett värmepumpssystem som utvinner energi från luftmassan kan användas för att värma alla typer av kylmedel som används i CIS: vatten, luft, ånga

Användnings- och arbetsdetaljer

Värmepumpen arbetar produktivt uteslutande i temperaturintervallet från -5 till +7 grader.Vid en lufttemperatur på +7 genererar systemet mer värme än nödvändigt, och vid ett värde under -5 räcker det inte för uppvärmning. Detta beror på det faktum att den koncentrerade freon i strukturen kokar vid en temperatur på -55 grader.

Teoretiskt sett kan systemet generera värme även i en 30-graders frost, men det räcker inte för uppvärmning, eftersom värmeeffekten direkt beror på skillnaden mellan kylmedlets kokpunkt och lufttemperaturen.

Därför fungerar detta system inte för invånare i de nordliga regionerna där kallt väder förekommer tidigare, och i husen i de södra regionerna kan det effektivt tjäna flera kalla månader.

Om standardbatterier är installerade i rummet fungerar värmepumpen mindre effektivt. Bäst av allt är att luft-vattenapparaten kombineras med konvektorer och andra radiatorer med ett stort område, liksom golvvärmesystem, "Varma väggar" av vattentypen.

Rummet bör också vara välisolerat från utsidan, ha inbyggda fönster med flera kammare som ger bättre värmeisolering än vanligt trä eller plast.

Värmepumpen samverkar bäst med golvvärmesystemet, som inte kräver uppvärmning av kylvätskan över 40 - 45º С

self-made värmepump kunna effektivt värma hus upp till 100 kvadratmeter. m och garanterat ger en effekt på 5 kW. Det bör förstås att freon inte kan hällas tillräckligt hög kvalitet i en struktur som skapats under inhemska förhållanden, därför bör man förvänta sig att dess kokpunkt till -22 grader.

Hemmonteringsenheten är idealisk för att tillföra värme till garaget, växthus, tvättstugor, liten privat pool etc. Systemet används vanligtvis som ytterligare uppvärmning.

Elpanna eller annan traditionell utrustning för värmesäsongen krävs i alla fall. Under svåra frost (-15-30 grader) rekommenderas det att stänga av värmepumpen för att undvika slöseri med el, eftersom dess effektivitet inte är mer än 10% under denna period.

Värmepumpar levererar tillräckligt med energi för att värma vatten i privata inomhuspooler (+)

Systemets princip

Arbetssubstansen i designen är luft. Genom utomhusenheten, som är installerad på gatan, ledes syre till förångaren, där den samverkar med kylmediet.

Freon blir gasformig under påverkan av temperatur (eftersom den kokar vid -55 grader) och i uppvärmt tillstånd kommer den in i kompressorn under tryck. Enheten komprimerar gasen och ökar därmed temperaturen.

Hot Freon går in i lagringstankens (kondensorns) krets, där värme överförs till vatten, som senare kan användas för att organisera uppvärmning och FGP. I kondensorn tappar freon endast en del av sin värme och är fortfarande i gasform.

Genom att passera genom choken sprutas köldmediet, varför dess temperatur sjunker. Freon blir flytande och passerar i denna form in i förångaren. Cykeln upprepas.

Figuren visar schematiskt implementeringen av principen för en elementär värmepump, uppdelad av en kompressor och en expander i två kretsar - högt och lågt tryck

De som vill bygga på egen hand värmepump från avfallsmaterial och gammal utrustning, till exempel från ett gammalt kylskåp, kommer informationen som beskrivs i artikeln vi rekommenderar att hjälpa.

Luft-till-vatten-värmepumpkonstruktion

Värmepumpsystemet består av fyra huvudelement:

• utomhusenhet;
• värmeväxlarförångare;
• enhet för kompressor;
• lagringskapacitet (kondensator).

Tänk på designfunktionerna för vart och ett av blocken.

Utomhusenhet

För att skapa ett externt block behöver du:

• hölje. Ett block från ett delat system, en tvättmaskin, annan totalutrustning är traditionellt lämplig, ibland byggs den självständigt av svetsning metallelement. Det är viktigt att behandla metallen med pulverformig korrosionsfärg efter montering.
• Fläkten. Produkten kan lånas från det gamla verket luftkonditioneringssystem eller köp separat.

Fläktmodellen bör ha breda plastblad och helst med en löstagbar motor för att kunna ansluta den till sensorn.

För att montera utomhusenheten behöver du ett hölje och en fläkt under luftkonditioneringssystemet. Ungefärliga blockparametrar - 75x85x30 cm

I utomhusenheten kan du installera förångaren och hjälpelementen för dess användning, men det är lämpligare att placera dessa delar i ett separat hölje.

Installera utomhusenheten på 2-10 m avstånd från huset. Det är viktigt att bygga en grund under den och lägga en tak som skyddar strukturen mot nederbörd. Det är också nödvändigt att fixera gallret framför fläkten för att undvika smuts, skräp, löv från att komma in i fläktbladen och rören.

Dessutom är det önskvärt att installera värmare som skyddar sidoväggarna och panelerna från isbildning. I detta fall krävs inte ytterligare uppvärmning av huset. Platsen för installation av enheten måste vara väl ventilerad, borta från öppen eld.

Enhet med värmeväxlarindunstare

Förångaren kan köpas färdigt med leverantörernas tjänster i nätverket eller skapas oberoende. För att göra detta behöver du en 80-liters tank och koppartråd med en diameter på 10 mm och en tjocklek av minst 1 mm.

Längden beräknas individuellt med hänsyn till önskad effekt. För en 5 kW-enhet kan du ta 10 m. I förångaren uppstår värme och cirkulation av freon, samt kontakt med luft.

För att skapa en värmeväxlare måste du designa en spole. För detta är tråden lindad runt ett tjockväggigt rör med en diameter som inte överstiger tankens bredd. Det är viktigt att lämna skivor som sticker ut över husets höjd. De kommer att behövas för att ansluta spolen med andra element i systemet - kompressorn och lagringstanken.

För att skapa en spiral lindas ett kopparrör med väggar på cirka 1 mm runt en gascylinder, rör eller plastflaska fylld med vatten

2 beslag för anslutning av rörledningar skärs i karossen, två anslutningar för trådutgången skapas. Föreningarna är förseglade. Fäst den färdiga strukturen med L-formade konsoler.

Det rekommenderas också att installera ett avfrostningsrelä på förångaren, eftersom luft kommer att cirkulera i tanken, vars temperatur är negativ.I detta fall kan kondens som ackumuleras i systemet orsaka att förångaren fryser. För att utesluta bildningen av fukt kan också en filtertork införas i systemet.

Kompressorinstallationsregler

För att installera kompressorn behöver du ett separat hölje med ljud- och vibrationsisolering, eftersom nästan alla ändringar av enheten är bullriga under drift. Du kan ta en begagnad kompressor under kylskåp, luftkonditionering eller köpa en ny modell.

Följande typer av kompressorer är lämpliga för värmepumpar:

1. roterande kompressorer är de billigaste, men har ett antal nackdelar - de gör ljud, har låg effektivitet och håller i 8-10 år.
2. spiral modifieringar installeras i alla moderna modeller av luftkonditioneringsapparater, kylskåp. De är tåliga (15-20 år), ljudlösa, effektiva, men har höga kostnader.
3. kolv modeller installeras huvudsakligen på industriella kylskåp. Produkter har god effektivitet, hållbara (15-20 år), men extremt bullriga och dyra.

För en värmepump måste en enfasskompressor väljas. Innan du köper är det viktigt att ta reda på vilken typ av freon enheten fungerar med. Det rekommenderas att köpa en modell som körs på R22, helst på R422. Det är lättare att arbeta med ett kylmedium av denna typ än med någon annan typ av freon.

Kompressorn är ansluten med rör till förångaren och kondensorenheten. Tack vare enheten ökar freon temperaturen.

Design av lagringskapacitet (kondensator)

För att skapa en kondensor behöver du en kaross under en 100-liters panna eller någon annan rostfri tank med samma volym. En spole tillverkad av ett kopparrör behövs också. På en 5 kW pump kan du ta en 12-meters tråd. Hot freon kommer att passera genom spiralröret, varför vattnet värms upp.

Steg # 1: Skapa en spole

För tillverkning av en spole behöver du en koppartråd med en diameter på minst 26 mm och en väggtjocklek på 1 mm. Det måste lindas på ett rör med mindre tvärsnitt än tanken.

Spiralens höjd måste matcha höljets höjd. Det är viktigt att lämna röruttagen utanför tanken för att kunna ansluta spolen med förångaren och kompressorn.

Steg 2: förbereda ärendet

För att installera spolen måste tanken skäras. Ovan och nedan måste du skapa hål för koppartrådens utgångar, samt klippa ytterligare fack för installation av 2 beslag, varav ett är utformat för att gå ut ur vattnet och det andra för att komma in i det. Efter procedurerna måste tanken tätas.

Värmeväxlarkompressorn kan köpas separat i form av en färdig design. Med en fabriksmonterad enhet kan du öka installationens kraft och effektivitet.

Kylmedel märkt R22 i enlighet med Montreal-föreskrifterna är planerad att tas ut senast 2030. För att fylla systemet är det bättre att använda dess ersättare - R422 kylmedel

Anslutning av den externa enheten till förångaren

För att ansluta utomhusenheten och förångaren krävs 2 polyetenrör HDPE 32. Luft passerar genom ett rör och går ut genom ett annat.

Rör kan begravas i marken, efter att du har lagt sandmaterial i diket eller lämnat på ytan om det yttre höljet ligger nära huset.

Förångare, kompressor och tankanslutning

Freon cirkulerar i detta system. För att ansluta spolarna med kompressor och gasreglage är det nödvändigt att kontakta specialister på kylutrustning. Det kommer att vara svårt för en person som inte har erfarenhet av lödning, även med verktyg och material, att korrekt kombinera alla element i ett system för att säkerställa byggnadsarbeten.

Dessutom krävs många ytterligare material - rör med olika diametrar, olika modifieringar tappkranarventiler för luftetsning, säkerhetsventiler samt klämmor för rör, klämmor, rörskärare för skärning av delar av rörledningen.

Andra specialiserade enheter som finns tillgängliga i en verkstad för reparation av kylskåp och luftkonditioneringsapparater kommer att behövas.

Injektion av freon av hög kvalitet utförs också med specialutrustning. För att kombinera värmeväxlare, kompressor och gasreglage till ett fungerande system är det därför mer bekvämt och lönsamt att vända sig till proffs.

Implementering av installationshanteringssystem

För att övervaka trycket och temperaturen på freon kan du använda ett kort med en skärm under alla luftkonditioneringsapparater. I processen med lödning med specialister kan designen implementeras korrekt i installationen.

Det är också möjligt att ansluta en speciell enhet - en fläktrotationssensor. Den reglerar rotationshastigheten för bladen och automatiserar också hastigheten på freoncirkulationspumpen.

Dessutom kan du ställa in en timer, elektrisk startanordning som skyddar kompressorn från överhettning. Alla dessa delar kan köpas på reparatörer eller reservdelsmarknaden.

Beräkning av luft-värmepumpens effekt

För uppvärmning av rum med en yta på 100 kvadratmeter. m behöver en större värmepump. Installationens erforderliga effekt kan beräknas ungefär med hjälp av tabellen:

Dessa tabeller hjälper till att beräkna spolens area för att skapa installation av en viss effekt

För att bestämma hur mycket effekt kompressorn ska ha, vilka rördiametrar som ska användas och andra viktiga data när du utformar en luft-vattenvärmepump, måste du vända dig till en av följande metoder:

• Använd kalkylatorer online som publiceras på webbplatser för tillverkare av värmeväxlare.
• Använd programvara CoolPack 1,46, Copeland.
• Bjud in en specialist som kommer att göra nödvändiga mätningar och beräkningar.

Kondensorspolarområdet (PCO) kan beräknas med formeln:

PCO = M / 0,8DT,

där M är enhetens effekt i kW; 0,8 - värmekonduktivitetskoefficient i kontakt med vatten och koppar; DT är temperaturskillnaden mellan den inkommande och utgående luften i systemet.

Parametrarna för värmepumpen ovan är lämpliga för rum upp till 100 kvadratmeter. meter. Installationens kraft är 5 kW. Om du köper speciella värmeväxlare är det fullt möjligt att öka installationens kapacitet upp till 10-15 kW.

Figuren visar ett system där värmeväxlare, en kompressor, en gasreglage kombineras i en tank. Konstruktionen använder fabriksvärmeväxlare (+)

Hemlagad installationstjänst

För högkvalitativ drift behöver värmepumpen ytterligare underhåll. Om du använder enheten på vintern (med tanke på att det inte finns någon extra uppvärmning installerad i höljet), måste enheten uppvärmas regelbundet, eftersom en isskorpa kommer att bildas på ytan.

Det är också nödvändigt med jämna mellanrum:

• Rengör fläktbladen av skräp - löv, damm, smuts, snö etc.
• Smörj kompressorn enligt dess instruktioner.
• Byt olja i kompressorn och fläkten.

För systemets normala funktion är det dessutom nödvändigt att regelbundet kontrollera integriteten hos kopparrörledningen, strömkabeln som tillför kompressorn, fläkten och andra enheter.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Följande video kommer att bekanta dig med driftsprincipen och utformningen av en värmepump som bearbetar vindkraft:

En hemmagjord luftvärmepump är en av de mest effektiva och billiga anordningarna för ytterligare uppvärmning av hem. Vem som helst kan skapa och installera detta system.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Kanske har du intressant information och foton om artikelns ämne? Ställ frågor, dela dina egna åsikter och tips som är användbara för besökare på webbplatsen.