Κάθε ιδιοκτήτης ιδιωτικής κατοικίας επιδιώκει να ελαχιστοποιήσει το κόστος θέρμανσης του σπιτιού. Από αυτήν την άποψη, οι αντλίες θερμότητας είναι πολύ πιο κερδοφόρες από άλλες επιλογές θέρμανσης · δίνουν 2,5-4,5 kW θερμότητας από ένα κιλοβάτ κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η πίσω πλευρά του νομίσματος: για να αποκτήσετε φθηνή ενέργεια, θα πρέπει να επενδύσετε πολλά χρήματα σε εξοπλισμό, η πιο μέτρια εγκατάσταση θέρμανσης με χωρητικότητα 10 kW θα κοστίσει 3500 y. ε. (αρχική τιμή).
Ο μόνος τρόπος για να μειώσετε το κόστος κατά 2-3 φορές είναι να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας με τα χέρια σας (συντομογραφία TN). Εξετάστε μερικές πραγματικές επιλογές εργασίας, συγκεντρωμένες και δοκιμασμένες από τους κύριους ενθουσιώδες στην πράξη. Δεδομένου ότι η κατασκευή μιας σύνθετης μονάδας απαιτεί βασικές γνώσεις σχετικά με τις ψυκτικές μηχανές, ας ξεκινήσουμε με τη θεωρία.
Χαρακτηριστικά και αρχή λειτουργίας του VT
Πώς διαφέρει η αντλία θερμότητας από άλλες εγκαταστάσεις θέρμανσης ιδιωτικών σπιτιών:
- Σε αντίθεση με τους λέβητες και τους θερμαντήρες, η ίδια η μονάδα δεν παράγει θερμότητα, αλλά, όπως ένα κλιματιστικό, τη μετακινεί μέσα στο κτίριο.
- Το VT πήρε το όνομα της αντλίας επειδή "αντλεί" ενέργεια από πηγές χαμηλής ποιότητας θερμότητας - αέρα περιβάλλοντος, νερό ή έδαφος.
- η μονάδα τροφοδοτείται αποκλειστικά από ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τον συμπιεστή, τους ανεμιστήρες, τις αντλίες κυκλοφορίας και τον πίνακα ελέγχου ·
- η λειτουργία της μονάδας βασίζεται στον κύκλο Carnot που χρησιμοποιείται σε όλες τις ψυκτικές μηχανές, για παράδειγμα, κλιματιστικά και συστήματα split.
Αναφορά. Η θερμότητα περιέχεται σε οποιαδήποτε ουσία της οποίας η θερμοκρασία είναι πάνω από το απόλυτο μηδέν (μείον 273 βαθμοί). Οι σύγχρονες τεχνολογίες σάς επιτρέπουν να παίρνετε την καθορισμένη ενέργεια από τον αέρα με θερμοκρασίες έως -30 ° C, γη και νερό - έως και +2 ° C.
Στον κύκλο ανταλλαγής θερμότητας Carnot, εμπλέκεται ένα ρευστό εργασίας - φρεόν αερίου, που βράζει σε μείον θερμοκρασία. Εναλλάσσοντας και συμπυκνώνοντας εναλλάξ σε δύο εναλλάκτες θερμότητας, το ψυκτικό απορροφά την περιβαλλοντική ενέργεια και τη μεταφέρει στο κτίριο. Γενικά, η αρχή της αντλίας θερμότητας επαναλαμβάνει τη λειτουργία του κλιματιστικού, που περιλαμβάνεται στη θέρμανση:
- Όντας σε υγρή φάση, το freon κινείται μέσω των σωλήνων ενός εξωτερικού εναλλάκτη θερμότητας-εξατμιστή, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Λαμβάνοντας θερμότητα αέρα ή νερού μέσω μεταλλικών τοιχωμάτων, το ψυκτικό θερμαίνεται, βράζει και εξατμίζεται.
- Στη συνέχεια, το αέριο εισέρχεται στο συμπιεστή, πιέζοντας την πίεση στην υπολογισμένη τιμή. Σκοπός του είναι να αυξήσει το σημείο βρασμού της ουσίας έτσι ώστε το φρέον να συμπυκνωθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία.
- Περνώντας από έναν εσωτερικό εναλλάκτη θερμότητας-συμπυκνωτή, το αέριο μετατρέπεται και πάλι σε υγρό και παραδίδει τη συσσωρευμένη ενέργεια στον φορέα θερμότητας (νερό) ή στον αέρα του δωματίου απευθείας.
- Στο τελευταίο στάδιο, το υγρό ψυκτικό εισέρχεται στο διαχωριστή δέκτη - υγρασίας και στη συνέχεια στη συσκευή πεταλούδας. Η πίεση της ουσίας μειώνεται ξανά, το freon είναι έτοιμο να περάσει από έναν δεύτερο κύκλο.
Σημείωση. Τα συμβατικά συστήματα διαχωρισμού και οι εργοστασιακές αντλίες θερμότητας έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό - την ικανότητα μεταφοράς ενέργειας και στις δύο κατευθύνσεις και λειτουργία σε 2 τρόπους - θέρμανση / ψύξη. Η εναλλαγή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα αντιστροφής τεσσάρων κατευθύνσεων που αλλάζει την κατεύθυνση της ροής αερίου κατά μήκος του κυκλώματος.
Στα οικιακά κλιματιστικά και VT, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι θερμοστατικών βαλβίδων, οι οποίες μειώνουν την πίεση του ψυκτικού μέσου μπροστά από τον εξατμιστή. Στα συστήματα οικιακής διάσπασης, ο ρόλος του ρυθμιστή παίζεται από μια απλή τριχοειδή συσκευή, μια ακριβή θερμοστατική βαλβίδα (TRV) είναι εγκατεστημένη στις αντλίες.
Σημειώστε ότι ο παραπάνω κύκλος εμφανίζεται σε όλους τους τύπους αντλιών θερμότητας. Η διαφορά έγκειται στις μεθόδους παροχής / αφαίρεσης θερμότητας, τις οποίες παραθέτουμε παρακάτω.
Ποικιλίες εγκαταστάσεων
Σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή ταξινόμηση, τα VT χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με την πηγή ενέργειας που λαμβάνεται και τον τύπο ψυκτικού στον οποίο μεταφέρεται:
- Οι αντλίες αέρα-αέρα είναι οι πλησιέστερες στα παραδοσιακά συστήματα split, η διαφορά είναι στην περιοχή του εξωτερικού εξατμιστή. Η συσκευή αφαιρεί τη θερμότητα του περιβάλλοντος και μεταφέρει απευθείας τον αέρα στο δωμάτιο, όπως συμβαίνει σε ένα συμβατικό κλιματιστικό.
- Ο σχεδιασμός των γεννητριών αέρα-νερού είναι πανομοιότυπος, αλλά προβλέπει τη θέρμανση νερού ή αντιψυκτικού που κυκλοφορεί μέσω του συστήματος θέρμανσης ενός κτιρίου κατοικιών.
- Η εγκατάσταση του τύπου "νερό-νερό" παίρνει τη χαμηλής ποιότητας θερμότητα της δεξαμενής και τη μεταφέρει στο υγρό ψυκτικό. Ένας επιπλέον εξωτερικός εναλλάκτης θερμότητας σωλήνων χρησιμοποιείται εδώ, βυθισμένος σε ένα πηγάδι, μια λίμνη, ένα πηγάδι ή μια σηπτική δεξαμενή. Η κυκλοφορία του νερού μέσω του εξατμιστή παρέχει μια δεύτερη αντλία.
- Η γεωθερμική αντλία θερμότητας χρησιμοποιεί τη θερμότητα του εδάφους και θερμαίνει το εσωτερικό ψυκτικό σπίτι. Το εξωτερικό κύκλωμα ανταλλαγής θερμότητας είναι ένα πηνίο με αντιψυκτικό, βαθύτερο από 1,5-2 m και καταλαμβάνει μια μεγάλη περιοχή. Η δεύτερη επιλογή είναι διάφοροι κατακόρυφοι ανιχνευτές από σωλήνες που κατεβαίνουν στα φρεάτια σε βάθος 10-100 μέτρων.
Αναφορά. Οι ποικιλίες αντλιών θερμότητας παρατίθενται κατά σειρά αυξανόμενου κόστους εξοπλισμού και εγκατάστασης. Οι εναέριες εγκαταστάσεις είναι οι φθηνότερες · οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις είναι ακριβές.
Η κύρια παράμετρος που χαρακτηρίζει μια αντλία θερμότητας για θέρμανση ενός σπιτιού είναι ο συντελεστής απόδοσης COP, ο οποίος ισούται με τον λόγο μεταξύ της ενέργειας που λαμβάνεται και της κατανάλωσης. Για παράδειγμα, οι σχετικά φθηνοί θερμοσίφωνες δεν μπορούν να διαθέτουν υψηλή COP - 2,5 ... 3,5. Εξηγούμε: μετά την κατανάλωση 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας, η εγκατάσταση τροφοδοτεί 2,5-3,5 kW θερμότητας στην κατοικία.
Τα συστήματα νερού και εδάφους είναι πιο αποτελεσματικά, ο πραγματικός τους συντελεστής κυμαίνεται από 3 ... 4.5. Παραγωγικότητα - μια μεταβλητή τιμή, ανάλογα με πολλούς παράγοντες: ο σχεδιασμός του κυκλώματος ανταλλαγής θερμότητας, το βάθος εμβάπτισης, η θερμοκρασία και η ροή του νερού.
Ένα σημαντικό σημείο. Οι αντλίες θερμότητας ζεστού νερού δεν μπορούν να θερμάνουν το ψυκτικό στους 60-90 ° C χωρίς πρόσθετα κυκλώματα. Η κανονική θερμοκρασία του νερού από τον μετασχηματιστή είναι 35 ... 40 βαθμούς, οι λέβητες εδώ κερδίζουν σαφώς. Εξ ου και η σύσταση του κατασκευαστή: συνδέστε τον εξοπλισμό με θέρμανση χαμηλής θερμοκρασίας - θερμαινόμενα δάπεδα
Ποιο VT είναι καλύτερο να συλλέξετε
Δηλώνουμε το πρόβλημα: πρέπει να φτιάξουμε μια σπιτική αντλία θερμότητας με το χαμηλότερο κόστος. Ακολουθούν ορισμένα λογικά συμπεράσματα:
- Η εγκατάσταση θα πρέπει να χρησιμοποιεί ένα ελάχιστο ακριβό ανταλλακτικό, οπότε δεν θα είναι δυνατή η επίτευξη υψηλής τιμής COP. Όσον αφορά την απόδοση, η συσκευή μας θα χάσει σε εργοστασιακά μοντέλα.
- Κατά συνέπεια, δεν έχει νόημα να φτιάξετε έναν καθαρά αέρα VT, είναι ευκολότερο να χρησιμοποιήσετε ένα κλιματιστικό μετατροπέα σε λειτουργία θέρμανσης.
- Για να έχετε πραγματικά οφέλη, πρέπει να φτιάξετε μια αντλία θερμότητας "αέρα - νερό", "νερό-νερό" ή να δημιουργήσετε μια γεωθερμική εγκατάσταση. Στην πρώτη περίπτωση, είναι δυνατόν να επιτευχθεί COP περίπου 2–2,2, ενώ τα υπόλοιπα, μπορεί να επιτευχθεί ο δείκτης 3–3,5.
- Δεν είναι δυνατό να γίνει χωρίς κυκλώματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Ένας θερμαντικός φορέας που θερμαίνεται στους 30-35 βαθμούς δεν είναι συμβατός με το δίκτυο καλοριφέρ, εκτός από τις νότιες περιοχές.
Σχόλιο. Οι κατασκευαστές ισχυρίζονται: το σύστημα διάσπασης μετατροπέα λειτουργεί σε θερμοκρασία δρόμου μείον 15-30 ° C. Στην πραγματικότητα, η απόδοση θέρμανσης μειώνεται σημαντικά. Σύμφωνα με τους ιδιοκτήτες σπιτιού, τις παγωμένες μέρες η εσωτερική μονάδα παρέχει ένα αχνό ζεστό ρεύμα αέρα.
Για την εφαρμογή της έκδοσης νερού του VT απαιτούνται ορισμένες προϋποθέσεις (για να επιλέξετε):
- μια λίμνη 25-50 m από το σπίτι, σε μεγαλύτερη απόσταση, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας θα αυξηθεί σημαντικά λόγω της ισχυρής αντλίας κυκλοφορίας.
- ένα πηγάδι ή ένα πηγάδι με επαρκή παροχή (χρέωση) νερού και ένα μέρος απόρριψης (λάκκο, δεύτερο πηγάδι, υδρορροές, λύματα) ·
- προκατασκευασμένος συλλέκτης υπονόμων (εάν επιτρέπεται να συντριβεί εκεί).
Η κατανάλωση υπόγειων υδάτων είναι εύκολο να υπολογιστεί.Κατά τη διαδικασία επιλογής θερμότητας, μια σπιτική αντλία θερμότητας θα μειώσει τη θερμοκρασία τους κατά 4-5 ° С, από εδώ ο όγκος ροής καθορίζεται μέσω της θερμικής ικανότητας του νερού. Για να πάρουμε 1 kW θερμότητας (παίρνουμε 5 βαθμούς δέλτα θερμοκρασίας νερού), περίπου 170 λίτρα πρέπει να οδηγηθούν μέσω του VT μέσα σε μια ώρα.
Η θέρμανση ενός σπιτιού με εμβαδόν 100 m² θα απαιτεί ισχύ 10 kW και κατανάλωση νερού 1,7 τόνων ανά ώρα - ο όγκος είναι εντυπωσιακός. Μια τέτοια αντλία θερμικού νερού θα ταιριάζει σε μια μικρή εξοχική κατοικία 30-40 m², κατά προτίμηση μονωμένη.
Η συναρμολόγηση του γεωθερμικού συστήματος είναι πιο πραγματική, αν και η διαδικασία είναι μάλλον επίπονη. Η επιλογή της οριζόντιας διάταξης του σωλήνα σε μια περιοχή σε βάθος 1,5 m απορρίπτεται αμέσως - πρέπει να φτυάρετε ολόκληρο το τμήμα ή να πληρώσετε χρήματα για τις υπηρεσίες χωματουργικού εξοπλισμού. Η μέθοδος διάτρησης των φρεατίων είναι πολύ πιο εύκολη και φθηνότερη στην εφαρμογή, πρακτικά χωρίς να ενοχλεί το τοπίο.
Η απλούστερη αντλία θερμότητας από ένα κλιματιστικό παραθύρου
Όπως μπορείτε να μαντέψετε, για την κατασκευή αντλιών νερού-αέρα, απαιτείται ψυκτικό παράθυρο σε κατάσταση λειτουργίας. Συνιστάται να αγοράσετε ένα μοντέλο εξοπλισμένο με βαλβίδα αναστροφής και ικανό να λειτουργεί για θέρμανση, αλλιώς θα πρέπει να επαναλάβετε το κύκλωμα freon.
Υπόδειξη. Όταν αγοράζετε μεταχειρισμένο κλιματιστικό, προσέξτε την πινακίδα, η οποία εμφανίζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά της οικιακής συσκευής. Η παράμετρος που σας ενδιαφέρει είναι η ψυχρή απόδοση της συσκευής (υποδεικνύεται σε κιλοβάτ ή βρετανικές θερμικές μονάδες - BTU).
Με λίγη τύχη, δεν χρειάζεται καν να αφήσετε σωλήνες freon και solder. Πώς να μετατρέψετε τον κλιματισμό σε αντλία θερμότητας:
- Αφαιρέστε το άνω περίβλημα της μονάδας και ξεβιδώστε τον εξωτερικό εναλλάκτη θερμότητας από την παλέτα. Μετακινήστε προσεκτικά το ψυγείο, προσέχοντας να μην λυγίσει τους σωλήνες ψυκτικού.
- Αφαιρέστε την εξωτερική πτερωτή από τον κοινό άξονα.
- Φτιάξτε μια μεταλλική δεξαμενή κατά μήκος του εξωτερικού εναλλάκτη θερμότητας, κάντε το πλάτος 10-15 cm μεγαλύτερο. Κόψτε τα εξαρτήματα για την παροχή τρεχούμενου νερού στα πλευρικά τοιχώματα.
- Για να αποφύγετε το πάγωμα του ψυγείου, αυξήστε την περιοχή ανταλλαγής προσθέτοντας πλάκες χαλκού ή αλουμινίου στις πλευρές (ανάλογα με το υλικό του εναλλάκτη θερμότητας).
- Βυθίστε το ψυγείο στη δεξαμενή, κατά προτίμηση χωρίς να κόψετε τους σωλήνες freon. Σφραγίστε το καπάκι και σφραγίστε τις εγγραφές περιγράμματος.
- Συνδέστε τους εύκαμπτους σωλήνες εισόδου και εξόδου νερού στα εξαρτήματα, συνδέστε τις αντλίες κυκλοφορίας. Γεμίστε και ελέγξτε τη δεξαμενή για διαρροές.
Σύσταση. Εάν ο εναλλάκτης θερμότητας δεν μπορεί να τοποθετηθεί στη δεξαμενή χωρίς να διαταραχθεί η γραμμή των φρέον, προσπαθήστε να εκκενώσετε το αέριο και να κόψετε τους σωλήνες στα επιθυμητά σημεία (μακριά από τον εξατμιστή). Μετά τη συναρμολόγηση της μονάδας ανταλλαγής θερμότητας νερού, το κύκλωμα θα πρέπει να συγκολληθεί και να γεμίσει με φρέον. Η ποσότητα ψυκτικού αναφέρεται επίσης στην πλάκα.
Τώρα απομένει να ξεκινήσει ένα σπιτικό VT και να ρυθμιστεί η ροή του νερού, επιτυγχάνοντας τη μέγιστη απόδοση. Παρακαλώ σημειώστε: ένας αυτοσχέδιος θερμαντήρας χρησιμοποιεί ένα εντελώς εργοστασιακό «γέμισμα», μόλις μετακινήσατε το ψυγείο από τον αέρα στο υγρό. Πώς λειτουργεί το σύστημα ζωντανά, δείτε το βίντεο του κύριου τεχνίτη:
Πραγματοποίηση γεωθερμικής εγκατάστασης
Εάν η προηγούμενη επιλογή επιτρέπει την επίτευξη περίπου διπλής εξοικονόμησης, τότε ακόμη και ένα αυτοσχέδιο κύκλωμα γείωσης θα δώσει COP στην περιοχή των 3 (τρία κιλοβάτ θερμότητας ανά 1 kW κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας). Είναι αλήθεια ότι το οικονομικό και το εργατικό κόστος θα αυξηθούν επίσης σημαντικά.
Αν και πολλά παραδείγματα συναρμολόγησης τέτοιων συσκευών δημοσιεύονται στο Διαδίκτυο, δεν υπάρχει καθολική οδηγία με σχέδια. Θα προσφέρουμε μια λειτουργική έκδοση, συναρμολογημένη και δοκιμασμένη από έναν πραγματικό αρχηγό σπιτιού, αν και πολλά πράγματα πρέπει να μελετηθούν και να ολοκληρωθούν ανεξάρτητα - όλες οι πληροφορίες σχετικά με τις αντλίες θερμότητας είναι δύσκολο να τεθούν σε μία έκδοση.
Υπολογισμός του κυκλώματος εδάφους και των εναλλακτών θερμότητας αντλίας
Ακολουθώντας τις δικές μας συστάσεις, προχωράμε στους υπολογισμούς μιας γεωθερμικής αντλίας με κάθετους καθετήρες σχήματος U τοποθετημένους σε πηγάδια.Είναι απαραίτητο να μάθετε το συνολικό μήκος του εξωτερικού περιγράμματος και, στη συνέχεια, το βάθος και τον αριθμό των κάθετων αξόνων.
Αρχικά δεδομένα για παράδειγμα: πρέπει να θερμάνετε μια ιδιωτική μόνωση κατοικίας με επιφάνεια 80 m² και ύψος οροφής 2,8 m, που βρίσκεται στη μεσαία λωρίδα. Δεν θα υπολογίσουμε το φορτίο κατά τη θέρμανση · θα προσδιορίσουμε την ανάγκη για θερμότητα ανά περιοχή, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμομόνωση - 7 kW.
Σημαντική διευκρίνιση. Οι τεχνικοί υπολογισμοί των αντλιών θερμότητας είναι αρκετά περίπλοκοι και απαιτούν υψηλά καταρτισμένους ερμηνευτές, ολόκληρα βιβλία είναι αφιερωμένα σε αυτό το θέμα. Το άρθρο παρέχει απλοποιημένους υπολογισμούς που λαμβάνονται από την πρακτική εμπειρία των κατασκευαστών και των τεχνιτών που αγαπούν τα σπιτικά προϊόντα.
Η ένταση της ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ του εδάφους και του μη ψυχρού υγρού που κυκλοφορεί κατά μήκος του περιγράμματος εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους:
- 1 γραμμικό μέτρο κάθετου καθετήρα βυθισμένο σε υπόγεια ύδατα θα δέχεται περίπου 80 watt θερμότητας.
- Σε βραχώδη εδάφη, η αφαίρεση θερμότητας θα είναι περίπου 70 W / m.
- εδάφη από πηλό, κορεσμένα με υγρασία, δίνουν περίπου 50 W ανά 1 m συλλέκτη.
- ξηρές φυλές - 20 W / m.
Αναφορά. Ο κάθετος καθετήρας αποτελείται από 2 βρόχους σωλήνων που κατεβαίνουν στο κάτω μέρος του φρεατίου και γεμίζουν με σκυρόδεμα.
Ένα παράδειγμα υπολογισμού του μήκους ενός σωλήνα. Για να εξαγάγετε την απαραίτητη θερμική ενέργεια 7 kW από ακατέργαστο πηλό βράχο, πρέπει να διαιρέσετε τα 7000 W με 50 W / m, έχουμε το συνολικό βάθος καθετήρα 140 μ. Τώρα ο αγωγός κατανέμεται μεταξύ των φρεατίων με βάθος 20 m, το οποίο μπορείτε να τρυπήσετε με τα χέρια σας. Συνολικά 7 γεωτρήσεις 2 βρόχων μεταφοράς θερμότητας, το συνολικό μήκος του σωλήνα είναι 7 x 20 x 4 = 560 m.
Το επόμενο βήμα είναι να υπολογιστεί η περιοχή μεταφοράς θερμότητας του εξατμιστή και του συμπυκνωτή. Διάφοροι πόροι υπολογισμού προσφέρονται σε διάφορους πόρους και φόρουμ στο Διαδίκτυο, στις περισσότερες περιπτώσεις λανθασμένοι. Δεν θα έχουμε την ελευθερία να προτείνουμε τέτοιες τεχνικές και να σας παραπλανήσουμε, αλλά θα προσφέρουμε κάποια δύσκολη επιλογή:
- Επικοινωνήστε με οποιονδήποτε γνωστό κατασκευαστή πλακών εναλλακτών θερμότητας, για παράδειγμα, Alfa Laval, Kaori, Anvitek και ούτω καθεξής. Μπορείτε να μεταβείτε στον επίσημο ιστότοπο της μάρκας.
- Συμπληρώστε τη φόρμα επιλογής για τον εναλλάκτη θερμότητας ή καλέστε τον διαχειριστή και παραγγείλετε την επιλογή της μονάδας, αναφέροντας τις παραμέτρους του μέσου (αντιψυκτικό, φρέον) - θερμοκρασία στην είσοδο και έξοδο, θερμικό φορτίο.
- Ένας ειδικός της εταιρείας θα κάνει τους απαραίτητους υπολογισμούς και θα προτείνει ένα κατάλληλο μοντέλο εναλλάκτη θερμότητας. Μεταξύ των χαρακτηριστικών του θα βρείτε το κύριο - το εμβαδόν της ανταλλαγής.
Τα συγκεντρωτικά αδρανή είναι πολύ αποτελεσματικά, αλλά ακριβά (200-500 ευρώ). Είναι φθηνότερο να συναρμολογηθεί ένας εναλλάκτης θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα από χαλκό σωλήνα με εξωτερική διάμετρο 9,5 ή 12,7 mm. Πολλαπλασιάστε την τιμή που δίνει ο κατασκευαστής με συντελεστή ασφαλείας 1,1 και διαιρέστε με την περιφέρεια του σωλήνα για να λάβετε το μήκος σε πόδηα.
Παράδειγμα. Η περιοχή ανταλλαγής θερμότητας της προτεινόμενης μονάδας ήταν 0,9 m². Επιλέγοντας έναν χαλκό σωλήνα ½ "με διάμετρο 12,7 mm, υπολογίζουμε την περιφέρεια σε μέτρα: 12,7 x 3,14 / 1000 ≈ 0,04 μ. Προσδιορίζουμε το συνολικό μήκος σε πόδηα: 0,9 x 1,1 / 0,04 ≈ 25 m.
Εξοπλισμός και υλικά
Προτείνεται η κατασκευή της μελλοντικής αντλίας θερμότητας βάσει της εξωτερικής μονάδας ενός διαχωρισμένου συστήματος κατάλληλης ισχύος (υποδεικνύεται στην πινακίδα). Γιατί είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα μεταχειρισμένο κλιματιστικό:
- η συσκευή είναι ήδη εξοπλισμένη με όλα τα εξαρτήματα - έναν συμπιεστή, ένα τσοκ, έναν δέκτη και ηλεκτρικά εκκίνησης.
- Οι σπιτικοί εναλλάκτες θερμότητας μπορούν να τοποθετηθούν στο σώμα του ψυκτικού συγκροτήματος.
- Υπάρχουν βολικές θύρες εξυπηρέτησης για ανεφοδιασμό σε φορόν.
Σημείωση. Κατανοώντας το θέμα, οι χρήστες επιλέγουν τον εξοπλισμό ξεχωριστά - συμπιεστής, βαλβίδα διαστολής, ελεγκτής και ούτω καθεξής. Με εμπειρία και γνώση, αυτή η προσέγγιση είναι ευπρόσδεκτη.
Δεν είναι πρακτικό να συναρμολογείτε VT με βάση ένα παλιό ψυγείο - η χωρητικότητα της μονάδας είναι πολύ μικρή. Στην καλύτερη περίπτωση, θα είναι δυνατή η «συμπίεση» έως 1 kW θερμότητας, η οποία είναι αρκετή για τη θέρμανση ενός μικρού δωματίου.
Εκτός από την εξωτερική μονάδα διαχωρισμού, θα χρειαστούν τα ακόλουθα υλικά:
- Σωλήνας PND Ø20 mm - στο βρόχο γείωσης.
- εξαρτήματα πολυαιθυλενίου για συναρμολόγηση συλλεκτών και σύνδεση με εναλλάκτες θερμότητας.
- αντλίες κυκλοφορίας - 2 τεμ.
- μανόμετρα, θερμόμετρα;
- σωλήνας νερού υψηλής ποιότητας ή σωλήνας HDPE με διάμετρο 25–32 mm στο κέλυφος του εξατμιστή και του συμπυκνωτή ·
- χαλκός σωλήνας Ø 9,5-12,7 mm με πάχος τοιχώματος τουλάχιστον 1 mm.
- μόνωση για αγωγούς και αυτοκινητόδρομους freon ·
- ένα σετ σφράγισης καλωδίων θέρμανσης τοποθετημένα μέσα στην παροχή νερού (απαιτείται για τη στεγανοποίηση των άκρων των χαλκοσωλήνων).
Ως εξωτερικό ψυκτικό, χρησιμοποιείται αλατούχο διάλυμα νερού ή αντιψυκτικό για θέρμανση - αιθυλενογλυκόλη. Θα χρειαστείτε επίσης ένα απόθεμα freon, του οποίου η μάρκα αναφέρεται στην πινακίδα του συστήματος split.
Συναρμολόγηση εναλλάκτη θερμότητας
Πριν ξεκινήσετε τις εργασίες εγκατάστασης, η εξωτερική μονάδα πρέπει να αποσυναρμολογηθεί - αφαιρέστε όλα τα καλύμματα, αφαιρέστε τον ανεμιστήρα και ένα μεγάλο κανονικό καλοριφέρ. Αποσυνδέστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα που ελέγχει τη βαλβίδα αναστροφής εάν δεν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε την αντλία ως ψυγείο. Οι αισθητήρες θερμοκρασίας και πίεσης πρέπει να διατηρούνται.
Σειρά συναρμολόγησης της κύριας μονάδας VT:
- Κατασκευάστε το συμπυκνωτή και τον εξατμιστή εισάγοντας το χαλκό σωλήνα στον εύκαμπτο σωλήνα του υπολογιζόμενου μήκους. Στα άκρα, τοποθετήστε μπλουζάκια για σύνδεση του εδάφους και του κυκλώματος θέρμανσης, σφραγίστε τους προεξέχοντες χαλκοσωλήνες με ένα ειδικό κιτ για το καλώδιο θέρμανσης.
- Χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι πλαστικού σωλήνα 50150-250 mm ως πυρήνα, τυλίξτε σπιτικά κυκλώματα δύο σωλήνων και βγάλτε τα άκρα στις σωστές κατευθύνσεις, όπως γίνεται παρακάτω στο βίντεο.
- Τοποθετήστε και ασφαλίστε και τους δύο εναλλάκτες θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα στη θέση του τυπικού καλοριφέρ, συγκολλήστε τους χαλκοσωλήνες στους αντίστοιχους ακροδέκτες. Είναι καλύτερα να συνδέσετε έναν «θερμό» εναλλάκτη θερμότητας - συμπυκνωτή στις θύρες συντήρησης.
- Εγκαταστήστε εργοστασιακούς αισθητήρες που μετρούν τη θερμοκρασία ψυκτικού. Μονώστε τα γυμνά τμήματα των σωλήνων και τους ίδιους τους εναλλάκτες θερμότητας.
- Στις γραμμές νερού, βάλτε θερμόμετρα και μανόμετρα.
Υπόδειξη. Εάν σκοπεύετε να βάλετε την κύρια μονάδα στο δρόμο, πρέπει να λάβετε μέτρα κατά της στερεοποίησης του λαδιού στο συμπιεστή. Αγοράστε και εγκαταστήστε ένα χειμερινό κιτ θέρμανσης λαδιού.
Στα θεματικά φόρουμ, μια άλλη μέθοδος κατασκευής ενός εξατμιστή βρίσκεται - ένας χαλκός σωλήνας τυλίγεται σε μια σπείρα και στη συνέχεια εισάγεται μέσα σε ένα κλειστό δοχείο (δεξαμενή ή βαρέλι). Η επιλογή είναι αρκετά λογική με μεγάλο αριθμό στροφών, όταν ο υπολογιζόμενος εναλλάκτης θερμότητας απλά δεν χωράει στη θήκη του κλιματιστικού.
Συσκευή γείωσης
Σε αυτό το στάδιο, πραγματοποιούνται απλές αλλά εντατικές εργασίες ανασκαφής και τοποθέτηση των ανιχνευτών στα φρεάτια. Το τελευταίο μπορεί να γίνει χειροκίνητα ή να καλέσει το τρυπάνι. Η απόσταση μεταξύ παρακείμενων φρεατίων είναι τουλάχιστον 5 μέτρα. Η περαιτέρω διαδικασία εργασίας:
- Σκάψτε μια ρηχή τάφρο ανάμεσα στις οπές για να τοποθετήσετε τους σωλήνες τροφοδοσίας.
- Σε κάθε τρύπα, χαμηλώστε 2 βρόχους σωλήνων πολυαιθυλενίου και γεμίστε τους λάκκους με σκυρόδεμα.
- Φέρτε τις γραμμές στο σημείο σύνδεσης και τοποθετήστε τον κοινό συλλέκτη χρησιμοποιώντας εξαρτήματα HDPE.
- Μονώστε τους αγωγούς στο έδαφος και γεμίστε τον με χώμα.
Ένα σημαντικό σημείο. Πριν από τη σκυροδέτηση και την πλήρωση, βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει τη στεγανότητα του κυκλώματος. Για παράδειγμα, συνδέστε έναν αεροσυμπιεστή στην πολλαπλή, αντλία πίεσης 3-4 bar και αφήστε για αρκετές ώρες.
Κατά τη σύνδεση των αυτοκινητοδρόμων, ακολουθήστε το παρακάτω διάγραμμα. Απαιτούνται κάμψεις με βρύσες κατά την πλήρωση του συστήματος με άλμη ή αιθυλενογλυκόλη. Οδηγήστε δύο κύριους σωλήνες από τον συλλέκτη στην αντλία θερμότητας και συνδέστε τον στον «ψυχρό» εναλλάκτη θερμότητας - εξατμιστή.
Ομοίως, ο συμπυκνωτής συνδέεται με το οικιακό σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Προαιρετικά τοποθετείται μια μονάδα ανάμιξης με μια τριπλή βαλβίδα λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας ροής.Εάν είναι απαραίτητο να συνδυάσετε το VT με άλλες πηγές θερμότητας (ηλιακοί συλλέκτες, λέβητες), χρησιμοποιήστε μια δεξαμενή buffer για πολλά συμπεράσματα.
Ανεφοδιασμός και εκκίνηση του συστήματος
Μετά την εγκατάσταση και τη σύνδεση της μονάδας στο δίκτυο, ξεκινά ένα σημαντικό στάδιο - γέμιση του συστήματος με ψυκτικό. Μια παγίδα περιμένει εδώ: δεν ξέρετε πόσα freon χρειάζεστε για ανεφοδιασμό, επειδή ο όγκος του κύριου κυκλώματος έχει αυξηθεί σημαντικά λόγω της εγκατάστασης ενός σπιτικού συμπυκνωτή με έναν εξατμιστή.
Το ζήτημα επιλύεται με ανεφοδιασμό με πίεση και θερμοκρασία υπερθέρμανσης του φρέον, μετρούμενη στην είσοδο του συμπιεστή (εκεί το φρέον παρέχεται σε αέρια κατάσταση). Λεπτομερείς οδηγίες για την πλήρωση με τη μέθοδο μέτρησης θερμοκρασίας περιγράφονται στο παρακάτω εγχειρίδιο.
Το δεύτερο μέρος του βίντεο δείχνει πώς να γεμίσετε το σύστημα με R22 freon όσον αφορά την πίεση και τη θερμοκρασία της υπερθέρμανσης ψυκτικού:
Μετά τον ανεφοδιασμό, ενεργοποιήστε και τις δύο αντλίες κυκλοφορίας στην πρώτη ταχύτητα και ξεκινήστε τον συμπιεστή. Υποδείξτε τη θερμοκρασία της άλμης και του εσωτερικού ψυκτικού με θερμόμετρα. Στο στάδιο της θέρμανσης, οι γραμμές με το ψυκτικό μπορούν να παγώσουν, στη συνέχεια ο παγετός πρέπει να λιώσει.
Συμπέρασμα
Είναι πολύ δύσκολο να φτιάξετε και να ξεκινήσετε μια θερμική γεωθερμική αντλία με τα χέρια σας. Σίγουρα, θα απαιτηθούν επαναλαμβανόμενες βελτιώσεις, διορθώσεις σφαλμάτων και ρυθμίσεις. Κατά κανόνα, τα περισσότερα από τα προβλήματα στα αυτο-κατασκευασμένα VT προκύπτουν λόγω ακατάλληλης συναρμολόγησης ή ανεφοδιασμού του κύριου κυκλώματος ανταλλαγής θερμότητας. Εάν η μονάδα αποτύχει αμέσως (τα αυτοκίνητα ασφαλείας έχουν λειτουργήσει) ή ο θερμαντήρας δεν θερμαίνεται, αξίζει να καλέσετε τον οδηγό του ψυκτικού εξοπλισμού - θα πραγματοποιήσει διαγνωστικά και θα δείξει τα λάθη που έγιναν.