Как да направите стъпка по стъпка термопомпена станция вода-вода термопомпа

Технология на сглобяване на термопомпа вода-вода с топлинна екстракция от кладенец

Ако е невъзможно или твърде скъпо да се загрява частна къща с газ и използването на твърдо гориво не е удобно, защо не извличате енергия директно от околната среда? Една от най-ефективните опции е да се получат необходимите джаули - вода за термопомпата. На Запад индустриалното производство на такива единици отдавна е установено и е в голямо търсене. Въпреки това, тяхната цена е доста висока. Ето защо въпросът за създаването на термопомпа със собствените си ръце остава много важен.

Как тази термопомпа работи и работи?

Грубо казано, термопомпата работи като хладилник, точно обратното. Хладилният уред отделя част от топлината навън, за да понижи температурата вътре в камерата. Следователно, задната стена на хладилника е значително загрята. Термопомпата "охлажда" околната среда, като отоплява охлаждащата течност, която циркулира в отоплителната система на къщата.

Обикновено термопомпите за водна вода се състоят от следните комплекти устройства:

• външен контур;
• вътрешен контур;
• изпарителя;
• кондензатор;
• компресор.

Контурът е тръба, през която циркулира подземната вода. Той навлиза в системата от кладенеца, минава през външната верига, давайки на системата топлинна енергия с нисък потенциал и след това се изхвърля в друга ямка. Понякога във външната верига, потопена във вода, има специална течност наречена "саламура". Това също е много ефективен начин за събиране на топлината, която се намира в околната среда.

Обърнете внимание! Ако в близост до къщата има отворен резервоар, то може да се използва и като източник на топлина. Не е необходимо обаче да се пробиват кладенци за извличане и изхвърляне на подземните води.

Топлината на подземните води навлиза в изпарителя. Тук охладителят под налягане също влиза през капилярния отвор. Намаляването на налягането води до изпаряване и топлината от вътрешните стени на изпарителя се прехвърля в охладителната течност. Газообразният хладилен агент навлиза в компресора, където се получава процесът на неговото компресиране, след което се изпраща до кондензатора.

Тук охладителят отново се превръща в течно състояние и получената енергия се използва за загряване на охлаждащата течност, която циркулира в тръбите на отоплителната система у дома. По този начин ниско потенциалната топлинна енергия на водата се превръща в енергия с висок потенциал и позволява дори при по-тежки студове да затопля къщата доста ефективно. Този процес е ясно илюстриран в схемата на водната вода на термопомпата.

Схемата на термопомпата "вода-вода" показва процеса на получаване от околната среда на топлинна енергия с нисък потенциал на енергия с висок потенциал за отопление на къщата и отоплителна вода

Качеството на термопомпата до голяма степен зависи от колебанията в температурата на водата. Колкото по-стабилна е температурата, толкова по-добре е отоплението. В кладенеца, температурата на водата през годината варира в рамките на 7-12 градуса, което прави възможно използването на оборудването много ефективно. За да автоматизирате работата на устройството, използвайте термостат, който включва и изключва компресора, като поддържа температурата в помещенията на определено ниво.

Как да направите това устройство сами?

Домашна термопомпа вода-вода е набор от готови единици, които трябва да бъдат свързани в правилната последователност. Изглежда просто, но на практика цялото нещо може да се развали поради липса на компетентни изчисления. Те са необходими, за да се установи оптималната мощност на компресора, диаметъра на тръбата на топлообменника и други параметри на системата. Неспециалистите имат няколко възможности за решаване на този проблем:

• Използвайте специален софтуер (например CoolPack 1.46 и Copeland);
• Използвайте онлайн калкулатори, които се предлагат на сайтовете на производителите на такова оборудване;
• поканете специалист, който ще помогне да се изчисли всичко за такса или за добротата на душата.

Така че, сега за всеки детайл повече.

Детайл # 1 - компресор

Най-лесният начин да получите подходящ компресор е да го извадите от климатика, например от сплит система LG. Седем ватовият компресор има капацитет от 9,7 kW за производство на топлина и 7,5 kW за охлаждане. Допълнителното предимство на такива компресори е ниското ниво на шум по време на работа.

Компресорът за термопомпата вода-вода може да бъде изваден от стария климатик. За предпочитане изберете модел, който е подходящ за захранване и работи тихо

Много компресори използват фреон R22, чиято точка на кипене е -10, кондензация - +55. През 2030 г. този хладилен агент ще бъде забранен за употреба. Един по-млад фреон R422 може да се превърне в достойна алтернатива. Възможно е обаче хладилният агент да се смени не само при създаване на термопомпа, но и при подходящо време.

Детайл # 2 - кондензатор

За производството на кондензатор може да се използва резервоар от неръждаема стомана с приблизително 120 литра. Тя е нарязана на половина, медната серпентина е монтирана навътре, заварени съединения с 2 инчов конец, а след това половината от резервоара са свързани чрез заваряване. Областта на намотката, върху която циркулира охладителят, се изчислява по формулата:

ПЗ = МТ / 0,8РТ, където:

• PZ - площ на намотката;
• MT - топлинната мощност на системата, kW;
• 0,8 - коефициент на топлопроводимост при взаимодействието на водата и медта;
• RT - разликата в температурата на водата при входа на системата и при изхода от нея, градуси Целзий.

За производството на намотката е подходяща половин инчова медна тръба, специално охлаждане или чиста водопроводна инсталация. Препоръчителната дебелина на стената на тръбата е 1-1,2 мм. За да се превърне част от тръбата с желаната дължина в серпентина, достатъчно е тя да се навие на подходящ цилиндър, например на газов цилиндър. Краищата на намотката се изваждат с помощта на водопроводни адаптери. За да се осигури тежестта на връзката, използвайте фланец и затягаща гайка.

За да направите бобината за кондензатора на термопомпата вода-вода, трябва внимателно да вкарате медната тръба върху цилиндъра. Заключването на наклона на контурите ще помогне на металната стойка

Обърнете внимание, че входът на водача на фреона трябва да се намира в горната част на кондензатора, за да се предотврати образуването на мехурчета.

Детайл # 3 - изпарител

Ролята на изпарителя е подходящ пластмасов обем на варелите от 127 литра. По-удобно е, ако има широка уста. Изпарителят се изчислява както и кондензатора. Медната тръба може да бъде усукана с меден проводник без изолация.

Самоизработеният изпарител за термопомпата вода-вода може да бъде направен от пластмасова цев с широка уста. Смолата може да бъде поставена в по-малък капацитет, но е по-удобно да се работи с цев на повече от 120 литра

Специалистите препоръчват да се използват изпарители от тип "наводнени" за самостоятелно изработени термопомпи, в които втечненият охлаждащ агент навлиза във водата отдолу и се изпарява в горната част. Адапторите могат да бъдат направени от усти на обикновени пластмасови бутилки, които са фиксирани с лен и уплътнител. За снабдяване и отвеждане на вода подходящи стандартни канализационни тръби. При монтажа на термостатичния вентил преди започване на запояване на изравнителната линия трябва да се обвие около него с влажна кърпа, тъй като този елемент не може да бъде нагрят до повече от 100 градуса.

Събиране и зареждане на фреона

За да сглобите готовите устройства в една система, ще ви е необходима машина за заваряване. На входа на компресора се препоръчва да се направи клапан за пълнене, който ще бъде полезен в бъдеще. След това, със специална вакуумна помпа, трябва да проверите системата за вакуум.

За да заредите системата с фреон, се нуждаете от цилиндър, съдържащ най-малко 2 кг хладилен агент. След зареждането с гориво се препоръчва да изчакате няколко дни, като проверите налягането в системата. Ако остане постоянна, няма течове. Ако налягането намалее, възможно е да се определят местата на изтичане по най-простия начин: използвайки сапунена пяна. По-добре е за неопитни занаятчии да се обърнат към майстор, който ще зарежда оборудването професионално и надеждно.

За автоматично регулиране на работата на системата се препоръчва използването на еднофазно пусково реле от 40А, предпазител 16А, електрически щит и DIN релса. Капилярна трябва две температурни сензори: на изхода от системата (максималната препоръчителна температура - 40 градуса) и на изхода на изпарител (температура изключване - 0 градуса за предотвратяване на система замразяване). Ако контролерът се използва за отчитане на показанията на двата температурни сензора, не забравяйте, че неговите настройки може да се загубят при прекъсване на захранването.

Приблизително един от вариантите на самостоятелно направена термопомпа вода-вода изглежда така. На върха на устройството е покрита с метална обвивка, върху която е монтиран контролния панел

След като системата е готова и нейните елементи са поставени на удобни места, трябва да се построят две отделни кладенци за извличане и изхвърляне на подземните води и да се изтегли външният контур в системата. В областите, в които пробиването на кладенци е свързано с определени проблеми, първо трябва да се разгледа този въпрос. Ако ямките не са пробити, може да се наложи да изберете друга версия на термопомпата, например "подземни води".

Следващото видео показва действието на самостоятелно направена помпа на термопомпата:

Някои полезни препоръки

Преди да започнете да произвеждате термопомпа, трябва да прецените нивото на топлоизолация на сградата и да я увеличите до максималното ниво. В противен случай ефективността на тази система ще е нула.

Най-добре е да използвате термопомпа, пълна с нискотемпературни отоплителни системи. Най-често устройството е свързано към системата "топъл под". Опитът със системи от топли стени, големи в областта на радиатори и др., Може да бъде успешен. Ефективността на системата ще бъде по-висока, толкова по-малка е разликата в температурите по външния и вътрешния контур.

За да се намалят разходите за изграждане на термопомпа, се препоръчва използването на допълнителен топлинен източник: котел за газ, електричество или твърдо гориво. Необходимият капацитет и разходите за изграждането на термопомпа ще бъдат по-малко, а разходите за отопление на дома ще бъдат намалени.