Sådan laver du en luft-til-vand varmepumpe: enhedsdiagrammer og selvmontering

På grund af den regelmæssige stigning i omkostningerne til opvarmningsvæsker bliver alternative opvarmningsmetoder efterspurgt.For eksempel en praktisk luft-til-vand varmepumpe, der bruger luftenergi til opvarmning. Installationen kræver ikke dyre forbrugsstoffer, er nem at bruge og sikker.

På grund af den betydelige pris på fabriksmontering af enheden er mange mennesker interesserede i at konstruere dette system selvstændigt. Vi fortæller dig, hvad en hjemmehåndværker skal bruge for at bygge en hjemmelavet varmepumpe. Her finder du ud af, hvilket teknisk udstyr du skal have fat i.

Funktioner af luft-vand termisk system

Varmepumpen, som denne artikel er viet til, i modsætning til andre modifikationer af en lignende enhed (især, vand-vand og jord-vand), har en række fordele:

• sparer elektricitet;
• installation vil ikke kræve storstilet udgravning, boring af brønde eller opnåelse af særlige tilladelser;
• Hvis du tilslutter systemet til solpaneler, kan du sikre dets fuldstændige autonomi.

En væsentlig fordel ved et termisk system, der udvinder vindenergi og overfører det til vand, er dets 100 % miljøsikkerhed.

Før du begynder at designe en pumpe, skal du finde ud af, i hvilke tilfælde systemet er mest effektivt, og hvornår dets brug er uhensigtsmæssigt.

Et varmepumpesystem, der udvinder energi fra luftmassen, kan bruges til at opvarme alle typer kølemidler, der bruges i CIS: vand, luft, damp

Specifikationer for anvendelse og drift

Varmepumpen arbejder udelukkende produktivt i temperaturområdet fra -5 til +7 grader. Ved en lufttemperatur på +7 vil anlægget generere mere varme end nødvendigt, og ved temperaturer under -5 vil det ikke være nok til opvarmning. Dette skyldes det faktum, at den koncentrerede freon indeholdt i strukturen koger ved en temperatur på -55 grader.

Teoretisk kan systemet generere varme selv i 30 graders frost, men det vil ikke være nok til opvarmning, fordi varmekapaciteten direkte afhænger af forskellen mellem kølemidlets kogepunkt og lufttemperaturen.

Derfor vil dette system ikke være egnet til beboere i de nordlige regioner, hvor koldt vejr sætter ind tidligere, men i huse i de sydlige regioner kan det effektivt tjene i flere kolde måneder.

Hvis der er installeret standardbatterier i rummet, vil varmepumpen arbejde mindre effektivt. Luft-til-vand-apparatet kombineres bedst med konvektorer og andre radiatorer med et stort areal, samt "varmt gulv" systemer, "varme vægge" af vandtype.

Også selve rummet skal være godt isoleret udefra, have indbyggede flerkammervinduer, der giver bedre varmeisolering end konventionelle træ- eller plastik.

Varmepumpen interagerer bedst med et vandbaseret "varmt gulv" system, som ikke kræver opvarmning af kølevæsken over 40 - 45º C

Hjemmelavet Varmepumpe vil effektivt kunne varme huse op til 100 kvadratmeter. m og er garanteret at producere en effekt på 5 kW. Det skal forstås, at det er umuligt at fylde freon med tilstrækkelig kvalitet i en struktur, der er skabt under hjemlige forhold, så du skal regne med dets kogepunkt på op til -22 grader.

Den hjemmemonterede enhed er ideel til at levere varme til en garage, drivhus, bryggers, lille privat pool osv. Anlægget bruges normalt som tilskudsvarme.

El-kedel eller andet traditionelt udstyr til fyringssæsonen vil under alle omstændigheder være påkrævet. Under hård frost (-15-30 grader) anbefales det at slukke for varmepumpen for at undgå spild af elektricitet, fordi dens effektivitet i denne periode ikke er mere end 10%.

Varmepumper leverer tilstrækkelig energi til at opvarme vand i indendørs private swimmingpools (+)

Systemets funktionsprincip

Arbejdsstoffet i strukturen er luft. Gennem udendørsenheden, som er installeret udendørs, kommer ilt ind i fordamperen gennem rør, hvor det interagerer med kølemidlet.

Under påvirkning af temperatur bliver freon gasformig (da det koger ved -55 grader) og kommer ind i kompressoren i opvarmet form under tryk. Enheden komprimerer gassen og øger derved dens temperatur.

Varm freon kommer ind i kredsløbet af lagertanken (kondensatoren), hvor varme overføres til vand, som efterfølgende kan bruges til at organisere opvarmning og FGP. I kondensatoren mister freon kun en del af sin varme og er stadig i gasform.

Ved at passere gennem gashåndtaget sprøjtes kølemidlet, som et resultat af hvilket dets temperatur falder. Freon bliver flydende og passerer i denne form ind i fordamperen. Cyklusen gentages.

Figuren viser skematisk implementeringen af ​​princippet om en elementær varmepumpe, opdelt af en kompressor og en ekspander i to kredsløb - høj- og lavtryk

For dem, der ønsker at bygge deres eget Varmepumpe fra affaldsmaterialer og brugt udstyr, for eksempel fra et gammelt køleskab, hjælper oplysningerne i vores anbefalede artikel.

Konstruktion af en luft-til-vand varmepumpe

Et varmepumpesystem består af fire hovedelementer:

• udendørs enhed;
• varmeveksler-fordamper tanke;
• kompressor enhed;
• lagertank (kondensator).

Lad os se på designfunktionerne for hver blok.

Samling af udendørsenheden

For at oprette en ekstern blok skal du bruge:

• Ramme. Traditionelt er en enhed lavet af et splitsystem, vaskemaskine eller andet stort udstyr velegnet; nogle gange bygger de det selv ved at svejsning metalelementer. Efter montering er det vigtigt at behandle metallet med anti-korrosionspulvermaling.
• Ventilator. Produktet kan lånes fra et gammelt arbejde klimaanlæg eller køb separat.

Ventilatormodellen skal have brede plastikblade og gerne med aftagelig motor, så den kan tilsluttes sensoren.

For at samle udendørsenheden skal du bruge et hus og en ventilator under klimaanlægget. Omtrentlige parametre for blokken – 75x85x30 cm

En fordamper og hjælpeelementer til dens drift kan installeres i udendørsenheden, men det er mere tilrådeligt at placere disse dele i et separat hus.

Installer udendørsenheden i en afstand af 2-10 m fra huset. Det er vigtigt at bygge et fundament for det og installere en baldakin for at beskytte strukturen mod nedbør. Det er også nødvendigt at fastgøre et gitter foran ventilatoren for at forhindre snavs, snavs og blade i at komme ind i ventilatorbladene og rørene.

Derudover er det tilrådeligt at installere varmelegemer, der beskytter siderne og panelerne mod isdannelse.I dette tilfælde vil yderligere opvarmning af sagen ikke være nødvendig. Stedet, hvor enheden skal installeres, skal være godt ventileret og væk fra åben ild.

Blok med varmeveksler-fordamper

Fordamperen kan købes færdiglavet ved hjælp af tjenester fra online leverandører, eller du kan selv oprette den. For at gøre dette har du brug for en 80-liters tank og kobbertråd med en diameter på 10 mm og en tykkelse på mindst 1 mm.

Længden beregnes individuelt under hensyntagen til den nødvendige effekt. For en 5 kW enhed, kan du tage 10 m. Freon vil blive opvarmet og cirkuleret i fordamperen, samt kontakt med luft.

For at skabe en varmeveksler skal du konstruere en spole. For at gøre dette er tråden viklet omkring et tykvægget rør med en diameter, der ikke overstiger tankens bredde. Det er vigtigt at efterlade snit, der rager ud over kroppens højde. De vil være nødvendige for at forbinde spolen til andre elementer i systemet - kompressoren og lagertanken.

For at skabe en spole vikles et kobberrør med vægge på omkring 1 mm rundt om en gasflaske, et rør eller en plastikflaske fyldt med vand.

2 fittings er skåret ind i kroppen til at forbinde rørledninger, og to konnektorer er skabt til ledningsudgangen. Tilslutningerne er forseglede. Den færdige struktur er sikret ved hjælp af L-formede beslag.

Det anbefales yderligere at installere et afrimningsrelæ på fordamperen, da luft vil cirkulere i tanken, hvis temperatur er negativ. I dette tilfælde kan kondens, der akkumuleres i systemet, føre til isdannelse af fordamperen. For at forhindre dannelse af fugt kan du også indføre en filtertørrer i systemet.

Regler for installation af kompressor

For at installere kompressoren har du brug for et separat hus med lyd- og vibrationsisolering, da næsten alle ændringer af enheden er støjende under drift. Du kan tage en brugt kompressor fra under et køleskab, klimaanlæg eller købe en ny model.

Følgende typer kompressorer er velegnede til varmepumper:

1. Rotary kompressorer er de billigste, men har en række ulemper - de larmer, har lav effektivitet og holder 8-10 år.
2. Spiralformet modifikationer er installeret i alle moderne modeller af klimaanlæg og køleskabe. De er holdbare (15-20 år), støjsvage, effektive, men er dyre.
3. Stempel modeller er hovedsageligt installeret på industrielle køleskabe. Produkterne har god effektivitet, er holdbare (15-20 år), men er ekstremt støjende og dyre.

For en varmepumpe er det nødvendigt at vælge en enfaset kompressor. Før du køber, er det vigtigt at finde ud af, hvilken type freon enheden fungerer med. Det er tilrådeligt at købe en model, der kører på R22, helst på R422. Denne type kølemiddel er lettere at arbejde med end nogen anden type freon.

Kompressoren er forbundet med rør til fordamperen og kondensatorenheden. Takket være enheden øger freon sin temperatur.

Design af en lagertank (kondensator)

For at lave en kondensator skal du bruge et hus fra en 100-liters kedel eller enhver anden rustfri tank med samme volumen. En spole lavet af kobberrør er også nødvendig. En 5 kW pumpe kan bruge 12 meter ledning. Varm freon vil passere gennem spolerøret, hvilket får vandet til at varme op.

Trin #1: Oprettelse af en spole

For at lave en spole skal du bruge kobbertråd med en diameter på mindst 26 mm og en vægtykkelse på 1 mm. Det skal vikles på et rør, der har et mindre tværsnit end tankens.

Højden på spiralen skal passe til kroppens højde. Det er vigtigt at lade rørudløbene ligge uden for tanken for at kunne tilslutte spolen til fordamper og kompressor.

Trin #2: Forberedelse af sagen

For at installere spolen skal tanken skæres. Du skal lave huller i toppen og bunden til kobbertrådsudløbene og også skære yderligere rum ud til installation af 2 fittings, hvoraf den ene er designet til vandudløb og den anden til dens indløb. Efter disse procedurer skal tanken forsegles.

Varmeveksler-kompressoren kan købes separat som en færdig struktur. Ved hjælp af en fabriksmonteret enhed kan du øge installationens kraft og effektivitet.

Kølemiddel mærket R22 er planlagt til at blive udfaset i 2030 i henhold til Montreal-reglerne. For at fylde systemet er det bedre at bruge dets erstatning - R422 kølemiddel

Tilslutning af udendørsenheden til fordamperen

For at forbinde udendørsenheden og fordamperen kræves der 2 polyethylenrør HDPE 32. Luft vil passere gennem et rør og ud gennem et andet.

Rørene kan begraves i jorden, efter at der er tilføjet sandholdigt materiale til grøften, eller efterlades på overfladen, hvis yderkappen er placeret i nærheden af ​​huset.

Tilslutning af fordamper, kompressor og tank

Freon cirkulerer i dette system. For at forbinde spoler med kompressor og gasspjæld skal du kontakte kølespecialister.Det vil være svært for en person, der ikke har erfaring med loddearbejde, selvom han har værktøjerne og materialerne, at forbinde alle elementer korrekt i et system for at sikre konstruktionens funktion.

Desuden vil der være behov for en masse yderligere materialer - rør med forskellige diametre, forskellige modifikationer afløbshaner, udluftningsventiler, sikkerhedsventiler, samt rørklemmer, klemmer, rørskærere til skæring af rørledningssektioner.

Du skal også bruge andre specialiserede enheder, der er tilgængelige i ethvert køleskab og airconditionværksted.

Højkvalitetsinjektion af freon udføres også ved hjælp af specialudstyr. Derfor, at kombinere varmevekslere, en kompressor og en gasspjæld i et arbejdssystem, er det mere bekvemt og rentabelt at henvende sig til fagfolk.

Implementering af anlægskontrolsystemer

For at overvåge freontryk og temperatur kan du bruge et bord med et display fra under et hvilket som helst klimaanlæg. Under lodningsprocessen, med hjælp fra specialister, kan designet implementeres korrekt i installationen.

Det er også muligt at tilslutte en speciel enhed - en ventilatorrotationssensor. Det regulerer bladenes rotationshastighed og automatiserer også freoncirkulationspumpens hastighed.

Derudover kan du indstille en timer elektrisk starter, en enhed, der beskytter kompressoren mod overophedning. Alle disse dele kan købes fra værksteder eller eftermarkedet.

Luft-til-vand varmepumpe effektberegning

Til opvarmning af et rum med et areal på 100 kvm. m vil kræve en varmepumpe med større effekt. Du kan tilnærmelsesvis beregne den nødvendige installationseffekt ved hjælp af tabellen:

Disse tabeller hjælper dig med at beregne spolearealet for at skabe en installation af en bestemt effekt

For at bestemme hvilken effekt kompressoren skal have, hvilken diameter rør skal bruges og andre vigtige data ved design af en luft-til-vand varmepumpe, skal du bruge en af ​​følgende metoder:

• Brug online-beregnere, der er offentliggjort på hjemmesiderne for producenter af varmevekslere.
• Anvend software CoolPack 1,46, Copeland.
• Inviter en specialist, som vil foretage de nødvendige målinger og beregninger.

Areal af kondensatorspolen (PZK) kan beregnes ved hjælp af formlen:

PZK = M/0,8DT,

hvor M er installationseffekten i kW; 0,8 - koefficient for termisk ledningsevne ved kontakt med vand og kobber; DT er temperaturforskellen mellem den indgående og udgående luft i systemet.

Ovenstående varmepumpeparametre er velegnede til rum op til 100 kvadratmeter. meter. Installationseffekt - 5 kW. Hvis du køber specielle varmevekslere, er det meget muligt at øge installationseffekten til 10-15 kW.

Figuren viser et system, hvor varmevekslere, en kompressor og en gasspjæld er kombineret i en tank. Designet bruger fabriksvarmevekslere (+)

Vedligeholdelse af en hjemmelavet installation

For drift af høj kvalitet kræver varmepumpen yderligere vedligeholdelse. Hvis du bruger enheden om vinteren (i betragtning af at der ikke er installeret yderligere opvarmning i huset), skal enheden varmes op med jævne mellemrum, da der dannes en isskorpe på dens overflade.

Det er også nødvendigt med jævne mellemrum:

• Rengør blæserbladene for snavs - blade, støv, snavs, sne osv.
• Smør kompressoren i henhold til dens instruktioner.
• Skift olie i kompressor og blæser.

Derudover er det for systemets normale funktion nødvendigt regelmæssigt at kontrollere integriteten af ​​kobberrørledningen, strømkablet, der forsyner kompressoren, ventilatoren og andre enheder.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Følgende video vil introducere dig til princippet om drift og design af en varmepumpe, der behandler vindenergi:

En hjemmelavet luft-til-vand varmepumpe er en af ​​de effektive og billige enheder til ekstra boligopvarmning. Alle kan lave og installere dette system.

Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor. Måske har du interessante oplysninger og billeder om emnet for artiklen? Stil spørgsmål, del dine egne meninger og tips, der er nyttige for besøgende på webstedet.