DIY toplinska pumpa: dijagram, izračun, primjena

Sadržaj:

DIY toplinska pumpa: dijagram, izračun, primjena
DIY toplinska pumpa: dijagram, izračun, primjena

Video: DIY toplinska pumpa: dijagram, izračun, primjena

Video: DIY toplinska pumpa: dijagram, izračun, primjena
Video: Heat Pumps Explained - How Heat Pumps Work HVAC 2024, Svibanj
Anonim

Ako razmatramo pitanje grijanja s čisto teorijske točke gledišta, onda osoba ima puno rješenja za ovaj problem. U stvarnosti je situacija nešto gora, budući da je izbor ograničen cijenom, mogućnošću održavanja instalacije itd.

Grijanje toplinskom pumpom

Instalacija sustava grijanja vlastitim rukama s pumpom za gorivo prilično je isplativa u smislu jednostavnosti korištenja. Kada je uključena, ova jedinica ne proizvodi buku, ne stvara neugodan miris i, što je ugodno, nema potrebe za postavljanjem dimnjaka ili bilo koje druge dodatne konstrukcije.

Međutim, takav sustav u potpunosti ovisi o električnoj energiji. Za rad je potrebna minimalna količina energije, ali ako se iz nekog razloga izgubi struja, sustav će prestati raditi. Sastavljanje toplinske pumpe vlastitim rukama, kao i cjelokupna instalacija u cjelini, prilično je ekonomično. Jeftin je, baš kaoservisni proces. Vrijedi napomenuti da je kupnja takve instalacije još uvijek prilično skupa.

Sustav hlađenja za pumpu s hladnjakom
Sustav hlađenja za pumpu s hladnjakom

Pojedinosti o pumpi

Kada majstori govore o ugradnji toplinske pumpe, pod tim misle na ugradnju određenog kompleta opreme, a ne samo jedne pumpe. Ovdje je važno napomenuti da gotovo svaka tvar s temperaturom od 1 stupnja Celzijusa i više može postati izvor topline za takav sustav.

Svi sustavi su podijeljeni u nekoliko tipova, na primjer "voda - zrak", "voda - voda" itd. Primjena toplinske pumpe temelji se na činjenici da tijela mogu prenositi svoju toplinsku energiju na druga tijela ili u okoliš. Prva riječ u paru obično označava medij iz kojeg se uzima data toplina. Druga riječ definira vrstu nosača u sustavu koji će primiti ovu toplinsku energiju. U modernim verzijama izvor topline je obično voda, zrak ili tlo. Najjednostavniji dizajn je onaj koji koristi zrak kao izvor.

udubljenje za toplinsku pumpu
udubljenje za toplinsku pumpu

Učinkovitost uređaja

Naravno, učinkovitost svakog od uređaja nije ista, ali ovisi o sustavu u kojem pumpa radi. Zračne instalacije smatraju se najmanje učinkovitima. Osim toga, na performanse takvog sustava snažno utječu vremenske prilike. Prizemne instalacije odlikuju se dobrom stabilnošću. Faktor korisnosti takvih instalacija je u rasponu od 2,8 do 3,3, što je prilično dobro. Najučinkovitije su bile instalacije "voda - voda". To je uglavnom zbog činjenice da je temperatura izvora prilično stabilna.

Element pumpe
Element pumpe

Koje su prednosti instalacije

Kao i svaki drugi sustav, i ovaj ima određene pogodnosti koje može dobiti njegov vlasnik.

Sastavljanje i ugradnja toplinske pumpe vlastitim rukama ima sljedeće prednosti:

  • Visoka ekonomska učinkovitost. S električnim troškovima od 1 kW, na primjer, možete dobiti oko 3-4 kW toplinske energije, što je prilično isplativo. Također je vrijedno napomenuti da su ove brojke prosječne, budući da točne brojke uvelike ovise o dizajnu i vrsti jedinice.
  • Održivost. Samostalna dizalica topline, kao i cijela instalacija u cjelini, tijekom svog rada ne proizvodi nikakve štetne emisije u okoliš. Korištenje takvih uređaja ne šteti okolišu.
  • Svestranost. Kada instalirate tradicionalne sustave grijanja, morate stalno plaćati plin ili druge tvari. Solarne instalacije ili vjetroturbine ne rade uvijek stabilno. Toplinske pumpe su gotovo univerzalne i možete ih ugraditi bilo gdje. Glavna stvar je da je tip sustava ispravno odabran.
  • Vrijedi napomenuti da je toplinski sustav prilično multifunkcionalan. Ako se zimi koristi, kako i treba, za grijanje, onda se ljeti može koristiti kao klima uređaj.
  • Sigurnost sustava grijanja je na prilično visokoj razini, budući datemperatura radnih jedinica ne prelazi 90 stupnjeva, tijekom rada nema otrovnih emisija, a za njihov rad nije potrebno gorivo. Nije opasniji od hladnjaka.

Različiti kućni sustavi

Toplinska pumpa za grijanje doma može biti apsorpciona ili kompresorska. Najčešći su kompresori. Takvi se sustavi također mogu sastaviti iz starog hladnjaka ili klima uređaja pomoću radnog kompresora iz ovih uređaja. Osim kompresora potrebno je imati i ekspander, isparivač i kondenzator. Kako biste projektirali toplinsku pumpu za grijanje apsorpcione kuće, trebat će vam i dio kao upijajući freon.

Toplane se također razlikuju po vrsti izvora topline koji se koristi. Mogu biti zračne, geotermalne ili korištenje sekundarne topline. Ulazni i izlazni krugovi mogu koristiti ili isti nosač ili dva različita. Iz tog razloga sustavi mogu biti sa sljedećim vrstama rashladne tekućine:

  • "zrak - zrak";
  • "voda je voda";
  • "voda - zrak";
  • "zrak - voda";
  • "tlo - voda";
  • "led - voda".
Dijagram rada dizalice topline
Dijagram rada dizalice topline

Važno je napomenuti da je učinkovitost instalacije određena faktorom konverzije. To je razlika između utrošene i primljene energije. Naravno, što je ta razlika veća, sustav se smatra učinkovitijim.

Početak

Prije raščlanjivanjaodređene metode montaže, potrebno je odrediti izvor topline, kao i izraditi dijagram uređaja kojim će se montaža izvesti. Radne opcije za toplinsku pumpu bit će moguće sastaviti vlastitim rukama tek nakon iznajmljivanja nekih alata, kao i kupnje nekih dodatnih komponenti.

Prvi korak. Crtež

Izvor energije za toplinsku instalaciju mora biti podzemni, te će stoga biti potrebno izbušiti bunar ili barem iskopati malu udubinu. To znači da se na dijagramu moraju ucrtati mjesto rada i dubina. Treba napomenuti da temperatura na mjestu ugradnje dijela ne smije biti manja od 5 stupnjeva Celzija. Ako u blizini postoje rezervoari umjetnog ili prirodnog porijekla, onda ih možete koristiti kao mjesto za ugradnju.

Shema grijanja za dvokatnu kuću
Shema grijanja za dvokatnu kuću

Vrijedi napomenuti da možete odabrati gotovo bilo koju shemu toplinske instalacije i raditi prema njoj. Izvor topline gotovo da nema utjecaja na tok rada. Radna verzija toplinske pumpe, sastavljena iz hladnjaka vlastitim rukama, najčešći je model. Da biste to učinili, morate rastaviti stari uređaj i ukloniti kompresor odatle, koji će biti glavni element sustava, pumpajući freon i vodu kroz cjevovod.

Drugi korak. Izbor dijelova za rad

Vrlo je važno napomenuti da ako je kompresor iz starog hladnjaka star, neispravan ili otpad, onda je bolje kupiti novi. Popravak je neisplativ, osim toga, takav dio neće dugo trajati.

Za sastavljanje termalnogPumpa "uradi sam" iz hladnjaka također će zahtijevati termostatski ventil. Najbolja opcija bi bila da su oba elementa iz istog sustava tako da se točno uklapaju jedan uz drugog. Za ugradnju pumpe, morat ćete kupiti L-nosače 30 cm. Osim toga, morat ćete kupiti još nekoliko dijelova:

  • 120 litarski spremnik s visokim brtvljenjem;
  • običan plastični rezervoar do 90 l;
  • trebat će vam i 3 bakrene cijevi različitih promjera;
  • za cjevovod je potrebno kupiti polimerne, a po mogućnosti metalno-plastične cijevi.

Za ugradnju toplinske pumpe trebat će vam standardni alati, a za rezanje cijevi dobro će doći brusilica i aparat za zavarivanje.

Crtež za ugradnju pumpe
Crtež za ugradnju pumpe

Treći korak. Rad s čvorovima sustava

Prva stvar koju trebate učiniti je instalirati kompresor na zid pomoću nosača. Nakon što je to učinjeno, možete početi sastavljati kondenzator. Da biste ga napravili, potrebno je prepoloviti metalni spremnik, u jedan dio umetnuti bakrenu zavojnicu. Zatim se spremnik zavari natrag, nakon čega se u njemu napravi nekoliko rupa s navojem.

Dalje, morate nastaviti s radom s izmjenjivačem topline. Da bi instalacija toplinske pumpe bila uspješna, potrebno je namotati bakrenu cijev oko čeličnog spremnika zapremine 120 litara. Krajevi zavoja pričvršćeni su tračnicama. Vodovodni prijelazi pričvršćeni su na izlaze cijevi. Isti postupak se mora provesti s plastičnim spremnikom, hoćekoristiti kao isparivač. Budući da se ovaj spremnik neće pregrijati, prisutnost metalnog elementa nije obavezna. Gotova konstrukcija je također pričvršćena na zid pomoću istih nosača.

Kada su svi ovi čvorovi spremni, možete nastaviti s odabirom termostatskog ventila. Kada je struktura sastavljena, tada je potrebno učitati freon određene marke - R-22 ili R-422. Ako nema vještina za rad s ovom tvari, onda je najbolje pozvati stručnjaka, jer je postupak prilično nesiguran.

Četvrti korak. Veza s uređajem za ogradu

Ovdje je važno napomenuti da krug toplinske pumpe, priključak sustava na usisni uređaj ovisi o njegovoj vrsti:

  • "Voda je zemlja". Ako je odabrana ova shema, tada se kolektor mora postaviti ispod razine smrzavanja tla. Cjevovod ovog sustava mora biti smješten na istoj dubini.
  • "Voda - zrak". Instalacija ovog sustava smatra se najjednostavnijim, jer ne zahtijeva nikakvo iskopavanje. Kao mjesto za montažu kolektora možete koristiti bilo koje mjesto u blizini kuće ili čak na krovu.
  • Sustav "voda - voda" instalira se samo ako se u blizini nalazi rezervoar. Konstrukcija je sastavljena od polimernih cijevi, koje se zatim spuštaju u središte rezervoara.

Prilikom proračuna toplinske pumpe može se dogoditi da njena snaga nije dovoljna. U ovom slučaju postoje sustavi koji se nazivaju bivalentni. Drugim riječima, termoinstalacija se postavlja paralelno s električnomkotao, na primjer, u ovom slučaju obavlja funkciju dodatnog grijanja.

Klima uređaj

Toplinsku pumpu iz klima uređaja možete sastaviti vlastitim rukama. Međutim, ovdje je vrijedno napomenuti da će to zahtijevati pomoć dobrog servisera kućanskih aparata ako vlasnik nema takve vještine. Općenito, vrijedi reći da je takvu strukturu vrlo jednostavno sastaviti sami.

Klima uređaj kao toplinska pumpa
Klima uređaj kao toplinska pumpa

Sastavni dijelovi

Kako napraviti toplinsku pumpu od klima uređaja? Vrijedi napomenuti da je princip ovdje otprilike isti. Samo trebate uzeti kompresor ne iz starog hladnjaka, već iz klima uređaja. Također je vrijedno provjeriti s kojim rashladnim sredstvom radi kako biste kasnije mogli napuniti sustav. Nadalje, kao iu prethodnom slučaju, trebat će vam dvije bakrene cijevi različitih promjera i debljine stijenke od 1 mm. Jedan od njih trebao bi biti 12 m i služit će za zavojnicu, a drugi 10 m za isparivač. Potreban je termostatski ekspanzijski ventil. Da biste napravili zavojnicu, potrebna vam je prilično debela cijev.

Proces montaže se ne razlikuje od prethodno opisanog, s kompresorom hladnjaka. Instalacija se također provodi ovisno o tome koja je vrsta izvora odabrana. Kao što pokazuje praksa, takvi domaći sustavi razlikuju se u snazi od 2,6-2,8 kW. Naravno, takav sustav nije jako moćan. Na primjer, na vanjskoj temperaturi od -5 stupnjeva Celzija, takva pumpa će moći održavati unutarnju temperaturu od 60 m2 do +17 stupnjeva Celzija.

Izračun parametara sustava

Izračun toplinske crpke provodi se ili uz pomoć online kalkulatora ili uz pomoć stručnjaka. Možete koristiti formulu:

R=(k × V × T)/860.

U ovoj formuli, R je snaga potrebna za grijanje prostorije; k - koeficijent za obračun toplinskih gubitaka u zgradi (1 - dobro izolirana prostorija, 4 - drvena baraka); V je ukupni volumen prostorije koja se grije; T - najveća temperaturna razlika između vanjskog svijeta i unutarnjeg prostora; 860 - faktor pretvorbe rezultata izračuna u kW iz kcal.

Potrošači toplinske energije

Nakon što je bilo koji model toplinske pumpe sastavljen, potrebno ga je spojiti na bilo kojeg potrošača. Budući da snaga ovog sustava nije previsoka, treba ga spojiti na specijalizirane sustave grijanja, na primjer, grijač. Izvrsna opcija bila bi spajanje takvog uređaja na topli pod. Moguće spajanje na radijatore niske inercije od aluminija ili čelika s velikom površinom zračenja.

Bilo bi prikladno reći da su domaće opcije također najprikladnije samo kao dodatni izvor grijanja. Neće biti moguće u potpunosti osigurati grijanje kuće uz pomoć domaćih proizvoda, ili će temperatura biti mala. Samo se industrijska instalacija može sama nositi s ovim zadatkom. Osim toga, raširena upotreba takvih instalacija bila je posljedica činjenice da su 100% ekološki prihvatljive. Prelazak na takve sustave grijanja značajno će utjecati na poboljšanje okoliša.

Preporučeni: