Teknologi til samling af en varmepumpe af typen vand-vand med varmeekstraktion fra brønden

Hvis det er umuligt eller for dyrt at opvarme et privat hus med gas, og det er ikke praktisk at bruge fast brændstof, hvorfor ikke udtrække energi direkte fra miljøet? En af de mest effektive muligheder for at få de nødvendige joules er en vand-til-vand varmepumpe. I Vesten er den industrielle produktion af sådanne enheder længe blevet etableret og efterspørges højt. Imidlertid er deres omkostninger ret høje. Derfor er spørgsmålet om at oprette en varmepumpe med egne hænder meget relevant.

Hvordan arrangeres og fungerer en sådan varmepumpe?

Groft sagt fungerer en varmepumpe som et køleskab, tværtimod. Køleskabet fjerner en del af varmen ud for at sænke temperaturen inde i kammeret. Derfor opvarmes køleskabets bagvæg mærkbart. En varmepumpe "afkøler" miljøet og opvarmer det kølevæske, der cirkulerer i hjemmevarmesystemet.

Vand-til-vand-varmepumper består typisk af følgende sæt enheder:

• ekstern kredsløb;
• indre kontur;
• fordamperen;
• kondensator;
• kompressor.

Det ydre kredsløb er et rør, gennem hvilket grundvandet cirkulerer. Det kommer ind i systemet fra brønden, passerer gennem det ydre kredsløb, giver systemet termisk energi med lavt potentiale og udledes derefter til en anden brønd. Nogle gange i et eksternt kredsløb nedsænket i vand er der en speciel væske kaldet "saltvand". Dette er også en meget effektiv måde at opsamle varmen i miljøet.

Bemærk! Hvis der er en åben dam nær huset, kan den også bruges som varmekilde. Der er dog ikke behov for at bore brønde til abstraktion og udledning af grundvand.

Grundvandsvarme kommer ind i fordamperen. Kølemediet under tryk kommer ind her gennem kapillærhullet. Faldet i trykket forårsager en fordampningsproces, og varme fra fordamperens indvendige vægge overføres til kølemediet. Gasformigt kølemedium kommer ind i kompressoren, hvor det komprimeres, hvorefter det sendes til kondensatoren.

Her forvandles kølemediet igen til en flydende tilstand, og den resulterende energi bruges til at opvarme det kølemiddel, der cirkulerer i rørene i husets varmesystem. Således omdannes lavpotentialet termisk energi til vand til energi med stort potentiale, og selv i svær frost er det muligt at varme et hus ganske effektivt. Denne proces illustreres grafisk i vand-til-vand-varmepumpediagrammet.

Vand-vand-varmepumpediagrammet viser processen med at opnå termisk energi med et lavt potentiale fra miljøet til højpotentiel energi til opvarmning af et hus og opvarmning af vand

Kvaliteten af ​​varmepumpen er stort set afhængig af udsving i vandtemperaturen. Jo mere stabil temperaturen er, jo bedre er opvarmningen. I brønden varierer vandtemperaturen hele året fra 7-12 grader, hvilket gør det muligt at bruge udstyret meget effektivt. For at automatisere betjeningen af ​​enheden bruges en temperaturregulator, der tænder og slukker kompressoren, og holder temperaturen i rummet på et bestemt niveau.

Hvordan laver du en sådan enhed selv?

En hjemmelavet vand-til-vand-varmepumpe er et sæt færdige enheder, der skal tilsluttes i den rigtige rækkefølge. Det ser simpelt ud, men i praksis kan det hele ødelægges på grund af manglen på kompetente beregninger. De er nødvendige for at finde ud af den optimale kompressor magt, diameteren af ​​varmeveksleren rør, såvel som andre systemparametre. Ikke-specialister har flere muligheder for at løse dette problem:

• bruge speciel software (for eksempel CoolPack 1.46 og Copeland);
• bruge online regnemaskiner, der tilbydes på webstederne for producenter af sådant udstyr;
• inviter en specialist, der vil hjælpe med at beregne alt mod et gebyr eller i hjertets venlighed.

Så nu om hver detalje mere detaljeret.

Del # 1 - kompressor

Den nemmeste måde at få en passende kompressor er at fjerne den fra klimaanlægget, for eksempel fra et LG split-system. Den syv-watts kompressor har en kapacitet på 9,7 kW til varmeproduktion og 7,5 kW til køling. En yderligere fordel ved sådanne kompressorer er det lave støjniveau under drift.

Kompressoren til vand-til-vand-varmepumpen kan fjernes fra det gamle klimaanlæg. Det foretrækkes at vælge en model, der er egnet til strøm og fungerer lydløst

Mange kompressorer bruger R22 freon, hvis kogepunkt er -10, kondensation - +55. I 2030 forbydes dette kølemedium til brug. Et mere passende alternativ kan være den mere "unge" freon R422. Du kan dog skifte kølemiddel ikke kun når du opretter en varmepumpe, men også på et hvilket som helst passende tidspunkt.

Del # 2 - Kondensator

En rustfri ståltank på cirka 120 liter kan bruges til at fremstille kondensatoren. Det skæres i halvdelen, en kobberspiral monteres inde, svejsede samlinger med en to tommer gevind, derefter tilsluttes halvdelene af tanken ved svejsning. Arealet af spolen, som kølemediet cirkulerer igennem, beregnes ved hjælp af formlen:

PZ = MT / 0,8RT, hvor:

• PZ - spolens område;
• MT - Varmeeffekt genereret af systemet, kW;
• 0,8 - koefficient for varmeledningsevne i samspillet mellem vand og kobber;
• RT - forskellen i vandtemperatur ved indgangen til systemet og ved udgangen fra det, grader Celsius.

Til fremstilling af en spole er et halvtommers kobberrør, en særlig køling eller ren VVS egnet. Den anbefalede rørvægstykkelse er 1-1,2 mm. For at vende en længde af rør med den ønskede længde til en spole er det nok at vikle det på en hvilken som helst passende cylinder, for eksempel på en gascylinder. Enderne af spolen bringes ud ved hjælp af VVS-adaptere. Brug hør og en spændemøtrik for at sikre forbindelsens tæthed.

For at fremstille en spole til en vand-til-vand varmepumpekondensator, skal du forsigtigt vikle kobberrøret på cylinderen. En metalskinne vil hjælpe med at fastsætte drejningens stigning

Bemærk, at indføringen af ​​freonguiden skal være placeret øverst på kondensatoren for at forhindre dannelse af bobler.

Vare nr. 3 - Fordamper

En plastiktønde på 127 liter er velegnet til fordamperens rolle. Det er mere praktisk, hvis hun har en bred hals.Fordamperen beregnes såvel som kondensatoren. Et kobberrør kan vrides med kobbertråd uden nogen isolering.

En hjemmelavet fordamper til en vand-til-vand-varmepumpe kan fremstilles af en plasttønde med en bred hals. Spolen kan lægges i en mindre kapacitet, men det er mere praktisk at arbejde med en tønde på mere end 120 l

Eksperter anbefaler brug af fordamper af typen "oversvømmet" til improviserede varmepumper, hvor det flydende kølemiddel kommer ned i vandet nedenfra og fordamper øverst. Adaptere kan laves af nakken på almindelige plastflasker, der er fastgjort med hør og fugemasse. Standard kloakledninger er velegnede til levering og udledning af vand. Når du installerer en termostatventil, skal du pakke den med en fugtig klud, før du begynder at lodde rørene på nivelleringslinjen, da dette element ikke må opvarmes til mere end 100 grader.

Freon samling og tankning

For at samle de forberedte enheder i et enkelt system skal du bruge en svejsemaskine. Ved kompressorindløbet anbefales en påfyldningsventil, som senere kommer godt med. Derefter skal systemet ved hjælp af en speciel vakuumpumpe kontrolleres for vakuum.

For at fylde systemet med freon skal du bruge en cylinder, der indeholder mindst 2 kg kølemiddel. Efter tankning anbefales det at vente et par dage og kontrollere trykket i systemet. Hvis det forbliver konstant, er der ingen lækager. Hvis trykket falder, kan du bestemme steder for lækager på den enkleste måde: ved hjælp af sæbevand. Uerfarne håndværkere er bedre ved at kontakte en håndværker, der fylder udstyr professionelt og pålideligt.

Til automatisk styring af systemet anbefales det at anvende et 40-faset relæ, 16A sikring, elektrisk panel og DIN-skinne. Der er behov for to kapillartemperatursensorer: ved udgangen fra systemet (den anbefalede maksimale temperatur er 40 grader) og ved udgangen fra fordamperen (nedlukningstemperatur er 0 grader for at forhindre, at systemet fryser). Hvis en controller bruges til at tage hensyn til aflæsningen af ​​begge temperatursensorer, skal det huskes, at dens indstillinger kan mislykkes i tilfælde af strømafbrydelse.

Noget som dette ligner en af ​​mulighederne for en hjemmelavet vand-vandvarmepumpe. Enheden er dækket af et metalhus, hvorpå kontrolpanelet er monteret.

Når systemet er klar, og dets elementer er placeret på passende steder, skal der bygges to separate brønde til indtagelse og udledning af grundvand og bringe det eksterne kredsløb til systemet. I områder, hvor brøndboring er forbundet med visse problemer, skal dette problem løses først. Hvis brøndene ikke kan bores, skal du muligvis vælge en anden mulighed for varmepumpen, for eksempel grundvand.

Følgende video demonstrerer driften af ​​en hjemmelavet varmepumpe:

Nogle nyttige forslag

Før man fortsætter med fremstilling af en varmepumpe, er det nødvendigt at vurdere bygningens termiske isoleringsniveau og øge det til det maksimale niveau. Ellers vil effektiviteten af ​​dette system have en tendens til at være nul.

Det er bedst at bruge en varmepumpe komplet med lavtemperaturvarmesystemer. Oftest er enheden forbundet til "varmt gulv". Erfaring med systemer med varme vægge, store radiatorer osv. Kan være en succes. Systemets effektivitet vil være jo højere, jo mindre er forskellen i temperatur på de eksterne og interne kredsløb.

For at reducere omkostningerne ved bygning af en varmepumpe anbefales det at bruge en ekstra varmekilde: gas, elektrisk eller fast brændstofkedel. Den krævede kapacitet og udgifter til konstruktion af varmepumpen vil være mindre, og omkostningerne til opvarmning af huset reduceres.