Ūdens-ūdens tipa siltumsūkņa montāžas tehnoloģija ar siltuma ieguvi no akas

Ja privātmājas apsildīšana ar gāzi nav iespējama vai ir pārāk dārga, un cietā kurināmā izmantošana nav ērta, kāpēc gan neizdalīt enerģiju tieši no apkārtējās vides? Viena no efektīvākajām iespējām nepieciešamo džoulu iegūšanai ir ūdens-ūdens siltumsūknis. Rietumos šādu vienību rūpnieciskā ražošana ir jau izveidota un ir ļoti pieprasīta. Tomēr to izmaksas ir diezgan augstas. Tāpēc jautājums par siltumsūkņa izveidi ar savām rokām joprojām ir ļoti aktuāls.

Kā šāds siltumsūknis ir sakārtots un darbojas?

Aptuveni runājot, siltumsūknis darbojas kā ledusskapis, tieši pretēji. Ledusskapis noņem daļu siltuma, lai pazeminātu temperatūru kameras iekšpusē. Tāpēc ledusskapja aizmugurējā siena manāmi sakarst. Siltumsūknis “atdzesē” vidi, sildot dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē mājas apkures sistēmā.

Parasti ūdens-ūdens siltumsūkņus veido šāds ierīču komplekts:

• ārējā ķēde;
• iekšējā kontūra;
• iztvaicētājs;
• kondensators;
• kompresors.

Ārējā ķēde ir caurule, caur kuru cirkulē gruntsūdeņi. Tas iekļūst sistēmā no akas, iziet caur ārējo ķēdi, piešķirot sistēmai siltumenerģiju ar mazu potenciālu, un pēc tam tiek izvadīts citā akā. Dažreiz ārējā ķēdē, kas iegremdēta ūdenī, ir īpašs šķidrums, ko sauc par “sālījumu”. Tas ir arī ļoti efektīvs veids, kā savākt siltumu vidē.

Piezīme! Ja pie mājas ir atvērts dīķis, to var izmantot arī kā siltuma avotu. Tomēr gruntsūdeņu ieguvei un novadīšanai nav nepieciešams urbt akas.

Gruntsūdeņu siltums nonāk iztvaicētājā. Augstspiediena dzesēšanas šķidrums šeit nonāk caur kapilārā caurumu. Spiediena samazināšanās izraisa iztvaikošanas procesu, un siltums no iztvaicētāja iekšējām sienām tiek nodots aukstumaģentam. Gāzveida aukstumaģents nonāk kompresorā, kur tas tiek saspiests, pēc tam tas tiek nosūtīts uz kondensatoru.

Šeit aukstumaģents atkal pārvēršas šķidrā stāvoklī, un iegūtā enerģija tiek izmantota dzesēšanas šķidruma sildīšanai, kas cirkulē mājas apkures sistēmas caurulēs. Tādējādi ūdens zema potenciāla siltumenerģija tiek pārveidota par enerģiju ar lielu potenciālu un pat smagos sals ir iespējams māju sildīt diezgan efektīvi. Šis process ir skaidri parādīts siltumsūkņa ūdens-ūdens diagrammā.

Ūdens-ūdens siltumsūkņa diagramma parāda procesu, kā no apkārtējās vides siltumenerģija tiek iegūta liela potenciāla enerģijā mājas sildīšanai un ūdens sildīšanai.

Siltumsūkņa kvalitāte lielā mērā ir atkarīga no ūdens temperatūras svārstībām. Jo stabilāka temperatūra, jo labāka ir apkure. Urbumā ūdens temperatūra visu gadu svārstās no 7-12 grādiem, kas ļauj aprīkojumu izmantot ļoti efektīvi. Lai automatizētu ierīces darbību, viņi izmanto temperatūras regulatoru, kas ieslēdz un izslēdz kompresoru, uzturot temperatūru telpās noteiktā līmenī.

Kā pats izgatavot šādu ierīci?

Mājas apstākļos gatavots ūdens-ūdens siltumsūknis ir gatavu vienību komplekts, kas jāpieslēdz pareizā secībā. Tas izskatās vienkārši, taču praksē visu var sabojāt kompetentu aprēķinu trūkuma dēļ. Tie ir nepieciešami, lai uzzinātu optimālo kompresora jaudu, siltummaiņa caurules diametru, kā arī citus sistēmas parametrus. Nespecialistiem ir vairākas iespējas šīs problēmas risināšanai:

• izmantojiet īpašu programmatūru (piemēram, CoolPack 1.46 un Copeland);
• izmantot tiešsaistes kalkulatorus, kas tiek piedāvāti šādu iekārtu ražotāju vietnēs;
• pieaiciniet speciālistu, kurš palīdzēs visu aprēķināt par maksu vai laipni un sirsnīgi.

Tātad, tagad par katru lietu sīkāk.

1. daļa - kompresors

Vienkāršākais veids, kā iegūt piemērotu kompresoru, ir noņemt to no gaisa kondicioniera, piemēram, no LG split sistēmas. Septiņu vatu kompresora jauda ir 9,7 kW siltuma ražošanai un 7,5 kW dzesēšanai. Šādu kompresoru papildu priekšrocība ir zems trokšņu līmenis darbības laikā.

Ūdens-ūdens siltumsūkņa kompresoru var noņemt no vecā gaisa kondicionētāja. Vēlams izvēlēties modeli, kas ir piemērots jaudai un darbojas klusi

Daudzi kompresori izmanto R22 freonu, kura viršanas temperatūra ir -10, kondensāts - +55. 2030. gadā šī aukstumaģenta lietošana tiks aizliegta. Cienīga alternatīva varētu būt “jaunais” freons R422. Tomēr jūs varat mainīt aukstumaģentu ne tikai veidojot siltumsūkni, bet arī jebkurā piemērotā laikā.

2. daļa - kondensators

Kondensatora izgatavošanai var izmantot nerūsējošā tērauda tvertni aptuveni 120 litru apjomā. Tas tiek sagriezts uz pusēm, iekšpusē ir uzstādīta vara spole, metināti savienojumi ar divu collu diegu, pēc tam tvertnes puses tiek savienotas, metinot. Spoles laukumu, caur kuru dzesēšanas šķidrums cirkulēs, aprēķina pēc formulas:

PZ = MT / 0,8 RT, kur:

• PZ - spoles laukums;
• МТ - sistēmas ģenerētā siltuma jauda, ​​kW;
• 0,8 - siltumvadītspējas koeficients ūdens un vara mijiedarbībā;
• RT - ūdens temperatūras starpība pie ieejas sistēmā un pie izejas no tās, grādi pēc Celsija.

Spoles ražošanai ir piemērota puse collas vara caurule, īpaša atdzesēšana vai tīra santehnika. Ieteicamais caurules sienas biezums ir 1-1,2 mm. Lai vēlamā garuma caurules garumu pārvērstu spolē, pietiek ar to, lai to vītu uz jebkura piemērota cilindra, piemēram, uz gāzes balona. Spoles galus iznes, izmantojot santehnikas adapterus. Lai nodrošinātu savienojuma hermētiskumu, izmantojiet linu un stiprinājuma uzgriezni.

Lai izgatavotu spoles ūdens-ūdens siltumsūkņa kondensatoram, jums rūpīgi jāuzvelk vara caurule uz cilindra. Metāla sliede palīdzēs noteikt pagriezienu slīpumu

Lūdzu, ņemiet vērā, ka freona vadotnes ieejai jāatrodas kondensatora augšpusē, lai novērstu burbuļu veidošanos.

Postenis # 3 - iztvaicētājs

Iztvaicētāja lomai ir piemērota 127 litru plastmasas muca. Tas ir ērtāk, ja viņai ir plats kakls.Aprēķiniet iztvaicētāju, kā arī kondensatoru. Vara cauruli var savīt ar vara stiepli, bez jebkādas izolācijas.

Pašmāju iztvaicētāju ūdens-ūdens siltumsūknim var izgatavot no plastmasas mucas ar platu kaklu. Spoļu var izlikt mazākā ietilpībā, taču ērtāk ir strādāt ar mucu, kuras tilpums pārsniedz 120 l

Eksperti improvizētiem siltumsūkņiem iesaka izmantot "applūduša" tipa iztvaicētājus, kuros sašķidrinātais dzesēšanas šķidrums nonāk ūdenī no apakšas un iztvaiko augšpusē. Adapterus var izgatavot no parasto plastmasas pudeļu kakliem, kas piestiprināti ar linu un hermētiķi. Ūdens padevei un novadīšanai ir piemērotas standarta kanalizācijas caurules. Uzstādot termostata vārstu, pirms izlīdzināšanas līnijas cauruļu lodēšanas sākšanas aptiniet to ar mitru drānu, jo šo elementu nedrīkst sildīt vairāk kā 100 grādos.

Freona montāža un degvielas uzpildīšana

Lai sagatavotās ierīces saliktu vienā sistēmā, jums būs nepieciešama metināšanas iekārta. Kompresora ieejā ieteicams iepildīšanas vārsts, kas noderēs vēlāk. Pēc tam, izmantojot īpašu vakuuma sūkni, jāpārbauda, ​​vai sistēmā nav vakuuma.

Lai piepildītu sistēmu ar freonu, jums būs nepieciešams cilindrs, kas satur vismaz 2 kg aukstumaģenta. Pēc degvielas uzpildīšanas ieteicams pagaidīt dažas dienas, pārbaudot spiedienu sistēmā. Ja tas paliek nemainīgs, tad nav noplūžu. Ja spiediens samazinās, var noteikt vietas noplūdes vienkāršākā veidā: izmantojot ziepes suds. Nepieredzējušiem amatniekiem labāk ir sazināties ar amatnieku, kurš profesionāli un uzticami uzpildīs aprīkojumu.

Sistēmas automātiskai regulēšanai ieteicams izmantot 40A vienfāzes releju, 16A drošinātāju, elektrisko paneli un DIN sliedi. Būs nepieciešami divi kapilāru temperatūras sensori: izejā no sistēmas (ieteicamā maksimālā temperatūra ir 40 grādi) un izejā no iztvaicētāja (izslēgšanas temperatūra ir 0 grādi, lai sistēma nesasaltu). Ja kontrolieris tiek izmantots, lai ņemtu vērā abu temperatūras sensoru rādījumus, jāatceras, ka tā iestatījumi var neizdoties strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.

Kaut kas tāds izskatās kā viena no pašmāju ūdens-ūdens siltumsūkņa iespējām. Ierīci sedz metāla korpuss, virs kura ir uzstādīts vadības panelis.

Pēc tam, kad sistēma ir gatava un tās elementi ir novietoti ērtās vietās, jāveido divas atsevišķas akas, lai savāktu un novadītu gruntsūdeņus un nogādātu ārējo ķēdi sistēmā. Vietās, kur urbumu urbšana ir saistīta ar noteiktām problēmām, vispirms vajadzētu pievērsties šim jautājumam. Ja akas nevar urbt, jums, iespējams, būs jāizvēlas cits siltumsūkņa variants, piemēram, gruntsūdens.

Šis video demonstrē mājās gatavota siltumsūkņa darbību:

Daži noderīgi ieteikumi

Pirms turpināt siltumsūkņa ražošanu, ir jānovērtē ēkas siltumizolācijas līmenis un jāpaaugstina līdz maksimālajam līmenim. Pretējā gadījumā šīs sistēmas efektivitātei būs nulle.

Vislabāk ir izmantot siltumsūkni ar zemas temperatūras apkures sistēmām. Visbiežāk vienība ir savienota ar "silta grīda". Var būt veiksmīga pieredze ar siltu sienu, lielu radiatoru uc sistēmām. Sistēmas efektivitāte būs augstāka, jo mazāka būs temperatūras starpība ārējās un iekšējās shēmās.

Lai samazinātu siltumsūkņa celtniecības izmaksas, ieteicams izmantot papildu siltuma avotu: gāzes, elektrisko vai cietā kurināmā katlu. Nepieciešamā jauda un siltumsūkņa izbūves izmaksas būs mazākas, kā arī samazināsies mājas apkures izmaksas.