Teknologi for montering av en varmepumpe av typen vann-vann med varmeutvinning fra brønnen

Hvis det er umulig eller for dyrt å varme opp et privat hus med gass, og det er ikke praktisk å bruke fast brensel, hvorfor ikke hente energi direkte fra miljøet? Et av de mest effektive alternativene for å få de nødvendige joules er en vann-til-vann varmepumpe. I Vesten er den industrielle produksjonen av slike enheter lenge etablert og er etterspurt. Kostnadene deres er imidlertid ganske høye. Derfor er spørsmålet om å lage en varmepumpe med egne hender veldig relevant.

Hvordan ordnes og fungerer en slik varmepumpe?

Grovt sett fungerer en varmepumpe som et kjøleskap, motsatt. Kjøleskapet fjerner en del av varmen ut for å senke temperaturen inne i kammeret. Derfor varmes bakveggen i kjøleskapet merkbart opp. Varmepumpen “kjøler” miljøet, og oppvarmer kjølevæsken som sirkulerer i husvarmeanlegget.

Vanligvis består vann-til-vann-varmepumper av følgende sett med enheter:

• ekstern krets;
• indre kontur;
• fordamper;
• kondensator;
• kompressor.

Den ytre kretsen er et rør som grunnvannet sirkulerer gjennom. Den kommer inn i systemet fra brønnen, passerer gjennom den eksterne kretsen, gir systemet termisk energi med lite potensiale, og blir deretter ledet ut i en annen brønn. Noen ganger i en ekstern krets nedsenket i vann, er det en spesiell væske som kalles "saltlake". Dette er også en veldig effektiv måte å samle varmen på i miljøet.

Merk! Hvis det er et åpent tjern i nærheten av huset, kan det også brukes som varmekilde. Det er imidlertid ikke nødvendig å bore brønner for abstraksjon og utslipp av grunnvann.

Grunnvannsvarme kommer inn i fordamperen. Det trykksatte kjølemediet kommer inn her gjennom kapillærhullet. Nedgangen i trykket forårsaker en fordampningsprosess og varme fra innerveggene i fordamperen overføres til kjølemediet. Gassformig kjølemedium kommer inn i kompressoren, hvor den komprimeres, hvoretter den sendes til kondensatoren.

Her blir kjølemediet igjen til flytende tilstand, og den resulterende energien brukes til å varme opp kjølevæsken som sirkulerer i rørene i husets varmesystem. Dermed omdannes lavkvalitets termisk energi til vann til energi med stort potensial, og selv i alvorlige frost er det mulig å varme et hus ganske effektivt. Denne prosessen er grafisk illustrert i vann-til-vann varmepumpediagram.

Vann-vann varmepumpediagrammet viser prosessen med å hente fra miljøet termisk energi med et lite potensial til høy potensiell energi for oppvarming av et hus og oppvarming av vann

Kvaliteten på varmepumpen er i stor grad avhengig av svingninger i vanntemperatur. Jo mer stabil temperaturen, jo bedre blir oppvarmingen. I brønnen varierer vanntemperaturen hele året fra 7-12 grader, noe som gjør det mulig å bruke utstyret veldig effektivt. For å automatisere driften av enheten bruker de en temperaturkontroller som slår kompressoren av og på, og holder temperaturen i rommene på et visst nivå.

Hvordan lage en slik enhet selv?

En hjemmelaget vann-til-vann varmepumpe er et sett med ferdige enheter som må kobles til i riktig rekkefølge. Det ser enkelt ut, men i praksis kan hele saken ødelegges på grunn av manglende kompetente beregninger. De er nødvendige for å finne ut den optimale kompressorkraften, diameteren på varmevekslerrøret, så vel som andre systemparametere. Ikke-spesialister har flere alternativer for å løse dette problemet:

• bruk spesiell programvare (for eksempel CoolPack 1.46 og Copeland);
• bruke kalkulatorer på nettet som tilbys på nettstedene til produsenter av slikt utstyr;
• invitere en spesialist som vil hjelpe til med å beregne alt for en avgift eller vennlig hilsen.

Så nå om hver detalj mer detaljert.

Del # 1 - kompressor

Den enkleste måten å få en passende kompressor er å fjerne den fra klimaanlegget, for eksempel fra et LG-delt system. Den syv watt kompressoren har en kapasitet på 9,7 kW for varmeproduksjon og 7,5 kW for kjøling. En ekstra fordel med slike kompressorer er det lave støynivået under drift.

Kompressoren for vann-til-vann varmepumpe kan fjernes fra det gamle klimaanlegget. Det er å foretrekke å velge en modell som er egnet for kraft og fungerer lydløst

Mange kompressorer bruker R22 freon, hvis kokepunkt er -10, kondensasjon - +55. I 2030 vil dette kjølemediet bli forbudt for bruk. Et verdig alternativ kan være den mer "unge" freon R422. Imidlertid er det mulig å skifte kjølemedium ikke bare når du lager en varmepumpe, men også til enhver tid.

Del 2 - Kondensator

En rustfri tank på omtrent 120 liter kan brukes til å lage kondensatoren. Det kuttes i to, en kobberspole er montert inni, sveisede skjøter med en to-tommers gjenge, deretter kobles halvdelene til tanken ved sveising. Arealet av spolen som kjølemediet vil sirkulere gjennom blir beregnet med formelen:

PZ = MT / 0,8RT, hvor:

• PZ - område av spolen;
• МТ - Varmekraft generert av systemet, kW;
• 0,8 - koeffisient for varmeledningsevne i samspillet mellom vann og kobber;
• RT - forskjellen i vanntemperatur ved inngangen til systemet og ved utgangen fra det, grader Celsius.

For fremstilling av en spole er et halvtommers kobberrør, en spesiell kjøling eller ren VVS egnet. Den anbefalte tykkelsen på rørveggen er 1-1,2 mm. For å gjøre en rørlengde med ønsket lengde om til en spole, er det nok å vikle den på en hvilken som helst passende sylinder, for eksempel på en gassflaske. Endene av spolen blir hentet ut ved hjelp av rørleggeradaptere. For å sikre tettheten på tilkoblingen, bruk lin og en klemmemutter.

For å lage en spiral for en vann-til-vann varmepumpekondensator, må du nøye vikle kobberrøret på sylinderen. En metallskinne vil bidra til å fikse svingens stigning

Vær oppmerksom på at innløpet til freonlinjen må være plassert på toppen av kondensatoren for å forhindre dannelse av bobler.

Vare # 3 - Fordamper

Et plastfat på 127 liter er egnet for rollen som fordamper. Det er mer praktisk hvis hun har en bred nakke.Fordamperen beregnes så vel som kondensatoren. Et kobberrør kan vris med kobbertråd, uten isolasjon.

En hjemmelaget fordamper for en vann-til-vann varmepumpe kan være laget av en plastfat med bred hals. Spolen kan legges i mindre kapasitet, men det er mer praktisk å jobbe med en tønne på mer enn 120 l

Eksperter anbefaler bruk av "oversvømte" fordamper for improviserte varmepumper, der det flytende kjølemediet kommer inn i vannet nedenfra og fordamper på toppen. Adaptere kan lages fra nakken på vanlige plastflasker, som er festet med lin og fugemasse. Standard kloakkrør er egnet for tilførsel og utslipp av vann. Når du installerer en termostatventil, må du pakke den inn med en fuktig klut før du begynner å lodde rørene på nivelleringslinjen, siden dette elementet ikke må varmes opp til mer enn 100 grader.

Freon montering og tanking

For å sette sammen de forberedte enhetene i et enkelt system, trenger du en sveisemaskin. Ved kompressorinntaket anbefales en påfyllingsventil som kommer til nytte senere. Ved bruk av en spesiell vakuumpumpe bør systemet deretter kontrolleres for vakuum.

For å fylle systemet med freon trenger du en sylinder som inneholder minst 2 kg kjølemedium. Etter påfylling anbefales det å vente noen dager med å sjekke trykket i systemet. Hvis det forblir konstant, er det ingen lekkasjer. Hvis trykket synker, kan du bestemme stedene for lekkasjer på den enkleste måten: bruk såpeskudd. Uerfarne håndverkere har det bedre å kontakte en håndverker som påfyller utstyr profesjonelt og pålitelig.

For automatisk kontroll av systemet anbefales det å bruke et 40-faset relé, 16A sikring, elektrisk panel og DIN-skinne. Det vil være behov for to kapillartemperatursensorer: ved utgangen fra systemet (anbefalt maksimumstemperatur er 40 grader) og ved utgangen fra fordamperen (avstengningstemperatur er 0 grader for å forhindre at systemet fryser). Hvis en kontroller brukes til å ta hensyn til avlesningene til begge temperatursensorene, må det huskes at innstillingene kan gå tapt under et strømbrudd.

Noe som dette ser ut som et av alternativene for en hjemmelaget vann-vann varmepumpe. Enheten er dekket av et metallhus som kontrollpanelet er montert på.

Etter at systemet er klart, og elementene er plassert på praktiske steder, bør to separate brønner bygges for å samle og tømme grunnvann og bringe den eksterne kretsen til systemet. I områder der brønnboring er forbundet med visse problemer, bør dette problemet løses først. Hvis brønnene ikke kan bores, kan det hende du må velge et annet alternativ for varmepumpen, for eksempel grunnvann.

Følgende video demonstrerer driften av en hjemmelaget varmepumpe:

Noen nyttige forslag

Før du fortsetter med produksjonen av en varmepumpe, er det nødvendig å evaluere nivået på varmeisolering av bygningen og øke det til maksimalt nivå. Ellers vil effektiviteten til dette systemet ha en tendens til å være null.

Det er best å bruke en varmepumpe komplett med lavtemperaturvarmesystemer. Oftest er enheten koblet til "varmt gulv". Erfaring med systemer med varme vegger, store radiatorer osv. Kan være vellykket. Effektiviteten til systemet vil være desto høyere, jo mindre temperaturforskjell på eksterne og interne kretser.

For å redusere kostnadene ved å bygge en varmepumpe, anbefales det å bruke en ekstra varmekilde: gass, elektrisk eller fast brennstoffkjele. Den nødvendige kapasiteten og utgiftene for bygging av varmepumpen vil være mindre, og kostnadene for oppvarming av huset vil bli redusert.