Teknologi för montering av en värmepump av vatten-vattentypen med värmeuttag från brunnen

Om det är omöjligt eller för dyrt att värma ett privat hus med gas, och att använda fast bränsle är inte bekvämt, varför inte utvinna energi direkt från miljön? Ett av de mest effektiva alternativen för att få de nödvändiga joule är en vatten-till-vatten-värmepump. I väst har industriell produktion av sådana enheter länge etablerats och efterfrågas mycket. Men deras kostnader är ganska höga. Därför är frågan om att skapa en värmepump med egna händer mycket relevant.

Hur är en sådan värmepump anordnad och fungerar?

Grovt sett fungerar en värmepump som ett kylskåp, tvärtom. Kylskåpet tar bort en del av värmen ut för att sänka temperaturen inuti kammaren. Därför värms kylskåpets bakvägg upp märkbart. Värmepumpen "kyler" miljön och värmer upp kylvätskan som cirkulerar i hemvärmesystemet.

Vanligtvis består vatten-till-vatten-värmepumpar av följande uppsättning enheter:

• extern krets;
• inre kontur;
• indunstare;
• kondensator;
• kompressor.

Den yttre kretsen är ett rör genom vilket grundvatten cirkulerar. Den kommer in i systemet från brunnen, passerar genom den externa kretsen, ger systemet termisk energi med låg potential och släpps sedan ut i en annan brunn. Ibland finns det en speciell vätska som kallas ”saltlösning” i en extern krets nedsänkt i vatten. Detta är också ett mycket effektivt sätt att samla upp värmen i miljön.

Notera! Om det finns ett öppet damm nära huset kan det också användas som värmekälla. Det finns dock inget behov av att borra brunnar för abstraktion och utsläpp av grundvatten.

Grundvattenvärme kommer in i förångaren. Kylmediet under tryck kommer in här genom kapillärhålet. Tryckminskningen orsakar en förångningsprocess och värme från förångarens innerväggar överförs till kylmediet. Gasformigt köldmedium kommer in i kompressorn, där den komprimeras, varefter den skickas till kondensorn.

Här förvandlas kylmediet igen till flytande tillstånd, och den resulterande energin används för att värma kylvätskan som cirkulerar i rören i husets värmesystem. Således omvandlas lågkvalitativ termisk energi till vatten till energi med hög potential och även i svår frost är det möjligt att värma ett hus ganska effektivt. Denna process illustreras tydligt i diagrammet över värmepumpens vatten-vatten.

Diagrammet för vatten-vatten värmepump visar processen att från miljön erhålla termisk energi med låg potential till hög potential för uppvärmning av ett hus och värme

Kvaliteten på värmepumpen beror till stor del på fluktuationer i vattentemperatur. Ju mer stabil temperaturen är, desto bättre blir uppvärmningen. I brunnen varierar vattentemperaturen under året från 7-12 grader, vilket gör det möjligt att använda utrustningen mycket effektivt. För att automatisera driften av enheten använder de en temperaturregulator som sätter på och stänger av kompressorn och håller temperaturen i rummen på en viss nivå.

Hur gör jag en sådan enhet själv?

En hemmagjord vatten-till-vatten-värmepump är en uppsättning färdiga enheter som måste anslutas i rätt sekvens. Det ser enkelt ut, men i praktiken kan hela saken förstöras på grund av bristen på kompetenta beräkningar. De är nödvändiga för att ta reda på den optimala kompressorkraften, värmeväxlarrörets diameter, liksom andra systemparametrar. Icke-specialister har flera alternativ för att lösa detta problem:

• använd speciell programvara (till exempel CoolPack 1.46 och Copeland);
• använda kalkylatorer online som erbjuds på webbplatser för tillverkare av sådan utrustning;
• bjud in en specialist som hjälper dig att beräkna allt mot en avgift eller i hjärtats vänlighet.

Så nu om varje detalj mer detaljerat.

Del 1 - kompressor

Det enklaste sättet att få en lämplig kompressor är att ta bort den från luftkonditioneringsapparaten, till exempel från ett LG-split-system. Den sju-watt kompressorn har en kapacitet på 9,7 kW för värmeproduktion och 7,5 kW för kylning. En ytterligare fördel med sådana kompressorer är den låga ljudnivån under drift.

Kompressorn för vatten-till-vatten-värmepumpen kan tas bort från den gamla luftkonditioneringen. Det är att föredra att välja en modell som är lämplig för ström och fungerar tyst

Många kompressorer använder R22 freon, vars kokpunkt är -10, kondensation - +55. År 2030 kommer detta kylmedium att förbjudas för användning. Ett värdigt alternativ kan vara den mer "unga" freon R422. Det är emellertid möjligt att byta köldmedium inte bara när du skapar en värmepump, utan också vid lämplig tidpunkt.

Del 2 - Kondensator

En rostfri tank på cirka 120 liter kan användas för att tillverka kondensatorn. Den skärs i hälften, en kopparspole monteras inuti, svetsade fogar med en två-tums gänga, sedan kopplas halterna på tanken genom svetsning. Ytan på spolen genom vilken kylmediet kommer att cirkulera beräknas med formeln:

PZ = MT / 0,8RT, där:

• PZ - spolens område;
• MT - Värmeeffekt genererad av systemet, kW;
• 0,8 - värmekonduktivitetskoefficient vid växelverkan mellan vatten och koppar;
• RT - skillnaden i vattentemperatur vid ingången till systemet och vid utgången från det, grader Celsius.

För tillverkning av en spiral är ett kopparrör på en halv tum, en speciell kylning eller ren VVS lämplig. Rekommenderad rörväggtjocklek är 1-1,2 mm. För att förvandla en rörlängd med önskad längd till en spole räcker det att linda det på vilken lämplig cylinder som helst, till exempel på en gascylinder. Spolens ändar tas fram med hjälp av VVS-adaptrar. Använd lin och en spännmutter för att säkerställa anslutningen.

För att skapa en spiral för en vatten-till-vatten värmepumpskondensor måste du försiktigt linda kopparröret på cylindern. En metallskena hjälper till att fixa svängningen

Observera att inloppet till freonlinjen måste vara beläget högst upp på kondensatorn för att förhindra bildande av bubblor.

Artikel nr 3 - Förångare

En plastfat på 127 liter är lämplig för förångarens roll. Det är bekvämare om hon har en bred hals.Beräkna förångaren såväl som kondensorn. Ett kopparrör kan vridas med koppartråd utan isolering.

En hemmagjord förångare för en vatten-till-vatten-värmepump kan tillverkas av en plastfat med en bred hals. Spolen kan läggas i mindre kapacitet, men det är bekvämare att arbeta med en tunn på mer än 120 l

Experter rekommenderar användning av "översvämmade" förångare för improviserade värmepumpar, där det kondenserade kylmediet kommer in i vattnet underifrån och förångas i den övre delen. Adaptrar kan göras från halsen på vanliga plastflaskor, som är fixerade med lin och tätningsmedel. Standard avloppsrör är lämpliga för tillförsel och utsläpp av vatten. När du installerar en termostatventil, linda in den med en fuktig trasa innan du börjar löda rören på nivelleringslinjen, eftersom detta element inte får värmas upp till mer än 100 grader.

Freon montering och tankning

För att montera de förberedda enheterna i ett enda system behöver du en svetsmaskin. Vid kompressorinloppet rekommenderas en påfyllningsventil som kommer att vara praktiskt senare. Sedan med hjälp av en speciell vakuumpump bör systemet kontrolleras för vakuum.

För att fylla systemet med freon behöver du en cylinder som innehåller minst 2 kg köldmedium. Efter tankning rekommenderas att vänta några dagar och kontrollera trycket i systemet. Om det förblir konstant finns det inga läckor. Om trycket minskar kan du bestämma läckage på enklaste sättet: använda tvålskum. Oerfaren hantverkare är bättre att kontakta en hantverkare som kommer att tanka utrustning professionellt och pålitligt.

För automatisk reglering av systemet rekommenderas det att använda ett 40A enfasrelä, 16A säkring, elektrisk panel och DIN-skena. Två kapillartemperatursensorer kommer att behövas: vid utgången från systemet (den rekommenderade maximala temperaturen är 40 grader) och vid utgången från förångaren (avstängningstemperaturen är 0 grader för att förhindra att systemet fryser). Om en regulator används för att ta hänsyn till avläsningarna för båda temperatursensorerna, bör det komma ihåg att dess inställningar kan misslyckas när ett strömavbrott inträffar.

Något som det här ser ut som ett av alternativen för en hemmagjord vatten-vatten värmepump. Enheten täcks av ett metallhölje på vilket kontrollpanelen är monterad.

När systemet är klart och dess element placerats på lämpliga platser bör två separata brunnar byggas för insugning och urladdning av grundvatten och föra den externa kretsen till systemet. I områden där brunnsborrning är förknippad med vissa problem, bör detta problem tas upp först. Om brunnarna inte kan borras kan du behöva välja ett annat alternativ för värmepumpen, till exempel grundvatten.

Följande video visar hur en hemmagjord värmepump fungerar:

Några användbara förslag

Innan man fortsätter med tillverkningen av en värmepump är det nödvändigt att utvärdera byggnadens värmeisoleringsnivå och höja den till maximal nivå. I annat fall tenderar detta systems effektivitet att bli noll.

Det är bäst att använda en värmepump komplett med lågtemperaturvärmesystem. Oftast är enheten ansluten till "varmt golv". Erfarenhet av system med varma väggar, stora radiatorer i området etc. kan vara framgångsrik. Systemets effektivitet blir desto högre, desto mindre är temperaturskillnaden på de externa och interna kretsarna.

För att minska kostnaderna för att bygga en värmepump rekommenderas det att använda en extra värmekälla: gas, elektrisk eller fast bränslepanna. Den erforderliga kraften och kostnaden för att bygga en värmepump blir lägre och kostnaderna för att värma ett hus kommer att reduceras.