Tepelné čerpadlo s vlastníma rukama pro vytápění domu: návrh a provoz zařízení

Zásoby konvenčních nosičů energie jsou postupně vyčerpávány, takže lidé věnují pozornost alternativním zdrojům energie. Tepelná čerpadla jsou velmi účinným prostředkem vytápění budov, ale tovární modely mají vysokou hodnotu. Chcete-li, aby tepelné čerpadlo s vlastníma rukama pro vytápění domu, musíte se vypořádat s jeho principem provozu a designu.

1. Princip činnosti
2. Hlavní typy
3. Nejjednodušší jednotka
4. Geotermální instalace
5. Výpočet výměníku tepla a obrysu země
6. Sestava tepelného čerpadla

Zásada činnosti

Tepelné čerpadlo je soubor zařízení, jehož úkolem je sběr tepelné energie a její dodávka spotřebiteli. Zdrojem tepla může být jakékoliv médium nebo těleso s teplotou nad 1 stupeň. Abyste lépe porozuměli principu těchto zařízení, měli byste se seznámits jejich funkčními vlastnostmi:

• Jednotka nevytváří pouze teplo.
• Pro provoz tepelného čerpadla je nutná elektřina.
• Cyklus Carnot, který se používá ve všech chladicích jednotkách, je založen na principu činnosti zařízení.

Tepelné čerpadlo vlastníma rukama. Přetečení. Recyklace z klimatizace

V poslední době se technologie výroby tepelných čerpadel významně zlepšila. Moderní jednotky jsou schopny sbírat teplo ze vzduchu s teplotou až -30 stupňů, stejně jako vodu a půdu - až 2 stupně. V Carnotově cyklu je pracovní tělo freon.Tato plynná látka začíná vařit při mínusové teplotě. Chladivo je trvale odpařováno a kondenzováno ve dvou komorách pro výměnu tepla, přičemž absorbuje energii z okolního prostředí. Pak ho dopraví ke spotřebiteli.

Schéma tepelného čerpadla je podobné principu činnosti klimatizačního zařízení, které pracuje na vytápění:

• Zatímco je freon v kapalném stavu, chladivo cirkuluje trubkami výměníku tepla. Odstraněním tepla z okolního prostředí se freonové vary začnou odpařovat.
• Pak plyn vstupuje do kompresoru, což zvyšuje tlak na požadovanou hodnotu. V důsledku toho vzrůstá teplota varu chladiva a látka kondenzuje při vyšší teplotě.
• Freon propouští vnitřní teplosměnnou komorou a uvolňuje akumulovanou energii chladiva a pak se mění v kapalný stav.
• Poté plyn vstupuje do přijímače a škrticí klapky. Při poklesu tlaku látky se opakuje pracovní cyklus.

Aby bylo možné pochopit zásadu jednotky a zjistit, jak je tepelné čerpadlo instalováno, musí být systém prostudován.

Hlavní typy

Příjemci a dodavatelé tepelné energie v tepelných čerpadlech pracují ve dvojicích. Právě na této skutečnosti je založena obecná klasifikace agregátů. V závislosti na zdroji energie a nosiči tepla je tepelné čerpadlorozděleno do následujících typů:

• Vzduch-vzduch. Jednotka pohlcuje tepelnou energii z okolního prostředí a poté ji posílá vzduchem pro vytápěnímístnosti
• Vzduch-voda. Princip činnosti je podobný jako u prvního typu, ale jako chladicí kapalina se používá voda cirkulující v topném systému.
• Voda a voda. Tepelná energie je odstraněna ze zásobníku a převedena do kapalného chladiva.
• Geotermální tepelné čerpadlo. Jednotka využívá půdu jako zdroj energie.

TEPELNÉ ČERPADLO S KLIMATIZÁTOREM S RUKOU. Jak udělat levné tepelné čerpadlo. Systém "COPIQUE"

Nejdražší zařízení jsou geotermální a nejlevnější - vzduch-vzduch. Hlavním ukazatelem, který je třeba vzít v úvahu při výběru agregátu, je účinnost SMITTY. Odráží vztah mezi přijatou a vynaloženou energií. Například u vzduchových čerpadel je průměrný průměr SMITI 3. To znamená, že spotřebou 1 kW energie pro práci se 3 kW tepla převede do topné místnosti.

Půdní a vodní systémy se vyznačují vyšší účinností. Nicméně i oni jsou schopni zvýšit teplotu chladicí kapaliny na maximálně 40 stupňů.

V tomto ohledu jsou podstatně horší než tradiční zdroje tepla. Proto výrobci doporučují připojit k nízkoteplotním topným okruhům, například teplým podlahám.

Nejjednodušší jednotka

Nejvýhodnějším domácím zařízením bude tepelné čerpadlo z klimatizace. Je žádoucí zakoupit model vybavený reverzním ventilem. Tato klimatizace může pracovat na vytápění. V opačném případě bude nutné obrys zjemnitoběhu chladiva Také při výběru klimatizace by měla věnovat pozornost výkonu jednotky v chladu.

Algoritmus pro nejjednodušší tepelné čerpadloje následující:

• Horní pouzdro přístroje je odstraněno a vnější výměníková komora je demontována. V této fázi je třeba dbát na to, aby nedošlo k poškození trubice chladivem.
• Pak je třeba odstranit vnější oběžné kolo z hřídele.
• Vyrobeno z kovové nádrže. Jeho délka by měla odpovídat velikosti teplosměnné komory a šířka bude o 100-150 mm větší.
• Aby se zabránilo zamrznutí chladiče, je nutné zvětšit jeho plochu. Za tímto účelem jsou podél hran instalovány přídavné hliníkové nebo měděné desky v závislosti na materiálu teplosměnné komory.
• Modernizovaný radiátor je instalován v nádrži, která by pak měla být utěsněna uzavřeným víkem.
• V posledním stupni jsou hadice výběru a dodávky tepelného nosiče připojeny k armaturám, jsou připojena oběhová čerpadla. Poté zbývá naplnit nádobu a zkontrolovat její těsnost.

Pokud je zkouška úspěšná, spustí se tepelné čerpadlo a průtok vody se nastaví tak, aby bylo dosaženo maximální účinnosti.

Tepelné čerpadlo Jednoduché a levné 1

Geotermální instalace

Dokonce i domácí jednotka tohoto typu může poskytnout index SMITTY 3. Náklady na jeho výrobu však budou ve srovnání s instalací klimatizace vyšší.

Výpočet výměníku tepla a zeminyobrys

Vyrobená jednotka je vybavena sondami ve tvaru písmene U instalovanými ve studnách. Nejprve musíte spočítat celkovou délku vnějšího obrysu a pak požadovanou hloubku a počet dolů. Jako příklad si můžete vzít dům o celkové rozloze 90 m2 a výšce stropu 2,8 m. Objekt je umístěn ve středním pruhu. Vzhledem k tomu, že úkolem je vypočítat tepelné čerpadlo, může být tepelné zatížení provedeno přibližně - 8 kW. Svislá sonda představuje dvě smyčky potrubí. Jsou spuštěny na dno studny a naplněny betonovým roztokem.

Intenzita procesu výměny tepla mezi chladivem a půdou závisí na typu půdy. 1 m2 vertikálních sond tak může obdržet následující množství tepelné energie:

• Podzemní voda - 80 W /m.
• Kamenné půdy - 70 W /m.
• Hlína vlhká půda - 50 W /m.
• Suchá půda - 20 W /m.

K odstranění 8 kW tepla z hliněné půdy je pro rozvod tepla potřebná sonda o délce 8000/50 = 160 m. Pro dělení potrubí do dolů v hloubce 20 m je nutné provést 8 půdních vrtáků o 2 smyčkách. Celková délka potrubí bude tedy 8x20x4 = 640 m.

Rovněž je třeba vypočítat plochu kondenzátoru a výparníku. Existuje mnoho různých vzorců na internetu, ale nejčastěji neumožňují získat přesný výsledek.

Tepelné čerpadlo Jednoduché a levné 2

Při výběru výměníků tepla je vhodné použíttato doporučení:

• Věnujte pozornost výrobkům známých výrobců, \ tjako Anviketk nebo Alfa Laval.
• Na oficiálních stránkách výrobce můžete vyplnit zvláštní formulář pro výběr kamer pro výměnu tepla nebo se obrátit na značkový obchod. Hlavními údaji jsou tepelné zatížení topného systému a teplota na výstupu a vstupu.
• Poté bude navržen vhodný model. V charakteristikách výrobku můžete najít a nejdůležitější - povrch přenosu tepla.

Lamelární zařízení jsou nejúčinnější, ale mají vysokou hodnotu. Je výhodnější použít nábojové nábojové jednotky z měděných trubek o průměru 12,7 nebo 9,5 mm, směnárna specifikovaná v cestovním pasu musí být vynásobena koeficientem 1,1 a pak děleno délkou obvodu potrubí. V důsledku toho bude požadovaný měřič známý.

Sestava tepelného čerpadla

V první fázi je nutné sbírat konturu půdy. Pro tento účel je nutné provádět jednoduché, ale pracné zemní práce. Pokud je to možné, stojí za to objednat vrtnou soupravu. Vzdálenost mezi sousedními doly by měla být 5 m.Pak proveďte následující:

• Mezi vrty pro vrstevnicový potrubí je uložen mělký výkop.
• Každý důl má dva závěsy z polyethylenových trubek. Poté se vrtání naplní betonovou maltou.
• Všechny dálnice jsou redukovány na jeden bod spojení a je namontován jeden kolektor.
• Izolace v půdě, trubky jsou ohřívány a usínají se zemí.

Spojovací vedení by mělo být v přímces režimem

Když je tepelné čerpadlo namontováno a připojeno k síti, systém by měl být naplněn freonem. Však obtížné říci, jaké množství chladiva zapotřebí, protože systém byl instalován další prvky - výparník a kondenzátor. Tento problém můžete vyřešit výměnou freonového okruhu za přetlak a přehřátí látky.

Když je systém plný, zapněte oběhová čerpadla minimální rychlostí a spusťte kompresor. Teplota pracovních kapalin je řízena teploměry. Během ohřevu systému mohou potrubí s freonem zamrznout a pak železo zmizí.

Je těžké vyrobit tepelné čerpadlo vlastníma rukama. Po spuštění jednotky bude s největší pravděpodobností nutné vylepšit její návrh tak, aby se odstranily drobné problémy. Problémy vznikají často v důsledku chyb při montáži. Po strávení určitého času, který může domácí pracovník dosáhnout pozitivního výsledku.

Samoohřívací tepelné čerpadlo. TH je jednodušší nikde. Teplo země!