پمپ حرارتی آب و هوا خانگی. فناوری مونتاژ پمپ حرارتی آب به آب با استخراج گرما از چاه

هزینه روزافزون انرژی صاحبان خانه های خصوصی را وادار می کند تا به دنبال راه های جدیدی برای صرفه جویی در گرمایش باشند. دلیل دیگر این است که منابع انرژی معمولاً خارج از محدوده دسترسی قرار دارند و اتصال به آنها از نظر فیزیکی غیرممکن است. ما مقاله ای را در مورد نحوه ایجاد پمپ های حرارتی با دستان خود مورد توجه شما قرار می دهیم

این فناوری نسبتاً اخیراً در کشور ظاهر شد، اما محبوبیت گرمایش زمین گرمایی (یعنی استفاده از انرژی زمین) به دلیل کارایی انرژی آن بسیار سریع در حال رشد است.

از چندین عنصر تشکیل شده است:

خود پمپ، بر اساس اصل عملکرد آن، فقط شبیه یک یخچال است انرژی حرارتیبه فضای اطراف منتقل نمی شود، بلکه به گرمایش اصلی منتقل می شود. اینجوری میشه:

• ضد یخ به کلکتور عرضه می شود، بخش خاصی از گرما را دریافت می کند و آن را به پمپ حرارتی منتقل می کند.
• در اواپراتور، مبرد این گرما را جذب می کند، می جوشد و بخار تشکیل می دهد.
• در کمپرسور، بخار فشرده می شود و بنابراین، دما/فشار را افزایش می دهد.
• از طریق کندانسور، انرژی حرارتی وارد گرمایش اصلی خانه می شود.
• چرخه تکرار می شود

مهم! همانطور که می بینید، پمپ حرارتی انرژی تولید نمی کند، بلکه فقط آن را انباشته می کند. برای به دست آوردن 1 کیلو وات، به طور متوسط ​​220 وات "هدر می رود". نتیجه کاملاً خوبی است.

ویدئو – پمپ های حرارتی

حقیقت جالب

یک پمپ حرارتی نه تنها می تواند یک اتاق را گرم کند، بلکه می تواند خنک کند. خنک سازی به یکی از دو روش انجام می شود.

روش 1. با توجه به اینکه در تابستان دمای روده های زمین کمتر از ساختمان است، می توان خانه را خنک کرد. به طور طبیعییا به عبارت ساده تر، مستقیم.

روش 2. روش دوم چیزی نیست جز تهویه مطبوع یک پمپ حرارتی برگشت پذیر به شما امکان می دهد حرکت مبرد را تنظیم کنید. گرمای خانه به این مبرد منتقل می شود و در بیرون آزاد می شود.

امکان سنجی و بازپرداخت

بیایید بلافاصله توجه کنیم که خرید تجهیزات زمین گرمایی لذت ارزانی نیست. بسته به قدرت، منبع انرژی یا سازنده، هزینه ممکن است در یک جهت یا در جهت دیگر نوسان داشته باشد، اما به عنوان مثال، یک پمپ حرارتی با توان متوسط ​​ساخت لهستان حدود 337000 روبل (به استثنای هزینه های نصب) قیمت دارد. مدل های گران تری نیز وجود دارد. علاوه بر این، محاسبات نشان می دهد که این مبلغ حداکثر تا 2 سال آینده پرداخت می شود و اگر خودتان دستگاه را بسازید، حتی سریع تر.

تکنولوژی ساخت پمپ حرارتی

نصب گرمایش زمین گرمایی یک روش پیچیده است، اما می توان آن را در چند هفته تکمیل کرد. برای این کار باید خرید کنید تجهیزات خاصو ابزار، اما هزینه های آنها همچنان کمتر از 300 هزار خواهد بود.

مرحله 1. انتخاب منبع انرژی

در مورد ویژگی ها منابع مختلفانرژی در پایان مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت. نکته اصلی برای درک این است که همه آنها باید زیرزمینی باشند. حفر چاه یا حفر یک سنگر تا عمقی که دمای دائمی آن باشد ضروری خواهد بود زمان زمستانزیر +5ᵒС نمی افتد. گزینه های دیگری نیز وجود دارد (مثلاً مخازن)، اما اصل کار برای هر یک از آنها یکسان است.

مرحله 2. انجام محاسبات

قدرت مورد نیاز فقط به کیفیت عایق حرارتی خانه بستگی دارد:

• برای یک خانه با عایق بندی ضعیف، حداقل 70 W/m² مورد نیاز است.
• برای خانه های تمام شده عایق مدرن– 45 وات بر متر مربع؛
• برای خانه هایی که عایق بندی شده اند فن آوری های خاص- فقط 25 وات بر متر مربع

در صورت لزوم، عایق حرارتی بهبود می یابد.

مرحله 3. تجهیزات لازم

همه، آنچه در هنگام ایجاد مورد نیاز است پمپ حرارتی ، در فروشگاه های تخصصی فروخته می شود. این ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• کمپرسور؛
• شیر ترموستاتیک؛
• خازن؛
• اواپراتور

مهم! استفاده از اجزای سیستم های مختلف توصیه نمی شود.

علاوه بر این، تجهیزات اضافی مورد نیاز خواهد بود، مانند:

• براکت های L شکل؛
• مخزن فولاد ضد زنگ مهر و موم شده؛
• بلغاری;
• نوارهای آلومینیومی؛
• لوله های مسی قطرهای مختلف، 3 عدد;
• مخزن پلاستیکی 90 لیتر;
• لوله های فلزی پلاستیکی

مرحله 4. نصب تجهیزات

مرحله 1. کمپرسور باید بی صدا باشد. بهترین گزینه استفاده از کمپرسور کولر گازی وارداتی است. با استفاده از براکت های L شکل به طول 30 سانتی متر روی دیوار نصب می شود.

مرحله 2. کندانسور یک مخزن فولادی ضد زنگ مهر و موم شده با حجم حداقل 120 لیتر خواهد بود. مخزن را به دو قسمت برش می دهند و یک سیم پیچ مسی در آن قرار می دهند که ضد یخ در آن به گردش در می آید. پس از این، مخزن به عقب جوش داده می شود و مقدار مورد نیازسوراخ های فنی (الزام رزوه ای).

مرحله 3. یک لوله مسی بزرگ به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند. روی مخزن پیچیده می شود و انتهای پیچ ها با نوارها ثابت می شوند. انتقال لوله کشی برای بیرون آوردن این انتهای استفاده می شود.

مرحله 4. اواپراتور در معرض دمای بالا قرار نمی گیرد، بنابراین می توان آن را از معمولی ساخت بشکه پلاستیکیبا ظرفیت 90-100 لیتر. اواپراتور نیز مجهز به کویل مسی است و با براکت های L شکل به دیوار متصل می شود. برای زهکشی و تامین از لوله های فلزی پلاستیکی ساده استفاده می شود.

مرحله 5. پس از مونتاژ، یک شیر ترموستاتیک خریداری می شود. انجام این کار زودتر توصیه نمی شود، زیرا شیر باید با طراحی سازگار باشد.

مرحله 6. برای جوش دادن اجزای نهایی و پمپ کردن در فریون، باید از یک متخصص دعوت کنید، زیرا انجام آن توسط خودتان حداقل ناامن است. علاوه بر این، نگاه تازه و با تجربه به پمپ خانگیممکن است مفید باشد

مهم! ایجاد چنین تجهیزاتی بدون داشتن مهارت و دانش مناسب در زمینه فیزیک کاری پرخطر است. اگر حتی کوچکترین شکی در مورد شایستگی شما وجود دارد، بهتر است این ایده را کنار بگذارید. بعید است که آشنایی سطحی با طراحی پمپ حرارتی برای ساخت خود دستگاه کافی باشد.

مرحله 5. مونتاژ

پس از مونتاژ، تنها چیزی که باقی می ماند اتصال سیستم به دستگاه ورودی است. ویژگی های این روش به طور مستقیم به طرح گرمایش زمین گرمایی انتخاب شده بستگی دارد.

این الگو می تواند افقی یا عمودی باشد.

هنگامی که کلکتور به صورت عمودی قرار می گیرد، یک سیستم لوله است. در زیر سطح انجماد خاک قرار می گیرد - معمولاً 1.5-2 متر، اما رقم خاص به آن بستگی دارد ویژگی های اقلیمیمنطقه حذف شده لایه بالاییخاک، لوله ها نصب می شود، پرکردن پشتی انجام می شود.

پمپ های افقی در ترانشه ها نصب می شوند و لوله ها دوباره زیر عمق انجماد قرار می گیرند.

همانطور که از نام آن پیداست، پمپ گرما را مستقیماً از هوا دریافت می کند، بنابراین عملیات خاکبرداری در آن انجام می شود در این موردلازم نیست. فقط باید مکانی را برای نصب کلکتور انتخاب کنید - روی پشت بام ساختمان یا جایی در نزدیکی آن - و آن را به برق اصلی گرمایش وصل کنید.

هنگام مونتاژ کلکتور، از لوله های HDPE استفاده می شود و مراحل نصب خود در زمین انجام می شود. سپس کلکتور با مایع پر می شود و در نزدیکترین بدنه آب قرار می گیرد و لوله ها تا حد امکان نزدیک به مرکز قرار می گیرند.

این روش گرمایش به شما امکان می دهد تا به میزان قابل توجهی در مصرف آن صرفه جویی کنید کار نصب. ماهیت چنین طرحی به شرح زیر است:قدرت پمپ با حداقل نشانگر دمای ممکن تعیین می شود، اما چنین حداقلی مدت زیادی در بیرون دوام نمی آورد، بنابراین، بیشتر اوقات سیستم فقط تا حدی از پتانسیل خود استفاده می کند.

در چنین مواقعی یک پمپ حرارتی با توان کمتر از نیاز نصب کنید شرایط آب و هوایی، اما یک دیگ برق کوچک به موازات آن متصل می شود. به نظر می رسد که در هنگام یخبندان شدید می توانید خانه را "گرم کنید". این خیلی به جیب شما آسیب نمی رساند، اما در ساخت پمپ صرفه جویی می کند.

قوانین نصب

مهم! برش لوله باید منحصراً با نورد انجام شود، زیرا اگر تراشه های کوچکی وارد سیستم شود، کمپرسور در عرض یکی دو هفته غیر قابل استفاده می شود.

تجربه خارجی در گرمایش زمین گرمایی

در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته، پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی با سرعتی بی‌سابقه در حال گسترش هستند و سالانه ده‌ها و صدها هزار دستگاه نصب می‌شوند. این نوع گرمایش بیشتر در بین مردم رایج است اروپای غربی، چین و البته آمریکا.

دلیل این محبوبیت بی سابقه چیست؟ با کمال تعجب، دلیل اصلینه در اصالت فناوری گرمایش، بلکه در حمایت قدرتمند دولت - هر شخصی که پمپ حرارتی نصب می کند غرامت می گیرد. بخش معینهزینه ها

چندی پیش، علاقه به گرمایش زمین گرماییدر میان ساکنان کشورهای مستقل مشترک المنافع ظاهر شد. اما اطلاعات مربوط به تجهیزات، و همچنین در مورد خود فن آوری به عنوان یک کل، توسط تولید کنندگان منتقل می شود مشتری بالقوهتا حدودی تحریف شده شاید به این دلیل که آنها فقط بر فروش اقلام جدید تمرکز می کنند. انصافاً شایان ذکر است که رشد محبوبیتی که در ابتدای مقاله ذکر شد، علیرغم حرکت‌های دقیق و سنجیده بازاریابان، چندان شدید نیست.

به طور خلاصه، پمپ های حرارتی واقعاً هستند چیز مفید، هر چند کمی شناخته شده است. با وجود هزینه نسبتاً بالا (حتی اگر با دست ساخته شده باشد)، این تجهیزات حداکثر در دو سال هزینه خود را پرداخت می کند.

ویدئو - ساخت پمپ حرارتی

آیا فکر می کنید دستگاهی مبتنی بر فناوری یک یخچال معمولی می تواند عملکرد خوبی داشته باشد؟ گرمایش با کیفیت بالانه تنها استخر، بلکه کل خانه؟ همه اینها توسط یک پمپ حرارتی معمولی انجام می شود که علاوه بر این، می تواند به طور مستقل در خانه ساخته شود.

اگر اصول عملکرد و ویژگی های طراحی آن را بدانید، می توانید خودتان با ایجاد آن کنار بیایید. که برای چیدمان فضای زندگی شما بسیار مفید و راحت است.

1 اصل عملیات

فن‌آوری زیربنایی، در اصل، تفاوت چندانی با فناوری عملکرد یخچال‌های معمولی ندارد.همانطور که می دانید، یخچال برای اطمینان از دمای پایین، گرما را از محفظه ها خارج کرده و از طریق رادیاتور به بیرون منتقل می کند.

فناوری پمپ حرارتی بر اساس همین اصل است: برای گرم کردن اتاق ها، گرما را از زمین یا آب "پمپ" می کند، آن را پردازش می کند و آن را به سیستم گرمایش خانه، گلخانه یا استخر رها می کند.

مبرد (فریون یا آمونیاک) از طریق یک سیستم متشکل از یک مدار داخلی و خارجی در گردش است. مدار خارجی در محیط دریافت گرما قرار دارد. چنین رسانه ای می تواند هوا، زمین یا آب باشد.

اساساً هر محیط طبیعی دارای مقدار کافی انرژی حرارتی استهلاک شده است که توسط مبرد جمع آوری شده و برای بازیافت به سیستم منتقل می شود. برای شروع فرآیند لازم است مبدل حرارتی دمای خود را 4-5 درجه افزایش دهد. این خیلی نکته مهم، از آنجایی که مبدل حرارتی مستقیماً بر همه شرایط اطراف تأثیر می گذارد.

در مرحله بعد، مبرد گرم شده از مدار خارجی وارد مدار داخلی می شود. بلوک اول، اواپراتور، مبدل حرارتی را از حالت مایع به گاز تبدیل می کند. این ممکن است به دلیل این واقعیت است که فریون، زمانی که نه فشار خون بالا محیط خارجی، نقطه جوش بسیار پایینی دارد.

سپس از اواپراتور، فریون به شکل گازی وارد کمپرسور می شود، جایی که گاز فشرده می شود، در نتیجه دمای آن به شدت افزایش می یابد. پس از این، گاز وارد بلوک سوم - کندانسور می شود. در آن، گاز دمای خود را به آب می دهد - خنک کننده سیستم گرمایشی خانه پس از خنک شدن، به شکل مایع باز می گردد و گردش مکرر انجام می شود.

مشخصه اصلی بهره وری یک پمپ حرارتی برای گرمایش، ضریب تبدیل است که به نسبت توان حرارتی تولید شده توسط پمپ به مقدار انرژی حرارتی مصرفی بستگی دارد.

1.1 طراحی پمپ حرارتی

طراحی پمپ های حرارتی کلاسیک به دو مدار اصلی - خارجی و داخلی تقسیم می شود. خیلی نقش مهممبدل حرارتی در آنها به عنوان عامل تحریک کننده اصلی بازی می کند. مدار خارجی شامل لوله هایی است که از طریق آنها یک مبدل حرارتی (مبرد) در گردش است.

چنین مداری ممکن است داشته باشد راه های مختلفپیاده سازی و مکان یابی، با این حال، همیشه تنها یک عملکرد را انجام می دهد - گردش مبرد در محیط ورودی گرما، و انتقال مبدل حرارتی به کمپرسور. لوله های مدار خارجی از پلاستیک یا مواد دیگر با رسانایی حرارتی بالا ساخته شده اند.

مدار خارجی - خود پمپ از یک کندانسور، کمپرسور، اواپراتور و شیر کاهنده فشار تشکیل شده است.

علاوه بر این، یک پمپ حرارتی هیدرودینامیکی وجود دارد که طراحی آن با یک پمپ حرارتی معمولی برای گرمایش متفاوت است. پمپ هیدرودینامیکی از یک واحد قدرت (موتور)، یک مولد حرارت و جفت، که انرژی تولید شده توسط درایو را به ژنراتور منتقل می کند، جایی که گرمایش اتفاق می افتد سیال کاربرای گرمایش

1.2 انواع و تفاوت آنها

بسته به نوع محیطی که پمپ حرارتی در آن انرژی می گیرد، انواع پمپ های حرارتی زیر متمایز می شوند:

• هوا-آب؛

پمپ حرارتی منبع هوا بیشترین میزان را دارد گزینه بودجه گرمایش جایگزین، می توان آن را با دستان خود مجهز کرد ، زیرا برای عملکرد آن نیازی به تجهیز نیست سیستم پیچیدهکانتور خارجی

با این حال پمپ هوایک اشکال قابل توجه دارد که استفاده از آن را در آب و هوای ما غیر قابل توجیه می کند - با کاهش دمای هوا، اثربخشی آن به شدت کاهش می یابد.

اگر می خواهید با دستان خود یک پمپ حرارتی برای گرم کردن استخر بسازید، - بهترین گزینه. علاوه بر این، برای استخر این گزینه ارجح است، زیرا کار با آن بسیار آسان است و بسیار کاربردی است.

• آب-آب؛

مدار خارجی دریافت گرما در یک مخزن غیر انجماد - مصنوعی یا طبیعی قرار دارد. از نظر انتقال حرارت، آب کارآمدترین وسیله است. در عمل، استفاده از مخازن سطحی غیر قابل توجیه است، زیرا آنها در فصل سرد یخ می زنند.

حداکثر پایداری و کارایی گرمایش پمپ حرارتی هنگام استفاده به دست می آید آب های زیرزمینی. برای این منظور چاه های خاصی ایجاد می شود که کانتور خارجی سیستم در آنها قرار دارد.

با اينكه این تکنولوژیگرمایش کار فشرده ترین است، استفاده از آن منطقی است، زیرا دمای آب زیرزمینی دستخوش تغییرات قابل توجهی نمی شود. زمان متفاوتاز سال. بهترین گزینه برای گرم کردن استخر یا فضاهای کوچک زندگی است.

• آب شور؛

از خاک برای جمع آوری گرما استفاده می شود که نیاز به ایجاد کلکتورها (برای قرار دادن افقی لوله های مدار خارجی) یا چاه های کم عمق (برای قرار دادن عمودی - 1) دارد. متر خطیخوب 40-60 وات گرما می دهد).

این گزینه در همه جا استفاده می شود - از گرم کردن استخر تا گرم کردن کل خانه. این فناوری نام خود را "آب نمک" از این واقعیت گرفته است که یک مایع غیر انجماد ویژه در لوله ها ریخته می شود.

همچنین یک پمپ حرارتی Frenette وجود دارد - با استفاده از فناوری متفاوتی کار می کند و هیچ شباهتی با پمپ های حرارتی معمولی ندارد. این پمپ از دو ظرف استوانه ای - بزرگ و کوچکتر تشکیل شده است، در حالی که ظرف کوچکتر داخل یک ظرف بزرگ قرار می گیرد.

فضای آزاد بین آنها با روغن پر شده است. سیلندر بیرونی به طور ثابت ثابت است و محفظه داخلی به محور محرک متصل می شود که در حین کار آن به دلیل نیروهای اصطکاک ناشی از حرکات چرخشی سیلندرها، روغن تا دمای بسیار بالا گرم می شود. درجه حرارت بالاو به رادیاتورهای گرمایشی منتقل می شود.

این مکانیسم به اندازه کافی دارد بازدهی بالاو در عین حال می توانید به راحتی آن را خودتان درست کنید.

2 پمپ های حرارتی را با دست خودمان می سازیم و نصب می کنیم

ساخت پمپ حرارتی با دستان خود کاملاً امکان پذیر است ، اما برای این کار باید یک کمپرسور خوب پیدا کنید.

با مراجعه به تعمیرکار محلی می توانید این کار را انجام دهید. لوازم خانگی، که در آن با روده کردن یک کولر گازی قدیمی با مبلغی کم یک کمپرسور بسیار باکیفیت به دست خواهید آورد (عمر آنها بسیار بیشتر از میانگین طول عمر کولرگازی ها است).

به عنوان کندانسور می توانید از یک مخزن فولادی ضد زنگ تقریباً 100 لیتری استفاده کنید. و برای مداری که مبدل حرارتی از طریق آن گردش می کند، لوله های لوله کشی مسی نازک عالی هستند.

پمپ حرارتی را خودتان انجام دهید - مراحل ساخت:

برای ساخت پمپ حرارتی فرنت با دستان خود، باید مواد زیر را تهیه کنیم:

• سیلندر فولادی (قطر را بر اساس قدرت پمپ مورد نیاز برای گرمایش انتخاب کنید: هرچه سطح کار بزرگتر باشد، دستگاه کارآمدتر خواهد بود).
• دیسک های فولادی با قطر 5-10٪ کوچکتر از قطر سیلندر؛
• موتور الکتریکی (بهتر است در ابتدا یک درایو با شفت گسترده انتخاب کنید، زیرا دیسک ها روی آن نصب می شوند).
• مبدل حرارتی - هر روغن فنی.

تعداد دورهایی که موتور می تواند ایجاد کند، دمایی را که پمپ فرنت می تواند آب را برای گرم کردن خانه یا استخر گرم کند، تعیین می کند. برای اینکه آب رادیاتورها تا 100 درجه گرم شود، درایو باید 7500-8000 دور در دقیقه باشد.

شفت واحد قدرت را روی یاتاقان های داخل یک سیلندر فولادی قرار می دهیم. مکانی که شفت وارد سیلندر می شود باید به طور قابل اعتماد مهر و موم شود، زیرا وجود حتی کوچکترین لرزش ها به سرعت مکانیسم را غیرفعال می کند.

دیسک های کاری روی شفت موتور نصب می شوند. فاصله لازم بین آنها را می توان با پیچاندن مهره ها بعد از هر دیسک تنظیم کرد. تعداد دیسک ها بسته به طول سیلندر تعیین می شود - آنها باید به طور مساوی کل حجم آن را پر کنند.

دو سوراخ در قسمت های بالایی و پایینی سیلندر حفاری می کنیم: لوله های گرمایش به قسمت بالایی متصل می شوند که روغن به آن وارد می شود و سوراخ پایین وصل می شود. لوله برگشتبرای بازگرداندن روغن مصرف شده از رادیاتور.

کل ساختار ثابت شده است قاب فلزی. پس از مونتاژ دستگاه، سیلندر با روغن پر می شود، لوله های گرمایش به آن متصل می شوند و اتصالات آب بندی می شوند.

پمپ حرارتی فرنتا دارای راندمان بسیار بالایی است که امکان استفاده موثر از آن را در هر مکانی فراهم می کند سیستم های گرمایشی. می توان از آن برای گرم کردن هر محل، گاراژ و ساختمان های مسکونی استفاده کرد. علاوه بر این، به دلیل اندازه فشرده آن، چنین پمپ خانگی برای گرم کردن استخر یا "کف گرم" عالی است.

اما به یاد داشته باشید که هنگام گرم کردن استخر و سایر ظروف بزرگ آب، به پمپی با قدرت کافی نیاز دارید، در غیر این صورت به سادگی از آن برای مقاصد دیگر استفاده خواهید کرد و به نتیجه دلخواه نخواهید رسید.

2.1 نصب و راه اندازی پمپ های حرارتی

ویژگی های نصب پمپ های حرارتی، اول از همه، به روش قرار دادن مدار خارجی بستگی دارد.

1. . برای روش نصب عمودی، آنها ایجاد می شوند

برخلاف وسایل انرژی جایگزین مانند باتری خورشیدیو توربین بادی، پمپ حرارتی کمتر شناخته شده است. و بیهوده رایج ترین طرح "آب زیرزمینی" به طور پایدار کار می کند و به شرایط آب و هوایی یا آب و هوایی بستگی ندارد. و شما می توانید آن را خودتان بسازید.

کمی تئوری

در صورت وجود آب های زمین گرمایی در منطقه (همانطور که در ایسلند انجام می شود) راحت ترین کار استفاده از گرمای طبیعی زمین برای گرم کردن خانه است. اما چنین شرایطی بسیار نادر است.

و در عین حال، انرژی حرارتی در همه جا وجود دارد - فقط باید آن را استخراج کرده و به کار انداخت. این همان چیزی است که از پمپ حرارتی استفاده می شود. چکار میکند:

• از دمای پایین انرژی می گیرد منابع طبیعی;
• آن را جمع می کند، یعنی دما را به مقادیر بالا افزایش می دهد.
• آن را به خنک کننده سیستم گرمایشی می دهد.

در اصل، از مدار استاندارد کمپرسور یخچال استفاده می شود، اما "برعکس". مایع خنک کننده طبیعی در مدار اولیه گردش می کند. به یک مبدل حرارتی بسته است، که به عنوان یک اواپراتور برای مدار دوم عمل می کند.

1 - زمین؛ 2 - گردش آب نمک 3 - پمپ سیرکولاسیون; 4 - اواپراتور; 5 - کمپرسور; 6 - خازن؛ 7 - سیستم گرمایشی; 8 - مبرد; 9 - گاز

مدار دوم خود پمپ حرارتی است که داخل آن فریون وجود دارد. چرخه پمپ حرارتی شامل مراحل زیر است:

1. در اواپراتور، فریون تا دمای جوش گرم می شود. بستگی به نوع فریون و فشار این قسمت از سیستم (معمولاً تا 5 اتمسفر) دارد.
2. در حالت گازی، فریون وارد کمپرسور می شود و تا 25 اتمسفر فشرده می شود، در حالی که دمای آن افزایش می یابد (هرچه فشرده سازی بیشتر باشد، دما بالاتر می رود). این مرحله انباشت گرما است - از حجم زیاد با دمای پایین تا حجم کم با دمای بالا.
3. گاز گرم شده با فشار وارد کندانسور می شود که در آن گرما به خنک کننده سیستم گرمایشی منتقل می شود.
4. پس از خنک شدن، فریون وارد دریچه گاز (که به عنوان تنظیم کننده جریان یا شیر ترموستاتیک نیز شناخته می شود) وارد می شود. فشار موجود در آن کاهش می یابد، فریون متراکم می شود و به صورت مایع به اواپراتور باز می گردد.

کجا بهتر است گرما را از بین ببریم؟

در اصل، سه رسانه وجود دارد که گرما را می توان از آنها "انتخاب" کرد:

1. هوا. در فشار معمولی، انواع فریون ها در دمای منفی می جوشند (به عنوان مثال، R22 - حدود -25 درجه سانتیگراد، R404 و R502 - حدود -30 درجه سانتیگراد). اما برای گردش در سیستم، لازم است فشار اضافی در مرحله اول - تبخیر ایجاد شود. همان 4 اتمسفر در اواپراتور مستلزم آن است که دمای هوای بیرون حداقل 0 درجه سانتیگراد برای R22 و -5 درجه سانتیگراد برای R404 و R502 باشد. در مناطق ما می توان از این نوع پمپ حرارتی برای گرمایش در خارج از فصل و برای تامین آب گرم در فصل گرم استفاده کرد.

2. آب. این منبع گرما پایدارتری است، به شرطی که مخزن در زمستان تا ته یخ نزند. اما خانه نباید فقط در کنار دریاچه یا رودخانه قرار گیرد، بلکه در خط اول قرار گیرد.

3. زمین. پایدارترین منبع انرژی حرارتی. شما می توانید از دو طرح استفاده کنید - افقی و عمودی. افقی به نظر می رسد آسان تر است، که نیازی به حفاری ندارد. اما کار زیادی باید انجام شود کارهای خاکیبا حفر یک سیستم ترانشه در عمق زیر سطح انجماد خاک (برای عرض های جغرافیایی متوسط ​​از 1 متر در غرب بخش اروپایی کشور و 1.6-1.8 نزدیک تر به اورال متغیر است؛ در سیبری وضعیت "حتی" است. بدتر از این، طرح عمودی جهانی تر و موثرتر است، اما نیاز به حفاری تا عمق قابل توجهی دارد، اگرچه می توان از چندین چاه کم عمق به جای یک چاه عمیق استفاده کرد.

نمودار شماتیک

مدار پمپ حرارتی خود ساده است: اواپراتور - کمپرسور - کندانسور - دریچه گاز - اواپراتور.

"قلب" مدار کمپرسور است. شما می توانید یک مورد جدید بخرید، اما ارزان تر است که یک مورد استفاده شده پیدا کنید. طبیعتاً ما در مورد کمپرسورهای کم مصرف صحبت نمی کنیم یخچال های خانگی، اما در مورد مدل های نصب شده در سیستم های اسپلیت. شما باید روی مصرف برق تمرکز نکنید، بلکه روی برق در حالت گرمایش (که 5-20٪ بیشتر از حالت سرمایش است) تمرکز کنید.

مدل کمپرسور را با توجه به نسبت 1 کیلو وات در 10 متر مربع انتخاب کنید. متر منطقه گرم شده

توجه! قدرت را می توان نه تنها بر حسب کیلووات، بلکه در BTU (واحد انگلیسی اندازه گیری انرژی حرارتی که برای تجهیزات کنترل آب و هوا استفاده می شود) نشان داد. انجام تبدیل آسان است - مقدار BTU را بر 3.4 تقسیم کنید.

هنگام محاسبه پارامترهای یک پمپ حرارتی، از جمله مبدل های حرارتی، استفاده کنید نرم افزارطراحی شده برای مدل سازی، محاسبات و بهینه سازی سیستم های خنک کننده، به عنوان مثال، CoolPack

در حال حاضر در مرحله محاسبه (یا بهتر است بگوییم، هنگام تعیین "ورودی")، می توان با انتخاب شرایط حرارتی بهینه سیستم را بهینه کرد.

استفاده از پمپ حرارتی برای سیستم های گرمایشی با دمای پایین موثر است، به عنوان مثال، برای کف های گرم با دمای بیش از 35-40 درجه سانتیگراد. به هر حال، همان دما با توجه به الزامات پزشکی برای سیستم آب گرم توصیه می شود.

برای هر نوع فریون وجود دارد دماهای بهینه"ورودی" و "خروجی"، به طور دقیق تر، جوش و تراکم، اما تفاوت در همه آنها بیش از 45-50 درجه سانتیگراد نیست.

به نظر می رسد افزایش دما در خروجی پمپ حرارتی تأثیر مثبتی خواهد داشت، اما اینطور نیست. اختلاف دما نیز افزایش می یابد که منجر به کاهش COP (ضریب تبدیل یا بازده موتور حرارتی) می شود. علاوه بر این، این کار مستلزم استفاده از کمپرسور قدرتمندتر و مصرف انرژی اضافی است.

یک COP ایده آل را نمی توان به دست آورد (تلفات در کمپرسور، مصرف برق، تلفات حرارتی در حین حمل و نقل در داخل سیستم، و غیره). ارزش های واقعیمعمولا بین 3 تا 5 متغیر است.

راه دیگری برای افزایش راندمان وجود دارد - استفاده از طرح گرمایش دو ظرفیتی.

در واقع، بهره برداری از سیستم گرمایش با ظرفیت کامل فقط برای 15-20٪ از کل فصل مورد نیاز است. در این مدت می توانید از وسایل گرمایشی اضافی (به عنوان مثال، بخاری سرامیکی یا کنوکتور) استفاده کنید. کاهش توان حرارتی محاسبه شده به 80٪ به شما امکان می دهد در کمپرسور صرفه جویی کنید، عمق چاه یا طول لوله های افقی را کاهش دهید و مصرف انرژی برای سرویس پمپ حرارتی خود را کاهش دهید.

از داده شده قدرت نامیپمپ حرارتی و COP به طراحی مبدل حرارتی زمینی افقی یا عمودی بستگی دارد. به طور متوسط ​​20 وات از هر متر "افق" (با یک مرحله لوله گذاری حداقل 0.7 متر) و از "عمودی" - 50 وات حذف می شود. اما مقادیر خاص به نوع سنگ و میزان رطوبت آن بستگی دارد. بهترین ارزش هانزدیک آب های زیرزمینی

جالب هست! مبدل های حرارتی زمینی دیگری نیز وجود دارد - "مارپیچ" یا "سبد". در اصل، این یک پروب عمودی است که از یک لوله مارپیچ ساخته شده است که به شما امکان می دهد عمق حفاری را کاهش دهید.

پس از تعیین طول حلقه افقی یا عمق پروب عمودی، ابعاد اواپراتور و کندانسور محاسبه می شود.

تولید اواپراتور و کندانسور

می توانید مبدل های حرارتی آماده را هم برای اواپراتور (در فشار کم) و هم برای کندانسور (با فشار تا 25 بار) خریداری کنید. اما تهیه آنها از آن ارزانتر است لوله مسیبرای تهویه مطبوع (که به طور خاص برای کار با مبرد در فشار بالا طراحی شده است) و ظروف بداهه.

مهم! لوله مسی لوله کشی آنقدرها "تمیز" و انعطاف پذیر نیست. لحیم کاری و رول کردن در حین نصب بدتر است.

مساحت سطح مبدل حرارتی را محاسبه کنید که با توان تولید گرما نسبت مستقیم دارد و با اختلاف دمای مایع خنک کننده در ورودی و خروجی هر مدار متصل (زمین و سیستم گرمایش) نسبت معکوس دارد.

با دانستن قطر لوله و مساحت سطح، طول هر کویل را برای اواپراتور و کندانسور تعیین کنید.

بهتر است ظرف کندانسور را از فولاد ضد زنگ بسازید (دمای بخارات فریون ورودی می تواند بسیار زیاد باشد):

• یک مخزن آماده با ظرفیت مناسب (برای قرار دادن مارپیچ ساخته شده از یک لوله مسی) بگیرید.
• یک سیم پیچ را در آن قرار دهید (ورودی در بالا، خروجی در پایین).
• انتهای لوله مسی را برای اتصال به کمپرسور و شیر انبساط (با لحیم کاری یا فلنج) بیرون بیاورید.
• برای اتصال لوله های سیستم گرمایش، آداپتورها را در مخزن قرار دهید.
• درب را جوش دهید

اواپراتور برای بیشتر کار می کند دمای پایین، بنابراین می توانید یک ارزان تر برای آن تهیه کنید ظرف پلاستیکی، که آداپتورهایی برای اتصال به کانتور زمین در آن قرار می گیرند. همچنین در محل سیم پیچ مبدل حرارتی با کندانسور متفاوت است - ورودی (فاز مایع فریون از شیر انبساط) در پایین است ، خروجی به کمپرسور در بالا است.

نصب مدار

پس از ساخت مبدل های حرارتی، مدار گاز هیدرولیک مونتاژ می شود:

• کمپرسور، کندانسور و اواپراتور را در جای خود نصب کنید.
• لوله های مسی لحیم یا فلنج؛
• اواپراتور را به پمپ مدار زمین وصل کنید.
• کندانسور را به سیستم گرمایش وصل کنید.

1 - پمپ گردش مدار زمین; 2 - اواپراتور; 3-خروجی کانتور زمین. 4 - شیر ترموستاتیک; 5 - کمپرسور; 6 - به سیستم گرمایشی؛ 7 - خازن؛ 8 - برگشت سیستم گرمایشی

مدار الکتریکی (کمپرسور، پمپ مدار زمین، اتوماسیون اضطراری) باید از طریق یک مدار اختصاصی متصل شود، که باید جریانهای راه اندازی نسبتاً بالایی را تحمل کند.

استفاده از قطع کننده مدار و همچنین خاموش شدن اضطراری از رله دما ضروری است: در خروجی آب از کندانسور (در صورت گرم شدن بیش از حد) و خروجی آب نمک از اواپراتور (در صورت خنک شدن بیش از حد).

پمپ های حرارتی به شما این امکان را می دهند که انرژی تلف شده را از طبیعت اطراف خود بگیرید: هوا، آب و زمین، آن را انباشته و هدایت کنید تا خانه خود را گرم کنید. انرژی همچنین برای گرم کردن آب برای شستشو یا تهویه مطبوع داخل خانه استفاده می شود. این امکان صرفه جویی در هزینه را با کاهش مصرف منابع گرمای سنتی: برق، گاز، هیزم فراهم می کند. در این مقاله به شما خواهیم گفت که چگونه یک پمپ حرارتی با دستان خود بسازید.

پمپ زمین گرمایی چیست؟

ابتدا باید بفهمید که چیست پمپ زمین گرمایی، و بر اساس چه اصولی کار می کند، زیرا این قلب کل دستگاهی است که ما توضیح می دهیم.

بر کسی پوشیده نیست که زمین همیشه دمای بالای صفر را حفظ می کند. آب زیر یخ نیز به همین حالت است. در این محیط نسبتا گرم، یک خط لوله بسته حاوی مایع قرار می گیرد.

طرح عملکرد پمپ های حرارتی بسیار ساده است و بر اساس اصل کارنو معکوس است:

1. مایع خنک کننده که در امتداد مدار خارجی حرکت می کند، از منبع انتخاب شده گرم می شود و وارد اواپراتور می شود.
2. در آنجا انرژی را با مبرد (معمولاً فریون) مبادله می کند.
3. فریون می جوشد، به حالت گاز تبدیل می شود و توسط کمپرسور فشرده می شود.
4. گاز داغ (در دمای 35 تا 65 درجه سانتیگراد گرم می شود) وارد مبدل حرارتی دیگری می شود که در آن گرمای خود را به سیستم گرمایش یا تامین آب گرم خانه منتقل می کند.
5. مبرد خنک شده دوباره مایع می شود و به چرخه جدید باز می گردد.

پمپ یخچال

بخش اصلی سیستم کمپرسور است. بهتر است آن را به صورت آماده در فروشگاه خریداری کنید یا از آنچه از یخچال یا کولر موجود است استفاده کنید. تمام اجزای دیگر - اواپراتور، کندانسور، خط لوله - می توانند خودتان مونتاژ شوند. چنین دستگاهی فقط برای فشرده سازی و انتقال حرارت انرژی مصرف می کند، در حالی که 5 برابر بیشتر تولید می کند.

اگر از کمپرسور قدیمی استفاده می کنید، باید انتظار داشته باشید که عمر مفید آن کوتاه باشد و ظرفیت سیستم کاهش یابد. علاوه بر این، قدرت یک کمپرسور فرسوده ممکن است برای عملکرد کامل سیستم کافی نباشد.

برخی از صنعتگران پا را فراتر گذاشتند و از یک یخچال پمپ حرارتی ساختند و رادیاتورهایی را در داخل آن قرار دادند که با گرمای زمین گرم می شد. دمای مثبت به طور مداوم در داخل حفظ می شود، که یخچال را مجبور می کند دائما کار کند و رادیاتور واقع در پشت آن را گرم کند. با استفاده از رادیاتور بومی، یک مبدل حرارتی از آن می سازند (یا یک مبدل خانگی می سازند)، و گرمای تولید شده را از بین می برند.

راندمان چنین پمپ حرارتی برای نشان دادن عملکرد دستگاه مناسب تر است، زیرا راندمان آن بسیار پایین است. علاوه بر این، یخچال برای این حالت کار طراحی نشده است و می تواند به سرعت از کار بیفتد.

انواع پمپ های حرارتی

بسته به منبع گرما، سه نوع پمپ وجود دارد:

"خاک-آب"

"آب-آب"

"هوا-آب"

نصب نوع "خاک-آب" از گرمای زیر خاک استفاده می کند. دمای زمین در افق های بیش از 20 متر همیشه بدون تغییر باقی می ماند، بنابراین پمپ می تواند انرژی لازم را در تمام طول سال تولید کند. دو گزینه نصب وجود دارد:

• شفت عمودی؛
• جمع کننده افقی

در حالت اول، یک چاه به عمق حدود 50-100 متر حفر می شود و لوله هایی با یک خنک کننده در گردش - یک مایع خاص غیر یخ زده - در آن قرار می گیرد.

در عمق 5 متری، کلکتورهایی گذاشته می شود که از طریق آنها مایع خنک کننده نیز حرکت می کند. برای گرم کردن خانه به مساحت 150 متر مربع حداقل مساحت 250 متر مربع مورد نیاز است و نمی توان از آن برای کاشت کشاورزی استفاده کرد. فقط نصب یک چمن تزئینی و تخت گل مجاز است.

پمپ آب به آب از انرژی آب دریاچه ها، چاه ها یا گمانه ها استفاده می کند. برخی از آنها حتی از پساب نیز گرما را استخراج می کنند. نکته اصلی این است که فیلتر مسدود نمی شود و فلز از بین نمی رود.

این نوع معمولا بالاترین راندمان را نشان می دهد، اما امکان نصب آن بر روی هر کدام وجود ندارد منطقه حومه شهر، و برای بهره برداری از آب های زیرزمینی باید مجوز گرفته شود. چنین دستگاه هایی بیشتر برای تولید صنعتی هستند.

طراحی هوا به آب نسبت به دو مورد اول کارایی کمتری دارد، زیرا تولید در زمستان به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. از طرف دیگر، هنگام نصب آن نیازی به حفاری یا حفاری نیست. نصب به سادگی بر روی سقف خانه نصب می شود.

همانطور که قبلا ذکر شد، ترجیحاً یک کمپرسور آماده خریداری شود. هر مدلی که در کولر گازی استفاده شود مناسب است.

ما همه اجزای دیگر را خودمان مونتاژ می کنیم:

1. به عنوان بدنه خازن از مخزن استیل ضد زنگ با ظرفیت حدود 100 لیتر استفاده می شود. آن را به نصف برش می دهند و یک کلاف ساخته شده از یک لوله مسی با ضخامت دیواره حداقل 1 میلی متر در داخل آن نصب می شود. اتصالات رزوه ای برای اتصال به مدار به پوسته لحیم می شوند. پس از این می توان قطعات مخزن را جوش داد.
2. یک بطری پلی اتیلن 80 لیتری یا یک قطعه لوله برای یک اواپراتور عالی است. یک سیم پیچ نیز داخل آن قرار داده شده و ورودی و خروجی آب به هم وصل شده است. خنک کننده ها با یک "کت" فوم از محیط خارجی جدا می شوند.
3. اکنون باید کل سیستم را نصب کنید، لوله ها را لحیم کنید و مبرد را پر کنید. مقدار فریون برای عملکرد صحیح پمپ بسیار مهم است، بهتر است این محاسبه را به یک مهندس گرمایش بسپارید. او همچنین قادر خواهد بود در نهایت نصب را وصل کرده و کمپرسور را پیکربندی کند.
4. تنها چیزی که باقی می ماند چسباندن کانتور بیرونی است. مونتاژ آن به نوع پمپ بستگی دارد.

نصب عمودی "خاک-آب" به چاهی نیاز دارد که یک کاوشگر زمین گرمایی در آن پایین می آید.

برای یک دستگاه افقی، یک کلکتور مونتاژ می شود و در عمقی در زمین دفن می شود که از یخ زدگی جلوگیری می کند.

در سیستم آب به آب، مدار از یک شبکه تشکیل شده است لوله های پلاستیکی، که از طریق آن مایع خنک کننده جریان می یابد. سپس همه اینها باید در مخزن در عمق مورد نیاز محکم شوند.

منیفولد پمپ هوا به آب نیز ساخته و بر روی پشت بام خانه یا نزدیک آن نصب می شود.

برای عملکرد پایدار و محافظت در برابر خرابی، توصیه می شود دستگاه را با قابلیت راه اندازی دستی کمپرسور در صورت قطع ناگهانی برق تکمیل کنید. هزینه چنین نصبی بسیار بالا است. قیمت پمپ کارخانه حتی بیشتر است. با این حال، عمل نشان می دهد که خرید در طی چند سال پس از بهره برداری سود می کند.

ویدیو

پمپ حرارتی DIY

از ابتدا فقط یک خانه 2.5 طبقه در حال ساخت وجود داشت. مربع:

طبقه اول 64 متر مربع

طبقه دوم 94 متر مربع

2.5 طبقه 55 متر مربع،

گاراژ 30 متر مربع.

از همون اول خریدم استفاده شده دیگ تولید گازچوب سوز با ظرفیت 40 کیلو وات اما وقتی زمان نصب نزدیک شد، دیگر از دورنمای جمع آوری هیزم، مبارزه ابدی با زباله دل خوشی نداشتم و ذاتاً بیشتر درویشی هستم، به راحتی می توانم یکی دو روز در خانه حاضر نشوم.

(پمپ حرارتی خانگی، دیگ تولید گاز، اواپراتور، کمپرسور، کندانسور، پمپ حرارتی خانگی، پمپ حرارتی، پمپ حرارتی DIY، انرژی جایگزین)

و بعد به سمت گاز مایع خم شدم. من توجه داشته باشید که لوله گاز طبیعی فشار کم 1.5 کیلومتر از خانه می دود. اما تراکم جمعیت ما کم است و کشیدن لوله برای من به تنهایی + پروژه + نصب به سادگی من را وحشت زده می کند.

من همچنین نمی توانم یک بشکه را روی چندین مکعب در سایت قرار دهم. من نمی خواهم ظاهر را خراب کنم. تصمیم گرفتم چند کابینت با باتری سیلندرهای پروپان 80 لیتری هر کدام 6 عدد نصب کنم.

اپراتور گاز اطمینان داد که خودشان می آیند و تعویض می کنند، فقط با ما تماس بگیرید. تنها ناراحتی شامل سردرد هر سه هفته یک بار و همچنین احتمال ورود یک خودروی گازسوز غیرمجاز به پارکینگ سنگفرش فقیر من و غلتیدن و کشیدن سیلندرها روی آن بود. به طور کلی عامل انسانی است. اما مشکل با حالت زیر حل شد:

ایده ساختن پمپ حرارتی DIY

اندیشه ساخت و سازمدت زیادی است که به پمپ حرارتی فکر می کنم. اما مانع، برق تک فاز و کنتور ضد غرق برای حداکثر بار 20 آمپر بود. هنوز راهی برای تغییر منبع تغذیه اکلکتیک به سه فاز یا اضافه کردن برق در منطقه ما وجود ندارد. اما به طور غیر منتظره قصد داشتند کنتور را برای من به یک 40 آمپری جدید تغییر دهند.

با فهمیدن این موضوع، تصمیم گرفتم که این برای گرمایش جزئی کافی است (من قصد نداشتم از طبقه 2.5 در زمستان استفاده کنم) و شروع به بررسی بازار پمپ حرارتی کردم. قیمت های درخواستی از یک شرکت (تک فاز VT برای 12 کیلووات) مرا به این فکر انداخت:

ترمیا دیپلمات TWS 12 کیلووات ساعت 6797 یورو

Thermia Duo 12 کیلووات ساعت 5974 یورو

حداقل 45 آمپر جریان راه اندازی مورد نیاز بود.

علاوه بر این، از آنجایی که قرار بود از آب چاه گرما بگیرد، اعتمادی به بدهکاری چاه من وجود نداشت. برای اینکه چنین مبلغی را ریسک نکنم، تصمیم گرفتم خودم TN جمع آوری کنم، خوشبختانه مهارت هایی از زندگی داشتم. او به عنوان مدیر توزیع تجهیزات تهویه و تهویه مطبوع کار می کرد.

مفهوم پمپ حرارتی DIY:

تصمیم گرفتم از دو کمپرسور تک فاز هر کدام 24000 BTU (7 کیلو وات در هوای سرد) یک HP بسازم. این منجر به آبشاری با توان حرارتی کلی 16-18 کیلووات با مصرف برق در COP3 حدود 4-4.5 کیلووات در ساعت شد. انتخاب دو کمپرسور به دلیل جریان های راه اندازی کمتر بود، زیرا قرار بود راه اندازی آنها هماهنگ نباشد. و همچنین راه اندازی مرحله ای. تاکنون فقط طبقه دوم مسکونی بوده و یک کمپرسور کفایت می کند. و پس از آزمایش روی یکی، تکمیل بخش دوم جسورتر خواهد بود.

از استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای خودداری کرد. اولاً، به دلایل اقتصادی، نمی‌خواستم 389 یورو برای Danfos بپردازم. و دوم اینکه مبدل حرارتی را با ظرفیت انباشتگر حرارت ترکیب کنید، یعنی اینرسی سیستم را افزایش دهید و در نتیجه با یک سنگ دو پرنده را بکشید. و من نمی‌خواستم برای مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای ظریف تصفیه آب انجام دهم و در نتیجه راندمان را کاهش دهم. اما آب من بد است، با آهن.

طبقه اول قبلاً مجهز به گرمایش از کف با گام تقریبی 15 سانتی متر است.

رادیاتور طبقه دوم (خدا رو شکر خسیس بودم با ذخیره حرارتی 1.5 زودتر نصبشون کنم). مصرف مایع خنک کننده از چاه (12.5 متر نصب شده بر روی لایه اول دولومیت. +5.9 اندازه گیری شده از 03.2008). دفع فاضلاب به سیستم فاضلاب عمومی (مخزن ته نشینی دو محفظه + جاذب خاک نفوذی). گردش اجباریدر مدارهای حذف حرارت

اینجا، مدار:

1. کمپرسور (یکی در حال حاضر).

2. خازن.

3. اواپراتور.

4. شیر ترموستاتیک (TRV)

تصمیم گرفته شد که سایر وسایل ایمنی (فیلتر خشک کن، پنجره دید، سوئیچ فشار، گیرنده) را کنار بگذاریم. اما اگر کسی معنی استفاده از آنها را می بیند خوشحال می شوم مشاوره بشنوم!

برای محاسبه سیستم، برنامه محاسبه CoolPack 1.46 را از اینترنت دانلود کردم.

و یک برنامه خوب برای انتخاب کمپرسورهای کوپلند.

کمپرسور:

ما موفق شدیم از یکی از دوستان قدیمی یخچال یک کمپرسور کمی استفاده شده از یک سیستم اسپلیت 7 کیلوواتی چند کولر گازی کره ای خریداری کنیم. من آن را تقریباً برای هیچ چیز دریافت نکردم و دروغ نگفتم ، روغن داخل کاملاً شفاف بود ، فقط یک فصل کار کرد و به دلیل تغییر مفهوم محل توسط مشتری برچیده شد.

معلوم شد که کمپرسور دارای ظرفیت 25500 Btu است که حدود 7.5 کیلو وات است. در سرما و حدود 9-9.5 در گرما. چیزی که من را خوشحال کرد این بود که در جدایی کره وجود داشت کمپرسور خوبشرکت آمریکایی Tecumseth. اینم مشخصاتش:

این کمپرسور با فریون R22 کار می کند که به معنای راندمان کمی بالاتر است. نقطه جوش -10 درجه سانتیگراد، دمای میعان +55 درجه سانتیگراد.

لاپسوس شماره 1:از حافظه قدیم فکر می کردم که فقط کمپرسورهای نوع Skrol (اسکرول) روی سیستم های اسپلیت خانگی نصب می شوند. مال من پیستونی بود... (کمی بیضی به نظر می رسد و سیم پیچ موتور داخل آن آویزان است). بد، اما کشنده نیست. از معایب آن می توان به یک چهارم عمر کمتر، یک چهارم راندمان کمتر و یک چهارم نویز بیشتر اشاره کرد. اما هیچ، تجربه فرزند اشتباهات سخت است.

مهم: فریون R22طبق پروتکل مونترال، تا سال 2030 به طور کامل از رده خارج خواهد شد. از سال 2001، راه اندازی تاسیسات جدید ممنوع شده است (اما من یک جدید را معرفی نمی کنم، بلکه یک قدیمی را مدرن می کنم). از سال 2010، فقط فریون R22 استفاده شده استفاده شده است. اما در هر زمان می توانید سیستم را از R22 به R422 جایگزین آن منتقل کنید. و هیچ مشکل دیگری نداشته باشید.

کمپرسور را با براکت های L-300 میلی متری روی دیوار ثابت کردم. اگر بعداً مورد دوم را نصب کنم، موارد موجود را با استفاده از U-Profile گسترش خواهم داد.

2. خازن:

من با موفقیت یک مخزن فولادی ضد زنگ با ظرفیت تقریباً 120 لیتر از جوشکاری که می شناسم خریداری کردم.

(در ضمن، تمام دستکاری های جوشکاری با مخزن توسط یک جوشکار محترم به صورت رایگان انجام شده است. اما ایشان خواسته اند که نقش متواضعانه او برای تاریخ نیز ذکر شود!)

تصمیم گرفته شد که آن را به دو قسمت برش دهیم، یک سیم پیچ از یک لوله مسی فریون وارد کنیم و آن را به عقب جوش دهیم. در همان زمان، چندین اتصال اینچ فنی را جوش دهید.

فرمول محاسبه مساحت لوله کویل مسی:

M2 = kW/0.8 x ?t

M2 مساحت لوله کویل بر حسب متر مربع است.

کیلووات - توان تولید حرارت سیستم (با کمپرسور) بر حسب کیلووات.

0.8 - ضریب هدایت حرارتی مس/آب، مشروط به جریان مخالف محیط.

T تفاوت دمای آب در ورودی و خروجی سیستم است (نمودار را ببینید). برای من 35c-30c = +5 درجه سانتیگراد است.

بنابراین معلوم می شود که حدود 2 است متر مربعمنطقه تبادل حرارت سیم پیچ. من آن را کمی کاهش دادم، زیرا دما در ورودی فریون حدود +82 درجه است، می توانید کمی در این مورد صرفه جویی کنید. اما همانطور که قبلا نوشتم بابا نوئل، 25 درصد سایز اواپراتور بیشتر نیست!!!

سیستم شبیه سازی شده در CoolPack یک Cop 2.44 را در قطر استاندارد لوله های مبدل حرارتی نشان داد. و Cop 2.99 با قطر یک پله بالاتر. و این به نفع من است، زیرا در آینده انتظار دارم یک کمپرسور دوم را به این شاخه وصل کنم. تصمیم به استفاده گرفت لوله مسی½ اینچ (یا 12.7 میلی متر قطر خارجی)، یخچال. اما من فکر می کنم می توانید از لوله کشی معمولی استفاده کنید، آنقدرها خوب نخواهد بود و کثیفی زیادی در داخل وجود خواهد داشت.

لاپسوس شماره 2:من از لوله ای با دیواره 0.8 میلی متر استفاده کردم. در واقع، معلوم شد که بسیار نرم است. کار کردن سخت است، به خصوص بدون مهارت های خاص. بنابراین، توصیه می کنم لوله ای با دیواره های 1 میلی متر یا 1.2 میلی متر بگیرید. بنابراین از نظر دوام طولانی تر خواهد بود.

مهم:راهنمای فریون سیم پیچ از بالا وارد کندانسور شده و از پایین خارج می شود. بنابراین، متراکم شدن، فریون مایع در پایین جمع می شود و بدون حباب باقی می ماند.

بنابراین، با گرفتن 35 متر لوله، آن را به شکل یک سیم پیچ درآورد و آن را به دور یک جسم استوانه ای مناسب (سیلندر) پیچید.

در امتداد لبه ها، برای استحکام و گام مساوی حلقه ها، پیچ ها را با دو نوار آلومینیومی ثابت کردم.

انتهای آن با استفاده از انتقال لوله کشی به یک لوله مسی پیچ خورده بیرون آورده شد. من آنها را کمی از قطر 12 تا 12.7 میلی متر سوراخ کردم و به جای حلقه چین پس از مونتاژ، کتان را روی درزگیر پیچیدم و آن را با مهره قفلی سفت کردم.

3. اواپراتور:

اواپراتور به دمای بالا نیاز نداشت، بنابراین یک ظرف پلاستیکی بشکه ای 127 لیتری با دهانه پهن را انتخاب کردم.

مهم:یک بشکه 65 لیتری ایده آل خواهد بود. اما می ترسیدم لوله ¾ خیلی بد خم شود، بنابراین اندازه بزرگتر گرفتم. اگر کسی سایزهای دیگری دارد یا یک لوله خم کن خوب و مهارت کار دارد، می توانید در این اندازه شانس بگیرید. با یک درام 127 لیتری، ابعاد TN من ابعاد مورد انتظار را 15 سانتی متر به بالا، 5 سانتی متر عمق و 10 سانتی متر عرض افزایش داد.

من اواپراتور را طبق اصل کندانسور محاسبه و ساختم. 25 متر لوله ¾ اینچی (19.2 میلی متر بیرونی) با دیواره 1.2 میلی متری نیاز داشت. من از بخش هایی از پروفیل UD به عنوان دنده های سفت کننده برای نصب تخته گچی استفاده کردم. من آن را با سیم برق مسی معمولی بدون عایق پیچاندم.

مهم:اواپراتور از نوع سیل زده. یعنی فاز مایع فریون از پایین وارد آب سرد شده، تبخیر شده و در حالت گازی به سمت کمپرسور بالا می رود. این برای انتقال حرارت بهتر است.

انتقال ها را می توان از پلاستیک گرفت لوله آبخوری PE 20*3/4 با رزوه خارجی، پیچ شده از بشکه با مهره های قفلی و مهر و موم ساخته شده از کتان و درزگیر. من آبرسانی و زهکشی را از معمولی ساختم لوله های فاضلابو سرآستین های آب بندی لاستیکی با تعجب وارد شدند.

اواپراتور روی براکت های L-400 میلی متری نیز نصب شد.

4. TRV:

من یک شیر انبساط را از Honeywell (FLICA سابق) خریداری کردم. برق من برای آن نیاز به یک نازل 3 میلی متری داشت. و وجود اکولایزر فشار.

مهم:در طول لحیم کاری، شیر انبساط نباید بیش از 100+ درجه سانتیگراد گرم شود! از این رو آن را در پارچه ای آغشته به آب پیچیدم تا خنک شود. لطفا نترسید، پس از آن رسوبات را با سمباده ریز تمیز کردم.

من لوله خط تراز را همانطور که در دستورالعمل نصب برای شیر انبساط لازم است لحیم کردم.

مونتاژ:

من یک کیت لحیم کاری سخت Rotenberg خریدم. و الکترودهای 3 عددی با 0% نقره و 1 عدد با 40% نقره برای لحیم کاری در کناره کمپرسور (مقاوم در برابر لرزش). با کمک آنها کل سیستم را مونتاژ کردم.

مهم:فوراً ماکسی گاز 400 سیلندر (سیلندر زرد) را بردارید! خیلی گرانتر از Multigas 300 (قرمز) نیست، اما سازنده قول شعله +2200c را می دهد. اما این برای یک لوله ¾ کافی نیست. خیلی بد لحیم شد ما باید خلاق می شدیم، از محافظ حرارتی استفاده می کردیم و غیره. در حالت ایده آل، البته، یک مشعل اکسیژن داشته باشید.

بله، و برای اتصال شیلنگ باید یک لوله پرکننده را با یک نوک سینه به سیستم لحیم کنید. اسم دقیقش را از بالای سرم به یاد ندارم.

در ورودی کمپرسور لحیم شده بود. در نزدیکی شما می توانید ببینید لوله ورودیاکولایزر TRV. بعد از اواپراتور، شیر انبساط حرارتی، اما قبل از کمپرسور لحیم می شود.

مهم:ابتدا لوله پرکننده را با باز کردن پیچ نوک سینه از آن لحیم می کنیم. گرما قطعا باعث از کار افتادن سیل نوک سینه می شود.

من از سه راهی های کاهش دهنده استفاده نکردم زیرا از کاهش قابلیت اطمینان ناشی از درزهای لحیم اضافی نزدیک کمپرسور می ترسیدم. و فشار در این مکان زیاد نیست.

پر کردن مجدد با فریون:

جمع آوری شده، اما پر نشده است سیستم باید با آب تخلیه شود. استفاده بهتره پمپ خلاء، اگر نه، پس صنعتگران یک کمپرسور معمولی را از یک یخچال قدیمی تطبیق می دهند. شما به سادگی می توانید با فریون در سیستم باد کنید و هوا را فشار دهید، اما من این را به شما نگفتم، زیرا شما نمی توانید این کار را انجام دهید!

سیلندر فریون با کمترین ظرفیت. این سیستم به هیچ وجه بیش از 2 کیلوگرم نیاز نخواهد داشت. فریون. اما آنها در چه چیزی غنی هستند؟

من همچنین یک فشار سنج برای اندازه گیری فشار خریدم. اما نه یک فریون خاص برای 10 دلار، بلکه یک فریون معمولی برای ایستگاه پمپاژبرای 3.5 دلار من از آن برای پیمایش هنگام پر کردن آن استفاده کردم.

من سیستم را تا حد امکان با استفاده از فشار فریون داخلی در سیلندر پر کردم. یکی دو روز گذاشتم بمونه فشارش کم نشد. این بدان معنی است که نشتی وجود ندارد. علاوه بر این، من تمام اتصالات را با کف صابون پوشاندم، هیچ حبابی وجود نداشت.

مهم:از آنجایی که در مورد من نوک پرکننده بلافاصله در مقابل کمپرسور لحیم می شود (در آینده فشار در این مکان در حین نصب اندازه گیری خواهد شد)، به هیچ وجه نباید سیستم را با کمپرسور در حال کار با فریون مایع پر کنید. کمپرسور احتمالا خراب می شود. فقط در فاز گازی - بالون بالا!

اتوماسیون:

تک فاز مورد نیاز است رله شروعو در عین حال برای جریان راه اندازی بسیار مناسب حدود 40 A! فیوز اتوماتیک C گروه 16A. جعبه سوئیچبا ریل DIN

من همچنین دو رله دما با سنسورهای دمای کوپلار نصب کردم. یکی روی آب در خروجی کندانسور قرار داده شد. روی حدود 40 درجه تنظیم کردم تا وقتی آب به این دما رسید سیستم خاموش بشه. و خروجی آب از اواپراتور را روی 0 درجه تنظیم کنید تا در مواقع اضطراری سیستم خاموش شود و تصادفاً یخ زدایی نشود.

در آینده، من به خرید یک کنترل کننده ساده فکر می کنم که این دو دما را در نظر بگیرد. اما علاوه بر ظاهر و سهولت استفاده، یک اشکال نیز دارد - مقادیر برنامه ریزی شده حتی در هنگام قطع برق کوتاه مدت از بین می روند. هنوز فکر می کنم.

راه اندازی (آزمایشی):

قبل از شروع، من تقریباً 6 بار فشار را از یک سیلندر به سیستم پمپ کردم. دیگر کار نمی کرد و نیازی هم نبود. یک سیم موقت انداختم و خازن راه انداز را وصل کردم. ابتدا ظرف ها را پر از آب کردم. آنها یک روز ایستادند، پر شدند و بنابراین در زمان پرتاب دمای اتاق حدود 15+ درجه سانتیگراد داشتند.

او به طور جدی دستگاه را روشن کرد. او بلافاصله ناک اوت شد. باز هم همان چیز. در این مدت کوتاه، صدای زمزمه موتور را می شنوید، اما روشن نمی شود. من پایانه ها را روی خازن روشن کردم (به دلایلی سه تا از آنها وجود دارد). دوباره دستگاه را روشن کردم. غرش دلنشین یک کمپرسور در حال کار گوشم را نوازش کرد!!!

فشار مکش بلافاصله به 2 بار کاهش یافت. بطری فریون را باز کردم تا سیستم پر شود. با استفاده از صفحه، فشار جوش فریون مورد نیاز را محاسبه کردم.

برای ورودی آب مورد نیاز من +6 و خروجی آب +1، دمای جوش -4 درجه سانتیگراد مورد نیاز است. فریون در این دما با فشار 4.3 کیلوگرم بر سانتی متر می جوشد. (نوار) ​​(اتمسفرها). جدول را می توان در اینترنت نیز یافت.

هرچقدر هم سعی کردم این فشار را تنظیم کنم، هیچ کاری نشد. سیستم هنوز به دمای عملیاتی نرسیده است. بنابراین، تنظیمات زودهنگام فقط تقریبی است.

پس از حدود پنج دقیقه جریان به حدود +80 درجه رسید. در حالی که لوله تبخیر بدون عایق با یخ زدگی خفیف پوشیده شده بود. پس از حدود ده دقیقه، آب در کندانسور قبلاً تا 30-35+ گرم شده بود. آب در اواپراتور به 0 درجه سانتیگراد نزدیک شد. برای اینکه چیزی یخ نزنم، سیستم را خاموش کردم.

خلاصه: استفاده ازمایشینشان داد عملکرد کاملسیستم های. هیچ ناهنجاری مشاهده نشد. پس از اتصال مدار گرمایش و سرمایش با آب چاه، تنظیمات بیشتر شیر انبساط و فشار فریون مورد نیاز خواهد بود. از همین رو ادامه گزارش تصویری و گزارش در حدود دو تا سه هفته دیگر، وقتی این قسمت از کار را فهمیدم.

در آن زمان، من فکر می کنم:

1. مدار گرمایش فضا و مدار تبادل حرارت آب چاه را وصل کنید.

2. یک چرخه کامل از کار راه اندازی را انجام دهید.

3. نوعی مسکن درست کنید.

4. نتیجه گیری کنید و خلاصه ای کوتاه ارائه دهید.

مهم:معلوم شد که TN از نظر اندازه چندان کوچک نیست. با استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای به جای مبدل های حرارتی خازنی می توانید فضای زیادی را ذخیره کنید.

هزینه های ساخت پمپ حرارتی با توان حرارتی تقریبی 9 کیلووات ساعت:

خازن:

مخزن فولاد ضد زنگ 100 لیتر - 25 دلار

الکترودهای فولادی ضد زنگ - 6 دلار

کوپلینگ های فولادی ضد زنگ - 5 دلار

خدمات جوشکار (ناهار) - 5 دلار

لوله مسی 12.7 (1/2 اینچ) * 0.8 میلی متر. 35 متر - 105 دلار

لوله مسی 10*1 میلیمتر. 1 متر - 3 دلار

ونتیلاتور DN 15 - 5 c.u.

شیر ایمنی 2.5 بار - 4 c.u.

شیر تخلیه DN 15 - 2 c.u.

مجموع: 163 تومان (برای مقایسه مبدل حرارتی صفحه ای دانفوس 389 دلار آمریکا)

اواپراتور:

بشکه پلاستیکی 120 لیتر - 12 c.u.

لوله مسی 19.2 (3/4 اینچ) * 1.2 میلی متر. 25 متر - 130 تومان

لوله مسی 6*1 میلی متر. 1 متر - 2 c.u.

شیر ترموستاتیک Honeywell (نازل 3mm) - 42 cu.

براکت L-400 2 عدد - 9 تومان

شیر تخلیه DN 15 - 2 c.u.

انتقال به مس (مجموعه) - 3 USD

لوله RVS 50-1 متر. 2 عدد - 4 تومان

آداپتورهای لاستیکی 75*50 2 عدد - 2 c.u.

مجموع: 206 تومان (برای مقایسه مبدل حرارتی صفحه ای دانفوس 389 دلار آمریکا)

کمپرسور:

کمپرسور کم مصرف 7.2 کیلو وات (25500 btu) - 30 دلار

براکت L-300 2 عدد - 8 تومان

فریون R22 2 کیلوگرم. - 8 دلار

کیت نصب - 4 مس.

مجموع: 50 تومان

کیت نصب:

مشعل دمنده ROTENBERG (ست) - 20 دلار

الکترودهای لحیم کاری سخت (40% نقره) 3 عدد - 3.5 دلار

الکترودهای لحیم کاری سخت (0% نقره) 3 عدد - 0.5 c.u.

گیج فشار فریون 7 بار - 4 c.u.

شلنگ پر کردن - 7 مس.

مجموع: 35 تومان

اتوماسیون:

رله استارت تک فاز 20 A - 10 cu.

تابلو برق توکار - 8 تومان

فیوز تک فاز C16 A - 4 cu.

مجموع: 22 دلار

مجموعاً 476 USD

مهم:در مرحله بعدی بیشتر مورد نیاز خواهد بود پمپ های گردش خون Calpada 25/60-180 60 USD و Calpeda 32/60-180 78 USD اگرچه آنها خارج از راهروهای دیگ بخار من قرار می گیرند، اما معمولاً به خود دیگ مربوط می شوند.

پمپ حرارتی، انرژی جایگزین، گرمایش، صرفه جویی در انرژی، پمپ حرارتی DIY، پمپ حرارتی خانگی