Toplinska crpka vlastitim rukama za grijanje kuće: dizajn i rad uređaja

Zalihe konvencionalnih nositelja energije postupno se iscrpljuju, zbog čega ljudi obraćaju pozornost na alternativne izvore energije. Toplinske crpke su vrlo učinkovito sredstvo za grijanje zgrada, ali su tvornički modeli visoke vrijednosti. Da biste toplu pumpu napravili vlastitim rukama za grijanje kuće, morate se nositi s njegovim načelom rada i dizajna.

1. Načelo djelovanja
2. Glavni tipovi
3. Najjednostavnija jedinica
4. Geotermalna instalacija
5. Izračun izmjenjivača topline i konture tla
6. Sklop toplinske crpke

Načelo djelovanja

Toplinska pumpa je skup opreme čija je zadaća prikupljanje toplinske energije i njezina isporuka potrošaču. Izvor topline može biti bilo koji medij ili tijelo s temperaturom iznad 1 stupnja. Da biste bolje razumjeli princip ovih uređaja, trebali biste se upoznatis njihovim funkcionalnim značajkama:

• Uređaj ne proizvodi samo toplinu.
• Za rad toplinske crpke potrebna je struja.
• Carnotov ciklus, koji se koristi u svim rashladnim jedinicama, temelji se na principu rada uređaja.

Toplinska crpka vlastitim rukama. Shema prelijevanja. Recikliranje iz klima uređaja

Nedavno se znatno poboljšala tehnologija proizvodnje toplinskih crpki. Moderne jedinice mogu skupljati toplinu iz zraka s temperaturom do -30 stupnjeva, kao i vodom i tlom - do 2 stupnja. U Carnotovom ciklusu radno tijelo je freon.Ova plinovita tvar počinje vreti na minus temperaturi. Rashladno sredstvo se dosljedno isparava i kondenzira u dvije komore za izmjenu topline, a upija energiju iz okoline. Tada je prenosi potrošaču.

Shema toplinske crpke slična je načelu rada klima uređaja koji radi na grijanju:

• Dok je freon u tekućem stanju, rashladno sredstvo cirkulira kroz cijevi izmjenjivača topline. Uklanjanjem topline iz okoline, freon kipi i počinje isparavati.
• Zatim plin ulazi u kompresor, što povećava pritisak na željenu vrijednost. Kao rezultat, točka ključanja rashladnog sredstva se povećava, a tvar se kondenzira na višoj temperaturi.
• Prolazeći kroz unutarnju komoru za izmjenu topline, freon oslobađa akumuliranu energiju rashladnog sredstva i zatim se pretvara u tekuće stanje.
• Nakon toga, plin ulazi u prijamnik i gas. Kada se tlak tvari smanji, radni ciklus se ponavlja.

Da bi se razumjelo načelo jedinice i kako bi se utvrdilo kako je instalirana toplinska pumpa, potrebno je proučiti shemu.

Glavni tipovi

Primatelji i dobavljači toplinske energije u toplinskim crpkama djeluju u parovima. Upravo na toj činjenici temelji se opća klasifikacija agregata. Ovisno o izvoru energije i nosaču topline, toplinska pumpaje podijeljena na sljedeće tipove:

• Zrak-zrak. Jedinica apsorbira toplinsku energiju iz okoline, a zatim je šalje kroz zrak za grijanjesoba.
• Zrak-voda. Princip rada sličan je prvom tipu, ali kao rashladno sredstvo koristi se voda koja cirkulira u sustavu grijanja.
• Voda i voda. Toplinska energija se uklanja iz spremnika i prenosi na tekuće rashladno sredstvo.
• Geotermalna toplinska pumpa. Jedinica koristi tlo kao izvor energije.

TOPLOTNA PUMPA S KLIMA UREĐAJEM SA VAŠOM RUKOM. Kako napraviti jeftinu toplinsku pumpu. Shema "COPIQUE"

Najskuplji uređaji su geotermalni, a najjeftiniji - "zrak-zrak". Glavni pokazatelj koji treba uzeti u obzir pri odabiru agregata je učinkovitost SMITTY-a. On odražava odnos između primljene i potrošene energije. Primjerice, u zračnim pumpama prosjek prosjeka SMITI je 3. To znači da se potrošnjom 1 kW energije za rad 3 kW topline prenosi u prostoriju za grijanje.

Sustavi tla i vode odlikuju se većom učinkovitošću. Međutim, čak i oni mogu podići temperaturu rashladnog sredstva na maksimalno 40 stupnjeva.

Pri tome su znatno lošiji od tradicionalnih generatora topline. Zbog toga proizvođači preporučuju spajanje na niskotemperaturne krugove grijanja, na primjer na tople podove.

Najjednostavnija jedinica

Najjeftiniji domaći uređaj bit će toplinska pumpa iz klima uređaja. Poželjno je kupiti model opremljen ventilom za reverziranje. Ovaj klima uređaj može raditi na grijanje. Inače će biti potrebno poboljšati konturucirkulacija rashladnog sredstva Također, pri odabiru klima uređaja treba obratiti pozornost na performanse jedinice u hladnom.

Algoritam za izradu najjednostavnije toplinske pumpeje sljedeći:

• Gornji dio aparata je uklonjen i vanjska komora za izmjenu topline je demontirana. U ovoj se fazi mora paziti da se cijev ne ošteti s rashladnim sredstvom.
• Zatim morate izvaditi vanjski rotor iz osovine.
• Od metalnog spremnika. Njegova duljina treba odgovarati veličini komore za izmjenu topline, a širina će biti 100-150 mm više.
• Radi sprječavanja smrzavanja radijatora potrebno je povećati njegovu površinu. Pri tome se uz rubove postavljaju dodatne aluminijske ili bakrene ploče, ovisno o materijalu komore za izmjenu topline.
• Nadograđeni radijator ugrađen je u spremnik koji se zatim mora zabrtviti zatvorenim poklopcem.
• U završnoj fazi, crijeva za izbor i opskrbu nosača topline priključena su na priključke, priključene su cirkulacijske crpke. Nakon toga ostaje napuniti spremnik i provjeriti njegovu nepropusnost.

Ako je ispitivanje uspješno, toplinska crpka se uključuje i protok vode se podešava kako bi se postigla maksimalna učinkovitost.

Toplinska crpka Jednostavna i jeftina 1

Geotermalna instalacija

Čak i ova jedinica domaće izrade može dati SMITTY indeks od 3. Međutim, troškovi njegove proizvodnje bit će veći u usporedbi s instalacijom za klimatizaciju.

Proračun izmjenjivača topline i tlakontura

Proizvedena jedinica opremljena je sondama u obliku slova U koje su instalirane u bušotinama. Prvo morate izračunati ukupnu dužinu vanjske konture, a zatim potrebnu dubinu i broj mina. Primjerice, možete uzeti kuću ukupne površine 90 m2 i visinu stropa 2,8 m. Objekt se nalazi u srednjoj stazi. Budući da je zadatak izračunati toplinsku pumpu, toplinsko opterećenje može se uzeti približno - 8 kW. Okomita sonda predstavlja dvije petlje cijevi. Spuštaju se na dno bunara i pune otopinom betona.

Intenzitet procesa izmjene topline između rashladnog sredstva i tla ovisi o tipu tla. Tako 1 m2 vertikalnih sondi može primiti sljedeću količinu toplinske energije:

• Podzemne vode - 80 W /m.
• Kamenita tla - 70 W /m.
• Vlažno tlo od gline - 50 W /m.
• Suho tlo - 20 W /m.

Da bi se uklonilo 8 kW topline iz glinenog tla, potrebna je sonda duljine 8000/50 = 160 m. Za raspodjelu topline potrebno je podijeliti cijevi u rudnike na dubini od 20 m. Dakle, ukupna dužina cjevovoda bit će 8x20x4 = 640 m.

Potrebno je također izračunati površinu kondenzatora i isparivača. Postoji mnogo različitih formula na internetu, ali najčešće ne dopuštaju da dobijete točan rezultat.

Toplinska crpka Jednostavno i jeftino 2

Prilikom odabira izmjenjivača topline, valja koristitisljedeće preporuke:

• Obratite pozornost na proizvode poznatih proizvođača,kao što su Anviketk ili Alfa Laval.
• Na službenoj web stranici proizvođača možete ispuniti poseban obrazac za odabir kamera za izmjenu topline ili kontaktirati trgovinu s markom. Glavni podatak je toplinsko opterećenje sustava grijanja, kao i temperatura na izlazu i ulazu.
Nakon toga, predložit će se odgovarajući model. U karakteristikama proizvoda možete pronaći i najvažnije - površinu prijenosa topline.

Lamelarni uređaji su najučinkovitiji, ali su vrlo vrijedni. Više je isplativije koristiti glave cilindara izrađenih od bakrenih cijevi promjera 12,7 ili 9,5 mm. Područje razmjene navedeno u putovnici mora se pomnožiti s koeficijentom 1,1, a zatim podijeliti s duljinom opsega cjevovoda. Kao rezultat toga, traženi će metar biti poznat.

Sklop toplinske crpke

U prvoj fazi potrebno je sakupiti konturu tla. U tu svrhu potrebno je izvesti jednostavne, ali radno intenzivne zemljane radove. Ako je moguće, vrijedi naručiti opremu za bušenje. Udaljenost između susjednih mina treba biti 5 m.Učinite sljedeće:

• Plitki rov zakopan je između bunara za konturni cjevovod.
• Svaki rudnik ima dvije šarke, izrađene od polietilenskih cijevi. Nakon toga bušenje se puni betonskim mortom.
• Sve autoceste su svedene na jednu točku spajanja, a montiran je i jedan kolektor.
• Izolirane u tlu, cijevi se zagrijavaju i zaspiju sa zemljom.

Poveznice bi trebale biti u redusa shemom

Kada je toplinska crpka montirana i priključena na električnu mrežu, sustav treba napuniti freonom. Međutim, teško je odrediti koliku količinu rashladnog sredstva trebate, jer je u shemu ugrađen dodatni element - evaporator i kondenzator. Problem možete riješiti punjenjem freonskog kruga tlakom i temperaturnim pregrijavanjem tvari.

Kada je sustav pun, uključite cirkulacijske crpke s minimalnom brzinom i pokrenite kompresor. Temperatura radnih tekućina kontrolira se pomoću termometara. Tijekom grijanja sustava cjevovodi s freonom mogu se smrznuti, a zatim će željezo nestati.

Teško je napraviti toplinsku pumpu vlastitim rukama. Najvjerojatnije, nakon pokretanja uređaja, bit će potrebno poboljšati njegov dizajn kako bi se uklonili manji problemi. Često se pojavljuju problemi zbog pogrešaka pri montaži. Nakon što je proveo određeno vrijeme, što radnik može postići pozitivan rezultat.

Toplinska crpka s vlastitim grijanjem. TH je nigdje lakše. Toplina zemlje!