V povezavi z rednim povečanjem stroškov toplotnih nosilcev postajajo priljubljene alternativne metode ogrevanja. Na primer, praktična toplotna črpalka zrak / voda, ki uporablja energijo zraka za ogrevanje. Namestitev ne zahteva dragih potrošnih materialov, enostavnih za uporabo, varnih.
V povezavi s precejšnjo ceno tovarniške montaže enote so mnogi zainteresirani za samostojno gradnjo tega sistema. Povedali vam bomo, kaj bo domači mojster potreboval za izdelavo domače toplotne črpalke. Od nas se boste naučili, kakšno tehnično opremo bi morali skladiščiti.
Značilnosti ogrevalnega sistema zrak-voda
Toplotna črpalka, ki ji je namenjen ta izdelek, ima v nasprotju z drugimi modifikacijami takšne naprave (zlasti voda-voda in podzemna voda) več prednosti:
- prihrani elektriko;
- namestitev ne bo zahtevala obsežnih zemeljskih del, vrtanja vodnjakov, pridobivanja posebnih dovoljenj;
- Če priključite sistem na sončne kolektorje, lahko zagotovite njegovo popolno avtonomijo.
Težka prednost toplotnega sistema, ki pridobiva vetrno energijo in vodo, ki jo prenaša, je 100% okoljska varnost.
Preden začnete načrtovati črpalko, morate ugotoviti, v katerih primerih se sistem manifestira čim bolj učinkovito in kadar je njegova uporaba nepraktična.
Sistem toplotne črpalke, ki pridobiva energijo iz zračne mase, se lahko uporablja za ogrevanje vseh vrst nosilcev toplote, ki se uporabljajo v CIS: voda, zrak, para
Posebnosti aplikacije in dela
Toplotna črpalka produktivno deluje samo v temperaturnem območju od -5 do +7 stopinj. Ko je temperatura zraka od +7, bo sistem proizvedel več toplote, kot je potrebno, in s hitrostjo pod -5 - ni dovolj za ogrevanje. To je posledica dejstva, da koncentrirani freon v strukturi vre pri temperaturi -55 stopinj.
Pri gradnji toplotne črpalke se na sprednji strani hiše pojavita zrak in voda kot majhna, urejena naprava. 
Kot vsaka toplotna črpalka je sistem zrak-voda sestavljen iz dveh med seboj povezanih delov: zunanjih in notranjih 
Enota opreme, ki se nahaja v hiši, reciklira energijo, izposojeno iz zraka, ogrevalno vodo za ogrevanje in toplo vodo. 
Če je potrebno povečati zmogljivost sistema, se zunanji kompleks dopolni s potrebnim številom modulov. 
Toplotne črpalke zrak / voda odlično opravljajo ogrevanje vode, vključene v ogrevalne sisteme. 
Toplotne instalacije zračne vode zagotavljajo tople vode kopalnic in kuhinj zasebnih hiš z avtonomnimi inženirskimi sistemi 
Eden najpogostejših porabnikov energije toplotnih črpalk zrak / voda je tla, ki se ogrevajo z vodo. 
Nizkotemperaturna vezja so priključena na toplotno črpalko kot vir energije.
Teoretično lahko sistem proizvaja toploto v zmrzali 30 stopinj, vendar ne bo dovolj za ogrevanje, ker je toplotna moč neposredno odvisna od razlike med temperaturo vrelišča hladilnega sredstva in temperaturo zraka.
Torej, prebivalci severnih regij, kjer hladno pride prej, ta sistem ne bo deloval, in v hišah južnih regij bo lahko učinkovito služil več hladnih mesecev.
Če so standardne baterije nameščene v zaprtih prostorih, bo toplotna črpalka delovala manj učinkovito. Najboljše od vsega je, da je naprava zrak-voda kombinirana s konvektorji in drugimi radiatorji z veliko površino, kot tudi z vodnim sistemom "topla tla" in "toplimi stenami".
Tudi prostor mora biti dobro izoliran od zunaj, ima vgrajena večkomorna okna, ki zagotavljajo boljšo toplotno izolacijo kot običajna lesena ali plastična.
Toplotna črpalka se najbolje povezuje z vodnim sistemom »topla tla«, ki ne potrebuje grelne tekočine nad 40–45 ° С
Domača toplotna črpalka lahko učinkovito ogreje domove do 100 kvadratnih metrov. m in zagotovljena moč do 5 kW. Razumeti je treba, da v konstrukcijo, ustvarjeno v življenjskih pogojih, ni mogoče dovolj kakovostno naliti freon, zato je treba računati na njeno vrelišče do -22 ° C.
Domači sklop naprave je idealen za ogrevanje garaže, rastlinjakov, gospodarskih zgradb, majhnega zasebnega bazena itd. Sistem se običajno uporablja kot dodatno ogrevanje.
V vsakem primeru bo potreben električni kotel ali druga tradicionalna oprema za ogrevalno sezono. Med hudimi zmrzali (-15-30 stopinj) je priporočljivo izklopiti toplotno črpalko, da bi se izognili izgubi energije, saj v tem obdobju učinkovitost ne presega 10%.
Toplotne črpalke zagotavljajo dovolj energije za ogrevanje vode v notranjih zasebnih bazenih (+)
Načelo sistema
Delovna snov v strukturi je zrak. Skozi zunanjo enoto, ki je nameščena na ulici, kisik vstopa skozi cevi v uparjalnik, kjer sodeluje s hladilnim sredstvom.
Freon pod vplivom temperature postane plinast (ker zavre pri -55 stopinjah) in v ogreti obliki pod pritiskom vstopi v kompresor. Naprava stisne plin in s tem poveča njegovo temperaturo.
Vroči freon vstopi v vezje hranilnika (kondenzatorja), kjer se toplota sprosti v vodo, ki se kasneje lahko uporablja za ogrevanje in FGP. V kondenzatorju freon izgubi le del svoje toplote in je še vedno v plinastem stanju.
S hladilnim sredstvom, ki prehaja skozi dušik, se razprši, kar povzroči zmanjšanje njegove temperature. Freon postane tekoč in v tej obliki gre v uparjalnik. Cikel se ponovi.
Na sliki je shematsko prikazana izvedba principa osnovne toplotne črpalke, ki jo kompresor in ekspander razdelita v dva kroga - visok in nizek tlak.
Tistim, ki želijo zgraditi toplotno črpalko iz odpadnih materialov in zastarele opreme, na primer iz starega hladilnika, bodo pomagali podatki, ki jih vsebuje članek, ki ga priporočamo.
Konstrukcija toplotne črpalke zrak / voda
Sistem toplotne črpalke je sestavljen iz štirih glavnih elementov:
- zunanja enota;
- zmogljivost izmenjevalnika toplote-uparjalnika;
- enota za kompresor;
- zmogljivost shranjevanja (kondenzator).
Razmislite o oblikovnih značilnostih vsakega od blokov.
Sestavljanje zunanje enote
Za izdelavo zunanje enote potrebujete:
- Telo Blok pod razdelilnim sistemom, pralnim strojem, drugo dimenzijsko opremo je tradicionalno primeren, včasih pa je konstruiran neodvisno z varjenjem kovinskih elementov. Po montaži je pomembno, da kovino obdelamo s praškasto antikorozijsko barvo.
- Ventilator Izdelek si lahko izposodite iz starega klimatizacijskega sistema ali kupite posebej.
Model ventilatorja mora imeti široka plastična rezila in po možnosti s snemljivim motorjem, da ga je mogoče priključiti na senzor.
Za montažo zunanje enote potrebujete ohišje in ventilator iz klimatske naprave. Približni parametri bloka - 75x85x30 cm
Uparjalni in pomožni elementi se lahko namestijo v zunanjo enoto za delovanje, vendar je bolj primerno, da se ti deli namestijo v ločeno ohišje.
Zunanjo enoto namestite na razdalji 2-10 m od hiše. Pomembno je, da se za to zgradi temelj in da se postavi v baldahin za zaščito strukture pred padavinami. Potrebno je tudi pritrditi rešetko pred ventilatorjem, da se izognemo umazaniji, naplavinam, listom v lopaticah in ceveh ventilatorja.
Poleg tega je zaželeno, da se namestijo grelniki, ki ščitijo stene in plošče pred zaledenitvijo. V tem primeru dodatno ogrevanje primera ni potrebno. Prostor za vgradnjo enote mora biti dobro prezračen, oddaljen od virov odprtega ognja.
Enota s toplotnim izmenjevalnikom-izparilnikom
Uparjalnik lahko kupite v končni obliki, z uporabo storitev dobaviteljev v omrežju ali pa ga ustvarite sami. Za to potrebujete 80-litrski rezervoar in bakreno žico s premerom 10 mm in debelino najmanj 1 mm.
Dolžina se izračuna individualno glede na zahtevano moč. Za napravo z močjo 5 kW lahko vzamete 10 m. V uparjalniku se freon ogreje in kroži, kot tudi stik z zrakom.
Za izdelavo izmenjevalnika toplote morate oblikovati tuljavo. Za to žico je ovita okoli debelostenske cevi s premerom, ki ne presega širine rezervoarja. Pomembno je, da kosi ostanejo zunaj višine telesa. Potrebne bodo za povezavo tuljave z drugimi elementi sistema - kompresorjem in hranilnikom.
Za izdelavo tuljave je bakrena cev s stenami približno 1 mm ovita okoli plinske jeklenke, cevi ali plastenke, napolnjene z vodo.
Dva cevna priključka sta vrezana v ohišje, izdelana sta dva konektorja za izhod žice. Povezave so zatesnjene. Končno obliko pritrdite z nosilci v obliki črke L.
Priporočljivo je dodatno namestiti rele za odtaljevanje na uparjalnik, saj bo krožil zrak v rezervoarju, katerega temperatura je negativna. V tem primeru lahko kondenzat, ki se nabira v sistemu, povzroči zaledenitev uparjalnika. Za odpravo nastajanja vlage v sistemu lahko uporabite tudi filter sušilec.
Pravila za namestitev kompresorja
Če želite namestiti kompresor, boste potrebovali ločeno ohišje z zvočno in vibracijsko izolacijo, saj so skoraj vse spremembe naprave med delovanjem hrupne. Kompresor lahko uporabljate pod hladilnikom, klimatsko napravo ali kupite nov model.
Za toplotne črpalke so primerne naslednje vrste kompresorjev:
- Rotacijski kompresorji so najbolj poceni, vendar imajo številne pomanjkljivosti - ustvarjajo hrup, imajo nizko učinkovitost in trajajo 8-10 let.
- Spiralne spremembe so nameščene v vseh sodobnih modelih klimatskih naprav, hladilnikov. So trajne (15-20 let), brez šuma, učinkovite, vendar jih odlikujejo visoki stroški.
- Batni modeli so v glavnem nameščeni na industrijskih hladilnikih. Izdelki imajo dobro učinkovitost, trpežnost (15-20 let), vendar so izjemno glasni in dragi.
Za toplotno črpalko je potrebno izbrati enofazni kompresor. Pred nakupom je pomembno ugotoviti, s kakšnimi freoni naprava deluje. Priporočljivo je kupiti model, ki deluje na R22, po možnosti na R422. S takšnim hladilnim sredstvom je lažje delati kot s katerim koli drugim freonom.
Kompresor se odvaja v uparjalnik in kondenzator. Zahvaljujoč napravi freon poveča svojo temperaturo.
Konstrukcija hranilnika (kondenzatorja)
Za izdelavo kondenzatorja potrebujete ohišje pod 100-litrskim kotlom ali katerokoli drugo posodo iz nerjavečega jekla istega volumna. Potrebujete tudi tuljavo iz bakrene cevi. Pri moči črpalke 5 kW lahko vzamete 12-metrsko žico. Vroči freon bo šel skozi cev cevi, zaradi katere se voda segreje.
Korak # 1: Ustvarite Serpentine
Za izdelavo tuljave potrebujejo bakreno žico s premerom najmanj 26 mm in debelino stene 1 mm. Naviti mora biti na cev, ki ima manjši prerez od rezervoarja.
Višina spirale mora sovpadati z višino telesa. Pomembno je, da cev zapustimo iz posode, da lahko tuljavo povežemo z uparjalnikom in kompresorjem.
2. korak: Priprava trupa
Za namestitev tuljave je treba rezati. Zgornji in spodnji morata ustvariti luknje za izhode bakrene žice, kot tudi izrezati dodatne oddelke za vgradnjo 2 okovij, od katerih je eden namenjen za izhod iz vode, drugi pa za vstop. Po izvedenih postopkih je treba rezervoar zapečatiti.
Toplotni izmenjevalec-kompresor se lahko kupi posebej kot končna oblika. Z uporabo tovarniške naprave lahko povečate moč in učinkovitost instalacije.
Hladilno sredstvo z oznako R22 po Montrealskih odlokah naj bi se izločilo iz obtoka do leta 2030. Za polnjenje sistema je bolje uporabiti njegov nadomestek - hladivo R422
Povezava zunanje enote z uparjalnikom
Za priključitev zunanje enote in uparjalnika bodo potrebne 2 polietilenske cevi HDPE 32. Zrak bo tekel skozi eno cev in skozi drugo.
Cevi se lahko zakopljejo v zemljo, preden se v jarku izlije peščeni material, ali levo na površino, če se zunanji trup nahaja v bližini hiše.
Priključek uparjalnika, kompresorja in rezervoarja
V tem sistemu kroži freon. Za povezavo tuljav s kompresorjem in dušilko plina se morate obrniti na strokovnjake za hlajenje. Oseba, ki nima izkušenj s spajkanjem, tudi z orodji in materiali, bo težko kompetentno združiti vse elemente v en sistem za zagotovitev delovanja strukture.
Potrebno je tudi veliko dodatnih materialov - cevi različnih premerov, različnih modifikacij izpustnih ventilov, ventilov za jedkanje zraka, varnostnih ventilov, kot tudi cevnih objemk, objemk, rezil za rezanje cevnih odsekov.
Potrebne so tudi druge specializirane naprave, ki so na voljo v vsaki delavnici za popravilo hladilnikov in klimatskih naprav.
Kakovostno vbrizgavanje freona poteka tudi s posebno opremo. Zato, da združimo izmenjevalnike toplote, kompresor in dušilko v delovni sistem, je bolj priročno in bolj donosno, če se obrnete na strokovnjake.
Uvedba sistemov za upravljanje instalacij
Za spremljanje tlaka in temperature freona lahko uporabite ploščo s prikazovalnikom pod katero koli klimatsko napravo. V postopku spajkanja s pomočjo strokovnjakov se lahko konstrukcija kompetentno vgradi v instalacijo.
Možno je tudi priključiti posebno napravo - senzor vrtenja ventilatorja. Regulira hitrost vrtenja lopatic in avtomatizira hitrost krožne črpalke freon.
Poleg tega lahko namestite časovnik, električni zaganjalnik, napravo, ki ščiti kompresor pred pregrevanjem. Vse te dele lahko kupite v servisnih delavnicah ali na poprodajnem trgu.
Izračun moči toplotne črpalke zrak / voda
Za ogrevanje sob s površino 100 kvadratnih metrov. m potrebuje črpalko z večjo močjo. Izračunajte zahtevano zmogljivost namestitve lahko približno s pomočjo tabele:
Te tabele bodo pomagale izračunati površino tuljave in ustvariti namestitev določene moči
Za določitev moči kompresorja, premer cevi in druge pomembne podatke pri projektiranju toplotne črpalke zrak-voda, se morate obrniti na enega od načinov:
- Uporabite spletne kalkulatorje, objavljene na spletnih straneh proizvajalcev izmenjevalnikov toplote.
- Uporabi programsko opremo CoolPack 1.46, Copeland.
- Povabite strokovnjaka, ki bo opravil potrebne meritve in izračune.
Območje kondenzatorja tuljave (PZK) se lahko izračuna po formuli:
PZK = M / 0, 8DT,
kjer je M instalacijska moč v kW; 0, 8 je koeficient toplotne prevodnosti pri stiku vode in bakra; DT je temperaturna razlika med vhodnim in izhodnim zrakom v sistemu.
Zgoraj navedeni parametri toplotne črpalke so primerni za prostore do 100 kvadratnih metrov. metrov Montažna moč - 5 kW. Če kupite posebne izmenjevalnike toplote, je povsem mogoče povečati zmogljivost obrata na 10-15 kW.
Na sliki je prikazan sistem, v katerem so toplotni izmenjevalci, kompresor in dušilka kombinirani v enem rezervoarju. Zasnova uporablja tovarniške izmenjevalnike toplote (+)
Samopostrežna namestitev
Za kakovostno delo potrebuje toplotna črpalka dodatno vzdrževanje. Če napravo uporabljate pozimi (glede na to, da v primeru ni nameščenega dodatnega ogrevanja), je treba v rednih časovnih presledkih ogreti napravo, saj se na njeni površini oblikuje ledena skorja.
Prav tako je treba redno:
- Očistite lopatice ventilatorja iz odpadkov - listov, prahu, umazanije, snega itd.
- Kompresor podmažite v skladu z njegovimi navodili.
- Zamenjajte olje v kompresorju in ventilatorju.
Poleg tega je za normalno delovanje sistema potrebno redno preverjati celovitost bakrene cevi, napajalni kabel, ki napaja kompresor, ventilator in druge naprave.
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Z načelom delovanja in napravo toplotne črpalke, ki obdeluje vetrno energijo, bo predstavljen naslednji video:
Samodejna toplotna črpalka zrak-voda je ena najučinkovitejših in najcenejših naprav za dodatno ogrevanje stanovanj. Vsakdo lahko vzpostavi in namesti ta sistem.
V spodnje polje vnesite komentarje. Morda imate zanimive informacije in fotografije na temo članka? Postavljajte vprašanja, delite svoja mnenja in uporabne nasvete za obiskovalce spletnega mesta.