Kaip pasidaryti šilumos siurblį oras-vanduo: įrenginių schemos ir savarankiškas surinkimas

Reguliariai brangstant šildymo skysčiams, alternatyvūs šildymo būdai tampa paklausūs.Pavyzdžiui, praktiškas oras-vanduo šilumos siurblys, kuris šildymui naudoja oro energiją. Diegimas nereikalauja brangių eksploatacinių medžiagų, yra paprastas naudoti ir saugus.

Dėl nemažos įrenginio gamyklinio surinkimo kainos daugelis žmonių domisi savarankiškai konstruoti šią sistemą. Mes jums pasakysime, ko reikės namų meistrui, norint sukurti naminį šilumos siurblį. Čia sužinosite, kokią techninę įrangą turėtumėte apsirūpinti.

Oras-vanduo terminės sistemos ypatybės

Šilumos siurblys, kuriam skirtas šis straipsnis, skirtingai nuo kitų panašaus įrenginio modifikacijų (ypač vanduo-vanduo ir dirvožemis-vanduo), turi keletą privalumų:

• taupo elektros energiją;
• įrengimui nereikės didelių kasimo darbų, gręžinių gręžimo, specialių leidimų gavimo;
• Jei prijungsite sistemą prie saulės baterijų, galėsite užtikrinti visišką jos autonomiją.

Reikšmingas šiluminės sistemos, išgaunančios vėjo energiją ir perduodančios ją vandeniui, pranašumas yra 100% aplinkosauginis saugumas.

Prieš pradėdami projektuoti siurblį, turite išsiaiškinti, kokiais atvejais sistema yra efektyviausia, o kada jos naudojimas netinkamas.

Šilumos siurblio sistema, kuri išgauna energiją iš oro masės, gali būti naudojama šildyti visų tipų NVS naudojamus aušinimo skysčius: vandenį, orą, garą.

Taikymo ir veikimo specifika

Šilumos siurblys produktyviai veikia išskirtinai temperatūros diapazone nuo -5 iki +7 laipsnių. Esant +7 oro temperatūrai, sistema gamins daugiau šilumos nei reikia, o esant žemesnei nei -5 temperatūrai, jos neužteks šildymui. Taip yra dėl to, kad struktūroje esantis koncentruotas freonas užverda -55 laipsnių temperatūroje.

Teoriškai sistema gali generuoti šilumą net esant 30 laipsnių šalčiui, tačiau jos nepakaks šildymui, nes šildymo galia tiesiogiai priklauso nuo šaltnešio virimo temperatūros ir oro temperatūros skirtumo.

Todėl ši sistema netiks Šiaurės regionų gyventojams, kur šalti orai užklumpa anksčiau, tačiau pietinių rajonų namuose ji gali efektyviai tarnauti kelis šaltus mėnesius.

Jei patalpoje bus sumontuoti standartiniai akumuliatoriai, šilumos siurblys dirbs ne taip efektyviai. Prietaisas oras-vanduo geriausiai derinamas su konvektoriais ir kitais didelio ploto radiatoriais, taip pat „šiltų grindų“ sistemos, vandens tipo „šiltos sienos“.

Taip pat pati patalpa turi būti gerai apšiltinta iš išorės, turėti įmontuotus kelių kamerų langus, kurie užtikrina geresnę šilumos izoliaciją nei įprasti mediniai ar plastikiniai.

Šilumos siurblys geriausiai sąveikauja su vandens pagrindu sukurta „šiltų grindų“ sistema, kuriai nereikia šildyti aušinimo skysčio virš 40–45ºC

Naminis Šilumos siurblys galės efektyviai šildyti namus iki 100 kvadratinių metrų. m ir garantuotai pagamins 5 kW galią. Reikėtų suprasti, kad neįmanoma pakankamai kokybiškai užpildyti freono į buitinėmis sąlygomis sukurtą konstrukciją, todėl turėtumėte pasikliauti jo virimo temperatūra iki -22 laipsnių.

Namuose surinktas prietaisas idealiai tinka tiekti šilumą į garažą, šiltnamį, ūkinę patalpą, mažas privatus baseinas tt Sistema dažniausiai naudojama kaip papildomas šildymas.

Elektrinis katilas ar kitos tradicinės šildymo sezono įrangos prireiks bet kokiu atveju. Per didelius šalčius (-15-30 laipsnių) rekomenduojama išjungti šilumos siurblį, kad nebūtų švaistoma elektros energija, nes šiuo laikotarpiu jo naudingumo koeficientas yra ne didesnis nei 10%.

Šilumos siurbliai tiekia pakankamai energijos vandeniui pašildyti privačiuose uždaruose baseinuose (+)

Sistemos veikimo principas

Darbinė medžiaga konstrukcijoje yra oras. Per lauko bloką, kuris montuojamas lauke, deguonis vamzdžiais patenka į garintuvą, kur sąveikauja su šaltnešiu.

Veikiamas temperatūros freonas tampa dujinis (kadangi jis verda -55 laipsnių temperatūroje) ir esant slėgiui įkaitintas patenka į kompresorių. Prietaisas suspaudžia dujas, taip padidindamas jų temperatūrą.

Karštas freonas patenka į rezervuaro (kondensatoriaus) grandinę, kur šiluma perduodama vandeniui, kuris vėliau gali būti naudojamas šildymui ir FGP. Kondensatoriuje freonas praranda tik dalį šilumos ir vis dar yra dujinės būsenos.

Praeinant per droselį, šaltnešis purškiamas, todėl jo temperatūra sumažėja. Freonas tampa skystas ir tokia forma patenka į garintuvą. Ciklas kartojasi.

Paveiksle schematiškai parodytas elementaraus šilumos siurblio principo įgyvendinimas, padalytas iš kompresoriaus ir plėtiklio į dvi grandines - aukšto ir žemo slėgio.

Tiems, kurie nori pasistatyti patys Šilumos siurblys Iš atliekų ir naudotos įrangos, pavyzdžiui, iš seno šaldytuvo, mūsų rekomenduojamame straipsnyje pateikta informacija padės.

Šilumos siurblio oras-vanduo statyba

Šilumos siurblio sistemą sudaro keturi pagrindiniai elementai:

• lauko blokas;
• šilumokaičio-garintuvo bakai;
• kompresoriaus blokas;
• saugojimo bakas (kondensatorius).

Pažvelkime į kiekvieno bloko dizaino ypatybes.

Išorinio bloko surinkimas

Norėdami sukurti išorinį bloką, jums reikės:

• Rėmas. Tradiciškai tinka įrenginys, pagamintas iš padalintos sistemos, skalbimo mašinos ar kitos didelės įrangos, kartais jie patys jį sukonstruoja suvirinimas metaliniai elementai. Po surinkimo svarbu metalą apdoroti antikoroziniais milteliniais dažais.
• Ventiliatorius. Prekę galima pasiskolinti iš seno veikiančio oro kondicionavimo sistemos arba pirkti atskirai.

Ventiliatoriaus modelis turi turėti plačias plastikines mentes ir, pageidautina, su nuimamu varikliu, kad jį būtų galima prijungti prie jutiklio.

Norint surinkti lauko bloką, jums reikės korpuso ir ventiliatoriaus iš po oro kondicionavimo sistemos. Apytiksliai bloko parametrai – 75x85x30 cm

Išoriniame bloke galima montuoti garintuvą ir jo veikimui reikalingus pagalbinius elementus, tačiau šias dalis tikslingiau dėti į atskirą korpusą.

Išorinį bloką montuokite 2-10 m atstumu nuo namo. Svarbu pastatyti jai pamatą ir įrengti stogelį, kuris apsaugotų konstrukciją nuo kritulių. Taip pat prieš ventiliatorių būtina pritvirtinti groteles, kad į ventiliatoriaus mentes ir vamzdžius nepatektų nešvarumų, šiukšlių ir lapų.

Papildomai patartina įrengti šildytuvus, apsaugančius šonus ir plokštes nuo apledėjimo.Tokiu atveju papildomai šildyti korpuso nereikės. Įrenginio įrengimo vieta turi būti gerai vėdinama ir toliau nuo atviros ugnies šaltinių.

Blokas su šilumokaičiu-garintuvu

Garintuvą galima įsigyti jau paruoštą naudojantis internetinių tiekėjų paslaugomis arba susikurti patys. Norėdami tai padaryti, jums reikia 80 litrų bako ir varinės vielos, kurios skersmuo yra 10 mm ir storis ne mažesnis kaip 1 mm.

Ilgis apskaičiuojamas individualiai, atsižvelgiant į reikiamą galią. 5 kW prietaisui galite paimti 10 m Freonas bus šildomas ir cirkuliuoja garintuve, taip pat kontaktas su oru.

Norėdami sukurti šilumokaitį, turite sukonstruoti gyvatuką. Norėdami tai padaryti, viela apvyniojama aplink storasienį vamzdį, kurio skersmuo neviršija bako pločio. Svarbu palikti pjūvius, kurie išsikiša už kūno aukščio. Jų prireiks norint prijungti gyvatę prie kitų sistemos elementų – kompresoriaus ir akumuliacinės talpos.

Norint sukurti ritę, aplink dujų balioną, vamzdį ar plastikinį butelį, pripildytą vandens, apvyniojamas varinis vamzdis, kurio sienelės yra apie 1 mm.

Korpuse išpjautos 2 jungiamosios detalės vamzdynams sujungti, o laidų išėjimui sukurtos dvi jungtys. Jungtys sandarios. Baigta konstrukcija tvirtinama naudojant L formos laikiklius.

Ant garintuvo rekomenduojama papildomai sumontuoti atitirpinimo relę, nes bake cirkuliuos oras, kurio temperatūra yra neigiama. Tokiu atveju sistemoje besikaupiantis kondensatas gali sukelti garintuvo apledėjimą. Taip pat, kad nesusidarytų drėgmė, į sistemą galite įvesti filtrą-džiovyklą.

Kompresoriaus montavimo taisyklės

Norėdami sumontuoti kompresorių, jums reikės atskiro korpuso su garso ir vibracijos izoliacija, nes beveik visos įrenginio modifikacijos veikia triukšmingai. Galite pasiimti naudotą kompresorių iš šaldytuvo, oro kondicionieriaus arba įsigyti naują modelį.

Šilumos siurbliams tinka šių tipų kompresoriai:

1. Rotary kompresoriai yra patys nebrangiausi, tačiau turi nemažai trūkumų – yra triukšmingi, mažo efektyvumo ir tarnauja 8-10 metų.
2. Spiralė modifikacijos įdiegtos visuose šiuolaikiniuose oro kondicionierių ir šaldytuvų modeliuose. Jie yra patvarūs (15-20 metų), tylūs, efektyvūs, tačiau yra brangūs.
3. Stūmoklis modeliai daugiausia montuojami pramoniniuose šaldytuvuose. Gaminiai pasižymi geru efektyvumu, yra ilgaamžiai (15-20 metų), tačiau yra itin triukšmingi ir brangūs.

Šilumos siurbliui būtina pasirinkti vienfazį kompresorių. Prieš perkant svarbu pasidomėti, su kokio tipo freonu įrenginys veikia. Patartina įsigyti modelį, kuris veikia su R22, geriausia R422. Su tokio tipo šaltnešiu dirbti lengviau nei su bet kuriuo kitu freonu.

Kompresorius vamzdžiais sujungtas su garintuvo ir kondensatoriaus bloku. Prietaiso dėka freonas padidina jo temperatūrą.

Akumuliatoriaus rezervuaro (kondensatoriaus) konstrukcija

Norėdami pagaminti kondensatorių, jums reikės korpuso iš 100 litrų katilo arba bet kokio kito tokio pat tūrio nerūdijančio plieno bako. Taip pat reikalinga ritė iš vario vamzdžio. 5 kW siurblys gali naudoti 12 metrų vielos. Karštas freonas praeis per ritės vamzdelį, todėl vanduo įkais.

1 veiksmas: ritės sukūrimas

Norėdami pagaminti ritę, jums reikės varinės vielos, kurios skersmuo ne mažesnis kaip 26 mm, o sienelės storis - 1 mm. Jis turi būti suvyniotas ant vamzdžio, kurio skerspjūvis yra mažesnis nei bako.

Spiralės aukštis turi atitikti kūno aukštį. Svarbu palikti vamzdžio išleidimo angas už bako ribų, kad būtų galima prijungti gyvatuką prie garintuvo ir kompresoriaus.

2 veiksmas: bylos paruošimas

Norint sumontuoti ritę, bakas turi būti supjaustytas. Viršuje ir apačioje turėsite padaryti skylutes varinių laidų išvadams, taip pat iškirpti papildomus skyrius 2 jungiamosioms detalėms sumontuoti, iš kurių vienas skirtas vandens išleidimui, o kitas - jo įvadui. Po šių procedūrų bakas turi būti sandariai uždarytas.

Šilumokaitį-kompresorių galima įsigyti atskirai kaip gatavą konstrukciją. Naudodami gamykloje surinktą įrenginį galite padidinti įrenginio galią ir efektyvumą.

Remiantis Monrealio taisyklėmis, iki 2030 m. planuojama palaipsniui atsisakyti R22 pažymėto šaltnešio. Norėdami užpildyti sistemą, geriau naudoti jos pakaitalą - R422 šaltnešį

Lauko bloko prijungimas prie garintuvo

Norint sujungti lauko bloką ir garintuvą, reikės 2 polietileno vamzdžių HDPE 32. Oras praeis per vieną vamzdį ir išeis per kitą.

Vamzdžius galima įkasti į žemę, į griovį įpylus bet kokios smėlio medžiagos, arba palikti ant paviršiaus, jei išorinis korpusas yra šalia namo.

Garintuvo, kompresoriaus ir bako pajungimas

Šioje sistemoje cirkuliuoja freonas. Norėdami sujungti ritinius su kompresoriumi ir droseliu, turite susisiekti su šaldymo specialistais.Litavimo darbų patirties neturinčiam žmogui, net ir turint įrankius ir medžiagas, bus sunku teisingai sujungti visus elementus į vieną sistemą, kad būtų užtikrintas konstrukcijos veikimas.

Be to, reikės daug papildomų medžiagų - skirtingo skersmens vamzdžių, įvairių modifikacijų išleidimo čiaupai, oro išleidimo vožtuvai, apsauginiai vožtuvai, taip pat vamzdžių spaustukai, spaustukai, vamzdžių pjaustytuvai dujotiekio atkarpoms pjauti.

Taip pat reikės ir kitų specializuotų prietaisų, kuriuos galima įsigyti bet kuriame šaldytuvų ir oro kondicionierių remonto dirbtuvėse.

Aukštos kokybės freono įpurškimas taip pat atliekamas naudojant specialią įrangą. Todėl norint sujungti šilumokaičius, kompresorių ir droselį į veikiančią sistemą, patogiau ir pelningiau kreiptis į profesionalus.

Įrenginių valdymo sistemų diegimas

Freono slėgiui ir temperatūrai stebėti galite naudoti lentą su ekranu iš po bet kurio oro kondicionieriaus. Litavimo proceso metu, padedant specialistams, dizainas gali būti teisingai įdiegtas į instaliaciją.

Taip pat galima prijungti specialų įrenginį – ventiliatoriaus sukimosi jutiklį. Jis reguliuoja menčių sukimosi greitį, taip pat automatizuoja freono cirkuliacinio siurblio greitį.

Be to, galite nustatyti laikmatį elektrinis starteris, įrenginys, apsaugantis kompresorių nuo perkaitimo. Visas šias dalis galima įsigyti remonto dirbtuvėse arba antrinėje rinkoje.

Šilumos siurblio oras-vanduo galios skaičiavimas

100 kv.m ploto patalpai šildyti. m reikės didesnės galios šilumos siurblio. Apytiksliai reikiamą įrengimo galią galite apskaičiuoti naudodami lentelę:

Šios lentelės padės apskaičiuoti ritės plotą, kad sukurtumėte tam tikros galios įrenginį

Norėdami nustatyti, kokios galios turi būti kompresorius, kokio skersmens vamzdžiai turi būti naudojami ir kitus svarbius duomenis projektuojant oras-vanduo šilumos siurblį, turite naudoti vieną iš šių būdų:

• Naudokite internetinius skaičiuotuvus, paskelbtus šilumokaičių gamintojų svetainėse.
• Taikyti programinę įrangą „CoolPack“. 1,46, Copeland.
• Pasikvieskite specialistą, kuris atliks reikiamus matavimus ir skaičiavimus.

Kondensatoriaus ritės plotas (PZK) galima apskaičiuoti naudojant formulę:

PZK = M/0,8DT,

čia M – įrengimo galia kW; 0,8 - šilumos laidumo koeficientas, kai liečiasi su vandeniu ir variu; DT yra temperatūros skirtumas tarp įeinančio ir išeinančio oro į sistemą.

Aukščiau pateikti šilumos siurblio parametrai tinka patalpoms iki 100 kvadratinių metrų. metrų. Montavimo galia - 5 kW. Jei perkate specialius šilumokaičius, visiškai įmanoma padidinti instaliacijos galią iki 10-15 kW.

Paveikslėlyje parodyta sistema, kurioje šilumokaičiai, kompresorius ir droselis yra sujungti viename bake. Dizainas naudoja gamyklinius šilumokaičius (+)

Naminio įrengimo priežiūra

Kad šilumos siurblys veiktų kokybiškai, jam reikia papildomos priežiūros. Jei įrenginį naudosite žiemą (atsižvelgiant į tai, kad korpuse nėra sumontuotas papildomas šildymas), įrenginį teks periodiškai pašildyti, nes ant jo paviršiaus susidarys ledo pluta.

Taip pat periodiškai būtina:

• Išvalykite ventiliatoriaus mentes nuo šiukšlių – lapų, dulkių, purvo, sniego ir kt.
• Sutepkite kompresorių pagal instrukcijas.
• Pakeiskite alyvą kompresoriuje ir ventiliatoriuje.

Be to, norint normaliai funkcionuoti sistema, būtina reguliariai tikrinti vario vamzdyno, kompresoriaus maitinimo kabelio, ventiliatoriaus ir kitų prietaisų vientisumą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šis vaizdo įrašas supažindins su vėjo energiją apdorojančio šilumos siurblio veikimo principu ir konstrukcija:

Naminis šilumos siurblys oras-vanduo yra vienas iš efektyvių ir nebrangių prietaisų papildomam namų šildymui. Sukurti ir įdiegti šią sistemą gali bet kas.

Parašykite komentarus žemiau esančiame bloke. Galbūt turite įdomios informacijos ir nuotraukų straipsnio tema? Užduokite klausimus, pasidalykite savo nuomone ir patarimais, kurie bus naudingi svetainės lankytojams.