En varmepumpe er en interessant ting, men dyr. De omtrentlige omkostninger ved udstyr + eksterne kredsløbsenheder er fra $ 300 til $ 1000 pr. 1 kW strøm. At kende det russiske folks "håndevne" er det let at antage, at mere end en håndlavet varmepumpe fungerer i det store omfang af vores store og forskelligartede hjemland. Ofte er der hjemmelavede enheder, der er lavet af "køleskabe". Og dette er forståeligt, fordi varmepumpen og fryseren fungerer efter det samme princip, er det bare, at systemet med varmeanlæg er fokuseret på at samle varme, ikke fjerne det, og kompressoren bruges med en højere effekt.
Læs om, hvordan det fungerer her.
Hvad kan være en varmekilde for en varmepumpe
Varme til opvarmning af rummet kan tages fra luften udenfor. Men her opstår uundgåeligt driftsvanskeligheder: temperaturudsving, endda gennemsnitligt dagligt, er for store, for ikke at nævne det faktum, at varmepumpen viser normal effektivitet ved temperaturer over 0o C. Og hvor mange regioner har vi sådan et billede om vinteren ? Om foråret og endda ikke tidligt og ikke i hele området og ikke hele tiden.
Ethvert miljø kan være en varmekilde til dit varmepumpeopvarmede hjem
En varmekilde placeret i vandet ser meget mere acceptabel ud. Hvis der er en flod, en sø eller en dam med en anstændig dybde i nærheden, er det bare godt: du kan simpelthen drukne rørledningen. Det er kun vigtigt, at fiskere med donks ikke fisker der.
En anden god mulighed er en brønd, men der er en mulighed for, at vandstanden falder, og du bliver nødt til at kigge efter en anden kilde. Men indtil videre er alt i orden, det fungerer godt: den gennemsnitlige vandtemperatur i underjordiske horisonter er 5-7 oC. Dette er mere end nok til, at varmepumpen fungerer.
Du kan blive overrasket, men du kan også bruge kloaksystemet - der er temperaturer højere end i brønde. Rørledningen kan placeres i en cesspool eller brønd, men på betingelse af, at den til enhver tid er dækket af vand. Og røret skal være kemisk resistent.
En vandret underjordisk samler er en yderst besværlig opgave: det vil være nødvendigt at fjerne jorden fra flere hundrede kvadratmeter til en dybde under frysepunktet. Dette er meget store mængder, der ikke kan mestres alene eller endda med en assistent. Og som praksis har vist, er sådanne systemer under vores klimatiske forhold ineffektive: vintrene er for hårde.
Med lodrette samlere er tingene ikke bedre - du kan næppe klare dig uden boreudstyr. Brøndernes antal og dybde afhænger af jorden: rækkevidden for mulig fjernelse af varme fra en meter af en brønd er meget stor. Fra 25 W / m i tør knust sten og sandjord, op til 80-85 W / m i våd knust sten og sandjord eller i granit. Følgelig er forskellen i længden af brøndene 3 gange og mere.
Her er et diagram over opvarmning af et hus med en varmepumpe. Når der som i det beskrevne eksempel anvendes to brønde og i mangel af en lukket sløjfe, skal afstanden mellem de to brønde være mindst 20 meter. Og du skal tage højde for strømningsretningen, så koldt vand fra pumpen ikke sænker temperaturen i "donor" -brønden
I det beskrevne eksempel på en hjemmelavet varmepumpe er varmekilden en brønd med god vandgennemstrømningshastighed. Vand ankommer så hurtigt, at det dækker forbruget til husholdningens behov og er nok til at overføre den krævede mængde varme (den krævede vandgennemstrømningshastighed blev beregnet, og pumpen blev valgt i overensstemmelse hermed). Men varmekilden til denne modifikation kan være en hvilken som helst af de ovenfor beskrevne, undtagen luft.Efter at have besluttet varmekilden, vil det være muligt at lave en varmepumpe til opvarmning af huset.
Typer af varmepumper
Der er tre typer pumper afhængigt af kilden til varmeproduktion:
"Jordvand"
Jordvandspumpe
"Vand-vand"
Vand-til-vand-pumpe
Luft-vand
Luft-vandpumpe
Installationen af typen "jordvand" bruger undergrundens varme. Jordtemperaturen ved horisonter på mere end 20 m forbliver altid uændret, derfor kan pumpen også generere den krævede energi året rundt. Der er to monteringsmuligheder:
- lodret aksel;
- vandret manifold.
I det første tilfælde bores en brønd med en dybde på ca. 50-100 m, og rør med en cirkulerende kølevæske - en særlig ikke-frysende væske - placeres i den.
Samlere anbringes i en dybde på 5 m, langs hvilken kølemidlet også bevæger sig. For at opvarme et hus med et areal på 150 m2 kræves der en grund på mindst 250 m2, og det kan ikke bruges til landbrugsplantning. Kun arrangementet af en dekorativ græsplæne og blomsterbed er tilladt.
En vand-til-vand-pumpe bruger energi fra vand fra søer, brønde eller brønde. Nogle formår endda at udvinde varme fra afløb. Det vigtigste er, at filteret ikke tilstoppes, og metallet ikke kollapser.
Denne type viser normalt den højeste effektivitet, men det er ikke muligt at installere den i alle forstæder, og der skal opnås en tilladelse til drift af grundvand. Sådanne enheder er mere typiske til industriel produktion.
Luft-til-vand-design er mindre effektiv end de to første, da produktionen om vinteren er markant reduceret. På den anden side behøver du ikke at bore eller grave noget, når du installerer det. Installationen monteres simpelthen på taget af huset.
Fra driftserfaringen med en selvfremstillet varmepumpe
Som praksis har vist, er ydeevnen for den præsenterede mulighed lav: 2,6-2,8 kW. Der er ikke behov for at tale om denne varmepumpes høje effektivitet: på et område på 60 m2 ved -5 oC udendørs opretholder den selv + 17oC. Men systemet blev overvejet og installeret under kedlen - radiatorer ved en indgangstemperatur på + 45oC kan simpelthen ikke give mere ud. Systemet i huset fungerede gammelt, og antallet af radiatorer blev ikke øget, men hidtil i kulden blev de opvarmet af en komfur.
Hvis der tilføjes en regenerativ varmeveksler til strukturen, øger dette effektiviteten med 10-15%. I betragtning af at omkostningerne er lave, kan du gøre det. Du skal bruge to kobberrør på 1,5 meter hver. En med en diameter på 22 mm, den anden - 10 mm. En 4-leder leder (længde 3-4 meter, diameter 4 mm) vikles på en tyndere for at øge varmevekslingsområdet, dens ender er loddet til røret, så de ikke vikles. Trådviklet rør indsættes forsigtigt i røret med større diameter. Det skal installeres mellem kompressoren og fordamperen. Forfining er ubetydelig, men det øger effektiviteten betydeligt. Det er sandt, at det under visse forhold er usikkert: varmt freon kan komme ind i kompressoren, hvilket vil føre til svigt.
Forbedring af kredsløbet: Du kan tilføje en regenerativ varmeveksler, som øger produktiviteten med ca. 15-20%
Den anden mulighed for at øge effektiviteten, mere sikker og ikke mindre effektiv, er at bygge en ekstra varmeveksler til opvarmning af vand eller glykol.
Hvad skal du se efter, hvis du beslutter dig for at lave din egen varmepumpe. Der er et par ting, der kun kan læres af erfaring:
- Startstrømmene for denne særlige installation var meget anstændige. Der var ikke altid nok netværksressourcer til at køre installationen. Derfor, hvis du foretager en seriøs installation, er det bedre at tage en trefaset kompressor og levere henholdsvis en trefaset input. Ja, ikke billigt, men for en stabil start af en enfaset kompressor kræves en elektronisk stabilisator med anstændig effekt, som heller ikke kan kaldes billig.
- En varmepumpe på et færdigt kølersystem giver ikke normal stuetemperatur.De er designet til en anden kølevæsketemperatur, som disse installationer, især hjemmelavede, ekstremt sjældent er i stand til at give. Derfor skal du enten opgradere systemet (tilføje mindst det samme antal radiatorafsnit) eller installere vandbund.
- Hvis der er tre vandringe i en brønd, betyder det ikke, at den har en stor debitering. Du skal vide, hvor meget vand han er i stand til at give med det konstante valg.
Principper for drift af en vand-vand-varmepumpe
Designet er velegnet til at organisere varmeforsyning til et hus eller en udhus, uafbrudt levering af varmt vand. Samtidig tages varmen fra kilder af naturlig oprindelse: floder, søer, grundvand. Selv om vinteren, i dybden, opretholder væsken en positiv temperatur. Det er muligt at udvinde og bruge varmen fra vand, selv i svær frost.
I en vand-til-vand-varmepumpe er driftsprincippet forbundet med Carnot-cyklussen. Dets essens er som følger: et stof, der bevæger sig i et lukket kredsløb, under påvirkning af faktorer af fysisk og termisk natur, ændrer dets aggregeringstilstand. Det bliver flydende, hvorefter det omdannes tilbage til gas. I dette tilfælde frigives og absorberes en stor mængde varme.
Komponenter, der udgør vand-vand-varmepumpen:
- kompressorenhed;
- fordamper;
- kondensator;
- ekspansionsventil af induktionstype;
- et system, der automatisk styrer hovedparametrene
- adskillige kobberrørledninger;
- kølemiddel.
Lad os se nærmere på, hvordan en vand-til-vand-varmepumpe fungerer. Væsken pumpes ind i rørene fra kilden til systemet, hvor den interagerer med gas (freon). Det koger ved + 2-3 grader Celsius. En del af varmen absorberes af freon og suges ind af kompressorenheden. Der komprimeres gassen, hvorved den opvarmes.
I det næste trin overføres kølemidlet til kondensatoren for at opvarme vandet. Væsken kan opvarmes op til +80 grader. Yderligere bevæger den sig langs rørene i varmestrukturen. Efter afkøling ledes vandet til fordamperen, hvorefter væsken drænes i den modtagende brønd. Efter at have været i kondenseringsanordningen bliver Freon til en flydende tilstand. Derefter går det til chokeren, hvorfra det vender tilbage til startpunktet. Derefter genoptages cyklussen.
Resultater
Utvivlsomt er omkostningerne ved en varmepumpe fra et klimaanlæg flere gange lavere end færdige fabriksmuligheder, selv de, der er fremstillet i Kina. Men der er mange nuancer her: du skal passe på kilden og mængden af tilført varme, korrekt beregne længden på varmevekslere (spoler), installere automatisering, give garanteret strøm osv. Men hvis du er i stand til at løse disse problemer, er det utvivlsomt gavnligt. Lad mig give dig nogle råd: i det første år er det meget ønskeligt at have backupopvarmning, og test og prøvekørsel er bedre at udføre om sommeren, så der er tid til at revidere enheden inden starten af opvarmningssæson.
Lav en varmepumpe til husholdningernes behov
Det er rentabelt og praktisk at lave en varmepumpe til opvarmning af et hus med egne hænder. Statistik hævder det TN for et hus med et areal på 200 m² vil betale sig inden for de første tre årOg dette er ikke grænsen i betragtning af de voksende omkostninger ved brændstof og elektricitet. Du kan reducere disse omkostninger, hvis der er håndværkere i huset, der kan samle en pumpe af skrotmaterialer. Til dette har du brug for:
- Kraftig kompressor, for eksempel til et klimaanlæg. Hvis der ikke er sådan noget derhjemme, kan du hente det i værkstederne til køleskabe og klimaanlæg. Til det skal du først forberede monteringen et praktisk sted (normalt på husets væg).
- Kondensator, du kan lave det selv.Lav en spole af et kobberrør med en vægtykkelse på mindst 1 mm, som skal placeres i et svejset metalhus af en passende størrelse. Installer de nødvendige vandhaner og forbindelser på den. Den placeres også på væggen ved siden af kompressoren. For at spolen skal fremstilles med høj kvalitet, vikles kobberrøret for eksempel på en gasflaske, og afstanden mellem drejning til drejning er fastgjort med et aluminiumshjørne. Det er bedre at overlade den endelige installation af kondensatoren (lodning af et kobberrør, pumpning af freon osv.) Til en professionel for ikke at beskadige HP og ikke komme til skade under montering eller drift.
- Fordamper - en beholder til omdannelse af et flydende kølemiddel til damptilstand. Den resulterende damp kommer ind i kompressoren, som pumper den under tryk til kondensatoren.
- Gasspjæld. Det er nødvendigt at købe under hensyntagen til pumpeparametrene.
- Forbindelse af rørelementer i diagrammet afhængigt af den valgte installationstype.
- Kontroller rørsystemers hydrauliske tæthed ved trykprøvning (luft eller vand).
- De kontrollerer pålideligheden af eludstyret derhjemme.
