Kā izgatavot gaiss-ūdens siltumsūkni: ierīču diagrammas un pašmontāža

Regulāri pieaugot apkures šķidrumu izmaksām, pieprasītas kļūst alternatīvas apkures metodes.Piemēram, praktisks gaiss-ūdens siltumsūknis, kas apkurei izmanto gaisa enerģiju. Uzstādīšanai nav nepieciešami dārgi palīgmateriāli, tā ir viegli lietojama un droša.

Sakarā ar iekārtas rūpnīcas montāžas ievērojamo cenu, daudzi cilvēki ir ieinteresēti patstāvīgi izveidot šo sistēmu. Mēs jums pastāstīsim, kas būs nepieciešams mājamatniekam, lai izveidotu paštaisītu siltumsūkni. Šeit jūs uzzināsiet, kādu tehnisko aprīkojumu jums vajadzētu uzkrāt.

Gaisa-ūdens termiskās sistēmas iezīmes

Siltumsūknis, kuram šis raksts ir veltīts, atšķirībā no citām līdzīgas ierīces modifikācijām (jo īpaši, ūdens-ūdens un augsne-ūdens), ir vairākas priekšrocības:

• ietaupa elektroenerģiju;
• uzstādīšanai nebūs nepieciešami apjomīgi rakšanas darbi, urbumu urbšana vai speciālu atļauju saņemšana;
• Ja sistēmu pievienojat saules paneļiem, varat nodrošināt tās pilnīgu autonomiju.

Būtiska priekšrocība siltuma sistēmai, kas iegūst vēja enerģiju un nodod to ūdenim, ir tās 100% vides drošība.

Pirms sākat sūkņa projektēšanu, jums ir jānoskaidro, kādos gadījumos sistēma ir visefektīvākā un kad tās lietošana nav piemērota.

Siltumsūkņu sistēma, kas iegūst enerģiju no gaisa masas, var tikt izmantota visu veidu dzesēšanas šķidrumu sildīšanai, ko izmanto NVS: ūdens, gaiss, tvaiks.

Lietošanas un darbības specifika

Siltumsūknis produktīvi darbojas tikai temperatūras diapazonā no -5 līdz +7 grādiem. Pie gaisa temperatūras +7 sistēma radīs vairāk siltuma nekā nepieciešams, un temperatūrā zem -5 ar to apkurei nepietiks. Tas ir saistīts ar faktu, ka konstrukcijā esošais koncentrētais freons vārās -55 grādu temperatūrā.

Teorētiski sistēma var radīt siltumu pat 30 grādu salnā, taču apkurei ar to nepietiks, jo sildīšanas jauda ir tieši atkarīga no aukstumaģenta viršanas temperatūras un gaisa temperatūras starpības.

Līdz ar to šī sistēma nebūs piemērota Ziemeļu reģionu iedzīvotājiem, kur auksts laiks iestājas agrāk, bet Dienvidu reģionu mājās tā var efektīvi kalpot vairākus aukstus mēnešus.

Ja telpā ir uzstādītas standarta baterijas, siltumsūknis darbosies mazāk efektīvi. Gaiss-ūdens ierīci vislabāk kombinēt ar konvektoriem un citiem radiatoriem ar lielu platību, kā arī "siltās grīdas" sistēmas, ūdens tipa “siltās sienas”.

Tāpat arī pašai telpai jābūt labi izolētai no ārpuses, ar iebūvētiem daudzkameru logiem, kas nodrošina labāku siltumizolāciju nekā parastie koka vai plastmasas.

Siltumsūknis vislabāk mijiedarbojas ar “siltās grīdas” sistēmu uz ūdens bāzes, kurai nav nepieciešama dzesēšanas šķidruma uzsildīšana virs 40 - 45ºC

Pašdarināts Siltumsūknis varēs efektīvi apsildīt mājas līdz 100 kvadrātmetriem. m un tiek garantēta 5 kW jauda. Jāsaprot, ka sadzīves apstākļos izveidotā konstrukcijā nav iespējams pietiekami kvalitatīvi iepildīt freonu, tāpēc jārēķinās ar tā viršanas temperatūru līdz -22 grādiem.

Mājās montētā ierīce ir ideāli piemērota siltuma padevei garāžai, siltumnīcai, saimniecības telpai, neliels privātais baseins utt. Sistēma parasti tiek izmantota kā papildu apkure.

Elektriskais katls vai cits tradicionāls aprīkojums apkures sezonai būs vajadzīgs jebkurā gadījumā. Liela sala laikā (-15-30 grādi) siltumsūkni ieteicams izslēgt, lai netērētu elektrību, jo šajā periodā tā efektivitāte nav lielāka par 10%.

Siltumsūkņi nodrošina pietiekami daudz enerģijas, lai uzsildītu ūdeni iekštelpu privātajos peldbaseinos (+)

Sistēmas darbības princips

Darba viela struktūrā ir gaiss. Caur āra bloku, kas ir uzstādīts ārpus telpām, skābeklis caur caurulēm nonāk iztvaicētājā, kur tas mijiedarbojas ar aukstumaģentu.

Temperatūras ietekmē freons kļūst gāzveida (jo vārās -55 grādos) un zem spiediena nonāk kompresorā sakarsētā veidā. Ierīce saspiež gāzi, tādējādi paaugstinot tās temperatūru.

Karstais freons nonāk uzglabāšanas tvertnes (kondensatora) ķēdē, kur siltums tiek pārnests uz ūdeni, ko pēc tam var izmantot apkures un apkures organizēšanai. FGP. Kondensatorā freons zaudē tikai daļu siltuma un joprojām atrodas gāzveida stāvoklī.

Izejot caur droseļvārstu, tiek izsmidzināts aukstumaģents, kā rezultātā tā temperatūra pazeminās. Freons kļūst šķidrs un šādā veidā nonāk iztvaicētājā. Cikls atkārtojas.

Attēlā shematiski parādīta elementārā siltumsūkņa principa realizācija, kas sadalīta ar kompresoru un paplašinātāju divās ķēdēs - augsta un zema spiediena.

Tiem, kas vēlas būvēt paši Siltumsūknis no atkritumiem un nolietotām iekārtām, piemēram, no veca ledusskapja, palīdzēs mūsu ieteiktajā rakstā ietvertā informācija.

Gaiss-ūdens siltumsūkņa izbūve

Siltumsūkņa sistēma sastāv no četriem galvenajiem elementiem:

• āra bloks;
• siltummaiņa-iztvaicētāja tvertnes;
• kompresora bloks;
• uzglabāšanas tvertne (kondensators).

Apskatīsim katra bloka dizaina iezīmes.

Āra bloka montāža

Lai izveidotu ārējo bloku, jums būs nepieciešams:

• Rāmis. Tradicionāli ir piemērota iekārta, kas izgatavota no dalītas sistēmas, veļas mazgājamās mašīnas vai cita liela aprīkojuma; dažreiz viņi paši to būvē, izmantojot metināšana metāla elementi. Pēc montāžas svarīgi metālu apstrādāt ar pretkorozijas pulverkrāsu.
• Ventilators. Preci var aizņemties no veca darba gaisa kondicionēšanas sistēmas vai iegādāties atsevišķi.

Ventilatora modelim jābūt ar platām plastmasas lāpstiņām un, vēlams, ar noņemamu motoru, lai to varētu savienot ar sensoru.

Lai saliktu āra bloku, jums būs nepieciešams korpuss un ventilators no gaisa kondicionēšanas sistēmas apakšas. Aptuvenie bloka parametri – 75x85x30 cm

Āra blokā var uzstādīt iztvaicētāju un palīgelementus tā darbībai, taču šīs daļas vēlams novietot atsevišķā korpusā.

Uzstādiet āra bloku 2-10 m attālumā no mājas. Svarīgi ir uzbūvēt tam pamatu un uzstādīt nojume, lai pasargātu konstrukciju no nokrišņiem. Ventilatora priekšā ir arī jānostiprina režģis, lai novērstu netīrumu, gružu un lapu iekļūšanu ventilatora lāpstiņās un caurulēs.

Papildus vēlams uzstādīt sildītājus, kas pasargā bortus un paneļus no apledojuma.Šajā gadījumā korpusa papildu apsilde nebūs nepieciešama. Iekārtas uzstādīšanas vietai jābūt labi vēdinātai un prom no atklātas uguns avotiem.

Bloks ar siltummaini-iztvaicētāju

Iztvaicētāju var iegādāties gatavu, izmantojot tiešsaistes piegādātāju pakalpojumus, vai arī varat to izveidot pats. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešama 80 litru tvertne un vara stieple ar diametru 10 mm un biezumu vismaz 1 mm.

Garumu aprēķina individuāli, ņemot vērā nepieciešamo jaudu. 5 kW ierīcei varat ņemt 10 m Freons tiks uzkarsēts un cirkulēts iztvaicētājā, kā arī kontakts ar gaisu.

Lai izveidotu siltummaini, jums ir jākonstruē spole. Lai to izdarītu, vadu aptin ap biezu sienu cauruli, kuras diametrs nepārsniedz tvertnes platumu. Ir svarīgi atstāt griezumus, kas izvirzīti ārpus ķermeņa augstuma. Tie būs nepieciešami, lai savienotu spoli ar citiem sistēmas elementiem - kompresoru un uzglabāšanas tvertni.

Lai izveidotu spoli, ap gāzes balonu, cauruli vai plastmasas pudeli, kas piepildīta ar ūdeni, tiek apvilkta vara caurule ar apmēram 1 mm sienām.

Korpusā ir iegriezti 2 veidgabali cauruļvadu savienošanai, un ir izveidoti divi savienotāji stieples izejai. Savienojumi ir noslēgti. Gatavo konstrukciju nostiprina, izmantojot L-veida kronšteinus.

Iztvaicētājam ieteicams papildus uzstādīt atkausēšanas releju, jo tvertnē cirkulēs gaiss, kura temperatūra ir negatīva. Šajā gadījumā kondensāts, kas uzkrājas sistēmā, var novest pie iztvaicētāja apledojuma. Turklāt, lai novērstu mitruma veidošanos, sistēmā varat ievietot filtru-žāvētāju.

Kompresora uzstādīšanas noteikumi

Lai uzstādītu kompresoru, jums būs nepieciešams atsevišķs korpuss ar skaņas un vibrācijas izolāciju, jo gandrīz visas ierīces modifikācijas darbības laikā ir trokšņainas. Jūs varat izņemt lietotu kompresoru no ledusskapja, gaisa kondicioniera vai iegādāties jaunu modeli.

Siltumsūkņiem ir piemēroti šādu veidu kompresori:

1. Rotējošais kompresori ir vislētākie, taču tiem ir vairāki trūkumi - tie ir trokšņaini, ar zemu efektivitāti un kalpo 8-10 gadus.
2. Spirāle modifikācijas ir uzstādītas visos mūsdienu gaisa kondicionieru un ledusskapju modeļos. Tie ir izturīgi (15-20 gadi), klusi, efektīvi, bet ir dārgi.
3. Virzulis modeļi galvenokārt tiek uzstādīti uz rūpnieciskajiem ledusskapjiem. Produktiem ir laba efektivitāte, tie ir izturīgi (15-20 gadi), bet ir ārkārtīgi trokšņaini un dārgi.

Siltumsūknim ir jāizvēlas vienfāzes kompresors. Pirms iegādes ir svarīgi noskaidrot, ar kāda veida freonu ierīce darbojas. Ieteicams iegādāties modeli, kas darbojas ar R22, vēlams ar R422. Ar šāda veida aukstumnesēju ir vieglāk strādāt nekā ar jebkuru citu freonu.

Kompresors ar caurulēm ir savienots ar iztvaicētāja un kondensatora bloku. Pateicoties ierīcei, freons paaugstina tā temperatūru.

Uzglabāšanas tvertnes (kondensatora) dizains

Lai izgatavotu kondensatoru, jums būs nepieciešams korpuss no 100 litru katla vai jebkura cita tāda paša tilpuma nerūsējošā tvertne. Nepieciešama arī spole no vara caurules. 5 kW sūknis var izmantot 12 metrus stieples. Karstais freons izies cauri spoles caurulei, izraisot ūdens uzsilšanu.

1. darbība: spoles izveide

Lai izgatavotu spoli, jums būs nepieciešama vara stieple ar diametru vismaz 26 mm un sienas biezumu 1 mm. Tam jābūt uztītam uz caurules, kuras šķērsgriezums ir mazāks nekā tvertnei.

Spirāles augstumam jāatbilst ķermeņa augstumam. Ir svarīgi atstāt cauruļu izvadus ārpus tvertnes, lai varētu savienot spoli ar iztvaicētāju un kompresoru.

2. darbība: lietas sagatavošana

Lai uzstādītu spoli, tvertne ir jāsagriež. Jums būs jāizveido caurumi augšā un apakšā vara stieples izvadiem, kā arī jāizgriež papildu nodalījumi 2 veidgabalu uzstādīšanai, no kuriem viens ir paredzēts ūdens izvadīšanai, bet otrs - tā ieplūdei. Pēc šīm procedūrām tvertne ir jāaizzīmogo.

Siltummaini-kompresoru var iegādāties atsevišķi kā gatavu konstrukciju. Izmantojot rūpnīcā samontētu ierīci, jūs varat palielināt instalācijas jaudu un efektivitāti.

Saskaņā ar Monreālas noteikumiem aukstumaģents, kas marķēts ar R22, tiks pakāpeniski izbeigts līdz 2030. gadam. Sistēmas piepildīšanai labāk izmantot tā aizstājēju - R422 aukstumnesēju

Āra bloka pievienošana iztvaicētājam

Lai savienotu āra bloku un iztvaicētāju, būs nepieciešamas 2 polietilēna caurules HDPE 32. Gaiss ies caur vienu cauruli un izplūdīs pa citu.

Caurules var ierakt zemē pēc smilšaina materiāla pievienošanas grāvī vai atstāt uz virsmas, ja ārējais apvalks atrodas netālu no mājas.

Iztvaicētāja, kompresora un tvertnes pieslēgšana

Freons cirkulē šajā sistēmā. Lai savienotu spoles ar kompresoru un droseļvārstu, jums jāsazinās ar saldēšanas speciālistiem.Cilvēkam, kuram nav pieredzes lodēšanas darbos, pat ja viņam ir instrumenti un materiāli, būs grūti pareizi savienot visus elementus vienā sistēmā, lai nodrošinātu konstrukcijas darbību.

Turklāt būs nepieciešami daudz papildu materiālu - dažāda diametra caurules, dažādas modifikācijas drenāžas krāni, gaisa atgaisošanas vārsti, drošības vārsti, kā arī cauruļu skavas, skavas, cauruļu griezēji cauruļvadu posmu griešanai.

Jums būs nepieciešamas arī citas specializētas ierīces, kas ir pieejamas jebkurā ledusskapju un gaisa kondicionētāju remontdarbnīcā.

Kvalitatīva freona injekcija tiek veikta arī, izmantojot īpašu aprīkojumu. Tāpēc, lai apvienotu siltummaiņus, kompresoru un droseļvārstu darba sistēmā, ērtāk un izdevīgāk ir vērsties pie profesionāļiem.

Rūpnīcas kontroles sistēmu ieviešana

Lai uzraudzītu freona spiedienu un temperatūru, jebkura gaisa kondicionētāja apakšā varat izmantot dēli ar displeju. Lodēšanas procesā ar speciālistu palīdzību var pareizi ieviest dizainu instalācijā.

Iespējams pieslēgt arī īpašu ierīci – ventilatora griešanās sensoru. Tas regulē asmeņu griešanās ātrumu un arī automatizē freona cirkulācijas sūkņa ātrumu.

Turklāt jūs varat iestatīt taimeri elektriskais starteris, ierīce, kas aizsargā kompresoru no pārkaršanas. Visas šīs detaļas var iegādāties remontdarbnīcās vai pēcpārdošanas tirgū.

Gaiss-ūdens siltumsūkņa jaudas aprēķins

Telpas apsildīšanai ar platību 100 kv.m. m būs nepieciešams lielākas jaudas siltumsūknis. Jūs varat aptuveni aprēķināt nepieciešamo uzstādīšanas jaudu, izmantojot tabulu:

Šīs tabulas palīdzēs aprēķināt spoles laukumu, lai izveidotu noteiktas jaudas instalāciju

Lai noteiktu, kādai jaudai jābūt kompresoram, kāda diametra caurules jāizmanto un citus svarīgus datus, projektējot gaiss-ūdens siltumsūkni, jāizmanto viena no šīm metodēm:

• Izmantojiet tiešsaistes kalkulatorus, kas ievietoti siltummaiņu ražotāju vietnēs.
• Lietojiet programmatūru CoolPack 1,46, Koplenda.
• Pieaiciniet speciālistu, kurš veiks nepieciešamos mērījumus un aprēķinus.

Kondensatora spoles laukums (PZK) var aprēķināt, izmantojot formulu:

PZK = M/0,8 DT,

kur M ir iekārtas jauda kW; 0,8 - siltumvadītspējas koeficients, saskaroties ar ūdeni un varu; DT ir temperatūras starpība starp sistēmā ienākošo un izejošo gaisu.

Iepriekš norādītie siltumsūkņa parametri ir piemēroti telpām līdz 100 kvadrātmetriem. metri. Instalācijas jauda - 5 kW. Ja iegādājaties īpašus siltummaiņus, ir pilnīgi iespējams palielināt uzstādīšanas jaudu līdz 10-15 kW.

Attēlā parādīta sistēma, kurā siltummaiņi, kompresors un droseļvārsts ir apvienoti vienā tvertnē. Dizainā izmantoti rūpnīcas siltummaiņi (+)

Pašdarinātas instalācijas apkope

Kvalitatīvai darbībai siltumsūknim nepieciešama papildu apkope. Ja ierīci izmantojat ziemā (ņemot vērā, ka korpusā nav uzstādīta papildu apkure), iekārta periodiski būs jāuzsilda, jo uz tās virsmas veidosies ledus garoza.

Periodiski ir nepieciešams arī:

• Notīriet ventilatora lāpstiņas no gružiem – lapām, putekļiem, netīrumiem, sniega utt.
• Ieeļļojiet kompresoru saskaņā ar tā norādījumiem.
• Nomainiet eļļu kompresorā un ventilatorā.

Turklāt, lai sistēma normāli darbotos, regulāri jāpārbauda vara cauruļvada, kompresora barošanas kabeļa, ventilatora un citu ierīču integritāte.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Šis video jūs iepazīstinās ar siltumsūkņa darbības principu un konstrukciju, kas apstrādā vēja enerģiju:

Paštaisīts gaiss-ūdens siltumsūknis ir viena no efektīvākajām un lētajām ierīcēm mājas papildu apkurei. Ikviens var izveidot un uzstādīt šo sistēmu.

Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Varbūt jums ir interesanta informācija un fotoattēli par raksta tēmu? Uzdodiet jautājumus, dalieties ar saviem viedokļiem un padomiem, kas ir noderīgi vietnes apmeklētājiem.