- Vlastnosti tepelného systému vzduch-voda
- Konštrukcia tepelného čerpadla vzduch-voda
- Závery a užitočné video na túto tému
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
V súvislosti s pravidelným zvyšovaním nákladov na nosiče tepla sa stávajú populárnymi alternatívne spôsoby vykurovania. Napríklad praktické tepelné čerpadlo vzduch-voda, ktoré využíva na vykurovanie vzduchovú energiu. Inštalácia nevyžaduje drahé spotrebné materiály, jednoduché použitie, bezpečné.
V súvislosti so značnou cenou výrobnej montáže jednotky má mnoho záujem o nezávislú konštrukciu tohto systému. Povieme vám, čo domáci remeselník bude potrebovať na vybudovanie domáceho tepelného čerpadla. Dozviete sa od nás, aké technické vybavenie by ste mali zásobiť.
Vlastnosti tepelného systému vzduch-voda
Tepelné čerpadlo, ktorému je tento výrobok určený, na rozdiel od iných modifikácií takého zariadenia (najmä voda-voda a podzemná voda) má niekoľko výhod:
- šetrí elektrinu;
- inštalácia nevyžaduje rozsiahle zemné práce, vŕtanie studní, získanie špeciálnych povolení;
- Ak pripojíte systém k solárnym panelom, môžete zabezpečiť jeho úplnú autonómiu.
Ťažká výhoda tepelného systému, ktorý vyžaruje veternú energiu a vodu, ktorá ju prenáša, je 100% environmentálna bezpečnosť.
Než začnete navrhovať čerpadlo, musíte zistiť, v ktorých prípadoch sa systém prejavuje čo najefektívnejšie a kedy je jeho použitie nepraktické.
Systém tepelného čerpadla, ktorý odoberá energiu zo vzdušnej hmoty, sa môže použiť na vykurovanie všetkých typov tepelných nosičov používaných v CIS: voda, vzduch, para
Špecifiká aplikácie a práce
Tepelné čerpadlo pracuje produktívne len v teplotnom rozsahu od -5 do +7 stupňov. Keď je teplota vzduchu od +7, systém bude produkovať viac tepla, ako je potrebné, a rýchlosťou nižšou ako -5 - nestačí na vykurovanie. Je to spôsobené tým, že koncentrovaný freón v štruktúre varí pri teplote -55 ° C.
Pri stavbe tepelného čerpadla sa na prednej strane domu objaví vzduch a voda ako malé čisté zariadenie. 
Podobne ako každé tepelné čerpadlo, aj systém vzduch-voda pozostáva z dvoch vzájomne prepojených častí: vonkajšej a vnútornej 
Zariadenie umiestnené vo vnútri domu recykluje energiu požičanú zo vzduchu, vykurovaciu vodu pre vykurovacie a teplovodné okruhy. 
Ak je potrebné zvýšiť výkon systému, externý komplex je doplnený o potrebný počet modulov. 
Tepelné čerpadlá vzduch-voda vykonávajú vynikajúcu prácu pri ohreve vody zapojenej do vykurovacích systémov. 
Tepelné inštalácie vzduch vody poskytujú teplú vodu kúpeľne a kuchyne súkromných domov s autonómnymi inžinierskymi systémami 
Jedným z najbežnejších odberateľov energie tepelných čerpadiel vzduch-voda je podlaha ohrievaná vodou. 
Nízkoteplotné okruhy sú pripojené k tepelnému čerpadlu ako zdroj energie.
Teoreticky môže systém produkovať teplo v mraze 30 stupňov, ale na vykurovanie nebude stačiť, pretože tepelný výkon priamo závisí od rozdielu medzi teplotou varu chladiva a teplotou vzduchu.
Preto, obyvatelia severných regiónov, kde prichádza zima skôr, tento systém nebude fungovať, a v domoch južných regiónov bude schopný efektívne slúžiť niekoľko chladných mesiacov.
Ak sú štandardné batérie inštalované v interiéri, tepelné čerpadlo bude pracovať menej efektívne. Najlepšie je, ak je zariadenie vzduch-voda kombinované s konvektormi a inými radiátormi s veľkou plochou, ako aj s „teplou podlahou“ a „teplými stenami“.
Aj samotná miestnosť by mala byť dobre izolovaná zvonku, mala by mať zabudované viackomorové okná, ktoré poskytujú lepšiu tepelnú izoláciu ako bežné drevené alebo plastové materiály.
Tepelné čerpadlo spolupracuje najlepšie s vodným systémom „teplej podlahy“, ktorý nevyžaduje vykurovaciu kvapalinu nad 40–45 ° С
Domáce tepelné čerpadlo môže efektívne vykurovať domy až na 100 metrov štvorcových. m a zaručujú výkon do 5 kW. Treba si uvedomiť, že nie je možné dostatočne kvalitne naliať freón do stavby vytvorenej v životných podmienkach, preto by sa mal počítať s bodom varu až do -22 stupňov.
Zariadenie domácej zostavy je ideálne na zásobovanie tepla do garáže, skleníka, prístavby, malého súkromného bazéna atď. Systém sa zvyčajne používa ako prídavné vykurovanie.
V každom prípade bude potrebný elektrický kotol alebo iné tradičné zariadenie pre vykurovaciu sezónu. Počas silných mrazov (-15-30 stupňov) sa odporúča vypnúť tepelné čerpadlo, aby sa predišlo plytvaniu energiou, pretože počas tohto obdobia nie je jeho účinnosť vyššia ako 10%.
Tepelné čerpadlá dodávajú dostatok energie na ohrev vody v krytých súkromných bazénoch (+)
Princíp systému
Pracovnou látkou v štruktúre je vzduch. Prostredníctvom vonkajšej jednotky, inštalovanej na ulici, vstupuje kyslík potrubím do výparníka, kde spolupôsobí s chladivom.
Freón pôsobením teploty sa stáva plynným (pretože varí pri -55 ° C) a vo vyhrievanej forme pod tlakom vstupuje do kompresora. Zariadenie stlačuje plyn, čím sa zvyšuje jeho teplota.
Horúci freón vstupuje do okruhu zásobníka (kondenzátora), kde sa teplo uvoľňuje do vody, ktoré sa neskôr môže použiť na organizáciu vykurovania a FGP. V kondenzátore freón stráca len časť svojho tepla a je stále v plynnom stave.
Pri prechode cez škrtiacu klapku sa nastrekuje chladivo, čo má za následok zníženie jeho teploty. Freón sa stáva kvapalným a v tejto forme ide do odparky. Cyklus sa opakuje.
Obrázok schematicky znázorňuje implementáciu princípu elementárneho tepelného čerpadla, rozdeleného kompresorom a expandérom na dva okruhy - vysoký a nízky tlak.
Tí, ktorí chcú vybudovať tepelné čerpadlo z odpadových materiálov a zastaraných zariadení, napríklad zo starej chladničky, budú mať k dispozícii informácie uvedené v článku odporúčanom nami.
Konštrukcia tepelného čerpadla vzduch-voda
Systém tepelného čerpadla sa skladá zo štyroch hlavných prvkov:
- vonkajšia jednotka;
- kapacita výmenníka tepla - výparníka;
- jednotka pre kompresor;
- skladovacia kapacita (kondenzátor).
Zvážte konštrukčné vlastnosti každého z blokov.
Montáž vonkajšej jednotky
Ak chcete vytvoriť externú jednotku, budete potrebovať:
- Bývanie. Tradične je vhodný blok zospodu deleného systému, práčka, iné dimenzionálne zariadenie, niekedy je konštruovaný nezávisle zváraním kovových prvkov. Po montáži je dôležité spracovať kov antikoróznym náterom práškového typu.
- Fan. Výrobok si môžete požičať zo starého pracovného klimatizačného systému alebo zakúpiť samostatne.
Ventilátorový model by mal mať široké plastové lopatky a výhodne s odpojiteľným motorom, aby mohol byť pripojený k senzoru.
Na montáž vonkajšej jednotky potrebujete pod klimatizačným systémom skrinku a ventilátor. Orientačné parametre bloku - 75x85x30 cm
Výparník a pomocné prvky môžu byť inštalované vo vonkajšej jednotke pre jeho prevádzku, ale je vhodnejšie umiestniť tieto časti do samostatného krytu.
Vonkajšiu jednotku nainštalujte vo vzdialenosti 2-10 m od domu. Je dôležité vybudovať základ pre to a dať do baldachýnu chrániť štruktúru pred zrážkami. Je tiež potrebné upevniť mriežku pred ventilátorom, aby sa zabránilo nečistotám, úlomkom, listom v lopatkách ventilátora a potrubiam.
Ďalej je žiaduce inštalovať ohrievače, ktoré chránia bočné steny a panely pred námrazy. V tomto prípade sa nevyžaduje dodatočné zahriatie puzdra. Miesto pre inštaláciu jednotky musí byť dobre vetrané, umiestnené mimo zdrojov otvoreného ohňa.
Jednotka s výmenníkom tepla
Výparník je možné zakúpiť v hotovej forme, s využitím služieb dodávateľov v sieti, alebo si ho vytvoriť sami. K tomu potrebujete nádrž s objemom 80 litrov a medený drôt s priemerom 10 mm a hrúbkou najmenej 1 mm.
Dĺžka sa vypočíta individuálne na základe požadovaného výkonu. Pre zariadenie s výkonom 5 kW môžete mať 10 m. Vo výparníku sa freón zahrieva a cirkuluje, ako aj kontakt so vzduchom.
Pre vytvorenie výmenníka tepla je potrebné navrhnúť cievku. Pre tento drôt je obalený okolo hrubostennej rúrky s priemerom nepresahujúcim šírku nádrže. Je dôležité ponechať rezy presahujúce výšku tela. Budú potrebné na pripojenie cievky s ďalšími prvkami systému - kompresor a zásobník.
Na vytvorenie cievky sa okolo plynového valca, rúry alebo plastovej fľaše naplnenej vodou obalí medená rúrka so stenami asi 1 mm.
Do puzdra sú narezané dve potrubné armatúry, pre výstup vodiča sú vytvorené dva konektory. Pripojenia sú utesnené. Hotový dizajn pripojte k držiakom v tvare L.
Na výparníku sa odporúča dodatočne nainštalovať odmrazovacie relé, pretože v nádrži bude cirkulovať vzduch, ktorého teplota je záporná. V tomto prípade môže kondenzát nahromadený v systéme spôsobiť námrazu výparníka. Tiež, aby sa zabránilo tvorbe vlhkosti, môžete implementovať filtračnú sušičku v systéme.
Pravidlá inštalácie kompresora
Pre inštaláciu kompresora budete potrebovať samostatné puzdro so zvukovou a vibračnou izoláciou, pretože takmer všetky úpravy zariadenia sú počas prevádzky hlučné. Kompresor môže byť použitý pod chladničkou, klimatizáciou alebo zakúpením nového modelu.
Pre tepelné čerpadlá sú vhodné nasledujúce typy kompresorov:
- Rotačné kompresory sú cenovo najvýhodnejšie, ale majú množstvo nevýhod - vytvárajú hluk, majú nízku účinnosť a trvajú 8-10 rokov.
- Špirálové modifikácie sú inštalované vo všetkých moderných modeloch klimatizačných zariadení, chladničiek. Sú odolné (15-20 rokov), bezhlučné, efektívne, ale vyznačujú sa vysokými nákladmi.
- Piestové modely sú inštalované hlavne na priemyselných chladničkách. Výrobky majú dobrú účinnosť, trvanlivé (15-20 rokov), ale veľmi hlučné a drahé.
Pre tepelné čerpadlo je potrebné zvoliť jednofázový kompresor. Pred nákupom je dôležité zistiť, s akým freónom zariadenie pracuje. Odporúča sa zakúpiť model pracujúci na R22, najlepšie na R422. Je ľahšie pracovať s týmto typom chladiva ako s akýmkoľvek iným typom freónu.
Kompresor sa privedie do jednotky výparníka a kondenzátora. Vďaka zariadeniu freón zvyšuje svoju teplotu.
Výstavba zásobníka (kondenzátora)
Na výrobu kondenzátora potrebujete kryt zo 100 litrového kotla alebo inej nádrže z nehrdzavejúcej ocele rovnakého objemu. Tiež potrebujú cievku z medenej rúrky. Pri výkone čerpadla 5 kW si môžete vziať 12-metrový kábel. Horúci freón prejde cez cievku, vďaka ktorej sa voda zohrieva.
Krok 1: Vytvorte serpentín
Na výrobu cievky je potrebný medený drôt s priemerom najmenej 26 mm a hrúbkou steny 1 mm. Musí byť navinutý na rúre s menším prierezom, než má nádrž.
Výška špirály by sa mala zhodovať s výškou tela. Je dôležité ponechať potrubie z nádoby, aby ste mohli pripojiť cievku s výparníkom a kompresorom.
Krok 2: Príprava trupu
Pri montáži musí byť nádrž na cievky odrezaná. Vrchná a spodná časť musia vytvoriť otvory pre výstupy medeného drôtu, ako aj rezané dodatočné priestory na inštaláciu 2 armatúr, z ktorých jedna je určená na výstup z vody a druhá na vstup. Po vykonaných postupoch musí byť nádrž utesnená.
Výmenník tepla - kompresor je možné zakúpiť samostatne ako hotový dizajn. Pomocou zariadenia výrobného závodu môžete zvýšiť výkon a účinnosť inštalácie.
Plánuje sa, že chladivo s označením R22 podľa vyhlášky z Montrealu bude do roku 2030 vyradené z obehu. Pre naplnenie systému je lepšie použiť jeho náhradu - chladivo R422
Pripojenie externej jednotky k výparníku
Na pripojenie vonkajšej jednotky a výparníka budú potrebné 2 polyetylénové rúrky HDPE 32. Vzduch bude prúdiť cez jednu rúru a cez druhú.
Potrubie môže byť pochované v zemi, predtým, než sa do piesku naleje pieskový materiál, alebo zostane na povrchu, ak sa vonkajší trup nachádza v blízkosti domu.
Pripojenie výparníka, kompresora a nádrže
V tomto systéme cirkuluje freón. Ak chcete pripojiť cievky s kompresorom a škrtiacou klapkou, musíte kontaktovať špecialistov na chladenie. Osoba, ktorá nemá skúsenosti s spájkovaním, a to ani s nástrojmi a materiálmi, bude ťažké kombinovať všetky prvky do jedného systému, aby sa zabezpečila prevádzka konštrukcie.
Okrem toho sa vyžaduje množstvo ďalších materiálov - rúry rôznych priemerov, rôzne modifikácie odvodňovacích ventilov, ventily na leptanie vzduchu, poistné ventily, ako aj svorky na potrubia, svorky, rezačky rúrok na rezanie potrubných úsekov.
Ostatné špecializované zariadenia, ktoré sú k dispozícii v každej dielni na opravu chladničiek a klimatizačných zariadení, budú potrebné.
Kvalitné vstrekovanie freónu sa vykonáva aj pomocou špeciálneho zariadenia. Preto, aby sa kombinovali výmenníky tepla, kompresor a tlmivka do pracovného systému, je vhodnejšie a výhodnejšie obrátiť sa na odborníkov.
Implementácia systémov na správu inštalácie
Na monitorovanie tlaku a teploty freónu môžete použiť dosku s displejom z akéhokoľvek klimatizačného zariadenia. V procese spájkovania s pomocou špecialistov je možné konštrukciu vhodne uviesť do inštalácie.
Je tiež možné pripojiť špeciálne zariadenie - senzor otáčania ventilátora. Reguluje rýchlosť otáčania lopatiek, ako aj automatizuje rýchlosť cirkulačného čerpadla freon.
Okrem toho môžete nainštalovať časovač, elektrický štartér, zariadenie, ktoré chráni kompresor pred prehriatím. Všetky tieto diely je možné zakúpiť v opravovniach alebo na trhu s náhradnými dielmi.
Výpočet výkonu tepelného čerpadla vzduch-voda
Na vykurovanie miestností s rozlohou 100 m2. m bude vyžadovať vyššie výkonové čerpadlo. Vypočítajte požadovanú kapacitu inštalácie približne pomocou tabuľky:
Tieto tabuľky pomôžu vypočítať plochu cievky, aby sa vytvorila inštalácia konkrétneho výkonu
Ak chcete určiť, aký výkon by mal mať kompresor, aké priemery rúrok by sa mali použiť a iné dôležité údaje pri navrhovaní tepelného čerpadla vzduch-voda, musíte sa obrátiť na jeden zo spôsobov:
- Používajte online kalkulačky umiestnené na webových stránkach výrobcov výmenníkov tepla.
- Použite softvér CoolPack 1.46, Copeland.
- Pozvite špecialistu, ktorý vykoná potrebné merania a výpočty.
Plochu kondenzátora (PZK) možno vypočítať podľa vzorca:
PZK = M / 0, 8DT,
kde M je inštalačný výkon v kW; 0, 8 je koeficient tepelnej vodivosti pri kontakte vody a medi; DT je teplotný rozdiel medzi vstupujúcim a výstupným vzduchom v systéme.
Parametre tepelného čerpadla uvedené vyššie, vhodné pre priestory do 100 m2. metre. Inštalačný výkon - 5 kW. Ak si kúpite špeciálne výmenníky tepla, je celkom možné zvýšiť kapacitu zariadenia na 10-15 kW.
Obrázok znázorňuje systém, v ktorom sú kombinované výmenníky tepla, kompresor, škrtiaca klapka v jednej nádrži. Návrh využíva výmenníky tepla z výroby (+)
Samoobslužná inštalácia
Pre vysokokvalitné práce potrebuje tepelné čerpadlo ďalšiu údržbu. Ak zariadenie používate v zime (vzhľadom na to, že v prípade, že v ňom nie je nainštalované žiadne ďalšie kúrenie), bude potrebné jednotku pravidelne ohrievať, pretože na jej povrchu sa vytvorí ľadová kôra.
Je tiež potrebné pravidelne:
- Čistite lopatky ventilátora pred nečistotami - listy, prach, nečistoty, sneh atď.
- Kompresor namažte podľa pokynov.
- Vymeňte olej v kompresore a ventilátore.
Okrem toho, pre normálne fungovanie systému, je potrebné pravidelne kontrolovať integritu medeného potrubia, napájací kábel napájajúci kompresor, ventilátor a ďalšie zariadenia.
Závery a užitočné video na túto tému
So zásadou prevádzky a zariadenia tepelného čerpadla, ktoré spracováva veternú energiu, predstaví nasledujúce video:
Samoobslužné tepelné čerpadlo vzduch-voda je jedným z najúčinnejších a lacnejších zariadení na dodatočné vykurovanie. Tento systém môže inštalovať a inštalovať ktokoľvek.
Napíšte poznámky do poľa nižšie. Možno máte zaujímavé informácie a fotografie na tému článku? Pýtajte sa, zdieľajte svoje názory a užitočné tipy pre návštevníkov stránok.