Kā izveidot gaisa-ūdens siltumsūkni: ierīces shēmas un pašmontāža

Saistībā ar regulāru dzesēšanas šķidrumu izmaksu pieaugumu arvien populārākas kļūst alternatīvas sildīšanas metodes. Piemēram, praktisks gaisa-ūdens siltumsūknis, kas sildīšanai izmanto gaisa enerģiju. Instalēšanai nav nepieciešami dārgi palīgmateriāli, tā ir ērti lietojama, droša.

Sakarā ar ievērojamām vienības rūpnīcas montāžas izmaksām daudziem ir interese par šīs sistēmas patstāvīgu uzbūvi. Mēs jums pateiksim, kas mājas priekšniekam būs nepieciešams, lai izgatavotu mājās gatavotu siltumsūkni. Šeit jūs uzzināsit, kāds tehniskais aprīkojums jāuzkrāj.

Gaisa-ūdens termiskās sistēmas īpatnības

Siltumsūknis, kuram šis raksts ir veltīts, atšķirībā no citām šādas ierīces modifikācijām (it īpaši ūdens-ūdens un augsnes-ūdens), ir vairākas priekšrocības:

• ietaupa elektrību;
• uzstādīšanai nebūs nepieciešami liela mēroga zemes darbi, urbšana, speciālu atļauju iegūšana;
• ja sistēmu savienojat ar saules paneļiem, varat nodrošināt tās pilnīgu autonomiju.

Termiskās sistēmas, kas iegūst vēja enerģiju un nodod to ūdenī, būtiska priekšrocība ir simtprocentīga vides drošība.

Pirms turpināt sūkņa projektēšanu, jānoskaidro, kādos gadījumos sistēma ir visefektīvākā un kad tās lietošana nav praktiska.

Siltumsūkņu sistēmu, kas iegūst enerģiju no gaisa masas, var izmantot, lai sildītu visu veidu NVS izmantotos dzesēšanas šķidrumus: ūdeni, gaisu, tvaiku

Pielietojums un darba specifika

Siltumsūknis produktīvi darbojas tikai temperatūras diapazonā no -5 līdz +7 grādiem.Gaisa temperatūrā +7 sistēma sistēma radīs vairāk siltuma nekā nepieciešams, un ar vērtību zem -5 ar to nepietiek sildīšanai. Tas ir saistīts ar faktu, ka koncentrētais freons struktūrā vārās temperatūrā -55 grādi.

Teorētiski sistēma var radīt siltumu pat 30 grādu sals, taču ar to nepietiks apkurei, jo siltuma izdalīšanās tieši ir atkarīga no starpības starp aukstumnesēja viršanas temperatūru un gaisa temperatūru.

Tāpēc šī sistēma nedarbosies ziemeļu reģionu iedzīvotājiem, kur auksts laiks iestājas agrāk, un dienvidu reģionu mājās tā var efektīvi kalpot vairākus aukstus mēnešus.

Ja telpā tiek uzstādītas standarta baterijas, siltumsūknis darbosies mazāk efektīvi. Vislabākais ir tas, ka gaisa-ūdens ierīce tiek kombinēta ar konvektoriem un citiem radiatoriem ar lielu platību, kā arī grīdas apsildes sistēmas, Ūdens tipa "siltas sienas".

Arī pašai telpai jābūt labi izolētai no ārpuses, tai jābūt iebūvētiem daudzkameru logiem, kas nodrošina labāku siltumizolāciju nekā parasti koka vai plastmasas.

Siltumsūknis vislabāk mijiedarbojas ar grīdas apsildes sistēmu, kurai nav nepieciešams sildīt dzesēšanas šķidrumu virs 40 - 45º С

Pašdarināts siltumsūknis spēj efektīvi sildīt mājas līdz 100 kvadrātmetriem. m un garantē 5 kW jaudu. Jāsaprot, ka Freonu nevar ielej pietiekami kvalitatīvi konstrukcijā, kas izveidota sadzīves apstākļos, tāpēc jārēķinās, ka tā viršanas temperatūra ir līdz -22 grādiem.

Mājas montāžas ierīce ir ideāli piemērota siltuma padevei garāžai, siltumnīcai, saimniecības telpām, mazs privāts baseins uc Sistēmu parasti izmanto kā papildu apkuri.

Elektriskais katls Jebkurā gadījumā būs nepieciešams cits tradicionāls aprīkojums apkures sezonai. Spēcīgu salnu laikā (-15-30 grādi) ieteicams izslēgt siltumsūkni, lai izvairītos no elektrības izšķērdēšanas, jo šajā periodā tā efektivitāte nav lielāka par 10%.

Siltumsūkņi piegādā pietiekami daudz enerģijas ūdens sildīšanai privātajos iekštelpu baseinos (+)

Sistēmas princips

Darba viela dizainā ir gaiss. Caur āra bloku, kas uzstādīts uz ielas, skābekli ievada iztvaicētājā, kur tas mijiedarbojas ar aukstumaģentu.

Freons temperatūras ietekmē kļūst gāzveida (jo tas vārās pie -55 grādiem) un karsētā stāvoklī zem spiediena nonāk kompresorā. Ierīce saspiež gāzi, tādējādi paaugstinot tās temperatūru.

Karstais freons nonāk uzglabāšanas tvertnes (kondensatora) kontūrā, kur siltumu pārnes ūdenī, ko vēlāk var izmantot, lai organizētu apkuri un FGP. Kondensatorā freons zaudē tikai daļu no sava siltuma un joprojām ir gāzveida stāvoklī.

Caur aizrīties, aukstumaģents tiek izsmidzināts, kā rezultātā tā temperatūra pazeminās. Freons kļūst šķidrs un šādā formā nonāk iztvaicētājā. Cikls atkārtojas.

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

Tie, kas vēlas veidot paši siltumsūknis no atkritumiem un vecām iekārtām, piemēram, no vecā ledusskapja, palīdzēs mūsu ieteiktajā rakstā aprakstītā informācija.

Gaiss-ūdens siltumsūkņa konstrukcija

Siltumsūkņu sistēma sastāv no četriem galvenajiem elementiem:

• āra vienība;
• siltummaiņa-iztvaicētāja jaudas;
• kompresora bloks;
• atmiņas ietilpība (kondensators).

Apsveriet katra bloka dizaina iezīmes.

Āra bloka montāža

Lai izveidotu ārēju bloku, jums būs nepieciešams:

• Mājoklis. Tradicionāli piemērots ir bloks no sadalītas sistēmas, veļas mazgājamās mašīnas un citas iekārtas, dažreiz to neatkarīgi būvē metināšana metāla elementi. Pēc montāžas ir svarīgi metālu apstrādāt ar pulvera tipa pretkorozijas krāsu.
• Ventilators. Produktu var aizņemties no vecā darba gaisa kondicionēšanas sistēmas vai iegādājieties atsevišķi.

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

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

Āra blokā jūs varat uzstādīt iztvaicētāju un palīg elementus tā darbībai, taču ir ieteicams šīs detaļas ievietot atsevišķā apvalkā.

Uzstādiet āra bloku 2-10 m attālumā no mājas. Lai aizsargātu struktūru no nokrišņiem, ir svarīgi zem tā uzbūvēt pamatu un ievietot nojume. Ir arī jānostiprina režģis ventilatora priekšā, lai izvairītos no netīrumiem, gružiem, lapām no iekļūšanas ventilatora lāpstiņās un caurulēs.

Turklāt ir vēlams uzstādīt sildītājus, kas aizsargā sānu sienas un paneļus no apledojuma. Šajā gadījumā korpusa papildu apkure nav nepieciešama. Ierīces uzstādīšanas vietai jābūt labi ventilētai, prom no atklātas liesmas avotiem.

Iekārta ar siltummaini-iztvaicētāju

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

Garumu aprēķina individuāli, ņemot vērā nepieciešamo jaudu. 5 kW ierīcei jūs varat veikt 10 m. Iztvaicētājā notiks freona sildīšana un cirkulācija, kā arī kontakts ar gaisu.

Lai izveidotu siltummaini, jums jāprojektē spole. Šim nolūkam stiepli iesaiņo ap biezu sienu cauruli, kuras diametrs nepārsniedz tvertnes platumu. Ir svarīgi atstāt šķēles, kas izvirzītas ārpus korpusa 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 ietīta vara caurule ar apmēram 1 mm sienām.

Korpusā tiek sagriezti 2 veidgabali cauruļvadu savienošanai, izveidoti divi savienotāji stieples izejai. Savienojumi ir noslēgti. Piestipriniet gatavo struktūru, izmantojot L formas kronšteinus.

Iztvaicētājā ieteicams papildus uzstādīt atkausēšanas releju, jo tvertnē cirkulēs gaiss, kura temperatūra ir negatīva.Šajā gadījumā kondensāts, kas uzkrājas sistēmā, var izraisīt iztvaicētāja sasalšanu. Lai izslēgtu mitruma veidošanos, sistēmā var ievietot filtru žāvētāju.

Kompresora uzstādīšanas noteikumi

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

Siltumsūkņiem ir piemēroti šādi kompresoru veidi:

1. Rotary kompresori ir vislētākie, taču tiem ir virkne trūkumu - tie rada troksni, tiem ir zema efektivitāte un tie ilgst 8–10 gadus.
2. Spirāle modifikācijas ir uzstādītas visos modernajos gaisa kondicionieru, ledusskapju modeļos. Tie ir izturīgi (15-20 gadi), bez trokšņa, efektīvi, bet ar lielām izmaksām.
3. Virzulis modeļi galvenokārt tiek uzstādīti rūpnieciskajos ledusskapjos. Produktiem ir laba efektivitāte, izturīgi (15-20 gadi), taču ārkārtīgi trokšņaini un dārgi.

Siltumsūknim jāizvēlas vienfāzes kompresors. Pirms pirkšanas ir svarīgi noskaidrot, ar kāda veida freoniem ierīce darbojas. Ieteicams iegādāties modeli, kas darbojas ar R22, vēlams - ar R422. Ar šāda veida aukstumaģentu ir vieglāk strādāt nekā ar jebkura cita veida freonu.

Kompresoru caurulēm savieno ar iztvaicētāja un kondensatora bloku. Pateicoties ierīcei, freons paaugstina tā temperatūru.

Glabāšanas jaudas (kondensatora) dizains

Lai izgatavotu kondensatoru, jums ir nepieciešams apvalks no zem 100 litru katla vai jebkura cita tāda paša tilpuma nerūsējošā tvertnes. Nepieciešama arī spole, kas izgatavota no vara caurules. Uz 5 kW sūkņa jūs varat ņemt 12 metru vadu. Karstais freons izies cauri spoles caurulei, kā dēļ ūdens tiek uzkarsēts.

1. darbība: spoles izveidošana

Spoles ražošanai jums ir nepieciešama vara stieple ar diametru vismaz 26 mm un sienas biezumu 1 mm. Tam jābūt savītam uz caurules, kuras šķērsgriezums ir mazāks nekā tvertnes.

Spirāles augstumam jāatbilst apvalka augstumam. Lai spoli varētu savienot ar iztvaicētāju un kompresoru, ir svarīgi atstāt cauruļu izejas ārpus tvertnes.

2. solis: lietas sagatavošana

Lai uzstādītu spoli, tvertne ir jāsagriež. Augšpusē un zem tā ir jāizveido caurumi vara stieples izejām, kā arī jāizgriež papildu nodalījumi 2 veidgabalu uzstādīšanai, no kuriem viens ir paredzēts izejai no ūdens, bet otrs - lai tajā ieietu. Pēc veiktajām procedūrām tvertne ir jāaizzīmogo.

Siltummaini-kompresoru gatavas konstrukcijas veidā var iegādāties atsevišķi. Izmantojot rūpnīcā samontētu ierīci, jūs varat palielināt instalācijas jaudu un efektivitāti.

Plānots, ka aukstumaģents, kas marķēts ar R22, saskaņā ar Monreālas noteikumiem tiks pārtraukts līdz 2030.gadam. Lai piepildītu sistēmu, labāk ir izmantot tās aizstājēju - R422 dzesēšanas šķidrumu

Ārējā bloka savienojums ar iztvaicētāju

Lai savienotu āra bloku un iztvaicētāju, būs vajadzīgas 2 polietilēna caurules PND 32. Gaiss iziet caur vienu cauruli un izplūst caur citu.

Caurules var aprakt zemē, pēc jebkāda smilšu materiāla pievienošanas grāvī, vai arī atstāt uz virsmas, ja ārējais apvalks atrodas netālu no mājas.

Iztvaicētāja, kompresora un tvertnes savienojums

Freons cirkulē šajā sistēmā. Lai savienotu spoles ar kompresoru un droseļvārstu, nepieciešams sazināties ar saldēšanas iekārtu speciālistiem. Personai, kurai nav pieredzes lodēšanas darbos, pat ar instrumentiem un materiāliem būs grūti pareizi apvienot visus elementus vienā sistēmā, lai nodrošinātu celtniecības darbus.

Turklāt būs nepieciešami daudzi papildu materiāli - dažāda diametra caurules, dažādas modifikācijas notekas krāniventiļi gaisa kodināšanai, drošības vārsti, kā arī cauruļu spailes, skavas, cauruļu griezēji cauruļvada sekciju griešanai.

Būs vajadzīgas citas specializētas ierīces, kas ir pieejamas jebkurā darbnīcā ledusskapju un gaisa kondicionētāju remontam.

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

Instalācijas vadības sistēmas ieviešana

Lai uzraudzītu freona spiedienu un temperatūru, zem jebkura gaisa kondicionētāja varat izmantot tāfeli ar displeju. Lodēšanas procesā ar speciālistu palīdzību dizainu var pareizi īstenot instalācijā.

Ir iespējams arī savienot īpašu ierīci - ventilatora griešanās sensoru. Tas regulē asmeņu griešanās ātrumu, kā arī automatizē freona cirkulācijas sūkņa ātrumu.

Turklāt jūs varat iestatīt taimeri, elektriskais starterisierīce, kas aizsargā kompresoru no pārkaršanas. Visas šīs detaļas var iegādāties remontdarbnīcās vai rezerves daļu tirgū.

Gaisa-ūdens siltumsūkņa jaudas aprēķins

Apkurei telpām ar platību 100 kvadrātmetri. m nepieciešams lielāks siltumsūknis. Instalācijas nepieciešamo jaudu var aptuveni aprēķināt, izmantojot tabulu:

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

Lai noteiktu, kāda jauda būtu kompresoram, kādi diametri būtu jāizmanto, un citi svarīgi dati, izstrādājot gaisa-ūdens siltumsūkni, ir jāizmanto viena no šīm metodēm:

• Izmantojiet tiešsaistes kalkulatorus, kas ievietoti siltummaiņu ražotāju vietnēs.
• Lietot programmatūru Coolpack 1,46, Kopelande.
• Uzaiciniet speciālistu, kurš veiks nepieciešamos mērījumus un aprēķinus.

Kondensatora spoles laukums (PZK) var aprēķināt pēc formulas:

PZK = M / 0,8 DT,

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

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

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

Pašdarināts uzstādīšanas pakalpojums

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

Tas ir nepieciešams arī periodiski:

• Notīriet ventilatora asmeņus no gružiem - lapām, putekļiem, netīrumiem, sniega utt.
• Eļļojiet kompresoru saskaņā ar tā instrukcijām.
• Nomainiet eļļu kompresorā un ventilatorā.

Turklāt normālai sistēmas darbībai regulāri jāpārbauda vara cauruļvada, barošanas kabeļa, kas piegādā kompresoru, ventilatora un citu ierīču integritāti.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

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

Mājas apstākļos gatavots gaisa-ūdens siltumsūknis ir viena no efektīvākajām un lētākajām ierīcēm māju papildu apsildīšanai. Ikviens var izveidot un instalēt šo sistēmu.

Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Varbūt jums ir interesanta informācija un fotoattēli par raksta tēmu? Uzdodiet jautājumus, dalieties ar saviem viedokļiem un vietņu apmeklētājiem noderīgiem padomiem.