Havadan suya ısı pompası nasıl yapılır: cihaz şemaları ve kendi kendine montaj

Isıtma sıvılarının maliyetinin düzenli olarak artması nedeniyle alternatif ısıtma yöntemleri talep görmektedir.Örneğin, ısıtma için hava enerjisini kullanan pratik bir havadan suya ısı pompası. Kurulum pahalı sarf malzemeleri gerektirmez, kullanımı kolay ve güvenlidir.

Ünitenin fabrika montajının kayda değer maliyeti nedeniyle, birçok kişi bu sistemi bağımsız olarak inşa etmekle ilgileniyor. Size bir ev ustasının ev yapımı bir ısı pompası yapmak için neye ihtiyaç duyacağını anlatacağız. Burada hangi teknik ekipmanı stoklamanız gerektiğini öğreneceksiniz.

Hava-su termal sisteminin özellikleri

Benzer bir cihazın diğer modifikasyonlarından farklı olarak, bu makalenin tahsis edildiği ısı pompası (özellikle, su su ve toprak-su), bir takım avantajlara sahiptir:

• elektrik tasarrufu sağlar;
• kurulum büyük ölçekli kazı çalışmalarını, kuyu açmayı veya özel izinler almayı gerektirmeyecektir;
• Sistemi güneş panellerine bağlarsanız tam özerkliğini sağlayabilirsiniz.

Rüzgar enerjisini alıp suya aktaran termal sistemin önemli bir avantajı %100 çevre güvenliğidir.

Bir pompa tasarlamaya başlamadan önce sistemin hangi durumlarda en etkili olduğunu ve ne zaman kullanımının uygun olmadığını bulmanız gerekir.

Enerjiyi hava kütlesinden alan bir ısı pompası sistemi, BDT'de kullanılan her türlü soğutucuyu ısıtmak için kullanılabilir: su, hava, buhar

Uygulama ve operasyonun özellikleri

Isı pompası yalnızca -5 ila +7 derece arasındaki sıcaklık aralığında verimli bir şekilde çalışır. +7 hava sıcaklığında sistem gereğinden fazla ısı üretecek, -5'in altındaki sıcaklıklarda ise ısıtma için yeterli olmayacaktır. Bunun nedeni yapıda bulunan konsantre freonun -55 derece sıcaklıkta kaynamasıdır.

Teorik olarak sistem 30 derecelik donlarda bile ısı üretebilir ancak ısıtma için yeterli olmayacaktır çünkü ısıtma kapasitesi doğrudan soğutucu akışkanın kaynama noktası ile hava sıcaklığı arasındaki farka bağlıdır.

Dolayısıyla bu sistem, soğuk havaların daha erken başladığı Kuzey bölge sakinleri için uygun olmayacak, ancak Güney bölgelerdeki evlerde birkaç soğuk ay boyunca etkili bir şekilde hizmet verebilir.

Odaya standart piller takılırsa ısı pompası daha az verimli çalışacaktır. Havadan suya cihaz en iyi şekilde geniş bir alana sahip konvektörler ve diğer radyatörlerle birleştirilir. "sıcak zemin" sistemleri, su tipi “sıcak duvarlar”.

Ayrıca odanın kendisi dışarıdan iyi yalıtılmalı, geleneksel ahşap veya plastik olanlardan daha iyi ısı yalıtımı sağlayan yerleşik çok odalı pencerelere sahip olmalıdır.

Isı pompası, soğutucunun 40 - 45° C'nin üzerine ısıtılmasını gerektirmeyen su bazlı "sıcak zemin" sistemiyle en iyi şekilde etkileşime girer.

Ev yapımı Isı pompası 100 metrekareye kadar olan evleri etkili bir şekilde ısıtabilecek. m ve 5 kW güç üretmesi garanti edilmektedir. Freonun ev koşullarında oluşturulan bir yapıya yeterli kalitede doldurulmasının imkansız olduğu anlaşılmalıdır, bu nedenle -22 dereceye kadar kaynama noktasına güvenmelisiniz.

Evde monte edilen cihaz garaja, seraya, çamaşır odasına ısı sağlamak için idealdir. küçük özel havuz vb. Sistem genellikle ek ısıtma olarak kullanılır.

Elektrikli kazan veya ısıtma sezonu için diğer geleneksel ekipmanlara her durumda ihtiyaç duyulacaktır. Şiddetli donlarda (-15-30 derece), elektrik israfını önlemek için ısı pompasının kapatılması tavsiye edilir, çünkü bu süre zarfında verimliliği% 10'dan fazla değildir.

Isı pompaları kapalı özel yüzme havuzlarında suyu ısıtmak için yeterli enerjiyi sağlar (+)

Sistemin çalışma prensibi

Yapıdaki çalışma maddesi havadır. Dış mekana monte edilen dış ünite aracılığıyla oksijen, soğutucu akışkanla etkileşime girdiği borular aracılığıyla evaporatöre girer.

Sıcaklığın etkisi altında freon gaz haline gelir (-55 derecede kaynadığı için) ve kompresöre basınç altında ısıtılmış halde girer. Cihaz gazı sıkıştırarak sıcaklığını arttırır.

Sıcak freon, ısının suya aktarıldığı depolama tankının (kondenser) devresine girer ve bu daha sonra ısıtmayı organize etmek için kullanılabilir ve FGP. Kondansatörde freon ısısının yalnızca bir kısmını kaybeder ve hâlâ gaz halindedir.

Gaz kelebeğinden geçerek soğutucu püskürtülür ve bunun sonucunda sıcaklığı düşer. Freon sıvı hale gelir ve bu formda buharlaştırıcıya geçer. Döngü tekrarlanır.

Şekil, bir kompresör ve bir genişletici ile yüksek ve düşük basınç olmak üzere iki devreye bölünmüş bir temel ısı pompası prensibinin uygulanmasını şematik olarak göstermektedir.

Kendi evini kurmak isteyenler için Isı pompası Atık malzemelerden ve kullanılmış ekipmanlardan, örneğin eski bir buzdolabından, önerilen makalemizde yer alan bilgiler yardımcı olacaktır.

Havadan suya ısı pompasının yapısı

Bir ısı pompası sistemi dört ana unsurdan oluşur:

• dış ünite;
• ısı eşanjörü-buharlaştırıcı tankları;
• kompresör ünitesi;
• depolama tankı (kondansatör).

Her bloğun tasarım özelliklerine bakalım.

Dış ünitenin montajı

Harici bir blok oluşturmak için ihtiyacınız olacak:

• Çerçeve. Geleneksel olarak, bölünmüş bir sistemden, çamaşır makinesinden veya diğer büyük ekipmanlardan yapılan bir ünite uygundur; bazen bunu kendileri inşa ederler. kaynak metal elemanlar. Montajdan sonra metale korozyon önleyici toz boya uygulanması önemlidir.
• Fan. Ürün eski bir çalışma yerinden ödünç alınabilir. klima sistemleri veya ayrı olarak satın alın.

Fan modelinin geniş plastik kanatlara sahip olması ve tercihen sensöre bağlanabilmesi için sökülebilir motorlu olması gerekmektedir.

Dış üniteyi monte etmek için klima sisteminin altından bir mahfazaya ve bir fana ihtiyacınız olacaktır. Bloğun yaklaşık parametreleri – 75x85x30 cm

Dış üniteye bir evaporatör ve çalışması için yardımcı elemanlar monte edilebilir, ancak bu parçaların ayrı bir mahfazaya yerleştirilmesi daha tavsiye edilir.

Dış üniteyi evden 2-10 m mesafeye monte edin. Bunun için bir temel oluşturmak ve yapıyı yağıştan korumak için bir gölgelik kurmak önemlidir. Ayrıca fan kanatlarına ve borulara kir, döküntü ve yaprakların girmesini önlemek için fanın önüne bir ızgaranın sabitlenmesi de gereklidir.

Ek olarak, yanları ve panelleri buzlanmadan koruyan ısıtıcıların kurulması tavsiye edilir.Bu durumda kasanın ilave ısıtılmasına gerek kalmayacaktır. Ünitenin kurulacağı yer iyi havalandırılmalı ve açık ateş kaynaklarından uzak olmalıdır.

Isı eşanjörü-evaporatörlü blok

Evaporatör, çevrimiçi tedarikçilerin hizmetleri kullanılarak hazır olarak satın alınabilir veya kendiniz oluşturabilirsiniz. Bunu yapmak için 80 litrelik bir tanka ve 10 mm çapında ve en az 1 mm kalınlığında bakır tele ihtiyacınız var.

Uzunluk, gerekli güç dikkate alınarak ayrı ayrı hesaplanır. 5 kW'lık bir cihaz için 10 m alabilirsiniz Freon, hava ile temasın yanı sıra evaporatörde ısıtılacak ve sirküle edilecektir.

Bir ısı eşanjörü oluşturmak için bir bobin oluşturmanız gerekir. Bunu yapmak için tel, tankın genişliğini aşmayan bir çapa sahip kalın duvarlı bir borunun etrafına sarılır. Vücudun yüksekliğinin dışına taşan kesikler bırakmak önemlidir. Bobini sistemin diğer elemanlarına (kompresör ve depolama tankı) bağlamak için bunlara ihtiyaç duyulacaktır.

Bir bobin oluşturmak için, yaklaşık 1 mm'lik duvarlara sahip bir bakır boru, suyla dolu bir gaz silindiri, boru veya plastik şişenin etrafına sarılır.

Boru hatlarını bağlamak için gövdeye 2 bağlantı parçası kesilir ve tel çıkışı için iki konektör oluşturulur. Bağlantılar yalıtılmıştır. Bitmiş yapı L şeklinde braketler kullanılarak sabitlenir.

Sıcaklığı negatif olan tankta hava dolaşacağından, evaporatöre ek olarak bir buz çözme rölesi takılması önerilir. Bu durumda sistemde biriken yoğuşma evaporatörün buzlanmasına neden olabilir. Ayrıca nem oluşumunu önlemek için sisteme filtre-kurutucu da takabilirsiniz.

Kompresör kurulum kuralları

Kompresörü kurmak için ses ve titreşim yalıtımlı ayrı bir mahfazaya ihtiyacınız olacaktır, çünkü cihazın neredeyse tüm modifikasyonları çalışma sırasında gürültülüdür. Kullanılmış bir kompresörü buzdolabının, klimanın altından alabilir veya yeni bir model satın alabilirsiniz.

Aşağıdaki kompresör tipleri ısı pompaları için uygundur:

1. Döner kompresörler en ucuz olanlardır, ancak bir takım dezavantajları vardır - gürültülüdürler, düşük verime sahiptirler ve 8-10 yıl dayanırlar.
2. Sarmal modifikasyonlar tüm modern klima ve buzdolabı modellerine monte edilmiştir. Dayanıklıdırlar (15-20 yıl), sessizdirler, verimlidirler ancak pahalıdırlar.
3. Piston modeller çoğunlukla endüstriyel buzdolaplarına kurulur. Ürünler iyi bir verime sahiptir, dayanıklıdır (15-20 yıl), ancak son derece gürültülü ve pahalıdır.

Isı pompası için tek fazlı kompresörün seçilmesi gerekir. Satın almadan önce cihazın ne tür freonla çalıştığını öğrenmek önemlidir. R22'de, tercihen R422'de çalışan bir modelin satın alınması tavsiye edilir. Bu tür soğutucuyla çalışmak diğer freon türlerinden daha kolaydır.

Kompresör borularla evaporatör ve kondenser ünitesine bağlanır. Cihaz sayesinde freon sıcaklığını arttırır.

Bir depolama tankının tasarımı (kondansatör)

Bir kondenser yapmak için 100 litrelik bir kazandan veya aynı hacimdeki herhangi bir paslanmaz tanktan bir mahfazaya ihtiyacınız olacaktır. Bakır borudan yapılmış bir bobine de ihtiyaç vardır. 5 kW'lık bir pompa 12 metre kablo kullanabilir. Sıcak freon bobin borusundan geçerek suyun ısınmasına neden olur.

Adım #1: Bobin oluşturmak

Bobin yapmak için en az 26 mm çapında ve 1 mm et kalınlığında bakır tele ihtiyacınız olacaktır. Tankın kesitinden daha küçük bir boruya sarılmalıdır.

Spiralin yüksekliği gövdenin yüksekliğine uygun olmalıdır. Bobini evaporatöre ve kompresöre bağlayabilmek için boru çıkışlarının tank dışında bırakılması önemlidir.

Adım #2: Vakanın Hazırlanması

Bobini takmak için tankın kesilmesi gerekir. Bakır tel çıkışları için üstte ve altta delikler açmanız ve ayrıca biri su çıkışı, diğeri girişi için tasarlanmış 2 bağlantı parçasının montajı için ek bölmeler kesmeniz gerekecektir. Bu işlemlerden sonra tankın kapatılması gerekir.

Isı eşanjörü-kompresörü bitmiş bir yapı olarak ayrı olarak satın alınabilir. Fabrikada monte edilmiş bir cihaz kullanarak kurulumun gücünü ve verimliliğini artırabilirsiniz.

R22 etiketli soğutucu akışkanın Montreal düzenlemelerine göre 2030 yılına kadar aşamalı olarak kullanımdan kaldırılması planlanıyor. Sistemi doldurmak için onun yerine R422 soğutucu akışkanını kullanmak daha iyidir.

Dış ünitenin evaporatöre bağlanması

Dış üniteyi ve evaporatörü bağlamak için 2 adet polietilen boru gerekecektir. HDPE 32. Hava bir borudan geçip diğerinden çıkacaktır.

Borular, hendeğe herhangi bir kum malzemesi eklendikten sonra toprağa gömülebilir veya dış kaplama evin yakınında bulunuyorsa yüzeyde bırakılabilir.

Evaporatör, kompresör ve tank bağlantısı

Freon bu sistemde dolaşır. Bobinleri kompresöre ve gaz kelebeğine bağlamak için soğutma uzmanlarıyla iletişime geçmelisiniz.Lehimleme işinde tecrübesi olmayan bir kişinin, alet ve malzemeye sahip olsa bile, yapının çalışmasını sağlamak için tüm elemanları tek bir sisteme doğru bir şekilde bağlaması zor olacaktır.

Dahası, çok sayıda ek malzeme gerekli olacaktır - farklı çaplarda tüpler, çeşitli modifikasyonlar tahliye muslukları, hava tahliye vanaları, emniyet vanalarının yanı sıra boru klipsleri, kelepçeler, boru kesiciler boru hattı bölümlerini kesmek için.

Ayrıca herhangi bir buzdolabı ve klima tamirhanesinde bulunabilecek diğer özel cihazlara da ihtiyacınız olacaktır.

Yüksek kaliteli freon enjeksiyonu da özel ekipman kullanılarak gerçekleştirilir. Bu nedenle ısı eşanjörlerini, kompresörü ve gaz kelebeğini çalışma sisteminde birleştirmek için profesyonellere başvurmak daha uygun ve karlıdır.

Tesis kontrol sistemlerinin uygulanması

Freon basıncını ve sıcaklığını izlemek için herhangi bir klimanın altından ekranlı bir kart kullanabilirsiniz. Lehimleme işlemi sırasında uzmanların yardımıyla tasarım tesisata doğru şekilde uygulanabilir.

Ayrıca özel bir cihaz (fan dönüş sensörü) bağlamak da mümkündür. Bıçakların dönüş hızını düzenler ve ayrıca freon sirkülasyon pompasının hızını otomatikleştirir.

Ek olarak bir zamanlayıcı ayarlayabilirsiniz elektrikli marşkompresörü aşırı ısınmaya karşı koruyan bir cihaz. Tüm bu parçalar tamirhanelerden veya satış sonrası mağazalardan satın alınabilir.

Havadan suya ısı pompası güç hesaplaması

100 m2 alana sahip bir odayı ısıtmak için. m daha büyük güce sahip bir ısı pompası gerektirecektir. Aşağıdaki tabloyu kullanarak gerekli kurulum gücünü yaklaşık olarak hesaplayabilirsiniz:

Bu tablolar, belirli bir güçte kurulum oluşturmak için bobin alanını hesaplamanıza yardımcı olacaktır.

Havadan suya ısı pompası tasarlarken kompresörün hangi güce sahip olması gerektiğini, hangi çapta boruların kullanılması gerektiğini ve diğer önemli verileri belirlemek için aşağıdaki yöntemlerden birini kullanmalısınız:

• Isı eşanjörü üreticilerinin web sitelerinde yayınlanan çevrimiçi hesaplayıcıları kullanın.
• Yazılımı uygula Harika Paket 1,46, Copeland.
• Gerekli ölçümleri ve hesaplamaları yapacak bir uzmanı davet edin.

Kondenser bobininin alanı (PZK) aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

PZK = M/0.8DT,

M, kW cinsinden kurulum gücüdür; 0,8 - su ve bakırla temas ettiğinde termal iletkenlik katsayısı; DT, sisteme giren ve çıkan hava arasındaki sıcaklık farkıdır.

Yukarıda verilen ısı pompası parametreleri 100 metrekareye kadar olan odalar için uygundur. metre. Kurulum gücü - 5 kW. Özel ısı eşanjörleri satın alırsanız kurulum gücünü 10-15 kW'a çıkarmak oldukça mümkündür.

Şekilde ısı eşanjörlerinin, kompresörün ve gaz kelebeğinin tek bir tankta birleştirildiği bir sistem gösterilmektedir. Tasarım fabrika ısı eşanjörlerini kullanıyor (+)

Ev yapımı kurulumun bakımı

Yüksek kaliteli çalışma için ısı pompasının ek bakıma ihtiyacı vardır. Cihazı kışın kullanırsanız (muhafazaya ek ısıtma olmadığı göz önüne alındığında), yüzeyinde bir buz kabuğu oluşacağından ünitenin periyodik olarak ısıtılması gerekecektir.

Ayrıca periyodik olarak da gereklidir:

• Fan kanatlarını kalıntılardan (yaprak, toz, kir, kar vb.) temizleyin.
• Kompresörü talimatlara göre yağlayın.
• Kompresör ve fandaki yağı değiştirin.

Ayrıca sistemin normal çalışması için bakır boru hattının, kompresörü besleyen güç kablosunun, fanın ve diğer cihazların bütünlüğünü düzenli olarak kontrol etmek gerekir.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Aşağıdaki video size rüzgar enerjisini işleyen bir ısı pompasının çalışma prensibini ve tasarımını tanıtacaktır:

Ev yapımı havadan suya ısı pompası, ek ev ısıtması için etkili ve ucuz cihazlardan biridir. Bu sistemi herkes yapabilir ve kurabilir.

Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın. Belki makalenin konusuyla ilgili ilginç bilgi ve fotoğraflarınız vardır? Sorular sorun, kendi görüşlerinizi ve site ziyaretçileri için yararlı olan ipuçlarını paylaşın.