Paano gumawa ng air-to-water heat pump: mga diagram ng device at self-assembly

Dahil sa regular na pagtaas ng halaga ng mga pampainit na likido, ang mga alternatibong paraan ng pag-init ay nagiging in demand.Halimbawa, isang praktikal na air-to-water heat pump na gumagamit ng air energy para sa pagpainit. Ang pag-install ay hindi nangangailangan ng mamahaling mga consumable, madaling gamitin, at ligtas.

Dahil sa malaking presyo ng factory assembly ng unit, maraming tao ang interesado sa independiyenteng pagtatayo ng sistemang ito. Sasabihin namin sa iyo kung ano ang kakailanganin ng isang manggagawa sa bahay upang makabuo ng homemade heat pump. Dito mo malalaman kung anong mga teknikal na kagamitan ang dapat mong i-stock.

Mga tampok ng air-water thermal system

Ang heat pump kung saan nakatuon ang artikulong ito, hindi katulad ng iba pang mga pagbabago ng isang katulad na aparato (sa partikular, tubig-tubig at tubig-lupa), ay may ilang mga pakinabang:

• nakakatipid ng kuryente;
• ang pag-install ay hindi mangangailangan ng malakihang paghuhukay, pagbabarena ng mga balon, o pagkuha ng mga espesyal na permit;
• Kung ikinonekta mo ang system sa mga solar panel, matitiyak mo ang kumpletong awtonomiya nito.

Ang isang makabuluhang bentahe ng isang thermal system na kumukuha ng enerhiya ng hangin at inililipat ito sa tubig ay ang 100% nitong kaligtasan sa kapaligiran.

Bago ka magsimulang magdisenyo ng isang bomba, kailangan mong malaman kung aling mga kaso ang sistema ay pinaka-epektibo at kapag ang paggamit nito ay hindi naaangkop.

Ang isang sistema ng heat pump na kumukuha ng enerhiya mula sa masa ng hangin ay maaaring gamitin upang magpainit ng lahat ng uri ng mga coolant na ginagamit sa CIS: tubig, hangin, singaw

Mga detalye ng aplikasyon at pagpapatakbo

Ang heat pump ay gumagana nang eksklusibo sa hanay ng temperatura mula -5 hanggang +7 degrees. Sa temperatura ng hangin na +7, ang sistema ay bubuo ng mas maraming init kaysa sa kinakailangan, at sa mga temperatura sa ibaba -5, hindi ito magiging sapat para sa pagpainit. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang puro freon na nakapaloob sa istraktura ay kumukulo sa temperatura na -55 degrees.

Sa teoryang, ang sistema ay maaaring makabuo ng init kahit na sa 30-degree na hamog na nagyelo, ngunit hindi ito magiging sapat para sa pagpainit, dahil ang kapasidad ng pagpainit ay direktang nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng kumukulong punto ng nagpapalamig at ng temperatura ng hangin.

Samakatuwid, ang sistemang ito ay hindi magiging angkop para sa mga residente ng Hilagang rehiyon, kung saan ang malamig na panahon ay naitakda nang mas maaga, ngunit sa mga bahay sa mga rehiyon sa Timog ay mabisa itong makapaglingkod sa loob ng ilang malamig na buwan.

Kung ang mga karaniwang baterya ay naka-install sa silid, ang heat pump ay gagana nang hindi gaanong mahusay. Ang air-to-water device ay pinakamahusay na pinagsama sa mga convector at iba pang mga radiator na may malaking lugar, pati na rin "mainit na sahig" na mga sistema, "mainit na pader" ng uri ng tubig.

Gayundin, ang silid mismo ay dapat na mahusay na insulated mula sa labas, may mga built-in na multi-chamber windows na nagbibigay ng mas mahusay na thermal insulation kaysa sa maginoo na kahoy o plastik.

Ang heat pump ay pinakamahusay na nakikipag-ugnayan sa isang water-based na "warm floor" system, na hindi nangangailangan ng pag-init ng coolant sa itaas ng 40 - 45º C

Gawang bahay Heat pump ay mabisang makapagpapainit ng mga bahay hanggang sa 100 metro kuwadrado. m at garantisadong makagawa ng lakas na 5 kW. Dapat itong maunawaan na imposibleng punan ang freon na may sapat na kalidad sa isang istraktura na nilikha sa mga domestic na kondisyon, kaya dapat kang umasa sa punto ng kumukulo nito hanggang sa -22 degrees.

Ang home-assembled device ay perpekto para sa pagbibigay ng init sa isang garahe, greenhouse, utility room, maliit na pribadong pool atbp. Ang sistema ay karaniwang ginagamit bilang karagdagang pag-init.

Electric boiler o iba pang tradisyonal na kagamitan para sa panahon ng pag-init ay kinakailangan sa anumang kaso. Sa panahon ng matinding frosts (-15-30 degrees), inirerekumenda na patayin ang heat pump upang maiwasan ang pag-aaksaya ng kuryente, dahil sa panahong ito ang kahusayan nito ay hindi hihigit sa 10%.

Ang mga heat pump ay nagbibigay ng sapat na enerhiya upang magpainit ng tubig sa mga panloob na pribadong swimming pool (+)

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng system

Ang gumaganang sangkap sa istraktura ay hangin. Sa pamamagitan ng panlabas na yunit, na naka-install sa labas, ang oxygen ay pumapasok sa evaporator sa pamamagitan ng mga tubo, kung saan ito ay nakikipag-ugnayan sa nagpapalamig.

Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang freon ay nagiging gas (dahil kumukulo ito sa -55 degrees) at pumapasok sa compressor sa pinainit na anyo sa ilalim ng presyon. Pinipilit ng aparato ang gas, sa gayon ay tumataas ang temperatura nito.

Ang mainit na freon ay pumapasok sa circuit ng storage tank (condenser), kung saan ang init ay inililipat sa tubig, na maaaring magamit sa pag-aayos ng pagpainit at FGP. Sa condenser, ang freon ay nawawalan lamang ng bahagi ng init nito, at nasa gas na estado pa rin.

Ang pagpasa sa throttle, ang nagpapalamig ay na-spray, bilang isang resulta kung saan bumababa ang temperatura nito. Ang freon ay nagiging likido at sa form na ito ay pumasa sa evaporator. Umuulit ang cycle.

Ang figure schematically ay nagpapakita ng pagpapatupad ng prinsipyo ng isang elementary heat pump, na hinati ng isang compressor at isang expander sa dalawang circuit - mataas at mababang presyon

Para sa mga nais magtayo ng kanilang sarili Heat pump mula sa mga basurang materyales at ginamit na kagamitan, halimbawa, mula sa isang lumang refrigerator, makakatulong ang impormasyong nakapaloob sa aming inirerekomendang artikulo.

Paggawa ng isang air-to-water heat pump

Ang sistema ng heat pump ay binubuo ng apat na pangunahing elemento:

• panlabas na yunit;
• mga tangke ng heat exchanger-evaporator;
• yunit ng compressor;
• tangke ng imbakan (capacitor).

Tingnan natin ang mga tampok ng disenyo ng bawat bloke.

Pagtitipon ng panlabas na yunit

Upang lumikha ng isang panlabas na bloke kakailanganin mo:

• Frame. Ayon sa kaugalian, ang isang yunit na ginawa mula sa isang split system, washing machine, o iba pang malalaking kagamitan ay angkop; minsan sila mismo ang gumagawa nito sa pamamagitan ng hinang mga elemento ng metal. Pagkatapos ng pagpupulong, mahalagang tratuhin ang metal na may anti-corrosion powder na pintura.
• Fan. Ang produkto ay maaaring hiramin mula sa isang lumang trabaho mga sistema ng air conditioning o bumili ng hiwalay.

Ang modelo ng fan ay dapat magkaroon ng malawak na plastic blades at, mas mabuti, na may nababakas na motor upang ito ay maikonekta sa sensor.

Upang tipunin ang panlabas na yunit, kakailanganin mo ng isang pabahay at isang fan mula sa ilalim ng air conditioning system. Tinatayang mga parameter ng bloke - 75x85x30 cm

Ang isang pangsingaw at mga pantulong na elemento para sa operasyon nito ay maaaring mai-install sa panlabas na yunit, ngunit mas ipinapayong ilagay ang mga bahaging ito sa isang hiwalay na pabahay.

I-install ang panlabas na yunit sa layo na 2-10 m mula sa bahay. Mahalagang bumuo ng pundasyon para dito at mag-install ng canopy upang maprotektahan ang istraktura mula sa pag-ulan. Kinakailangan din na mag-secure ng grille sa harap ng bentilador upang maiwasan ang mga dumi, mga labi, at mga dahon na makapasok sa mga blade at tubo ng fan.

Bukod pa rito, ipinapayong mag-install ng mga heaters na nagpoprotekta sa mga gilid at panel mula sa icing.Sa kasong ito, ang karagdagang pag-init ng kaso ay hindi kinakailangan. Ang lugar upang i-install ang yunit ay dapat na mahusay na maaliwalas at malayo sa mga mapagkukunan ng bukas na apoy.

Harangan gamit ang heat exchanger-evaporator

Maaaring mabili ang evaporator na handa gamit ang mga serbisyo ng mga online na supplier, o maaari mo itong likhain sa iyong sarili. Upang gawin ito, kailangan mo ng isang 80-litro na tangke at tansong kawad na may diameter na 10 mm at isang kapal na hindi bababa sa 1 mm.

Ang haba ay kinakalkula nang paisa-isa na isinasaalang-alang ang kinakailangang kapangyarihan. Para sa isang 5 kW na aparato, maaari kang kumuha ng 10 m. Ang Freon ay iinit at ipapalibot sa evaporator, pati na rin ang pakikipag-ugnay sa hangin.

Upang lumikha ng isang heat exchanger, kailangan mong bumuo ng isang coil. Upang gawin ito, ang kawad ay nakabalot sa isang makapal na pader na tubo na may diameter na hindi lalampas sa lapad ng tangke. Mahalagang mag-iwan ng mga hiwa na nakausli lampas sa taas ng katawan. Kakailanganin ang mga ito upang ikonekta ang coil sa iba pang mga elemento ng system - ang compressor at storage tank.

Upang lumikha ng isang coil, isang tansong tubo na may mga dingding na halos 1 mm ay nakabalot sa isang silindro ng gas, tubo o plastik na bote na puno ng tubig.

2 fitting ay pinutol sa katawan para sa pagkonekta ng mga pipeline, at dalawang konektor ay nilikha para sa wire exit. Ang mga koneksyon ay selyadong. Ang natapos na istraktura ay sinigurado gamit ang L-shaped bracket.

Inirerekomenda na magdagdag ng isang defrost relay sa evaporator, dahil ang hangin ay magpapalipat-lipat sa tangke, na negatibo ang temperatura. Sa kasong ito, ang condensation na naipon sa system ay maaaring humantong sa icing ng evaporator. Gayundin, upang maiwasan ang pagbuo ng kahalumigmigan, maaari kang magpasok ng isang filter-drier sa system.

Mga panuntunan sa pag-install ng compressor

Upang mai-install ang compressor, kakailanganin mo ng isang hiwalay na pabahay na may pagkakabukod ng tunog at panginginig ng boses, dahil halos lahat ng mga pagbabago ng aparato ay maingay sa panahon ng operasyon. Maaari kang kumuha ng ginamit na compressor mula sa ilalim ng refrigerator, air conditioner, o bumili ng bagong modelo.

Ang mga sumusunod na uri ng compressor ay angkop para sa mga heat pump:

1. Rotary Ang mga compressor ay ang pinaka mura, ngunit may isang bilang ng mga disadvantages - sila ay maingay, may mababang kahusayan at huling 8-10 taon.
2. Spiral ang mga pagbabago ay naka-install sa lahat ng mga modernong modelo ng mga air conditioner at refrigerator. Ang mga ito ay matibay (15-20 taon), tahimik, mahusay, ngunit mahal.
3. Piston ang mga modelo ay pangunahing naka-install sa mga pang-industriyang refrigerator. Ang mga produkto ay may mahusay na kahusayan, ay matibay (15-20 taon), ngunit lubhang maingay at mahal.

Para sa isang heat pump, kinakailangan na pumili ng isang single-phase compressor. Bago bumili, mahalagang malaman kung anong uri ng freon ang gumagana sa device. Maipapayo na bumili ng modelo na tumatakbo sa R22, mas mabuti sa R422. Ang ganitong uri ng nagpapalamig ay mas madaling gamitin kaysa sa anumang iba pang uri ng freon.

Ang compressor ay konektado sa pamamagitan ng mga tubo sa evaporator at condenser unit. Salamat sa device, pinapataas ng freon ang temperatura nito.

Disenyo ng tangke ng imbakan (capacitor)

Upang makagawa ng isang condenser, kakailanganin mo ng isang pabahay mula sa isang 100-litro na boiler o anumang iba pang hindi kinakalawang na tangke ng parehong dami. Kinakailangan din ang isang coil na gawa sa copper tube. Ang 5 kW pump ay maaaring gumamit ng 12 metrong kawad. Ang mainit na freon ay dadaan sa coil tube, na nagiging sanhi ng pag-init ng tubig.

Hakbang #1: Paglikha ng coil

Upang makagawa ng isang coil kakailanganin mo ang tansong kawad na may diameter na hindi bababa sa 26 mm at isang kapal ng pader na 1 mm. Dapat itong sugat sa isang tubo na may mas maliit na cross-section kaysa sa tangke.

Ang taas ng spiral ay dapat tumugma sa taas ng katawan. Mahalagang iwanan ang mga saksakan ng tubo sa labas ng tangke upang maikonekta ang coil sa evaporator at compressor.

Hakbang #2: Paghahanda ng Kaso

Upang i-install ang coil, ang tangke ay dapat i-cut. Kakailanganin mong lumikha ng mga butas sa itaas at ibaba para sa mga saksakan ng tansong kawad, at gupitin din ang mga karagdagang kompartamento para sa pag-install ng 2 mga kabit, ang isa ay idinisenyo para sa labasan ng tubig, at ang isa pa para sa pasukan nito. Pagkatapos ng mga pamamaraang ito, ang tangke ay dapat na selyadong.

Ang heat exchanger-compressor ay maaaring mabili nang hiwalay bilang isang tapos na istraktura. Gamit ang isang factory-assembled device, maaari mong dagdagan ang kapangyarihan at kahusayan ng pag-install.

Ang nagpapalamig na may label na R22 ay nakatakdang alisin sa 2030 ayon sa mga regulasyon ng Montreal. Upang punan ang system, mas mainam na gamitin ang kapalit nito - R422 na nagpapalamig

Pagkonekta sa panlabas na yunit sa evaporator

Para ikonekta ang panlabas na unit at ang evaporator, 2 polyethylene pipe ang kakailanganin HDPE 32. Ang hangin ay dadaan sa isang tubo at lalabas sa isa pa.

Ang mga tubo ay maaaring ilibing sa lupa, pagkatapos magdagdag ng anumang mabuhangin na materyal sa kanal, o iwan sa ibabaw kung ang panlabas na pambalot ay matatagpuan malapit sa bahay.

Koneksyon ng evaporator, compressor at tangke

Ang freon ay umiikot sa sistemang ito. Upang ikonekta ang mga coils sa isang compressor at throttle, dapat kang makipag-ugnay sa mga espesyalista sa pagpapalamig.Mahirap para sa isang tao na walang karanasan sa paghihinang, kahit na mayroon siyang mga tool at materyales, na ikonekta nang tama ang lahat ng mga elemento sa isang sistema upang matiyak ang pagpapatakbo ng istraktura.

Bukod dito, maraming karagdagang mga materyales ang kakailanganin - mga tubo ng iba't ibang mga diameter, iba't ibang mga pagbabago mga gripo ng alisan ng tubig, air bleed valve, safety valve, pati na rin pipe clip, clamp, mga pamutol ng tubo para sa pagputol ng mga seksyon ng pipeline.

Kakailanganin mo rin ang iba pang mga espesyal na aparato na magagamit sa anumang refrigerator at air conditioning repair shop.

Ang mataas na kalidad na iniksyon ng freon ay isinasagawa din gamit ang mga espesyal na kagamitan. Samakatuwid, upang pagsamahin ang mga heat exchanger, isang compressor at isang throttle sa isang gumaganang sistema, ito ay mas maginhawa at kumikita upang bumaling sa mga propesyonal.

Pagpapatupad ng mga sistema ng kontrol ng halaman

Upang subaybayan ang presyon at temperatura ng freon, maaari kang gumamit ng isang board na may display mula sa ilalim ng anumang air conditioner. Sa panahon ng proseso ng paghihinang, sa tulong ng mga espesyalista, ang disenyo ay maaaring maipatupad nang tama sa pag-install.

Posible ring ikonekta ang isang espesyal na aparato - isang sensor ng pag-ikot ng fan. Kinokontrol nito ang bilis ng pag-ikot ng mga blades at awtomatiko din ang bilis ng pump ng sirkulasyon ng freon.

Bukod pa rito, maaari kang magtakda ng timer electric starter, isang device na nagpoprotekta sa compressor mula sa sobrang init. Ang lahat ng mga bahaging ito ay mabibili sa mga repair shop o sa aftermarket.

Pagkalkula ng kapangyarihan ng air-to-water heat pump

Para sa pagpainit ng isang silid na may sukat na 100 sq.m. m ay mangangailangan ng heat pump na may mas malaking kapangyarihan. Maaari mong kalkulahin ang kinakailangang kapangyarihan ng pag-install gamit ang talahanayan:

Tutulungan ka ng mga talahanayang ito na kalkulahin ang lugar ng coil upang lumikha ng pag-install ng isang partikular na kapangyarihan

Upang matukoy kung anong kapangyarihan ang dapat magkaroon ng compressor, anong diameter ng mga tubo ang dapat gamitin at iba pang mahalagang data kapag nagdidisenyo ng isang air-to-water heat pump, dapat mong gamitin ang isa sa mga sumusunod na pamamaraan:

• Gumamit ng mga online na calculator na naka-post sa mga website ng mga tagagawa ng heat exchanger.
• Mag-apply ng software CoolPack 1,46, Copeland.
• Mag-imbita ng isang espesyalista na gagawa ng mga kinakailangang sukat at kalkulasyon.

Lugar ng condenser coil (PZK) ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

PZK = M/0.8DT,

kung saan ang M ay ang kapangyarihan ng pag-install sa kW; 0.8 - koepisyent ng thermal conductivity kapag nakikipag-ugnay sa tubig at tanso; Ang DT ay ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng papasok at papalabas na hangin sa system.

Ang mga parameter ng heat pump na ibinigay sa itaas ay angkop para sa mga silid hanggang sa 100 metro kuwadrado. metro. Kapangyarihan ng pag-install - 5 kW. Kung bumili ka ng mga espesyal na exchanger ng init, posible na madagdagan ang kapangyarihan ng pag-install sa 10-15 kW.

Ang figure ay nagpapakita ng isang sistema kung saan ang mga heat exchanger, isang compressor, at isang throttle ay pinagsama sa isang tangke. Gumagamit ang disenyo ng mga factory heat exchanger (+)

Pagpapanatili ng isang gawang bahay na pag-install

Para sa mataas na kalidad na operasyon, ang heat pump ay nangangailangan ng karagdagang pagpapanatili. Kung gagamitin mo ang aparato sa taglamig (ibinigay na walang karagdagang pag-init na naka-install sa pabahay), kung gayon ang yunit ay kailangang magpainit nang pana-panahon, dahil ang isang ice crust ay bubuo sa ibabaw nito.

Kinakailangan din ito sa pana-panahon:

• Linisin ang mga blades ng fan mula sa mga labi - mga dahon, alikabok, dumi, niyebe, atbp.
• Lubricate ang compressor ayon sa mga tagubilin nito.
• Palitan ang langis sa compressor at fan.

Bilang karagdagan, para sa normal na paggana ng system, kinakailangan na regular na suriin ang integridad ng pipeline ng tanso, power cable na nagbibigay ng compressor, fan at iba pang mga device.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ipakikilala sa iyo ng sumusunod na video ang prinsipyo ng pagpapatakbo at disenyo ng isang heat pump na nagpoproseso ng enerhiya ng hangin:

Ang homemade air-to-water heat pump ay isa sa mga epektibo at murang device para sa karagdagang pagpainit sa bahay. Kahit sino ay maaaring gumawa at mag-install ng system na ito.

Mangyaring sumulat ng mga komento sa bloke sa ibaba. Marahil mayroon kang kawili-wiling impormasyon at mga larawan sa paksa ng artikulo? Magtanong, ibahagi ang iyong sariling mga opinyon at mga tip na kapaki-pakinabang para sa mga bisita sa site.