- Vlastnosti tepelného systému vzduch-voda
- Konstrukce tepelného čerpadla vzduch-voda
- Závěry a užitečné video na toto téma
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
V souvislosti s pravidelným zvyšováním nákladů na nosiče tepla se stávají populárními alternativní způsoby vytápění. Například praktické tepelné čerpadlo vzduch-voda, které využívá energii vzduchu pro vytápění. Instalace nevyžaduje nákladný spotřební materiál, snadné použití, bezpečné.
V souvislosti se značnou cenou výrobní montáže jednotky má mnoho zájem o nezávislou konstrukci tohoto systému. Řekneme vám, co domácí řemeslník bude muset postavit domácí tepelné čerpadlo. Dozvíte se od nás, jaké technické vybavení byste měli zásobovat.
Vlastnosti tepelného systému vzduch-voda
Tepelné čerpadlo, kterému je tento výrobek určen, na rozdíl od jiných modifikací takového zařízení (zejména voda-voda a zemní voda) má několik výhod:
- šetří elektřinu;
- instalace nevyžaduje rozsáhlé zemní práce, vrtání studní, získání zvláštních povolení;
- Pokud systém připojíte k solárním panelům, můžete zajistit jeho úplnou autonomii.
Vážná výhoda tepelného systému, který odvádí větrnou energii a vodu, která ji přenáší, je 100% ekologická bezpečnost.
Než začnete navrhovat čerpadlo, musíte zjistit, v jakých případech se systém projevuje co nejefektivněji a kdy je jeho použití nepraktické.
Systém tepelných čerpadel, který odebírá energii ze vzdušné hmoty, lze použít k ohřevu všech typů nosičů tepla používaných v CIS: voda, vzduch, pára
Specifika aplikace a práce
Tepelné čerpadlo pracuje produktivně pouze v teplotním rozsahu od -5 do +7 stupňů. Když je teplota vzduchu od +7, systém bude produkovat více tepla, než je nutné, a rychlostí pod -5 - nestačí pro vytápění. To je dáno tím, že koncentrovaný freon ve struktuře se vaří při teplotě -55 ° C.
Při stavbě tepelného čerpadla se na přední straně domu objeví vzduch a voda jako malé, uklizené zařízení. 
Stejně jako každé tepelné čerpadlo se systém vzduch-voda skládá ze dvou vzájemně propojených částí: vnější a vnitřní 
Zařízení umístěná uvnitř domu recykluje energii vypouštěnou ze vzduchu, topnou vodu pro vytápění a okruhy teplé vody. 
Pokud je nutné zvýšit výkon systému, je externí komplex doplněn o nezbytný počet modulů. 
Tepelná čerpadla vzduch-voda vykonávají vynikající práci při ohřevu vody v topných systémech. 
Tepelné instalace vzduchové vody poskytují teplé vody koupelny a kuchyně soukromých domů s autonomními inženýrskými systémy 
Jedním z nejběžnějších spotřebitelů energie tepelných čerpadel vzduch-voda je podlaha ohřívaná vodou. 
Nízkoteplotní okruhy jsou připojeny k tepelnému čerpadlu jako zdroj energie.
Teoreticky může systém produkovat teplo v mrazu o 30 stupních, ale nebude dostatečný pro vytápění, protože tepelný výkon závisí přímo na rozdílu mezi teplotou varu chladiva a teplotou vzduchu.
Proto obyvatelé severních regionů, kde zima přijde dříve, tento systém nebude fungovat a v domech jižních regionů bude schopen účinně sloužit několika chladným měsícům.
Pokud jsou standardní baterie instalovány uvnitř, tepelné čerpadlo bude pracovat méně efektivně. Nejlepší ze všech je, že zařízení vzduch-voda je kombinováno s konvektory a jinými otopnými tělesy s velkou plochou, stejně jako systémy „teplé podlahy“ a „teplých stěn“.
Také místnost by měla být dobře izolována zvenčí, měla zabudovaná vícekomorová okna, která poskytují lepší tepelnou izolaci než obyčejná dřevěná nebo plastová.
Tepelné čerpadlo nejlépe spolupracuje s vodním systémem „teplá podlaha“, který nevyžaduje topnou kapalinu nad 40–45 ° С
Domácí tepelné čerpadlo může účinně vytápět domy až na 100 metrů čtverečních. m a zaručují výkon do 5 kW. Je třeba si uvědomit, že není možné dostatečně kvalitně nalít freon do stavby vytvořené v životních podmínkách, a proto je třeba počítat s její teplotou varu až do -22 stupňů.
Domácí zařízení je ideální pro přívod tepla do garáže, skleníku, hospodářských budov, malého soukromého bazénu atd. Systém se obvykle používá jako dodatečné topení.
V každém případě bude vyžadován elektrický kotel nebo jiné tradiční zařízení pro topnou sezónu. Při silných mrazech (-15-30 stupňů) se doporučuje vypnout tepelné čerpadlo, aby se zabránilo energetickému odpadu, protože v tomto období jeho účinnost není vyšší než 10%.
Tepelná čerpadla dodávají dostatek energie k ohřevu vody v krytých soukromých bazénech (+)
Princip systému
Pracovní látkou ve struktuře je vzduch. Prostřednictvím venkovní jednotky, instalované na ulici, vstupuje kyslík potrubím do výparníku, kde spolupůsobí s chladivem.
Freon působením teploty se stává plynným (protože se vaří při -55 ° C) a v zahřáté formě pod tlakem vstupuje do kompresoru. Zařízení stlačuje plyn, čímž zvyšuje jeho teplotu.
Horký freon vstupuje do okruhu akumulační nádrže (kondenzátor), kde je teplo uvolňováno do vody, které může být později použito pro organizaci vytápění a FGP. V kondenzátoru ztrácí freon pouze část svého tepla a je stále v plynném stavu.
Při průchodu škrticí klapkou se nastřikuje chladivo, což vede ke snížení jeho teploty. Freon se stává kapalným a v této formě jde do výparníku. Cyklus se opakuje.
Obrázek schematicky znázorňuje provedení principu elementárního tepelného čerpadla, rozděleného kompresorem a expandérem do dvou okruhů - vysokého a nízkého tlaku.
Ti, kteří chtějí vybudovat tepelné čerpadlo z odpadních materiálů a zastaralých zařízení, například ze staré chladničky, budou nápomocni informace obsažené v článku doporučeném námi.
Konstrukce tepelného čerpadla vzduch-voda
Systém tepelného čerpadla se skládá ze čtyř hlavních prvků:
- venkovní jednotka;
- kapacita výměníku tepla - výparníku;
- jednotka pro kompresor;
- skladovací kapacita (kondenzátor).
Zvažte konstrukční vlastnosti každého z bloků.
Montáž venkovní jednotky
Chcete-li vytvořit externí jednotku, budete potřebovat:
- Tělo Tradičně se hodí blok od systému dělení, pračka, jiné rozměrové vybavení, někdy je konstruováno nezávisle svařováním kovových prvků. Po montáži je důležité kov ošetřit práškovým antikorozním nátěrem.
- Ventilátor Výrobek lze vypůjčit ze starého pracovního klimatizačního systému nebo zakoupit samostatně.
Model ventilátoru by měl mít široké plastové lopatky a přednostně odnímatelný motor, aby mohl být připojen ke snímači.
K montáži venkovní jednotky potřebujete skříňku a ventilátor pod klimatizačním systémem. Orientační parametry bloku - 75x85x30 cm
Výparník a pomocné prvky mohou být instalovány ve venkovní jednotce pro jeho provoz, ale je výhodnější umístit tyto části do samostatného krytu.
Venkovní jednotku instalujte ve vzdálenosti 2-10 m od domu. Je důležité vybudovat pro to základ a dát do baldachýnu chránit strukturu před srážkami. Je také nutné upevnit mřížku před ventilátorem, aby se zabránilo nečistotám, nečistotám, listům lopatek ventilátoru a trubkám.
Dále je žádoucí instalovat ohřívače, které chrání boční stěny a panely před námrazou. V tomto případě není nutné dodatečné zahřátí pouzdra. Místo pro instalaci jednotky musí být dobře větrané, umístěné mimo zdroje otevřeného ohně.
Jednotka s výměníkem tepla a výparníkem
Výparník může být zakoupen v hotové formě, s využitím služeb dodavatelů v síti, nebo si jej vytvořit sám. K tomu potřebujete nádrž o objemu 80 litrů a měděný drát o průměru 10 mm a tloušťce nejméně 1 mm.
Délka se vypočítává individuálně na základě požadovaného výkonu. Pro zařízení s výkonem 5 kW můžete mít 10 m. Ve výparníku se freon zahřívá a cirkuluje, stejně jako kontakt se vzduchem.
Pro vytvoření výměníku tepla je třeba navrhnout cívku. Pro tento vodič je ovinut kolem silnostěnné trubky s průměrem nepřesahujícím šířku nádrže. Je důležité ponechat řezy přesahující výšku těla. Budou potřeba k propojení cívky s dalšími prvky systému - kompresorem a zásobníkem.
Pro vytvoření cívky se kolem plynového válce, potrubí nebo plastové láhve naplněné vodou obalí měděná trubka se stěnami o velikosti asi 1 mm.
Do pouzdra se nastříhají dvě potrubní armatury, pro výstup drátu se vytvoří dva konektory. Spojení je utěsněno. Připevněte hotový design s držáky ve tvaru písmene L.
Doporučuje se dodatečně nainstalovat na výparník rozmrazovací relé, protože v nádrži bude cirkulovat vzduch, jehož teplota je negativní. V tomto případě může kondenzát nahromaděný v systému způsobit námrazu výparníku. Aby se zabránilo tvorbě vlhkosti, můžete v systému implementovat sušičku filtru.
Pravidla pro instalaci kompresoru
Pro instalaci kompresoru budete potřebovat samostatné pouzdro se zvukovou a vibrační izolací, protože téměř všechny úpravy přístroje jsou během provozu hlučné. Kompresor může být používán pod chladničkou, klimatizací nebo nákupem nového modelu.
Pro tepelná čerpadla jsou vhodné následující typy kompresorů:
- Rotační kompresory jsou nejlevnější, ale mají řadu nevýhod - vytvářejí hluk, mají nízkou účinnost a trvají 8-10 let.
- Spirálové modifikace jsou instalovány ve všech moderních modelech klimatizačních jednotek, chladniček. Jsou trvanlivé (15-20 let), nehlučné, účinné, ale vyznačují se vysokými náklady.
- Pístové modely jsou instalovány hlavně na průmyslových chladničkách. Výrobky mají dobrou účinnost, trvanlivost (15-20 let), ale velmi hlučné a drahé.
Pro tepelné čerpadlo je nutné zvolit jednofázový kompresor. Před nákupem je důležité zjistit, s jakým freonem zařízení pracuje. Doporučuje se zakoupit model pracující na R22, nejlépe na R422. Je jednodušší pracovat s tímto typem chladiva než s jakýmkoliv jiným typem freonu.
Kompresor je veden do jednotky výparníku a kondenzátoru. Díky zařízení freon zvyšuje svou teplotu.
Konstrukce zásobníku (kondenzátoru)
K výrobě kondenzátoru potřebujete skříňku pod kotlem o objemu 100 litrů nebo jinou nádrž z nerezové oceli stejného objemu. Také potřebujete cívku z měděné trubky. Při výkonu čerpadla 5 kW si můžete vzít 12metrový vodič. Horký freon projde trubkou cívky, díky které se voda ohřívá.
Krok 1: Vytvořte serpentinu
Pro výrobu cívky je třeba měděný drát o průměru nejméně 26 mm a tloušťce stěny 1 mm. Musí být navinuta na trubku, která má menší průřez než nádrž.
Výška spirály by se měla shodovat s výškou těla. Je důležité ponechat potrubí z nádoby, aby bylo možné připojit cívku s výparníkem a kompresorem.
Krok 2: Příprava trupu
Pro instalaci cívky musí být řezán. Nahoře a dole je třeba vytvořit otvory pro výstupy měděného drátu, stejně jako řezat další oddíly pro instalaci 2 armatur, z nichž jedna je určena pro výstup z vody, a druhá - pro vstup do ní. Po provedeném postupu musí být nádrž zapečetěna.
Výměník tepla - kompresor lze zakoupit samostatně jako hotový design. Pomocí zařízení výrobního závodu můžete zvýšit výkon a efektivitu instalace.
Chladivo s označením R22 podle nařízení Montreal by mělo být do roku 2030 vyřazeno z oběhu. Pro naplnění systému je lepší použít jeho náhradu - chladivo R422
Připojení externí jednotky k výparníku
Pro připojení venkovní jednotky a výparníku budou zapotřebí 2 polyethylenové trubky HDPE 32. Vzduch bude protékat jednou trubkou a druhou trubkou.
Potrubí může být pohřbeno v zemi, dříve než je do písku nalit jakýkoliv písčitý materiál, nebo ponechán na povrchu, pokud se vnější trup nachází v blízkosti domu.
Připojení výparníku, kompresoru a nádrže
V tomto systému cirkuluje freon. Pro připojení cívek s kompresorem a škrticí klapkou musíte kontaktovat specialisty na chlazení. Osoba, která nemá zkušenosti s pájením, a to ani s nástroji a materiály, bude obtížné kompetentně kombinovat všechny prvky do jednoho systému, aby byla zajištěna funkčnost konstrukce.
Kromě toho je potřeba mnoho dalších materiálů - trubky různých průměrů, různé modifikace odvodňovacích ventilů, ventily pro leptání vzduchu, pojistné ventily, jakož i příchytky trubek, svorky, řezačky trubek pro řezání potrubí.
K opravě chladniček a klimatizačních jednotek bude zapotřebí dalších specializovaných zařízení, která jsou k dispozici v každé dílně.
Vysoce kvalitní vstřikování freonu se provádí také pomocí speciálního vybavení. Proto, aby se kombinovaly výměníky tepla, kompresor a tlumivka do pracovního systému, je výhodnější a výhodnější obrátit se na profesionály.
Implementace systémů pro správu instalací
Pro sledování tlaku a teploty freonu můžete použít desku s displejem z jakéhokoliv klimatizačního zařízení. V procesu pájení za pomoci odborníků může být konstrukce vhodně zavedena do zařízení.
Je také možné připojit speciální zařízení - senzor otáčení ventilátoru. Reguluje rychlost otáčení lopatek a také automatizuje rychlost cirkulačního čerpadla freon.
Navíc můžete nainstalovat časovač, elektrický startér, zařízení, které chrání kompresor před přehřátím. Všechny tyto díly lze zakoupit v opravnách nebo na trhu s náhradními díly.
Výpočet výkonu tepelného čerpadla vzduch-voda
K vytápění místností o rozloze 100 m2. m bude vyžadovat vyšší výkonové čerpadlo. Vypočítat požadovanou kapacitu instalace může být přibližně pomocí tabulky:
Tyto tabulky pomohou vypočítat plochu cívky, aby se vytvořila instalace určitého výkonu
Chcete-li zjistit, jaký výkon by kompresor měl mít, jaké průměry potrubí by měly být použity a další důležité údaje při navrhování tepelného čerpadla vzduch-voda, musíte se obrátit na jeden ze způsobů:
- Používejte online kalkulačky zveřejněné na webových stránkách výrobců výměníků tepla.
- Použijte software CoolPack 1.46, Copeland.
- Pozvěte odborníka, který provede nezbytná měření a výpočty.
Plochu kondenzátoru (PZK) lze vypočítat podle vzorce:
PZK = M / 0, 8DT,
kde M je instalační výkon v kW; 0, 8 je koeficient tepelné vodivosti při kontaktu vody a mědi; DT je teplotní rozdíl mezi vstupním a výstupním vzduchem v systému.
Výše uvedené parametry tepelného čerpadla, vhodné pro prostory do 100 m2. metrů Instalační výkon - 5 kW. Pokud si koupíte speciální výměníky tepla, je možné zvýšit kapacitu závodu na 10-15 kW.
Obrázek ukazuje systém, ve kterém jsou kombinovány výměníky tepla, kompresor, škrtící klapka v jedné nádrži. Konstrukce využívá výměníků tepla (+)
Samoobslužná instalace
Pro vysoce kvalitní práci vyžaduje tepelné čerpadlo dodatečnou údržbu. Pokud přístroj používáte v zimě (vzhledem k tomu, že není v něm instalováno žádné přídavné topení), bude nutné jednotku pravidelně ohřívat, protože na jejím povrchu se vytvoří ledová kůra.
Je také nutné pravidelně:
- Čistěte lopatky ventilátoru od nečistot - listí, prachu, nečistot, sněhu atd.
- Kompresor namažte podle návodu.
- Vyměňte olej v kompresoru a ventilátoru.
Kromě toho, pro normální fungování systému, je nutné pravidelně kontrolovat integritu měděné trubky, napájecí kabel dodávající kompresor, ventilátor a další zařízení.
Závěry a užitečné video na toto téma
S principem provozu a zařízením tepelného čerpadla zpracovávajícím větrnou energii se představí následující video:
Samočinné tepelné čerpadlo vzduch-voda je jedním z nejúčinnějších a nejlevnějších zařízení pro dodatečné vytápění bytů. Systém může instalovat a instalovat kdokoli.
Napište komentář do rámečku níže. Možná máte zajímavé informace a fotografie k tématu článku? Ptejte se, sdílejte své vlastní názory a užitečné tipy pro návštěvníky stránek.