Do-it-yourself heat pump para sa pagpainit sa bahay

Ang isang heat pump ay isang kagiliw-giliw na bagay, ngunit mahal. Ang tinatayang halaga ng kagamitan + panlabas na mga aparato ng circuit ay mula sa $ 300 hanggang $ 1000 bawat 1 kW ng lakas. Alam ang "pagiging madaling magamit" ng mga mamamayang Ruso, madaling ipalagay na higit sa isang gawa-gawa na heat pump ang gumagana sa kalakhan ng aming malawak at magkakaibang bayan. Kadalasan, may mga aparato na gawa sa bahay na ginawa ng "mga ref". At ito ay naiintindihan, dahil ang heat pump at ang freezer ay gumagana ayon sa parehong prinsipyo, ito ay lamang na ang sistema ng pagpainit ng mga halaman ay nakatuon sa pagkolekta ng init, hindi inaalis ito, at ang compressor ay ginagamit ng isang mas mataas na lakas.

Basahin ang tungkol sa kung paano ito gumagana dito.

Ano ang maaaring maging mapagkukunan ng init para sa isang heat pump

Ang init para sa pagpainit ng silid ay maaaring makuha mula sa hangin sa labas. Ngunit dito ang mga paghihirap sa pagpapatakbo ay hindi maiiwasang lumitaw: ang pagbabagu-bago ng temperatura, kahit average araw-araw, ay masyadong malaki, hindi pa mailalagay ang katotohanan na ang heat pump ay nagpapakita ng normal na kahusayan sa mga temperatura na higit sa 0o C. At kung gaano karaming mga rehiyon ang mayroon tayong gayong larawan sa taglamig ? Sa tagsibol, at kahit na hindi maaga, at hindi sa buong teritoryo, at hindi sa lahat ng oras.

Ang anumang kapaligiran ay maaaring maging mapagkukunan ng init para sa iyong init-init na bahay na pinainit

Ang isang mapagkukunan ng init na matatagpuan sa tubig ay mukhang mas katanggap-tanggap. Kung mayroong isang ilog, isang lawa o isang pond ng isang disenteng lalim na malapit, ito ay mahusay lamang: maaari mo lamang malunod ang pipeline. Mahalaga lamang na ang mga mangingisda na may donks ay hindi mangisda doon.

Ang isa pang mahusay na pagpipilian ay isang balon, ngunit may posibilidad na bumaba ang antas ng tubig at maghanap ka para sa isa pang mapagkukunan. Ngunit sa ngayon ang lahat ay mabuti, ito ay gagana nang maayos: ang average na temperatura ng tubig sa mga underboard ng ilalim ng lupa ay 5-7 oC. Ito ay higit pa sa sapat para sa pagpapatakbo ng heat pump.

Maaari kang mabigla, ngunit maaari mo ring gamitin ang sewerage system - ang mga temperatura doon ay mas mataas kaysa sa mga balon. Ang pipeline ay maaaring mailagay sa isang cesspool o balon, ngunit sa kondisyon na ito ay natatakpan ng tubig sa lahat ng oras. At ang tubo ay kailangang maging lumalaban sa kemikal.

Ang isang pahalang na kolektor ng ilalim ng lupa ay isang napakahirap na gawain: kakailanganin na alisin ang lupa mula sa ilang daang square square hanggang sa lalim sa ibaba ng nagyeyelong punto. Ang mga ito ay napakalaking dami na hindi maaaring mastered mag-isa o kahit na sa isang katulong. At, tulad ng ipinakita na kasanayan, sa aming mga kondisyon sa klimatiko tulad ng mga system ay hindi epektibo: ang mga taglamig ay masyadong mabagsik.

Sa mga patayong kolektor, ang mga bagay ay hindi mas mahusay - halos hindi mo magagawa nang walang kagamitan sa pagbabarena. Ang bilang at lalim ng mga balon ay nakasalalay sa lupa: ang saklaw ng posibleng pagtanggal ng init mula sa isang metro ng isang balon ay napakalaki. Mula sa 25 W / m sa tuyong durog na bato at mabuhanging lupa, hanggang sa 80-85 W / m sa basang durog na bato at mga mabuhanging lupa o sa granite. Alinsunod dito, ang pagkakaiba sa haba ng mga balon ay 3 beses at higit pa.

Narito ang isang diagram ng pagpainit ng isang bahay na may isang heat pump. Kapag ginagamit, tulad ng inilarawan na halimbawa, dalawang balon at sa kawalan ng isang closed loop, ang distansya sa pagitan ng dalawang balon ay dapat na hindi bababa sa 20 metro. At kailangan mong isaalang-alang ang direksyon ng daloy upang ang malamig na tubig mula sa bomba ay hindi babaan ang temperatura sa "donor" na rin

Sa inilarawan na halimbawa ng isang homemade heat pump, ang mapagkukunan ng init ay isang balon na may mahusay na rate ng daloy ng tubig. Mabilis na dumating ang tubig na sumasaklaw sa pagkonsumo para sa mga pangangailangan sa sambahayan at sapat na upang mailipat ang kinakailangang dami ng init (ang kinakailangang rate ng daloy ng tubig ay nakalkula at ang bomba ay napili nang naaayon).Ngunit ang mapagkukunan ng init para sa pagbabago na ito ay maaaring alinman sa inilarawan sa itaas, maliban sa hangin. Ang pagpapasya sa mapagkukunan ng init, posible na gumawa ng isang heat pump para sa pagpainit ng bahay.

Mga uri ng heat pump

Upang malinaw na maunawaan kung ano ang isang heat pump, kailangan mong malaman kung ano ang heat carrier para dito sa mga contour ng istraktura nito sa labas at loob ng bahay. Inuri ng mga coolant ang device na ito.

Mga uri ng heat pump

Tumatanggap ang aparato ng enerhiya para sa pagpapatakbo nito mula sa mga sumusunod na mapagkukunan:

• tubig Ang mapagkukunan ay maaaring isang katawan ng tubig, sentralisadong supply ng tubig o isang balon, atbp.
• priming;
• hangin

Sa loob ng bahay, ang enerhiya na nakuha sa gayong aparato ay ginagamit hindi lamang para sa pagpainit, kundi pati na rin sa aircon, pati na rin ang pagpainit ng tubig. Ang kumbinasyon ng iba't ibang mga pag-andar at elemento na ginamit ay ginagawang posible upang hatiin ang mga heat pump sa maraming uri, na kasama ang:

• tubig-tubig;
• hangin-tubig;
• lupa-tubig.

Tubig-hangin

Ang pinaka mahusay na mga sistema para sa pagpainit ay mga water-water system. Ang kahusayan na ito ay dahil sa ang katunayan na ang temperatura ng tubig na ginamit, na matatagpuan sa mahusay na kalaliman, ay pare-pareho at may mataas na mga tagapagpahiwatig. Upang makakuha ng enerhiya mula sa ganitong uri ng mapagkukunan, maaari silang gumamit ng:

• mga balon at balon, sa tulong ng kung aling tubig sa lupa ang ibinobomba;
• bukas na mga katawan ng tubig, na kinabibilangan ng mga ilog at lawa;
• basura ng tubig na ginamit sa industriya para sa teknolohiya.

Ang isang heat pump na gumagamit ng enerhiya na nakuha mula sa isang bukas na uri na reservoir ay mangangailangan ng pinakamababang gastos. Sa kasong ito, kakailanganin mong mag-load ng mga tubo na may coolant at babaan ang mga ito sa tubig. Sa kaso ng tubig sa lupa, isang mas mahal na istraktura ang ginagamit, dahil ang pagpapatupad nito ay mas mahirap. Upang magtapon ng tubig, kailangan mong bumuo ng isang balon. Ang tubig na ito ay dadaan sa heat exchanger.

Air-to-water o air circuit

Ang isang air-to-water heat pump ay pinagsasama ang mga kalamangan at kahinaan. Kasama sa mga kalamangan ang kawalan ng silbi sa pag-unlad ng mga balon ng malaking lalim at gawaing nauugnay sa paglilinis ng lupa. Ang kawalan ng mga aparatong ito ay ang mababang lakas nito sa malamig na panahon, na nakakaapekto sa pinakamababang kahusayan nito sa iba pang mga modelo. Upang magamit ang aparatong ito, kailangan mong i-mount ang naaangkop na kagamitan sa bubong ng bahay.

Pinagmulan ng init na bomba

Ang bentahe ng disenyo na ito ay maaaring maiugnay sa kakayahang muling gamitin ang nag-iiwan na init mula sa mga lugar, na nagpapainit ng heat pump sa anyo ng usok, tubig o hangin. Sa taglamig, kinakailangan ng alternatibong pag-init upang maalis ang kawalan ng init.

Tubig sa lupa

Ang isang heat pump ng ganitong uri ay isa ring napakahusay na mapagkukunan ng enerhiya para sa pag-init. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang init na nakuha mula sa lupa na 5 metro ang lalim ay may palaging mga halaga sa temperatura at hindi apektado ng mga pagbabago sa mga kondisyon ng panahon sa ibabaw ng mundo. Sa panlabas na circuit, ang coolant ay isang espesyal na ligtas na komposisyon na tinatawag na brine, na kung saan ay ligtas mula sa isang pananaw sa kapaligiran.

Ang panlabas na circuit na ginamit para sa ganitong uri ng heat pump ay maaaring pahalang o patayong uri.

Ang mga tubo na ginamit para sa sistemang ito ay dapat na plastik. Ang pahalang na pagpapatupad ay nangangailangan ng isang malaking lugar ng lupa. Matapos mailatag ang mga tubo sa ilalim ng lupa, ang balangkas na ito ng lupa ay hindi maaaring gamitin para sa mga pangangailangan sa agrikultura.

Pinapayagan na palaguin ang isang damuhan o mga halaman ng parehong edad. Para sa patayong pagpapatupad, kinakailangan upang makabuo ng maraming mga balon, na ang lalim ay mula 50 hanggang 150 metro, dahil sa lalim na ang lupa ay may matatag at mataas na temperatura. Ang nasabing aparato ay tinatawag na isang geothermal pump.Upang ilipat ang enerhiya mula sa naturang kalaliman, ginagamit ang mga espesyal na probe.

Paano gumagana ang heat pump

Ang kapaligiran sa paligid natin, sa mga temperatura na higit sa isang degree, ay may isang tiyak na halaga ng enerhiya. Sa tulong ng isang heat pump, maaaring magamit ang enerhiya na ito. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay batay sa paglipat ng init mula sa isang mababang potensyal na mapagkukunan na may thermal enerhiya sa isang carrier ng init, na ang temperatura ay mas mataas.

Paano gumagana ang heat pump

Ipinatupad ito tulad ng sumusunod:

1. Ang coolant ay pumapasok sa pipeline na matatagpuan sa lupa. Nag-init ito ng ilang degree.
2. Pagkatapos nito, ang coolant na naipasa sa evaporator ay inililipat sa panloob na circuit ang enerhiya na nakolekta sa evaporator.
3. Ang Refrigerant ay matatagpuan sa panlabas na circuit, na nagiging gas pagkatapos ng pag-init sa isang heat exchanger.
4. Upang madagdagan ang temperatura ng nagpapalamig na ito, pumapasok ito sa compressor para sa compression sa mataas na presyon.
5. Ang nakainit na nagpapalamig na gas ay pumapasok sa condenser, na siya namang nagbibigay ng init sa coolant sa sistema ng pag-init ng silid.
6. Matapos ang pagtatapos ng siklo, ang nagpapalamig na nawala ang init ay nagiging isang likidong estado at bumalik sa orihinal nitong posisyon.

Gumagana ang mga unit ng refrigeration sa isang katulad na prinsipyo. Samakatuwid, mga heat pump maaaring magamit upang maibawas ang hangin sa mainit na panahon taon (split system), tulad ng mula sa ref.

Mula sa karanasan sa pagpapatakbo ng isang do-it-yourself heat pump

Tulad ng ipinakita na kasanayan, ang pagganap ng ipinakita na pagpipilian ay mababa: 2.6-2.8 kW. Hindi na kailangang pag-usapan ang tungkol sa mataas na kahusayan ng heat pump na ito: sa isang lugar na 60 m2 sa -5 oC sa labas, pinapanatili nito ang + 17oC. Ngunit ang system ay isinasaalang-alang at na-install sa ilalim ng boiler - radiator, sa isang temperatura ng pag-input na + 45oC, hindi lamang maaaring magbigay ng higit pa. Ang system sa bahay ay nagtrabaho ng luma at ang bilang ng mga radiator ay hindi nadagdagan, ngunit sa ngayon sa lamig sila ay pinainit ng isang kalan.

Kung ang isang nagbabagong init exchanger ay idinagdag sa istraktura, tataas nito ang kahusayan ng 10-15%. Dahil sa mababa ang gastos, magagawa mo ito. Kakailanganin mo ang dalawang tubo na tanso na 1.5 metro bawat isa. Ang isa na may diameter na 22 mm, ang pangalawa - 10 mm. Ang isang 4-core conductor (haba 3-4 metro, diameter 4 mm) ay sugat papunta sa isang mas payat upang madagdagan ang lugar ng palitan ng init, ang mga dulo nito ay solder sa tubo upang hindi sila makapagpahinga. Ang tubo ng sugat ng kawad ay dahan-dahang ipinasok sa mas malaking tubo ng diameter. Dapat itong mai-install sa pagitan ng tagapiga at ang singaw. Ang pagpino ay hindi gaanong mahalaga, ngunit makabuluhang pinapataas ang kahusayan. Totoo, sa ilalim ng ilang mga kundisyon ito ay hindi ligtas: ang mainit na freon ay maaaring makapasok sa tagapiga, na hahantong sa kabiguan nito.

Pagpapaganda ng circuit: maaari kang magdagdag ng isang nagbabagong init exchanger, na magpapataas sa pagiging produktibo ng tungkol sa 15-20%

Ang pangalawang pagpipilian para sa pagtaas ng kahusayan, mas ligtas at hindi gaanong epektibo, ay upang bumuo ng isang karagdagang heat exchanger para sa pagpainit ng tubig o glycol.

Ano ang hahanapin kung magpasya kang gumawa ng iyong sariling heat pump. Mayroong ilang mga bagay na maaari lamang malaman mula sa karanasan:

• Ang mga panimulang alon ng partikular na pag-install na ito ay napaka disente. Walang palaging sapat na mga mapagkukunan ng network upang patakbuhin ang pag-install. Samakatuwid, kung gumawa ka ng isang seryosong pag-install, mas mahusay na kumuha ng isang three-phase compressor, at magbigay ng isang tatlong-yugto na input, ayon sa pagkakabanggit. Oo, hindi mura, ngunit para sa isang matatag na pagsisimula ng isang solong-phase compressor, kinakailangan ng isang elektronikong pampatatag ng disenteng lakas, na hindi rin matatawag na mura.
• Ang isang heat pump sa isang natapos na sistema ng radiator ay hindi magbibigay ng isang normal na temperatura ng kuwarto. Ang mga ito ay dinisenyo para sa isang iba't ibang mga temperatura ng coolant, kung saan ang mga pag-install na ito, lalo na ang mga gawa sa bahay, ay lubhang bihirang magbigay.Samakatuwid, alinman sa pag-upgrade ng system (sa pamamagitan ng pagdaragdag ng hindi bababa sa parehong bilang ng mga seksyon ng radiator), o mag-install ng mga sahig ng tubig.
• Kung mayroong tatlong singsing ng tubig sa isang balon, hindi ito nangangahulugan na mayroon itong isang malaking debit. Kailangan mong malaman kung magkano ang tubig na kaya niyang ibigay sa patuloy na pagpili nito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng heat pump

Ang kakaibang uri ng mga heat pump ay ang pagpapatakbo nila mula sa likas na mapagkukunan ng enerhiya. Ang bomba ay hindi nangangailangan ng diesel, elektrisidad o solidong gasolina upang mapalabas ang enerhiya ng init.
Ang mapagkukunan ng enerhiya ay tubig, himpapawid at lupa. Ang mga bomba ay hindi bumubuo ng init, ngunit ilipat lamang ito sa gusali. Gumagamit ito ng kaunting kuryente.

Upang makapagbigay ng bahay na may init, kailangan mo lamang ng isang heat pump at isang mapagkukunan ng init. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng system ay kahawig ng isang maginoo na refrigerator, sa kabaligtaran lamang. Sa kasong ito, ang init ay kinuha mula sa labas at ilipat sa bahay.

Isang mahalagang punto: ang pangunahing elemento sa isang kahaliling sistema ng pag-init ay tiyak na ang heat pump, samakatuwid, ang konstruksyon nito ay dapat na maingat na lapitan nang maingat.
Ang bomba ay binubuo ng mga sumusunod na elemento:

Mga tampok ng air-to-air heat pump:

• tagapiga, na kung saan ay isang intermediate na elemento ng system;
• evaporator Ang paglipat ng mababang potensyal na enerhiya ay nagaganap dito;
• isang balbula ng throttle kung saan ang ref (freon) ay bumalik sa evaporator;
• condenser, kung saan ang freon ay cooled at init enerhiya ay inilabas.

Gumagana ang bomba ayon sa isang tiyak na alituntunin. Mukhang ganito:

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng heat pump. (Mag-click upang palakihin)

1. Ang mababang antas ng init, na inilabas mula sa panlabas na mapagkukunan ng enerhiya, ay inililipat sa pamamagitan ng mga tubo sa evaporator - sa unang elemento sa disenyo ng bomba. Ang init ay inililipat ng mga carrier ng init na makatiis ng mababang temperatura at hindi nag-freeze nang sabay.
2. Dito inililipat ang init sa nagpapalamig, na ikinalat sa isang saradong loop ng system. Si Freon ay madalas na ginagamit bilang isang nagpapalamig.
3. Sa tagapiga, ang mataas na presyon ay kumikilos sa freon, na makabuluhang nagpapataas ng temperatura nito.
4. Sa susunod na yugto, ang nagpapalamig ay pumasok sa condenser, kung saan ang init ay inililipat sa circuit ng sistema ng pag-init. Bilang isang resulta, ang init ay pumapasok sa silid, at ang freon, kapag pinalamig, ay babalik sa isang likidong estado.
5. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng balbula ng presyon, ang freon ay bumalik sa evaporator, kung saan ang proseso ay paulit-ulit.

Batay sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng bomba, ang elektrisidad ay ginugol lamang sa pagpapatakbo ng tagapiga. Bilang isang resulta, ginagawa nitong pinakamainit na paraan ang heat pump upang ilipat ang init.

Maaari kang maging interesado sa isang artikulo tungkol sa mga tampok ng mga heat pump para sa pagpainit sa bahay. Maaari mong pag-aralan ang isang detalyadong pag-uuri ng mga heat pump sa artikulong ito.

Kinalabasan

Walang alinlangan, ang gastos ng isang heat pump mula sa isang air conditioner ay maraming beses na mas mababa kaysa sa mga handa nang pagpipilian sa pabrika, kahit na ang mga ginawa sa Tsina. Ngunit maraming mga nuances dito: kailangan mong alagaan ang mapagkukunan at dami ng ibinibigay na init, wastong kalkulahin ang haba ng mga heat exchanger (coil), i-install ang awtomatiko, magbigay ng garantisadong lakas, atbp. Ngunit kung malutas mo ang mga problemang ito, walang alinlangan na kapaki-pakinabang ito. Bigyan ka namin ng ilang payo: sa unang taon mas kanais-nais na magkaroon ng back-up na pag-init, at pagsubok at pagpapatakbo ng pagsubok, mas mahusay na isagawa sa tag-init, upang may oras upang baguhin ang yunit bago magsimula ng panahon ng pag-init.

Mga kalamangan at kahinaan ng mga heat pump

Sa plus paggamit ng mga sistema ng pag-init batay sa paggamit ng mga heat pump maaaring maiugnay ang mga sumusunod:

• Kakayahang kumita sa panahon ng operasyon;
• Kaligtasan sa kapaligiran ng mga pag-install;
• Kaligtasan sa sunog ng mga pag-install;
• Ang pagiging maaasahan sa pagpapatakbo;
• Awtonomiya ng trabaho.

Kabilang sa mga kawalan ay ang:

• Mataas na presyo;
• Ang pagiging kumplikado ng buong kumplikadong mga gawa;
• Ang pangangailangan para sa mga pangunahing pag-aayos pagkatapos ng pag-expire ng buhay ng serbisyo, na nauugnay sa makabuluhang mga materyal na pamumuhunan.