Ev ısıtması için kendin yap ısı pompası

Güneş panelleri ve rüzgar türbinleri gibi alternatif enerji cihazlarının aksine, ısı pompası daha az bilinir. Ve boşuna. En yaygın yer altı suyu düzeni istikrarlı bir şekilde çalışır ve hava veya iklim koşullarına bağlı değildir. Ve kendin yapabilirsin.

Biraz teori

Bölgede jeotermal su varsa (İzlanda’da olduğu gibi) bir evi ısıtmak için dünyanın doğal ısısını kullanmak en kolay yoldur. Ancak bu tür koşullar nadirdir..

Ve aynı zamanda, termal enerji her yerdedir – sadece onu çıkarmanız ve çalıştırmanız gerekir. Isı pompası bunun için. Bu ne yapar:

• düşük sıcaklıktaki doğal kaynaklardan enerji alır;
• biriktirir, yani sıcaklığı yüksek değerlere yükseltir;
• onu ısıtma sisteminin soğutucusuna verir.

Prensip olarak, standart bir kompresörlü buzdolabı şeması kullanılır, ancak “tam tersi”. İlk devrede doğal bir ısı taşıyıcı dolaşır. İkinci devre için evaporatör görevi gören bir ısı eşanjörüne kapalıdır..

1 – toprak; 2 – tuzlu su sirkülasyonu; 3 – sirkülasyon pompası; 4 – buharlaştırıcı; 5 – kompresör; 6 – kondansatör; 7 – ısıtma sistemi; 8 – soğutucu; 9 – boğulma

İkinci devre, içinde freonun bulunduğu ısı pompasının kendisidir. Bir ısı pompası döngüsü aşağıdaki adımlardan oluşur:

1. Evaporatörde freon kaynama noktasına kadar ısıtılır. Sistemin bu bölümündeki freonun tipine ve basınca bağlıdır (genellikle 5 atmosfere kadar).
2. Gaz halindeki bir durumda, freon kompresöre girer ve 25 atmosfere sıkıştırılırken sıcaklığı yükselir (sıkıştırma ne kadar büyükse, sıcaklık o kadar yüksek olur). Bu, ısı birikimi aşamasıdır – düşük sıcaklıkta büyük bir hacimden, yüksek sıcaklıkta küçük bir hacme geçiş.
3. Basınçla ısıtılan gaz, ısının ısıtma sisteminin soğutucusuna aktarıldığı kondansatöre girer..
4. Soğuduktan sonra, freon gaz kelebeğine girer (aka akış düzenleyici veya termostatik valf). İçinde basınç düşer, freon yoğunlaşır ve buharlaştırıcıya sıvı şeklinde geri döner..

Isıyı “almak” daha iyi nerede

Temel olarak, ısıyı “alabileceğiniz” üç ortam vardır:

1. Hava. Normal basınçta, tüm freon türleri negatif sıcaklıklarda kaynar (örneğin, R22 – yaklaşık -25 ° C, R404 ve R502 – yaklaşık -30 ° C). Ancak sistemdeki sirkülasyon için, zaten ilk aşamada – buharlaşma – aşırı basınç yaratmak gerekir. Evaporatördeki aynı 4 atmosfer, dış hava sıcaklığının R22 için en az 0 ° C ve R404 ve R502 için -5 ° C olmasını gerektirir. Bölgelerimizde bu tip ısı pompası, sezon dışı ısıtma ve ılık mevsimde sıcak su temini için kullanılabilir..

2. Su. Bu, rezervuarın kışın dibe kadar donmaması şartıyla daha kararlı bir ısı kaynağıdır. Ancak ev sadece bir gölün veya nehrin yanında olmamalı, ilk sırada olmalı.

3. Arazi. En istikrarlı ısı enerjisi kaynağı. İki şema kullanabilirsiniz – yatay ve dikey. Yatay, delme gerektirmediği için daha kolay görünür. Ancak, toprağın donma seviyesinin altında bir derinliğe kadar bir hendek sistemi kazmak için büyük miktarda toprak çalışması yapılması gerekecek (orta enlemler için, ülkenin Avrupa kısmının batısında 1 metre ve Urallara 1,6-1,8 daha yakın arasında değişiyor, Sibirya’da durum daha da kötü. “Dikey şema daha çok yönlü ve verimlidir, ancak önemli bir derinliğe kadar delme gerektirir. Bununla birlikte, bir derin kuyu yerine birkaç sığ kuyu kullanılabilir..

Şematik diyagram

Isı pompası devresinin kendisi basittir: evaporatör – kompresör – kondenser – jikle – evaporatör.

Devrenin kalbi kompresördür. Yenisini satın alabilirsiniz, ancak kullanılmış bir tane bulmak daha ucuzdur. Doğal olarak, ev tipi buzdolapları için düşük güçlü kompresörlerden değil, bölünmüş sistemlerde kurulu modellerden bahsediyoruz. Güç tüketimine değil, ısıtma modundaki güce odaklanmak gerekir (bu, soğutma modundan% 5-20 daha yüksektir).

Kompresör modeli 10 metrekare başına 1 kW oranına göre seçilir. metre ısıtmalı alan.

Dikkat! Güç yalnızca kW cinsinden değil, aynı zamanda BTU cinsinden de gösterilebilir (iklim teknolojisi için benimsenen İngiliz termal enerji ölçü birimi). Dönüştürme işlemi kolaydır – BTU değerini 3,4’e bölün.

Isı eşanjörleri de dahil olmak üzere bir ısı pompasının parametrelerini hesaplarken, soğutma sistemlerini modellemek, hesaplamak ve optimize etmek için yazılım kullanılır, örneğin CoolPack

Zaten hesaplama aşamasında (veya daha doğrusu “girdi” belirtilirken), optimum termal koşulları seçerek sistemi optimize edebilirsiniz..

Isı pompasının kullanımı, düşük sıcaklıklı ısıtma sistemlerinde, örneğin 35–40 ° C’yi geçmeyen bir sıcaklığa sahip yerden ısıtma için etkilidir. Bu arada, DHW sisteminin tıbbi gereksinimleri için aynı sıcaklık tavsiye edilir..

Her tip freon için optimum “giriş” ve “çıkış” sıcaklıkları vardır, daha doğrusu kaynama ve yoğuşma, ancak hepsindeki fark 45-50 ° C’den fazla değildir..

Isı pompasının çıkışındaki sıcaklıktaki bir artışın olumlu bir etkisi olacak gibi görünüyor, ancak bu öyle değil. Sıcaklık farkı da artacak ve bu da COP’de (dönüşüm faktörü veya bir ısı motorunun verimliliği) bir azalmaya yol açacaktır. Ek olarak, bu daha güçlü bir kompresörün kullanılmasını ve ek enerji tüketimini gerektirecektir..

İdeal COP elde edilemez (kompresördeki kayıplar, güç tüketimi, sistem içinde taşıma sırasında ısı kayıpları, vb.), Bu nedenle gerçek değerler genellikle 3 ila 5 arasındadır..

Verimliliği artırmanın başka bir yolu daha var – iki değerlikli bir ısıtma devresinin kullanılması.

Gerçekte, ısıtma sisteminin tam kapasite ile çalıştırılması tüm sezonun yalnızca% 15-20’si için gereklidir. Bu süre zarfında ek ısıtma cihazları (örneğin bir seramik ısıtıcı veya konvektör) kullanabilirsiniz. Tasarım termal gücünü% 80’e kadar düşürmek, kompresörden tasarruf sağlar, kuyu derinliğini veya yatay boruların uzunluğunu azaltır ve ısı pompasının kendi servisi için enerji tüketimini azaltır..

Yatay veya dikey yer tipi ısı eşanjörünün tasarımı, ısı pompasının ve COP’nin verilen nominal çıkışına bağlıdır. Ortalama olarak, “ufkun” her metresinden (en az 0,7 m’lik bir boru döşeme adımı ile) ve “dikey” – 50 W’tan 20 W çıkarılır. Ancak belirli değerler, kayanın türüne ve nem içeriğine bağlıdır. Yeraltı suyu için en iyi değerler.

İlginç! Başka yer tipi ısı eşanjörleri de vardır – “spiral” veya “sepet”. Aslında spiral şeklindeki bir borudan yapılmış, delme derinliğini azaltmaya izin veren dikey bir probdur..

Yatay devrenin uzunluğunu veya dikey probun derinliğini belirledikten sonra, evaporatör ve kondenserin boyutlarını hesaplayın..

Evaporatör ve Kondenser İmalatı

Hem evaporatör (düşük basınç) hem de kondenser (25 bar’a kadar basınç) için hazır ısı eşanjörleri satın almak mümkündür. Ancak, klimalar için (özellikle yüksek basınçta soğutucu akışkanlarla çalışmak üzere tasarlanmış) bakır borudan ve doğaçlama kaplardan yapmak daha ucuzdur..

Önemli! Bakır boru tesisatı temiz ve esnek değildir. Kurulum sırasında lehimlemek ve yuvarlamak daha kötüdür.

Isı eşanjörünün yüzey alanı, ısı yayma gücü ile doğru orantılı ve her bağlı devrenin giriş ve çıkışındaki ısı taşıyıcılarının sıcaklık farkı ile ters orantılı olan hesaplanır (toprak ve ısıtma sistemi).

Boru çapını ve yüzey alanını bilerek, evaporatör ve kondenser için her bir serpantinin uzunluğunu belirleyin.

Paslanmaz çelik kapasitör için bir kap yapmak daha iyidir (gelen freon buharının sıcaklığı oldukça yüksek olabilir):

• uygun kapasiteye sahip hazır bir tank alın (böylece bir bakır borudan bir spiral sığacak şekilde);
• içine bir bobin yerleştirin (üstte giriş, alttan çıkış);
• kompresöre ve genleşme valfine bağlantı için bakır borunun uçlarını çıkarın (lehimleme veya flanşla);
• ısıtma sisteminin borularını bağlamak için tankta bir adaptör bağlantısı yapın;
• kapağı kaynakla.

Evaporatör daha düşük sıcaklıklarda çalışır, böylece bunun için adaptörlerin topraklama döngüsüne bağlanmak için kesildiği daha ucuz bir plastik kap alabilirsiniz. Aynı zamanda, ısı eşanjörünün bulunduğu yerdeki kondansatörden farklıdır – giriş (genleşme vanasından freonun sıvı fazı), yukarıdan kompresöre çıkış.

Devrenin kurulumu

Isı eşanjörleri imal edildikten sonra, gaz-hidrolik devresi monte edilir:

• kompresör, kondansatör ve buharlaştırıcı yerine takılır;
• bakır borular lehimlenir veya bir flanşa bağlanır;
• evaporatörü toprak devresi pompasına bağlayın;
• kondansatörü ısıtma sistemine bağlayın.

1 – toprak devresinin sirkülasyon pompası; 2 – buharlaştırıcı; 3 – toprak konturunun çıkışı; 4 – termostatik valf; 5 – kompresör; 6 – ısıtma sistemine; 7 – kapasitör; 8 – ısıtma sistemi dönüşü

Elektrik devresi (kompresör, toprak devresi pompası, acil durum otomasyonu), oldukça yüksek başlangıç ​​akımlarına dayanması gereken özel bir devre üzerinden bağlanmalıdır..

Bir devre kesicinin yanı sıra sıcaklık anahtarından acil olarak kapatılması zorunludur: kondansatörden su çıkışında (aşırı ısınma durumunda) ve evaporatörden tuzlu su çıkışında (aşırı soğutma durumunda).

Benzer kayıtlar:

1. Isı pompası – ısıtma için Dünya gezegeninden ısı alıyoruz Isı pompası, Dünya gezegeninden ısı alınarak ısıtma için üstün bir seçenektir. Bu yöntemin elektrik enerjisini verimli bir şekilde kullanarak soğutmayı ve ısıtmayı karışık bir konsept olarak uygulayabilmesi nedeniyle çevre dostu,...
2. Electrolux Viking ısı pompası ile uygun fiyatlı elektrikli ısıtma Electrolux Viking ısı pompası, uygun fiyatlı, verimli ve kullanımı kolay elektrikli ısıtma için sonuç odaklı bir çözüm sunuyor. Yüksek teknolojili cihazın kompakt tasarımı ve verimliliği ile avantajlarından yararlanmak, enerji tasarrufu...
3. Evi bir ısı pompası ile ısıtmak. Nasıl çalışır ve maliyeti ne kadar Evlerde ısı pompaları kullanıldığında, çok daha enerji verimli ve ekonomik bir ısıtma sağlanır. Alanında profesyonel olarak kuruluşu hızlı ve kolay olup, maliyet hakkında herhangi bir endişenizin olmaması için uygun fiyatlar...
4. Bir ısı pompası nasıl seçilir: 7 popüler modele genel bakış Tüm seçenekleri arasında yer alan, ısı pompası seçiminde akıllıca karar verebilmenize yardımcı olabilecek 7 popüler model hakkında yapılan derin araştırmaların sonuçlarını kapsayan bu makalede, konfor ve tasarruflu ısınma teknolojisi olan...

Daha fazla bilgi edinin  Fırtına kanalizasyon temizleme yöntemleri