Menu Close

Тепловой насос воздух вода своими руками: Тепловой насос своими руками из обычного кондиционера. (Часть 1-я)

Тепловой насос своими руками для отопления дома: схема вода-вода, воздух-воздух

В центре нашей планеты располагается мощный источник тепла — раскаленное ядро. Благодаря этому, на протяжении всего существования цивилизации у человечества всегда будет возможность использовать это тепло в своих целях. Помимо этого, окружающая среда (воздушные массы, вода в водоемах) аккумулирует энергию Солнца. Тепловые насосы для отопления дома — геотермальные, воздушные и водяные функционируют, используя тепловую энергию природы.

Тепловой насос для отопления дома

Базовый принцип функционирования

Тепловой насос извлекает низкотемпературную энергию тепла из окружающей среды и преобразует ее в высокотемпературную, которая идет на нагрев жидкости в контуре отопительной системы или напрямую греет воздух в помещении. Функционирование теплонасоса базируется на физических и химических законах, давно открытых наукой.

Чтобы разобраться, как работает тепловой насос для отопления дома, нужно вспомнить принцип работы обычного холодильника. Отличие заключается в том, что процессы идут в обратной последовательности. В случае с холодильником рабочее вещество испаряется, за счет чего продуцирует холод. А в тепловом насосе рабочее вещество конденсируется и отдает при этом тепло.

Конструкция холодильника включает испаритель (морозильную камеру) — это источник холода в системе. Излишки тепла попадают на конденсаторную решетку (она расположена с тыльной стороны корпуса) и выбрасываются в воздух.

Теплонасос также нуждается в испарителе, который должен контактировать с природным источником низкотемпературной энергии. К ним относятся:

  • воздушные массы снаружи дома;
  • глубинная часть незамерзающих водоемов;
  • земная кора ниже точки промерзания грунта.

В системе присутствует конденсатор — устройство, которое обеспечивает теплообмен. По сути, тепловой насос напоминает холодильник, в котором тепло целенаправленно уходит на прямой или косвенный обогрев помещения, а не выбрасывается в атмосферу за ненужностью.

Тепловой насос — система, которая работает циклически, ее рабочее вещество, как и в холодильнике — хладагент. В состав теплонасоса входит три контура:

  • внешнего сбора — проложен во внешней среде, по нему перемещается теплоноситель с подходящими характеристиками, обычно это антифриз;
  • коллектора — в его состав входит коллектор, теплообменники, клапаны и т.д.;
  • внутреннего снабжения — для отопления помещений или поставки горячей воды в систему ГВС.
Принципиальная схема работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов для отопления дома достаточно прост. Пока теплоноситель движется по рабочему контуру (он может находиться на воздухе, в воде, в грунте), он получает низкую энергию тепла. Далее теплоноситель поступает в первый теплообменник — это испарительная камера, где он отдает аккумулированное тепло хладагенту, который циркулирует по внутреннему контуру системы.

Хладагент в жидком виде перемещается в испарительную камеру, где под воздействием низкого давления и температуры +5°С переходит в газообразное состояние. Газ поступает в компрессор, и в результате сжатия его температура скачкообразно возрастает. Газ движется дальше, в конденсатор, и отдает эту тепловую энергию системе отопления. Избавившись от излишков тепла, газ переходит в жидкое состояние, и цикл начинается заново.

Первичные контуры и функциональность системы

Для работы теплонасоса требуется источник тепловой энергии, которым может служить любая среда при условии, что в зимнее время ее температура стабильно будет превышать +1°С. Таким образом, практикуется установка агрегатов, получающих тепловую энергию из воды, воздуха и земли (из грунта или пород глубокого залегания).

Вода

Для прокладки первичного контура подходит любой естественный или искусственный водоем, при условии, что он не промерзает до дна. Длина трубопровода, погруженного на дно, определяется при расчете мощности теплового насоса — один метр смонтированного змейкой или кольцами трубопровода позволяет получить до 30 Вт тепловой энергии. То есть, теплонасос с трубопроводом длиной 500 метров способен обогреть дом, у которого потребность в тепле составляет 15 кВт.

Горизонтальный трубопроводный контур, уложенный кольцами

Принцип работы теплового насоса вода-вода заключается в том, что полученное тепло используется на нагрев жидкого теплоносителя в радиаторной системе отопления или контуре теплого пола. Функциональность теплового насоса вода-вода достаточна, чтобы обеспечивать стабильный напольный обогрев, так как позволяет поддерживать температуру теплоносителя на уровне 45-60 градусов. Для полноценного радиаторного отопления с таким температурным режимом дом требуется серьезно утеплить.

Воздух

У теплового насоса вода-вода коэффициент преобразования в среднем составляет 1,5-2,2. В то время как тепловой насос воздух-воздух или воздух-вода превышают этот показатель приблизительно в два раза — коэффициент преобразования более 4.

Тепловые насосы, работающие по схеме «воздух-воздух» широко распространены, поскольку они не нуждаются в монтаже больших контуров. Любой инверторный кондиционер, сплит-системы, работающие на обогрев помещения, по сути, являются тепловыми насосами с небольшой эффективностью.

Принцип работы воздушного теплового насоса

Воздушный тепловой насос имеет существенный недостаток — в морозную погоду ему негде брать тепло. Некоторые модели агрегатов рассчитаны на работу при -20°С, в остальных случаях предел не опускается ниже -10°С.

Помимо агрегатов «воздух-воздух» существует тепловой насос системы воздух-вода. Его отличие в том, что полученная тепловая энергия греет не воздух в помещении, а теплоноситель в отопительном контуре.

Принцип действия теплового насоса воздух-вода стандартный. При этом испаритель, дополнительно оснащенный вентилятором, устанавливают снаружи дома, а компрессор и конденсатор внутри. Подсоединив к теплообменнику водяной контур, можно обустроить напольный обогрев помещения.

Земля

Самым стабильным природным источником тепла являются горные породы на глубине свыше 20 метров, так как они постоянно подогреваются теплом от земного ядра. Но под установку контура из U-образной трубы приходится бурить глубокие скважины, что сказывается на цене установки. Геотермальные установки эффективны, но окупаются только через 10-15 лет эксплуатации при условии качественного утепления дома.

Тепловой насос «Земля-Вода»

Более дешевый в монтаже вариант подразумевает укладку контура на полметра ниже уровня промерзания грунта. Схема укладки — змейкой или кругами. Монтаж такой системы требует большого объема земельных работ, кроме того, внешний контур может быть поврежден в процессе эксплуатации.

Самодельные установки

Агрегат, добывающий тепло из окружающей среды, можно создать самому, если взять за основу бытовой холодильник или кондиционер. Рассмотрим подробнее, как смонтировать тепловой насос своими руками. Подходящей альтернативой отоплению загородного дома послужит такая система, поскольку она не требует дорогостоящего подключения к газовой сети или постоянной заботы о покупке и доставке топлива.

Теплонасос из холодильника

Использование холодильника в качестве базиса для изготовления теплового насоса напрашивается по очевидной причине — конструкция агрегата включает такой ключевой элемент как компрессор.

На первом этапе работ следует изготовить конденсатор в виде емкости с теплообменным контуром в виде змеевика. Самодельный контур для циркуляции теплообменника лучше всего выполнить из тонкой медной трубки, предназначенной для монтажа инженерных сетей. Толщина стенки должна составлять не менее 1 мм. Трубку наматывают ровными витками на цилиндрический предмет подходящего диаметра. Затем готовый змеевик снимают с цилиндра. Для жесткости поверх витков змеевика можно установить перфорированные алюминиевые уголки, чтобы с равным шагом фиксировать витки к их отверстиям.

Тепловой насос из холодильника

Самодельный конденсатор представляет собой емкость из прочного материала, устойчивого к высоким температурам. Лучше всего выбрать бак из нержавеющей стали емкостью порядка 100 литров. Чтобы в ходе монтажа змеевик не деформировался, рекомендуется разрезать резервуар, установить туда контур, и сварить разрезанную емкость обратно. При этом в баке следует прорезать выходные отверстия для концов змеевика — сверху и снизу.

В отверстия ввариваются резьбовые патрубки.

На следующем этапе необходимо установить компрессор от старого бытового холодильника. Предварительно проверьте его исправность. Компрессор монтируют на стену помещения при помощи кронштейнов, и рядом с ним устанавливают остальное оборудование.

Трубы внутреннего контура заводят в испаритель — пластиковую емкость, объем которой должен соответствовать объему конденсаторного бака. Внутрь испарителя ставят змеевик из трубы, диаметр которой составляет ¾ дюйма. Для монтажа водяного контура применяются трубы ПВХ. На заключительном этапе систему заправляют фреоном — это должен сделать специалист, располагающий соответствующим оборудованием.

Тепловой насос из холодильника способен обогревать небольшое помещение или постройку — гараж, мастерскую.

Теплонасос из кондиционера

Самодельный тепловой насос из кондиционера изготавливается несколькими способами. К особенностям кондиционера можно отнести схожесть принципов его работы с функционированием теплового насоса.

Но есть и ряд отличий, в том числе касающийся температурного режима работы — сплит-системы не приспособлены для функционирования при низких температурах. Чтобы из кондиционера выполнить тепловой насос, требуется самостоятельно модифицировать имеющуюся конструкцию.

Работа теплонасоса из кондиционера

Способ 1. Наружный блок кондиционера меняют местами с внутренним, в котором расположен испаритель. Функция испарителя в тепловом насосе — передавать низкопотенциальное тепло. Во внешнем блоке находится конденсатор, передающий тепловую энергию. Теплоносителем в системе служит вода или воздух. Если выбрана вода, конденсатор требуется смонтировать внутри резервуара, где будет передаваться тепло.

Способ 2. Климатическая техника полностью разбирается, а ее детали идут на сборку классической схемы, в которой задействованы испаритель, компрессор и конденсатор.

Из этого следует

Теплонасосы зарекомендовали себя как удобный и экономичный дополнительный источник тепла, подходящий в первую очередь для низкотемпературного обогрева домов — теплого пола, потолочной или плинтусной системы.

Такая установка может взять на себя обеспечение дома теплом в течение всего отопительного периода за исключением экстремально холодных дней, если речь идет не о геотермальном теплонасосе, функциональность которого не зависит от капризов природы. Поэтому параллельно отопительная система должна быть подключена к обычному котлу.

Чтобы по максимуму использовать получаемую тепловую энергию, необходимо позаботиться о качественном утеплении дома, обогреваемого такой установкой. Недостатком является высокая стоимость монтажа по-настоящему эффективной установки.

Видео по теме:

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника

Как сделать тепловой насос своими руками?

Содержание статьи

Для собственников частных домов всегда очень важен вопрос отопления. Можно подключиться к центральному газовому или водяному отоплению, но есть и альтернативный вариант использовать для обогрева комнат тепловой насос.

Эта установка очень удобна, однако имеет достаточно высокую стоимость. Если смастерить тепловой насос из старого холодильника своими руками, о чем и будет рассказано в этой статье строительного журнала samastroyka.ru, то удастся значительно сэкономить.

В чем плюсы использования теплового насоса?

Система обогрева с тепловыми насосами имеет ряд преимуществ:

Для работы оборудования не понадобится большого количества электроэнергии. В среднем, потратив 1 кВт электричества, можно получить до 4 кВт тепловой энергии. В процессе работы воздух не загрязняется различными вредными веществами.

Использование тепловой установки не несёт никакой опасности для экологии. Такое оборудование многофункционально: зимой его используют для обогрева дома, а летом  в качестве кондиционера.

Тепловые насосы абсолютно безопасны. Для их работы не нужно топливо, во время эксплуатации не выделяется вредных веществ, а максимальная температура узлов установки составляет 90 градусов.

Виды тепловых насосов

Тепловые насосы делятся на два вида: компрессионные и абсорбционные. Большей популярностью пользуется оборудование первого вида, и как раз такую установку можно самостоятельно сделать при помощи компрессора от старого холодильника. Также для изготовления будут необходимы испаритель, конденсатор и расширитель.

В зависимости от вида теплового источника, установка может быть воздушной, геотермальной (геотермальное отопление) или использующей вторичное тепло. Во входном и выходном контурах применяют один или два разных теплоисточников.

По этому фактору различают следующие виды тепловых насосов:

  • «воздух-воздух»;
  • «вода-вода»;
  • «вода-воздух»;
  • «земля-вода»;
  • «лед-вода».

Важно учесть, что самодельный тепловой насос не будет таким же мощным как оборудование, выпущенное на промышленном предприятии. Но его будет вполне достаточно для обогрева отдельной комнаты.

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника

Прежде чем приступить к изготовлению теплового насоса, необходимо выбрать источник тепла и решить вопрос со схемой работы установки. Кроме компрессора понадобится и другое оборудование, а также инструменты.

Выполнение схем и чертежей. Чтобы установить тепловой насос, необходимо сделать скважину, потому что источник энергии должен находиться под землей. Глубина скважины должна быть такой, чтобы температура земли составляла не менее 5 градусов. Для этой цели также подойдут любые водоёмы.

Конструкции тепловых насосов похожи, поэтому вне зависимости от того, каким будет источник тепла, можно использовать практически любую схему, найденную в сети. Когда схема будет выбрана, необходимо выполнить чертежи и указать в них размеры и места соединения узлов.

Так как рассчитать мощность установки достаточно трудно, можно воспользоваться средними значениями. Например, для жилого помещения, имеющего низкие теплопотери, потребуется отопительная система с мощностью 25 Вт на кв. метр. Для здания, которое хорошо утеплено, это значение составит 45 Вт на кв. метр. Если у дома, достаточно высокие теплопотери, мощность установки должна быть не менее 70 Вт на кв. метр.

Выбор нужных деталей. Если компрессор, снятый с холодильника, поломан, то предпочтительнее приобрести новый. Не рекомендуется производить ремонт старого компрессора, ведь в будущем это может негативно повлиять на работу теплового насоса.

Для изготовления прибора также будут необходимы терморегулирующий клапан и 30-сантиметровые L-образные кронштейны.

Дополнительно потребуется приобрести следующие детали:

  • герметичная тара из нержавейки объёмом 120 литров;
  • емкость из пластика объёмом 90 литров;
  • три трубы из меди разного диаметра;
  • трубы из металлопластика.

Для работы с металлическими деталями понадобятся сварочный аппарат и болгарка.

Сборка узлов и установка теплового насоса

В первую очередь следует установить на стену компрессор, используя кронштейны. Следующий шаг – работа с конденсатором. Бак из нержавейки нужно разделить на две части при помощи болгарки. В одну из половин монтируется медный змеевик, затем емкость необходимо заварить и сделать в ней резьбовые отверстия.

Чтобы изготовить теплообменник, нужно намотать на емкость из нержавейки медную трубу и закрепить концы витков рейками. Присоединить к выводам сантехнические переходы.

К баку из пластика также необходимо прикрепить змеевик – он будет выполнять роль испарителя. Затем закрепить его на участке стены при помощи кронштейнов.

Как только работа с узлами будет окончена, нужно подобрать терморегулирующий клапан. Конструкцию следует собрать и заправить систему фреоном (для этой цели подойдет марка R-22 или R-422).

Подсоединение к заборному устройству. Вид устройства и нюансы подсоединения к нему будут зависеть от схемы:

  • «Вода-земля». Следует установить коллектор ниже линии промерзания земли. Необходимо, чтобы трубы находились на таком же уровне.
  • «Вода-воздух». Такую систему устанавливать легче, так как нет необходимости в бурении скважин. Коллектор монтируется в любом месте около дома.
  • «Вода-вода». Коллектор изготавливается из металлопластиковых труб, а после помещается в водоём.

Также можно установить для обогрева дома комбинированную отопительную систему. В такой системе тепловой насос работает одновременно с электрическим котлом и используется как дополнительный источник отопления.

Тепловой насос для обогрева дома вполне можно собрать самостоятельно. В отличие от покупки готовой установки, это не потребует больших финансовых затрат, а результат обязательно порадует.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Все правда о тепловых насосах: victorborisov — LiveJournal

? LiveJournal
  • Main
  • Ratings
  • Interesting
  • iOS & Android
  • Disable ads
Login
  • Login
  • CREATE BLOG Join
  • English (en)
    • English (en)
    • Русский (ru)
    • Українська (uk)
    • Français (fr)
    • Português (pt)
    • español (es)
    • Deutsch (de)
    • Italiano (it)
    • Беларуская (be)
victorborisov — Subscribe

Тепловой насос воздух вода: схемы устройства и сооружение

Просмотров: 79

В связи с регулярным повышением стоимости теплоносителей востребованными становятся альтернативные методы отопления. К примеру, практичный тепловой насос воздух вода, использующий для обогрева энергию воздуха. Установка не требует дорогостоящих расходных материалов, удобна в эксплуатации, безопасна.

В связи с немалой ценой заводской сборки агрегата у многих возникает интерес соорудить эту систему самостоятельно.

Содержание статьи:

  • Особенности тепловой системы воздух-вода
    • Специфика применения и работы
    • Принцип действия системы
  • Сооружение теплового насоса воздух-вода
    • Сборка наружного блока
    • Блок с теплообменником-испарителем
    • Правила установки компрессора
    • Конструирование накопительной емкости (конденсатора)
    • Соединение внешнего блока с испарителем
    • Соединение испарителя, компрессора и бака
    • Внедрение систем управления установкой
    • Расчет мощности теплового насоса воздух-вода
    • Обслуживание самодельной установки
  • Выводы и полезное видео по теме

Особенности тепловой системы воздух-вода

Тепловой насос, которому посвящена эта статья, в отличие от других модификаций подобного устройства (в частности, вода-вода и грунт-вода), обладает рядом достоинств:

  • экономит электричество;
  • для установки не потребуются масштабные земельные работы, бурение скважин, получение специальных разрешений;
  • если подключить систему к солнечным батареям, то можно обеспечить полную ее автономность.

Веское преимущество тепловой системы, извлекающей энергию ветра и передающей ее воде, заключается в стопроцентной экологической безопасности.

Перед тем, как приступать к конструированию насоса, необходимо выяснить, в каких случаях система проявляет себя максимально эффективно, а когда ее использование не целесообразно.

Тепловая насосная система, извлекающая энергию из воздушной массы, может использоваться для подогрева всех видов теплоносителей, применяющихся на территории СНГ: воды, воздуха, пара

Специфика применения и работы

Тепловой насос продуктивно работает исключительно в температурном диапазоне от -5 до +7 градусов. При температуре воздуха от +7 система будет вырабатывать больше тепла, чем необходимо, а при показателе ниже -5 – недостаточно для обогрева. Это связано с тем, что концентрированный фреон, находящийся в конструкции, закипает при температуре -55 градусов.

Галерея изображений

Фото из

При устройстве теплового насоса воздух вода на фасаде дома появится небольшой по размерам аккуратный прибор

Как и любой тепловой насос, система воздух-вода состоит из двух взаимосвязанных частей: внешней и внутренней

Расположенный внутри дома блок оборудования перерабатывает заимствованную у воздуха энергию, нагревая воду для контуров отопления и ГВС

При необходимости увеличить производительность системы внешний комплекс дополняется необходим количеством модулей

Тепловые насосы воздух-вода отлично справляются с нагревом воды, задействованной в системах отопления

Тепловые установки воздух вода обеспечат теплой водой санузлы и кухни частных домов с автономными инженерными системами

Один из самых распространенных потребителей энергии тепловых насосов воздух-вода — водяной теплый пол

К тепловому насосу как к источнику энергии подключают низкотемпературные контуры

Установка теплового насоса воздух вода

Компоненты системы воздух-вода

Внутренний блок системы воздух-вода

Составляющие внешнего блока насоса

Тепловой насос в системах парового и водяного отопления

Подготовка воды для поставки в контуры ГВС

Теплый пол — один из главных потребителей

Приборы низкотемпературных отопительных контуров

Теоретически система может вырабатывать тепло и в 30-градусный мороз, но его будет недостаточно для обогрева, ведь теплопроизводительность напрямую зависит от разности температуры кипения хладагента и температуры воздуха. Поэтому жителям Северных регионов, где холода наступают раньше, эта система не подойдет, а в домах Южных областей она сможет эффективно прослужить несколько холодных месяцев.

Если в помещении установлены стандартные батареи, то тепловой насос будет работать менее эффективно. Лучше всего устройство воздух-вода сочетается с конвекторами и иными радиаторами с большой площадью, а также с системами «теплый пол», «теплые стены» водного типа. Также само помещение должно быть хорошо утеплено снаружи, обладать встроенными многокамерными окнами, обеспечивающими лучшую теплоизоляцию, чем обычные деревянные или пластиковые.

Тепловой насос лучше всего взаимодействует с водяной системой «теплый пол», не требующей нагрева теплоносителя свыше 40 — 45º С

Самодельный тепловой насос сможет эффективно обогревать дома площадью до 100 кв. м и гарантировано выдавать мощность в 5 кВт. Следует понимать, что фреон невозможно залить достаточно качественно в конструкцию, созданную в бытовых условиях, поэтому следует рассчитывать на температуру его кипения до -22 градусов. Устройство домашней сборки идеально подойдет для снабжения теплом гаража, теплицы, подсобных помещений и др.

Система обычно используется в качестве дополнительного обогрева. Электрокотел или иное традиционное оборудование для отопительного сезона потребуется в любом случае. Во время сильных морозов (-15-30 градусов) тепловой насос рекомендуется выключать, чтобы избежать растрат электроэнергии, ведь в этот период его эффективность составляет не больше 10%.

Тепловые насосы поставляют достаточное количество энергии для обогрева воды в крытых частных бассейнах (+)

Принцип действия системы

Рабочее вещество в конструкции – воздух. Через наружный блок, устанавливающийся на улице, кислород по трубам поступает в испаритель, где взаимодействует с хладагентом. Фреон под действием температуры становится газообразным (поскольку закипает при -55 градусах) и в нагретом виде под давлением поступает в компрессор. Устройство сжимает газ, тем самым увеличивая его температуру.

Горячий фреон поступает в контур накопительного бака (конденсатора), где происходит отдача тепла воде, которую впоследствии можно использовать для организации отопления и ГСВ. В конденсаторе фреон лишается только части своего тепла, и все еще находится в газообразном состоянии. Проходя через дроссель, хладагент распрыскивается, в результате чего его температура понижается. Фреон становится жидким и в таком виде переходит в испаритель. Цикл повторяется.

На рисунке схематически показана реализация принципа элементарного теплового насоса, разделенного компрессором и расширителем на два контура — высокого и низкого давления

Сооружение теплового насоса воздух-вода

Система теплового насоса состоит из четырех основных элементов:

  • наружного блока;
  • емкости теплообменника-испарителя;
  • блока для компрессора;
  • накопительной емкости (конденсатора).

Рассмотрим особенности конструирования каждого из блоков.

Сборка наружного блока

Для создания внешнего блока понадобится:

  • Корпус. Традиционно подходит блок из-под сплит-системы, стиральной машины, другой габаритной техники, иногда сооружают самостоятельно путем приваривания металлических элементов. Важно после сборки обработать металл антикоррозийной краской порошкового типа.
  • Вентилятор. Изделие можно позаимствовать из старой рабочей системы кондиционирования или приобрести отдельно.

Модель вентилятора должна обладать широкими пластиковыми лопастями и, желательно, с отсоединяемым мотором, чтобы предоставилась возможность подключить его к датчику.

Для сборки наружного блока понадобиться корпус и вентилятор из-под системы кондиционирования. Примерные параметры блока – 75х85х30 см

В наружный блок можно установить испаритель и вспомогательные элементы для его работы, но целесообразнее эти детали поместить в отдельный корпус.

Устанавливают наружный блок на расстоянии 2-10 м от дома. Важно построить под него фундамент и поставить навес, чтобы защитить конструкцию от осадков. Также необходимо закрепить решетку перед вентилятором, чтобы избежать попадания грязи, мусора, листьев в лопасти вентилятора и трубы. Дополнительно желательно установить обогреватели, защищающие боковины и панели от обледенения. В этом случае дополнительное прогревание корпуса не понадобится.

Место для установки блока должно быть хорошо вентилируемым, находиться в отдалении от источников открытого огня.

Блок с теплообменником-испарителем

Испаритель можно приобрести в готовом виде, воспользовавшись услугами поставщиков в сети, или создать самостоятельно. Для этого понадобиться 80-литровый бак и медная проволока диаметром 10 мм и толщиной не менее 1 мм. Длина высчитывается индивидуально с учетом требуемой мощности. Для устройства 5 кВт можно взять 10 м. В испарителе будет происходить нагрев и циркуляция фреона, а также контакт с воздухом.

Для создания теплообменника нужно сконструировать змеевик. Для этого проволоку обматывают вокруг толстостенной трубы с диаметром, не превышающим ширину бака. Важно оставить срезы, выступающие за высоту корпуса. Они понадобятся для соединения змеевика с другими элементами системы – компрессором и накопительным баком.

Для создания змеевика медную трубку со стенками около 1 мм обматывают вокруг газового баллона, трубы или наполненной водой пластиковой бутылки

В корпус врезают 2 штуцера для подсоединения трубопроводов, создают два разъема для выхода проволоки. Соединения герметизируют.

Крепят готовую конструкцию с помощью L-образных кронштейнов.

Рекомендуется дополнительно установить на испаритель реле оттаивания, поскольку в баке будет происходить циркуляция воздуха, температура которого отрицательная. В этом случае конденсат, скапливающийся в системе, может привести к обледенению испарителя. Также, чтобы исключить образования влаги, можно внедрить в систему фильтр-осушитель.

Правила установки компрессора

Для установки компрессора потребуется отдельный корпус со звуко- и виброизоляцией, поскольку практически все модификации устройства шумят во время работы.

Компрессор можно взять б/у из-под холодильника, кондиционера или приобрести новую модель.

Для тепловых насосов подойдут следующие виды компрессоров:

  1. Роторные компрессоры являются самыми недорогими, но обладают рядом недостатков – шумят, обладают малой эффективностью и служат 8-10 лет.
  2. Спиральные модификации устанавливают во все современные модели кондиционеров, холодильников. Они долговечны (15-20 лет), бесшумные, эффективные, но отличаются высокой стоимостью.
  3. Поршневые модели преимущественно устанавливают на промышленные холодильники. Изделия обладают хорошим КПД, долговечные (15-20 лет), но крайне шумные и дорогие.

Для теплового насоса необходимо подобрать компрессор однофазной модификации. Перед покупкой важно узнать, с каким видом фреона работает устройство. Желательно приобрести модель, работающую на R22, лучше на R422. С хладагентом данного вида работать проще, чем с любым другим видом фреона.

Компрессор подсоединяют трубками к блоку испарителя и конденсатора. Благодаря устройству фреон увеличивает свою температуру.

Конструирование накопительной емкости (конденсатора)

Для изготовления конденсатора понадобиться корпус из-под 100-литрового бойлера или любой другой нержавеющий бак такого же объема. Также необходим змеевик, выполненный из медной трубки. На насос мощностью 5 кВт можно взять 12-метровую проволоку. По трубке змеевика будет проходить горячий фреон, благодаря чему происходит нагревание воды.

Шаг №1: Создание змеевика

Для изготовления змеевика понадобиться медная проволока диаметром не меньше 26 мм и толщиной стенки от 1 мм. Ее необходимо намотать на трубу, имеющую меньшее поперечное сечение, чем у бака. Высота спирали должна совпадать с высотой корпуса. Важно оставить выпуски трубы за пределами емкости, чтобы иметь возможность подсоединить змеевик с испарителем и компрессором.

Шаг №2: Подготовка корпуса

Для установки змеевика бак необходимо разрезать. Сверху и снизу понадобиться создать отверстия для выходов медной проволоки, а также вырезать дополнительные отсеки для установки 2-х штуцеров, один из которых предназначен для выхода воды, а другой – для ее входа. После проделанных процедур бак необходимо герметизировать.

Теплообменник-компрессор можно приобрести отдельно в виде готовой конструкции. С помощью устройства заводской сборки можно увеличить мощность и КПД установки.

Хладагент с маркировкой R22 согласно Монреальским постановлениям к 2030 году запланировано вывести из обращения. Для наполнения системы лучше использовать его заменитель — хладагент R422

Соединение внешнего блока с испарителем

Для соединения наружного блока и испарителя потребуется проведение 2 полиэтиленовых труб ПНД 32. Через одну трубу воздух будет проходить, через другую – выходить.

Трубы можно закопать в землю, предварительно досыпав в ров любой песчаный материал, или оставить на поверхности, если наружный корпус располагается недалеко от дома.

Соединение испарителя, компрессора и бака

В этой системе циркулирует фреон. Для присоединения змеевиков с компрессором и дросселем, необходимо обратиться к специалистам по холодильной технике. Человеку, не имеющего опыта в паяльных работах, даже при наличии инструментов и материалов сложно будет грамотно соединить все элементы в одну систему, чтобы обеспечить работу конструкции.

Более того, потребуется много дополнительных материалов — трубок разных диаметров, различных модификаций сливных кранов, клапанов для травления воздуха, предохранительных клапанов, а также клипс для труб, хомутов, труборезов разного диаметра и других специализированных устройств, которые есть в наличие в любой мастерской по ремонту холодильников и кондиционеров.

Качественная закачка фреона также осуществляется с использованием специального оборудования. Поэтому для объединения теплообменников, компрессора и дросселя в рабочую систему удобнее и выгоднее обратиться к профессионалам.

Внедрение систем управления установкой

Для слежения за давлением и температурой фреона можно использовать плату с дисплеем из-под любого кондиционера. В процессе паяльных работ с помощью специалистов конструкцию можно грамотно внедрить в установку.

Также возможно подключить специальное устройство – датчик вращения вентилятора. Он регулирует скорость вращения лопастей, а также автоматизирует обороты циркуляционного насоса фреона.

Дополнительно можно установить таймер, электропускатель, устройство, защищающее компрессор от перегрева. Все эти детали можно приобрести в ремонтных мастерских или на рынке запчастей.

Расчет мощности теплового насоса воздух-вода

Для обогрева помещения с площадью от 100 кв. м потребуется тепловой насос большей мощности. Вычислить необходимую мощность установки можно приблизительно, используя таблицу:

Данные таблицы помогут рассчитать площадь змеевика для создания установки той или иной мощности

Чтобы определить, какая мощность должна быть у компрессора, трубы каких диаметров следует использовать и другие важные данные при конструировании теплового насоса воздух-вода, необходимо обратиться к одному из способов:

  • Воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на сайтах производителей теплообменников.
  • Применить программное обеспечение CoolPack 1,46, Copeland.
  • Пригласить специалиста, который произведет необходимые измерения и расчеты.

Площадь змеевика-конденсатора (ПЗК) можно вычислить по формуле:

ПЗК = М/0,8ДТ,

где М — мощность установки в кВт; 0,8 — коэффициент теплопроводности при контакте воды и меди; ДТ — разность температуры между поступающим и выходящим воздухом в системе.

Параметры теплового насоса, приведенные выше, подойдут для помещения до 100 кв. метров. Мощность установки — 5 кВт.

Если приобретать специальные теплообменники, то вполне возможно увеличить мощность установки до 10-15 кВт.

На рисунке представлена система, в которой теплообменники, компрессор, дроссель объединены в одном баке. В конструкции используются заводские теплообменники (+)

Обслуживание самодельной установки

Для качественной работы тепловой насос нуждается в дополнительном обслуживании. Если использовать устройство зимой (учитывая, что в корпусе не установлен дополнительный обогрев), то периодически блок придется отогревать, поскольку на его поверхности будет образовываться ледяная корка.

Также необходимо периодически:

  • Очищать лопасти вентилятора от мусора – листьев, пыли, грязи, снега и т.д.
  • Производить смазку компрессора согласно инструкции к нему.
  • Менять масло в компрессоре и вентиляторе.

Кроме того, для нормального функционирования системы необходимо регулярно Проверять целостность медного трубопровода, силового кабеля, питающего компрессор, вентилятор и другие устройства.

Выводы и полезное видео по теме

С принципом действия и устройством теплового насоса, перерабатывающего энергию ветра, ознакомит следующий ролик:

Самодельный тепловой насос системы воздух-вода является одним из эффективных и недорогих устройств для дополнительного обогрева жилья. Изготовить и установить эту систему сможет любой желающий.

стоимость, расчет мощности, топ 5 лучших насосов

Тепловой насос «воздух-вода» для дома

Отопление дома с помощью низкопотенциальных источников тепловой энергии на первый взгляд вызывает массу сомнений и нареканий. Практика опровергает все доводы против таких источников тепловой энергии, показывая эффективность и экономичность подобных систем. Рассмотрим один из вариантов конструкции теплового насоса «воздух-вода», позволяющий использовать совершенно бесплатный и неиссякаемый ресурс — атмосферный воздух. Работу теплового насоса «вода-вода» мы рассмотрели в этой статье.

Тепловые насосы, работающие по схеме «воздух-вода», относятся к группе аэротермальных конструкций. Они обеспечивают нагрев теплоносителя в системе отопления дома, источником тепловой энергии для которого является наружный воздух. Возможна также подача воды для системы ГВС.

Особенностью систем «воздух-вода» является сильная зависимость температур теплоносителя в системе отопления от температуры источника — наружного воздуха. Эффективность подобного оборудования постоянно изменяется как в сезонном отношении, так и в погодных условиях. В этом проявляется существенное отличие аэротермальных систем от геотермальных комплексов, чья работа стабильна в течение всего срока службы и не зависит от внешних условий.

Кроме того, тепловые насосы типа «воздух-вода» способны как обогревать, так и охлаждать воздух в помещениях, что делает их востребованными в регионах с относительно холодными зимами и жарким летом. В целом, использование подобных систем наиболее эффективно в относительно теплых районах, а для северных областей требуется дополнительные средства обогрева (обычно используются электронагреватели).

Как работают тепловые насосы воздух-вода?

В основе работы теплового насоса типа «воздух-вода» положен принцип Карно. Говоря более понятным языком, используется конструкция фреонового холодильника. Хладагент (фреон) циркулирует в замкнутой системе, проходя последовательно стадии:

  • испарения, сопровождающегося сильным охлаждением
  • подогрева от тепла поступающего наружного воздуха
  • сильного сжатия, при котором его температура становится высокой
  • конденсации с переходом в жидкое состояние
  • прохода через дроссель с резким падением давления и испарением

Для нормальной циркуляции хладагента необходимо иметь два отделения — испаритель и конденсатор. В первом температура низкая (отрицательная), для нагрева используется тепловая энергия из воздуха окружающей среды. Второе отделение служит для конденсирования хладагента и передачи тепловой энергии в теплоноситель системы отопления.

По сути, тепловой насос — это два теплообменника, соединенные между собой и совместно обеспечивающие непрерывный цикл Карно — сжатие газа с переходом в жидкую фазу с выделением большого количества тепла и его расширение с испарением и охлаждением.

Роль поступающего извне воздуха — передача тепла в испаритель, где температура очень низкая и требует повышения для предстоящего сжатия. Тепловая энергия воздуха имеется даже при отрицательных температурах и сохраняется до тех пор, пока не произойдет понижение температуры до абсолютного нуля. Низкопотенциальные источники тепловой энергии позволяют получать высокую эффективность системы, но при сильном понижении наружной температуры до -20°C или – 25°C система останавливается и требует подключения дополнительного источника обогрева.

Достоинства и недостатки

Достоинствами тепловых насосов «воздух-вода» являются:

  • простота установки, отсутствие земляных работ
  • источник тепловой энергии — воздух — имеется везде, он доступен и совершенно бесплатен. Для работы системы требуется только электропитание для циркуляционного оборудования, компрессора и вентилятора
  • тепловой насос можно конструктивно объединить с вентиляцией, что позволить существенно повысить эффективность работы обеих систем
  • отопительная система безвредна для окружающей среды и не опасна в эксплуатационном отношении
  • работа системы практически бесшумна, может управляться при помощи систем автоматики

Недостатками теплового насоса «воздух-вода» являются:

  • ограниченность применения. Бытовые модели ТН требуют подключения дополнительных систем отопления уже при -7°C, промышленные образцы способны держать температуру до -25°C, что для большинства регионов России слишком мало
  • зависимость эффективности системы от температуры наружного воздуха делает работу системы нестабильной и требует постоянной перенастройки режимов функционирования
  • для питания вентиляторов, компрессоров и прочих устройств требуется подключение к стабильному источнику электроэнергии

Планируя использование подобной системы отопления и ГВС, необходимо учитывать эти особенности.

Расчет мощности установки

Порядок расчета мощности установки сводится к определению площади дома, подлежащей обогреву, подсчету необходимого количества тепловой энергии и подбору оборудования, соответствующего полученным значениям. Излагать подробную методику расчета нет смысла, поскольку она чрезвычайно сложна, требует знания многих параметров, коэффициентов и прочих значений. Кроме того, нужен опыт выполнения подобных расчетов, иначе результат окажется совершенно ошибочным.

Для решения проблемы рекомендуется использовать онлайн-калькулятор, найденный в сети. Пользоваться им легко, надо лишь подставить в окошечки свои данные и получить ответ. Если появились сомнения, расчет можно продублировать на другом ресурсе, чтобы получить сбалансированные данные.

Что купить — топ-5 лучших насосов

Приобретение теплового насоса — важная и ответственная процедура. Давать какие-либо рекомендации в этой сфере можно только обладая конкретной информацией о размерах дома, материале стен, степени утепленности, конфигурации помещений, типе отопительной системы и т. д. Не обладая этими данными, рассуждать о лучших насосах бессмысленно. Однако, можно рассмотреть наиболее известных производителей, которые поставляют на рынок качественное оборудование и являются лидерами в этой области:

ALTAL GRUP

Компания базируется в Украине, России и Молдове. Производство оборудования ориентировано на условия российских регионов и может использоваться в суровых условиях

NIBE Industrier AB

Шведская фирма, присутствует на рынке с 1949 года и по праву является лидером в своей области. Производство ведется по самым передовым разработкам, используются лучшие материалы и комплектующие

Viessmann Group

Одна из старейших европейских компаний — основание фирмы датируется 1928 годом. Немецкие специалисты наработали огромный опыт и добились высочайшего качества своей продукции

OCHSNER

Австрийская компания, приступившая к серийному изготовлению тепловых насосов одной из первых и получившая признание пользователей благодаря качеству, надежности и долговечности оборудования

Heliotherm

Еще одна австрийская компания, производящая тепловые насосы и другое оборудование. Реализация продукции производится в Европе, отмечается высокое качество, надежность и широкие функциональные возможности отопительных систем

Рекомендуемые товары

Кроме европейских, распространены комплексы из Китая и других стран Юго-Восточной Азии. Они дешевле, обладают достаточно высокими показателями, но по общему уровню несколько отстают от европейских образцов. Единственным преимуществом у них является цена, хотя расходы на подобное оборудование в любом случае весьма высоки. Если учесть, что установкой теплового насоса дело не ограничивается, надо подгонять под возможности комплекса всю систему отопления, то расходы становятся соотносимыми со стоимостью постройки дома.

В условиях России оптимальным выбором является приобретение бивалентных систем, позволяющих при возникновении сложных условий переключаться на другие источники тепла.

Важно! Большинство специалистов сходятся во мнении, что для большинства регионов России использование тепловых насосов типа «воздух-вода» нецелесообразно из-за чрезмерно сложных зимних условий. Мощность системы резко падает при понижении температуры. Кроме того, наружные воздушные блоки в холода работать не смогут.

Стоимость установки

Установка и пусконаладочные работы производятся по разным расценкам, зависящим от состава работ, используемого оборудования и техники, объемов и прочих факторов. Не менее важным обстоятельством считается общая экономическая обстановка в регионе, состояние покупательной способности населения.

В любом случае, расходы на монтаж и запуск системы потребуют примерно 20% от общей стоимости оборудования, что существенно отразится на кошельке пользователя.

Дороговизна монтажных работ нередко становится причиной самостоятельной установки и запуска системы, что делает возможным мелкий ремонт и обслуживание без привлечения специалистов. Однако, надо иметь в виду, что многие фирмы отказывают в гарантийном или сервисном обслуживании, если установка производилась посторонними людьми.

Воздушный тепловой насос своими руками

Дороговизна оборудования, монтажных работ и обслуживания, вынуждает многих владельцев домов заняться самостоятельным изготовлением тепловых насосов воздух-вода. Это занятие достаточно трудоемкое и требует наличия навыков, но результат позволяет сэкономить весьма большие деньги и получить ценный опыт создания отопительных систем. Рассмотрим основные этапы создания теплового насоса:

Сборка агрегата по схеме

Прежде всего, необходимо запастись основными узлами системы:

  • компрессор от холодильника или сплит-системы
  • медные трубки диаметром около 1 см, переходники и фитинги к ним
  • емкости для создания теплообменников (испарителя и конденсатора)
  • дроссельный клапан
  • фреон
  • крепежные элементы, соединительные детали и т.д

Потребуется горелка для пайки медных трубок, набор соответствующих инструментов, материалов. Для изготовления теплового насоса понадобится схема или рабочий чертеж, позволяющий более детально продумать ход работ и собрать все необходимые узлы и детали. Большинство из них придется покупать, но эти расходы не сравнить с затратами на приобретение готового комплекта.

Сборка наружного блока

Наружный блок обеспечивает забор воздуха и подачу его в испаритель. Для выполнения этих операций понадобится корпус и вентилятор, соединенный с воздуховодом, транспортирующим воздушный поток в испаритель теплового насоса. Некоторые мастера устанавливают испаритель в наружный блок, тем самым сокращая путь транспортировки. Это удобно и повышает компактность комплекса, но такой вариант возможен не всегда. Дело в том, что в испарителе фреон имеет очень низкую температуру, в зимнее время энергии наружного воздуха не хватит, чтобы дать достаточный тепловой импульс хладагенту.

Обычно рекомендуют устанавливать наружный блок на расстоянии в несколько метров от дома. Это не принципиально, монтаж на стену не менее удобен и практичен. Главное условие — стена должна быть подветренной.

Блок с теплообменником-испарителем

Блок испарителя представляет собой металлическую емкость объемом 80 л, медная трубка диаметром 10 мм с толщиной стенок 1 мм или больше. Из трубки делается змеевик — обматывается отрезок трубы или иного предмета цилиндрической формы с таким расчетом, чтобы готовая спираль из трубки свободно входила в бак. Длину трубки придется вычислять, для установки мощностью 5 кВт потребуется 10 м.

Змеевик снабжают двумя отводами для соединения с остальным контуром системы. Отводы пропускают сквозь штуцеры в стенке емкости и герметизируют проходы для обеспечения неподвижности змеевика. Рекомендуется установить дополнительные крепления внутри бака, чтобы прочно зафиксировать змеевик, исключить возможность вибрации или перемещения.

Внутри емкости будет очень низкая температура. Для того, чтобы исключить возможность обмерзания трубки образующимся конденсатом, специалисты советуют установить осушитель или реле оттаивания.

Правила установки компрессора

Для компрессора рекомендуется изготовить отдельный шумоизолированный корпус. Это поможет обеспечить практически полную бесшумность работы комплекса. Вход компрессора присоединяется к выходному патрубку испарителя, а выход — ко входу конденсатора (второго теплообменника). Могут быть использованы следующие виды компрессоров:

  • роторные. Недорогие, но шумные устройства с низким ресурсом
  • спиральные. Бесшумные, долговечные и эффективные образцы, но имеют высокую цену
  • поршневые. Имеют длительный ресурс, высокую мощность, используются преимущественно в промышленном холодильном оборудовании. Цена таких устройств самая высокая

Рекомендуется использовать однофазную конструкцию компрессора, рассчитанного на фреон R22 или, лучше всего, R422. Эта марка хладагента наиболее простая и эффективная в работе.

Конструирование накопительной емкости (конденсатора)

Конструкция конденсатора похожа на испаритель, но требует герметизации, так как внутри будет находиться не воздух, а теплоноситель системы отопления. Понадобится бак емкостью 100 л (подойдет готовый из-под бойлера или любой другой, имеющий тот же объем). В верхней и нижней частях бака необходимо установить штуцеры для поступления теплоносителя (воды), там же понадобятся отверстия для прохода медной трубки.

Изготавливается змеевик, диаметр спирали должен быть немного меньше внутреннего диаметра бака. Для изготовления змеевика понадобится 12 метров трубки диаметром не менее 26 мм. Концы выводятся в отверстия корпуса, после чего выходы тщательно запаиваются и герметизируются.

Для установки змеевика бак придется разрезать вдоль, после закрепления половинки свариваются или соединяются другим способом, обеспечивающим полную герметичность. В результате получается емкость, сквозь которую проходит медный змеевик, чей внутренний объем не соединяется с объемом бака. Внутрь емкости ведут два штуцера — входной и выходной, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Соединение внешнего блока с испарителем

Для соединения испарителя с внешним блоком рекомендуется использовать трубы из полиэтилена низкого давления диаметром 32 мм. Одна используется для подачи воздуха, другая — для вывода. Трубы рекомендуется утеплить, закопать в траншею или защитить любым другим способом. Оставлять их на открытом воздухе или поверхности земли можно, если наружный блок находится рядом с домом.

Соединение испарителя, компрессора и бака

Соединение медных трубок производится при помощи пайки. Здесь нужен опыт, если его нет, то надо пригласить специалиста-холодильщика, занимающегося промышленными установками. Люди, занимающиеся монтажом водопроводных систем и сантехники, хоть и производят пайку меди, здесь не компетентны, так как понадобится установка различной запорной арматуры, вентилей, переходников и прочих элементов.

Для этого нужен соответствующий инструмент, знание правил и тонкостей монтажа холодильного оборудования. Кроме того, понадобится заправить систему фреоном, что также потребует установки соответствующих элементов и наличия опытного специалиста.

Внедрение систем управления установкой

Для контроля и управления режимом работы теплового насоса могут быть использованы различные элементы:

  • плата с электроникой и дисплей от кондиционера, позволяющие регулировать давление и температуру хладагента
  • датчик вращения вентилятора, изменяющий скорость воздушного потока и регулирующий теплообмен в испарителе
  • таймер, датчики температуры, пускатели и прочие элементы управления

Использование этих устройств позволит оптимальным образом настроить работу теплового насоса и по мере необходимости регулировать ее.

Особенности обслуживания

Обслуживание комплекса заключается в периодической очистке элементов системы, добавлении масла в компрессор и вентилятор, смазке и прочем уходе за механическими деталями. Также понадобится иногда отогревать обледеневшие узлы системы (особенно в зимнее время). Необходим регулярный осмотр целостности трубопроводов, герметичности соединений, состояния запорной арматуры и т. д. Проверять электрическую часть системы — питающий кабель, целостность изоляции, качество соединения проводов. Выполнение этих действий позволит вовремя обнаруживать изъяны и принимать меры для их устранения.

Делаем тепловой насос для отопления дома своими руками

В наше время эффективность тепловых насосов уже полностью доказана? и некоторые пытаются сделать тепловой насос для отопления дома своими руками, однако стоит заметить, что это довольно сложно.

Как известно, конструкции такого типа обходятся довольно дорого, поэтому они не каждому по карману. И тут на помощь приходят смекалистые умельцы, которые научились собирать тепловые насосы своими руками. Для этого не потребуется больших вложений, но мастерство должно быть на достаточном уровне. Учитывая всю сложность подобных конструкций, добиться хороших результатов можно исключительно большим терпением, высоким уровнем энтузиазма и знанием теории.

Принцип работы

Перед тем, как решиться на самостоятельную сборку теплового насоса, необходимо тщательно разобраться с его устройством, ведь только четкое понимание принципа работы теплового насоса позволит правильно наладить его функционирование. Данное устройство является средством для перемещения тепловой энергии из одного места в другое. Его КПД при этом составляет 100%. Больших вариантов быть не может, так как это физически невозможно, поэтому, если производитель указал данный показатель в 300 либо 1000% – это обман.

Тепловой насос состоит из компрессора, теплообменника, то есть испарителя, конденсатора, расширительного редукционного клапана, средства для управления и регулирования процесса, а также медной магистрали. Рабочим веществом в данном случае будет вещество, которое может закипать при низкой температуре, к примеру, фреон. В жидком виде он циркулирует по трубке, пока не достигнет испарителя. Здесь он превращается в газ при контакте с теплоносителем и продолжает дальше свое движение. После того, как тепло будет передано воде, фреон снова становится жидким и продолжает свой путь к испарителю. Таким образом, цикл завершается, и движение продолжается снова.

Прочтите также нашу статью Как выбрать насосную станцию для частного дома.

Micro Heat Pumps, DIY (солнечный форум в перми)

Джошуа Мирваагнес писал: Что ж, это звучит так, как будто материально это получается примерно так же, как если бы вы сожгли свою собственную срубленную древесину. Сколько энергии уходит на разрезание древесины на гранулы?

Нет, это у вас как бы наоборот. Мой метод использует больше материала, но не тратится ни энергии, ни денег на получение гранул.

Я беру партию древесины лиственных пород длиной в десять шнуров или около 26 тонн, затем продаю ее, а затем беру вырученные деньги и покупаю 4 тонны гранул.Я делаю это, потому что у меня много деревьев, и мне нужно всего за день, чтобы получить эти 26 тонн древесины.

Это было бы равносильно тому, что человек в течение часа собирает 10 литров клубники, а затем торгует ими с соседом и получает обратно 4 литра клубничного джема, готового для кладовой. Таким образом, вы торгуете тем, что у вас есть в большом количестве, и, хотя вы получаете обратно меньше, это делается за вас на 100% без работы и затрат. Таким образом, вместо того, чтобы проводить 4 часа на кухне, вы получите клубничное варенье на несколько часов, потраченное на это время.Для меня то же самое. За день рубки деревянных сетей я получаю достаточно древесных гранул, чтобы обогреть мой дом в течение года.

Джошуа Мирваагнес написал: Солнечное тепло можно сделать за гроши, пластиковое, а затем просто оставьте его на месте. Просто нужно открывать и закрывать окно каждый день.

Да, но есть и другие аспекты. Вы потеряете вид из окна, и есть выход с точки зрения безопасности жизни в случае пожара.Я бы хотел, чтобы каждый мог быстро выбраться, не пробиваясь сквозь пластиковую пленку или стеклянное остекление. Опять же, ничто из этого не имеет большого значения, но они могут быть.

В деловом мире такие вещи известны как «скрытые затраты». С альтернативной энергией часто возникают «скрытые затраты», которые могут не иметь денежной стоимости, но невозможность смотреть в окно на далекие поля все еще является своего рода «затратами». Для некоторых это стоит того, а для других это может быть слишком много.Что касается меня, я бы жил в фургоне внутри теплицы и свел бы свои расходы к нулю … если бы вся моя семья погибла в автокатастрофе, и я внезапно остался бы один. НО как отец четверых детей и муж я должен учитывать желания всей моей семьи, и поэтому мои решения основаны на этом.

В некоторой степени решение не делать некоторые из этих вещей — это Паралич при анализе , но не совсем. Это когда человек слишком много думает, но иногда хорошо продумать все за и против.

Я думаю, что самая большая проблема — это только 24 часа в сутки. Я могу только так много, поэтому я должен действительно расставить приоритеты в том, что я делаю, и не забывайте, что это исходит от пенсионера! У меня много времени, но все еще недостаточно. Например, раньше я думал, что потратить 3 дня на дрова — это оправданное использование моего времени, но теперь, когда у меня осталось только один день, довольно сложно потратить дополнительное время на постройку чего-то для обогрева дома, когда Мне уже тепло.

8 кондиционеров, сделанных своими руками, чтобы сохранить прохладу этим летом

Вы таете, и вам нужно остыть.Кондиционер мигает, или у вас его нет, и нет никакого способа справиться с этой нелепой жарой.

Так что ты можешь сделать? Решение простое: создайте кондиционер самостоятельно! Звучит слишком сложно? Вы скоро обнаружите, что это намного проще, чем вы думаете.

Эти проекты кондиционеров, сделанные своими руками, демонстрируют, как легко охладить ваш дом и преодолеть следующую волну тепла.

1. Самодельный кондиционер с вентилятором и льдом

Хотя здесь не так много DIY, но именно здесь начинается большинство DIY-проектов по кондиционированию воздуха: вентилятор и немного льда.Вместо того, чтобы обдувать комнату, вентилятор выдувает прохладный воздух.

Здесь лед находится на подносе в виде кубиков из морозильной камеры.Вентилятор слегка наклонен вниз, и воздух охлаждается, когда проходит по льду. Но насколько хорошо это работает?

Я попробовал это сделать, но у него есть несколько недостатков.Например, кубики льда тают намного быстрее, чем большой кусок льда. Кроме того, более быстрый вентилятор дает лучшие результаты, чем более медленный.

Любой может сделать эту систему кондиционирования воздуха своими руками.Но есть большие возможности для улучшения.

2.Легкая пластиковая бутылка из-под газировки DIY Aircon

Вот немного лучшая альтернатива.В этом видео маленькие бутылки из-под газировки привязаны к задней части вентилятора с помощью кабельных стяжек.

Внутри бутылок, продырявленных паяльником, лежит лед.Воздух втягивается через бутылки вентилятором, а воздух охлаждается льдом.

Это отличное решение для недорогого кондиционирования воздуха, которое можно собрать всего за несколько минут! Ознакомьтесь с лучшими паяльниками, чтобы начать с ним работать.

Если у вас нет места для замораживания бутылок с водой, попробуйте вместо этого холодные блоки для льда. Поместите их в пластиковый сетчатый пакет и прикрепите его к задней части вентилятора с помощью стяжек.

3.Картонная упаковка для молока для портативного охладителя воздуха

Если вы ищете что-то маленькое и компактное, чтобы сохранять прохладу, эта упаковка для молока поможет вам.

Благодаря компьютерному вентилятору и сетевому адаптеру на 12 В вам понадобится пистолет для горячего клея и паяльник.Вентилятор втягивает воздух, проталкивает его по кубикам льда, помещенным в картонную коробку, а затем выходит из отверстия. Это особенно продуманная конструкция, так как картонные коробки для молока предназначены для того, чтобы продукт оставался прохладным как можно дольше.

Подходит для настольного компьютера, он может быть адаптирован для запуска немного более медленного вентилятора от USB-порта вашего компьютера.Точно так же это хорошее компактное решение переменного тока для вашего автомобиля с небольшими настройками.

4.Кондиционер Cool Box

Работая с теми же основными компонентами (вентилятор, немного льда и контейнер), этот кондиционер для самостоятельной сборки на базе холодильника имеет несколько дренажных трубок в качестве выхода.

Здесь на крышке холодильника вырезаны два кружка.Один из них достаточно большой, чтобы в него поместился вентилятор, который помещается в коробку лицевой стороной вниз. Другой — для выпускной трубы. В коробке, в которой обычно хранятся еда или напитки, лежит большой кусок льда.

Когда он включен, воздух всасывается вентилятором, охлаждается льдом и выталкивается наружу, чтобы охладить вашу комнату!

5.Кондиционер для льда

Поиск на YouTube обнаружит несколько вариаций предыдущего проекта, и все они заслуживают внимания.Однако стоит выделить эту немного более привлекательную альтернативу.

Здесь ящик для льда из пенополистирола объединен с компактным вентилятором и двумя угловыми соединениями труб из ПВХ.Этот воздухоохладитель, сделанный своими руками, достаточно большой, чтобы вместить огромные глыбы льда, и позволит охлаждать вашу комнату во время жары.

Просто не забудьте держать ведро под рукой, чтобы опорожнить его.Кроме того, подъем контейнера для льда может привести к возникновению проблем со структурой, которые могут привести к растрескиванию, поэтому найдите место и оставьте его там, чтобы избежать утечек.

6.Портативный кондиционер с ведром для льда

В некотором смысле это комбинация ледяного ящика и холодильника, сделанного своими руками, построенных выше.Здесь компактный вентилятор установлен лицевой стороной вниз в крышку ковша вместе с двумя короткими отрезками трубы. Трубы можно закрепить горячим клеем или вспенивающейся пеной, или даже герметиком для ванной.

Вы знаете, что такое упражнение: воздух втягивается в ведро, через лед и выходит через трубы.

На этот раз, конечно же, самодельный воздухоохладитель портативный.Просто поднимите ручку ведра, чтобы транспортировать его. Обязательно держите его в пределах досягаемости источника питания или адаптируйте его для работы от батареи и куда угодно.

7.Превратите свой постоянный вентилятор в кондиционер

До сих пор мы рассматривали только проекты, требующие вентилятора и льда.Однако для более аутентичного кондиционирования воздуха вы можете приспособить свой вентилятор к 1/4-дюймовой медной трубке.

Установленный на передней части кожуха вентилятора, трубка затем закачивается холодной водой с помощью фонтанного насоса.Вода сначала проходит через виниловую трубку, затем в медную трубку и обратно в насос. По пути вода охлаждается (возможно, поместив на трубу мешок со льдом).

Хотя это несколько сложнее, чем другие перечисленные здесь проекты, результаты кажутся хорошими.

8. Охладитель болот с насосным приводом для пруда

Избавившись от вентилятора, в этой конструкции используется насос для пруда и несколько подушек испарительного охладителя.Прикрепленный к деревянной раме, строитель утверждает, что он может снизить температуру в помещении более чем на 20 ° F.

Испарительное охлаждение — это процесс снижения температуры за счет испарения жидкости.Так работает потоотделение — отвод тепла с поверхности кожи. Этот проект испарительного охлаждения, который также используется в промышленных системах охлаждения, должен стоить менее 100 долларов.

По общему признанию, это самый сложный проект из перечисленных здесь, и он снова требует источника холодной (хотя и не охлаждаемой) воды.

Другие способы сохранить прохладу этим летом

В жаркую погоду сложно делать что-либо, кроме как лежать, смотреть телевизор, читать или поправлять загар.(Побольше солнцезащитного крема, пожалуйста, и только на короткое время.)

Самостоятельного проекта кондиционера должно быть достаточно, чтобы помочь вам оставаться прохладным.Хотя это может не сработать в качестве долгосрочного решения, это умная временная мера, когда ваш кондиционер не работает. Если вы живете в районах, где волны тепла редки, кондиционер, сделанный своими руками, сэкономит вам большие деньги на охлаждение.

Вы также должны попробовать эти дополнительные способы сохранять хладнокровие:

  • Принять холодный душ / ванну: Когда становится невыносимо, это всегда хороший вариант.
  • Запланируйте ваши окна: Держите их закрытыми, когда днем ​​жарко, и открывайте ночью, чтобы впустить прохладный воздух. Когда вы закрываете окна утром, этот прохладный воздух должен оставаться в ловушке на несколько часов.
  • Отключите ненужную электрику: Телевизоры, сушилки для одежды, даже компьютеры должны быть выключены. Все они способствуют увеличению тепла в вашем доме, что бесполезно в такую ​​жаркую погоду.

Между тем, если вы читаете эту статью, потому что чувствуете, что ваш кондиционер недостаточно хорошо охлаждается, обязательно ознакомьтесь с нашим постом о распространенных ошибках кондиционеров, которых следует избегать.

Почему следует заботиться о следах, оставленных вашим цифровым следом

Об авторе Кристиан Коули (Опубликовано 1415 статей)

Заместитель редактора по безопасности, Linux, DIY, программированию и техническим вопросам.Он также выпускает The Really Useful Podcast и имеет большой опыт в поддержке настольных компьютеров и программного обеспечения. Автор статьи в журнале Linux Format, Кристиан — мастер Raspberry Pi, любитель Lego и фанат ретро-игр.

Ещё от Christian Cawley
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку технических советов, обзоров, бесплатных электронных книг и эксклюзивных предложений!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Тепловой насос воздух-вода (обновленное руководство 2020 г.)

Последнее обновление: 9 октября 2020 г.

Как работает тепловой насос «воздух-вода»?

Тепловые насосы «воздух-вода» забирают тепло от наружного воздуха и передают его в систему на водной основе .Создаваемое тепло можно использовать для отопления помещения или для подачи горячей воды в дом. Тепловые насосы «воздух-вода» являются одними из самых эффективных тепловых насосов с воздушным источником воздуха на рынке.

Тепловой насос этого типа лучше всего работает в умеренном климате. Эффективность теплового насоса «воздух-вода» наиболее оптимальна при 7 ° C , в отличие от сухих и холодных мест , где наружная температура опускается ниже –20 ° C . Принимая во внимание принципы работы теплового насоса «воздух-вода», понижение температуры повлияет на эффективность работы.

В климате с очень низкими зимними температурами геотермальные тепловые насосы могут показаться более подходящим вариантом , поскольку они извлекают тепло из земли и хорошо работают при низких температурах. Тем не менее, технологические разработки для тепловых насосов для холодного климата , использующие принцип «воздух-вода», как говорят, покрывают потребности в отоплении даже при заданной низкой температуре ниже -25 ° C .

Выбор подходящего теплового насоса зависит от потребностей дома.Тепловой насос воздух-вода, как и другие типы, имеет одно важное преимущество в common — они производят возобновляемую энергию , поскольку земля или воздух технически нагреваются солнцем. В тепловых насосах воздух-воздух и воздух-вода используется аналогичная модель .

Учитывая плюсы и минусы тепловых насосов с воздушным источником, они по-прежнему на более эффективны, чем , чем старая газовая или масляная система. типа воздух-воздух циркулирует теплый воздух с помощью вентиляторов, а только может использоваться для обогрева помещений , если не совмещен с внешней системой отопления.

Взгляд на системы тепловых насосов воздух-вода

Тепловые насосы предназначены для увеличения доли рынка HVAC для жилых и легких коммерческих помещений. Эта тенденция основана на конвергенции рыночных движущих сил, таких как увеличение производства электроэнергии за счет фотоэлектрических установок и ветряных турбин, государственные цели в области возобновляемых источников энергии, растущий интерес к зданиям с нулевым нулевым показателем и реализация программ по сокращению выбросов углерода, образующихся при сжигании ископаемого топлива.

Тепловые насосы могут применяться во многих ситуациях, когда низкотемпературное тепло свободно доступно и присутствует нагрузка, принимающая это тепло при более высокой температуре. Тепловые насосы используются для отопления помещений, нагрева воды для бытовых нужд, вентиляции с рекуперацией тепла и даже для рекуперации полезного тепла из сточных вод.

Большинство тепловых насосов, используемых для отопления помещений, также могут обеспечивать охлаждение и осушение. Таким образом, выбор теплового насоса для отопления помещений часто устраняет необходимость в отдельной системе охлаждения, как это требовалось бы для гидравлических систем, использующих бойлеры.

GEO ЛЮБИТ ВСЕ

Геотермальные тепловые насосы, которые извлекают тепло из грунтовых вод или подземных контуров, стали «любимцем» североамериканского рынка HVAC. Государственные программы стимулирования как в Канаде, так и в США теперь предлагают щедрые скидки или налоговые льготы, которые значительно снижают стоимость установки геотермальных тепловых насосных систем.

Преобладающий «шаг» для использования геотермальных тепловых насосов — это способность работать с более высокими коэффициентами производительности (COP) по сравнению с тепловыми насосами с воздушным источником в холодных климатических условиях.Это преимущество стало основным направлением программ стимулирования коммунальных предприятий в 1980-х годах. Коммунальные предприятия рассматривали геотермальные тепловые насосы как средство «качественного увеличения нагрузки». Возможность увеличения продаж электроэнергии при одновременном снижении пиковых нагрузок, связанных с электрическим сопротивлением теплу, для поддержки тепловых насосов с воздушным источником ранних поколений в холодную погоду.

В то время как преимущество геотермальных тепловых насосов в отношении COP остается в силе, «разрыв в COP» неуклонно сокращается благодаря усовершенствованию технологии тепловых насосов с воздушным источником для «холодного климата».

Разница в ежегодных затратах на отопление помещений между тепловым насосом со средним сезонным COP 3,5 и другим тепловым насосом со средним сезонным COP, скажем, 2,5 уменьшается прямо пропорционально расчетной тепловой нагрузке здания.

Недавно я провел анализ двух тепловых насосов: геотермального теплового насоса с предполагаемым средним сезонным значением COP, равного 4,0, и теплового насоса типа воздух-вода для холодного климата со средним сезонным COP, равным 2,5. Предполагалось, что оба тепловых насоса будут обеспечивать теплом энергоэффективный дом в холодном климате северной части штата Нью-Йорк с температурой 6720 градусо-дней.Расчетная тепловая нагрузка дома составляла 18 000 БТЕ / час.

Экономия электроэнергии тепловым насосом с более высоким КПД по сравнению с другим тепловым насосом составила около 3,7 млн ​​БТЕ / ч (1 млн БТЕ = 1 000 000 БТЕ). При цене на электроэнергию 0,13 доллара за киловатт-час годовая экономия тепловой энергии составила около 142 долларов. Это намного меньше, чем то, что большинство людей тратят на годовое обслуживание сотовой связи.

Геотермальный тепловой насос с более высоким COP снижает расходы на отопление помещения. Однако остается вопрос: можно ли окупить значительно более высокую стоимость установки геотермального теплового насоса за счет экономии, которую он дает в течение срока службы оборудования? Без субсидий, доступных в настоящее время для геотермальных тепловых насосов, и в условиях конкуренции с несубсидируемыми тепловыми насосами для низких температур окружающей среды, экономическая жизнеспособность системы с более высокими характеристиками / высокой ценой остается сомнительной.Используя местные затраты в северной части штата Нью-Йорк, я обнаружил, что простая окупаемость более дорогой системы значительно превышает предполагаемый 25-летний жизненный цикл.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ + ГИДРОНИКА

Я твердо убежден в том, что никакая отопительная техника, какой бы энергоэффективной она ни была, не получит и не сохранит свою долю на рынке, если не сможет обеспечить превосходный комфорт.

Тепловые насосы, доставляющие тепло с помощью систем принудительного распределения воздуха, лишены многих недостатков комфорта, как и другие системы принудительного распределения воздуха.К ним относятся потенциальное температурное расслоение, сквозняки, повышение давления в здании, которое увеличивает утечку воздуха, звук принудительной подачи воздуха и накопление пыли в воздуховодах. Хорошая гигиена HVAC, такая как очистка воздуховодов, использование HEPA-фильтров или электронных воздухоочистителей, может уменьшить количество пыли, но сохраняется несоответствие физиологического комфорта между системами принудительной подачи воздуха и правильно спроектированными системами излучающих панелей.

Итак, как составить комбинацию из:

  • Высокая энергоэффективность в условиях холодного климата
  • Электроэнергия из возобновляемых источников
  • Улучшенный комфорт
  • Несубсидируемая экономическая устойчивость?

Одним из решений, в котором сходятся эти желательные черты, является тепловой насос воздух-вода для низких температур окружающей среды в сочетании с низкотемпературной распределительной системой излучающих панелей.

Тепловые насосы воздух-вода для низких температур окружающей среды нынешнего поколения могут извлекать полезное тепло из наружного воздуха при температурах до -8F (-22C). Это тепло может передаваться водяному пару или раствору антифриза и подаваться в распределительную систему водяных излучающих панелей при температурах до 130F (54C).

В теплую погоду тот же тепловой насос может производить охлажденную воду или раствор антифриза до температуры 42F (5,5C). Эту жидкость можно пропустить через охлаждающие змеевики одного или нескольких устройств обработки воздуха для охлаждения и осушения внутреннего пространства.

БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ

Рисунок 1

На рис. 1 показана схема трубопроводов системы теплового насоса «воздух-вода», которая обеспечивает зональное отопление с использованием излучающих панелей и зонированное охлаждение / осушение с помощью небольших устройств обработки воздуха.

Обе зоны должны работать в одном и том же режиме (например, нагрев или охлаждение) одновременно. Подача во все зоны нагрева и охлаждения обеспечивается одним циркуляционным насосом с регулируемым давлением с переменной скоростью, который автоматически меняет скорость для поддержания постоянного перепада давления независимо от того, какая зона (зоны) работает.

В режиме обогрева температура жидкости в буферном баке определяется контроллером сброса наружного блока. Максимальная целевая температура воды на датчике средней высоты (S1) в буферном баке составляет 110F, что соответствует наружной температуре 0F. Минимальная целевая температура воды на датчике (S1) составляет 80F, что соответствует температуре наружного воздуха 52,5F или выше. Наружное управление сбросом температуры буферного бака позволяет системе выдерживать тепловую нагрузку здания, поддерживая при этом минимально возможную температуру воды, необходимую для теплового насоса.Это увеличивает его коэффициент полезного действия.

Буферная цистерна показана в «трехтрубной» конфигурации. Это позволяет нагретой или охлажденной жидкости от теплового насоса идти непосредственно к нагрузке, не проходя предварительно через буферный резервуар. В то же время он связывает тепловую массу нижней части бака с тепловым насосом для предотвращения коротких циклов. Этот трубопровод также позволяет буферному резервуару обеспечивать гидравлическое разделение между циркуляционным насосом теплового насоса (P1) и нагрузочным циркуляционным насосом (P2).Трубопровод оптимизирован для сохранения расслоения во время работы в режиме обогрева.

Вся система заполнена 30-процентным раствором антифриза на основе пропиленгликоля.

ОХЛАЖДЕНИЕ

Рисунок 2

На рис. 2 показана система в режиме охлаждения. Охлажденный раствор антифриза из теплового насоса или буферного бака подается в один или оба зонированных кондиционера, при этом зоны излучающих панелей остаются отключенными. Во время работы в режиме охлаждения температура буферного бака поддерживается между верхним и нижним пределом контроллером уставки.Типичный диапазон температур составляет от 45F до 60F.

Все трубопроводы, по которым проходит охлажденная жидкость, должны быть изолированы и изолированы от пара для предотвращения конденсации. Миграция охлажденной воды в зоны излучающей панели предотвращается за счет комбинации клапана закрытой зоны на подающем трубопроводе и обратного клапана на трубопроводе обратной стороны.

Рисунок 3

На рис. 3 показан один из способов подключения электрических элементов управления системой.

Переключатель выбора режима определяет, работает ли система в режиме обогрева, охлаждения или остается выключенной.Температура в каждой зоне контролируется термостатом нагрева / охлаждения. В режиме охлаждения зонные термостаты включают соответствующие устройства обработки воздуха и открывают соответствующие зонные клапаны. Распределительный циркулятор также включен. Запрос на охлаждение из любой зоны также включает контроллер уставки, который управляет тепловым насосом для поддержания температуры буферного бака в подходящем для охлаждения температурном диапазоне.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ниже приводится описание работы системы, показанной на рисунках 1, 2 и 3.Для определенных марок и моделей тепловых насосов может потребоваться немного другая проводка для работы в режимах обогрева или охлаждения. Всегда проверяйте конкретные требования к проводке для используемого теплового насоса и убедитесь, что они согласованы с балансом проводки системы.

Источник питания: Тепловой насос воздух-вода и циркуляционный насос (P1) питаются от специальной цепи 240/120 В переменного тока, 30 А. Выключатель теплового насоса (HPDS) должен быть замкнут для подачи питания на тепловой насос. Остальная часть системы управления питается от цепи 120 В переменного тока / 15 А.Главный выключатель (MS) должен быть замкнут для подачи питания на систему управления. Оба фанкойла питаются от специальной цепи 240 В переменного тока / 15 А. Сервисный выключатель каждого воздухообрабатывающего агрегата должен быть замкнут, чтобы он работал.

Режим обогрева: Переключатель выбора режима (MSS) должен быть установлен на обогрев. Это передает 24 В переменного тока на клемму RH в каждом термостате. Когда какой-либо термостат (T1, T2) требует тепла, 24 В перем. Тока передается с клеммы W термостата на соответствующий клапан зоны нагрева (ZVh2 или ZVh3).Когда клапан зоны достигает своего полностью открытого положения, его внутренний концевой выключатель замыкается, передавая 24 В переменного тока на катушку реле (R1). Контакт реле (R1-1) замыкается и пропускает 120 В переменного тока в циркуляционный насос (P2). Контакт реле (R1-2) замыкается, передавая 24 В переменного тока внешнему контроллеру сброса (ODR). (ODR) измеряет температуру наружного воздуха на датчике (S2) и использует эту температуру вместе со своими настройками для расчета целевой температуры подаваемой воды для буферного резервуара. Затем он измеряет температуру буферного бака датчиком (S1).Если температура в (S1) более чем на 6F ниже целевой температуры, (ODR) замыкает свой контакт реле. Это замыкает цепь между клеммами 1 и 2 теплового насоса, позволяя ему перейти в режим обогрева. Тепловой насос (HP) включает циркуляционный насос (P1) и проверяет достаточный поток через тепловой насос. После небольшой задержки тепловой насос включает компрессор. Тепловой насос продолжает работать до тех пор, пока температура на датчике (S1) не станет на 6F выше целевой температуры, рассчитанной (ODR), или пока ни один из термостатов не требует тепла, или пока тепловой насос не достигнет своего внутреннего верхнего предела.Примечание. Ни один из кондиционеров не работает в режиме обогрева, независимо от настройки переключателя вентилятора на термостатах.

Режим охлаждения: Переключатель выбора режима (MSS) должен быть установлен для охлаждения. Это передает 24 В переменного тока на катушку реле (RC). Нормально разомкнутые контакты (RC-1) и (RC-2) замыкаются, позволяя 24 В переменного тока от кондиционеров проходить на клемму RC в каждом термостате (T1, T2). Когда какой-либо термостат требует охлаждения, 24 В перем. Тока передается от клеммы Y термостата к соответствующему клапану зоны охлаждения (ZVC1 или ZVC2).Когда клапан зоны достигает своего полностью открытого положения, его внутренний концевой выключатель замыкается, передавая 24 В переменного тока на катушку реле (R2). Контакт реле (R2-1) замыкается и пропускает 120 В переменного тока в циркуляционный насос (P2). Контакт реле (R2-2) замыкается и пропускает 24 В переменного тока на контроллер уставки охлаждения (SPC). Контроллер уставки охлаждения измеряет температуру буферного бака на датчике (S3). Если эта температура составляет 60F или выше, контакт реле (SPC) замыкается, замыкая цепь между клеммами 1 и 2 на тепловом насосе (HP), позволяя ему работать.Контакт реле (R2-3) замыкается между клеммами 3 и 4 теплового насоса (HP), переключая его в режим охлаждения. Тепловой насос (HP) включает циркуляционный насос (P1) и проверяет достаточный поток через тепловой насос. Компрессор теплового насоса включает его компрессор и работает в режиме чиллера. Это продолжается до тех пор, пока температура на датчике (S3) не упадет до 45F, или пока ни один из зональных термостатов не потребует охлаждения, или пока тепловой насос не достигнет внутренней настройки нижнего предела. Если переключатель выбора режима (MSS) установлен в положение «охлаждение», нагнетатели в воздухоочистителях можно включить вручную с помощью термостатов.Воздуходувки будут работать автоматически всякий раз, когда активна любая зона охлаждения.

Распределение: Циркулятор (P2) представляет собой циркуляционный насос с регулируемым давлением с переменной скоростью, который настроен на необходимый перепад давления, когда работают обе зоны нагрева или обе зоны охлаждения. Он автоматически снижает скорость для поддержания постоянного перепада давления, когда работает только одна зона нагрева или одна зона охлаждения. Автоматические уравновешивающие клапаны с текущим расходом устанавливаются в контурах обеих зон нагрева и обоих контуров зоны охлаждения.

Тепловые насосы воздух-вода для низких температур окружающей среды могут заполнить уникальную нишу для отопления и охлаждения жилых и легких коммерческих зданий. Хотя их COP не обязательно такие же высокие, как у геотермальных тепловых насосов, стоимость их установки значительно ниже. Они особенно хорошо подходят в качестве источников тепла для низкотемпературных систем распределения излучающих панелей. Я рекомендую вам внимательно посмотреть, как они могут вписаться в вашу бизнес-модель. <>

Джон Зигенталер, П.Э., окончила политехнический институт Ренсселера по специальности «Машиностроение» и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (дополнительную информацию см. На сайте www.hydronicpros.com).

Водонагреватели с тепловым насосом | Building America Solution Center

«Тепловой насос» — это устройство, которое перемещает тепло из одного места в другое. HPWH перемещает тепло из окружающего пространства в резервуар для горячей воды.Большинство тепловых насосов работают как «гибридные» устройства, то есть они используют тепловой насос, когда это возможно, но встроенные средства управления переключаются на традиционный резистивный нагрев, когда возникает большая потребность в горячей воде. Хотя HPWH сам по себе является эффективным агрегатом, он оказывает влияние на окружающую территорию, поэтому окончательное определение жизнеспособности зависит от условий на участке.

Водонагреватель с тепловым насосом (HPWH) — это эффективный вариант электрического нагрева воды (номинальный коэффициент энергии более 2,0), но фактическая эффективность работы агрегата сильно варьируется в зависимости от нескольких факторов, специфичных для объекта.HPWH в первую очередь разработаны в качестве альтернативы или замены стандартных емкостей для водонагревателей сопротивления (ERWH), но они также должны быть оценены, когда в качестве топлива для нагрева воды используются масло или пропан.

Продукция HPWH, доступная в настоящее время на рынке, варьируется по объему резервуара (галлон), номинальной емкости в первый час (галлон), эффективности (EF), а также физическим размерам и весу. При выборе размера водонагревателя наиболее важным фактором, вероятно, является номинальная продолжительность первого часа (FHR, указанная в галлонах).FHR — это количество горячей воды, которое водонагреватель может подать за один час (при запуске с полным баком горячей воды). ЧСС должна быть равна (или больше) наибольшему объему воды, обычно используемому в течение любого часа нормальной работы в доме. Хотя использование горячей воды сильно различается от дома к дому, некоторые рекомендации по оценке первого часа в «типичных» домах приведены в таблице ниже. Более подробный анализ можно найти на сайте Министерства энергетики США «Определение размеров нового водонагревателя», где представлена ​​таблица для оценки целевых значений ЧСС.

Расположение рейтинга FHR в Energy Guide.

На эффективность HPWH сильно влияет способ использования горячей воды. Когда в кластерах используется большое количество горячей воды, HPWH вернутся в режим электрического сопротивления, снижая эффективность установки. Домовладелец может уменьшить этот эффект, купив более крупный HPWH, увеличив заданную температуру или изменив поведение. Увеличивая размер и температуру HPWH, можно подавать больше горячей воды в заданное время до того, как потребуются элементы сопротивления.Распределение нагрузки по воде на более длительный период времени также может дать аналогичные преимущества и снизить потери в режиме ожидания.

HPWH не идеальны для всех приложений; они удаляют тепло из окружающего воздуха, производят больше шума, чем другие водонагреватели, и имеют особые требования к пространству и свободному пространству. Поскольку они удаляют тепло из окружающего воздуха, они влияют на строительные нагрузки дома. Эти воздействия следует учитывать, особенно в холодном климате, перед установкой HPWH.

Как найти и установить водонагреватели с тепловым насосом

  1. Выберите лучшее место для HPWH.Определить взаимодействие с охлаждающим и нагревательным оборудованием . Следует ли размещать агрегат в кондиционируемом, полу- / некондиционированном помещении или в пристроенном гараже? В жарком климате есть чистая охлаждающая выгода, а в холодном климате — чистая потеря тепла. Как правило, дома в климатических зонах 1 и 2 имеют чистый эффект охлаждения. Для климатических зон 1 и 2 может быть уместна установка в пристроенном гараже или кондиционированном помещении.
  2. Выберите местоположение .
    Достаточный объем помещения (от 750 до 1000 футов 3 ) ДА НЕТ
    Соответствующая температура окружающей среды (> 50ºF) ДА НЕТ
    Достаточно места для соблюдения требований зазора ДА НЕТ
    Шум не будет мешать жилым помещениям ДА НЕТ
    Конденсат эффективно удаляется ДА НЕТ
  3. Может ли пол поддерживать установку? Если нет, при необходимости укрепите.
  4. Удаление старого оборудования (если применимо) . В случае модернизации существующего дома следуйте принятым в отрасли процедурам и методам, перечисленным в Стандартных рабочих спецификациях (SWS):
    1. Снять старый водонагреватель и связанные с ним компоненты
    2. Закройте неиспользуемые дымоходные отверстия
    3. Снимите неиспользованный масляный бак, трубопроводы и связанное с ним оборудование.
  5. Установка HPWH . Следуйте инструкциям по установке, указанным в Стандартных рабочих спецификациях (SWS).Эти требования заключаются в следующем:
    1. Устраните существующие утечки воды перед установкой.
    2. Установите поддон аварийного слива. Подсоедините дренажную линию диаметром ¾ дюйма или больше к крану на поддоне и пройдите в слив или откачайте на дневной свет.
    3. Установите клапан сброса температуры и давления в соответствии со спецификациями производителя. Нагнетательная трубка клапана сброса температуры и давления заканчивается в пределах 6 дюймов от пола или в соответствии с местными правилами.
    4. Установите диэлектрические муфты в соответствии со спецификациями производителя.
    5. Температура нагнетания не должна превышать 120 ° или в соответствии с местными правилами.
    6. Ввод в эксплуатацию будет производиться в соответствии со спецификациями производителя и соответствующими отраслевыми стандартами. После заполнения и продувки системы будет проверено следующее:
      • Средства безопасности
      • Безопасность и эффективность горения
      • Органы управления
      • Утечка воды
      • Требования местных норм
    7. Сотрудники будут обучены безопасной и эффективной эксплуатации и техническому обслуживанию системы, в том числе:
      • Регулировка температуры воды и заданной температуры согласно местным нормам
      • Периодический слив и промывка

В дополнение к требованиям SWS, не забудьте установить следующие элементы для любого водонагревателя:

  • Установите агрегат на блоки
  • Установить конденсатный насос, при необходимости
  • Установить тепловые ловушки для предотвращения термосифонирования
  • Установить регулировочные клапаны, если необходимо
  • Изоляция трубопроводов горячей воды

Системы тепловых насосов воздух-вода | Экономное отопление, а также комплексное решение для отопления и горячего водоснабжения | Кондиционирование и охлаждение

Daikin Advantage

Энергоэффективность

Передовые технологии теплового насоса и инвертора Daikin обеспечивают оптимальную энергоэффективность.

Широкий выбор

Линейка систем тепловых насосов Daikin для жилых и коммерческих помещений полностью удовлетворяет потребности в горячей воде соответствующей температуры и количества.

Тихие операции

Уникальная конструкция, включая компрессоры с инверторным приводом и естественную конвекцию распределения тепла, обеспечивает бесшумную работу внутренних и наружных блоков Daikin.

Комплексное отопление и горячее водоснабжение

Пространство для установки и затраты значительно снижаются за счет единой интегрированной системы отопления и горячего водоснабжения.

Обзор

Комплексное решение для отопления и горячего водоснабжения

Daikin Altherma для низких температур

Модельный ряд

Жилой низкотемпературный тип

Горячая вода, нагретая до 55 ℃, доступна для теплых полов и низкотемпературных радиаторов. И отопление, и охлаждение могут работать с тепловым насосом.

Жилой высокотемпературный тип

Горячая вода, нагретая до 80 ℃, доступна для бытового горячего водоснабжения и высокотемпературных радиаторов.И отопление, и охлаждение могут работать с тепловым насосом.

Жилой гибридный тип

Горячая вода для бытового потребления эффективно поставляется даже при низкой температуре с помощью комбинации водонагревателя с тепловым насосом и газового бойлера.

Котел с тепловым насосом для жилых помещений

Специальный водонагреватель для бытового потребления, использующий хладагент CO 2 , обеспечивает достаточное количество горячей воды для ванн и душевых.

* Продается только в Японии

Коммерческий тип

Большой наружный блок обеспечивает такие объекты, как апартаменты, отели и спортивные залы, с большим количеством горячей воды.

Дополнительная информация

Послепродажное обслуживание

Глобальная система поддержки предоставляет своевременные решения для всех потребностей.

Учить больше

Профилактическое обслуживание

Чтобы обеспечить большую экономию энергии, долгий срок службы и комфорт, Daikin предлагает эти услуги.

НАЛИЧИЕ

Продукты или функции на этой странице могут быть недоступны в вашем регионе.
Посетите свой местный веб-сайт, чтобы получить подробную информацию о продуктах и ​​функциях, доступных в вашем регионе.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *