Hogyan készítsünk DIY hőszivattyút?

A magánházak tulajdonosai számára a fűtés kérdése mindig nagyon fontos. Csatlakozhat központi gáz- vagy vízfűtéshez, de van alternatív lehetőség a helyiségek fűtésére hőszivattyúval.

Ez a telepítés nagyon kényelmes, de meglehetősen magas költségekkel jár. Ha saját kezével elkészít egy hőszivattyút egy régi hűtőszekrényből, amelyet egy építési magazin ezen cikkében tárgyalunk, akkor sokat spórolhat.

A hőszivattyú működési elve egy ház fűtésére

A hőszivattyút nem egyetlen eszköznek, hanem a következő alkatrészekből álló berendezésnek nevezik:

• Cirkulációs szivattyú;
• Párologtató;
• Kompresszor;
• Kondenzátor;
• Egyéb kommunikáció a telepítés típusától függően.

Minden elem egy áramkörben csővezeték segítségével van összekötve. A rendszer feladata az energia összegyűjtése, a hőtermelés és a fogyasztás helyére történő átadása. A legegyszerűbb hőszivattyús működésre példa a hűtőszekrény, a légkondicionáló vagy az osztott rendszer. A párologtató és a kondenzátor hőcserélőként működik.

Lásd még: Víz visszacsapó szelep, miért van rá szükség és hogyan működik

Miután megértette a hőszivattyú működési elvét, nem lesz nehéz önállóan elkészíteni egy ilyen eszközt

A hőszivattyús berendezések hőforrás és hordozó szerint osztályozhatók.

Az eszközök típusait kétféleképpen különböztethetjük meg. Az első a környezet, amely az energiaforrás, a második a hordozó, amelyre az energia átkerül, és amely közvetlenül biztosítja a lakás fűtését. A következő típusú rendszereket különböztetjük meg:

• A levegő levegő;
• A levegő víz;
• A víz víz;
• A Föld víz;
• A föld levegő.

A szivattyút elektromos áram, dízelgenerátor vagy napenergiával működtetik. A hőhordozó (víz vagy levegő) kering a csöveken, áthalad a párologtatón és hőt ad le a hűtőközegnek. A hűtőközeg folyadékból gázállapotba kerül. A kompresszor a hőmérséklet emelkedésével összenyomja a gázt. A kondenzátorban energia szabadul fel, és a hőhordozó felmelegszik. Továbbá az anyag magas hőmérsékletre melegítve bejut a ház fűtési rendszerébe. A hűtőfolyadék már lehűtve jön ki, a ciklus megismétlődik. Így az áram (vagy más energiaforrás) költségei csak a keringtető szivattyú és a fűtőberendezés működésére irányulnak. A ház fűtését nem az áram, hanem a természetes energiatároló berendezés hője adja.

Alacsony minőségű energiaforrások

Az alacsony minőségű energiaforrások közé tartozik a talaj, a víz és a levegő. Ezek az erőforrások megújulnak, a szivattyú működése során nem kerülnek felhasználásra, ezért kimeríthetetlenek. Lakóépületek fűtésére, sétányok és stadionok fűtésére, valamint meleg víz biztosítására szolgálnak.

Természetes víztározók használata

A természetes tavaszok még télen sem fagynak le teljesen. Egy bizonyos mélységben a víz hőmérséklete nulla felett marad. A folyók, tavak és tengerek ezen tulajdonságát a helyiségek fűtésére használják víz-víz és víz-levegő típusú hőszivattyús berendezések segítségével. A rendszerelemek hozzávetőleges beépítési mélysége:

• Az északi régiókban – 3 méter;
• A déli régiókban – 1 méter.

Az erőforrás hatékony felhasználása érdekében a tározót legfeljebb ötven méterre kell elhelyezni a fűteni kívánt tárgytól. Ha a távolság nagyobb, akkor további költségek merülnek fel. A csővezeték telepítése több anyagot igényel, és az árkok ásásának munkája is kiegészül. Ez pedig azzal a feltétellel, hogy a házat a tározótól csak fel nem használt föld választja el. De ha a tó közvetlenül a lakásnál található, akkor jövedelmező használni. A csővezeték vízbe fektetése nem túl időigényes és költséges.

Fontos! A tározó mélységének stabilnak kell maradnia, cseppek nélkül a teljes használat ideje alatt.

Termálrendszer elrendezése a ház közelében elhelyezkedő tároló használatával.
A hőszivattyú felszerelése előtt vegyen egy vízmintát a tartályból, hogy tanulmányozza azt a laboratóriumban. Meg kell határozni:

1. A vízkeménység és az egyes nyomelemek tartalma. Ezen mutatók alapján válasszon egy berendezésmodellt. Ha a hőszivattyút helytelenül választják, a berendezés a korrózió miatt gyorsan meghibásodik.
2. A vízszennyezés mértéke. A rendszer sikeres működéséhez szűrőket telepítenek. Nagyfokú szennyeződés esetén érdemes kiszámolni a gazdasági hasznot, mivel a tisztítási rendszer drága lesz.

Talajenergia

A föld képes felhalmozni a napenergiát, valamint energiát fogadni a föld magjából. Valójában a föld kimeríthetetlen hőforrás. A talaj – víz és talaj – levegő típusú hőszivattyú normálisan működik +5 és + 10 ° C közötti földhőmérsékleten. Minél alacsonyabb a talaj hőmérséklete, annál erősebb berendezéseket kell használnia. A hőcserélő áramkör kialakítása lehet vízszintes vagy függőleges. Az általa elfoglalt terület közvetlenül függ a föld hőmérsékletétől is. A csővezeték ágai egymástól egy (legfeljebb 1,5) méter távolságra vannak lefektetve.

A termikus rendszer földi vezetésének sémája a kézművesek számára

Ennek a hőforrásnak a használatához nagy területet kell kijelölnie. Ez a terület nem alkalmas növények ültetésére, mivel ezek megfagynak. A nehézségeket a rendszer telepítése és a munkával megbirkózó szakember keresése jelenti.

Fontos! A talaj hőátadása típusától függ. A legkevesebb hőmennyiséget a homok nyerheti. A gránit és a mészkő hőátadása a legnagyobb. A közönséges talajt közepesnek tekintik az energia felszabadításában.

A 200 m²-es ház fűtésére szolgáló rendszer függőleges elrendezésével körülbelül tíz, 30 m mélységű (átlagos hőátadási sebességgel) és 15 cm átmérőjű kút fúrására lesz szükség. ugyanezek a kezdeti adatok, körülbelül 500 méter csővezetéket kell lefektetni.

A telepítési nehézségeket és az anyagköltségeket a következők kompenzálják:

Lásd még: Törmelékalap – az építés jellemzői és árnyalatai

• A hőszivattyú élettartama 50 – 70 év;
• Pénzt takarít meg a gázfűtés kifizetésére.

Ez a cikk segít a fűtési rendszer hidraulikus kiszámításában:

A kutak hője

A ház fűtésére szolgáló kútból származó talajvizet ritkán használják a telepítés bonyolultsága miatt. A rendszernek két kútból kell állnia. Az egyikből vizet vesznek elő a hőtermelés érdekében. A másodikban a fűtési rendszeren átjutott folyadékot ürítik. A kutak közötti távolságnak legalább 15 méternek kell lennie.

A hőszivattyú felszerelése előtt határozza meg a talajvíz áramlásának irányát. A vízelvezető kutat lefelé kell elhelyezni. Ezenkívül biztosítani kell a vízszűrést mechanikai és kémiai szennyeződésekből.

A levegő hőenergia

A levegőenergiát használó hőszivattyú a legegyszerűbb a kivitelben. Nincs szükség csövekre, mivel a levegő közvetlenül a környezetből jut be az elpárologtatóba. A hő átkerül a hűtőközegbe, majd a hőhordozóba a helyiségbe. A hőhordozók lehetnek levegő (a közeli ventilátoron keresztül) és víz (radiátorokban és padlófűtésben).

A levegő-levegő hőszivattyú a légkondicionáló elvén működik, néhány különbséggel:

• A rendszer negatív hőmérsékleten működik;
• A hőszivattyú lehet az egyetlen hőforrás egy otthonban;
• Hatékonyság a szokásos légkondicionálókhoz képest, amelyek nemcsak hűtésre, hanem fűtésre is működnek.

A levegő energiát használó hőszivattyú kialakítását nem nehéz életre hívni

A nap energiája nagyszerű alternatíva az áramnak. Az otthoni napelemekről itt olvashat bővebben:

Működési elv – általánosított ábra

A hőszivattyú működési elvének megértése érdekében először ismerkedjünk meg a készülék általános diagramjával. Ennek köszönhetően lehetőségünk lesz áttérni az egyszerűről az összetettre.

A hőszivattyú működési elvének megértése

Zárt hurokkal kell kezdeni. Ebben az áramkörben gáz mozog, amely a kompresszornak köszönhetően kering. Elfogadom, most ennek a szerkezetnek gyakorlatilag nincs funkciója, de ha felszerel néhány alkatrésszel, akkor egy működő hőszivattyút kaphat.

Zártláncú

Mindenekelőtt tágulási szelepet adunk az áramkörünkhöz.

Lásd még: Összecsukható asztal – hogyan készítsen multifunkcionális bútorokat a saját kezével? 116 fotóötlet

Tágulási szelep lett hozzáadva

Az áramkörünkben most két terület van – magas és alacsony nyomás. Ugyanakkor megfigyelhetünk egy fontos fizikai hatást: a sűrítő gáz felmelegszik, és a nyomás csökkenése során éppen ellenkezőleg, a hőmérséklete csökken.

A kontúr két területből áll

A maximális hőmérséklet ebben az esetben abban a pontban figyelhető meg, ahol a gáz elhagyja a kompresszort.

A kompresszor kimenő gázának hőmérséklete a legmagasabb

A legalacsonyabb hőmérséklet a tágulási szelep kimeneténél figyelhető meg.

A tágulási szelep kimeneténél a legalacsonyabb a gáz hőmérséklete

Ezután hozzáadunk egy pár hőcserélőt a rendszerhez.

Hőcserélők kerültek a rendszerbe

A hőcserélőn áthaladva magas hőmérsékletű gáz adja a hő legnagyobb részét egy külső fogyasztónak. Ugyanakkor a gáz, amelynek hőmérséklete alacsony, amikor a hőcserélőn áthalad, éppen ellenkezőleg, elnyeli a hőenergiát egy külső forrásból.

Forró gáz áthaladása hőcserélőn

A megszerzett kivitel minden funkcióval rendelkezik, amelyre a hőszivattyúnak szüksége van. De ahhoz, hogy teljes legyen, fel kell szerelni alacsony hőmérsékletű hőforrással, valamint csatlakozni kell a fűtési rendszerhez.

Ez a kialakítás a hőszivattyú összes funkciójával rendelkezik

Régiónk számára a legoptimálisabb megoldás a geotermikus szondák használata, amelyek a fent említett alacsony hőmérsékletű hő forrásaként szolgálnak.

Geotermikus szondák felhasználásával

Ami a fűtőberendezéseket illeti, elemeket, fűtött padlót / falakat lehet használni.

Lásd még: Annak megválasztása, hogyan takarja el a medencét por, törmelék és szennyeződés

Csatlakozás fűtőberendezésekhez

Előnyök és hátrányok

A hőszivattyú használatának előnyei a következők:

1. Alkalmazás lehetősége távoli településeken, ahol nincs gázvezeték.
2. Gazdaságos villamosenergia-fogyasztás csak a szivattyú működéséhez. A költségek lényegesen alacsonyabbak, mint amikor elektromos berendezéseket használnak a helyiség fűtésére. A hőszivattyú nem fogyaszt több energiát, mint egy háztartási hűtőszekrény.
3. Dízelgenerátor és napelemek energiaforrásként való felhasználásának képessége. Vagyis sürgősségi áramkimaradás esetén a ház fűtése nem áll le.
4. A rendszer autonómiája, amelyben nincs szükség víz hozzáadására és a munka figyelemmel kísérésére.
5. Környezetbarát telepítés. A szivattyú működése során nem képződnek gázok, és nincsenek kibocsátások a légkörbe.
6. Dolgozz biztonságosan. A rendszer nem melegszik túl.
7. Sokoldalúság. Telepíthet fűtésre és hűtésre alkalmas hőszivattyút.
8. A működés tartóssága. A kompresszort 15-20 évente cserélni kell.
9. Nyaralás a helyiségben, amelyet a kazánháznak szántak. Ezenkívül nincs szükség szilárd tüzelőanyagok vásárlására és tárolására.

Hőszivattyúk hátrányai:

1. A telepítés drága, bár öt éven belül megtérül;
2. Az északi régiókban további fűtőberendezések használatára lesz szükség;
3. A talajszerelés, bár jelentéktelen mértékben, sérti a terület ökoszisztémáját: nem működik, ha a területet kertnek vagy veteményeskertnek használják, hanem üres lesz.

A hőszivattyúk tulajdonosainak visszajelzései itt találhatók:

Termék ára

Az elmúlt években a hőszivattyúk elterjedtek az egész világon, különösen az USA-ban, Kínában és Nyugat-Európában. Ennek a népszerűségnek az oka az állami részleges kompenzáció a telepítés során. Oroszországban nem annyira ismertek, de a villamosenergia-megtakarítás lehetősége miatt egyre érdekesebbek a magánházak tulajdonosai számára.

Az eszközök készen megvásárolhatók, a termékek költsége az energiaforrástól, a berendezés teljesítményétől és a gyártótól függ. Például egy átlagos termelési kapacitású hőszivattyú Lengyelországban, a telepítési költségek nélkül, körülbelül 340 ezer rubelbe kerül. Ha maga készít hőszivattyút, akkor a költségek továbbra is alacsonyabbak lesznek, de sokkal alacsonyabbak. Mindkét esetben a berendezés megtérülési ideje 2 év.

Nagyon nehéz lehet megoldani a vidéki ház fűtésének problémáját, különösen a rendelkezésre álló hagyományos energiaforrások hiányában. És ha rendelkezésre állnak is, a fűtési költségek magasak lehetnek. A hőszivattyú jó alternatíva azok számára, akik optimalizálni akarják a költségeket, vagy inkább a természetes energiaforrásokat használják.

DIY hőszivattyú

A hőszivattyú önszereléséhez a legegyszerűbb sémákat választják a drága alkatrészek minimális felhasználásával. Mielőtt úgy döntene, hogy maga készíti el a készüléket, gondoskodnia kell a ház szigeteléséről. Ha a lakás gyorsan lehűl, a hőszivattyú nem lesz képes fűteni.

A hűtőből

A régi hűtőszekrényből összeállított eszköz további hőforrásként szolgálhat a helyiségben, vagy meleg padlót szolgálhat, valamint egy kis helyiséget is fűthet.

A munka megkezdése előtt kiválasztják és meghatározzák az energiaforrással a jövő tervét. Általában a föld alatt vagy egy tározóban választják, függőleges vagy vízszintes elhelyezésről döntenek.

A hűtőrendszerből származó termikus rendszer kialakítása egyszerű és megfizethető.

A séma kiválasztása után rajz készül. Ezt a ház és az udvar egyedi adatai alapján kell kiszámolni és feltüntetni.

Példa a fűtési rendszer hűtőszekrényből történő saját gyártására szolgáló rajzra

Magán háztartási gépen kívül a következő alkatrészeket is meg kell vásárolnia:

• Cirkulációs szivattyú;
• L alakú konzolok, 30 cm hosszúak;
• Rozsdamentes acél tartály száz vagy százhúsz literre;
• Műanyag és fém tartályok 100 literhez;
• Különböző átmérőjű megerősített műanyag és réz csövek.

A szivattyú összeállításához szükséges hűtőszekrény fő része a kompresszor. Az alkatrésznek működőképesnek kell lennie.

Az összeszereléshez szükséges eszközök:

• Hegesztőgép;
• Bolgár;
• Lakatos szerszámkészlet.

Az anyagok és szerszámok előkészítése után rögzítse a kompresszort konzollal a falhoz. Ezután elkezdik összeszerelni a szivattyúegységeket:

1. Kondenzátor készül. Az elkészített fémtartályt darálóval vágja ketté. Az egyik részbe réztekercs van felszerelve. Ezután a feleket hegesztőgéppel összekötjük. A kapott edényben menetes furatokat fúrnak a műszerlánc további csatlakoztatásához.
2. Készítsen hőcserélőt. Rézcsövet csavaroznak egy rozsdamentes acél tartályra. Mindkét végét lécekkel rögzítik, és vízvezeték-átmeneteket rögzítenek hozzájuk.
3. Gyűjtse össze a párologtatót. Helyezze a tekercset műanyag edénybe. A műanyag alkalmas, mivel ez a rész nem melegszik túl.
4. A kapott párologtatót konzolokkal rögzítik a falhoz.

Az egységek előkészítése után a telepítést összeállítják és a termosztatikus szelepet felszerelik. A hűtőközeget a rendszerbe szivattyúzzák, és egy energiaforráshoz csatlakoztatják.

Ne rohanjon eldobni a régi hűtőszekrényt: ügyes kezekben "második életet" találhat

A rendszer csövei a talaj fagyásszintje alatt vagy egy tározóban helyezkednek el, szintén megfelelő mélységben. Vannak példák, amikor a tulajdonos vezetéket szerelt a csatornába. Ebben az esetben komoly tisztító rendszerre volt szükség. Cirkulációs szivattyú van csatlakoztatva a csővezetékhez.

A légkondicionálóból

Hőszivattyú háromféle módon építhető fel légkondicionálóból:

1. Cserélje ki a kültéri és beltéri egységeket. A víz és a levegő hőhordozóként szolgálhat. Ha vizet választott, akkor a kondenzátort be kell helyezni a tartályba.
2. Szereljen be egy szelepet a légkondicionálóba, amely négy üzemmód között vált. Ez egy szakember, aki rendelkezik az ilyen módosítások elvégzéséhez szükséges ismeretekkel és készségekkel. Ebben az esetben célszerű először egy olyan készüléket használni, amely hidegre és hőre működik, és már van egy kapcsoló.
3. Teljesen szerelje szét a készüléket, és szerelje be a hőszivattyú szabványos elrendezésével, párologtatóval, kompresszorral és kondenzátorral.

A felosztott rendszer hőszivattyúvá történő megváltoztatásához jobb olyan készüléket használni, amely már annyira el van rendezve, hogy hőre és hidegre is alkalmas. Bizonyos esetekben még a hűtőközeg leeresztése és feltöltése sem szükséges. Szerelje össze a telepítést a séma szerint.

Az osztott rendszer hőszivattyúvá alakításának sémája elősegíti a meleg légkör kialakítását a házban

A klímaberendezés átalakításának munkarendje:

1. Vedd fel egy fémtartályt. Hosszában meg kell egyeznie a külső hőcserélő hosszával, szélességében – tíz centiméterrel több. A vízellátáshoz és -eltávolításhoz az oldalfalakba csöveket (szerelvényeket) vágnak.
2. Távolítsa el a készülék felső burkolatát és a külső hőcserélőt.
3. A radiátort hátratolják, elkerülve a hűtőközeg-csövek megrándulását. Ha ezt gondosan végezzük, akkor nem szükséges freonnal tölteni.
4. Távolítsa el a külső járókereket a tengelyről.
5. További lemezeket adnak a radiátorhoz. Ezek lehetnek réz és alumínium. Ezen lapok nélkül vizes környezetbe helyezett radiátor gyorsan kiég.
6. A hűtőközeg-csövek károsodása nélkül engedje le a hűtőt egy előre elkészített tartályba. Az áramkörök bemenetei hermetikusan vannak lezárva és lezárva.
7. A vízellátáshoz és -vezetéshez kör alakú szivattyút csatlakoztatnak, és ellenőrzik a rendszer minőségét és tömítettségét.

A klímaberendezés átalakításának kötelező lépése a további lemezek felszerelése.
Ha a freontartalmú csövek miatt nem lehet helyesen elhelyezni a radiátort a tartályban, akkor a párologtatótól a legnagyobb távolságra vágják, majd hűtőközeggel történő újratöltés után forrasztják.

A split-rendszer módosítás ezen változatában csak a radiátor elhelyezkedése változott. Gyári konfigurációban levegős volt, most folyékony. Így össze lehet állítani egy víz-víz vagy víz-levegő rendszert.

A légkondicionálótól kapott split rendszer lehetősége, hogy segítsen azoknak, akik mindent megpróbálnak egyedül elvégezni

A vízellátást a kútból állítják be. Ehhez csatlakoztassa a tartály szerelvényeit a csővezetékhez.

A kutak között sekély árkot ásnak az áramköri csövek befogadására. Maga a csővezeték polietilén csövekből készül. Legalább két csőhurkot engedünk le minden kútba. A csővezetéket betonnal rögzítik és talajjal szigetelik. Betonöntés és töltés előtt ellenőrizze az illesztések tömítettségét. Ehhez a rendszert csatlakoztatják a szivattyúhoz, a víz összegyűjtése után a szivattyút leállítják és néhány órán át hagyják. Ha nincs szivárgás, akkor a munka befejeződött.

Cső elrendezése a kútban

Minden cső egy közös vonalhoz vezet, amely végződik egy sokrétűben. A csatlakozásokat szoros csatlakozásokhoz használják.

Gyártás

A hőszivattyú a gazdaságban kapható alkatrészekből vagy olcsó használt alkatrészek beszerzésével készülhet. A telepítési eljárás a következő:

1. Kész kompresszort vásárolunk szaküzletekben, vagy kompresszort használunk egy hagyományos klímaberendezésből. Rögzítjük a falhoz, ahol a telepítésünk lesz. A felszerelés megbízhatóságát két L-300 tartó biztosítja.
2. Kondenzátort készítünk. Ehhez vágjon ketté egy rozsdamentes acél tartályt, amelynek térfogata körülbelül száz liter. Legalább 1 mm falvastagságú vékony rézcsőből készült tekercset helyezünk a tartályba. A tekercshez vásárolhat egy vízvezetékcsövet, vagy használhat rézcsövet egy régi hűtőszekrényből. A tekercset a következőképpen készítjük el:

1. egy rézcsövet tekercselnek egy oxigén- vagy gázpalackra, fontos, hogy a fordulatok között kis távolságot tartsanak, amelynek azonosnak kell lennie;
2. a csőfordulatok helyzetének rögzítéséhez két perforált alumínium sarkot veszünk, és úgy rögzítjük a tekercsen, hogy csövünk minden fordulata szemben legyen a sarokban lévő lyukkal. A sarkok a tekercsek azonos magasságát biztosítják, és geometriai változatlanságot biztosítanak a tekercs teljes szerkezetének.

• A tekercs felszerelése után a tartály felét hegesztjük össze, előzőleg a szükséges menetes csatlakozásokat.
• Párologtatót készítünk. Veszünk egy közönséges zárt műanyag edényt, amelynek térfogata 60 vagy 80 liter. Ebben egy tekercset szerelünk fel egy ¾ "átmérőjű csőből és menetes csatlakozásokkal a leeresztő és a vízvezetékekhez (a közönséges vízvezetékek megengedettek). A kész párologtatót a kívánt méretű L-konzolok segítségével a falra is rögzítik.
• Meghívjuk a mestereket a rendszer összeállítására, rézcsövek hegesztésére és freon szivattyúzására. Mivel nincs tapasztalata a hűtőberendezésekről, nem kell megpróbálnia saját maga elvégezni ezt a munkát. Ez a teljes szerkezet meghibásodásához vezethet, és súlyos sérülésekkel jár.

Miután a rendszerünk fő része elkészült, csatlakoztatni kell a hőelosztó és szívó készülékekhez.

A hőelszívó egység összeállítása a szivattyú típusától és a hőforrástól függ.