تقنية لتجميع مضخة حرارية من نوع الماء المائي مع استخراج الحرارة من البئر

إذا كان من المستحيل أو المكلف للغاية تدفئة منزل خاص بالغاز ، واستخدام الوقود الصلب ليس مناسبًا ، فلماذا لا تستخرج الطاقة مباشرة من البيئة؟ تعد المضخات الحرارية من الماء إلى الماء من أكثر الخيارات فعالية للحصول على الجول اللازم. في الغرب ، تم تأسيس الإنتاج الصناعي لهذه الوحدات منذ فترة طويلة وهو مرتفع الطلب. ومع ذلك ، فإن تكلفتها مرتفعة للغاية. لذلك ، تظل مسألة إنشاء مضخة حرارية بيديك ذات صلة وثيقة.

كيف يتم ترتيب وتشغيل هذه المضخة الحرارية؟

تحدث المضخة الحرارية تقريبًا ، تمامًا مثل الثلاجة. تزيل الثلاجة جزءًا من الحرارة لتقليل درجة الحرارة داخل الغرفة. لذلك ، يسخن الجدار الخلفي للثلاجة بشكل ملحوظ. تعمل المضخات الحرارية على "تبريد" البيئة ، وتسخين سائل التبريد الذي يتم تدويره في نظام التدفئة المنزلية.

عادة ، تتكون مضخات الحرارة من الماء إلى الماء من المجموعة التالية من الأجهزة:

• دائرة كهربائية خارجية؛
• كفاف داخلي
• المبخر؛
• مكثف؛
• ضاغط.

الدائرة الخارجية عبارة عن ماسورة تدور من خلالها المياه الجوفية. يدخل النظام من البئر ، ويمر عبر الدائرة الخارجية ، مما يمنح النظام طاقة حرارية ذات إمكانات منخفضة ، ثم يتم تصريفها في بئر آخر. في بعض الأحيان داخل دائرة خارجية مغمورة في الماء ، يوجد سائل خاص يسمى "محلول ملحي". هذه أيضًا طريقة فعالة جدًا لجمع الحرارة في البيئة.

ملحوظة! إذا كانت هناك بركة مفتوحة بالقرب من المنزل ، يمكن استخدامها أيضًا كمصدر للحرارة. ومع ذلك ، ليست هناك حاجة لحفر الآبار لاستخراج وتصريف المياه الجوفية.

تدخل حرارة المياه الجوفية المبخر. يدخل المبرد المضغوط هنا من خلال الفتحة الشعرية. يؤدي انخفاض الضغط إلى عملية تبخر ويتم نقل الحرارة من الجدران الداخلية للمبخر إلى المبرد. يدخل المبرد الغازي إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه ، وبعد ذلك يتم إرساله إلى المكثف.

هنا ، يتحول المبرد مرة أخرى إلى حالة سائلة ، ويتم استخدام الطاقة الناتجة لتسخين المبرد الذي يدور في أنابيب نظام التدفئة في المنزل. وبالتالي ، يتم تحويل الطاقة الحرارية ذات الإمكانات المنخفضة إلى طاقة ذات إمكانات عالية وحتى في الصقيع الشديد يمكن تسخين المنزل بكفاءة عالية. يتم توضيح هذه العملية بوضوح في الرسم التخطيطي لمضخة الماء - الماء المضخة الحرارية.

يوضح الرسم التخطيطي لمضخة حرارة الماء والماء عملية الحصول على الطاقة الحرارية من البيئة ذات الإمكانات المنخفضة إلى طاقة محتملة عالية لتدفئة المنزل وتسخين المياه

تعتمد جودة المضخة الحرارية إلى حد كبير على التقلبات في درجة حرارة الماء. كلما كانت درجة الحرارة أكثر استقرارًا ، كان التسخين أفضل. في البئر ، تتراوح درجة حرارة الماء على مدار العام من 7-12 درجة ، مما يجعل من الممكن استخدام المعدات بكفاءة عالية. لأتمتة تشغيل الجهاز ، يستخدمون منظم درجة حرارة يقوم بتشغيل وإيقاف الضاغط ، مع الحفاظ على درجة الحرارة في الغرف عند مستوى معين.

كيف تصنع مثل هذا الجهاز بنفسك؟

المضخة الحرارية من الماء إلى الماء محلية الصنع هي مجموعة من الوحدات الجاهزة التي يجب توصيلها بالتسلسل الصحيح. يبدو الأمر بسيطًا ، ولكن من الناحية العملية يمكن تدمير كل شيء بسبب نقص الحسابات المختصة. إنها ضرورية لمعرفة قوة الضاغط الأمثل ، وقطر أنبوب المبادل الحراري ، بالإضافة إلى معلمات النظام الأخرى. لدى غير المتخصصين عدة خيارات لحل هذه المشكلة:

• استخدام برامج خاصة (على سبيل المثال ، CoolPack 1.46 و Copeland) ؛
• استخدام الآلات الحاسبة على الإنترنت المقدمة على مواقع الشركات المصنعة لهذه المعدات ؛
• قم بدعوة أخصائي سيساعد في حساب كل شيء مقابل أجر أو لطف قلب.

لذا ، الآن عن كل التفاصيل بمزيد من التفصيل.

الجزء # 1 - ضاغط

أسهل طريقة للحصول على ضاغط مناسب هي إزالته من مكيف الهواء ، على سبيل المثال ، من نظام تقسيم LG. ضاغط بسعة سبع واط بسعة 9.7 كيلو واط لإنتاج الحرارة و 7.5 كيلو واط للتبريد. ميزة إضافية لهذه الضواغط هي مستوى الضوضاء المنخفض أثناء التشغيل.

يمكن إزالة الضاغط للمضخة الحرارية من الماء إلى الماء من مكيف الهواء القديم. يفضل اختيار نموذج مناسب للطاقة ويعمل بصمت

تستخدم العديد من الضواغط R22 الفريون ، الذي تبلغ درجة غليانه -10 ، التكثيف - +55. في عام 2030 ، سيتم حظر استخدام هذا المبرد للاستخدام. يمكن أن يكون البديل الأكثر ملاءمة هو الفريون R422 "الصغير". ومع ذلك ، يمكنك تغيير غاز التبريد ليس فقط عند إنشاء مضخة حرارية ، ولكن أيضًا في أي وقت مناسب.

الجزء # 2 - مكثف

يمكن استخدام خزان من الفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 120 لترًا لصنع المكثف. يتم قطعه إلى نصفين ، ويتم تثبيت لفائف نحاسية بالداخل ، ووصلات ملحومة بخيوط بقياس بوصتين ، ثم يتم توصيل نصفي الخزان عن طريق اللحام. يتم حساب مساحة الملف التي من خلالها يدور غاز التبريد بالصيغة:

PZ = MT / 0.8RT ، حيث:

• PZ - مساحة الملف ؛
• МТ - طاقة الحرارة المتولدة من النظام ، كيلوواط ؛
• 0.8 - معامل الموصلية الحرارية في تفاعل الماء والنحاس ؛
• RT - الفرق في درجة حرارة الماء عند مدخل النظام وعند الخروج منه ، بالدرجات المئوية.

لتصنيع ملف ، أنبوب نحاسي نصف بوصة ، تبريد خاص أو سباكة نظيفة مناسب. سمك جدار الأنابيب الموصى به هو 1-1.2 ملم. لتحويل طول الأنبوب من الطول المطلوب إلى ملف ، يكفي لفه على أي أسطوانة مناسبة ، على سبيل المثال ، على أسطوانة غاز. يتم إخراج نهايات الملف باستخدام محولات السباكة. لضمان ضيق الاتصال ، استخدم الكتان وجوز التثبيت.

لعمل ملف لمكثف المضخة الحرارية من الماء إلى الماء ، تحتاج إلى لف الأنبوب النحاسي بعناية على الأسطوانة. سيساعد السكة المعدنية على إصلاح درجة المنعطفات

يرجى ملاحظة أنه يجب وضع مدخل دليل الفريون في الجزء العلوي من المكثف لمنع تكوين الفقاعات.

عنصر # 3 - المبخر

إن البرميل البلاستيكي 127 لتر مناسب لدور المبخر. أنها أكثر ملاءمة إذا كان لديها رقبة واسعة.احسب المبخر وكذلك المكثف. يمكن لف الأنابيب النحاسية بسلك نحاسي ، دون أي عزل.

يمكن صنع مبخر منزلي لمضخة حرارة الماء إلى الماء من برميل بلاستيكي برقبة عريضة. يمكن أيضًا وضع الملف بسعة أقل ، ولكنه أكثر ملاءمة للعمل مع برميل يزيد عن 120 لترًا

يوصي الخبراء باستخدام مبخرات من النوع "المغمور" لمضخات الحرارة المرتجلة ، حيث يدخل المبرد المسال الماء من الأسفل ويتبخر في الجزء العلوي. يمكن صنع المحولات من أعناق الزجاجات البلاستيكية العادية ، والتي يتم إصلاحها بالكتان والمواد المانعة للتسرب. أنابيب الصرف الصحي القياسية مناسبة لتوريد وتفريغ المياه. عند تثبيت الصمام الحراري ، قبل البدء في لحام أنبوب خط التسوية ، قم بلفه بقطعة قماش مبللة ، حيث يجب ألا يتم تسخين هذا العنصر إلى أكثر من 100 درجة.

تجميع الفريون والتزود بالوقود

لتجميع الأجهزة المعدة في نظام واحد ، ستحتاج إلى آلة لحام. في مدخل الضاغط ، يوصى بصمام ملء ، والذي سيكون مفيدًا لاحقًا. ثم ، باستخدام مضخة فراغ خاصة ، يجب فحص النظام بحثًا عن الفراغ.

لملء النظام بالفريون ، ستحتاج إلى أسطوانة تحتوي على 2 كجم على الأقل من غاز التبريد. بعد إعادة التزود بالوقود ، يوصى بالانتظار بضعة أيام ، وفحص الضغط في النظام. إذا بقيت ثابتة ، فلا توجد تسريبات. إذا انخفض الضغط ، يمكنك تحديد أماكن التسرب بأبسط طريقة: استخدام رغوة الصابون. من الأفضل للحرفيين عديمي الخبرة الاتصال بحرفي يقوم بإعادة تزويد المعدات بالوقود بشكل احترافي وموثوق.

للتحكم تلقائيًا في تشغيل النظام ، يوصى باستخدام مرحل أحادي الطور 40 أمبير ، ومصهر 16 أمبير ، ولوحة كهربائية وسكة DIN. يلزم وجود مستشعرين لدرجة الحرارة الشعرية: عند الخروج من النظام (درجة الحرارة القصوى الموصى بها هي 40 درجة) وعند المخرج من المبخر (درجة حرارة الإغلاق هي 0 درجة لمنع النظام من التجمد). إذا تم استخدام وحدة تحكم لتأخذ في الاعتبار قراءات كل من مستشعرات درجة الحرارة ، يجب أن نتذكر أن إعداداتها قد تفشل في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

شيء من هذا القبيل يبدو وكأنه أحد الخيارات لمضخة حرارة المياه المنزلية. الجهاز مغطى بغلاف معدني تم تركيب لوحة التحكم فوقه.

بعد أن يصبح النظام جاهزًا ، وتوضع عناصره في أماكن مناسبة ، يجب بناء بئرين منفصلين لاستيعاب وتصريف المياه الجوفية وإحضار الدائرة الخارجية إلى النظام. في المناطق التي يرتبط فيها حفر الآبار بمشاكل معينة ، يجب معالجة هذه المشكلة أولاً. إذا تعذر حفر الآبار ، فقد تضطر إلى اختيار خيار آخر لمضخة الحرارة ، على سبيل المثال ، المياه الجوفية.

يوضح الفيديو التالي تشغيل مضخة حرارية منزلية الصنع:

بعض الاقتراحات المفيدة

قبل الشروع في تصنيع مضخة حرارية ، من الضروري تقييم مستوى العزل الحراري للمبنى وزيادته إلى أقصى مستوى. خلاف ذلك ، فإن فعالية هذا النظام سوف تميل إلى الصفر.

من الأفضل استخدام مضخة حرارية كاملة مع أنظمة التدفئة ذات درجة الحرارة المنخفضة. في أغلب الأحيان ، تكون الوحدة متصلة بـ "أرضية دافئة". يمكن أن تكون التجربة مع أنظمة الجدران الدافئة ، المشعات الكبيرة ، وما إلى ذلك ناجحة.سوف تكون فعالية النظام أعلى ، كلما كان فرق درجة الحرارة أصغر في الدوائر الخارجية والداخلية.

لتقليل تكلفة بناء مضخة حرارية ، يوصى باستخدام مصدر حراري إضافي: غلاية غاز أو كهرباء أو وقود صلب. ستكون السعة والنفقات المطلوبة لبناء المضخة الحرارية أقل ، وستنخفض تكلفة تدفئة المنزل.