Technologie voor het monteren van een warmtepomp van het type water-water met warmteafvoer uit de put

Als het niet mogelijk of te duur is om een ​​woonhuis met gas te verwarmen en het gebruik van vaste brandstof is niet handig, waarom haalt u dan niet rechtstreeks energie uit de omgeving? Een van de meest effectieve opties om de nodige joules te krijgen, is een water-naar-water-warmtepomp. In het Westen is de industriële productie van dergelijke eenheden al lang gevestigd en er is veel vraag naar. De kosten zijn echter vrij hoog. Daarom blijft de vraag om met uw eigen handen een warmtepomp te maken zeer relevant.

Hoe werkt zo'n warmtepomp en werkt hij?

Grofweg werkt een warmtepomp als een koelkast, integendeel. De koelkast verwijdert een deel van de warmte naar buiten om de temperatuur in de kamer te verlagen. Daarom warmt de achterwand van de koelkast merkbaar op. De warmtepomp 'koelt' de omgeving door het koelmiddel te verwarmen dat in het verwarmingssysteem van het huis circuleert.

Water-naar-water-warmtepompen bestaan ​​doorgaans uit de volgende set apparaten:

• extern circuit;
• interne contour;
• verdamper;
• condensator;
• compressor.

Het buitenste circuit is een leiding waardoor het grondwater circuleert. Het komt het systeem binnen vanuit de put, gaat door het externe circuit, geeft het systeem thermische energie met een laag potentieel en wordt vervolgens afgevoerd naar een andere put. Soms is er in een extern circuit ondergedompeld in water een speciale vloeistof genaamd "pekel". Dit is ook een zeer effectieve manier om de warmte in de omgeving op te vangen.

Notitie! Als er een open vijver bij het huis is, kan deze ook als warmtebron worden gebruikt. Voor de onttrekking en afvoer van grondwater is het echter niet nodig putten te boren.

Grondwaterwarmte komt de verdamper binnen. Het onder druk staande koelmiddel komt hier binnen via het capillaire gat. De drukvermindering veroorzaakt een verdampingsproces en warmte van de binnenwanden van de verdamper wordt overgebracht naar het koelmiddel. Gasvormig koelmiddel komt de compressor binnen, waar het wordt gecomprimeerd, waarna het naar de condensor wordt gestuurd.

Hier verandert het koelmiddel weer in een vloeibare toestand en de resulterende energie wordt gebruikt om het koelmiddel te verwarmen dat in de leidingen van het verwarmingssysteem van het huis circuleert. Zo wordt thermische energie met een laag potentieel van water omgezet in energie met een hoog potentieel en zelfs bij strenge vorst is het mogelijk om een ​​huis vrij efficiënt te verwarmen. Dit proces wordt duidelijk geïllustreerd in het diagram van de warmtepomp water-water.

Het water-water-warmtepompdiagram toont het proces van het verkrijgen van thermische energie met een laag potentieel uit de omgeving naar een hoge potentiële energie voor het verwarmen van een huis en het verwarmen van water

De kwaliteit van de warmtepomp is grotendeels afhankelijk van schommelingen in de watertemperatuur. Hoe stabieler de temperatuur, hoe beter de verwarming. In de put varieert de watertemperatuur het hele jaar door van 7-12 graden, wat het mogelijk maakt om de apparatuur zeer efficiënt te gebruiken. Om de werking van het apparaat te automatiseren, gebruiken ze een temperatuurregelaar die de compressor in- en uitschakelt, waardoor de temperatuur in de kamers op een bepaald niveau blijft.

Hoe maak je zo'n apparaat zelf?

Een zelfgemaakte water-naar-water warmtepomp is een set kant-en-klare units die in de juiste volgorde moeten worden aangesloten. Het ziet er simpel uit, maar in de praktijk kan het allemaal kapot gaan door het ontbreken van competente berekeningen. Ze zijn nodig om het optimale compressorvermogen, de diameter van de warmtewisselaarleiding en andere systeemparameters te achterhalen. Niet-specialisten hebben verschillende opties om dit probleem op te lossen:

• speciale software gebruiken (bijvoorbeeld CoolPack 1.46 en Copeland);
• gebruik maken van online rekenmachines die worden aangeboden op de websites van fabrikanten van dergelijke apparatuur;
• nodig een specialist uit die zal helpen om alles tegen een vergoeding of vriendelijk oprecht te berekenen.

Dus nu over elk detail in meer detail.

Deel # 1 - compressor

De eenvoudigste manier om een ​​geschikte compressor te krijgen, is deze uit de airconditioner te verwijderen, bijvoorbeeld uit een LG split-systeem. De zeven watt compressor heeft een vermogen van 9,7 kW voor warmteproductie en 7,5 kW voor koeling. Een bijkomend voordeel van dergelijke compressoren is het lage geluidsniveau tijdens bedrijf.

De compressor voor de water-naar-water-warmtepomp kan uit de oude airconditioning worden verwijderd. Kies bij voorkeur een model dat geschikt is voor stroom en stil werkt

Veel compressoren gebruiken R22 freon, waarvan het kookpunt -10 is, condensatie - +55. In 2030 wordt dit koelmiddel verboden voor gebruik. Een waardig alternatief is wellicht de meer "jonge" freon R422. Het is echter mogelijk om niet alleen het koelmiddel te vervangen bij het maken van een warmtepomp, maar ook op elk geschikt moment.

Deel # 2 - Condensator

Een roestvrijstalen tank van ongeveer 120 liter kan worden gebruikt om de condensator te maken. Het wordt in tweeën gesneden, een koperen spoel wordt aan de binnenkant gemonteerd, lasverbindingen met een schroefdraad van twee inch en vervolgens worden de helften van de tank verbonden door middel van lassen. Het oppervlak van de spiraal waardoor het koelmiddel zal circuleren, wordt berekend met de formule:

PZ = MT / 0.8RT, waarbij:

• PZ - het gebied van de spoel;
• MT - Vermogen van door het systeem opgewekte warmte, kW;
• 0,8 - warmtegeleidingscoëfficiënt in de interactie van water en koper;
• RT - het verschil in watertemperatuur bij de ingang van het systeem en bij de uitgang ervan, graden Celsius.

Voor de vervaardiging van een spoel is een koperen leiding van een halve inch, een speciaal koel- of schoon sanitair geschikt. De aanbevolen buiswanddikte is 1-1,2 mm. Om een ​​buislengte van de gewenste lengte in een spoel te veranderen, volstaat het om deze op een geschikte cilinder te winden, bijvoorbeeld op een gasfles. De uiteinden van de spoel worden naar buiten gebracht met behulp van sanitairadapters. Gebruik vlas en een klemmoer om de verbinding strak te houden.

Om een ​​spoel te maken voor een water-naar-water warmtepompcondensor, moet u de koperen buis voorzichtig op de cilinder winden. Een metalen rail helpt om de toonhoogte van de bochten te fixeren

Houd er rekening mee dat de inlaat van de freon-lijn zich aan de bovenkant van de condensator moet bevinden om de vorming van bellen te voorkomen.

Item # 3 - Verdamper

Een kunststof vat van 127 liter is geschikt voor de rol van verdamper. Het is handiger als ze een wijde hals heeft.De verdamper wordt berekend, evenals de condensor. Een koperen buis kan met koperdraad worden gedraaid, zonder enige isolatie.

Een zelfgemaakte verdamper voor een water-naar-water warmtepomp kan worden gemaakt van een plastic vat met een wijde hals. De spoel kan in een kleinere capaciteit worden gelegd, maar het is handiger om te werken met een vat van meer dan 120 l

Experts raden het gebruik van "overstroomde" verdampers aan voor geïmproviseerde warmtepompen, waarbij het vloeibaar gemaakte koelmiddel van onderaf in het water komt en bovenaan verdampt. Adapters kunnen worden gemaakt van de halzen van gewone plastic flessen, die zijn vastgezet met vlas en afdichtmiddel. Standaard rioolbuizen zijn geschikt voor aan- en afvoer van water. Wanneer u een thermostatische klep installeert, wikkel deze dan voordat u begint met het solderen van de leidingen van de nivelleerleiding met een vochtige doek, aangezien dit element niet mag worden verwarmd tot meer dan 100 graden.

Montage en tanken van freon

Om de voorbereide apparaten in één systeem samen te brengen, heeft u een lasmachine nodig. Bij de inlaat van de compressor wordt een vulklep aanbevolen, die later van pas zal komen. Vervolgens moet het systeem met behulp van een speciale vacuümpomp op vacuüm worden gecontroleerd.

Om het systeem met freon te vullen, heeft u een cilinder nodig met minimaal 2 kg koelmiddel. Na het tanken wordt aanbevolen om een ​​paar dagen te wachten en de druk in het systeem te controleren. Als het constant blijft, zijn er geen lekken. Als de druk afneemt, kunt u de plaatsen van lekkage op de eenvoudigste manier bepalen: met zeepsop. Onervaren vakmensen kunnen beter contact opnemen met een vakman die de apparatuur professioneel en betrouwbaar zal tanken.

Voor automatische besturing van het systeem wordt aanbevolen om een ​​40A eenfasig relais, 16A zekering, elektrisch paneel en DIN-rail te gebruiken. Er zijn twee capillaire temperatuursensoren nodig: bij de uitgang van het systeem (de aanbevolen maximumtemperatuur is 40 graden) en bij de uitgang van de verdamper (uitschakeltemperatuur is 0 graden om te voorkomen dat het systeem bevriest). Als een controller wordt gebruikt om rekening te houden met de metingen van beide temperatuursensoren, moet er rekening mee worden gehouden dat de instellingen ervan kunnen mislukken in het geval van een stroomstoring.

Zoiets lijkt op een van de opties voor een zelfgemaakte water-water warmtepomp. Het apparaat is bedekt met een metalen behuizing waarop het bedieningspaneel is gemonteerd.

Nadat het systeem gereed is en de elementen op handige plaatsen zijn geplaatst, moeten er twee afzonderlijke putten worden gebouwd voor de inlaat en afvoer van grondwater en het externe circuit naar het systeem brengen. In gebieden waar het boren van putten gepaard gaat met bepaalde problemen, moet dit probleem eerst worden aangepakt. Als de putten niet kunnen worden geboord, moet u mogelijk een andere optie kiezen voor de warmtepomp, bijvoorbeeld grondwater.

De volgende video laat de werking van een zelfgemaakte warmtepomp zien:

Enkele nuttige suggesties

Voordat u doorgaat met de fabricage van een warmtepomp, is het noodzakelijk om het niveau van thermische isolatie van het gebouw te evalueren en dit tot het maximale niveau te verhogen. Anders zal de effectiviteit van dit systeem naar nul neigen.

Het is het beste om een ​​warmtepomp te gebruiken, compleet met verwarmingssystemen op lage temperatuur. Meestal is het apparaat aangesloten op de "warme vloer'. Ervaring met systemen van warme muren, grote radiatoren, etc. kan succesvol zijn, hoe efficiënter het systeem zal zijn, hoe kleiner het temperatuurverschil op de externe en interne circuits.

Om de kosten van het bouwen van een warmtepomp te verlagen, wordt aanbevolen om een ​​extra warmtebron te gebruiken: gas-, elektrische of vaste brandstofketel. De benodigde capaciteit en kosten voor de bouw van de warmtepomp zullen lager zijn en de verwarmingskosten van de woning worden verlaagd.