Kuyudan ısı ekstraksiyonu ile su-su tipinde bir ısı pompasını monte etmek için teknoloji

Özel bir evi gazla ısıtmak imkansız veya çok pahalıysa ve katı yakıt kullanmak uygun değilse, neden doğrudan çevreden enerji almıyorsunuz? Gerekli joule'ları elde etmek için en etkili seçeneklerden biri, sudan suya bir ısı pompasıdır. Batı'da, bu tür birimlerin endüstriyel üretimi uzun süredir kurulmuştur ve yüksek talep görmektedir. Ancak maliyetleri oldukça yüksektir. Bu nedenle, kendi ellerinizle bir ısı pompası oluşturma sorunu çok alakalı.

Böyle bir ısı pompası nasıl düzenlenir ve çalışır?

Kabaca söylemek gerekirse, bir ısı pompası bir buzdolabı gibi çalışır, tam tersi. Buzdolabı, oda içindeki sıcaklığı düşürmek için ısının bir kısmını çıkarır. Bu nedenle, buzdolabının arka duvarı belirgin şekilde ısınır. Bir ısı pompası çevreyi “soğutur” ve ev ısıtma sisteminde dolaşan soğutucuyu ısıtır.

Tipik olarak, sudan suya ısı pompaları aşağıdaki cihazlardan oluşur:

• harici devre;
• iç kontur;
• evaporatör;
• kondansatör;
• kompresör.

Dış devre, yeraltı suyunun dolaştığı bir borudur. Sisteme kuyudan girer, harici devreden geçer, sisteme düşük potansiyelli termal enerji verir ve daha sonra başka bir kuyuya boşaltılır. Bazen suya batırılmış bir dış devrenin içinde “tuzlu su” adı verilen özel bir sıvı vardır. Bu aynı zamanda ortamdaki ısıyı toplamak için çok etkili bir yoldur.

Not! Evin yakınında açık bir gölet varsa, ısı kaynağı olarak da kullanılabilir. Bununla birlikte, yeraltı suyunun soyutlanması ve tahliyesi için kuyu açılmasına gerek yoktur.

Yeraltı suyu ısısı evaporatöre girer. Basınçlı soğutucu buraya kılcal delikten girer. Basınçtaki azalma buharlaşma sürecine neden olur ve evaporatörün iç duvarlarından gelen ısı soğutucu akışkana aktarılır. Gaz halinde soğutucu, sıkıştırıldığı kompresöre girer ve ardından kondensere gönderilir.

Burada soğutucu tekrar sıvı duruma dönüşür ve ortaya çıkan enerji, evin ısıtma sisteminin borularında dolaşan soğutucuyu ısıtmak için kullanılır. Böylece, suyun düşük potansiyel termal enerjisi yüksek potansiyelli enerjiye dönüştürülür ve şiddetli donlarda bile bir evi oldukça verimli bir şekilde ısıtmak mümkündür. Bu işlem, ısı pompası su-su diyagramında açıkça gösterilmiştir.

Su-su ısı pompası şeması, bir evi ısıtmak ve ısıtma suyu için düşük potansiyele sahip yüksek potansiyel enerjiye ortamdan termal enerji elde etme işlemini gösterir.

Isı pompasının kalitesi büyük ölçüde su sıcaklığındaki dalgalanmalara bağlıdır. Sıcaklık ne kadar kararlı olursa, ısıtma o kadar iyi olur. Kuyuda, yıl boyunca su sıcaklığı 7-12 derece arasındadır, bu da ekipmanın çok verimli kullanılmasını mümkün kılar. Cihazın çalışmasını otomatikleştirmek için, kompresörü açan ve kapatan bir sıcaklık kontrolörü kullanırlar, odalardaki sıcaklığı belirli bir seviyede tutarlar.

Böyle bir cihaz nasıl yapılır?

Ev yapımı sudan suya ısı pompası, doğru sırada bağlanması gereken bir dizi hazır ünitedir. Basit görünüyor, ancak pratikte her şey yetkin hesaplamaların olmaması nedeniyle harap olabilir. Optimum kompresör gücünü, ısı eşanjör borusunun çapını ve diğer sistem parametrelerini bulmak için gereklidirler. Uzman olmayanların bu sorunu çözmek için birkaç seçeneği vardır:

• özel yazılımlar kullanın (örneğin, CoolPack 1.46 ve Copeland);
• bu tür ekipman üreticilerinin web sitelerinde sunulan çevrimiçi hesap makinelerini kullanın;
• Her şeyi bir ücret karşılığında veya nazikçe içtenlikle hesaplamaya yardımcı olacak bir uzman davet edin.

Şimdi, her ayrıntı hakkında daha ayrıntılı olarak.

Bölüm # 1 - Kompresör

Uygun bir kompresör almanın en kolay yolu, onu klimadan, örneğin bir LG split sisteminden çıkarmaktır. Yedi watt'lık kompresör, ısı üretimi için 9,7 kW ve soğutma için 7,5 kW kapasiteye sahiptir. Bu tür kompresörlerin ek bir avantajı, çalışma sırasındaki düşük gürültü seviyesidir.

Sudan suya ısı pompası kompresörü eski klimadan çıkarılabilir. Güç için uygun ve sessiz çalışan bir model seçmek tercih edilir

Birçok kompresör kaynama noktası -10, yoğuşma - +55 olan R22 freon kullanır. 2030 yılında, bu soğutucu akışkanın kullanımı yasaklanacaktır. Değerli bir alternatif, daha “genç” R422'den olabilir. Bununla birlikte, soğutucuyu sadece bir ısı pompası oluştururken değil, aynı zamanda uygun bir zamanda değiştirmek de mümkündür.

Bölüm # 2 - Kapasitör

Kondansatörü yapmak için yaklaşık 120 litrelik paslanmaz çelik bir tank kullanılabilir. Yarıya kesilir, içine bir bakır bobin monte edilir, iki inç iplikli kaynaklı derzler, daha sonra tankın yarısı kaynak ile bağlanır. Soğutucu akışkanın dolaşacağı bobinin alanı aşağıdaki formülle hesaplanır:

PZ = MT / 0.8RT, burada:

• PZ - bobinin alanı;
• MT - Sistem tarafından üretilen ısının gücü, kW;
• 0.8 - su ve bakır etkileşimlerinde termal iletkenlik katsayısı;
• RT - sistemin girişindeki ve çıkışındaki su sıcaklığı farkı, Santigrat derece.

Bir bobinin üretimi için yarım inçlik bir bakır boru, özel bir soğutma veya temiz su tesisatı uygundur. Tavsiye edilen boru et kalınlığı 1-1,2 mm'dir. İstenen uzunlukta bir boru uzunluğunu bir bobine dönüştürmek için, herhangi bir uygun silindir üzerine, örneğin bir gaz silindirine sarmak yeterlidir. Bobinin uçları, sıhhi tesisat adaptörleri kullanılarak çıkarılır. Bağlantının sıkılığını sağlamak için keten ve bir sıkıştırma somunu kullanın.

Sudan suya ısı pompası kondansatörü için bir bobin yapmak için, bakır boruyu silindire dikkatlice sarmanız gerekir. Metal bir ray, dönüşlerin perdesini düzeltmeye yardımcı olacaktır

Kabarcık oluşumunu önlemek için freon hattının girişinin kondansatörün üst kısmında olması gerektiğini lütfen unutmayın.

Madde # 3 - Evaporatör

Buharlaştırıcının rolü için 127 litrelik plastik bir varil uygundur. Geniş bir boynu varsa daha uygundur.Evaporatörü ve kondenseri hesaplayın. Bir bakır boru, herhangi bir yalıtım olmadan bakır tel ile bükülebilir.

Sudan suya ısı pompası için ev yapımı bir evaporatör, geniş boyunlu bir plastik varilden yapılabilir. Bobin daha küçük bir kapasiteye de yerleştirilebilir, ancak 120 l'den fazla bir varil ile çalışmak daha uygundur.

Uzmanlar, sıvılaştırılmış soğutucunun aşağıdan suya girdiği ve üst kısımda buharlaştığı doğaçlama ısı pompaları için "su basmış" tip buharlaştırıcıların kullanılmasını önermektedir. Adaptörler, keten ve dolgu macunu ile sabitlenmiş sıradan plastik şişelerin boyunlarından yapılabilir. Standart kanalizasyon boruları su beslemek ve boşaltmak için uygundur. Termostatik vanayı monte ederken, tesviye hattının borusunu lehimlemeye başlamadan önce, nemli bir bezle sarın, çünkü bu eleman 100 dereceden fazla ısıtılmamalıdır.

Freon montajı ve yakıt ikmali

Hazırlanan cihazları tek bir sistemde birleştirmek için bir kaynak makinesine ihtiyacınız olacak. Kompresör girişinde, daha sonra kullanışlı olacak bir doldurma valfi tavsiye edilir. Daha sonra özel bir vakum pompası kullanarak sistem vakum açısından kontrol edilmelidir.

Sistemi freon ile doldurmak için, en az 2 kg soğutucu içeren bir silindire ihtiyacınız olacaktır. Yakıt doldurduktan sonra, sistemdeki basıncı kontrol ederek birkaç gün beklemeniz önerilir. Sabit kalırsa, sızıntı olmaz. Basınç azalırsa, sızıntı yerlerini en basit şekilde belirleyebilirsiniz: sabun köpüğü kullanarak. Deneyimsiz ustalar, ekipmanı profesyonel ve güvenilir bir şekilde yeniden dolduracak bir usta ile iletişim kurmada daha iyidir.

Sistemin otomatik olarak düzenlenmesi için 40A tek fazlı röle, 16A sigorta, elektrik panosu ve DIN rayı kullanılması önerilir. İki kılcal sıcaklık sensörü gerekecektir: sistemden çıkışta (önerilen maksimum sıcaklık 40 derecedir) ve evaporatörden çıkışta (sistemin donmasını önlemek için kapatma sıcaklığı 0 derecedir). Her iki sıcaklık sensörünün okumalarını hesaba katmak için bir kontrolör kullanılırsa, elektrik kesintisi durumunda ayarlarının başarısız olabileceği unutulmamalıdır.

Bunun gibi bir şey, ev yapımı bir su-su ısı pompası için seçeneklerden birine benziyor. Cihaz, üstüne kontrol panelinin monte edildiği metal bir muhafaza ile kaplıdır.

Sistem hazır olduktan ve elemanları uygun yerlere yerleştirildikten sonra, yeraltı suyunun alınması ve boşaltılması için iki ayrı kuyu inşa edilmeli ve harici devreyi sisteme getirilmelidir. Sondajın belirli problemlerle ilişkili olduğu alanlarda, öncelikle bu sorun ele alınmalıdır. Kuyuların açılması mümkün değilse, ısı pompası için başka bir seçenek, örneğin yeraltı suyu seçmeniz gerekebilir.

Aşağıdaki videoda ev yapımı bir ısı pompasının çalışması gösterilmektedir:

Bazı yararlı öneriler

Bir ısı pompası imalatına devam etmeden önce, binanın ısı yalıtım seviyesini değerlendirmek ve maksimum seviyeye çıkarmak gerekir. Aksi takdirde, bu sistemin etkinliği sıfıra inecektir.

Düşük sıcaklıklı ısıtma sistemleri ile eksiksiz bir ısı pompası kullanmak en iyisidir. Çoğu zaman, birim "sıcak zemin". Sıcak duvar sistemleri, bölgedeki büyük radyatörler vb. İle deneyim başarılı olabilir.Sistemin verimliliği daha yüksek olacak, dış ve iç devrelerdeki sıcaklık farkı daha küçük olacaktır.

Bir ısı pompası inşa etme maliyetini azaltmak için ek bir ısı kaynağı kullanılması önerilir: gaz, elektrikli veya katı yakıtlı kazan. Isı pompasının inşası için gerekli kapasite ve masraflar daha az olacak ve evi ısıtma maliyeti azalacaktır.