Cách tự tạo máy bơm nhiệt từ tủ lạnh cũ: bản vẽ, hướng dẫn và mẹo lắp ráp

Các loại thiết bị trao đổi nhiệt

Trong ký hiệu loại của bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt, chỉ số đầu tiên xác định phương pháp sắp xếp mạch bên ngoài của hệ thống cung cấp nhiệt và chỉ số thứ hai - thiết bị của mạch bên trong.

"Nước nước"

Trong các thiết bị trao đổi nhiệt loại này, nhiệt được lấy từ các thủy vực (giếng, sông, hồ, v.v.), năng lượng mặt trời hoặc các vật thể khác.Trong mạch sơ cấp, chất làm mát tuần hoàn - nước hoặc chất lỏng khác. Tuần hoàn được thực hiện bằng cách tạo ra áp suất thông qua việc lắp đặt một máy bơm.

Mạch có thể đóng hoặc mở, tùy chọn nào để chọn được xác định bởi loại chất làm mát. Trong máy bơm nhiệt, trong mạch bên trong, freon lưu thông, nhận năng lượng từ mạch bên ngoài, bay hơi, đi vào bình ngưng, nơi nó truyền nhiệt nhận được sang chất làm mát của người tiêu dùng.

"Nước - không khí"

Trong loại bộ trao đổi nhiệt này, năng lượng thu được ở mạch ngoài, trong đó chất lỏng (nước hoặc chất mang năng lượng khác) lưu thông, đi vào bộ trao đổi nhiệt của máy bơm nhiệt, nơi nó được chuyển đến không khí trong nhà.

"Air - không khí"

Trong các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu này, mạch bên ngoài được đặt ở bên ngoài của tòa nhà, nó là thiết bị bay hơi trong thiết kế máy bơm này. Nhiệt từ không khí bên ngoài làm nóng chất làm lạnh, làm bay hơi. Hơn nữa, đi qua máy nén, nó được nén và đi vào dàn lạnh - bình ngưng, nằm bên trong tòa nhà. Dàn ngưng tỏa nhiệt cho không khí bên trong phòng, chất làm lạnh lại đi vào dàn bay hơi.

"Không khí - nước"

Trong loại thiết bị trao đổi nhiệt, nhiệt năng được lấy từ không khí bên ngoài. Không khí đi vào máy nén, nơi nhiệt độ của nó tăng lên dưới tác dụng của áp suất, sau đó nó đi vào bộ trao đổi nhiệt. Trong bộ trao đổi nhiệt, không khí được cung cấp sẽ được ngưng tụ và năng lượng được chuyển đến vật mang năng lượng của hệ thống sưởi của người tiêu dùng.

"Nước ngầm"

Các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu này hoạt động dựa trên việc thu nhận năng lượng của trái đất và chuyển nó đến các hộ tiêu thụ. Nước muối (chất chống đông) lưu thông trong một mạch kín bên ngoài nằm dưới mức đóng băng.Tuần hoàn được thực hiện bằng cách lắp đặt một máy bơm. Nước muối đi vào bình ngưng của máy bơm nhiệt, nơi nó truyền năng lượng nhận được cho chất làm lạnh, sau đó chuyển nó đến hệ thống sưởi của người tiêu dùng bằng cách ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt của máy bơm.

"Trái đất - không khí"

Trong loại thiết bị trao đổi nhiệt này, nhiệt năng nhận được từ nước muối lưu thông ở mạch ngoài, nằm dưới bề mặt trái đất, được chuyển đến không khí trong nhà trong các buồng trao đổi nhiệt.

Cách tự làm máy bơm nhiệt từ tủ lạnh cũ

Trước khi tiến hành sản xuất máy bơm nhiệt, cần phải chọn nguồn nhiệt và giải quyết vấn đề với sơ đồ hoạt động của lắp đặt. Ngoài máy nén, bạn sẽ cần các thiết bị khác, cũng như các công cụ Thực hiện các sơ đồ và bản vẽ. Để lắp đặt một máy bơm nhiệt, bạn cần phải làm một cái giếng, vì nguồn năng lượng phải được đặt dưới lòng đất. Độ sâu của giếng phải sao cho nhiệt độ của trái đất ít nhất là 5 độ. Với mục đích này, bất kỳ hồ chứa nào cũng phù hợp.

Các thiết kế của máy bơm nhiệt tương tự nhau, vì vậy bất kể nguồn nhiệt sẽ như thế nào, hầu hết mọi sơ đồ tìm thấy trên mạng đều có thể được sử dụng. Khi lược đồ được chọn, cần phải hoàn thành các bản vẽ và chỉ ra các kích thước và điểm nối của các nút.

Vì khá khó để tính toán sức mạnh của cài đặt, bạn có thể sử dụng các giá trị trung bình. Ví dụ, một ngôi nhà có tổn thất nhiệt thấp sẽ yêu cầu một hệ thống sưởi ấm với công suất 25 watt trên mét vuông. Mét. Đối với một tòa nhà được cách nhiệt tốt, giá trị này sẽ là 45 watt trên mét vuông. Mét. Nếu ngôi nhà có lượng nhiệt thất thoát đủ lớn, công suất lắp đặt ít nhất phải là 70 W trên mỗi mét vuông. Mét.

Lựa chọn các chi tiết cần thiết. Nếu máy nén lấy ra khỏi tủ lạnh bị hỏng, bạn nên mua một cái mới. Không nên sửa chữa máy nén cũ, vì trong tương lai điều này có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của máy bơm nhiệt.

Một van hằng nhiệt và giá đỡ chữ L dài 30 cm cũng sẽ cần thiết để chế tạo thiết bị.
Ngoài ra, bạn sẽ cần mua các bộ phận sau:

• thùng kín inox thể tích 120 lít;
• thùng nhựa có thể tích 90 lít;
• ba ống đồng có đường kính khác nhau;
• ống nhựa.

Để làm việc với các bộ phận kim loại, bạn sẽ cần một máy hàn và một máy mài.

Lắp ráp các đơn vị và lắp đặt máy bơm nhiệt

Trước hết, bạn nên lắp đặt máy nén trên tường bằng cách sử dụng giá đỡ. Bước tiếp theo là làm việc với tụ điện. Bể thép không gỉ phải được chia thành hai phần bằng cách sử dụng máy mài. Một cuộn dây đồng được gắn vào một trong hai nửa hộp, sau đó hộp chứa phải được hàn và tạo các lỗ ren trên đó.

Để làm một bộ trao đổi nhiệt, bạn cần cuộn một ống đồng xung quanh một thùng chứa bằng thép không gỉ và cố định các đầu của các vòng quay bằng các thanh nan. Đính kèm các chuyển tiếp hệ thống ống nước vào phần kết luận.

Cũng cần phải gắn một cuộn dây vào bồn nhựa - nó sẽ hoạt động như một thiết bị bay hơi. Sau đó gắn chặt nó vào phần tường bằng các giá đỡ.

Ngay sau khi hoàn thành công việc với các nút, bạn cần chọn van hằng nhiệt. Thiết kế nên được lắp ráp và lắp đầy hệ thống freon (nhãn hiệu R-22 hoặc R-422 phù hợp cho mục đích này).

Kết nối với thiết bị nạp. Loại thiết bị và các sắc thái kết nối với nó sẽ phụ thuộc vào sơ đồ:

• "Nước-Đất". Bộ thu nhiệt nên được lắp đặt bên dưới đường băng giá của mặt đất.Điều cần thiết là các đường ống phải ở cùng một mức độ.
• "Nước-không khí". Hệ thống như vậy dễ lắp đặt hơn vì không cần khoan giếng. Bộ sưu tập được gắn ở bất cứ đâu gần nhà.
• "Nước nước". Bộ thu được làm bằng ống kim loại-nhựa, sau đó được đặt trong một bể chứa.

Bạn cũng có thể lắp đặt hệ thống sưởi kết hợp để sưởi ấm cho ngôi nhà của mình. Trong một hệ thống như vậy, máy bơm nhiệt hoạt động đồng thời với nồi hơi điện và được sử dụng như một nguồn sưởi ấm bổ sung.

Bạn hoàn toàn có thể tự lắp ráp một máy bơm nhiệt để sưởi ấm ngôi nhà. Không giống như mua một bản cài đặt sẵn, điều này sẽ không đòi hỏi chi phí tài chính lớn và kết quả chắc chắn sẽ làm hài lòng.

Nguyên lý hoạt động

Tất cả không gian xung quanh chúng ta là năng lượng - bạn chỉ cần biết cách sử dụng nó. Đối với máy bơm nhiệt, nhiệt độ môi trường phải lớn hơn 1C °. Ở đây cần phải nói rằng ngay cả trái đất vào mùa đông dưới tuyết hoặc ở độ sâu nào đó vẫn giữ nhiệt. Hoạt động của địa nhiệt hoặc bất kỳ máy bơm nhiệt nào khác dựa trên sự vận chuyển nhiệt từ nguồn của nó bằng cách sử dụng chất mang nhiệt đến mạch sưởi ấm của ngôi nhà.

Sơ đồ hoạt động của thiết bị theo điểm:

• chất mang nhiệt (nước, đất, không khí) lấp đầy đường ống dưới đất và làm nóng nó;
• sau đó chất làm mát được vận chuyển đến bộ trao đổi nhiệt (thiết bị bay hơi) với sự truyền nhiệt tiếp theo vào mạch bên trong;
• mạch ngoài chứa chất làm lạnh là chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp dưới áp suất thấp. Ví dụ, freon, nước với rượu, hỗn hợp glycol. Bên trong thiết bị bay hơi, chất này được đốt nóng và trở thành chất khí;
• chất làm lạnh dạng khí được đưa đến máy nén, được nén dưới áp suất cao và được đốt nóng;
• khí nóng đi vào bình ngưng và ở đó nhiệt năng của nó truyền đến chất mang nhiệt của hệ thống sưởi ấm trong nhà;
• chu trình kết thúc bằng sự chuyển đổi chất làm lạnh thành chất lỏng, và do mất nhiệt, nó quay trở lại hệ thống.

Nguyên tắc tương tự được sử dụng cho tủ lạnh, vì vậy máy bơm nhiệt gia đình có thể được sử dụng như máy điều hòa không khí để làm mát phòng. Nói một cách đơn giản, máy bơm nhiệt là một loại tủ lạnh có tác dụng ngược lại: thay vì lạnh, nhiệt được tạo ra.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nước hòa khí

Như đã đề cập, nguồn năng lượng nhiệt chính để lắp đặt loại này là không khí trong khí quyển. Cơ sở cơ bản của hoạt động của máy bơm không khí là tính chất vật lý của chất lỏng để hấp thụ và giải phóng nhiệt trong quá trình chuyển pha từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí và ngược lại. Kết quả của sự thay đổi trạng thái, nhiệt độ được giải phóng. Hệ thống hoạt động theo nguyên lý tủ lạnh ngược chiều.

Để sử dụng hiệu quả các đặc tính này của chất lỏng, chất làm lạnh có nhiệt độ sôi thấp (freon, freon) lưu thông trong một mạch kín, thiết kế của nó bao gồm:

• máy nén với ổ điện;
• quạt thổi gió dàn bay hơi;
• van tiết lưu (giãn nở);
• thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm;
• ống tuần hoàn bằng đồng hoặc kim loại-nhựa kết nối các phần tử chính của mạch.

Sự chuyển động của chất làm lạnh dọc theo mạch được thực hiện do áp suất phát triển bởi máy nén. Để giảm thất thoát nhiệt, các đường ống được phủ một lớp cách nhiệt bằng cao su nhân tạo hoặc bọt polyetylen với lớp phủ kim loại bảo vệ.Là một chất làm lạnh, freon hoặc freon được sử dụng, có thể sôi ở nhiệt độ âm và không đóng băng lên đến -40 ° C.

Toàn bộ quá trình làm việc bao gồm các chu kỳ liên tiếp sau đây:

1. Bộ tản nhiệt của dàn bay hơi chứa chất làm lạnh lỏng mát hơn không khí bên ngoài. Trong quá trình thổi bộ tản nhiệt hoạt động, năng lượng nhiệt từ không khí tiềm năng thấp được chuyển sang freon, sôi và chuyển sang trạng thái khí. Đồng thời, nhiệt độ của nó tăng lên.
2. Khí đốt nóng đi vào máy nén, nơi nó nóng lên nhiều hơn trong quá trình nén.
3. Ở trạng thái nén và làm nóng, hơi môi chất lạnh được đưa vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, tại đây chất mang nhiệt của hệ thống sưởi sẽ lưu thông qua mạch thứ hai. Do nhiệt độ của chất làm mát thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của khí đốt nóng, freon tích cực ngưng tụ trên các tấm trao đổi nhiệt, tỏa nhiệt cho hệ thống sưởi.
4. Hỗn hợp hơi-lỏng được làm mát đi vào van tiết lưu, van tiết lưu này chỉ cho phép chất làm lạnh lỏng áp suất thấp được làm lạnh đi qua thiết bị bay hơi. Sau đó, toàn bộ chu kỳ được lặp lại.

Để tăng hiệu suất truyền nhiệt của ống, người ta quấn các cánh tản nhiệt xoắn ốc trên dàn bay hơi. Việc tính toán hệ thống sưởi, lựa chọn máy bơm tuần hoàn và các thiết bị khác phải tính đến lực cản thủy lực và hệ số truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm của việc lắp đặt.

Video tổng quan về thiết bị hệ thống và hoạt động của nó

Máy bơm nhiệt biến tần

Sự hiện diện của biến tần trong quá trình lắp đặt cho phép khởi động thiết bị trơn tru và tự động điều chỉnh các chế độ tùy thuộc vào nhiệt độ ngoài trời. Điều này tối đa hóa hiệu quả của máy bơm nhiệt bằng cách:

• đạt hiệu quả ở mức độ 95-98%;
• giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 20-25%;
• giảm thiểu phụ tải trên mạng điện;
• tăng tuổi thọ của cây.

Nhờ đó, nhiệt độ trong nhà luôn được duy trì ổn định ở mức tương đương, bất kể thời tiết thay đổi. Đồng thời, sự hiện diện của bộ biến tần hoàn chỉnh với bộ điều khiển tự động sẽ không chỉ cung cấp hệ thống sưởi vào mùa đông mà còn cung cấp không khí làm mát vào mùa hè khi thời tiết nóng bức.

Đồng thời, cần lưu ý rằng sự hiện diện của thiết bị bổ sung luôn làm tăng chi phí của nó và tăng thời gian hoàn vốn.

Các loại máy bơm nhiệt sưởi ấm gia đình

Có bơm nhiệt nén và hấp thụ. Việc lắp đặt kiểu đầu tiên là phổ biến nhất, và đó là máy bơm nhiệt này có thể được lắp ráp từ tủ lạnh hoặc máy điều hòa không khí cũ bằng cách sử dụng máy nén làm sẵn.

Bạn cũng sẽ cần một thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi, thiết bị ngưng tụ. Đối với hoạt động của các nhà máy hấp thụ, cần phải có một freon hấp thụ.

Máy bơm nhiệt thường được lắp ráp từ các đơn vị của máy điều hòa không khí và tủ lạnh. Những thiết kế thủ công như vậy rất đơn giản, hiệu quả và nếu người thợ có kỹ năng làm việc như vậy, chúng có thể được thực hiện chỉ trong vài ngày.

Theo loại nguồn nhiệt, việc lắp đặt là không khí, địa nhiệt và cũng sử dụng nhiệt thứ cấp (ví dụ, nước thải, v.v.). Một hoặc hai chất làm mát khác nhau được sử dụng trong các mạch đầu vào và đầu ra, và tùy thuộc vào điều này, các loại thiết bị sau được phân biệt:

• "air-to-air";
• "nước nước";
• "nước-không khí";
• "không khí-nước";
• "nước ngầm";
• "nước đá".

Một hệ thống chỉ có thể hiệu quả nếu nó tiêu thụ ít năng lượng hơn năng lượng mà nó mang lại. Sự khác biệt này được gọi là hệ số chuyển đổi.Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng đáng kể nhất là nhiệt độ của các mạch đầu vào và đầu ra của chất làm mát. Chênh lệch càng lớn chứng tỏ hệ thống hoạt động tốt hơn.

thư viện hình ảnh
Ảnh từ
Nguồn nhiệt là không khí từ đường phố. Các thiết bị được kết nối với hệ thống đun nước nóng. Chúng có thể hoạt động hiệu quả trong khi nhiệt độ không khí ngoài trời trên -25 độ. Nhiệt độ của nước trong hệ thống sưởi ấm có thể đạt tới 63 độ

Thiết bị này được thiết kế để sưởi ấm các tòa nhà với chi phí sử dụng tài nguyên nước. Nó được lắp đặt ở những khu vực nằm gần các hồ chứa nước tự nhiên. Máy bơm nhiệt nằm ngang loại này lấy năng lượng từ các lớp nước dưới cùng, còn máy bơm thẳng đứng được thiết kế để lấy nhiệt từ nước ngầm và nước ngầm.

Lắp đặt chuyên nghiệp một máy bơm địa nhiệt là một dịch vụ đắt tiền, nhưng chi phí được hoàn trả thông qua chi phí vận hành thấp. Các cài đặt khác nhau ở độ tin cậy và an toàn tăng lên. Chúng phụ thuộc vào thời tiết và được thiết kế để kết nối với hệ thống sưởi nhiệt độ thấp, bao gồm hệ thống sưởi sàn.

Các thiết bị tạo ra nhiệt trong khi đồng thời đóng băng nước. Khi biến 100-200 lít nước thành đá, bạn có thể đủ năng lượng để sưởi ấm một ngôi nhà cỡ trung bình trong 1 giờ. Bộ thu năng lượng mặt trời và một bể chứa nhiều nước sạch là cần thiết để hệ thống hoạt động.

Máy bơm nhiệt từ không khí sang nước

Sơ đồ khối cho một số máy bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt địa nhiệt cho gia đình

Máy bơm nhiệt "nước đá"

Không có công thức đáng tin cậy nào để tính toán hiệu suất của máy bơm nhiệt, bởi vì công việc của họ phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Việc lắp đặt hệ thống sưởi tự lắp ráp không thể được mong đợi là hiệu quả như thiết bị sản xuất công nghiệp, nhưng nó khá đủ để tạo ra một hệ thống sưởi bổ sung kinh tế.

Các loại máy sưởi tự chế từ tủ lạnh

Theo loại nguồn năng lượng sử dụng, máy bơm nhiệt cho gia đình được chia thành các loại sau:

• địa nhiệt (mở và đóng);
• hàng không.

Các thiết bị sử dụng nguồn nhiệt thứ cấp thường được lắp đặt tại các doanh nghiệp, vì chu kỳ hoạt động của chúng gắn liền với việc tạo ra năng lượng, đòi hỏi sử dụng thêm.

Trong máy bơm địa nhiệt, nguồn năng lượng là đất hoặc nước ngầm. Các thiết bị mạch kín được chia thành:

1. Nằm ngang. Bộ thu nhiệt có dạng vòng hoặc zic zắc. Nó được đặt nằm ngang trong các rãnh ở độ sâu hơn 1,3 m, khoảng cách giữa các ống khoảng 1,5 m, các máy bơm nhiệt như vậy được sử dụng để sưởi ấm một khu vực nhỏ. Nếu đất là cát, thì chiều dài của đường viền tăng thêm 2 p., Vì nó không có khả năng giữ ẩm.
2. Theo chiều dọc. Khác nhau trong cách sắp xếp thẳng đứng của một tấm thu nhiệt. Độ sâu của giếng khoảng 200 m, chúng chứa đầy nước ngầm, sau đó tỏa ra nhiệt. Phiên bản này của hệ thống được sử dụng nếu không có khả năng đặt nằm ngang hoặc có nguy cơ thiệt hại cao đối với cảnh quan. 1 m giếng cho năng lượng 50-60 W, vì vậy đối với một máy bơm có công suất 10 kW thì đủ để khoan 170 m. Để có thêm nhiệt, bạn cần làm một số giếng nhỏ cách nhau 20 m. nhau.
3. Nước uống.Hình dạng của bộ thu nhiệt giống với loại nằm ngang của máy bơm nhiệt, nhưng nó nằm ở đáy bể chứa, dưới mức đóng băng (độ sâu - từ 2 m). Phương pháp cài đặt hệ thống này thường ít tốn kém hơn. Chi phí phụ thuộc vào vị trí của hồ chứa, độ sâu của nó và tổng lượng nước.

Trong máy bơm kiểu hở, nước dùng để trao đổi nhiệt được thải ngược trở lại lòng đất.

Mạch của máy bơm nhiệt nước được làm bằng các ống nhựa, được ép xuống đáy bể chứa với tỷ lệ 5 kg trên 1 m chiều dài. Cứ sau 1 giờ chiều mạch cho năng lượng khoảng 30 kW. Nếu bạn cần một hệ thống có công suất 10 kW, thì chiều dài của mạch ít nhất phải là 300 m. Ưu điểm của thiết kế là dễ lắp đặt, chi phí thấp. Nhược điểm là không thể sưởi ấm phòng khi có sương giá nghiêm trọng, vì không nhận được năng lượng.

Như tên của nó, trong máy bơm nhiệt nguồn không khí, nguồn năng lượng là không khí. Các thiết bị này thích hợp cho các khu vực có khí hậu nóng, vì ở nhiệt độ dưới 0, hiệu suất sẽ giảm đáng kể. Ưu điểm chính là không tốn chi phí vật liệu lớn cho việc khoan giếng. Hệ thống được đặt gần nhà.

Hiệu suất của máy bơm phụ thuộc vào hệ số chuyển đổi của nó, là sự khác biệt giữa năng lượng đầu vào và đầu ra. Yếu tố chính ảnh hưởng đến giá trị này là nhiệt độ của mạch đầu vào và đầu ra. Hệ thống sẽ hoạt động tốt hơn nếu sự khác biệt giữa các thông số này lớn.

Các loại máy bơm

Có nhiều loại máy bơm nhiệt khác nhau, nhưng tất cả chúng đều dựa trên nguyên tắc thu nhiệt hoặc lạnh bằng cách tách nhiệt năng và truyền nó. Chỉ có một Frenette TN là khác biệt. Phương pháp tạo cavitation để thu năng lượng nhiệt bằng cách sử dụng máy phát thủy động là một loại máy bơm nhiệt.

Nhiệt năng được sử dụng để làm nóng tòa nhà là kết quả của quá trình chuyển đổi năng lượng được thực hiện bởi máy bơm nhiệt. Hơn nữa, chúng nhận nhiệt mà không đốt cháy nhiên liệu, mà bằng cách làm mát môi trường bên ngoài và giải phóng nhiệt năng bên trong phòng, nghĩa là trong trường hợp này, định luật bảo toàn năng lượng được tuân theo: bao nhiêu nhiệt năng được lấy từ môi trường bên ngoài, cùng một lượng được phát hành bên trong tòa nhà. Hầu hết các thiết bị gia dụng này sử dụng sức nóng của mặt trời, được lưu trữ trên mặt đất, nước hoặc không khí.

Do đó, theo loại mạch sơ cấp, tất cả các cấu trúc có thể được chia thành không khí, mặt đất và nước.

Theo loại chất làm mát (W - nước, G - đất) trong mạch, máy bơm có thể được chia thành tám loại:

• B-B;
• G-V;
• G - không khí;
• không khí-B;
• air-air;
• Lên không trung;
• chất làm lạnh-B;
• chất làm mát là không khí.

Chúng cũng có thể sử dụng nhiệt của không khí thải, làm nóng khí cấp, tức là chúng có thể hoạt động ở chế độ phục hồi.

Air to air

Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt tương tự như máy lạnh ở chế độ sưởi, nhưng có một điểm khác biệt. Máy bơm nhiệt được đặt để sưởi ấm và máy điều hòa không khí để giảm nhiệt độ trong phòng.

Nguyên lý hoạt động của cài đặt B-B như sau: không khí dù ở nhiệt độ thấp cũng có một lượng năng lượng nhất định. Chỉ ở độ không tuyệt đối là không có nhiệt năng.Hầu hết các máy bơm nhiệt có thể nhận nhiệt ở nhiệt độ -15 ° C. Hiện nay, một số nhà sản xuất sản xuất trạm giữ nhiệt chiết ở -30 ° C. Nhiệt được lấy vào nhờ sự bay hơi của freon, sẽ lưu thông qua mạch bên trong. Với mục đích này, thiết bị bay hơi được sử dụng, trong đó chất làm lạnh được chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Điều này hấp thụ nhiệt.

Khối tiếp theo, nằm trong hệ thống sưởi ấm B-B, là một máy nén, freon chuyển từ trạng thái khí thành thể lỏng. Điều này giải phóng nhiệt. Hiệu quả của việc lắp đặt B-B phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ môi trường. Nó càng thấp thì năng suất của trạm càng giảm.

Không khí với nước

Loại TN nước không khí là mô hình linh hoạt nhất. Nó rất hiệu quả vào mùa ấm, nhưng vào mùa lạnh, hiệu suất giảm đáng kể. Cài đặt dễ dàng là một lợi thế của hệ thống. Thiết bị phù hợp được gắn ở bất cứ đâu. Nhiệt tỏa ra khỏi phòng dưới dạng khí hoặc khói có thể được tái sử dụng.

Nước HP lấy nhiệt từ nước ngầm, được bơm qua dàn bay hơi. Một máy bơm như vậy được đặc trưng bởi hiệu suất tốt và tăng tính ổn định: hiệu quả là kết quả của sự truyền nhiệt đáng kể từ nước.

Tất nhiên, để sử dụng hệ thống lắp đặt kiểu này, cần phải có đủ lượng nước ngầm trên lãnh thổ. Điều mong muốn là nước không sâu hơn 30 mét.

nước nước

Với một hệ thống như vậy, một chất lỏng dễ bay hơi, chẳng hạn như freon, sẽ lưu thông trong mạch bên trong. Là một mạch điện trong nhà, có thể có đường ống nước, thanh ghi hoặc pin chứa đầy nước.

Bất kỳ hồ chứa nào có lượng nước đủ lớn đều có thể hoạt động như một đường viền bên ngoài. Nó có thể là sông, hồ hoặc ao. Trong trường hợp này, chất làm mát lấy nhiệt từ mạch bên ngoài và cung cấp cho mạch bên trong.

Địa nhiệt

Là một nguồn nhiệt, HP sử dụng nhiệt năng tích trữ của trái đất. Những máy bơm như vậy được coi là hiệu quả nhất vì nhiệt độ mặt đất không đổi trong suốt cả năm.

Các hệ thống này được chia thành ngang và dọc. Nhưng đối với phương pháp này, cần một diện tích khá lớn cho các đường ống nằm ngang, và đối với các hệ thống dọc, phải thực hiện các công việc đào đắp đáng kể.

Giá các loại máy bơm nhiệt

Bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt sưởi ấm gia đình, nguyên lý hoạt động

Hoạt động của máy bơm nhiệt, tủ lạnh và máy điều hòa không khí dựa trên chu trình Carnot. Máy bơm nhiệt để sưởi ấm sẽ truyền nhiệt từ vùng có nhiệt độ thấp hơn đến người tiêu dùng, nơi giá trị của thông số này phải cao hơn. Trong trường hợp này, nó được lấy từ bên ngoài, nơi nó được tích tụ, và sau một số biến đổi, nó sẽ đi vào nhà. Đó là nhiệt tự nhiên, chứ không phải năng lượng được giải phóng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu truyền thống, làm tăng nhiệt độ của chất làm mát đi qua các đường ống của hệ thống sưởi.

Trên thực tế, nguyên lý hoạt động của máy bơm phức tạp hơn nhiều. Do đó, các thiết bị thuộc lớp này thường được so sánh với các đơn vị điện lạnh, chỉ hoạt động ngược lại. Nhưng trình tự hoạt động chung là giống hệt nhau, mặc dù thực tế là có sự khác biệt lớn cả về giải pháp kỹ thuật và mục đích của các bộ phận chính của thiết bị. Từ một hệ thống sưởi truyền thống, mạch được lắp ráp trên máy bơm nhiệt khác nhau về số lượng mạch và chi tiết hoạt động cụ thể của chúng.

Mạch bên ngoài được gắn bên ngoài một ngôi nhà riêng. Nó được đặt ở nơi nhiệt tích tụ khi các bề mặt được làm nóng bởi ánh sáng mặt trời hoặc vì một lý do khác. Ví dụ, có thể lấy năng lượng từ không khí, đất, nước. Ngay cả từ giếng, nếu ngôi nhà trên đất đá hoặc có những hạn chế trong việc lắp đặt đường ống. Do đó, có một số sửa đổi của máy bơm nhiệt, mặc dù thực tế là hệ thống sưởi được tổ chức theo cùng một loại sơ đồ.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm

Mạch điện bên trong (không nên nhầm lẫn với hệ thống sưởi trong nhà) được đặt theo vị trí địa lý trong chính thiết bị. Chất làm mát được làm mát lưu thông ở bên ngoài làm tăng nhiệt độ của nó một phần do tác động của môi trường. Đi qua thiết bị bay hơi, nó truyền năng lượng chiết xuất đến chất làm lạnh mà mạch bên trong được làm đầy. Loại thứ hai, do tính chất cụ thể của nó, sôi và chuyển sang trạng thái khí. Áp suất thấp và nhiệt độ trên -5 ° C là đủ cho việc này. Tức là môi trường lỏng biến thành chất khí.

Xa hơn - tới máy nén, nơi áp suất được tăng lên một cách giả tạo, do đó chất làm lạnh được làm nóng. Chính trong phần tử cấu trúc này, là bộ trao đổi nhiệt thứ hai, năng lượng nhiệt được truyền sang chất lỏng (nước hoặc chất chống đông) đi qua hệ thống sưởi trở lại của ngôi nhà. Một chương trình sưởi ấm khá nguyên bản, hiệu quả và hợp lý.

Máy bơm nhiệt cần điện để hoạt động. Nhưng nó vẫn có lợi hơn nhiều so với việc chỉ sử dụng một lò sưởi bằng điện. Vì một nồi hơi điện hoặc lò sưởi điện tiêu thụ chính xác một lượng điện năng như nó tạo ra nhiệt. Ví dụ, nếu một lò sưởi có công suất 2 kW, thì nó tiêu thụ 2 kW mỗi giờ và tạo ra 2 kW nhiệt.Máy bơm nhiệt tạo ra nhiệt lượng gấp 3-7 lần lượng điện tiêu thụ. Ví dụ, 5,5 kWh được sử dụng để vận hành máy nén và máy bơm, và thu được 17 kWh nhiệt. Chính hiệu suất cao này là ưu điểm chính của máy bơm nhiệt.

Vẫn phải nói thêm rằng dung dịch muối hoặc ethylene glycol lưu thông ở mạch ngoài, và freon, theo quy luật, lưu thông trong mạch bên trong. Thành phần của sơ đồ sưởi ấm như vậy bao gồm một số thiết bị bổ sung. Những cái chính là một van giảm tốc và một bộ làm mát phụ.

Ưu và nhược điểm

Những lợi ích của việc sử dụng máy bơm nhiệt bao gồm:

1. Khả năng áp dụng ở những ngôi làng xa xôi, nơi không có đường ống dẫn khí đốt.
2. Tiêu thụ điện tiết kiệm chỉ cho hoạt động của chính máy bơm. Chi phí thấp hơn nhiều so với khi sử dụng các thiết bị điện để sưởi ấm không gian. Máy bơm nhiệt không tiêu tốn nhiều năng lượng hơn tủ lạnh gia đình.
3. Khả năng sử dụng máy phát điện diesel và các tấm pin mặt trời làm nguồn năng lượng. Có nghĩa là, trong trường hợp mất điện khẩn cấp, hệ thống sưởi của ngôi nhà sẽ không dừng lại.
4. Quyền tự chủ của hệ thống, trong đó bạn không cần phải thêm nước và kiểm soát công việc.
5. Thân thiện với môi trường của việc lắp đặt. Trong quá trình hoạt động của máy bơm, không có khí được hình thành và không có khí thải vào khí quyển.
6. An toàn lao động. Hệ thống không quá nóng.
7. Tính linh hoạt. Bạn có thể lắp đặt một máy bơm nhiệt để sưởi ấm và làm mát.
8. Độ bền của hoạt động. Máy nén yêu cầu thay thế định kỳ 15 đến 20 năm một lần.
9. Việc giải phóng mặt bằng, được dành cho phòng lò hơi. Ngoài ra, không cần phải mua và dự trữ nhiên liệu rắn.

Nhược điểm của máy bơm nhiệt:

1. Việc lắp đặt rất tốn kém, mặc dù nó phải trả cho chính nó trong vòng năm năm;
2. Ở các khu vực phía Bắc, việc sử dụng thêm các thiết bị sưởi sẽ được yêu cầu;
3. Việc lắp đặt đất, mặc dù hơi vi phạm hệ sinh thái của trang web: nó sẽ không hoạt động để sử dụng lãnh thổ cho một khu vườn hoặc vườn rau, nó sẽ trống rỗng.

Sản xuất lắp đặt địa nhiệt

Bạn hoàn toàn có thể thực hiện lắp đặt địa nhiệt bằng chính tay của mình. Đồng thời, nhiệt năng của trái đất được sử dụng để đốt nóng nhà ở. Tất nhiên, đây là một quá trình tốn nhiều công sức, nhưng lợi ích mang lại rất đáng kể.

Tính toán mạch và bộ trao đổi nhiệt bơm

Diện tích mạch cho HP được tính theo tỷ lệ 30 m² trên kilowatt. Đối với không gian sống 100 m², cần năng lượng khoảng 8 kilowatt / giờ. Vì vậy, diện tích của mạch sẽ là 240 m².

Bộ trao đổi nhiệt có thể được làm từ một ống đồng. Nhiệt độ ở đầu vào là 60 độ, ở đầu ra là 30 độ, nhiệt năng là 8 kilowatt / giờ. Diện tích trao đổi nhiệt phải là 1,1 m². Ống đồng có đường kính 10 mm, hệ số an toàn 1,2.

Chu vi tính bằng mét: l \ u003d 10 × 3,14 / 1000 \ u003d 0,0314 m.

Số ống đồng tính bằng mét: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Thiết bị và vật liệu cần thiết

Theo nhiều cách, thành công trong việc chế tạo máy bơm nhiệt phụ thuộc vào mức độ chuẩn bị và kiến ​​thức của bản thân nhà thầu, cũng như sự sẵn có và chất lượng của mọi thứ cần thiết cho việc lắp đặt máy bơm nhiệt.

Trước khi bắt đầu công việc, bạn cần mua thiết bị và vật liệu:

• máy nén;
• tụ điện;
• bộ điều khiển;
• phụ kiện polyetylen dùng để lắp ráp các bộ phận thu gom;
• ống vào mạch đất;
• máy bơm tuần hoàn;
• ống nước hoặc ống HDPE;
• áp kế, nhiệt kế;
• ống đồng có đường kính 10 li;
• cách nhiệt cho đường ống;
• bộ niêm phong.

Cách lắp ráp bộ trao đổi nhiệt

Khối trao đổi nhiệt gồm hai thành phần. Dàn bay hơi phải được lắp ráp theo nguyên tắc "ống trong ống". Ống đồng bên trong chứa đầy freon hoặc chất lỏng sôi nhanh khác. Bên ngoài lưu thông nước từ giếng.

Bố trí đường viền đất

Để chuẩn bị diện tích cần thiết cho đường viền đất, cần phải thực hiện một lượng lớn công việc đào đắp, điều này mong muốn được thực hiện bằng cơ giới.

Bạn có thể sử dụng 2 phương pháp:

1. Trong phương pháp đầu tiên, cần phải loại bỏ lớp trên cùng của đất đến độ sâu dưới mức đóng băng của nó. Ở đáy của hố tạo thành, đặt một con rắn ở phần còn lại của ống ngoài của thiết bị bay hơi và xới đất.
2. Trong phương pháp thứ hai, trước tiên bạn phải đào một rãnh trên toàn bộ khu vực quy hoạch. Một đường ống được đặt trong đó.

Sau đó, bạn cần kiểm tra độ kín của tất cả các kết nối và đổ đầy nước vào đường ống. Nếu không có rò rỉ, bạn có thể lấp đầy cấu trúc bằng đất.

Tiếp nhiên liệu và bắt đầu lần đầu tiên

Sau khi lắp đặt xong, hệ thống phải được nạp đầy môi chất lạnh. Công việc này tốt nhất nên được giao cho một chuyên gia, vì các thiết bị đặc biệt được sử dụng để lấp đầy mạch bên trong bằng freon. Khi nạp đầy cần đo áp suất và nhiệt độ ở đầu vào và đầu ra của máy nén.

Sau khi tiếp nhiên liệu, bạn cần bật cả hai bơm tuần hoàn ở tốc độ thấp nhất, sau đó khởi động máy nén và theo dõi hoạt động của toàn bộ hệ thống bằng nhiệt kế. Khi đường dây được làm ấm, có thể đóng băng, nhưng sau khi hệ thống được làm ấm hoàn toàn, lớp đóng băng sẽ tan ra.

Máy bơm nhiệt tự chế từ tủ lạnh: các giai đoạn tạo ra

Máy bơm nhiệt là một thiết bị khá đắt tiền. Nhưng nếu muốn, bạn có thể tự tay chế tạo một thiết bị từ tủ lạnh hoặc máy lạnh cũ. Thiết bị làm lạnh trong hệ thống của nó có hai bộ phận cần thiết cho máy bơm - bình ngưng và máy nén.

Các bước lắp ráp máy bơm nhiệt từ tủ lạnh:

1. Đầu tiên, tụ điện được lắp ráp. Nó trông giống như một phần tử gợn sóng. Trong tủ lạnh, nó nằm ở phía sau.
2. Bình ngưng phải được đặt trong khung chắc chắn, giữ nhiệt tốt và chịu được nhiệt độ cao. Trong một số trường hợp nhất định, cần phải cắt hộp chứa để lắp tụ điện mà không có vấn đề gì. Khi kết thúc quá trình cài đặt, thùng chứa được hàn.
3. Bước tiếp theo là cài đặt máy nén. Thiết bị phải ở trong tình trạng tốt.
4. Chức năng của thiết bị bay hơi được thực hiện bởi một thùng nhựa thông thường.
5. Khi mọi thứ đã chuẩn bị xong, bạn nên gắn chặt các yếu tố lại với nhau. Bộ trao đổi nhiệt được gắn vào hệ thống sưởi bằng ống PVC.

Vì vậy, nó trở thành một máy bơm nhiệt tự chế. Freon phải được bơm bởi thợ chuyên nghiệp, vì chất lỏng này không dễ làm việc. Ngoài ra, để tiêm nó, bạn phải có thiết bị đặc biệt.

Tủ lạnh có thể hoạt động như một bộ tản nhiệt. Bạn sẽ cần phải làm hai lỗ thông hơi để đảm bảo sự lưu thông của nó. Một nhánh nhận không khí lạnh, nhánh thứ hai - tỏa ra hơi nóng.

Đặc điểm

Hầu hết các chủ sở hữu nhiệt tình muốn tiết kiệm hệ thống sưởi và cấp nước của một ngôi nhà riêng. Đối với các mục đích như vậy, một máy bơm nhiệt là phù hợp.

Hoàn toàn có thể xây dựng nó bằng tay của chính bạn, tiết kiệm tiền đồng thời - một thiết bị nhà máy rất đắt.

Thuộc tính và thiết bị

Thiết bị có mạch bên ngoài và bên trong mà chất làm mát di chuyển.Các thành phần của một thiết bị tiêu chuẩn là một máy bơm nhiệt, một thiết bị nạp và một thiết bị phân phối nhiệt. Mạch bên trong bao gồm máy nén cấp nguồn, dàn bay hơi, van tiết lưu, bình ngưng. Quạt, hệ thống ống và đầu dò địa nhiệt cũng được sử dụng trong thiết bị.

Ưu điểm của máy bơm nhiệt:

• không thải ra bất kỳ chất độc hại nào, tuyệt đối thân thiện với môi trường;
• không có chi phí mua và vận chuyển nhiên liệu (điện chỉ được chi cho việc di chuyển tự do);
• không cần thông tin liên lạc bổ sung;
• tuyệt đối chống cháy - nổ;
• sưởi ấm đầy đủ vào mùa đông và điều hòa không khí vào mùa hè;
• máy bơm nhiệt tự chế tạo là một thiết kế tự động, đòi hỏi nỗ lực kiểm soát tối thiểu.

Sản xuất và lắp đặt

Máy bơm được thực hiện theo thuật toán sau:

• máy nén được cố định trên tường;
• một cuộn dây được làm từ các đường ống (để làm ra nó, bạn cần quấn các đường ống xung quanh một thùng chứa có hình dạng phù hợp);
• thùng được cắt làm đôi, một cuộn dây được đặt bên trong nó và ủ;
• một số lỗ được để lại trong bể mà qua đó các ống cuộn được đưa ra ngoài;
• để sản xuất thiết bị bay hơi, một thùng nhựa có cùng kích thước với thùng được sử dụng, các đường ống của mạch bên trong được đưa vào đó;
• các đường ống được lắp đặt (sơ đồ đi dây cho các tầng nước ấm trong căn hộ) bằng PVC, vận chuyển nước nóng;
• Bạn không nên tự mình điền freon vào đơn vị, tốt hơn là nên giao việc này cho bác sĩ chuyên khoa.

Chi phí làm việc ở các vùng khác nhau của đất nước chúng ta có thể khác nhau đáng kể. Ngoài ra, chi phí của công việc và máy bơm phụ thuộc vào loại của nó và hệ thống cung cấp nhiệt.

• Ở St.Petersburg, việc lắp đặt một máy bơm nhiệt, bất kể loại nào, sẽ khiến Khách hàng phải trả số tiền là 35.000,00 rúp;
• Trong thành phốCác tổ chức lắp đặt ở Moscow, bất kể loại máy bơm nhiệt nào, đều sẵn sàng thực hiện công việc chìa khóa trao tay với giá hơn 45.000,00 rúp;
• Ở Krasnodar, việc lắp đặt một máy bơm nhiệt sẽ có giá từ 40.000.00 rúp.
• Nếu chúng ta nói về việc lắp đặt hệ thống sưởi sử dụng máy bơm nhiệt, thì giá trung bình cho một bộ công trình, có tính đến chi phí thiết bị, như sau:

ĐỌC THÊM: Đánh giá Motoblock Patriot Ural TOP-3 những mẫu xe tốt nhất năm 2020 Đặc điểm khác biệt trong sách hướng dẫn sử dụng thiết bị và đánh giá của khách hàng

A) Lắp đặt máy bơm nhiệt gia dụng địa nhiệt:

• Công suất - 4-5 kW (50-100 m²) - từ 130.000,00 đến 280.000,00 rúp;
• Công suất - 6-7 kW (80 - 120 m²) - từ 138.000,00 đến 300.000,00 rúp;
• Công suất - 8-9 kW (100 - 160 m²) - từ 160.000,00 đến 350,000,00 rúp;
• Công suất - 10-11 kW (130 - 200 m²) - từ 170.000,00 đến 400.000,00 rúp;
• Công suất - 12-13 kW (150 - 230 m²) - từ 180.000,00 đến 440.000,00 rúp;
• Công suất - 14-17 kW (180 - 300 m²) - từ 210.000,00 đến 520.000,00 rúp.

B) Chi phí lắp đặt máy bơm nhiệt nguồn không khí:

• Công suất lên đến 6,0 kW (50 - 100 m²) - từ 110.000,00 đến 215.000,00 rúp;
• Công suất lên đến 9,0 kW (80 - 120 m²) - từ 115.000,00 đến 220.000,00 rúp;
• Công suất lên đến 12,0 kW (100 - 160 m²) - từ 120.000,00 đến 225.000,00 rúp;
• Công suất lên đến 14,0 kW (130 - 200 m²) - từ 127.000,00 đến 245.000,00 rúp;
• Công suất lên đến 16,0 kW (150 - 230 m²) - từ 130.000,00 đến 250.000,00 rúp;
• Công suất lên đến 18,0 kW (180 - 300 m²) - từ 135.000,00 đến 255.000,00 rúp.