Jak postavit tepelné čerpadlo vlastníma rukama ze staré ledničky: výkresy, pokyny a tipy pro montáž

Typy výměníků tepla

V označení typu tepelného výměníku tepelného čerpadla definuje první ukazatel způsob uspořádání vnějšího okruhu systému dodávky tepla a druhý ukazatel definuje uspořádání vnitřního okruhu.

"voda-voda

U tohoto typu výměníku tepla se teplo získává z vodního zdroje (studny, řeky, jezera atd.), sluneční energie nebo jiných objektů. V primárním okruhu cirkuluje teplonosné médium, tj. voda nebo jiná kapalina. Cirkulace se dosahuje vytvořením tlaku pomocí čerpadla.

Okruh může být uzavřený nebo otevřený, typ teplonosného média určuje, kterou možnost zvolit. V tepelném čerpadle cirkuluje ve vnitřním okruhu freon, který přijímá energii z vnějšího okruhu, odpařuje se, vstupuje do kondenzátoru, kde odevzdává přijaté teplo teplonosné látce spotřebiče.

"Voda do vzduchu".

Ve výměnících tepla tohoto typu se energie shromážděná ve vnějším okruhu, v němž cirkuluje kapalina (voda nebo jiný nosič energie), dostává do výměníků tepelného čerpadla, kde se předává vnitřnímu vzduchu.

"Vzduch-vzduch

U tohoto typu výměníku tepla je vnější okruh umístěn na vnější straně budovy, v tomto provedení čerpadla je to výparník. Teplo z venkovního vzduchu ohřívá chladivo, které se odpařuje. Poté prochází kompresorem, stlačuje se a přivádí do vnitřní jednotky, kondenzátoru, který je umístěn uvnitř budovy. Kondenzátor odevzdává teplo vzduchu v místnosti, ve které se nachází, a chladivo proudí zpět do výparníku.

"Vzduch do vody".

U tohoto typu výměníku tepla se tepelná energie odebírá z venkovního vzduchu. Vzduch vstupuje do kompresoru, kde se jeho teplota zvyšuje tlakem, a poté vstupuje do výměníku tepla. Výměník tepla kondenzuje nasávaný vzduch a předává energii do nosiče energie topného systému spotřebitele.

"Ground to water".

Tento typ výměníku tepla je založen na získávání energie ze země a jejím předávání spotřebitelům. V uzavřeném vnějším okruhu pod úrovní mrazu cirkuluje solanka (nemrznoucí směs). Cirkulace se provádí instalací čerpadla. Solanka proudí do kondenzátoru tepelného čerpadla, kde předává získanou energii chladivu, které ji následně předává do topného systému spotřebiče kondenzací ve výměníku tepla čerpadla.

"Země do vzduchu"

V tomto typu výměníku tepla se tepelná energie, která vzniká při cirkulaci solanky ve vnějším okruhu, který se nachází pod povrchem země, předává vnitřnímu vzduchu v komorách výměníku tepla.

Jak vyrobit tepelné čerpadlo vlastníma rukama ze staré lednice

Než začnete s výrobou tepelného čerpadla, musíte zvolit zdroj tepla a rozhodnout o schématu provozu instalace. Kromě kompresoru budete potřebovat i další vybavení a nářadí. Pro instalaci tepelného čerpadla je nutné provést vrt, protože zdroj energie musí být pod zemí. Hloubka studny by měla být taková, aby teplota půdy byla alespoň 5 stupňů. K tomuto účelu je vhodná jakákoli vodní plocha.

Konstrukce tepelných čerpadel jsou podobné, takže bez ohledu na zdroj tepla lze použít téměř jakékoli schéma, které lze najít na síti. Po výběru schématu je třeba vytvořit výkresy, na kterých budou znázorněny rozměry a místa připojení jednotek.

Protože je obtížné vypočítat výkon zařízení, lze použít průměrné hodnoty. Například obytná budova s nízkými tepelnými ztrátami bude vyžadovat topný systém o výkonu 25 W na metr čtvereční. U dobře izolované budovy by tato hodnota činila 45 wattů na metr čtvereční. Pokud má budova dostatečně vysoké tepelné ztráty, neměl by být výkon zařízení nižší než 70 wattů na metr čtvereční.

Výběr správných dílů. Pokud je kompresor vyjmutý z chladničky poškozený, je vhodnější koupit nový. Oprava starého kompresoru se nedoporučuje, protože by mohla v budoucnu negativně ovlivnit výkon tepelného čerpadla.

K sestavení jednotky je zapotřebí také termostatický expanzní ventil a 30cm držáky ve tvaru L.
Kromě toho je třeba zakoupit následující díly:

• Uzavřená nádoba z nerezové oceli o objemu 120 litrů;
• plastový kontejner o objemu 90 litrů;
• tři měděné trubky různých průměrů;
• plastové trubky.

Pro práci s kovovými díly je zapotřebí svářečka a bruska.

Montáž komponentů a instalace tepelného čerpadla

Prvním krokem je montáž kompresoru na stěnu pomocí držáků. Dalším krokem je práce s kondenzátorem. Nádrž z nerezové oceli musí být rozdělena na dvě části pomocí mlýnku. V jedné z polovin je namontována měděná cívka, pak je třeba nádrž svařit a udělat v ní otvory se závitem.

Chcete-li vyrobit výměník tepla, omotejte měděnou trubku kolem nádoby z nerezové oceli a konce cívek zajistěte lamelami. Připojte k přívodům vodovodní armatury.

K plastové nádrži je také třeba připojit cívku - bude fungovat jako výparník. Poté jej pomocí držáků připevněte ke stěně.

Po dokončení komponent je třeba vybrat termostatický expanzní ventil. Sestavte sestavu a naplňte systém freonem (pro tento účel je vhodný R-22 nebo R-422).

Připojení k sacímu zařízení. Typ zařízení a nuance připojení k němu závisí na schématu:

• "Voda-země. Kolektor by měl být instalován pod hranicí mrazu. Trubky musí být ve stejné úrovni.
• "Voda-vzduch. Instalace tohoto systému je jednodušší, protože není třeba vrtat vrty. Rozdělovač se instaluje kdekoli v blízkosti domu.
• "Voda-voda. Rozdělovač je vyroben z kovových a plastových trubek a poté je umístěn do vodní nádrže.

K vytápění domu je také možné instalovat kombinovaný systém vytápění. V takovém systému pracuje tepelné čerpadlo současně s elektrokotlem a slouží jako doplňkový zdroj vytápění.

Tepelné čerpadlo si můžete sestavit i sami. Na rozdíl od nákupu hotové jednotky nevyžaduje velké finanční náklady a výsledek bude jistě potěšující.

Jak to funguje

Svět kolem nás má energii - stačí jen vědět, jak ji využít. Tepelné čerpadlo vyžaduje okolní teplotu vyšší než 1 °C. Je třeba říci, že i půda pod sněhem nebo v určité hloubce si v zimě uchovává teplo. Fungování geotermálního nebo jiného tepelného čerpadla je založeno na přenosu tepla ze zdroje pomocí topného média do topného okruhu domu.

Schéma provozu spotřebiče po jednotlivých položkách:

• nosič tepla (voda, země, vzduch) naplní potrubí pod zemí a ohřívá ji;
• teplonosná látka je pak dopravována do výměníku tepla (výparníku) s následným přenosem tepla do vnitřního okruhu;
• vnější okruh obsahuje chladivo - kapalinu s nízkým bodem varu při nízkém tlaku. Například freon, voda s alkoholem, směs glykolu. Ve výparníku se tato látka zahřívá a mění se v plyn;
• chladicí plyn je posílán do kompresoru, kde je stlačen pod vysokým tlakem a ohříván;
• horký plyn vstupuje do kondenzátoru, kde se jeho tepelná energie předává topnému médiu v domovním topném systému;
• Cyklus je ukončen přeměnou chladiva na kapalinu, která se v důsledku ztráty tepla vrací zpět do systému.

Stejný princip se používá i u chladniček, takže domácí tepelná čerpadla lze použít i jako pokojové klimatizace. Zjednodušeně řečeno, tepelné čerpadlo je chladnička s opačným účinkem: místo chladu vyrábí teplo.

Jak funguje čerpadlo vzduch-voda

Jak již bylo zmíněno, primárním zdrojem tepla pro tento typ jednotky je okolní vzduch. Základní princip vzduchových čerpadel je založen na fyzikální vlastnosti kapalin absorbovat a uvolňovat teplo při fázovém přechodu z kapalného do plynného stavu a zpět. V důsledku změny stavu se uvolňuje teplota. Systém funguje na principu reverzní chladničky.

Aby se tyto vlastnosti kapaliny efektivně využily, cirkuluje snadno vroucí chladivo (freon, chladivo) v uzavřeném okruhu, jehož konstrukce zahrnuje:

• kompresor poháněný elektromotorem;
• výparník s ventilátorem;
• škrticí (expanzní) ventil;
• deskový výměník tepla;
• Měděné nebo plastové cirkulační trubky propojující hlavní prvky obvodu.

Pohyb chladiva v okruhu je způsoben tlakem vyvíjeným kompresorem. Pro snížení tepelných ztrát jsou trubky potaženy tepelně izolační vrstvou z umělé pryže nebo pěnového polyethylenu s ochrannou metalizovanou vrstvou. Jako chladivo se používá chladon nebo freon, který může vřít při teplotách pod bodem mrazu a nezamrzá až do -40 °C.

Celý proces se skládá z následujících po sobě jdoucích cyklů:

1. Chladič výparníku obsahuje kapalné chladivo, jehož teplota je nižší než teplota venkovního vzduchu. Při aktivním chlazení chladiče se tepelná energie z nízkopotenciálního vzduchu předává chladivu, které se vaří a stává se plynným. To způsobí zvýšení jeho teploty.
2. Ohřátý plyn vstupuje do kompresoru, kde se během procesu komprese dále ohřívá.
3. Ve stlačeném a ohřívaném stavu se páry chladiva přivádějí do deskového výměníku tepla, kde ve druhém okruhu cirkuluje topné médium. Protože teplota teplonosného média je mnohem nižší než teplota ohřívaného plynu, freon aktivně kondenzuje na deskách výměníku tepla a odevzdává teplo do topného systému.
4. Ochlazená směs par a kapaliny proudí ke škrticímu ventilu, který propouští do výparníku pouze ochlazené kapalné chladivo s nízkým tlakem. Celý cyklus se pak opakuje.

Pro zvýšení účinnosti trubice pro přenos tepla jsou na výparníku navinuta spirálová žebra. Výpočet topného systému, výběr oběhových čerpadel a dalších zařízení musí zohledňovat hydraulický odpor a součinitel přestupu tepla deskového výměníku jednotky.

Videopřehled systému a jeho fungování

Invertorová tepelná čerpadla

Přítomnost měniče v systému umožňuje plynulé spuštění zařízení a automatickou regulaci režimů v závislosti na teplotě venkovního vzduchu. Tím se maximalizuje účinnost tepelného čerpadla tím, že se

• dosahuje účinnosti 95-98 %;
• Snížení spotřeby energie o 20-25 %;
• minimalizovat zatížení elektrické sítě;
• Prodloužení životnosti zařízení.

Díky tomu se teplota uvnitř objektu udržuje stále na stejné úrovni bez ohledu na změny počasí. V tomto případě přítomnost měniče doplněného automatickou řídicí jednotkou zajistí nejen vytápění v zimě, ale také přívod chladného vzduchu v létě během horkého počasí.

Současně je třeba poznamenat, že přítomnost dalšího vybavení vždy znamená zvýšení nákladů a delší dobu návratnosti.

Typy tepelných čerpadel pro vytápění domácností

Rozlišují se kompresní a absorpční tepelná čerpadla. První typ je nejběžnější a jedná se o typ tepelného čerpadla, které lze sestavit z chladničky nebo staré klimatizace pomocí hotového kompresoru.

Dále je zapotřebí expandér, výparník a kondenzátor. Absorpční jednotky vyžadují chladonový absorbent.

Tepelná čerpadla se nejčastěji sestavují z klimatizačních jednotek a chladniček. Takové řemeslné návrhy jsou jednoduché, účinné, a pokud má řemeslník dovednosti v této práci, lze je vyrobit během několika dní.

Podle typu zdroje tepla mohou být jednotky klimatizované, geotermální nebo využívající sekundární teplo (např. odpadní vodu apod.). Vstupní a výstupní okruhy používají jednu nebo dvě různé teplonosné kapaliny a v závislosti na tom existují následující typy zařízení:

• "vzduch-vzduch";
• "voda-voda;
• "vzduch-voda; voda-voda; voda-vzduch;
• "vzduch-voda;
• "podzemní voda;
• "ledová voda.

Systém může být účinný pouze tehdy, pokud spotřebuje méně energie, než kolik jí vydá. Tento rozdíl se nazývá konverzní faktor. Závisí na mnoha faktorech, ale nejdůležitější je teplota teplonosné kapaliny na vstupu a výstupu. Čím větší je rozdíl, tím lépe systém funguje.

Galerie obrázků
Foto z
Zdrojem tepla je vzduch z ulice. Jednotky jsou napojeny na teplovodní topné systémy. Mohou účinně fungovat, pokud je venkovní teplota vyšší než -25 stupňů. Teplota vody v topném systému může dosahovat až 63 stupňů Celsia.

Zařízení je určeno pro vytápění budov s vodními zdroji. Instaluje se v oblastech, které se nacházejí v blízkosti přírodních vodních ploch. Horizontální tepelná čerpadla tohoto typu odebírají energii z bentických vodních vrstev a vertikální čerpadla jsou určena pro odběr tepla ze spodní a podzemní vody.

Profesionální instalace geotermálního čerpadla je nákladná služba, ale náklady se vrátí díky nízkým provozním nákladům. Jednotky jsou vysoce spolehlivé a bezpečné. Jsou závislé na počasí a jsou určeny pro připojení k nízkoteplotním topným systémům, jako je podlahové vytápění.

Jednotky současně vyrábějí teplo zmrazováním vody. Přeměnou 100-200 litrů vody na led lze získat dostatek energie k vytápění středně velkého domu po dobu jedné hodiny. Systém vyžaduje solární kolektory a velkou nádrž na čerstvou vodu.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

Blokové schéma pro více tepelných čerpadel

Geotermální tepelné čerpadlo pro váš domov

Tepelné čerpadlo led/voda

Pro výpočet výkonu tepelných čerpadel neexistují spolehlivé vzorce, protože jejich provoz závisí na mnoha faktorech.

Pokud si tepelné čerpadlo postavíte sami, nemůžete očekávat, že bude stejně účinné jako komerčně vyráběná zařízení, ale k vytvoření cenově výhodného doplňkového systému vytápění postačí.

Typy provizorních ohřívačů z lednice

Tepelná čerpadla pro domácnosti se dělí podle typu použitého zdroje energie na následující typy:

• geotermální (otevřené a uzavřené);
• vzduch.

Jednotky využívající sekundární zdroje tepla jsou obvykle instalovány v podnicích, protože jejich pracovní cyklus je spojen s výrobou energie, která vyžaduje další likvidaci.

U geotermálních čerpadel je zdrojem energie země nebo podzemní voda. Zařízení s uzavřeným okruhem se dělí na:

1. Horizontální. Kolektor, který sbírá teplo, má tvar kroužků nebo klikatých čar. Je umístěn vodorovně ve výkopech o hloubce větší než 1,3 m. vzdálenost mezi trubkami - asi 1,5 m. Vzdálenost mezi trubkami je přibližně 1,5 m. Taková tepelná čerpadla se používají k vytápění malých místností. Pokud je půda písčitá, délka okruhu se prodlouží na dvojnásobek, protože není schopna zadržovat vlhkost.
2. Vertikální. Tepelné čerpadlo se vyznačuje vertikálním umístěním tepelného kolektoru. Studny jsou hluboké asi 200 metrů. Jsou naplněny podzemní vodou, která následně uvolňuje teplo. Tato varianta systému se používá v případě, že jej není možné umístit vodorovně nebo pokud hrozí vysoké riziko poškození krajiny. Vrt o průměru 1 metr poskytuje 50-60 W energie, takže pro 10kW čerpadlo je třeba vyvrtat 170 metrů. Pro získání většího množství tepla je nutné provést několik malých vrtů ve vzdálenosti 20 m od sebe.
3. Studny. Tvar kolektoru je shodný s horizontálním typem tepelného čerpadla, je však umístěn na dně zásobníku, pod úrovní mrazu (od hloubky 2 m). Tento způsob instalace je obvykle levnější. Náklady závisí na umístění nádrže, její hloubce a celkovém množství vody.

U otevřených čerpadel se voda použitá k výměně tepla vypouští zpět do země.

Okruh vodního tepelného čerpadla je vyroben z plastových trubek, které se lisují na dno zásobníku v množství 5 kg na 1 m délky. Každý 1 nm obvodu poskytuje přibližně 30 kW energie. Pokud požadujete systém s výkonem 10 kW, musí být délka okruhu alespoň 300 m. Výhodou je jednoduchá instalace a nízké náklady. Nevýhodou je nemožnost vytápět místnost při silných mrazech, protože se nevyrábí žádná energie.

Podle názvu je zdrojem energie u tepelných čerpadel vzduch-voda vzduch. Tyto jednotky jsou vhodné pro území s horkým podnebím, protože při teplotách pod bodem mrazu se produktivita výrazně snižuje. Hlavní výhodou je, že při vrtání studní nevznikají velké náklady na materiál. Systém je umístěn v blízkosti domu.

Účinnost čerpadla závisí na jeho účinnosti přeměny, což je rozdíl mezi vstupní a výstupní energií. Hlavním faktorem ovlivňujícím tuto hodnotu je teplota vstupního a výstupního okruhu. Systém bude fungovat lépe, pokud je rozdíl mezi těmito parametry velký.

Typy čerpadel

Existují různé typy tepelných čerpadel, ale všechna jsou založena na principu tepla nebo chladu oddělením tepelné energie a jejím přenosem. Pouze jeden model Frenette TH se liší. Kavitační metoda výroby tepelné energie pomocí hydrodynamického generátoru je typem tepelného čerpadla.

Tepelná energie, která se používá k vytápění budovy, je výsledkem přeměny energie, kterou provádí tepelné čerpadlo. Teplo se získává bez spalování paliva, ale ochlazováním vnějšího prostředí a uvolňováním tepelné energie uvnitř budovy, tj. v tomto případě se dodržuje zákon zachování energie: kolik tepelné energie se odebere z vnějšího prostředí, tolik se jí uvolní uvnitř budovy. Většina těchto spotřebičů pro domácí účely využívá sluneční teplo, které je akumulováno na povrchu země, vody nebo vzduchu.

Podle typu primárního okruhu lze tedy všechny konstrukce rozdělit na vzduchové, zemní a vodní.

Podle typu teplonosného média (B - voda, D - země) v okruzích lze čerpadla rozdělit do osmi typů:

• B-B;
• G-B;
• D-air;
• vzduch-V;
• vzduch-vzduch;
• B-vzduch-vzduch;
• chladivo B;
• chladivo-vzduch.

Mohou také využívat teplo odváděného vzduchu ohřevem přiváděného vzduchu, tj. pracovat v režimu rekuperace.

Vzduch-vzduch

Princip tepelného čerpadla je podobný jako u klimatizace v režimu vytápění, ale s jedním rozdílem. TH je nastaveno na vytápění, zatímco klimatizace je nastavena na snížení teploty v místnosti.

Princip jednotky B-B je následující: vzduch má i při nízkých teplotách určité množství energie. Pouze při absolutní nule není k dispozici žádná tepelná energie. Většina TH je schopna přijímat teplo při teplotě -15 °C. V současné době někteří výrobci vyrábějí zařízení, která udržují odběr tepla při -30 °C. Odvod tepla se provádí odpařováním freonu, který cirkuluje vnitřním okruhem. K tomuto účelu se používá výparník, ve kterém se chladivo mění z kapalného na plynné skupenství. Přitom dochází k absorpci tepla.

Další jednotkou, která se nachází v topném systému B-B, je kompresor, který přeměňuje freon z plynného stavu na kapalný. Tím vzniká teplo. Účinnost zařízení B-B je přímo závislá na okolní teplotě. Čím nižší je okolní teplota, tím nižší je účinnost zařízení.

Vzduch-voda

Vzduch-voda vzduch-voda je nejuniverzálnější model. V teplém období je velmi účinný, ale v chladném období jeho výkon výrazně klesá. Výhodou systému je jednoduchá instalace. Vhodné zařízení lze instalovat kdekoli. Teplo, které je z místnosti odváděno ve formě plynu nebo kouře, lze znovu využít.

VT poháněná vodou odebírá teplo ze spodní vody, která je čerpána přes výparník. Takové čerpadlo má dobrou účinnost a zvýšenou stabilitu: účinnost je výsledkem značného přenosu tepla z vody.

Aby bylo možné tento typ instalace použít, musí být samozřejmě v oblasti k dispozici dostatečné množství podzemní vody. Nejlépe by voda neměla být hlubší než 30 metrů.

Voda-voda

V tomto systému cirkuluje ve vnitřním okruhu snadno odpařující se kapalina, například freon. Vnitřní okruh může být tvořen vodovodním potrubím, registry nebo bateriemi naplněnými vodou.

Jako vnější okruh lze použít jakoukoli vodní plochu s dostatečně velkým množstvím vody. Může to být řeka, jezero nebo rybník. V tomto případě topné médium odebírá teplo z vnějšího okruhu a předává ho vnitřnímu okruhu.

Geotermální

TH využívá jako zdroj tepla akumulovanou tepelnou energii země. Jsou považovány za nejúčinnější, protože teplota půdy zůstává po celý rok konstantní.

Tyto systémy se dělí na horizontální a vertikální. Tato metoda však vyžaduje poměrně velkou plochu pro horizontální potrubí a pro vertikální systémy je třeba provést značné množství zemních prací.

Ceny různých typů tepelných čerpadel

tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo pro vytápění domu, princip činnosti

Tepelné čerpadlo, chladnička a klimatizace jsou založeny na Carnotově cyklu. Tepelné čerpadlo pro vytápění přenáší teplo z oblasti s nižší teplotou do spotřebiče, kde by hodnota tohoto parametru měla být vyšší. V tomto případě se odebírá zvenčí, kde je uskladněna, a po určitých úpravách se přenáší do domu. Teplotu chladicí kapaliny protékající topným potrubím nezvyšuje energie uvolněná spalováním tradičních paliv, ale přirozené teplo.

Princip fungování čerpadla je ve skutečnosti mnohem složitější. Proto jsou zařízení této třídy často srovnávána s chladicími systémy, pouze v opačném pořadí. Obecný pracovní postup je však totožný, i když je velký rozdíl jak v konstrukci, tak v účelu hlavních částí zařízení. Systém tepelného čerpadla se liší od klasického topného systému počtem okruhů a specifiky jejich fungování.

Vnější okruh je instalován mimo dům. Umísťuje se tam, kde se teplo akumuluje ohříváním povrchů slunečním zářením nebo z jiných důvodů. Energii lze získávat například ze vzduchu, země nebo vodní plochy. Dokonce i z vrtu, pokud dům stojí na kamenité půdě nebo pokud existují omezení pro instalaci potrubí. Proto existuje několik modifikací tepelných čerpadel, přičemž vytápění je organizováno podle stejného schématu.

Princip činnosti čerpadla

Vnitřní okruh (nezaměňovat s topným okruhem v domě) se nachází v samotné jednotce. Chlazené topné médium cirkulující ve vnějším okruhu částečně zvyšuje svou teplotu na úkor okolního prostředí. Při průchodu výparníkem předává odebranou energii chladivu, kterým je naplněn vnitřní okruh. Ten díky své specifické vlastnosti vře a přechází do plynného stavu. K tomu stačí nízký tlak a teplota vyšší než -5 °C. To znamená, že se kapalné médium změní na plyn.

Kompresor, ve kterém je uměle zvyšován tlak, pak chladivo ohřívá. V tomto konstrukčním prvku, který je druhým výměníkem tepla, se tepelná energie předává kapalině (vodě nebo nemrznoucí směsi), která protéká zpátečkou topného systému domu. Poměrně originální, účinné a racionální schéma vytápění.

Tepelné čerpadlo potřebuje k provozu elektrickou energii. Je to však stále mnohem výhodnější než používání pouze elektrického ohřívače. Protože elektrický kotel nebo elektrické topení spotřebuje přesně stejné množství elektřiny, jako vyrobí tepla. Pokud je například na ohřívači uvedeno 2 kW, znamená to, že spotřebuje 2 kW za hodinu a vyrobí 2 kW tepla. Tepelné čerpadlo vyrábí 3 až 7krát více tepla, než spotřebuje elektřiny. Například na provoz kompresoru a čerpadla se spotřebuje 5,5 kWh a vyrobí se 17 kWh tepla. Tato vysoká účinnost je hlavní výhodou tepelného čerpadla.

Zbývá dodat, že ve vnějším okruhu cirkuluje fyziologický roztok nebo etylenglykol a ve vnitřním okruhu obvykle freon. Takové topné schéma zahrnuje také řadu dalších zařízení. Hlavními z nich jsou redukční ventil a podchlazovač.

Výhody a nevýhody

Mezi výhody použití tepelného čerpadla patří:

1. Možnost použití v odlehlých vesnicích, kde není plynovod.
2. Úsporné využití energie pouze pro provoz samotného čerpadla. Náklady jsou výrazně nižší než při použití elektrických spotřebičů k vytápění. Tepelné čerpadlo nespotřebovává více energie než domácí chladnička.
3. Možnost využití dieselového generátoru a solárních panelů jako zdroje energie. To znamená, že v případě výpadku proudu se vytápění domu nezastaví.
4. Autonomie systému, kdy není třeba doplňovat vodu a sledovat provoz.
5. Ekologická šetrnost instalace. Během provozu čerpadla nevznikají žádné plyny ani emise do ovzduší.
6. Bezpečný provoz. Systém se nepřehřívá.
7. Univerzálnost. Lze instalovat tepelné čerpadlo pro vytápění a chlazení.
8. Dlouhá životnost a dlouhá životnost. Kompresor vyžaduje výměnu každých 15 až 20 let.
9. Uvolnění místnosti, která byla určena pro kotelnu. Kromě toho není třeba nakupovat a skladovat tuhá paliva.

Nevýhody tepelných čerpadel:

1. Instalace je nákladná, ale vrátí se do pěti let;
2. V severních oblastech bude nutné použít další topné zařízení;
3. Instalace půdy, byť jen mírně, narušuje ekosystém místa: plochu nelze využít pro zahradu nebo zeleninovou zahrádku, bude prázdná.

Výroba geotermální elektrárny

Provedení geotermální instalace vlastníma rukama je docela možné. V tomto případě se k vytápění obydlí využívá tepelná energie země. Tento proces je samozřejmě časově náročný, ale jeho přínos je značný.

Výpočet okruhu a výměníků tepla čerpadla

Velikost okruhu tepelného čerpadla vychází z 30 m² na každý kilowatt podlahové plochy. Obytná plocha o rozloze 100 m² spotřebuje přibližně 8 kWh energie. To znamená, že plocha obvodu je 240 m².

Výměník tepla může být vyroben z měděné trubky. Vstupní teplota 60 stupňů, výstupní teplota 30 stupňů, tepelný výkon 8 kW/h. Teplosměnná plocha by měla být 1,1 m². Průměr měděné trubky 10 mm, rezervní faktor 1,2.

Délka kruhu v metrech: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 m.

Množství měděné trubky v metrech: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Potřebné vybavení a materiály

Úspěch tepelného čerpadla závisí z velké části na stupni školení a znalostech výrobce tepelného čerpadla a na dostupnosti a kvalitě všech materiálů potřebných pro instalaci tepelného čerpadla.

Před zahájením prací je třeba zakoupit následující vybavení a materiál.

• kompresor;
• kondenzátor;
• ovladač;
• polyethylenové tvarovky určené pro montáž kolektorů;
• potrubí zemní smyčky;
• oběhová čerpadla;
• vodní hadice nebo HDPE trubky;
• tlakoměry, teploměry;
• měděná trubka o průměru 10 mm;
• izolace potrubí;
• těsnicí sada.

Jak sestavit jednotku výměníku tepla

Jednotka výměníku tepla se skládá ze dvou částí. Výparník musí být sestaven podle principu trubka v trubce. Vnitřní měděná trubka je naplněna freonem nebo jinou rychle vroucí kapalinou. Vnější trubka zajišťuje cirkulaci vody ze studny.

Vytvoření zemní smyčky

Pro přípravu požadované plochy pro zemní smyčku je třeba provést velké množství výkopových prací, nejlépe mechanizovaných.

Lze použít dvě metody:

1. Při první metodě je třeba odstranit svrchní vrstvu půdy do hloubky pod bodem mrazu. Na dno vzniklého výkopu položte volnou část vnějšího výparníkového potrubí v hadovitém tvaru a proveďte rekultivaci půdy.
2. Při druhém způsobu se nejprve vykopává příkop přes celou plánovanou plochu. Trubka je v něm umístěna.

Poté je třeba zkontrolovat těsnost všech spojů a naplnit potrubí vodou. Pokud nedochází k únikům, můžete konstrukci zasypat zeminou.

Plnění a první spuštění

Po dokončení instalace je třeba systém naplnit chladivem. Tuto práci je nejlepší nechat provést odborníkem, protože k plnění vnitřního okruhu freonem se používají speciální přístroje. Při plnění je třeba měřit tlak a teplotu na vstupu a výstupu kompresoru.

Po dokončení plnění by měla být obě oběhová čerpadla přepnuta na nejnižší otáčky, poté by měl být spuštěn kompresor a celý systém by měl být monitorován pomocí teploměrů. Při zahřátí sítě se může objevit námraza, ale po úplném zahřátí systému by měla námraza roztát.

Vlastní tepelné čerpadlo z ledničky: fáze konstrukce

Tepelné čerpadlo je poměrně drahé zařízení. Pokud však chcete, můžete si zařízení vyrobit vlastnoručně ze staré ledničky nebo klimatizace. Kondenzátor a kompresor jsou dvě nezbytné součásti tepelného čerpadla.

Fáze montáže tepelného čerpadla z chladničky:

1. Nejprve se sestaví kondenzátor. Vypadá jako vlnitý prvek. V chladicím boxu je umístěn vzadu.
2. Kondenzátor musí být umístěn v pevném rámu, který dobře udržuje teplo a odolává vysokým teplotám. V některých případech je pro bezproblémovou instalaci kondenzátoru nutné nádobu rozříznout. Po dokončení instalace se nádoba svaří.
3. Poté následuje instalace kompresoru. Je důležité, aby byla jednotka v dobrém stavu.
4. Funkci výparníku plní běžný plastový buben.
5. Když je vše připraveno, je třeba prvky spojit. Výměník tepla je připojen k topnému systému pomocí trubek z PVC.

Vznikne tak domácí tepelné čerpadlo. Plnění freonem by měl provádět odborník, protože s touto kapalinou není snadné pracovat. Kromě toho musíte mít speciální vybavení pro jeho čerpání.

Chladič může plnit funkci chladiče. Pro cirkulaci vzduchu je třeba zhotovit dva větrací otvory. Jeden vývod nasává studený vzduch a druhý vývod odvádí horký vzduch.

Funkce

Pokud jde o vytápění a ohřev vody v rodinném domě, většina majitelů domů chce ušetřit. Řešením je tepelné čerpadlo.

Je možné jej postavit vlastníma rukama a ušetřit peníze - tovární zařízení je velmi drahé.

Nemovitosti a vybavení

Zařízení má vnější a vnitřní okruh, kterým se pohybuje chladicí kapalina. Součásti standardního spotřebiče jsou tepelné čerpadlo, přívod tepla a rozdělovač tepla. Vnitřní okruh se skládá z kompresoru napájeného ze sítě, výparníku, šoupátka a kondenzátoru. Ve spotřebiči jsou také použity ventilátory, potrubní systém a geotermální sondy.

Výhody tepelného čerpadla:

• nevypouští žádné škodlivé látky, je naprosto šetrný k životnímu prostředí;
• nevznikají žádné náklady na nákup a dodávku paliva (elektřina se spotřebovává pouze na dopravu freonu);
• nejsou potřeba žádné další propojovací kabely;
• Zcela odolný proti ohni a výbuchu;
• kompletní systém vytápění v zimě a klimatizace v létě;
• Tepelné čerpadlo postavené vlastníma rukama je samostatná konstrukce, která vyžaduje minimální nároky na ovládání.

Výroba a instalace

Čerpadlo se vyrábí podle následujícího algoritmu:

• kompresor je připevněn na stěně;
• Cívka je vyrobena z trubek (pro její výrobu je nutné trubky omotat kolem nádoby vhodného tvaru);
• nádrž se rozřízne na polovinu, vloží se do ní cívka a svaří se;
• V nádrži je ponecháno několik otvorů, kterými jsou vedeny trubky cívky ven;
• Ke konstrukci výparníku se používá plastový sud o stejné velikosti jako nádrž, do kterého se vkládají trubky vnitřního okruhu;
• Instalují se trubky z PVC (instalační schémata pro podlahové vytápění v bytě), kterými se přivádí ohřátá voda;
• Samostatné plnění jednotky freonem se nedoporučuje, je lepší svěřit tuto činnost odborníkovi.

Náklady na práci v různých oblastech naší země se mohou výrazně lišit. Náklady na práci a čerpadlo navíc závisí na typu tepelného čerpadla a topného systému.

• V Petrohradě stojí instalace tepelného čerpadla bez ohledu na jeho typ zákazníka od 35000,00 rublů;
• V Moskvě jsou instalační organizace, bez ohledu na typ tepelného čerpadla, připraveny provádět práce "na klíč" za částku nad 45000,00 rublů;
• Ve městě Krasnodar bude instalace tepelného čerpadla stát od 400000,00 rublů.
• Pokud hovoříme o instalaci topných systémů s tepelnými čerpadly, průměrná cena za soubor prací včetně nákladů na zařízení je následující.

Přečtěte si více: Patriot Ural top 3 nejlepší modely hodnocení 2020 vlastnosti zařízení návod k použití a hodnocení zákazníků

A) Instalace geotermálních tepelných čerpadel pro domácnosti:

• Výkon - 4-5 kW (50 - 100 m²) - od 130000,00 do 280000,00 rublů;
• Výkon - 6-7 kW (80-120 m²) - od 138000,00 do 300000,00 RUB;
• Výkon - 8-9 kW (100 - 160 m²) - od 160000,00 do 350000,00 RUB;
• S výkonem - 10-11 kW (130 - 200 m²) - od 170000,00 do 400000,00 rublů;
• Výkon - 12-13 kW (150 - 230 m²) - od 180000,00 do 440000,00 rublů;
• S výkonem - 14-17 kW (180 - 300 m²) - od 210000,00 do 520000,00 rublů.

B) Náklady na instalaci tepelných čerpadel využívajících vzduch:

• S výkonem do 6,0 kW (50 - 100 m²) - od 110000,00 do 215000,00 RUB;
• Výkon do 9,0 kW (80 - 120 m²) - od 115000,00 do 220000,00 rublů
• S výkonem do 12,0 kW (100 - 160 m²) - od 120000,00 do 225000,00 RUB;
• S výkonem do 14,0 kW (130 - 200 m²) - od 127000,00 do 245000,00 rublů
• S výkonem do 16,0 kW (150 - 230 m²) - od 130000,00 do 250000,00 rublů;
• S výkonem do 18,0 kW (180 - 300 m²) - od 135000,00 do 255000,00 rublů.