Sehubungan dengan peningkatan reguler dalam biaya pendingin, metode pemanasan alternatif menjadi populer. Misalnya, pompa panas air-air praktis yang menggunakan energi udara untuk memanaskan. Instalasi tidak memerlukan bahan habis pakai yang mahal, mudah digunakan, aman.
Karena besarnya biaya perakitan pabrik unit, banyak yang memiliki kepentingan dalam pembangunan independen sistem ini. Kami akan memberi tahu Anda apa yang dibutuhkan seorang mandor rumah untuk membuat pompa panas buatan sendiri. Di sini Anda akan mengetahui sarana teknis apa yang harus disimpan.
Fitur sistem termal air-air
Pompa panas, tempat artikel ini dikhususkan, tidak seperti modifikasi lain dari perangkat tersebut (khususnya, air-air dan air tanah), memiliki beberapa keunggulan:
- menghemat listrik;
- instalasi tidak akan membutuhkan pekerjaan tanah berskala besar, pengeboran, mendapatkan izin khusus;
- jika Anda menghubungkan sistem ke panel surya, Anda dapat memastikan otonomi penuhnya.
Keuntungan signifikan dari sistem termal yang mengekstrak energi angin dan mentransfernya ke air adalah keamanan lingkungan seratus persen.
Sebelum melanjutkan dengan desain pompa, perlu untuk mencari tahu dalam kasus mana sistem memanifestasikan dirinya seefisien mungkin, dan ketika penggunaannya tidak praktis.
Sistem pompa panas yang mengekstraksi energi dari massa udara dapat digunakan untuk memanaskan semua jenis pendingin yang digunakan dalam CIS: air, udara, uap
Aplikasi dan spesifikasi pekerjaan
Pompa panas bekerja secara produktif dalam kisaran suhu dari -5 hingga +7 derajat. Pada suhu udara +7, sistem akan menghasilkan lebih banyak panas daripada yang diperlukan, dan dengan nilai di bawah -5 tidak cukup untuk pemanasan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa freon pekat dalam struktur mendidih pada suhu -55 derajat.
Galeri Gambar
Foto dari
Memasang pompa panas udara ke air
Komponen sistem air-air
Sistem air-air unit dalam ruangan
Komponen unit pompa eksternal
Pompa panas dalam sistem pemanas uap dan air
Pengolahan air untuk pasokan ke sirkuit air panas domestik
Lantai hangat - salah satu konsumen utama
Perangkat untuk sirkuit pemanas suhu rendah
Secara teoritis, sistem ini dapat menghasilkan panas bahkan dalam cuaca beku 30 derajat, tetapi tidak akan cukup untuk pemanasan, karena keluaran panas secara langsung tergantung pada perbedaan antara titik didih refrigeran dan suhu udara.
Oleh karena itu, sistem ini tidak cocok untuk penduduk di wilayah utara di mana cuaca dingin terjadi sebelumnya, dan di rumah-rumah di wilayah selatan itu dapat secara efektif melayani beberapa bulan dingin.
Jika baterai standar dipasang di ruangan, pompa panas akan bekerja kurang efisien. Yang terbaik dari semuanya, perangkat udara-ke-air ini dikombinasikan dengan konvektor dan radiator lainnya dengan area yang luas, serta dengan sistem air "lantai hangat", "dinding hangat".
Selain itu, ruangan itu sendiri harus terisolasi dengan baik dari luar, memiliki jendela multi-ruang built-in yang memberikan isolasi termal yang lebih baik daripada kayu atau plastik biasa.
Pompa panas berinteraksi paling baik dengan sistem air pemanas di bawah lantai, yang tidak memerlukan pemanasan cairan pendingin di atas 40 - 45º С
Sebuah pompa panas buatan sendiri dapat secara efektif memanaskan rumah hingga 100 meter persegi. m dan dijamin memberi daya 5 kW.Harus dipahami bahwa Freon tidak dapat dituangkan cukup tinggi ke dalam struktur yang dibuat dalam kondisi domestik, oleh karena itu, orang harus mengharapkan titik didihnya sampai -22 derajat.
Perangkat rakitan rumah sangat ideal untuk memasok panas ke garasi, rumah kaca, ruang utilitas, kolam renang pribadi kecil, dll. Sistem ini biasanya digunakan sebagai pemanasan tambahan.
Ketel listrik atau peralatan tradisional lainnya untuk musim pemanasan akan diperlukan dalam hal apa pun. Selama musim salju yang parah (-15-30 derajat), disarankan untuk mematikan pompa panas untuk menghindari pemborosan listrik, karena selama periode ini efisiensinya tidak lebih dari 10%.
Pompa panas memasok energi yang cukup untuk memanaskan air di kolam renang pribadi dalam ruangan (+)
Prinsip sistem
Zat yang bekerja dalam desain adalah udara. Melalui unit luar, yang dipasang di jalan, oksigen disalurkan ke evaporator, di mana ia berinteraksi dengan pendingin.
Freon menjadi gas di bawah pengaruh suhu (karena mendidih pada -55 derajat) dan dalam keadaan panas ia memasuki kompresor di bawah tekanan. Perangkat memampatkan gas, sehingga meningkatkan suhunya.
Hot Freon memasuki sirkuit tangki penyimpanan (kondensor), tempat panas ditransfer ke air, yang nantinya dapat digunakan untuk mengatur pemanasan dan air panas domestik. Dalam kondensor, freon kehilangan hanya sebagian dari panasnya, dan masih dalam kondisi gas.
Melewati choke, refrigeran disemprotkan, sehingga suhunya turun. Freon menjadi cair dan dalam bentuk ini masuk ke evaporator. Siklus berulang.
Gambar tersebut secara skematis menunjukkan penerapan prinsip pompa panas elementer, dibagi dengan kompresor dan expander menjadi dua sirkuit - tekanan tinggi dan rendah
Mereka yang ingin secara mandiri membangun pompa panas dari bahan limbah dan peralatan lama, misalnya, dari kulkas lama, akan membantu informasi yang dijelaskan dalam artikel kami.
Konstruksi pompa panas udara-ke-air
Sistem pompa panas terdiri dari empat elemen utama:
- unit luar;
- kapasitas penukar panas-evaporator;
- unit untuk kompresor;
- kapasitas penyimpanan (kapasitor).
Pertimbangkan fitur desain masing-masing blok.
Perakitan unit outdoor
Untuk membuat blok eksternal, Anda perlu:
- Perumahan. Sebuah blok dari sistem split, mesin cuci, dan peralatan keseluruhan lainnya secara tradisional cocok, kadang-kadang dibangun secara independen oleh elemen logam las. Penting untuk merawat logam dengan cat anti karat tipe bubuk setelah perakitan.
- Kipas. Produk ini dapat dipinjam dari sistem AC lama atau dibeli secara terpisah.
Model kipas harus memiliki bilah plastik lebar dan, lebih disukai, dengan motor yang dapat dilepas, agar dapat menghubungkannya ke sensor.
Untuk merakit unit outdoor, Anda membutuhkan kasing dan kipas dari bawah sistem pendingin udara. Parameter perkiraan blok - 75x85x30 cm
Di unit luar-ruang, Anda dapat memasang elemen evaporator dan tambahan untuk operasinya, tetapi lebih disarankan untuk menempatkan bagian-bagian ini dalam wadah terpisah.
Pasang unit luar pada jarak 2-10 m dari rumah. Penting untuk membangun fondasi di bawahnya dan meletakkan kanopi untuk melindungi struktur dari presipitasi. Juga perlu untuk memperbaiki kisi-kisi di depan kipas untuk menghindari kotoran, serpihan, daun memasuki bilah kipas dan pipa.
Selain itu, diinginkan untuk memasang pemanas yang melindungi dinding samping dan panel dari lapisan gula. Dalam hal ini, pemanasan tambahan dari case tidak diperlukan. Tempat memasang unit harus berventilasi baik, jauh dari sumber nyala api terbuka.
Unit dengan penukar panas-evaporator
Evaporator dapat dibeli siap pakai menggunakan layanan pemasok di jaringan, atau dibuat secara independen. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan tangki 80 liter dan kawat tembaga dengan diameter 10 mm dan ketebalan minimal 1 mm.
Panjangnya dihitung secara individual dengan mempertimbangkan daya yang diperlukan. Untuk perangkat 5 kW, Anda dapat mengambil 10 m. Dalam evaporator, pemanasan dan sirkulasi freon akan terjadi, serta kontak dengan udara.
Untuk membuat penukar panas, Anda perlu merancang koil. Untuk ini, kawat dililitkan di sekitar pipa berdinding tebal dengan diameter tidak melebihi lebar tangki. Penting untuk meninggalkan irisan yang menonjol di luar ketinggian perumahan. Mereka akan diperlukan untuk menghubungkan koil dengan elemen lain dari sistem - kompresor dan tangki penyimpanan.
Untuk membuat koil, tabung tembaga dengan dinding sekitar 1 mm dililitkan di sekitar tabung gas, pipa atau botol plastik berisi air
2 fitting untuk menghubungkan jalur pipa dipotong ke badan, dua konektor untuk keluar kawat dibuat. Senyawa disegel. Kencangkan struktur yang sudah jadi menggunakan tanda kurung berbentuk L.
Dianjurkan untuk menginstal relai pencairan tambahan pada evaporator, karena udara akan bersirkulasi dalam tangki, suhunya negatif. Dalam hal ini, akumulasi kondensasi dalam sistem dapat menyebabkan evaporator membeku. Juga, untuk mengecualikan pembentukan kelembaban, pengering filter dapat dimasukkan ke dalam sistem.
Aturan Instalasi Kompresor
Untuk memasang kompresor, Anda akan membutuhkan rumah terpisah dengan isolasi suara dan getaran, karena hampir semua modifikasi perangkat berisik selama operasi. Anda dapat menggunakan kompresor bekas dari bawah lemari es, AC, atau membeli model baru.
Jenis kompresor berikut ini cocok untuk pompa panas:
- Rotary kompresor adalah yang paling murah, tetapi memiliki sejumlah kelemahan - mereka mengeluarkan suara, memiliki efisiensi rendah dan 8-10 tahun terakhir.
- Spiral modifikasi dipasang di semua model modern dari pendingin udara, lemari es. Mereka tahan lama (15-20 tahun), tidak bersuara, efisien, tetapi memiliki biaya tinggi.
- Piston model terutama dipasang pada lemari pendingin industri. Produk memiliki efisiensi yang baik, tahan lama (15-20 tahun), tetapi sangat bising dan mahal.
Untuk pompa panas, kompresor fase tunggal harus dipilih. Sebelum membeli, penting untuk mengetahui jenis freon yang digunakan perangkat. Dianjurkan untuk membeli model yang berjalan pada R22, lebih disukai pada R422. Lebih mudah untuk bekerja dengan refrigeran jenis ini daripada jenis freon lainnya.
Kompresor dihubungkan oleh tabung ke unit evaporator dan kondensor. Berkat perangkat ini, freon meningkatkan suhunya.
Desain kapasitas penyimpanan (kapasitor)
Untuk membuat kondensor, Anda membutuhkan bak di bawah boiler 100 liter atau tangki stainless lainnya dengan volume yang sama. Koil yang terbuat dari tabung tembaga juga dibutuhkan. Pada pompa 5 kW, Anda dapat mengambil kawat 12 meter. Freon panas akan melewati tabung koil, karena itu airnya dipanaskan.
Langkah # 1: Membuat Coil
Untuk pembuatan koil, Anda membutuhkan kawat tembaga dengan diameter setidaknya 26 mm dan ketebalan dinding 1 mm. Itu harus luka pada pipa yang memiliki penampang lebih kecil dari tangki.
Ketinggian spiral harus sesuai dengan tinggi selubung. Penting untuk meninggalkan outlet pipa di luar tangki agar dapat menghubungkan koil dengan evaporator dan kompresor.
Langkah # 2: menyiapkan kasing
Untuk memasang koil, tangki harus dipotong. Di atas dan di bawah, Anda perlu membuat lubang untuk pintu keluar dari kawat tembaga, serta memotong kompartemen tambahan untuk pemasangan 2 alat kelengkapan, salah satunya dirancang untuk keluar dari air, dan yang lainnya untuk memasukinya. Setelah prosedur selesai, tangki harus disegel.
Kompresor penukar panas dapat dibeli secara terpisah dalam bentuk desain jadi. Menggunakan perangkat rakitan pabrik, Anda dapat meningkatkan daya dan efisiensi pemasangan.
Refrigeran berlabel R22 sesuai dengan peraturan Montreal dijadwalkan akan dinonaktifkan pada tahun 2030. Untuk mengisi sistem, lebih baik menggunakan penggantinya - refrigeran R422
Koneksi unit eksternal ke evaporator
Untuk menghubungkan unit luar-ruang dan evaporator, diperlukan 2 pipa polietilen HDPE 32. Udara akan melewati satu pipa, dan keluar melalui yang lain.
Pipa dapat dikubur di tanah, setelah menambahkan bahan pasir ke parit, atau dibiarkan di permukaan jika selubung luar terletak di dekat rumah.
Evaporator, kompresor dan koneksi tangki
Freon bersirkulasi dalam sistem ini. Untuk menghubungkan kumparan dengan kompresor dan throttle, perlu untuk menghubungi spesialis di peralatan pendingin. Akan sulit bagi seseorang yang tidak memiliki pengalaman dalam pekerjaan penyolderan, bahkan dengan alat dan bahan, untuk menggabungkan semua elemen dengan benar dalam satu sistem untuk memastikan pekerjaan konstruksi.
Selain itu, banyak bahan tambahan akan diperlukan - pipa dengan diameter berbeda, berbagai modifikasi katup pembuangan, katup etsa udara, katup pengaman, serta klip untuk pipa, klem, pemotong pipa untuk memotong bagian dari pipa.
Perangkat khusus lain yang tersedia di bengkel apa pun untuk memperbaiki lemari es dan pendingin udara akan dibutuhkan.
Injeksi freon berkualitas tinggi juga dilakukan menggunakan peralatan khusus. Oleh karena itu, untuk menggabungkan penukar panas, kompresor dan throttle ke dalam sistem kerja, lebih mudah dan menguntungkan untuk beralih ke profesional.
Implementasi Sistem Manajemen Instalasi
Untuk memantau tekanan dan suhu freon, Anda dapat menggunakan papan dengan tampilan dari bawah AC apa pun. Dalam proses kerja penyolderan dengan bantuan spesialis, desain dapat diimplementasikan dengan benar dalam instalasi.
Juga dimungkinkan untuk menghubungkan perangkat khusus - sensor putaran kipas. Ini mengatur kecepatan rotasi bilah, dan juga mengotomatiskan kecepatan pompa sirkulasi freon.
Selain itu, Anda dapat mengatur timer, starter listrik, perangkat yang melindungi kompresor dari panas berlebih. Semua suku cadang ini dapat dibeli di bengkel atau pasar suku cadang.
Perhitungan kekuatan pompa panas air-air
Untuk kamar pemanas dengan luas 100 meter persegi. Saya membutuhkan pompa panas yang lebih besar. Kekuatan instalasi yang dibutuhkan dapat dihitung kira-kira menggunakan tabel:
Tabel ini akan membantu menghitung luas koil untuk membuat pemasangan satu atau beberapa daya lainnya.
Untuk menentukan berapa besar daya yang dimiliki kompresor, diameter mana yang harus digunakan, dan data penting lainnya saat merancang pompa panas air-air, Anda perlu beralih ke salah satu metode berikut:
- Gunakan kalkulator online yang diposting di situs web produsen penukar panas.
- Terapkan perangkat lunak CoolPack 1.46, Copeland.
- Undang seorang spesialis yang akan melakukan pengukuran dan perhitungan yang diperlukan.
Luas koil kondensor (PZK) dapat dihitung dengan rumus:
PZK = M / 0,8DT,
di mana M adalah kekuatan unit dalam kW; 0,8 - koefisien konduktivitas termal setelah kontak dengan air dan tembaga; DT adalah perbedaan suhu antara udara yang masuk dan keluar dalam sistem.
Parameter pompa panas di atas cocok untuk kamar hingga 100 meter persegi. meter. Kekuatan instalasi adalah 5 kW. Jika Anda membeli penukar panas khusus, sangat mungkin untuk meningkatkan kapasitas instalasi hingga 10-15 kW.
Gambar tersebut menunjukkan sistem di mana penukar panas, kompresor, throttle digabungkan dalam satu tangki. Desain menggunakan penukar panas pabrik (+)
Layanan Instalasi Buatan Rumah
Untuk operasi berkualitas tinggi, pompa panas membutuhkan perawatan tambahan. Jika Anda menggunakan perangkat di musim dingin (mengingat tidak ada pemanasan tambahan yang dipasang pada case), maka unit harus dipanaskan secara berkala, karena kerak es akan terbentuk di permukaannya.
Itu juga perlu secara berkala:
- Bersihkan bilah kipas dari serpihan - daun, debu, kotoran, salju, dll.
- Lumasi kompresor sesuai dengan instruksinya.
- Ganti oli di kompresor dan kipas.
Selain itu, untuk berfungsinya sistem secara normal, penting untuk secara teratur memeriksa integritas pipa tembaga, kabel daya yang memasok kompresor, kipas, dan perangkat lain.
Video berikut akan membiasakan Anda dengan prinsip operasi dan desain pompa panas yang memproses energi angin:
Sebuah pompa panas air-air buatan rumah adalah salah satu perangkat yang paling efisien dan murah untuk pemanasan rumah tambahan. Siapa pun dapat membuat dan menginstal sistem ini.
Silakan tulis komentar di blok di bawah ini. Mungkin Anda memiliki informasi dan foto menarik tentang topik artikel? Ajukan pertanyaan, bagikan pendapat dan kiat Anda sendiri yang bermanfaat bagi pengunjung situs web.