Tự làm bơm nhiệt: sơ đồ, tính toán, ứng dụng

Mục lục:

Tự làm bơm nhiệt: sơ đồ, tính toán, ứng dụng
Tự làm bơm nhiệt: sơ đồ, tính toán, ứng dụng

Video: Tự làm bơm nhiệt: sơ đồ, tính toán, ứng dụng

Video: Tự làm bơm nhiệt: sơ đồ, tính toán, ứng dụng
Video: C7-10 sấy bơm nhiệt ~ sấy nhiệt độ thấp| Quá trình sấy| Công nghệ chế biến 2024, Tháng mười một
Anonim

Nếu chúng ta xem xét vấn đề sưởi ấm từ quan điểm lý thuyết thuần túy, thì một người có rất nhiều giải pháp cho vấn đề này. Trong thực tế, tình hình có phần tồi tệ hơn, vì sự lựa chọn bị giới hạn bởi chi phí, khả năng duy trì cài đặt, v.v.

Sưởi ấm bằng bơm nhiệt

Tự tay lắp đặt hệ thống sưởi với bơm nhiên liệu mang lại khá nhiều lợi nhuận về tính dễ sử dụng. Khi được bật, thiết bị này không gây tiếng ồn, không tạo ra mùi khó chịu và thật thú vị, không cần lắp đặt ống khói hoặc bất kỳ cấu trúc bổ sung nào khác.

Tuy nhiên, một hệ thống như vậy hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn điện. Nó đòi hỏi một lượng năng lượng tối thiểu để hoạt động, nhưng nếu vì một lý do nào đó mà điện bị mất thì hệ thống sẽ ngừng hoạt động. Lắp ráp một máy bơm nhiệt bằng tay của chính bạn, giống như toàn bộ việc lắp đặt nói chung, khá tiết kiệm. Nó không tốn kém, giống nhưQuá trình dịch vụ. Cần lưu ý rằng việc mua một bản cài đặt như vậy vẫn khá đắt.

Hệ thống làm mát cho máy bơm với bộ làm mát
Hệ thống làm mát cho máy bơm với bộ làm mát

Thông tin chi tiết về máy bơm

Khi những người thợ thủ công nói về việc lắp đặt một máy bơm nhiệt, nghĩa là họ lắp một bộ thiết bị nhất định chứ không chỉ một máy bơm. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là hầu hết mọi chất có nhiệt độ từ 1 độ C trở lên đều có thể trở thành nguồn nhiệt cho một hệ thống như vậy.

Tất cả các hệ thống được chia thành nhiều loại, ví dụ "nước - không khí", "nước - nước", v.v. Việc sử dụng máy bơm nhiệt dựa trên thực tế là các cơ thể có thể truyền năng lượng nhiệt của mình cho các cơ quan khác hoặc ra môi trường. Từ đầu tiên trong một cặp thường chỉ môi trường mà từ đó nhiệt lượng đã cho được lấy. Từ thứ hai xác định loại hạt tải điện trong hệ thống sẽ nhận nhiệt năng này. Trong các phiên bản hiện đại, nguồn nhiệt thường là nước, không khí hoặc đất. Thiết kế đơn giản nhất là thiết kế sử dụng không khí làm nguồn.

giải lao cho máy bơm nhiệt
giải lao cho máy bơm nhiệt

Hiệu quả thiết bị

Đương nhiên, hiệu quả của mỗi thiết bị là không giống nhau, nhưng nó phụ thuộc vào hệ thống mà máy bơm hoạt động. Việc lắp đặt không khí được coi là kém hiệu quả nhất. Ngoài ra, hiệu suất của một hệ thống như vậy bị ảnh hưởng mạnh bởi thời tiết. Các công trình lắp đặt trên mặt đất được đặc trưng bởi sự ổn định tốt. Hệ số tiện ích của các cài đặt như vậy nằm trong khoảng từ 2,8 đến 3,3, khá tốt. Hiệu quả nhất là lắp đặt "nước - nước". Điều này phần lớn là do nhiệt độ của nguồn khá ổn định.

Phần tử bơm
Phần tử bơm

Lợi ích của việc cài đặt là gì

Giống như bất kỳ hệ thống nào khác, hệ thống này có một số lợi ích nhất định mà người sở hữu nó có thể nhận được.

Tự tay bạn lắp ráp và lắp đặt máy bơm nhiệt có những ưu điểm sau:

  • Hiệu quả kinh tế cao. Ví dụ, với chi phí điện là 1 kW, bạn có thể nhận được khoảng 3-4 kW năng lượng nhiệt, khá lợi nhuận. Cũng cần lưu ý rằng những số liệu này là số liệu trung bình, vì số liệu chính xác phụ thuộc nhiều vào thiết kế và loại đơn vị.
  • Bền vững. Một máy bơm nhiệt tự lắp ráp, giống như toàn bộ lắp đặt nói chung, không tạo ra bất kỳ khí thải độc hại nào ra môi trường trong quá trình hoạt động. Việc sử dụng các thiết bị như vậy không gây hại cho môi trường.
  • Tính đa dụng. Khi lắp đặt hệ thống sưởi truyền thống, bạn phải liên tục trả tiền cho khí đốt hoặc các chất khác. Việc lắp đặt năng lượng mặt trời hoặc tuabin gió không phải lúc nào cũng hoạt động ổn định. Máy bơm nhiệt gần như phổ biến và bạn có thể lắp đặt chúng ở bất cứ đâu. Cái chính là loại hệ thống được chọn đúng.
  • Điều đáng chú ý là hệ thống nhiệt khá đa chức năng. Nếu vào mùa đông, nó được sử dụng để sưởi ấm, thì vào mùa hè, nó có thể được sử dụng như một máy điều hòa không khí.
  • Độ an toàn của hệ thống sưởi ở mức khá cao, vìnhiệt độ của các đơn vị làm việc không vượt quá 90 độ, không có khí thải độc hại trong quá trình hoạt động và không cần nhiên liệu cho hoạt động của chúng. Nó không nguy hiểm hơn tủ lạnh.

Các loại hệ thống nhà

Bơm nhiệt để sưởi ấm gia đình có thể là loại hấp thụ hoặc loại máy nén. Phổ biến nhất là máy nén. Các hệ thống như vậy cũng có thể được lắp ráp từ tủ lạnh hoặc máy điều hòa không khí cũ bằng cách sử dụng máy nén hoạt động từ các thiết bị này. Ngoài máy nén còn cần thiết phải có thiết bị giãn nở, dàn bay hơi và dàn ngưng tụ. Để thiết kế một máy bơm nhiệt để sưởi ấm một ngôi nhà kiểu hấp thụ, bạn cũng sẽ cần một bộ phận như freon hấp thụ.

Cây sưởi cũng khác nhau về loại nguồn nhiệt sử dụng. Chúng có thể là không khí, địa nhiệt hoặc sử dụng nhiệt thứ cấp. Các mạch đầu vào và đầu ra có thể sử dụng cùng một sóng mang hoặc hai mạch khác nhau. Vì lý do này, các hệ thống có thể sử dụng các loại chất làm mát sau:

  • "air - air";
  • "nước là nước";
  • "nước - không khí";
  • "không khí - nước";
  • "đất - nước";
  • "đá - nước".
Sơ đồ hoạt động của bơm nhiệt
Sơ đồ hoạt động của bơm nhiệt

Điều quan trọng cần lưu ý là hiệu quả của quá trình cài đặt được xác định bởi hệ số chuyển đổi. Đây là sự khác biệt giữa năng lượng tiêu thụ và năng lượng nhận được. Tất nhiên, sự khác biệt này càng lớn thì hệ thống càng được coi là hiệu quả.

Bắt đầu

Trước khi phân tích cú phápphương pháp lắp ráp nhất định, cần phải xác định nguồn nhiệt, cũng như vẽ sơ đồ của thiết bị mà việc lắp ráp sẽ được thực hiện. Bạn chỉ có thể tự tay lắp ráp các tùy chọn hoạt động cho máy bơm nhiệt sau khi thuê một số dụng cụ cũng như mua thêm một số thành phần.

Bước đầu tiên. Bản vẽ

Nguồn năng lượng cho việc lắp đặt nhiệt phải ở dưới lòng đất, và do đó cần phải khoan giếng hoặc ít nhất là đào một chỗ lõm nhỏ. Điều này có nghĩa là địa điểm làm việc và độ sâu phải được vẽ trên sơ đồ. Cần lưu ý rằng nhiệt độ tại nơi lắp đặt bộ phận không được thấp hơn 5 độ C. Nếu gần đó có các hồ chứa có nguồn gốc nhân tạo hoặc tự nhiên, thì bạn có thể sử dụng chúng làm nơi lắp đặt.

Sơ đồ sưởi ấm cho một ngôi nhà hai tầng
Sơ đồ sưởi ấm cho một ngôi nhà hai tầng

Cũng cần lưu ý rằng bạn có thể chọn hầu hết mọi sơ đồ lắp đặt nhiệt và làm việc theo nó. Nguồn nhiệt hầu như không ảnh hưởng đến tiến độ công việc. Phiên bản hoạt động của máy bơm nhiệt, được lắp ráp từ tủ lạnh bằng tay của chính bạn, là mô hình phổ biến nhất. Để làm được điều này, bạn cần tháo rời thiết bị cũ và tháo máy nén từ đó sẽ là bộ phận chính của hệ thống, bơm freon và nước qua đường ống.

Bước thứ hai. Lựa chọn các bộ phận cho công việc

Điều rất quan trọng cần lưu ý là nếu máy nén của tủ lạnh cũ đã cũ, không hoạt động hoặc bị hỏng thì tốt hơn hết bạn nên mua một cái mới. Sửa chữa nó không có lãi, ngoài ra, một phần như vậy sẽ không tồn tại lâu.

Để lắp ráp nhiệtMáy bơm tự làm từ tủ lạnh cũng sẽ yêu cầu van hằng nhiệt. Lựa chọn tốt nhất sẽ là nếu cả hai yếu tố đều thuộc cùng một hệ thống để chúng khớp chính xác với nhau. Để lắp đặt máy bơm, bạn sẽ cần mua giá đỡ chữ L 30 cm. Ngoài ra, bạn sẽ cần mua thêm một số bộ phận:

  • Thùng kín cao 120 lít;
  • bồn nhựa thường lên đến 90 l;
  • bạn cũng sẽ cần 3 ống đồng với các đường kính khác nhau;
  • đối với đường ống, cần phải mua polyme, và tốt nhất là ống kim loại-nhựa.

Để lắp đặt một máy bơm nhiệt, bạn sẽ cần các công cụ tiêu chuẩn, máy mài và máy hàn sẽ rất hữu ích cho việc cắt ống.

Bản vẽ lắp đặt máy bơm
Bản vẽ lắp đặt máy bơm

Bước thứ ba. Làm việc với các nút hệ thống

Điều đầu tiên cần làm là lắp đặt máy nén lên tường bằng cách sử dụng giá đỡ. Sau khi hoàn tất, bạn có thể bắt đầu lắp ráp tụ điện. Để làm được nó, cần phải cắt đôi bình kim loại, luồn một cuộn dây đồng vào một phần của nó. Sau đó, thùng chứa được hàn lại, sau đó một số lỗ ren được tạo trong đó.

Tiếp theo, bạn cần tiến hành làm việc với bộ trao đổi nhiệt. Để quá trình lắp đặt máy bơm nhiệt diễn ra thành công, bạn cần cuộn ống đồng xung quanh bồn thép có thể tích 120 lít. Các đầu của lượt được gắn với các thanh ray. Bộ chuyển đổi đường ống dẫn nước được gắn vào các ổ cắm đường ống. Quy trình tương tự phải được thực hiện với một bể nhựa, nó sẽđược sử dụng như một thiết bị hóa hơi. Vì bình chứa này sẽ không quá nóng nên sự hiện diện của một nguyên tố kim loại là tùy chọn. Cấu trúc đã hoàn thiện cũng được gắn vào tường bằng cách sử dụng cùng một giá đỡ.

Khi tất cả các nút này đã sẵn sàng, bạn có thể tiến hành lựa chọn van hằng nhiệt. Khi cấu trúc được lắp ráp, thì cần phải tải lên freon của một thương hiệu nhất định - R-22 hoặc R-422. Nếu không có kỹ năng làm việc với chất này, tốt nhất nên gọi cho bác sĩ chuyên khoa, vì quy trình này khá không an toàn.

Bước thứ tư. Kết nối với thiết bị hàng rào

Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là mạch bơm nhiệt, kết nối của hệ thống với thiết bị nạp phụ thuộc vào loại của nó:

  • "Nước là đất". Nếu phương án này được chọn, thì bộ thu nhiệt phải được lắp đặt dưới mức đóng băng của đất. Đường ống của hệ thống này phải được đặt ở cùng độ sâu.
  • "Nước - không khí". Việc cài đặt hệ thống này được coi là đơn giản nhất, vì nó không yêu cầu bất kỳ công việc đào bới nào. Là một nơi để gắn bộ thu, bạn có thể sử dụng bất kỳ nơi nào gần nhà hoặc thậm chí trên mái nhà.
  • Hệ thống "nước - nước" chỉ được lắp đặt nếu có hồ chứa gần đó. Cấu trúc được lắp ráp từ các ống polyme, sau đó được hạ xuống trung tâm của bể chứa.

Khi tính toán máy bơm nhiệt, có thể xảy ra trường hợp công suất của nó không đủ. Trong trường hợp này, có những hệ thống được gọi là hai hóa trị. Nói cách khác, việc lắp đặt nhiệt được lắp đặt song song với hệ thống điệnví dụ như lò hơi thực hiện chức năng sưởi ấm bổ sung trong trường hợp này.

Thiết bị điều hòa

Bạn có thể tự tay lắp ráp máy bơm nhiệt từ máy điều hòa không khí. Tuy nhiên, điều đáng lưu ý ở đây là việc này sẽ cần đến sự hỗ trợ của thợ sửa đồ gia dụng giỏi nếu gia chủ không có những kỹ năng đó. Nói chung, điều đáng nói là bạn có thể tự mình lắp ráp một cấu trúc như vậy khá đơn giản.

Điều hòa không khí như một máy bơm nhiệt
Điều hòa không khí như một máy bơm nhiệt

Bộ phận lắp ráp

Làm thế nào để tạo một máy bơm nhiệt ra khỏi máy lạnh? Điều đáng chú ý là nguyên tắc ở đây là giống nhau. Chỉ bạn cần lấy máy nén không phải từ tủ lạnh cũ, mà từ máy điều hòa không khí. Cũng nên kiểm tra chất làm lạnh mà nó hoạt động để bạn có thể sạc hệ thống sau này. Hơn nữa, như trong trường hợp trước, bạn sẽ cần hai ống đồng có đường kính khác nhau và độ dày thành ống từ 1 mm. Một trong số chúng phải là 12 m và sẽ được sử dụng cho cuộn dây, và 10 m thứ hai cho thiết bị bay hơi. Cần có van tiết lưu nhiệt. Để tạo một cuộn dây, bạn cần một ống khá dày.

Quá trình lắp ráp không khác gì những gì đã được mô tả trước đó, với máy nén tủ lạnh. Việc cài đặt cũng được thực hiện tùy thuộc vào loại nguồn đã được chọn. Như thực tế cho thấy, các hệ thống tự chế như vậy khác nhau về công suất từ 2,6-2,8 kW. Tất nhiên, một hệ thống như vậy không phải là rất mạnh mẽ. Ví dụ: ở nhiệt độ ngoài trời -5 độ C, một máy bơm như vậy sẽ có thể duy trì nhiệt độ trong nhà từ 60 m2lên đến +17 độ C.

Tính toán các thông số hệ thống

Việc tính toán máy bơm nhiệt được thực hiện với sự trợ giúp của máy tính trực tuyến hoặc với sự trợ giúp của các chuyên gia. Bạn có thể sử dụng công thức:

R=(k × V × T) /860.

Trong công thức này, R là công suất cần thiết để sưởi ấm căn phòng; k - hệ số tính đến tổn thất nhiệt của công trình (1 - phòng cách nhiệt tốt, 4 - doanh trại bằng gỗ); V là tổng thể tích của căn phòng cần đun nóng; T - chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữa thế giới bên ngoài và không gian bên trong; 860 - hệ số chuyển đổi của kết quả tính toán tính bằng kW từ kcal.

Tiêu thụ nhiệt năng

Sau khi bất kỳ mô hình máy bơm nhiệt nào đã được lắp ráp, cần phải kết nối nó với bất kỳ người tiêu dùng nào. Vì công suất của hệ thống này không quá cao, nên nó cần được kết nối với các hệ thống sưởi chuyên dụng, ví dụ như lò sưởi. Một lựa chọn tuyệt vời sẽ là kết nối một thiết bị như vậy với một sàn ấm. Có thể kết nối với các bộ tản nhiệt có quán tính thấp làm bằng nhôm hoặc thép có vùng bức xạ lớn.

Sẽ là thích hợp nếu nói rằng các tùy chọn tự chế cũng chỉ phù hợp nhất như một nguồn sưởi ấm bổ sung. Sẽ không thể đảm bảo hoàn toàn việc sưởi ấm cho ngôi nhà với sự trợ giúp của các sản phẩm tự chế, hoặc nhiệt độ sẽ nhỏ. Chỉ có một hệ thống lắp đặt công nghiệp mới có thể tự mình đối phó với nhiệm vụ này. Ngoài ra, việc sử dụng rộng rãi các hệ thống lắp đặt như vậy là do chúng 100% thân thiện với môi trường. Việc chuyển đổi sang các hệ thống sưởi ấm như vậy sẽ ảnh hưởng đáng kể đến việc cải thiện môi trường.

Đề xuất: