Cara membuat pam haba untuk memanaskan rumah dengan tangan anda sendiri: prinsip operasi dan gambar rajah pemasangan

Versi pertama pam haba hanya dapat memenuhi sebahagian keperluan tenaga haba.Varieti moden lebih cekap dan boleh digunakan untuk sistem pemanasan. Inilah sebabnya mengapa ramai pemilik rumah cuba memasang pam haba dengan tangan mereka sendiri.

Kami akan memberitahu anda cara memilih pilihan terbaik untuk pam haba, dengan mengambil kira geodata kawasan di mana ia dirancang untuk dipasang. Artikel yang dicadangkan untuk dipertimbangkan menerangkan secara terperinci prinsip operasi sistem "tenaga hijau" dan menyenaraikan perbezaannya. Dengan nasihat kami, anda pasti akan memilih jenis yang berkesan.

Untuk tukang bebas, kami mempersembahkan teknologi untuk memasang pam haba. Maklumat yang dibentangkan untuk dipertimbangkan ditambah dengan gambar rajah visual, pemilihan foto dan arahan video terperinci dalam dua bahagian.

Apakah pam haba dan bagaimana ia berfungsi?

Istilah pam haba merujuk kepada satu set peralatan tertentu. Fungsi utama peralatan ini adalah untuk mengumpul tenaga haba dan mengangkutnya kepada pengguna. Sumber tenaga sedemikian boleh menjadi mana-mana badan atau persekitaran dengan suhu +1º atau lebih darjah.

Terdapat lebih daripada cukup sumber haba suhu rendah di persekitaran kita. Ini adalah sisa industri daripada perusahaan, loji kuasa haba dan nuklear, kumbahan, dsb. Untuk mengendalikan pam haba dalam pemanasan rumah, tiga sumber semula jadi penjanaan semula sendiri diperlukan - udara, air dan bumi.

Pam haba memperoleh tenaga daripada proses yang kerap berlaku di persekitaran.Aliran proses tidak pernah berhenti, kerana sumbernya diiktiraf sebagai tidak habis-habis mengikut kriteria manusia

Tiga pembekal tenaga berpotensi yang disenaraikan adalah berkaitan secara langsung dengan tenaga matahari, yang, dengan pemanasan, menggerakkan udara dengan angin dan memindahkan tenaga haba ke bumi. Ia adalah pilihan sumber yang menjadi kriteria utama mengikut mana sistem pam haba dikelaskan.

Prinsip operasi pam haba adalah berdasarkan keupayaan badan atau media untuk memindahkan tenaga haba ke badan atau persekitaran lain. Penerima dan pembekal tenaga dalam sistem pam haba biasanya berfungsi secara berpasangan.

Jenis pam haba berikut dibezakan:

• Udara adalah air.
• Bumi adalah air.
• Air adalah udara.
• Air adalah air.
• Bumi adalah udara.
• Air - air
• Udara adalah udara.

Dalam kes ini, perkataan pertama menentukan jenis medium dari mana sistem mengambil haba suhu rendah. Yang kedua menunjukkan jenis pembawa yang mana tenaga haba ini dipindahkan. Jadi, dalam pam haba, air adalah air, haba diambil dari persekitaran akuatik dan cecair digunakan sebagai penyejuk.

Mengikut reka bentuk, pam haba ialah unit pemampatan wap. Mereka mengekstrak haba daripada sumber semula jadi, memproses dan mengangkutnya kepada pengguna (+)

Pam haba moden menggunakan tiga utama sumber tenaga haba. Ini adalah tanah, air dan udara. Pilihan yang paling mudah ialah pam haba sumber udara. Populariti sistem sedemikian adalah kerana reka bentuknya yang agak mudah dan kemudahan pemasangan.

Walau bagaimanapun, walaupun populariti sedemikian, varieti ini mempunyai produktiviti yang agak rendah. Di samping itu, kecekapan adalah tidak stabil dan bergantung kepada turun naik suhu bermusim.

Apabila suhu menurun, prestasi mereka menurun dengan ketara. Pilihan pam haba sedemikian boleh dianggap sebagai tambahan kepada sumber utama tenaga haba yang sedia ada.

Pilihan peralatan menggunakan haba tanah, dianggap lebih berkesan. Tanah menerima dan mengumpul tenaga haba bukan sahaja daripada Matahari, ia sentiasa dipanaskan oleh tenaga teras bumi.

Iaitu, tanah adalah sejenis penumpuk haba, kuasa yang hampir tidak terhad. Selain itu, suhu tanah, terutamanya pada beberapa kedalaman, adalah malar dan turun naik dalam had yang tidak ketara.

Skop penggunaan tenaga yang dijana oleh pam haba:

Ketekalan suhu sumber merupakan faktor penting dalam pengendalian yang stabil dan cekap bagi peralatan kuasa jenis ini. Sistem di mana persekitaran akuatik merupakan sumber utama tenaga haba mempunyai ciri yang serupa. Pengumpul pam sedemikian terletak sama ada di dalam telaga, di mana ia berakhir di akuifer, atau di dalam takungan.

Purata suhu tahunan sumber seperti tanah dan air berbeza dari +7º hingga + 12º C. Suhu ini cukup untuk memastikan operasi sistem yang cekap.

Yang paling berkesan ialah pam haba yang mengekstrak tenaga haba daripada sumber dengan penunjuk suhu yang stabil, i.e. daripada air dan tanah

Elemen reka bentuk asas pam haba

Agar pemasangan pengeluaran tenaga beroperasi mengikut prinsip operasi pam haba, reka bentuknya mesti mengandungi 4 unit utama, iaitu:

• Pemampat.
• Penyejat.
• Kapasitor.
• Injap pendikit.

Elemen penting dalam reka bentuk pam haba ialah pemampat. Fungsi utamanya adalah untuk meningkatkan tekanan dan suhu wap yang terbentuk akibat pendidihan bahan pendingin. Pemampat skrol moden digunakan khususnya untuk peralatan kawalan iklim dan pam haba.

Cecair dengan takat didih yang rendah digunakan sebagai cecair kerja yang secara langsung memindahkan tenaga haba. Sebagai peraturan, ammonia dan freon digunakan (+)

Pemampat sedemikian direka untuk operasi pada suhu sub-sifar. Tidak seperti jenis lain, pemampat skrol menghasilkan sedikit bunyi dan beroperasi pada kedua-dua suhu mendidih gas rendah dan suhu pemeluwapan tinggi. Kelebihan yang tidak diragukan ialah saiznya yang padat dan berat spesifik yang rendah.

Hampir semua tenaga pam haba dibelanjakan untuk mengangkut tenaga haba dari luar ke dalam bilik. Jadi ia mengambil masa kira-kira 1 unit tenaga untuk mengendalikan sistem apabila menghasilkan 4 - 6 unit (+)

Penyejat sebagai elemen struktur ialah bekas di mana cecair penyejuk ditukar menjadi wap. Bahan pendingin, yang beredar dalam litar tertutup, melalui penyejat. Di dalamnya, bahan pendingin menjadi panas dan bertukar menjadi wap.Stim yang terhasil diarahkan ke arah pemampat di bawah tekanan rendah.

Dalam pemampat, wap penyejuk bertekanan dan suhunya meningkat. Pemampat mengepam wap yang dipanaskan di bawah tekanan tinggi ke arah pemeluwap.

Pemampat memampatkan medium yang beredar di sepanjang litar, mengakibatkan peningkatan suhu dan tekanannya. Kemudian medium termampat memasuki penukar haba (condenser), di mana ia disejukkan, memindahkan haba ke air atau udara

Elemen struktur seterusnya sistem ialah kapasitor. Fungsinya dikurangkan kepada pembebasan tenaga haba ke litar dalaman sistem pemanasan.

Sampel bersiri yang dikeluarkan oleh perusahaan perindustrian dilengkapi dengan penukar haba plat. Bahan utama untuk kapasitor tersebut ialah keluli aloi atau tembaga.

Untuk membuat penukar haba anda sendiri, tiub tembaga dengan diameter setengah inci adalah sesuai. Ketebalan dinding paip yang digunakan untuk mengeluarkan penukar haba mestilah sekurang-kurangnya 1 mm

Injap termostatik, atau sebaliknya pendikit, dipasang pada permulaan bahagian litar hidraulik di mana medium beredar tekanan tinggi ditukar kepada medium tekanan rendah. Lebih tepat lagi, pendikit yang dipasangkan dengan pemampat membahagikan litar pam haba kepada dua bahagian: satu dengan parameter tekanan tinggi, satu lagi dengan parameter tekanan rendah.

Apabila melalui injap pendikit pengembangan, cecair yang beredar dalam litar tertutup sebahagiannya menguap, akibatnya tekanan dan suhu menurun. Kemudian ia memasuki penukar haba yang berkomunikasi dengan persekitaran. Di sana ia menangkap tenaga alam sekitar dan memindahkannya kembali ke dalam sistem.

Injap pendikit mengawal aliran bahan pendingin ke arah penyejat. Apabila memilih injap, anda perlu mengambil kira parameter sistem. Injap mesti memenuhi parameter ini.

Apabila melalui injap kawalan haba, cecair penyejuk sebahagiannya tersejat dan suhu aliran menurun (+)

Memilih jenis pam haba

Penunjuk utama sistem pemanasan ini ialah kuasa. Kos kewangan untuk membeli peralatan dan memilih satu atau satu lagi sumber haba suhu rendah akan bergantung terutamanya pada kuasa. Semakin tinggi kuasa sistem pam haba, semakin tinggi kos komponen.

Pertama sekali, kami maksudkan kuasa pemampat, kedalaman telaga untuk probe geoterma, atau kawasan untuk meletakkan pengumpul mendatar. Pengiraan termodinamik yang betul adalah sejenis jaminan bahawa sistem akan beroperasi dengan cekap.

Jika terdapat kolam berhampiran harta peribadi anda, pilihan yang paling kos efektif dan produktif ialah pam haba air ke air

Pertama, anda harus mengkaji kawasan yang dirancang untuk memasang pam. Keadaan yang ideal ialah kehadiran takungan di kawasan ini. Penggunaan pilihan jenis air-air akan mengurangkan jumlah kerja penggalian dengan ketara.

Menggunakan haba bumi, sebaliknya, melibatkan sejumlah besar kerja yang berkaitan dengan penggalian. Sistem yang menggunakan media akueus sebagai haba gred rendah dianggap paling cekap.

Reka bentuk pam haba yang mengekstrak tenaga haba dari tanah memerlukan jumlah kerja penggalian yang mengagumkan. Pengumpul diletakkan di bawah paras pembekuan bermusim

Tenaga haba tanah boleh digunakan dalam dua cara. Yang pertama melibatkan telaga penggerudian dengan diameter 100-168 mm. Kedalaman telaga sedemikian, bergantung pada parameter sistem, boleh mencapai 100 m atau lebih.

Probe khas diletakkan di dalam telaga ini. Kaedah kedua menggunakan pengumpul paip. Pengumpul sedemikian terletak di bawah tanah dalam satah mendatar. Pilihan ini memerlukan kawasan yang agak besar.

Kawasan dengan tanah lembap dianggap sesuai untuk meletakkan pengumpul. Sememangnya, telaga penggerudian akan menelan kos lebih tinggi daripada meletakkan takungan secara mendatar. Walau bagaimanapun, tidak setiap tapak mempunyai ruang kosong. Untuk satu kW kuasa pam haba anda perlukan dari 30 hingga 50 m² kawasan.

Struktur untuk mengumpul tenaga haba dengan satu telaga dalam mungkin menjadi lebih murah sedikit daripada menggali lubang. Tetapi tambah penting ialah penjimatan ruang yang ketara, yang penting untuk pemilik plot kecil

Sekiranya terdapat ufuk air bawah tanah yang tinggi di tapak, penukar haba boleh dipasang di dua telaga yang terletak pada jarak kira-kira 15 m antara satu sama lain.

Tenaga terma dikumpulkan dalam sistem sedemikian dengan mengepam air bawah tanah melalui litar tertutup, yang sebahagiannya terletak di dalam telaga. Sistem sedemikian memerlukan memasang penapis dan membersihkan penukar haba secara berkala.

Skim pam haba yang paling mudah dan paling murah adalah berdasarkan pengekstrakan tenaga haba dari udara. Ia pernah menjadi asas untuk peti sejuk; kemudian, penghawa dingin dibangunkan mengikut prinsipnya.

Sistem pam haba paling mudah menerima tenaga daripada jisim udara. Pada musim panas ia terlibat dalam pemanasan, pada musim sejuk dalam penghawa dingin.Kelemahan sistem ialah unit yang berdiri sendiri mempunyai kuasa yang tidak mencukupi

Keberkesanan pelbagai jenis peralatan ini tidak sama. Pam menggunakan udara mempunyai prestasi yang paling rendah. Di samping itu, penunjuk ini secara langsung bergantung pada keadaan cuaca.

Jenis pam haba berasaskan tanah mempunyai prestasi yang stabil. Pekali kecekapan sistem ini berbeza antara 2.8 -3.3. Sistem air-ke-air adalah paling berkesan. Ini disebabkan, pertama sekali, kepada kestabilan suhu sumber.

Perlu diingatkan bahawa semakin dalam manifold pam terletak di dalam takungan, semakin stabil suhunya. Untuk mendapatkan kuasa sistem 10 kW, kira-kira 300 meter saluran paip diperlukan.

Parameter utama yang mencirikan kecekapan pam haba ialah pekali penukarannya. Semakin tinggi faktor penukaran, semakin cekap pam haba dipertimbangkan.

Pekali penukaran pam haba dinyatakan melalui nisbah aliran haba dan kuasa elektrik yang dibelanjakan untuk mengendalikan pemampat.

Memasang pam haba sendiri

Mengetahui gambar rajah operasi dan struktur pam haba, pasang dan pasang sendiri sistem pemanasan alternatif agak mungkin. Sebelum memulakan kerja, adalah perlu untuk mengira semua parameter utama sistem masa depan. Untuk mengira parameter pam masa hadapan, anda boleh menggunakan perisian yang direka untuk mengoptimumkan sistem penyejukan.

Pilihan paling mudah untuk dibina ialah sistem udara-air. Ia tidak memerlukan kerja yang rumit pada pembinaan litar luaran, yang wujud dalam air dan jenis pam haba berasaskan tanah. Untuk pemasangan, anda hanya memerlukan dua saluran, satu daripadanya akan membekalkan udara, dan yang kedua akan mengeluarkan jisim sisa.

Cara paling mudah ialah membina pam haba dengan tangan anda sendiri yang mengeluarkan haba daripada jisim udara. Kipas luar meniup udara ke penyejat

Sebagai tambahan kepada kipas, anda perlu mendapatkan pemampat kuasa yang diperlukan. Untuk unit sedemikian, pemampat yang dilengkapi dengan konvensional sistem berpecah. Tidak perlu membeli unit baru.

Anda boleh mengeluarkannya daripada peralatan lama atau menggunakannya komponen peti sejuk lama. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan pelbagai lingkaran. Pilihan pemampat ini, selain agak cekap, mencipta tekanan tinggi yang menghasilkan suhu yang lebih tinggi.

Untuk memasang kapasitor anda memerlukan bekas dan paip tembaga. Gegelung dibuat daripada paip. Untuk pembuatannya, mana-mana badan silinder diameter yang diperlukan digunakan. Dengan menggulung paip tembaga di sekelilingnya, anda boleh dengan mudah dan cepat menghasilkan elemen struktur ini.

Gegelung siap dipasang di dalam bekas yang telah dipotong dua sebelum ini. Untuk pembuatan bekas, lebih baik menggunakan bahan yang tahan terhadap proses kakisan. Selepas meletakkan gegelung di dalamnya, bahagian tangki dikimpal.

Luas gegelung dikira menggunakan formula berikut:

MT/0.8 RT,

di mana:

• MT - kuasa tenaga haba yang dihasilkan oleh sistem.
• 0,8 — pekali kekonduksian terma apabila air berinteraksi dengan bahan gegelung.
• RT — perbezaan suhu air di bahagian masuk dan keluar.

Apabila memilih paip tembaga untuk membuat gegelung sendiri, anda perlu memberi perhatian kepada ketebalan dinding. Ia mestilah sekurang-kurangnya 1 mm. Jika tidak, paip akan berubah bentuk semasa penggulungan. Paip di mana penyejuk masuk terletak di bahagian atas bekas.

Penukar haba tiub kuprum dibuat dengan menggulung tiub kuprum pada objek berbentuk silinder. Lebih besar luas permukaan gegelung, lebih tinggi prestasi pam

Penyejat pam haba boleh dibuat dalam dua versi - dalam bentuk bekas dengan gegelung yang terletak di dalamnya dan dalam bentuk paip dalam paip. Oleh kerana suhu cecair dalam penyejat adalah rendah, bekas boleh dibuat daripada tong plastik. Litar yang diperbuat daripada paip kuprum diletakkan di dalam bekas ini.

Tidak seperti pemeluwap, gegelung gegelung penyejat mesti sepadan dengan diameter dan ketinggian bekas yang dipilih. Pilihan penyejat kedua: paip dalam paip. Dalam penjelmaan ini, tiub penyejuk diletakkan di dalam paip plastik berdiameter lebih besar di mana air beredar.

Panjang paip sedemikian bergantung pada kuasa pam yang dirancang. Ia boleh dari 25 hingga 40 meter. Paip sedemikian digulung menjadi lingkaran.

Injap termostatik merujuk kepada kelengkapan saluran paip tutup dan kawalan. Jarum digunakan sebagai elemen penutup dalam injap pengembangan. Kedudukan elemen tutup injap ditentukan oleh suhu dalam penyejat.

Elemen penting sistem ini mempunyai reka bentuk yang agak kompleks. Ia termasuk:

• Termokopel.
• Diafragma.
• Tiub kapilari.
• Belon haba.

Unsur-unsur ini mungkin menjadi tidak boleh digunakan pada suhu tinggi.Oleh itu, semasa kerja pematerian pada sistem, injap harus dilindungi dengan fabrik asbestos. Injap kawalan mesti sepadan dengan kapasiti penyejat.

Selepas menjalankan kerja-kerja pembuatan bahagian-bahagian struktur utama, masa penting datang apabila memasang keseluruhan struktur ke dalam satu blok. Peringkat paling kritikal ialah proses suntikan bahan pendingin atau penyejuk ke dalam sistem.

Orang biasa tidak mungkin dapat menjalankan operasi sedemikian secara bebas. Di sini anda perlu beralih kepada profesional yang membaiki dan menyelenggara peralatan kawalan iklim.

Pekerja dalam bidang ini biasanya mempunyai peralatan yang diperlukan. Selain mengecas bahan pendingin, mereka boleh menguji operasi sistem. Menyuntik penyejuk sendiri boleh membawa bukan sahaja kepada kegagalan struktur, tetapi juga kepada kecederaan serius. Selain itu, peralatan khas juga diperlukan untuk menjalankan sistem.

Apabila sistem dimulakan, beban permulaan puncak berlaku, biasanya sekitar 40 A. Oleh itu, memulakan sistem tanpa geganti permulaan adalah mustahil. Selepas permulaan pertama, pelarasan injap dan tekanan penyejuk adalah perlu.

Pemilihan bahan pendingin harus diambil dengan sangat serius. Lagipun, bahan inilah yang pada dasarnya dianggap sebagai "pembawa" utama tenaga haba yang berguna. Daripada penyejuk moden sedia ada, freon adalah yang paling popular. Ini adalah terbitan sebatian hidrokarbon di mana beberapa atom karbon digantikan oleh unsur lain.

Hasil daripada memasang elemen individu pam haba, gelung tertutup harus diperoleh melalui mana medium kerja beredar

Hasil daripada kerja ini, sistem gelung tertutup telah diperolehi. Bahan penyejuk akan beredar di dalamnya, memastikan pemilihan dan pemindahan tenaga haba dari penyejat ke pemeluwap. Apabila menyambungkan pam haba ke sistem pemanasan rumah, perlu diambil kira bahawa suhu air yang meninggalkan pemeluwap tidak melebihi 50 - 60 darjah.

Oleh kerana suhu rendah tenaga haba yang dihasilkan oleh pam haba, peranti pemanasan khusus mesti dipilih sebagai pengguna haba. Ini boleh menjadi lantai hangat atau radiator inersia rendah isipadu yang diperbuat daripada aluminium atau keluli dengan kawasan sinaran yang besar.

Pilihan pam haba buatan sendiri paling sesuai dianggap sebagai peralatan tambahan yang menyokong dan melengkapkan operasi sumber utama.

Setiap tahun, reka bentuk pam haba ditambah baik. Reka bentuk industri bertujuan untuk kegunaan domestik menggunakan permukaan pemindahan haba yang lebih cekap. Akibatnya, prestasi sistem sentiasa meningkat.

Faktor penting yang merangsang pembangunan teknologi sedemikian untuk pengeluaran tenaga haba ialah komponen alam sekitar. Sistem sedemikian, selain agak berkesan, tidak mencemarkan alam sekitar. Ketiadaan nyalaan terbuka menjadikan operasinya benar-benar selamat.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Video #1. Cara membuat pam haba buatan sendiri yang mudah dengan penukar haba dari paip PEX:

Video #2. Sambungan arahan:

Pam haba telah digunakan sebagai sistem pemanasan alternatif untuk beberapa lama.Sistem ini boleh dipercayai, mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang dan, yang penting, mesra alam. Mereka mula dipertimbangkan secara serius sebagai langkah seterusnya ke arah pembangunan sistem pemanasan yang cekap dan selamat.

Adakah anda ingin bertanya soalan atau bercakap tentang cara menarik untuk membina pam haba yang tidak disebutkan dalam artikel? Sila tulis komen di blok di bawah.