냉각수 비용의 규칙적인 증가와 관련하여 대체 가열 방법이 인기를 얻고 있습니다. 예를 들어, 공기 에너지를 사용하여 가열하는 실용적인 공기-물 열 펌프. 설치에는 고가의 소모품이 필요하지 않으며 사용하기 쉽고 안전합니다.
장치의 공장 조립 가격이 상당하기 때문에 많은 사람들이이 시스템의 독립적 인 구성에 관심을 갖고 있습니다. 우리는 수제 히트 펌프를 만들기 위해 주택 감독이 필요한 것을 알려줄 것입니다. 여기서는 어떤 기술적 수단을 비축해야하는지 알아볼 것입니다.
공기-물 열 시스템의 특징
이러한 장치의 다른 변형 (특히 물과 토양 물)과 달리이 기사가 열원 인 히트 펌프에는 몇 가지 장점이 있습니다.
- 전기를 절약합니다.
- 설치에는 대규모 토공, 드릴링, 특별 허가 취득이 필요하지 않습니다.
- 시스템을 태양 전지판에 연결하면 완전한 자율성을 확보 할 수 있습니다.
풍력 에너지를 추출하여 물로 전달하는 열 시스템의 중요한 이점은 100 % 환경 안전입니다.
펌프 설계를 진행하기 전에 시스템이 가장 효과적인 경우와 사용이 비현실적인시기를 찾아야합니다.
공기 질량에서 에너지를 추출하는 열 펌프 시스템을 사용하여 CIS에 사용되는 모든 유형의 냉각수를 가열 할 수 있습니다 : 물, 공기, 증기
응용 프로그램 및 작업 사양
열 펌프는 -5에서 +7 도의 온도 범위에서만 생산적으로 작동합니다. +7의 공기 온도에서 시스템은 필요한 것보다 더 많은 열을 생성하며 -5 미만의 값에서는 가열하기에 충분하지 않습니다. 이것은 구조의 농축 프레온이 -55 도의 온도에서 끓기 때문입니다.
이미지 갤러리
사진
물에 열 펌프 공기 설치
공수 시스템 구성 요소
실내기 공수 시스템
외부 펌프 장치의 구성 요소
증기 및 물 가열 시스템의 히트 펌프
가정용 온수 회로 공급을위한 수처리
따뜻한 바닥-주요 소비자 중 하나
저온 가열 회로 용 장치
이론적으로 시스템은 30 도의 서리에서도 열을 발생시킬 수 있지만 열 출력은 냉매의 비점과 공기 온도의 차이에 직접적으로 의존하기 때문에 가열하기에는 충분하지 않습니다.
따라서이 시스템은 추운 날씨가 일찍 발생하는 북부 지역의 거주자에게는 적합하지 않으며 남부 지역의 주택에서는 몇 개월 동안 효과적으로 추운 지역에 서비스를 제공 할 수 있습니다.
표준 배터리를 실내에 설치하면 히트 펌프의 효율이 떨어집니다. 무엇보다도, 공수 장치는 "따뜻한 바닥", "따뜻한 벽"물 시스템뿐만 아니라 넓은 면적의 대류 식 난방기 및 기타 라디에이터와 결합됩니다.
또한 방 자체는 외부와 잘 격리되어야하며 일반 나무 또는 플라스틱보다 단열 효과가 우수한 멀티 챔버 창이 내장되어 있습니다.
열 펌프는 "온난 한 바닥"급수 시스템과 가장 잘 상호 작용하며, 냉각수를 40-45º С 이상으로 가열 할 필요가 없습니다.
집에서 만든 열 펌프는 최대 100 평방 미터의 집을 효과적으로 가열 할 수 있습니다. m이며 5kW의 출력을 보장합니다.프레온은 국내 조건에서 생성 된 구조물에 충분히 고품질을 부을 수 없으므로 비등점은 -22도까지 예상해야합니다.
가정용 조립 장치는 차고, 온실, 다용도실, 소규모 개인 수영장 등에 열을 공급하는 데 이상적입니다.이 시스템은 일반적으로 추가 난방으로 사용됩니다.
난방 시즌에는 전기 보일러 또는 기타 전통적인 장비가 필요합니다. 심한 서리 (-15-30도) 중에는 전기 낭비를 피하기 위해 열 펌프를 끄는 것이 좋습니다.이 기간 동안 효율은 10 %를 넘지 않기 때문입니다.
열 펌프는 실내 개인 수영장에서 물을 데우기에 충분한 에너지를 공급합니다 (+)
시스템의 원리
디자인의 작동 물질은 공기입니다. 거리에 설치된 실외 장치를 통해 산소가 증발기로 파이프되어 냉매와 상호 작용합니다.
프레온은 온도의 영향을 받아 (-55도에서 끓기 때문에) 가스 상태가되고 가열 된 상태에서는 압력 하에서 압축기로 들어갑니다. 이 장치는 가스를 압축하여 온도를 높입니다.
Hot Freon은 저장 탱크 (콘덴서)의 회로로 들어가 열이 물로 전달되어 나중에 난방 및 가정용 온수를 구성하는 데 사용할 수 있습니다. 응축기에서 프레온은 열의 일부만을 잃어 버리고 여전히 가스 상태입니다.
초크를 통과하면 냉매가 분사되어 온도가 떨어집니다. 프레온은 액체가되고이 형태로 증발기로 들어갑니다. 사이클이 반복됩니다.
이 그림은 압축기와 익스팬더를 두 개의 회로-고압 및 저압으로 나눈 기본 열 펌프의 원리 구현을 개략적으로 보여줍니다.
폐기물 및 오래된 장비, 예를 들어 오래된 냉장고에서 열 펌프를 독립적으로 구축하려는 사람들은 기사에 설명 된 정보를 도울 것입니다.
공랭식 히트 펌프 구조
히트 펌프 시스템은 4 가지 주요 요소로 구성됩니다.
- 실외기;
- 열교환 기-증발기 용량;
- 압축 기용 유닛;
- 저장 용량 (콘덴서).
각 블록의 디자인 기능을 고려하십시오.
실외기 조립
외부 블록을 만들려면 다음이 필요합니다.
- 주택. 분할 시스템, 세탁기 및 기타 전체 장비의 블록은 전통적으로 적합하지만 때로는 금속 요소를 용접하여 독립적으로 구축됩니다. 조립 후 파우더 타입 방식 페인트로 금속을 처리하는 것이 중요합니다.
- 부채. 이 제품은 오래된 작동 에어컨 시스템에서 빌리거나 별도로 구입할 수 있습니다.
팬 모델에는 넓은 플라스틱 블레이드가 있어야하며, 센서에 연결할 수 있으려면 분리 가능한 모터가 있어야합니다.
실외기를 조립하려면 에어컨 시스템 아래에서 케이스와 팬이 필요합니다. 블록의 대략적인 매개 변수-75x85x30 cm
실외기에서는 증발기 및 보조 요소를 작동을 위해 설치할 수 있지만 이러한 부품을 별도의 케이스에 배치하는 것이 좋습니다.
집에서 2-10m 떨어진 곳에 실외기를 설치하십시오. 그 아래에 기초를 세우고 구조물을 강수량으로부터 보호하기 위해 캐노피를 놓는 것이 중요합니다. 먼지, 부스러기, 잎이 팬 블레이드와 파이프에 들어 가지 않도록 팬 앞에 그릴을 고정해야합니다.
또한, 측벽 및 패널을 결빙으로부터 보호하는 히터를 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 케이스의 추가 가열이 필요하지 않습니다. 장치를 설치할 장소는 화기 근처에서 환기가 잘되어야합니다.
열교환 기 증발기가있는 장치
증발기는 네트워크의 공급 업체 서비스를 사용하여 기성품으로 구매하거나 독립적으로 만들 수 있습니다. 이렇게하려면 직경 10mm, 두께 1mm 이상의 80 리터 탱크 및 구리선이 필요합니다.
길이는 필요한 전력을 고려하여 개별적으로 계산됩니다. 5kW 장치의 경우 10m를 취할 수 있으며 증발기에서 프레온의 가열 및 순환은 물론 공기와의 접촉이 발생합니다.
열교환기를 만들려면 코일을 설계해야합니다. 이를 위해 와이어는 탱크 너비를 초과하지 않는 직경을 가진 두꺼운 벽 파이프로 감싸집니다. 하우징 높이를 넘어 슬라이스를 돌출시켜 두는 것이 중요합니다. 코일을 시스템의 다른 요소 인 압축기 및 저장 탱크와 연결하는 데 필요합니다.
코일을 만들기 위해 벽이 약 1mm 인 구리 튜브를 물로 채워진 가스통, 파이프 또는 플라스틱 병에 감습니다.
파이프 라인을 연결하기위한 2 개의 피팅이 몸체에 절단되고 와이어 출구를위한 2 개의 커넥터가 생성됩니다. 화합물은 밀봉된다. L 자형 브래킷을 사용하여 마감 구조를 고정하십시오.
공기가 탱크에서 음의 온도로 순환하기 때문에 증발기에 추가 제상 릴레이를 설치하는 것이 좋습니다. 이 경우 시스템에 응축이 축적되면 증발기가 얼 수 있습니다. 또한, 수분 형성을 배제하기 위해 시스템에 필터 드라이어를 도입 할 수 있습니다.
압축기 설치 규칙
압축기를 설치하려면 작동 중에 장치의 거의 모든 수정에 소음이 발생하기 때문에 소음 및 진동 차단 기능이있는 별도의 하우징이 필요합니다. 냉장고, 에어컨 아래에서 중고 압축기를 사용하거나 새 모델을 구입할 수 있습니다.
다음 유형의 압축기는 열 펌프에 적합합니다.
- 로타리 압축기는 가장 저렴하지만 많은 단점이 있습니다. 소음이 나고 효율이 낮으며 지난 8-10 년입니다.
- 나선 수정은 모든 현대 에어컨, 냉장고 모델에 설치됩니다. 내구성이 뛰어나고 (15-20 년) 소음이없고 효율적이지만 비용이 많이 듭니다.
- 피스톤 모델은 주로 산업용 냉장고에 설치됩니다. 제품은 우수한 효율, 내구성 (15-20 년)을 갖지만 매우 시끄럽고 고가입니다.
히트 펌프의 경우 단상 압축기를 선택해야합니다. 구입하기 전에 장치가 작동하는 프레온 유형을 확인하는 것이 중요합니다. R22, 바람직하게는 R422에서 실행되는 모델을 구입하는 것이 좋습니다. 다른 유형의 프레온보다이 유형의 냉매를 사용하는 것이 더 쉽습니다.
압축기는 튜브에 의해 증발기 및 응축기 유닛에 연결된다. 장치 덕분에 프레온은 온도를 높입니다.
저장 용량 설계 (콘덴서)
콘덴서를 만들려면 100 리터 보일러 또는 같은 부피의 다른 스테인레스 탱크 아래의 몸체가 필요합니다. 구리 튜브로 만든 코일도 필요합니다. 5kW 펌프에서는 12m 와이어를 사용할 수 있습니다. 뜨거운 프레온은 코일 튜브를 통과하여 물이 가열됩니다.
1 단계 : 코일 만들기
코일을 제조하려면 직경이 최소 26mm이고 벽 두께가 1mm 인 구리선이 필요합니다. 탱크보다 단면적이 작은 파이프에 감겨 야합니다.
나선형의 높이는 케이싱의 높이와 일치해야합니다. 코일을 증발기 및 압축기와 연결할 수 있으려면 파이프 배출구를 탱크 외부에 두는 것이 중요합니다.
2 단계 : 사례 준비
코일을 설치하려면 탱크를 절단해야합니다. 위와 아래에는 구리 와이어의 출구를위한 구멍을 만들고 2 개의 피팅을 설치하기 위해 추가 구획을 잘라야합니다. 하나는 물을 빠져 나가고 다른 하나는 입구에 들어갑니다. 절차가 끝나면 탱크를 밀봉해야합니다.
열교환 기 컴프레서는 완성 된 디자인 형태로 별도로 구입할 수 있습니다. 공장에서 조립 한 장치를 사용하면 설치의 성능과 효율성을 높일 수 있습니다.
몬트리올 규정에 따라 R22로 표시된 냉매는 2030 년에 폐기 될 예정입니다. 시스템을 채우려면 대체품 인 R422 냉매를 사용하는 것이 좋습니다
증발기에 외부 장치 연결
실외기와 증발기를 연결하려면 2 개의 HDPE 32 폴리에틸렌 파이프가 필요합니다. 공기는 한 파이프를 통과하고 다른 파이프를 통해 배출됩니다.
파이프를 도랑에 모래 물질을 추가 한 후지면에 묻거나 외부 케이싱이 집 근처에 있으면 표면에 남겨 둘 수 있습니다.
증발기, 압축기 및 탱크 연결
이 시스템에서 프레온이 순환합니다. 코일을 압축기 및 스로틀에 연결하려면 냉장 장비 전문가에게 문의해야합니다. 공구 및 재료를 사용해도 납땜 작업 경험이없는 사람은 모든 요소를 하나의 시스템으로 올바르게 결합하여 건축 작업을 보장하기가 어려울 것입니다.
또한 직경이 다른 파이프, 배수 밸브의 다양한 수정, 에어 에칭 밸브, 안전 밸브 및 파이프 용 클립, 클램프, 파이프 절단 섹션 용 파이프 커터 용 클립 등 많은 추가 재료가 필요합니다.
냉장고 및 에어컨 수리 작업장에서 이용할 수있는 기타 특수 장치가 필요합니다.
프레온의 고품질 주입은 특수 장비를 사용하여 수행됩니다. 따라서 열교환 기, 압축기 및 스로틀을 작업 시스템에 결합하려면 전문가에게 문의하는 것이 더 편리하고 수익성이 있습니다.
설치 관리 시스템 구현
프레온의 압력과 온도를 모니터링하기 위해 에어컨 아래의 디스플레이가있는 보드를 사용할 수 있습니다. 전문가의 도움으로 납땜 작업을 진행하는 동안 설치시 디자인을 올바르게 구현할 수 있습니다.
팬 회전 센서와 같은 특수 장치를 연결할 수도 있습니다. 블레이드의 회전 속도를 조절하고 프레온 순환 펌프의 속도를 자동화합니다.
또한 타이머, 전기 시동기, 압축기 과열을 방지하는 장치를 설정할 수 있습니다. 이 모든 부품은 수리점이나 예비 부품 시장에서 구입할 수 있습니다.
공기-물 열 펌프의 전력 계산
면적 100 평방 미터의 난방 실. 더 큰 히트 펌프가 필요합니다. 설치에 필요한 전력은 대략 다음 표를 사용하여 계산할 수 있습니다.
표의 데이터는 코일의 면적을 계산하여 특정 전력의 설치를 만드는 데 도움이됩니다.
공기 수열 펌프를 설계 할 때 압축기의 전원, 사용되는 직경 및 기타 중요한 데이터를 결정하려면 다음 방법 중 하나를 사용해야합니다.
- 열교환 기 제조업체의 웹 사이트에서 제공되는 온라인 계산기를 사용하십시오.
- CoolPack 1.46, Copeland 소프트웨어를 적용하십시오.
- 필요한 측정 및 계산을 수행 할 전문가를 초대하십시오.
콘덴서 코일 (PZK)의 면적은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
PZK = M / 0.8DT,
여기서 M은 단위 전력 (kW)이며; 0.8-물과 구리의 접촉시 열전도 계수; DT는 시스템에서 들어오고 나가는 공기의 온도 차이입니다.
위의 히트 펌프 매개 변수는 최대 100 평방 미터의 실내에 적합합니다. 미터. 설치 전력은 5kW입니다. 특수 열교환기를 구입하면 설치 용량을 최대 10-15kW까지 늘릴 수 있습니다.
그림은 열교환 기, 압축기, 스로틀이 하나의 탱크에 결합 된 시스템을 보여줍니다. 이 설계는 공장 열교환기를 사용합니다 (+)
수제 설치 서비스
고품질 작동을 위해서는 히트 펌프에 추가 유지 보수가 필요합니다. 겨울철에 장치를 사용하는 경우 (케이스에 추가 가열 장치가 설치되어 있지 않은 경우) 표면에 얼음 껍질이 형성되므로 장치를 주기적으로 가열해야합니다.
주기적으로도 필요합니다.
- 잎, 먼지, 먼지, 눈 등 부스러기의 팬 블레이드를 청소하십시오.
- 지침에 따라 컴프레서를 윤활하십시오.
- 압축기와 팬의 오일을 교환하십시오.
또한 시스템의 정상적인 기능을 위해서는 구리 파이프 라인의 무결성, 압축기, 팬 및 기타 장치를 공급하는 전원 케이블을 정기적으로 점검해야합니다.
다음 비디오는 풍력 에너지를 처리하는 열 펌프의 작동 원리와 설계 원리를 익 힙니다.
집에서 만든 공기-물 열 펌프는 가정의 추가 난방을위한 가장 효율적이고 저렴한 장치 중 하나입니다. 누구나이 시스템을 만들고 설치할 수 있습니다.
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