Come realizzare una pompa di calore con le tue mani da un vecchio frigorifero: disegni, istruzioni e consigli di montaggio

Tipi di scambiatori di calore

Nella designazione del tipo dello scambiatore di calore della pompa di calore, il primo indicatore determina il metodo di organizzazione del circuito esterno del sistema di alimentazione del calore e il secondo - il dispositivo del circuito interno.

"Acqua - acqua"

Negli scambiatori di calore di questo tipo, il calore viene prelevato dai corpi idrici (pozzo, fiume, lago, ecc.), dall'energia solare o da altri oggetti.Nel circuito primario circola un liquido di raffreddamento: acqua o un altro liquido. La circolazione avviene creando pressione attraverso l'installazione di una pompa.

Il circuito può essere chiuso o aperto, l'opzione da scegliere è determinata dal tipo di liquido di raffreddamento. Nella pompa di calore, nel circuito interno, circola il freon, che, ricevendo energia dal circuito esterno, evapora, entra nel condensatore, dove cede il calore ricevuto al liquido di raffreddamento dell'utenza.

"Acqua - aria"

In questo tipo di scambiatori di calore, l'energia raccolta nel circuito esterno, in cui circola il liquido (acqua o altro vettore energetico), entra negli scambiatori di calore della pompa di calore, dove viene ceduta all'aria interna.

"Aria - aria"

Negli scambiatori di calore di questo tipo, il circuito esterno si trova all'esterno dell'edificio, in questo modello di pompa è l'evaporatore. Il calore dell'aria esterna riscalda il refrigerante, che evapora. Inoltre, passando attraverso il compressore, viene compresso ed entra nell'unità interna, il condensatore, che si trova all'interno dell'edificio. Il condensatore cede calore all'aria all'interno dell'ambiente in cui si trova, il refrigerante entra nuovamente nell'evaporatore.

"Aria - acqua"

In questo tipo di scambiatore di calore, l'energia termica viene prelevata dall'aria esterna. L'aria entra nel compressore, dove la sua temperatura aumenta sotto l'azione della pressione, dopodiché entra nello scambiatore di calore. Nello scambiatore di calore, l'aria immessa viene condensata e l'energia viene trasferita al vettore energetico dell'impianto di riscaldamento dell'utenza.

"Terra - acqua"

Gli scambiatori di calore di questo tipo si basano sull'ottenimento dell'energia della terra e sul suo trasferimento ai consumatori. La salamoia (antigelo) circola in un circuito esterno chiuso situato al di sotto del livello di congelamento.La circolazione avviene installando una pompa. La salamoia entra nel condensatore della pompa di calore, dove trasferisce l'energia ricevuta al refrigerante, che a sua volta la trasferisce all'impianto di riscaldamento dell'utenza mediante condensazione nello scambiatore di calore della pompa.

"Terra - aria"

In questa tipologia di scambiatori di calore, l'energia termica ricevuta dalla salamoia circolante nel circuito esterno, che si trova sotto la superficie del terreno, viene ceduta all'aria interna nelle camere dello scambiatore di calore.

Come realizzare una pompa di calore con le tue mani da un vecchio frigorifero

Prima di procedere con la produzione di una pompa di calore, è necessario selezionare una fonte di calore e risolvere il problema con lo schema di funzionamento dell'impianto. Oltre al compressore, avrai bisogno di altre attrezzature, nonché strumenti Implementazione di schemi e disegni. Per installare una pompa di calore è necessario realizzare un pozzo, perché la fonte di energia deve essere interrata. La profondità del pozzo dovrebbe essere tale che la temperatura della terra sia di almeno 5 gradi. A tale scopo, sono adatti anche eventuali serbatoi.

I design delle pompe di calore sono simili, quindi indipendentemente dalla fonte di calore, puoi utilizzare quasi tutti gli schemi trovati in rete. Quando viene selezionato lo schema, è necessario completare i disegni e indicare in essi le dimensioni e le giunzioni dei nodi.

Poiché è piuttosto difficile calcolare la potenza dell'impianto, è possibile utilizzare i valori medi. Ad esempio, un'abitazione con basse dispersioni di calore richiederà un impianto di riscaldamento con una potenza di 25 watt per metro quadrato. metro. Per un edificio ben isolato, questo valore sarà di 45 watt per metro quadrato. metro. Se la casa ha dispersioni di calore sufficientemente elevate, la potenza di installazione dovrebbe essere di almeno 70 W per mq. metro.

Selezione dei dettagli richiesti. Se il compressore rimosso dal frigorifero è rotto, è preferibile acquistarne uno nuovo. Non è consigliabile riparare il vecchio compressore, perché in futuro ciò potrebbe influire negativamente sul funzionamento della pompa di calore.

Per realizzare il dispositivo saranno inoltre necessari una valvola termostatica e staffe a L da 30 cm.
Inoltre, dovrai acquistare le seguenti parti:

• contenitore sigillato in acciaio inossidabile con un volume di 120 litri;
• contenitore di plastica con un volume di 90 litri;
• tre tubi di rame di diverso diametro;
• tubi di plastica.

Per lavorare con parti metalliche, avrai bisogno di una saldatrice e di una smerigliatrice.

Montaggio delle unità e installazione della pompa di calore

Prima di tutto, dovresti installare il compressore sulla parete usando le staffe. Il prossimo passo è lavorare con il condensatore. La vasca in acciaio inox deve essere divisa in due parti mediante un tritacarne. Una bobina di rame è montata in una delle metà, quindi il contenitore deve essere saldato e praticato dei fori filettati.

Per realizzare uno scambiatore di calore, è necessario avvolgere un tubo di rame attorno a un contenitore in acciaio inossidabile e fissare le estremità delle spire con lamelle. Allega le transizioni idrauliche alle conclusioni.

È inoltre necessario collegare una bobina al serbatoio di plastica: fungerà da evaporatore. Fissalo quindi alla sezione del muro con staffe.

Non appena il lavoro con i nodi è completato, è necessario selezionare una valvola termostatica. Il design deve essere assemblato e riempito con sistema freon (il marchio R-22 o R-422 è adatto a questo scopo).

Collegamento al dispositivo di aspirazione. Il tipo di dispositivo e le sfumature di connessione ad esso dipenderanno dallo schema:

• "Acqua-Terra". Il collettore deve essere installato al di sotto della linea di gelo del terreno.È necessario che i tubi siano allo stesso livello.
• "Acqua-aria". Un tale sistema è più facile da installare, poiché non è necessario perforare pozzi. Il collettore è montato ovunque vicino alla casa.
• "Acqua-acqua". Il collettore è costituito da tubi di metallo-plastica e quindi collocato in un serbatoio.

Puoi anche installare un sistema di riscaldamento combinato per riscaldare la tua casa. In un tale sistema, la pompa di calore funziona contemporaneamente alla caldaia elettrica e viene utilizzata come ulteriore fonte di riscaldamento.

È del tutto possibile assemblare una pompa di calore per riscaldare una casa da soli. A differenza dell'acquisto di un'installazione già pronta, ciò non richiederà grandi costi finanziari e il risultato sarà sicuramente gradito.

Principio di funzionamento

Tutto lo spazio intorno a noi è energia: devi solo sapere come usarla. Per una pompa di calore, la temperatura ambiente deve essere maggiore di 1°C. Qui va detto che anche la terra in inverno sotto la neve o ad una certa profondità trattiene il calore. Il lavoro di una pompa di calore geotermica o di qualsiasi altra pompa di calore si basa sul trasporto di calore dalla sua fonte tramite un vettore di calore al circuito di riscaldamento della casa.

Schema di funzionamento del dispositivo per punti:

• il vettore di calore (acqua, suolo, aria) riempie la tubazione sotto il suolo e la riscalda;
• quindi il liquido di raffreddamento viene trasportato allo scambiatore di calore (evaporatore) con successivo trasferimento di calore al circuito interno;
• il circuito esterno contiene il refrigerante, un liquido a basso punto di ebollizione a bassa pressione. Ad esempio, freon, acqua con alcol, miscela di glicole. All'interno dell'evaporatore, questa sostanza si riscalda e diventa un gas;
• il refrigerante gassoso viene inviato al compressore, compresso ad alta pressione e riscaldato;
• il gas caldo entra nel condensatore e lì la sua energia termica viene trasferita al vettore di calore del sistema di riscaldamento della casa;
• il ciclo si conclude con la conversione del refrigerante in liquido che, a causa della dispersione termica, ritorna nell'impianto.

Lo stesso principio viene utilizzato per i frigoriferi, quindi le pompe di calore domestiche possono essere utilizzate come condizionatori d'aria per raffreddare una stanza. In parole povere, una pompa di calore è una specie di frigorifero con l'effetto opposto: al posto del freddo si genera calore.

Il principio di funzionamento della pompa aria-acqua

Come già accennato, la principale fonte di energia termica per impianti di questo tipo è l'aria atmosferica. La base fondamentale del funzionamento delle pompe ad aria è la proprietà fisica dei liquidi di assorbire e rilasciare calore durante il passaggio di fase dallo stato liquido allo stato gassoso e viceversa. Come risultato del cambiamento di stato, la temperatura viene rilasciata. Il sistema funziona secondo il principio di un frigorifero al contrario.

Per utilizzare efficacemente queste proprietà del liquido, un refrigerante a basso punto di ebollizione (freon, freon) circola in un circuito chiuso, il cui design include:

• compressore con azionamento elettrico;
• evaporatore a ventola;
• valvola a farfalla (di espansione);
• scambiatore di calore a piastre;
• tubi di circolazione in rame o metallo-plastica che collegano gli elementi principali del circuito.

Il movimento del refrigerante lungo il circuito è dovuto alla pressione sviluppata dal compressore. Per ridurre le perdite di calore, i tubi sono ricoperti da uno strato termoisolante di gomma artificiale o schiuma di polietilene con un rivestimento protettivo metallizzato.Come refrigerante viene utilizzato il freon o il freon, che può bollire a una temperatura negativa e non congela fino a -40 ° C.

L'intero processo di lavoro consiste nei seguenti cicli successivi:

1. Il radiatore dell'evaporatore contiene un refrigerante liquido più freddo dell'aria esterna. Durante il soffiaggio attivo del radiatore, l'energia termica dell'aria a basso potenziale viene trasferita al freon, che bolle e passa allo stato gassoso. Allo stesso tempo, la sua temperatura aumenta.
2. Il gas riscaldato entra nel compressore, dove si riscalda ancora di più durante il processo di compressione.
3. In uno stato compresso e riscaldato, il vapore del refrigerante viene immesso in uno scambiatore di calore a piastre, dove il vettore di calore dell'impianto di riscaldamento circola attraverso il secondo circuito. Poiché la temperatura del liquido di raffreddamento è molto inferiore a quella del gas riscaldato, il freon condensa attivamente sulle piastre dello scambiatore di calore, cedendo calore all'impianto di riscaldamento.
4. La miscela vapore-liquido raffreddata entra nella valvola a farfalla, che consente solo al refrigerante liquido a bassa pressione raffreddato di passare all'evaporatore. Quindi l'intero ciclo viene ripetuto.

Per aumentare l'efficienza di trasferimento del calore del tubo, le alette a spirale sono avvolte sull'evaporatore. Il calcolo dell'impianto di riscaldamento, la scelta delle pompe di circolazione e di altre apparecchiature devono tenere conto della resistenza idraulica e del coefficiente di scambio termico dello scambiatore di calore a piastre dell'impianto.

Panoramica video del dispositivo di sistema e del suo funzionamento

Pompe di calore inverter

La presenza di un inverter come parte dell'installazione consente un avviamento regolare dell'apparecchiatura e la regolazione automatica delle modalità in base alla temperatura esterna. Ciò massimizza l'efficienza della pompa di calore:

• raggiungimento dell'efficienza al livello del 95-98%;
• riduzione del consumo energetico del 20-25%;
• minimizzazione dei carichi sulla rete elettrica;
• aumentare la vita utile dell'impianto.

Di conseguenza, la temperatura interna viene mantenuta stabilmente allo stesso livello, indipendentemente dai cambiamenti meteorologici. Allo stesso tempo, la presenza di un inverter completo di unità di controllo automatizzata garantirà non solo il riscaldamento in inverno, ma anche l'erogazione di aria refrigerata in estate nella stagione calda.

Allo stesso tempo, va tenuto conto del fatto che la presenza di apparecchiature aggiuntive comporta sempre un aumento del suo costo e un aumento del periodo di ammortamento.

Tipi di pompe di calore per il riscaldamento domestico

Esistono pompe di calore a compressione e ad assorbimento. Le installazioni del primo tipo sono le più comuni ed è questa pompa di calore che può essere assemblata da un frigorifero o da un vecchio condizionatore utilizzando un compressore già pronto.

Avrai anche bisogno di un espansore, un evaporatore, un condensatore. Per il funzionamento degli impianti di assorbimento è necessario un freon assorbente.

Le pompe di calore sono spesso assemblate da unità di condizionatori d'aria e frigoriferi. Tali progetti artigianali sono semplici, efficaci e, se il maestro ha le capacità di tale lavoro, possono essere eseguiti in pochi giorni.

A seconda del tipo di fonte di calore, gli impianti sono ad aria, geotermici e utilizzano anche calore secondario (ad esempio acque reflue, ecc.). Nei circuiti di ingresso e uscita vengono utilizzati uno o due diversi refrigeranti e, a seconda di ciò, si distinguono i seguenti tipi di apparecchiature:

• "aria-aria";
• "acqua-acqua";
• "acqua-aria";
• "aria-acqua";
• "acque sotterranee";
• "acqua ghiacciata".

Un sistema può essere efficiente solo se consuma meno energia di quella che fornisce. Questa differenza è chiamata fattore di conversione.Dipende da molti fattori, ma il più significativo è la temperatura dei circuiti di ingresso e uscita del liquido di raffreddamento. Maggiore è la differenza, migliore è il funzionamento del sistema.

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La fonte di calore è l'aria della strada. Le unità sono collegate agli impianti di riscaldamento dell'acqua. Sono in grado di funzionare efficacemente mentre la temperatura dell'aria esterna è superiore a -25 gradi. La temperatura dell'acqua nell'impianto di riscaldamento può raggiungere i 63 gradi

L'apparecchiatura è destinata al riscaldamento degli edifici a scapito delle risorse idriche. È installato in aree situate vicino a bacini naturali. Le pompe di calore orizzontali di questo tipo prendono energia dagli strati inferiori dell'acqua e quelle verticali sono progettate per estrarre calore dalle acque sotterranee e sotterranee.

L'installazione professionale di una pompa geotermica è un servizio costoso, ma il costo viene ripagato attraverso bassi costi di esercizio. Le installazioni differiscono per la maggiore affidabilità e sicurezza. Sono dipendenti dal clima e progettati per il collegamento a sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, che includono il riscaldamento a pavimento.

Le unità generano calore e contemporaneamente congelano l'acqua. Trasformando 100-200 litri di acqua in ghiaccio, puoi ottenere energia sufficiente per 1 ora di riscaldamento di una casa di medie dimensioni. Per il funzionamento del sistema sono necessari collettori solari e un serbatoio con abbondante acqua pulita.

Pompa di calore aria-acqua

Schema a blocchi per più pompe di calore

Pompa di calore geotermica per la casa

Pompa di calore "acqua-ghiaccio"

Non ci sono formule affidabili per calcolare le prestazioni delle pompe di calore, perché il loro lavoro dipende da molti fattori.

Non ci si può aspettare che un'installazione termica autoassemblante sia efficiente quanto le apparecchiature di produzione industriale, ma è abbastanza per creare un sistema di riscaldamento aggiuntivo economico.

Tipi di riscaldatori fatti in casa dal frigorifero

A seconda del tipo di fonte energetica utilizzata, le pompe di calore per la casa si suddividono nelle seguenti tipologie:

• geotermico (aperto e chiuso);
• aria.

Le unità che utilizzano fonti di calore secondarie sono generalmente installate nelle imprese, poiché il loro ciclo operativo è associato alla generazione di energia, che richiede un utilizzo aggiuntivo.

Nelle pompe geotermiche, la fonte di energia è il suolo o le acque sotterranee. I dispositivi a circuito chiuso si dividono in:

1. Orizzontale. Il collettore che raccoglie il calore ha la forma di anelli o zigzag. È posizionato orizzontalmente in trincee a una profondità di oltre 1,3 m La distanza tra i tubi è di circa 1,5 m Tali pompe di calore vengono utilizzate per riscaldare una piccola area. Se il terreno è sabbioso, la lunghezza del contorno viene aumentata di 2 p., poiché non è in grado di trattenere l'umidità.
2. Verticale. Differisce in una disposizione verticale di un collettore di un collettore di calore. La profondità del pozzo è di circa 200 m, sono riempiti con acque sotterranee, che successivamente emettono calore. Questa versione del sistema viene utilizzata se non vi è alcuna possibilità di posizionamento orizzontale o se vi è un'elevata minaccia di danni al paesaggio. 1 m di pozzo fornisce 50-60 W di energia, quindi per una pompa con una potenza di 10 kW è sufficiente perforare 170 m Per ottenere più calore, è necessario realizzare diversi piccoli pozzi a una distanza di 20 m da l'un l'altro.
3. Acqua.La forma del collettore è identica al tipo orizzontale della pompa di calore, ma si trova nella parte inferiore del serbatoio, al di sotto del livello di congelamento (profondità - da 2 m). Questo metodo di installazione del sistema è generalmente meno costoso. Il costo dipende dalla posizione del serbatoio, dalla sua profondità e dal volume totale dell'acqua.

Nelle pompe di tipo aperto, l'acqua utilizzata per lo scambio termico viene scaricata nuovamente nel terreno.

Il circuito delle pompe di calore dell'acqua è costituito da tubi di plastica, che vengono premuti sul fondo del serbatoio al ritmo di 5 kg per 1 m di lunghezza. Ogni 13:00 il circuito fornisce circa 30 kW di energia. Se è necessario un sistema con una potenza di 10 kW, la lunghezza del circuito dovrebbe essere di almeno 300 m I vantaggi del design includono facilità di installazione, basso costo. Lo svantaggio è l'impossibilità di riscaldare la stanza in caso di forti gelate, poiché l'energia non viene ricevuta.

Come suggerisce il nome, nelle pompe di calore ad aria la fonte di energia è l'aria. Queste unità sono adatte per aree con clima caldo, poiché a temperature inferiori allo zero le prestazioni saranno notevolmente ridotte. Il principale vantaggio è l'assenza di ingenti costi di materiale per la perforazione dei pozzi. Il sistema si trova vicino a casa.

L'efficienza di una pompa dipende dal suo fattore di conversione, che è la differenza tra l'energia in ingresso e quella in uscita. Il principale fattore che influenza questo valore è la temperatura dei circuiti di ingresso e di uscita. Il sistema funzionerà meglio se la differenza tra questi parametri è grande.

Tipi di pompe

Esistono vari tipi di pompe di calore, ma tutte si basano sul principio di ottenere calore o freddo separando l'energia termica e cedendola. Solo un Frenette TN è diverso. Il metodo di cavitazione per ottenere energia termica utilizzando un generatore idrodinamico è un tipo di pompa di calore.

L'energia termica utilizzata per riscaldare l'edificio è il risultato della conversione energetica effettuata dalla pompa di calore. Inoltre, ricevono calore senza bruciare combustibile, ma raffreddando l'ambiente esterno e rilasciando energia termica all'interno dell'ambiente, ovvero, in questo caso, si osserva la legge di conservazione dell'energia: quanta energia termica viene sottratta all'ambiente esterno, lo stesso importo viene rilasciato all'interno dell'edificio. La maggior parte di questi dispositivi domestici utilizza il calore del sole, che si accumula sulla superficie della terra, dell'acqua o dell'aria.

Pertanto, a seconda del tipo di circuito primario, tutte le strutture possono essere suddivise in aria, terra e acqua.

A seconda del tipo di liquido di raffreddamento (W - acqua, G - suolo) nei circuiti, le pompe possono essere suddivise in otto tipi:

• BB;
• GV;
• G - aria;
• aria-B;
• aria-aria;
• all'aria;
• refrigerante-B;
• il liquido di raffreddamento è aria.

Possono anche utilizzare il calore dell'aria di scarico, riscaldando l'aria di mandata, ovvero possono funzionare in modalità di recupero.

Aria per aria

Il principio di funzionamento di una pompa di calore è simile a quello utilizzato in un condizionatore in modalità riscaldamento, ma con una differenza. La pompa di calore è impostata per riscaldare e il condizionatore per abbassare la temperatura nella stanza.

Il principio di funzionamento dell'impianto B-B è il seguente: l'aria, anche a basse temperature, possiede una certa quantità di energia. Solo allo zero assoluto non c'è energia termica.La maggior parte delle pompe di calore sono in grado di ricevere calore a una temperatura di -15 °C. Attualmente, alcuni produttori producono stazioni che mantengono l'estrazione del calore a -30 °C. Il calore viene assorbito dall'evaporazione del freon, che circola attraverso il circuito interno. A tale scopo viene utilizzato un evaporatore, in cui il refrigerante viene convertito dallo stato liquido allo stato gassoso. Questo assorbe il calore.

Il blocco successivo, che si trova nel sistema di riscaldamento BB, è un compressore, il cui freon passa da uno stato gassoso a uno liquido. Questo rilascia calore. L'efficienza dell'installazione B-B dipende direttamente dalla temperatura ambiente. Più è basso, minore è la produttività della stazione.

Aria ad acqua

tipo TN aria-acqua è il modello più versatile. È molto efficace nella stagione calda, ma nella stagione fredda le prestazioni diminuiscono notevolmente. La facilità di installazione è un vantaggio del sistema. L'attrezzatura adatta è montata ovunque. Il calore che viene rimosso dalla stanza sotto forma di gas o fumo può essere riutilizzato.

L'acqua HP preleva calore dall'acqua di falda, che viene pompata attraverso l'evaporatore. Tale pompa è caratterizzata da una buona efficienza e da una maggiore stabilità: l'efficienza è il risultato di un significativo trasferimento di calore dall'acqua.

Naturalmente, per utilizzare un impianto di questo tipo, è necessario che le falde acquifere del territorio siano disponibili in quantità sufficiente. È auspicabile che l'acqua non sia più profonda di 30 metri.

acqua-acqua

Con un tale sistema, un liquido facilmente evaporabile, come il freon, circola nel circuito interno. Come circuito interno, possono essere presenti tubazioni dell'acqua, registri o batterie piene d'acqua.

Qualsiasi serbatoio con una quantità d'acqua sufficientemente grande può fungere da contorno esterno. Può essere un fiume, un lago o uno stagno. In questo caso, il liquido di raffreddamento preleva calore dal circuito esterno e lo cede al circuito interno.

Geotermico

Come fonte di calore, HP utilizza l'energia termica immagazzinata dalla terra. Tali pompe sono considerate le più efficienti perché la temperatura del suolo rimane costante durante tutto l'anno.

Questi sistemi sono divisi in orizzontali e verticali. Ma per questo metodo è necessaria un'area piuttosto ampia per i tubi orizzontali e per i sistemi verticali devono essere eseguiti lavori di sterro significativi.

Prezzi per diversi tipi di pompe di calore

Pompa di calore

Pompa di calore per riscaldamento domestico, principio di funzionamento

Il funzionamento della pompa di calore, del frigorifero e del condizionatore si basa sul ciclo di Carnot. Una pompa di calore per il riscaldamento trasferisce il calore da una zona con una temperatura più bassa a un'utenza, dove il valore di questo parametro dovrebbe essere più alto. In questo caso viene prelevato dall'esterno, dove viene accumulato, e dopo alcune trasformazioni va in casa. È il calore naturale, e non l'energia rilasciata durante la combustione del combustibile tradizionale, ad aumentare la temperatura del liquido di raffreddamento che passa attraverso le tubazioni dell'impianto di riscaldamento.

In effetti, il principio di funzionamento della pompa è molto più complicato. Pertanto, i dispositivi di questa classe vengono spesso confrontati con le unità di refrigerazione, funzionando solo al contrario. Ma l'ordine generale di funzionamento è identico, nonostante ci sia una grande differenza sia nella soluzione ingegneristica che nello scopo delle parti principali dei dispositivi. Da un impianto di riscaldamento tradizionale, il circuito montato su una pompa di calore si differenzia per il numero dei circuiti e le specifiche del loro funzionamento.

Il circuito esterno è montato all'esterno di una casa privata. Viene posato dove il calore si accumula quando le superfici vengono riscaldate dalla luce solare o per un altro motivo. L'energia può essere prelevata, ad esempio, dall'aria, dal suolo, dall'acqua. Anche da pozzo, se la casa è su terreno roccioso o ci sono restrizioni sull'installazione dei tubi. Pertanto, ci sono diverse modifiche alle pompe di calore, nonostante il riscaldamento sia organizzato secondo lo stesso tipo di schema.

Il principio di funzionamento della pompa

Il circuito interno (da non confondere con il riscaldamento in casa) è localizzato geograficamente nell'unità stessa. Il liquido di raffreddamento raffreddato che circola in quello esterno aumenta parzialmente la sua temperatura a causa dell'ambiente. Passando attraverso l'evaporatore, trasferisce l'energia estratta al refrigerante di cui è riempito il circuito interno. Quest'ultimo, per la sua specifica proprietà, bolle e passa allo stato gassoso. A tale scopo sono sufficienti basse pressioni e temperature superiori a -5°C. Cioè, il mezzo liquido si trasforma in un gas.

Inoltre - al compressore, dove la pressione viene aumentata artificialmente, a causa della quale il refrigerante viene riscaldato. È in questo elemento strutturale, che è il secondo scambiatore di calore, che l'energia termica viene ceduta ad un liquido (acqua o antigelo) passando attraverso il ritorno dell'impianto di riscaldamento domestico. Uno schema di riscaldamento piuttosto originale, efficiente e razionale.

La pompa di calore ha bisogno di elettricità per funzionare. Ma è ancora molto più redditizio che utilizzare solo una stufa elettrica. Dal momento che una caldaia elettrica o una stufa elettrica spendono esattamente la stessa quantità di elettricità che producono calore. Ad esempio, se un riscaldatore ha una potenza di 2 kW, consuma 2 kW all'ora e produce 2 kW di calore.Una pompa di calore produce calore 3-7 volte di più di quanto consuma elettricità. Ad esempio, per azionare il compressore e la pompa vengono utilizzati 5,5 kWh e si ottengono 17 kWh di calore. È questa alta efficienza il principale vantaggio di una pompa di calore.

Resta da aggiungere che una soluzione salina o glicole etilenico circola nel circuito esterno e il freon, di regola, circola nel circuito interno. La composizione di un tale schema di riscaldamento include una serie di dispositivi aggiuntivi. I principali sono un riduttore a valvola e un sottoraffreddatore.

Pro e contro

I vantaggi dell'utilizzo di una pompa di calore includono:

1. Possibilità di applicazione in paesi remoti dove non è presente il gasdotto.
2. Consumo economico di energia elettrica solo per il funzionamento della pompa stessa. I costi sono molto inferiori rispetto a quando si utilizzano apparecchi elettrici per il riscaldamento degli ambienti. Una pompa di calore non consuma più energia di un frigorifero domestico.
3. Possibilità di utilizzare un generatore diesel e pannelli solari come fonte di energia. Cioè, in caso di interruzione di corrente di emergenza, il riscaldamento della casa non si interrompe.
4. L'autonomia dell'impianto, in cui non serve aggiungere acqua e controllare il lavoro.
5. Compatibilità ambientale dell'installazione. Durante il funzionamento della pompa non si formano gas e non ci sono emissioni nell'atmosfera.
6. Lavora in sicurezza. Il sistema non si surriscalda.
7. Versatilità. È possibile installare una pompa di calore per il riscaldamento e il raffrescamento.
8. Durata dell'operazione. Il compressore deve essere sostituito una volta ogni 15-20 anni.
9. Il rilascio dei locali, destinati al locale caldaia. Inoltre, non è necessario acquistare e immagazzinare combustibili solidi.

Svantaggi delle pompe di calore:

1. L'installazione è costosa, anche se si ripaga da sola entro cinque anni;
2. Nelle regioni settentrionali sarà richiesto l'uso di dispositivi di riscaldamento aggiuntivi;
3. L'impianto di terra, seppur lievemente, viola l'ecosistema del sito: non funzionerà per utilizzare il territorio per orto o orto, sarà vuoto.

Realizzazione di un impianto geotermico

È del tutto possibile realizzare un'installazione geotermica con le tue mani. Allo stesso tempo, l'energia termica della terra viene utilizzata per riscaldare l'abitazione. Naturalmente, questo è un processo laborioso, ma i vantaggi sono significativi.

Calcolo degli scambiatori di calore del circuito e della pompa

L'area del circuito per HP è calcolata al tasso di 30 m² per kilowatt. Per uno spazio abitativo di 100 m² sono necessari circa 8 kilowatt/ora di energia. Quindi l'area del circuito sarà di 240 m².

Lo scambiatore di calore può essere costituito da un tubo di rame. La temperatura all'ingresso è di 60 gradi, all'uscita 30 gradi, la potenza termica è di 8 kilowatt/ora. L'area di scambio termico dovrebbe essere di 1,1 m². Tubo di rame con un diametro di 10 millimetri, un fattore di sicurezza di 1,2.

Circonferenza in metri: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Numero di tubi di rame in metri: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Attrezzature e materiali necessari

In molti modi, il successo nella produzione di pompe di calore dipende dal grado di preparazione e conoscenza dell'appaltatore stesso, nonché dalla disponibilità e dalla qualità di tutto ciò che è necessario per l'installazione di una pompa di calore.

Prima di iniziare il lavoro, è necessario acquistare attrezzature e materiali:

• compressore;
• condensatore;
• controllore;
• raccordi in polietilene destinati al montaggio di collettori;
• tubo al circuito di terra;
• pompe di circolazione;
• tubo dell'acqua o tubo in HDPE;
• manometri, termometri;
• tubo di rame con un diametro di 10 millimetri;
• isolamento per condotte;
• kit di sigillatura.

Come montare lo scambiatore di calore

Il blocco di scambio termico è costituito da due componenti. L'evaporatore deve essere assemblato secondo il principio "pipe in pipe". Il tubo interno di rame è riempito con freon o altro liquido rapidamente bollente. All'esterno circola l'acqua del pozzo.

Disposizione del contorno del suolo

Per preparare l'area necessaria per il contorno del suolo, è necessario eseguire una grande quantità di lavori di sterro, che è auspicabile eseguire meccanicamente.

Puoi usare 2 metodi:

1. Nel primo metodo, è necessario rimuovere lo strato superiore di terreno a una profondità inferiore al punto di congelamento. Sul fondo della fossa risultante, adagiare la parte libera del tubo esterno dell'evaporatore con un serpente e ricoltivare il terreno.
2. Nel secondo metodo, devi prima scavare una trincea sull'intera area pianificata. Al suo interno viene posizionato un tubo.

Quindi è necessario controllare la tenuta di tutti i collegamenti e riempire il tubo con acqua. Se non ci sono perdite, puoi riempire la struttura di terra.

Rifornimento e prima partenza

Al termine dell'installazione, il sistema deve essere riempito di refrigerante. Questo lavoro è affidato al meglio a uno specialista, perché vengono utilizzati dispositivi speciali per riempire il circuito interno di freon. Durante il riempimento, è necessario misurare la pressione e la temperatura all'ingresso e all'uscita del compressore.

Dopo il rifornimento, è necessario accendere entrambe le pompe di circolazione alla velocità più bassa, quindi avviare il compressore e monitorare il funzionamento dell'intero sistema mediante termometri. Quando la linea è riscaldata, è possibile la glassa, ma dopo che il sistema è completamente riscaldato, la glassa dovrebbe sciogliersi.

Pompa di calore fatta in casa dal frigorifero: fasi della creazione

Una pompa di calore è un dispositivo piuttosto costoso.Ma se lo desideri, puoi costruire un dispositivo con le tue mani da un vecchio frigorifero o condizionatore d'aria. Il dispositivo di refrigerazione ha nel suo sistema due parti necessarie per la pompa: un condensatore e un compressore.

Passaggi per il montaggio di una pompa di calore da un frigorifero:

1. Innanzitutto, il condensatore è assemblato. Sembra un elemento ondulato. Nel frigorifero, si trova sul retro.
2. Il condensatore deve essere posizionato in un telaio robusto che trattiene bene il calore e tollera le alte temperature. In alcuni casi è necessario tagliare il contenitore per installare il condensatore senza problemi. Al termine dell'installazione, il contenitore viene saldato.
3. Il prossimo passo è installare il compressore. L'unità deve essere in buone condizioni.
4. La funzione dell'evaporatore è svolta da un normale barilotto di plastica.
5. Quando tutto è pronto, dovresti fissare insieme gli elementi. Lo scambiatore di calore è fissato all'impianto di riscaldamento con tubi in PVC.

Quindi si scopre una pompa di calore fatta in casa. Il freon deve essere pompato da un professionista, poiché il liquido non è facile da lavorare. Inoltre, per la sua iniezione, è necessario disporre di attrezzature speciali.

Il frigorifero può fungere da radiatore. Dovrai realizzare due prese d'aria che ne garantiscano la circolazione. Un ramo riceve aria fredda, il secondo rilascia caldo.

Caratteristiche

I proprietari più zelanti vogliono risparmiare sul riscaldamento e sull'approvvigionamento idrico di una casa privata. Per tali scopi, è adatta una pompa di calore.

È del tutto possibile costruirlo con le tue mani, risparmiando denaro allo stesso tempo: un dispositivo di fabbrica è molto costoso.

Proprietà e dispositivo

Il dispositivo ha un circuito esterno e interno lungo il quale si muove il liquido di raffreddamento. I componenti di un elettrodomestico standard sono una pompa di calore, un dispositivo di aspirazione e un dispositivo di distribuzione del calore.Il circuito interno è costituito da compressore alimentato da rete, evaporatore, valvola a farfalla, condensatore. Nel dispositivo vengono utilizzati anche ventilatori, un sistema di tubazioni e sonde geotermiche.

Vantaggi della pompa di calore:

• non emette sostanze nocive, assolutamente ecologico;
• non ci sono costi per l'acquisto e la consegna del carburante (l'elettricità viene spesa solo per il movimento del freon);
• nessuna necessità di comunicazioni aggiuntive;
• assolutamente a prova di fuoco e antideflagrante;
• riscaldamento completo in inverno e aria condizionata in estate;
• una pompa di calore autocostruita è un progetto autonomo che richiede un minimo sforzo di controllo.

Produzione e installazione

La pompa è realizzata secondo il seguente algoritmo:

• il compressore è fissato al muro;
• una bobina è composta da tubi (per realizzarla, è necessario avvolgere i tubi attorno a un contenitore di forma adeguata);
• il serbatoio viene tagliato a metà, al suo interno viene inserita una bobina e prodotta;
• nel serbatoio vengono lasciati diversi fori attraverso i quali escono i tubi del serpentino;
• per la fabbricazione dell'evaporatore viene utilizzata una canna di plastica delle stesse dimensioni del serbatoio, in essa vengono introdotti i tubi del circuito interno;
• i tubi sono installati (schemi elettrici per i pavimenti dell'acqua calda nell'appartamento) in PVC, che trasportano acqua riscaldata;
• non è consigliabile riempire l'unità di freon da soli, è meglio affidare questa azione a uno specialista.

Il costo del lavoro nelle diverse regioni del nostro paese può variare notevolmente. Inoltre, il costo del lavoro e della pompa dipendono dalla sua tipologia e dal sistema di alimentazione del calore.

• A San Pietroburgo, l'installazione di una pompa di calore, indipendentemente dal suo tipo, costerà al Cliente un importo di 35.000,00 rubli;
• Nella cittàLe organizzazioni di installazione di Mosca, indipendentemente dal tipo di pompa di calore, sono pronte per eseguire lavori chiavi in ​​mano per oltre 45.000,00 rubli;
• A Krasnodar, l'installazione di una pompa di calore costerà da 40.000,00 rubli.
• Se parliamo dell'installazione di sistemi di riscaldamento mediante pompe di calore, i prezzi medi per una serie di lavori, tenendo conto del costo delle apparecchiature, sono i seguenti:

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A) Installazione di pompe di calore geotermiche domestiche:

• Potenza - 4-5 kW (50 - 100 m²) - da 130.000,00 a 280.000,00 rubli;
• Potenza - 6-7 kW (80 - 120 m²) - da 138.000,00 a 300.000,00 rubli;
• Potenza - 8-9 kW (100 - 160 m²) - da 160.000,00 a 350.000,00 rubli;
• Potenza - 10-11 kW (130 - 200 m²) - da 170.000,00 a 400.000,00 rubli;
• Potenza - 12-13 kW (150 - 230 m²) - da 180.000,00 a 440.000,00 rubli;
• Potenza - 14-17 kW (180 - 300 m²) - da 210.000,00 a 520.000,00 rubli.

B) Costo di installazione delle pompe di calore ad aria:

• Potenza fino a 6,0 kW (50 - 100 m²) - da 110.000,00 a 215.000,00 rubli;
• Potenza fino a 9,0 kW (80 - 120 m²) - da 115.000,00 a 220.000,00 rubli;
• Potenza fino a 12,0 kW (100 - 160 m²) - da 120.000,00 a 225.000,00 rubli;
• Potenza fino a 14,0 kW (130 - 200 m²) - da 127.000,00 a 245.000,00 rubli;
• Potenza fino a 16,0 kW (150 - 230 m²) - da 130.000,00 a 250.000,00 rubli;
• Potenza fino a 18,0 kW (180 - 300 m²) - da 135.000,00 a 255.000,00 rubli.