Термический насос от aparat2

Предыстория

Гость форума aparat2 выстроил дом 2,5 этажа. На последующем шаге строительства необходимо было провести отопление по всему дому.

Сначала aparat2 планировал отапливать дом и купил для сего б/у газогенерационный котёл на дровах мощностью 40 к.в. Но когда настало время установки, его закончила веселить перспектива заготовки дров. Последующий вариант — неподалеку от участка 1,5 км проходит труба натурального газа низкого давления. Но, потому что насыщенность заселения в посёлке малая, и растягивать трубу для 1-го человека было недешево, то и этот вариант был отторгнут. Позже ему пришло другое решение — поставить пару шифанеров с батареей 80-литровых пропановых баллонов из 6 штук в всяком. Неудобство сего плана заключалось в неизменной (раз в 3 недели) заправке газовых баллонов. Не считая того, почва на его участке мягенькая и заезд тяжёлого транспорта смог совсем попортить внешний облик и положение земли, а катать вручную баллоны не хотелось.

И, как обычно, делему разрешил происшествие.

Мысль термического насоса

Невзирая на то, что aparat2 пробовал разные виды подогрева, он издавна вынашивал идею термического насоса. Но камнем преткновения было однофазовое электричество и допотопный счётчик на 20 ампер наибольшей нагрузки. Поменять эклектическое пропитание на трёхфазное или же прибавить сила в районе пока не было способности.

Но вдруг посодействовал происшествие – по проекту поменяли счётчик на новоявленный, 40 амперный.

aparat2 прикинул и решил, что сего хватит на частичный подогрев (2,5 этаж он не планировал использовать в зимнее время года), взялся зондировать рынок термических насосов. Запрошенные в одной фирме цены на однофазовые ТН на 12 кв принудили подумать:

Thermia Diplomat TWS 12 к.в.ч. 6797 ?

Thermia Duo 12 к.в.ч. 5974 ?

Чтоб запустить компрессоры требовалось более 45 ампер. Потому что планировалось брать теплосъём со скважинной водички, не было убежденности в дебете имеющейся скважины. Чтоб не рисковать таковой суммой он решил собрать ТН сам, благо какие-то способности были из жизни. Работал когда-то менеджером по распространению вентиляционно-кондиционерного оборудования.

Теория

aparat2 решил сделать ТН из 2-ух однофазовых компрессоров по 24000 БТУ (7 кв/ч. по холоду). Потому выходил каскад общей термический мощностью 16-18 кв при потреблении электроэнергии при СОP3 около 4-4,5 кв/ч. Подбор 2-ух компрессоров был обоснован наименьшими стартовым током на всякий агрегат, потому что он не намечал их одновременный пуск. К тому же пока обжит только лишь 2-ой этаж, и он решил, что хватит 1-го компрессора. А когда получится с одним насосом, целесообразно станет смело сделать отопление на весь дом.

aparat2 отказался от эксплуатации пластинчатых теплообменников. Во-1-х, из суждений бережливости, не желал выкладывать за Данфос по 389 ? за штуку. А во-2-х, решил скооперировать теплообменник с ёмкостью теплоаккумулятора, другими словами, прирастил инерционность системы, убив этим самым 2-ух зайцев. К тому же aparat2 не желал сделать водоподготовку для ласковых пластинчатых теплообменников, понижая этим самым КПД. А вода у него нехорошая, с высочайшим содержанием железа.

Нижний этаж уже оснащён обвязкой тёплого пола с примерным шагом 15 см.

2-ой этаж радиаторы (слава Богу, хватило скупости установить их с 1,5 термическим припасом ранее). Изгородь теплоносителя из скважины (12,5 м. Установлена на 1-ый пласт доломита. +5,9 застыл на 03.2008). Утилизация отработанной водички в общедомовую сточную канаву (2-ух камерный отстойник + инфильтрационный грунтовый поглотитель). Принудительная циркуляция в контурах теплосъема.


Вот, принципная схема:

1. Компрессор (пока один).

2. Конденсатор.

3. Испаритель.

4. Терморегулирующий клапан (ТРВ)

От иных устройств безопасности он решил отрешиться (фильтр-осушитель, смотровое окно, ресивер). Для того чтоб выбрать компрессор и делать расчёты системы он использовал информацию из веба

Компрессор

Он купил немного подержанный компрессор от 7 киловатной сплит системы некоего корейского кондюка. Компрессор оказался около 7,5 к.в. по холоду и около 9-9,5 кв. по теплу штатовской компании Текумсет. Компрессор на R22 фреоне, а это это означает чуток больший коэффициент полезного деяния. Температура кипения -10с, конденсации +55с.

Компрессор укреплён на стенке кронштейнами L-300мм.

Конденсатор

aparat2 приобрёл бак из нержавеющей стали приблизительно на 120 л.. Было решено разрезать его на 2-е части, воткнуть змеевик из медной трубы фреоновода, и сварить его назад. Заодно и вварить некоторое количество технических дюймово-резьбовых соединений.

Формула расчёты площади плоскости трубы медного змеевика:

M2 = kW/0,8 x ∆t

Где; M2 — площадь трубы змеевика в квадратных метрах,

kW – Сила тепловыделения системы (с компрессором) в кв,

0,8 – коэффициент теплопроводимости меди/водички при условии противотока сред,

∆t – разность температуры водички на входе и выходе системы. У aparat2 это 35с-30с= +5˚С.

Итого вышло около 2²м. площади термообмена змеевика. Он его чуток уменьшил, потому что температура на входе фреона около +82˚С, на этом целесообразно малость сберечь. Но, как он писал ранее, менее чем 25% от габарита испарителя.

Смоделированная концепция в CoolPack показала Cop 2,44 на штатных поперечниках труб теплообменника. И Cop 2,99 при поперечнике на шаг выше. А это ему на руку, потому что в дальнейшем он рассчитывает присоединить и 2-ой компрессор на эту ветку. Решил использовать медную трубу ½’ дюйма (или же 12,7 мм внешнего поперечника), от холодильника.

Примечание:

Трубка со стеной 0,8 мм весьма теплая, когда чуток передавишь, она заминается. Трудно работать. Потому он советует брать трубку с шириной стены 1-1,2мм.

Фреоновод змеевика заходит в конденсатор сверху, выходит снизу. Так конденсируясь, водянистый фреон станет накапливаться понизу и уходить без пузырьков.

Таким макаром, он забрал 35 метров трубы, свернул её в змеевик, намотав на удачный цилиндрический предмет (баллон). По бокам зафиксировал витки 2-мя дюралевыми рейками для крепкости и равношаговости петель.

Концы вывел наружу при помощи сантехнических переходов на медную тубу на скрутку. Чуток рассверлил их с поперечника 12 на 12,7 мм, а заместо обжимного кольца после сборки намотал льна на герметике и зажал контргайкой.

Испаритель

Для испарителя не требовалось высочайшей температуры, и он избрал пластмассовую ёмкость, вида бочки, на 127 л. с широкой горловиной.

Примечание:

Совершенно подошла бы бочка на 65 л.. Но он побоялся, что труба ¾ весьма плохо гнётся, потому забрал величина побольше.

Потом он высчитал и сделал испаритель по такой же технологии, как и у конденсатора. Пригодилось 25 метров трубы ¾’ дюйма (19,2мм внешний) со стеной 1,2 мм. Использовал отрезки UD профиля для инсталляции регипса, как рёбра жёсткости. Он скрутил обыкновенной медной электротехнической проволкой без изоляции.

Примечание:

Испаритель затопленного вида. Другими словами водянистый фреон входит в охлаждаемую водичку снизу, испаряется и в газообразном состоянии движется вверх к компрессору. Так лучше для теплопередачи.

Переходы он забрал пластмассовые от питьевой трубы PE 20*3/4’ с внешней резьбой, соединил их с бочкой контргайками и уплотнением из льна и герметика. Подачу и сток водички сделал из обыденных канализационных труб и резиновых уплотняющих манжет, вставленных враспор.

Испаритель так же был установлен на крепления L-400мм.

ТРВ

Приобрёл ТРВ компании Honeywell (бывшая FLICA). На его сила потребовалась к нему дюза 3мм. И присутствие ровнителя давления.

Примечание:

ТРВ во время пайки нельзя перегреть выше +100с! Потому он обмотал его тряпочкой, пропитанной водой для остывания. После проделанной работы почистил налёт маленькой наждачкой.

В конце работы припаял трубку, полосы выравнивания как положено по аннотации инсталляции ТРВ.

Сборка

Перед сборкой прикупил набор для жёсткой пайки Rotenberg, также 3 электрода с 0% содержанием серебра и 1 электрод с 40% содержанием серебра для пайки в стороне компрессора (вибростойкий). С помощью их собрал всю систему.

Примечание:

Он рекомендует брать баллон Максигаз 400 (жёлтый баллон)! Он не целому ряду больше стоит Мультигаза 300 (красноватый), но изготовитель обещает до +2200 С пламени. Да и сего недостаточно для ¾’ трубы. Паялось плохо, приходилось изловчаться, использовать термический экран, и так далее. Еще сподручнее воспользоваться кислородной горелкой.

К тому же нужно впаять в систему заправочный пипсик — патрубок с ниппелем для подсоединения шланга (не помнит заглавие). Его он впаял на входе в компрессор. Поблизости видна входная труба ровнителя ТРВ. Она впаивается после испарителя, термобаллона ТРВ, но до компрессора.

Редукционные тройники он не стал использовать, потому что страшился уменьшения надёжности от вспомогательных паечных швов поблизости компрессора.

Заправка фреоном

Перед заправкой фреоном собранную, но не заполненную водой систему нужно вакуумировать. Лучше использовать вакуумный насос. Когда такого нет в наличии, то кулибины приспосабливают обыденный компрессор от старенького холодильника.

Для этой системы довольно 2 кг фреона. Ещё он приобрёл манометр для замера давления. Но не особый фреоновый за 10 $, а обыденный для насосной станции за 3,5 $.

Систему заправил при помощи внутреннего давления фреона в баллоне. Потом выждал пару суток, давление не свалилось. Это означает, утечки нет. Для убежденности он промазал все соединения мыльной пеной — шариков не нашел.

Примечание:

У него заправочный ниппель впаян сходу перед компрессором (для замера давление в этом месте при настройке). Нельзя заправлять водянистым фреоном систему с работающим компрессором. Компрессор наверное выйдет из строя. Только лишь газообразной фазой — баллоном ввысь!

Автоматика

Для сего нужно однофазовое пусковое реле, для электротока около 40 А. Автоматический предохранитель С когорты на 16А. Электронный щиток с DIN рейкой.

Ещё он установил 2 реле температуры с капиллярными термодатчиками. Один поставил на водичку на выходе из конденсатора. Выставил приблизительно на 40 градусов, чтоб отключал систему при достижении водой этой температуры. И на выход водички из испарителя на 0 градусов, чтоб аварийно отключал систему и не разморозил её случаем. Не считая внешнего облика и наглядности использования у него есть и недочет – запрограммированные значения сбиваются при краткосрочных перебоях электроснабжения.

Пробный пуск

Перед пуском aparat2 закачал в систему приблизительно 6 бар давления из баллона. Потом кинул временный провод, подсоединил пусковой конденсатор. Заранее заполнил ёмкости водой. Через день вода имела комнатную температуру около +15с.

И торжественно включил автомат. Его сразу вышибло. Ещё раз включил — то же самое. Пока он переключал, слышно, как движок гудит, но не запускается. Потом он перебросил клеммы на конденсаторе (их почему-либо три). Включил опять автомат. И компрессор заработал.

Давление на всасывании сходу свалилось до 2 бар. Открыл баллон с фреоном, чтоб концепция наполнялась. По табличке высчитал нужное давление кипения фреона. Для характеристик его системы нужно +6˚С и выходе водички +1˚С, потребуется температура кипения -4˚С. Фреон бурлит при таковой температуре при давлении 4,3 кг.см. (бар) (атмосфер).

Как он не пробовал выставить четкое это давление, ничего не выходило. Пока концепция не выведена на рабочий порядок температур, регулировки только примерны.

Через минут 5 подача достигнула приблизительно +80 градусов. Пока не изолированная труба испарения покрылась лёгким инеем. Вода в конденсаторе через минут 10 на ощупь уже нагрелась до +30 — +35. Вода в испарителе приблизилась к 0˚С. Чтоб чего-то не разморозить, он отключил систему.

Пробный пуск показал полную работоспособность системы. Аномалий не увидено. Будет нужно последующие регулировки ТРВ и давления фреона после подключения контура отопления и остывания скважинной водой.

На этом 1-ый шаг конструирования термического насоса был закончен


Издержки на изготовка Термического насоса примерной мощностью 9 кв/ч по теплу (цены животрепещущи для г.Риги).

Конденсатор:

Бак нержавейка 100 л. — 25 у.е.

Электроды нержавейка – 6 у.е.

Муфты нержавейка – 5 у.е.

Сервисы сварщика (обед) – 5 у.е.

Медная труба 12,7 (1/2”)*0,8мм. 35 метров – 105 у.е.

Медная труба 10*1 мм. 1 метр – 3 у.е.

Переходы на медь (набор) – 3 у.е.

Отвоздушиватель Ду 15 – 5 у.е.

Предохранительный клапан 2,5 бар – 4 у.е.

Кран сливной Ду 15 – 2 у.е.

Итого: 163 у.е. (к сопоставлению, пластинчатый теплообменник Данфос 389 у.е)

Испаритель:

Бочка пласм. 120 л. — 12 у.е.

Медная труба 19.2 (3/4”)*1.2мм. 25 метров – 130 у.е.

Медная труба 6*1мм. 1 метр – 2 у.е.

Терморегулирующий вентиль Honeywell (дюза 3мм.) – 42 у.е.

Крепления L-400 2 штуки – 9 у.е.

Кран сливной Ду 15 – 2 у.е

Переходы на медь (набор) – 3 у.е.

РВС труба 50-1м. 2 штуки – 4 у.е.

Резиновые переходы 75*50 2 штуки – 2 у.е.

Итого: 206 у.е. (к сопоставлению, пластинчатый теплообменник Данфос 389 у.е)

Компрессор:

Компрессор не достаточно б/у 7,2 к.в. (25500 бту) – 30 у.е.

Крепления L-300 2 штуки – 8 у.е.

Фреон R22 2 кг. – 8 у.е.

Набор монтажный – 4 у.е.

Итого: 50 у.е.

Монтажный набор:

Паяльная лампа ROTENBERG (набор) – 20 у.е.

Электроды жёсткой пайки (40% серебра) 3 штуки – 3,5 у.е.

Электроды жёсткой пайки (0% серебра) 3 штуки – 0,5 у.е.

Манометр для фреона 7 бар – 4 у.е.

Шланг заправочный — 7 у.е.

Итого: 35 у.е.

Автоматика:

Реле пускателя однофазовое 20 А – 10 у.е.

Щиток электронный встраиваемый – 8 у.е.

Предохранитель однофазовый С16 А – 4 у.е.

Итого: 22 у.е.

Итого в целом 476 у.е.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>