Wie man eine Wärmepumpe mit eigenen Händen macht

Eine Wärmepumpe ist eine interessante Sache, aber teuer. Die ungefähren Kosten für Geräte + externe Schaltkreise liegen zwischen 300 und 1000 US-Dollar pro 1 kW Leistung. Wenn man die "Handlichkeit" des russischen Volkes kennt, kann man leicht annehmen, dass mehr als eine handgemachte Wärmepumpe in der Weite unserer riesigen und vielfältigen Heimat arbeitet. Meistens gibt es hausgemachte Geräte, die von "Kühlschränken" hergestellt wurden. Und das ist verständlich, denn die Wärmepumpe und der Gefrierschrank arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Das Heizsystem konzentriert sich nur darauf, Wärme zu sammeln, nicht zu entfernen, und der Kompressor wird mit einer höheren Leistung verwendet.

Lesen Sie hier, wie es funktioniert.

Was kann eine Wärmequelle für eine Wärmepumpe sein

Wärme zum Heizen des Raumes kann der Außenluft entzogen werden. Hier treten jedoch zwangsläufig Betriebsstörungen auf: Temperaturschwankungen, auch durchschnittlich täglich, sind zu groß, ganz zu schweigen von der Tatsache, dass die Wärmepumpe bei Temperaturen über 0 ° C einen normalen Wirkungsgrad aufweist. Und wie viele Regionen haben wir im Winter ein solches Bild ? Im Frühling und selbst dann nicht früh und nicht im ganzen Gebiet und nicht die ganze Zeit.

Jede Umgebung kann eine Wärmequelle für Ihr mit Wärmepumpen beheiztes Haus sein

Eine im Wasser befindliche Wärmequelle sieht viel akzeptabler aus. Wenn es in der Nähe einen Fluss, einen See oder einen Teich von anständiger Tiefe gibt, ist das einfach großartig: Sie können die Pipeline einfach ertränken. Es ist nur wichtig, dass Fischer mit Donks dort nicht fischen.

Eine weitere gute Option ist ein Brunnen, aber es besteht die Möglichkeit, dass der Wasserstand sinkt und Sie nach einer anderen Quelle suchen müssen. Aber während alles in Ordnung ist, wird es gut funktionieren: Die durchschnittliche Wassertemperatur in den unterirdischen Horizonten beträgt 5-7 oC. Dies ist mehr als genug für den Betrieb der Wärmepumpe.

Sie werden überrascht sein, aber Sie können auch das Abwassersystem nutzen - dort sind die Temperaturen höher als in Brunnen. Die Rohrleitung kann in eine Senkgrube oder einen Brunnen gestellt werden, jedoch unter der Bedingung, dass sie jederzeit mit Wasser bedeckt ist. Und das Rohr muss chemisch beständig sein.

Ein horizontaler unterirdischer Sammler ist eine äußerst mühsame Aufgabe: Es wird notwendig sein, den Boden von mehreren hundert Quadratmetern bis zu einer Tiefe unter dem Gefrierpunkt zu entfernen. Dies sind sehr große Volumes, die nicht alleine oder sogar mit einem Assistenten gemeistert werden können. Und wie die Praxis gezeigt hat, sind solche Systeme unter unseren klimatischen Bedingungen unwirksam: Die Winter sind zu hart.

Mit vertikalen Sammlern sieht es nicht besser aus - ohne Bohrausrüstung kommt man kaum aus. Die Anzahl und Tiefe der Brunnen hängt vom Boden ab: Der Bereich der möglichen Wärmeabfuhr von einem Meter Brunnen ist sehr groß. Von 25 W / m in trockenem Schotter und sandigem Boden bis zu 80-85 W / m in nassem Schotter und sandigen Böden oder in Granit. Dementsprechend beträgt der Unterschied in der Länge der Vertiefungen das Dreifache und mehr.

Hier ist ein Diagramm zum Heizen eines Hauses mit einer Wärmepumpe. Bei Verwendung von zwei Bohrlöchern wie im beschriebenen Beispiel und ohne geschlossene Schleife muss der Abstand zwischen den beiden Bohrlöchern mindestens 20 Meter betragen. Und Sie müssen die Strömungsrichtung berücksichtigen, damit kaltes Wasser aus der Pumpe die Temperatur im "Spender" -Bohr nicht senkt

In dem beschriebenen Beispiel einer hausgemachten Wärmepumpe ist die Wärmequelle ein Brunnen mit einem guten Wasserdurchsatz. Wasser kommt so schnell an, dass es den Verbrauch für den häuslichen Bedarf abdeckt und ausreicht, um die erforderliche Wärmemenge zu übertragen (die erforderliche Wasserdurchflussrate wurde berechnet und die Pumpe entsprechend ausgewählt). Die Wärmequelle für diese Modifikation kann jedoch eine der oben beschriebenen sein, mit Ausnahme von Luft.Nach der Entscheidung für die Wärmequelle kann eine Wärmepumpe zur Beheizung des Hauses hergestellt werden.

Arten von Wärmepumpen

Um klar zu verstehen, was eine Wärmepumpe ist, müssen Sie wissen, was der Wärmeträger für sie an den Konturen ihrer Struktur außerhalb und innerhalb des Hauses ist. Diese Kühlmittel klassifizieren dieses Gerät.

Wasser-Luft

Die effizientesten Heizsysteme sind Wasser-Wasser-Systeme. Diese Effizienz beruht auf der Tatsache, dass die Temperatur des in großen Tiefen verwendeten Wassers konstant ist und ziemlich hohe Indikatoren aufweist. Um Energie aus dieser Art von Quelle zu gewinnen, können sie verwenden:

• Brunnen und Brunnen, mit deren Hilfe Grundwasser gepumpt wird;
• offene Gewässer, zu denen Flüsse und Seen gehören;
• Abwasser, das in der Industrie für Technologie verwendet wurde.

Eine Wärmepumpe, die Energie aus einem offenen Reservoir verwendet, erfordert die niedrigsten Kosten. In diesem Fall müssen Sie die Rohre mit einem Kühlmittel beladen und ins Wasser absenken. Im Grundwasser wird eine teurere Struktur verwendet, da deren Umsetzung bereits schwieriger ist. Um Wasser abzulassen, müssen Sie einen Brunnen bauen. Dieses Wasser wird durch den Wärmetauscher geleitet.

Luft-Wasser- oder Luftkreislauf

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kombiniert Vor- und Nachteile. Zu den Vorteilen gehört die Nutzlosigkeit bei der Entwicklung von Brunnen mit großer Tiefe und der mit der Bodenreinigung verbundenen Arbeit. Der Nachteil dieser Geräte ist ihre geringe Leistung in der kalten Jahreszeit, die sich unter anderen Modellen auf den niedrigsten Wirkungsgrad auswirkt. Um dieses Gerät verwenden zu können, muss die entsprechende Ausrüstung auf dem Hausdach montiert werden.

Luftwärmepumpe

Der Vorteil dieser Konstruktion kann auf die Fähigkeit zurückgeführt werden, die aus dem Raum austretende Wärme wiederzuverwenden, wodurch die Wärmepumpe in Form von Rauch, Wasser oder Luft erwärmt wird. Im Winter ist eine alternative Heizung erforderlich, um den Wärmemangel zu beseitigen.

Grundwasser

Eine Wärmepumpe dieses Typs ist auch eine sehr effiziente Energiequelle zum Heizen. Dies liegt an der Tatsache, dass die Wärme, die aus dem 5 Meter tiefen Boden gewonnen wird, konstante Temperaturwerte aufweist und nicht durch Änderungen der Wetterbedingungen auf der Erdoberfläche beeinflusst wird. Im externen Kreislauf ist das Kühlmittel eine spezielle sichere Zusammensetzung, die als Sole bezeichnet wird und unter Umweltgesichtspunkten sicher ist.

Der für diesen Wärmepumpentyp verwendete externe Stromkreis kann horizontal oder vertikal sein.

Die für dieses System verwendeten Rohre müssen aus Kunststoff sein. Die horizontale Ausführung erfordert eine große Landfläche. Nachdem die Rohre unter der Erde verlegt wurden, kann dieses Grundstück nicht mehr für landwirtschaftliche Zwecke genutzt werden.

Es ist erlaubt, einen Rasen oder gleichaltrige Pflanzen anzubauen. Für die vertikale Ausführung müssen mehrere Brunnen entwickelt werden, deren Tiefe zwischen 50 und 150 Metern liegt, da der Boden in einer solchen Tiefe eine stabile und hohe Temperatur aufweist. Ein solches Gerät wird als Geothermiepumpe bezeichnet. Um Energie aus solchen Tiefen zu übertragen, werden spezielle Sonden verwendet.

Aus der Betriebserfahrung einer Do-it-yourself-Wärmepumpe

Wie die Praxis gezeigt hat, ist die Leistung der vorgestellten Option gering: 2,6-2,8 kW. Über den hohen Wirkungsgrad dieser Wärmepumpe muss nicht gesprochen werden: Auf einer Fläche von 60 m2 bei -5 oC im Freien hält sie selbst + 17 ° C aufrecht. Aber das System wurde in Betracht gezogen und unter dem Kessel installiert - Heizkörper bei einer Eingangstemperatur von + 45 ° C können einfach nicht mehr abgeben. Das System im Haus funktionierte alt und die Anzahl der Heizkörper wurde nicht erhöht, aber bisher wurden sie in der Kälte durch einen Ofen aufgewärmt.

Wenn der Struktur ein regenerativer Wärmetauscher hinzugefügt wird, erhöht dies den Wirkungsgrad um 10-15%. Angesichts der geringen Kosten können Sie dies tun. Sie benötigen zwei Kupferrohre mit einer Länge von jeweils 1,5 Metern. Eine mit einem Durchmesser von 22 mm, die zweite - 10 mm. Ein 4-adriger Leiter (Länge 3-4 Meter, Durchmesser 4 mm) wird auf einen dünneren gewickelt, um die Wärmeaustauschfläche zu vergrößern. Seine Enden sind mit dem Rohr verlötet, damit sie sich nicht abwickeln. Das drahtgewickelte Rohr wird vorsichtig in das Rohr mit dem größeren Durchmesser eingeführt. Es muss zwischen Kompressor und Verdampfer installiert werden. Die Überarbeitung ist unbedeutend, erhöht jedoch die Effizienz erheblich. Es stimmt, unter bestimmten Bedingungen ist es unsicher: Warmes Freon kann in den Kompressor gelangen, was zu seinem Ausfall führt.

Verbesserung des Kreislaufs: Sie können einen regenerativen Wärmetauscher hinzufügen, der die Produktivität um ca. 15-20% erhöht

Die zweite Möglichkeit zur Steigerung der Effizienz, sicherer und nicht weniger effektiv, besteht darin, einen zusätzlichen Wärmetauscher zum Erhitzen von Wasser oder Glykol einzubauen.

Worauf Sie achten müssen, wenn Sie sich für eine eigene Wärmepumpe entscheiden. Es gibt einige Dinge, die nur aus Erfahrung gelernt werden können:

• Die Startströme dieser speziellen Installation waren sehr anständig. Es waren nicht immer genügend Netzwerkressourcen vorhanden, um die Installation auszuführen. Wenn Sie eine ernsthafte Installation durchführen, ist es daher besser, einen dreiphasigen Kompressor zu verwenden und jeweils einen dreiphasigen Eingang zu liefern. Ja, nicht billig, aber für einen stabilen Start eines Einphasenkompressors ist ein elektronischer Stabilisator mit angemessener Leistung erforderlich, der auch nicht als billig bezeichnet werden kann.
• Eine Wärmepumpe an einem fertigen Kühlersystem liefert keine normale Raumtemperatur. Sie sind für eine andere Kühlmitteltemperatur ausgelegt, die diese Installationen, insbesondere hausgemachte, äußerst selten abgeben können. Aktualisieren Sie daher entweder das System (fügen Sie mindestens die gleiche Anzahl von Kühlerabschnitten hinzu) oder installieren Sie Wasserböden.
• Wenn sich in einem Brunnen drei Wasserringe befinden, bedeutet dies nicht, dass eine hohe Belastung vorliegt. Sie müssen wissen, wie viel Wasser er mit seiner ständigen Auswahl geben kann.

Video

Das folgende Video enthält Details zu den Funktionen von Wärmepumpen:

https://youtu.be/jU5ueYQY-88

Weitere Informationen zum Gerät einer selbstgebauten Pumpe finden Sie im folgenden Video:

In den letzten Jahrzehnten haben Hausbesitzer eine ziemlich große Auswahl an Heizsystemen erworben. Es ist nicht mehr erforderlich, eine Verbindung zu zentralen Netzwerken herzustellen und herkömmliche Quellen zu verwenden. Sie können Geräte wählen, die mit alternativer Energie betrieben werden. Der Hauptnachteil sind jedoch die hohen Kosten. Sind Sie einverstanden?

Wenn Sie jedoch eine Wärmepumpe mit Ihren eigenen Händen aus einem alten Kühlschrank bauen, können die Kosten des Systems erheblich reduziert werden. Und wir werden Ihnen sagen, wie es geht.

In diesem Artikel haben wir die einfachsten Lösungen ausgewählt und ihnen detaillierte Zeichnungen und Diagramme zur Verfügung gestellt. Daher wird es für einen Heimwerker nicht schwierig sein, sie zu verstehen. Darüber hinaus finden Sie hier schrittweise Anleitungen zur Herstellung von Heizgeräten. In den veröffentlichten Videos erfahren Sie mehr über die Konstruktionsmerkmale der Wärmepumpe und die Merkmale ihres Anschlusses.

Ergebnisse

Zweifellos sind die Kosten für eine Wärmepumpe aus einer Klimaanlage um ein Vielfaches niedriger als für vorgefertigte Werksoptionen, selbst für in China hergestellte. Hier gibt es jedoch viele Nuancen: Sie müssen sich um die Quelle und Menge der zugeführten Wärme kümmern, die Länge der Wärmetauscher (Spulen) korrekt berechnen, die Automatisierung installieren, die garantierte Leistung bereitstellen usw. Aber wenn Sie in der Lage sind, diese Probleme zu lösen, ist dies zweifellos von Vorteil. Lassen Sie sich von uns beraten: Im ersten Jahr ist eine Reserveheizung sowie ein Test- und Probelauf sehr wünschenswert. Es ist besser, diese im Sommer durchzuführen, damit vor dem Start Zeit bleibt, das Gerät zu überarbeiten der Heizperiode.

Was ist eine Erdwärmepumpe?

Wie die Wärmepumpe funktioniert

Zuerst müssen Sie verstehen, was eine Erdwärmepumpe ist und nach welchem ​​Prinzip sie funktioniert, denn er ist das Herzstück des gesamten Geräts, das wir beschreiben.

Es ist für niemanden ein Geheimnis, dass die Temperatur über Null immer in der Dicke der Erde gehalten wird. Das Wasser unter dem Eis ist im gleichen Zustand. In dieser relativ warmen Umgebung wird eine geschlossene Rohrleitung mit Flüssigkeit platziert.

Das Betriebsschema für Wärmepumpen ist recht einfach und basiert auf dem umgekehrten Carnot-Prinzip:

1. Das Kühlmittel, das sich entlang des externen Kreislaufs bewegt, erwärmt sich von der ausgewählten Quelle und tritt in den Verdampfer ein.
2. Dort tauscht es Energie mit einem Kältemittel (normalerweise Freon) aus.
3. Freon kocht, geht in einen gasförmigen Zustand über und wird von einem Kompressor komprimiert.
4. Heißes Gas (es erwärmt sich im Bereich von 35–65 ° C) tritt in einen anderen Wärmetauscher ein, in dem es seine Wärme an das Heizungs- oder Warmwasserversorgungssystem des Hauses abgibt.
5. Das abgekühlte Kältemittel wird wieder flüssig und kehrt in einen neuen Kreis zurück.

Nützliche Hinweise

In allen Phasen des Hausbaus, beginnend mit der Entwurfsphase, muss beachtet werden, dass TN ein Trägheitssystem ist. Es kann mit einem massiven russischen Herd verglichen werden, der normalerweise einmal täglich beim Kochen erhitzt wurde. Dann erwärmte die akkumulierte Wärme die Wohnung bis zum nächsten Morgen.

Wände aus schweren Stämmen weisen eine ziemlich hohe thermische Trägheit auf. Einfach ausgedrückt, sie kühlen langsam ab, wenn es nachts kälter wird. Gute thermische Trägheit mit dicken Steinmauern und schwerem Beton oder Ziegeln.

Polyschaum und Schaumbeton haben gute Wärmedämmeigenschaften. Aufgrund ihres geringen spezifischen Gewichts haben sie jedoch eine geringe thermische Trägheit. Eine Wärmepumpe in einem Gebäude mit Wänden aus solchen Materialien mit einem starken Abfall der Außenlufttemperatur kann nicht immer genug Wärme von außen in das Heizsystem „warmer Boden“ „pumpen“.

Sie müssen auch andere Faktoren berücksichtigen:

1. Um den Wärmeverlust zu verringern oder Rohre in der Hauptleitung zwischen dem Haus und den Brunnen oder dem Kollektor überhaupt nicht einzufrieren, müssen sie bis zu einer Tiefe unterhalb des Gefrierniveaus verlegt werden. Auf der Krim - 0,75 Meter sind genug und auf dem Breitengrad von Moskau - mindestens 1,5.
2. Die größten Wärmeverluste treten normalerweise durch Fenster auf. Dreifachverglasung ist daher kein Luxus, sondern eine wirtschaftlich sinnvolle Gebäudelösung. Die ideale Option ist die Verwendung einer Brille, die Infrarotstrahlen reflektieren kann.
3. Bei Verwendung der Option von 2 Brunnen zum Ein- und Auslassen von Wasser muss der Abstand zwischen ihnen mindestens 20 Meter betragen.
4. Es ist besser, zuerst eine hausgemachte TN in einem Hauswirtschaftsraum oder in einer Garage zu probieren. Die Installation einer Fußbodenheizung in einem Wohngebiet erfordert zusätzliche Kosten. Die Bestellung finden Sie unter dem Link für den Eckkamin.

Wie man eine Wärmepumpe mit eigenen Händen macht

Einige Richtlinien zum Erstellen dieser Geräte werden nachfolgend beschrieben:

• Zunächst sollten Sie beispielsweise einen Kompressor kaufen, z. B. eine Klimaanlage. In der Regel wird es an der Wand befestigt.
• Ein weiterer wichtiger Teil des Produkts, der Kondensator, ist mit Ihren eigenen Händen sehr realistisch. Dazu müssen Sie ein Kupferrohr (der Durchmesser sollte nicht weniger als 1 mm betragen) in Form einer Spule biegen und bereits in diesem Zustand in die Tiefe eines Metall- oder Kunststoffgehäuses legen. Als Körper können Sie einen Tank geeigneter Größe verwenden. Durch

  
  Nach Abschluss der Installation der Spule werden die Teile des Tanks geschweißt und die erforderlichen Gewindeanschlüsse installiert. Der Verdampfer wird auch meistens an der Wand montiert. Tipp: Um eine hochwertige Spule herzustellen, wickeln Sie am besten ein Kupferrohr über eine zylindrische Basis mit der gewünschten Dicke. Dazu können Sie eine Gasflasche verwenden. Um den gleichen Abstand zwischen den Windungen zu erreichen, wird eine perforierte Aluminiumecke verwendet, an der die Spulenwindungen angebracht sind.

• Die endgültige Installation dieser Teile, nämlich das Löten eines Kupferrohrs, das Pumpen von Freon usw., sollte ausschließlich von einem hochqualifizierten Facharbeiter durchgeführt werden. Das Ausführen dieser Aufgaben ohne entsprechende Erfahrung kann die Ausrüstung beschädigen, und außerdem steigt die Wahrscheinlichkeit von Personenschäden erheblich an.
• Der nächste Schritt besteht darin, die Struktur an das Heizsystem des Gebäudes anzuschließen.
• Danach sollten Sie mit der Installation und dem Anschluss des externen Stromkreises fortfahren. Dieser Prozess hat seine eigenen Eigenschaften, die sich je nach Art der Wärmepumpe unterscheiden. Wichtig: Bevor Sie die Wärmepumpe starten, sollten Sie die elektrische Verkabelung im Haus und den Stromzähler diagnostizieren. Wenn die Beschreibung baufällig und veraltet ist, ist ein Austausch erforderlich. Die akzeptable Leistung des Stromzählers kann als Marke über 40 Ampere angesehen werden.

Es ist anzumerken, dass der Betrieb einer Wärmepumpe beim Heizen eines Hauses nicht immer alle Anforderungen der Eigentümer vollständig erfüllt. Dies liegt normalerweise daran, dass die thermodynamischen Berechnungen falsch durchgeführt wurden. Das Ergebnis eines solchen Fehlers ist ein System mit geringem Stromverbrauch, oder das System erweist sich als zu leistungsfähig, und dies ist auf einen übermäßigen Stromverbrauch zurückzuführen.

Um ein System mit einer geeigneten Leistung auszuwählen, sollten Sie den Wärmeverlust des Gebäudes und viele andere Berechnungen berechnen. Diese Berechnung sollte von einem erfahrenen Konstrukteur durchgeführt werden.