Тепловой насос 2

Тема у розділі 'Гелио и геосистеми', створена користувачем ИгорьУ, 21 лют 2011.

?

Голосуете ли вы за этот проект?

Голосування закрито 1 кві 2011.
  1. голосую за этот проект

    13 голосів
    86,7%
  2. воздержался

    2 голосів
    13,3%
  1. ИгорьУ

    ИгорьУ Бригадир

    Повідомлення:
    380
    Симпатії:
    109
    Адреса:
    Буковина
    Как сделать тепловой насос, не имея зеленого понятия в холодильной технике? Это был мой случай. Принцип работы холодильника я, конечно, знал, но я также знал, что газ мне не подвести и электричество у меня ну не очень хорошее. Единственное, что у меня было более-менее доступно, это - неглубокий колодец с большим дебетом воды и незначительные денежные средства. Поэтому вариантов особенно не было и я начал искать пути построения ТН. В этом мне очень помогло общение на форумах в Интернете, а также с мастерами холодильщиками. Свою версию построения теплового насоса вода-вода я изложил с теорией и картинками на http://panxatka.narod.ru/heatpump.htm
    А вкратце история следующая:

    Холодный контур воды реализовал по простой схеме. Из колодца вода идет на теплообменник испарителя. Затем по трубам сбрасывается в осушительный канал.

    Из вот этих деталюшек на картинках собрал, собственно, установку теплового насоса. Для этого изготовил теплообменники (труба в трубу). Медную трубу вставил в металопластиковую трубу под конденсатор 12м. и в пластиковую трубу под испаритель 10м.. На концах установил фитинги от труб с тройниками и загерметизировал выходы медной трубы высокотемпературным герметиком.

    Сварил раму и к ней на сайлент блоках от автомобиля установил компрессор. Использовал роторный компрессор от кондиционера на 1,2 Квт по току 3,8 кВт по холоду.

    Затем, что самое главное, пригласил мастера-холодильщика на все готовенькое. Он сварил на медь все это в правильном порядке в один контур и заполнил систему фреоном. Для себя понял, что самостоятельно, без необходимых навыков и знаний этого не сделать по началу. От количества фреона в системе зависит температура кипения фреона и, соответственно регулируя его содержание, можно подобрать необходимый оптимальный режим, что и сделал с успехом мастер.

    Дальше установку подсоединил к контуру отопления и охлаждения в противотоке, и все работает, как ни странно. Отапливает площадь в 60 квм.

    Пока автоматику реализовал программируемым таймером на 24 часа. Обычно она работает в режиме "полчаса работаем - 30 минут отдыхаем". Это обусловлено недостаточным дебетом колодца зимой. Буду копать глубже. В системе также предусмотрена защита от заморозки испарителя, утечки фреона и задержка на случай отключения тока.


    Для измерений в контур холодной воды поставил счетчик на воду, а на обеих концах теплообменника поставил цыфровые термометры. Каллориметрические измерения показали коэфициент эффективности ТН по холоду в районе 3-3.3. По теории, по теплу должно быть выше на величину електропотребления. Пока не мерял.

    В принципе, все просто и не дорого. Собирался долго, но сделал всего за два месяца с перебоями, когда появлялась возможность. Когда начинал, многого из технических деталей не знал. Теперь, когда все работает, все-равно много вопросов. Приведу только основные денежные затраты на установку, собственно, теплового насоса.

    компрессор на 1,2 Квт по току (новый) - 200 УЕ
    ТРВ терморегулируемый вентиль - 65 УЕ
    медные трубы 6 Кг - 115 УЕ
    Рессивер для фреона б/у - 20 УЕ
    датчик давления фреона б/у 8 УЕ
    Датчик температуры - 10 УЕ
    Защита от холостого хода насоса - 15 УЕ
    Таймер - 10 УЕ
    всякие там трубы ~ 50 УЕ
    фитинги, и прочая ерунда 50-80 УЕ
    електропускатель с задержкой - 16 УЕ
    мастеру за сварку медных труб и фреон 80 УЕ
    Итого ~580-640 УЕ плюс собственная работа.

    Остальные затраты у меня незначительные, поскольку копал сам, труба плюс фиттинги - 40 УЕ, насос на подачу холодной воды (250 Вт) -50 УЕ, колодец вырыл 4 года назад - несчитается. Теплые полы, батареи - все было установлено под котел на дрова, переделывать практически ничего не пришлось
     

    Вкладення:

    • tn1.JPG
      tn1.JPG
      Розмір файлу:
      34,8 КБ
      Переглядів:
      461
    • tn2.JPG
      tn2.JPG
      Розмір файлу:
      28,6 КБ
      Переглядів:
      483
    • tn3.JPG
      tn3.JPG
      Розмір файлу:
      31,1 КБ
      Переглядів:
      550
    • tn4.JPG
      tn4.JPG
      Розмір файлу:
      19,1 КБ
      Переглядів:
      411
    • tn22.JPG
      tn22.JPG
      Розмір файлу:
      34,5 КБ
      Переглядів:
      432
    7 користувачам це сподобалось.
  2. DimaZ

    DimaZ Заслужений майстер

    Повідомлення:
    7.747
    Симпатії:
    950
    Адреса:
    Kyiv
    ИгорьУ, мне кажется лучше выложить отчет о создании прямо здесь, в теме, хоть покороче чем на указанном сайте, очень сложно людям начать обсуждение если описание на отдельном сайте, да и не все пойдут читать, а если тут кратко выложить, то думаю обсуждение сразу пойдет
     
    2 користувачам це сподобалось.
  3. 1958

    1958 Прораб

    Повідомлення:
    455
    Симпатії:
    368
    :Hi: Неужели нужно так много воды? Темпиратура греющей жидкости во втором контуре т.е. батарей? 1.2квт потребляете,а обогрераете 60кв.м. КПД устройства? Если исходить из компресора для кондишина то для такой плошади нужна потребляемая мощность 3квт и по теплу или холоду примерно 9квт. Спасибо.
     
  4. pas

    pas Інженер

    Повідомлення:
    957
    Симпатії:
    833
    Адреса:
    Polissya 50° 35' 16,08" N, 27° 35' 52,64" E
    ИгорьУ, опишите пожалуйста свой колодец, желательно с цифрами. Спасибо.
     
  5. ИгорьУ

    ИгорьУ Бригадир

    Повідомлення:
    380
    Симпатії:
    109
    Адреса:
    Буковина
    Не знаю при этих холодах хватает (у нас сейчас в районе -5С в среднем). Правда утром и вечером на дровах готовим пищу. Дом хорощо утепленный. Окна на Юг. Потребляю в час (с простоем) електричества 0.6 кВт. По теплу думаю получаю примерно в 4 раза больше. По холоду хорошо мерил СОР 3-3,3.

    Добавлено через 11 минут 36 секунд
    Обычный колодец. 5 колец, последнее в сплошном гравии. Забор воды обычным втягивающим насосом на 250 Вт. Сброс воды в осушительную канаву за 70 м. Установка потебляет воду с скоростью 500-600 л/ч и охлаждает на 5 гр с 10 гр входной воды. Сейчас такой дебет мне недоступен и составлчет немногим больше 300 л/с, поэтому работает на половину мощности (половину времени). Буду дальше копать, для увеличения дебета воды.


    По поводу, так много воды... Мощность оценивается по известной формуле из школы.
    W=Q/t= Cv*m*dT/t, где Cv=4,2 кДж/(кГ*град) теплоемкость для воды. Получается что надо так много. Конечно можна меньше, но тогда нужно больше охлаждать. А это проблематично. Более эффективно будет увеличивать дебет колодца.
     
  6. sanchos

    sanchos Новачок

    Повідомлення:
    9
    Симпатії:
    3
    Адреса:
    Донецк
    ИгорьУ, а если Вам в колодец погрузить например, чугунный радиатор, секций на 10 или 2 по 10секций, от него трубы к ТН и этот контур залить каким нибудь антифризом, поставить обычный насос с "мокрым ротором" перед испарителем,(часть тепла от насоса будет перелаватся в испаритель). т.е. колодезьная вода нагревает радиатор + часть тепла от насоса+дополнительный подогрев фреона на регенеративном теплообменнике.

    Это конечно теория не подтвержденная, но я считаю температура воды на испарителе будет необходимой температуры.
     
  7. ИгорьУ

    ИгорьУ Бригадир

    Повідомлення:
    380
    Симпатії:
    109
    Адреса:
    Буковина
    я не понял до конца идеи, могу сказать лишь только слндующее.
    Во пенрвых фреон на регенеративном греть не надо дополнительно да и невозможно таким способом. Мы и так его "подогрели" в испарителе контуром воды из колодца в 10 гр. Сколько могли в принципе столько и подогрели в теплообменнике испарителя. Самотеком, как известно, тепло идет только от большей температуры к меньшей. Вода охлаждается а фреон "греется" до выравнивания температуры. Конечно полностью температуры не выравниваются, но чтоб использовать эту малую разницу температуры, это надо очень большие теплообменники (сремящиеся к бесконечности), овчинка не стоит.

    Во вторых слишком перегревать фреон противопоказано компрессору, он от него охлаждается. Поэтому его надо с умом греть остатками тепла из конденсатора. Что возможно. Но не в этом цель регенеративного теплообмена. Главное охладить фреон из конденсаптора, теплоту которого уже не возможна использовать для обогрева, и для этого используется остаточный холод от испарителя. В этом случае теплообменник на испарителе лучше работает и больше охлаждает воду, растет производительность по холоду, ну и как следствие по теплу.

    Ну и в третьих, более безопасно вообще не заморачиваться с регенеративным ТО, а сделать еще один теплообменник с водой после конденсатора, перед ТРВ на той же медной трубе. На этот теплообменник подавать воду из холодного контура предварительно к поступлению на ТО испарителя. Это позволит повысить температуру кипения фреона и как следствие к повышению эффективности.

    В четвертых, зачем в колодце устраивать дополнительный теплообменник. Проще ее от тедова брать, пропускать через основной ТО и сливать куда небудь, например на каток.
     
  8. sanchos

    sanchos Новачок

    Повідомлення:
    9
    Симпатії:
    3
    Адреса:
    Донецк
    Я так понял, что проблема у вас заключается в недостаточном количестве воды поступающей в испаритель. т.е. если мы прекратим подачу воды, испаритель покроется льдом. так? его нужно греть. По этому возникла идея теплообменника большого объема в колодце. по замкнутому контуру циркулирует жидкость берет тепло из колодца и несет его в испаритель, остывшая вода попадает опять в радиаторы, нагревается до температуры колодца и идет обратно в испаритель.
    Во первых не нужно копать траншеи по всему двору;
    Во вторых вода в испарителе всегда одна и таже и чистая;
    В третьих аппарат будет работать постоянно.

    На счет регенаративного ТО, я имел ввиду передачу тепла воде поступающей в испаритеть, а не фреону поступающему в компрессор.(я читал статью по ссылке)

    Схема теплообменника в колодце см. на рисунке.
    нагрев испарителя_web.jpg
     
  9. ИгорьУ

    ИгорьУ Бригадир

    Повідомлення:
    380
    Симпатії:
    109
    Адреса:
    Буковина
    Вы себе сами противоречите. Если сделать как вы говорите то замерзнет уже колодец через день. Вы же сами признаете что нехватает воды, а другими словами нехватает энергии которую эта вода имеет. Это и означает что мы практически все из нее взяли ну чуть чуть нехватает до замерзания, чтоб можна было ее еще слить.

    Другое дело, что можна сделать большой басейн под 100 кубм по вашей схеме и морозить там воду. Скрытая теплота плавления в сотни раз больше теплоемкости, для воды 333,7 кДж/кг и 4,19 кДЖ/кг*град соответственно. Тогда такого басейна может хватить и на зиму.
    А у меня всего 1-2 куба, зато дебет в районе 0,3-04куб/ч.
     
  10. sanchos

    sanchos Новачок

    Повідомлення:
    9
    Симпатії:
    3
    Адреса:
    Донецк
    Вода в колодце не стоит на месте она движеться по водоносному горизонту, и не сможет замерзнуть. только сверху, как и любой водоем. по этому и температура в колодце будет постоянной.

    А нехватка воды из-за того, что вы ее постоянно выкачиваете.
     

Поділитися цією сторінкою