Подсказки для самостоятельного изготовления теплового насоса

Ищу по инету инфу. пока бедно.
найду, пожалуй открою отдельную тему "кондей для обогрева от 0 и выше"

Декабрино, есть вопрос по теме.

Например температура грунта 0 гр. Ц.
Как скажется на СОР, если укомплектовать ТН двумя конденсаторами (ПТО), включенным последовательно. Друг за другом. Т. е. фреон сначала залетает в один конденсатор, а потом из него в другой.
СО спроектировать так что бы каждый конденсатор грел свой Теплоаккумулятор.

Первый конденсатор будет греть 1-й ТА на температуру +55, а второй конденсатор будет греть 2-й ТА на температуру +35 гр.
Далее 1-й ТА подключен к радиаторам, а 2-й ТА подключен к теплым полам.

СОР будет как 0W55 или как 0W35 ?

 

Вообще-то конденсация фреона идет при постоянной температуре.
Ну может почти при постоянной, если применяется смесь фреонов с температурным глайдом.
Можно небольшим предконденсатором снять избыточную энергию перегретого пара, но тепла там получится процентов 10.
Если Вам этого хватит для радиаторов, то пожалуйста.
Для ГВС может хватить, если мощность ТН не менее 5 Квт, или для подогрева приточки вентиляции.

 

Уважаемый Декабрино ! Хочу ТН, данные таковы:
1. Дом 130м2.,1этаж+мансарда
2. стены 380мм.
3. теплопотери 120вт/м2.
Буду утепляться, по расчетам не ангажированных программ (не то что в соседних ветках по фасадам) утепление 10см фасадным ПСБ снизит теплопотери до 80вт,т.е.понадобится ТН на 10 квт. Есть эл. котёл 12квт,и ТТ на16квт (можно использовать на догрев и как резерв).Коплондовская прога выдаёт компрессор на 11 м3.ч,и только на 407 фреоне (хотелось на 22),какой бюджетный вариант компрессора можно использовать. Не все ездят на "меринах".Сеть на 0.4кв., 22квт ввод. Спасибо.

СО радиаторная, кол-во увеличу безумно,темп.снижу до 35С.

 

над аналогичным вариантом думаем сейчас, старина Декабрино если есть еще светлые мысли -выгружай.

 

Если кипение в испарителе будет идти при околонулевой температуре, то подойдет практически любой бюджетный компрессор с объемной производительностью порядка 10 м3/час. (для фреонов с производительностью как у R22, R407с, для R134а надо больше, для R410а меньше)
Практически любой компрессор может работать на 22 фреоне (кроме тех, которые для R134 или R600), главное не фреон, а совместимость масла с фреоном.
Минералка - отличное масло и ничего, кроме пользы компрессору не принесет. Во всяком случае в привычных температурных диапазонах и обычных нагрузочных режимах.
Если компрессор уже заправлен синтетикой, то не обязательно его менять на минералку, 22 фреон работает и с синтетикой. Но в этом случае нет смысла его использовать.
Так как в основном желают иметь в фреоновом контуре R22 в основном из-за масла.
С минералкой на порядок меньше проблем, чем с синтетикой, а все современные фреоны с минералкой не дружат.

Да небольшая проблемка в том, что этот процент очень зависит от температуры конденсации, от отношения давлений конденсации/кипения и теплоемкости используемого фреона (парообразной фазы).
При повышении температуры кипения и снижении температуры конденсации, к чему все стремятся в тепловых насосах для увеличения СОР, энергия перегретого газа после компрессора стремится к нулю.
Что впрочем логично, так как это и есть потери сжатия в компрессоре, выражаемые в перегреве пара.
При большом отношении давлений, процент тепла, заключенный в сжатом газе может быть и больше 15, но кому хочется увеличивать потери сжатия и уменьшать СОР?
Как всегда требуется некоторый компромисс.

 

Уважаемый, получается, что в моем компрессоре не обязательно менять масло на минералку при использовании 22 фреона? Можно и ПОЕ оставить? Или что-то другое имелось ввиду?

 

Можно безграмотный вопрос?
Как регулируется температура конденсации если уже есть ПТО и компрессор?
Температура пара выходящая из компрессора и попадающая в конденсатор постоянна ИЛИ поддается точной настройке?

 

Можно регулировать протоком теплоносителя через ПТО.

 

протоком дельту между подачей и обраткой в СО регулировать можно. А температура конденсации фреона разве от протока зависит?

 

Зачем тогда использовать R22, если оставить в компрессоре синтетику?

Имелось в виду, что оставляя синтетическое масло в компрессоре,
практически нет смысла использовать R22.
R407с по своим характеристикам практически такой же как R22.
R407 для замены R22 и придумывали.
Есть плюсы у 407-го, например меньшая температура нагнетения.
Есть минусы, температурный глайд например.
А так шило на мыло, не считая неприязни к методам выдавливания конкурентов от ДюПонт.
Главный плюс у R22, это возможность работы с минералкой,
а R407c этим похвастаться не может, только с синтетикой.

 

От протока и температуры протока, а также самого ТО зависит сколько тепла отдаст хладагент через ТО при конденсации.

Соотношение между температурой и давлением является одним из основных факторов, определяющих состояние хладагента как в испарителе, так и в конденсаторе, а также в обычной емкости с хладагентом. Ниже приведены более подробные объяснения влияния температуры и давления на состояние хладагента.

Холодильные манометры, которые мы обычно используем, показывают соотношение между давлением паров и температурой для трех типов хладагентов, наиболее часто используемых в последние годы (R12, R22 и R502).

С целью закрепления наших знаний в области поведения хладагентов при разных температурах рассмотрим рис 1.5 и попробуем представить, что происходит внутри сосуда, содержащего R22 в жидкой фазе, когда его температура растет.

В первом сосуде жидкий R22 находится при температуре 20°С и манометр показывает, что давление в емкости составляет 8 бар.

Если температура возрастает, небольшое количество жидкости испаряется, а сама жидкость при этом расширяется что приводит к повышению уровня жидкости в сосуде и небольшому снижению объема паров.

Однако, принимая во внимание то, что для размещения объема паров, образовавшихся в результате выкипания некоторого объема жидкости, требуется пространство, примерно в 30 раз большее, чем объем, который занимала испарившаяся жидкость, пары в сосуде сжимаются и давление в нем повышается по мере того, как растет температура.

Поэтому во втором сосуде, температура которого составляет 27°С, манометр показывает давление 10 бар.

Если температура продолжает расти и доходит, например, до 34°С, количество паров увеличивается гораздо быстрее по сравнению с повышением уровня жидкости, и давление достигает 12,2 бар.
Таким образом, при росте температуры жидкости внутренняя сила Р1 увеличивается, что приводит к испарению определенного количества жидкости.

Высвобождающийся за счет этого объем оказывается слишком малым для образовавшегося количества паров, происходит их сжатие, давление растет, одновременно растет внешняя сила Ре, и так до тех пор, пока не установится равновесие сил Fi и Fe.

Итак, в замкнутом сосуде состояние смеси паров с порождающей их жидкостью (их называют насыщенными парами или парожидкостной смесью в состоянии насыщения) подчиняется очень точному соотношению (зависящему от природы жидкости) между температурой жидкости и давлением насыщенных паров.


Пособие для ремонтника холодильного оборудования (Котзаогланиан)

 

Температура конденсации зависит только от давления.
Поэтому, чтобы держать необходимую температуру конденсации, надо поддерживать соответствующее давление в конденсаторе.
Далее возможны различные варианты регулирования.
На стадии конструирования закладывается то количество отводимой теплоты
от конденсатора, которое позволяет держать давление на нужном уровне.
Не будете отводить тепло, выделяющееся при конденсации, конденсация прекратится, давление и температура полезут вверх, будет столько, сколько компрессор сможет накачать.
При слишком сильном охлаждении конденсатора зависимость не такая простая.
Вступает в игру уменьшение объема фреона при конденсировании пара в жидкость.
При избыточном внутреннем объеме конденсатора и интенсивном охлаждении может наступить момент, когда фреон сжижается слишком быстро, занимает незначительный объем конденсатора, для входящего пара слишком много места и давление в результате очень маленькое. Раз маленькое давление, плохо идет жидкий фреон через ТРВ, падает холодопроизводительность испарителя.
Раз маленькое давление конденсации, то маленькая и температура конденсации.
На выходе ТН нет ни температуры, ни мощности.
В таких случаях используют регуляторы давления конденсации, которые препятствуют слишком сильному падению давления.

Температура перегретого пара, выходящая из компрессора, зависит от отношения давлений до и после компрессора, величина которого ведет к потерям в компрессоре, переходящих в тепло и физических свойств хладагента (теплоемкости паровой фазы).

 

Это, к сожалению, не единственный минус. Особенно когда собираешь сам впервые в жизни... Когда возможна утечка газа, Когда сварка не идеальной будет, даже при использовании азота.

Я почему спрашиваю про масло: все-таки я решил использовать именно R22. Существует несколько мнений о том как поменять масло. Одни говорят, что разогреть, компрессор, слить старое, залить новое. Другие - надо делать временный контур холодильный и промывать специальным промывочным фреоном и только после заливать минералку.

От вас вот понял, что синтетику не обязательно менять вообще. Не знал этого раньше.

 

Для промывки необязательно делать контур. Слить старое, налить промывочный фреон, закрыть отверстия, покрутить компрессор (промывочный фреон жидкий, как растворитель, например), потом слить промывку, и прогреть компрессор. Затем налить масло.

 

Все эти минусы - минусы синтетического масла.
Именно синтетическое масло для холодильных машин очень гигроскопично и сосет воду из воздуха так, что для этого достаточно просто оставить открытой крышку канистры на некоторое время.
В дальнейшем, наличие влаги в масле приводит к образованию в контуре кислот, которые могут прикончить изоляцию обмоток электродвигателя.
В автомобильных кондиционерах это не так критично, влага при замерзании лишь может закупорить ТРВ или расширительную трубку, хотя наличие кислот в контуре тоже на пользу не пойдет.
Сам фреон абсолютно негигроскопичен и влаги может усвоить микроскопическое количество.
Минеральное масло с водой не смешивается и в себя влагу не всасывает.
Поэтому холодильная установка, компрессор которой заправлен обычным минеральным маслом, лучше противостоит кустарным условиям сборки, заправки и дальнейшей эксплуатации.
А фреон практически не причем. Его подбирают по теплотехническим показателям.
Чтобы теплота парообразования была побольше, теплоемкость поменьше, теплопроводность побольше, рабочее давление поменьше, чтобы не горели, не взрывались, были не ядовиты и т. д. и т. п.
Теперь подбирают и по придуманным "экологическим"
Затем подбирают масло, с которым этот фреон будет дружить. То есть обладать растворимостью в этом масле, для того, чтобы масло могло вернуться с фреоном в компрессор, после того, как оно оттуда каким либо образом убежало.
Можно пойти другим путем и использовать нерастворимые друг в друге хладагент и масло.
Тогда нужно усложнять систему применением независимой системы смазки компрессора, сепараторов, маслоотделителей, датчиков уровней масла, регуляторов уровня масла, обратных клапанов и т. д.
Все это экономически оправдано на крупных установках.
Примером может служить аммиак, который совсем не растворяется в масле, но тем не менее успешно с ним работает, с применением вышеуказанных прибамбасов. Кроме того и воду он очень хорошо растворяет, поэтому влагу с системы не нужно тщательно удалять. Достаточно при заправке просто стравить неконденсирующиеся газы, то есть воздух.

Синтетику можно не менять при использовании R22 потому, что он как раз в синтетике худо-бедно, но растворяется.
Но тогда не получите вышеуказанных преимуществ минерального масла.
Можно с R407 использовать минеральное масло. Так как в нем R407 не растворяется, понадобятся вышеуказанные прибамбасы.
Придумали другое решение.
Добавляют в фреон еще один компонент, хорошо растворяющийся в минералке, например изобутан, несколько процентов от общей массы. С помощью него минералка начинает возвращаться в компрессор.
Насколько хорош этот метод не знаю, наверно система смазки компрессора должна быть приспособлена.
Таких фреонов уже немало, это R417а, R422d, R424а, R426а, R434а