Подсказки для самостоятельного изготовления теплового насоса

Добрый день.

Я тут купил ППТО и подумал можно по периметру теплообменника проложить пару витков медной трубы для охлаждения жидкого фреона перед ТРВ. Для лучшего контакта местами припаять к ПТО и промазать термопастой. И фреон будет входить в ТРВ с температурой близкой к температуре испарения, и тепло налево уходить не будет. И несложно в изготовлении.
И ещё может кто делал. Попробовал спаять два пластиковых уголка от системы отопления и трубу для геотермального контура и получился бюджетный U- образный наконечник. Пайка держит хорошо спрашивается зачем искать дорогие импортные муфты. Или здесь есть подводные камни. Выскажитесь кто знает.

 

"...Попробовал спаять два пластиковых уголка от системы отопления и трубу для геотермального контура и получился бюджетный U- образный наконечник."

Из какого же материала шедевр? (отопление вроде РР, а геотермальный контур из ПНД).

 

Не знаю какой материал но спаиваются отлично. Наверное у них основа одинаковая.

 

Если ПП (белый) и ПЭ (чёрный) потекут!

 

Уважаемый Dekabrino, благодарю Вас за бесценные знания выложенные на этих страницах!

У меня инженерное морское холодильное образование, однако некоторые вещи я действительно понял только из Ваших постов. 5 лет учёбы по программе со сложными расчётами ХМ с применением мат. моделей не дают такой информативности по сравнению с Вашим простым человеческим языком изложения)
Я тружусь не по специальности, поэтому практического опыта не очень много. В связи с этим вопрос.

Давно имеется идея построить ТН небольшой мощности для нагрева воды в квартире (на лето отключают ГВС)
Вопросы:
1. Какая холодопроизводительность у машины должна быть, если взять например бойлер 100 литров?
2. Испаритель воздушный наружный, какую Т кипения лучше принимать, наверное 0 -1, Т конд наверное 45 -50 С ?
3. Как правильно должна циркулировать нагреваемая вода, ПТО -> циркуляционый насос-> бойлер?
4. По какому каналу машина должна отключаться в рабочем режиме, по Т воды, например 40С ?
Имеет ли вообще смысл сие мероприятие по сравнению с обычным бойлером с 2.5- 3 кВт ным тэном?

Еще раз благодарю Вас!

2 Pavel1234S

Для переохлаждения жидкого ХА перед ТРВ, на небольших машинах без экономайзера были замечены следующие решения:

1. Трубка с подачей обвивается вокруг всаса, получается примитивный теплообменник, сверху узел изолируется

2. подающая трубка пропускается внутри всасывающей, с обпайкой отверстий входа и выхода в всас трубопровод.

 

Имеет ли смысл?
Это смотря из каких соображений затевать сиё мероприятие.
Если воду отключают ненадолго, то проще наверно накопительный электрический бойлер, независимости от коммунальщиков этим путем не добиться, ведь электричество так и так нужно, что для бойлера, что для ТН.
Если из экономических соображений, то надо считать,- сколько стоит электричество, сколько человек живет, сколько теплой воды расходуется, на какой срок отключают горячее водоснабжение и т. д.
Экономии электричества при использовании ТН можно добиться 3-4 кратной, относительно накопительного электрического водонагревателя.
Но во сколько встанет изготовление самого теплового насоса для нагрева воды?
Теплообменники, компрессор, автоматика, место для размещения.
Кроме самого ТН все равно понадобится накопительный бойлер и размер его нужен больше, так как максимальная температура нагрева от теплового насоса меньше, циркуляционный насос тоже что-то потребляет.
Электрический накопительный водогрей не требует цирк. насоса и пр., да и стоимость самых недорогих моделей на 80-100 литров начинается от 2,5 тыс. руб.

При нагреве 100 литров воды от 15 до 45 градусов электрический водонагреватель сожрет 3,5 кВтчас.
Помыться смогут 2-3 человека.
Тепловой насос при нагреве того же количества воды слопает 1,0-1,2 кВтчас.
При цене эл. энергии 4 руб за кВтчас экономия составит 8-10 рублей.
Вот и прикиньте сами, сколько людей надо помыть, чтобы оправдать затраты.

Ну, а если это мероприятие затевается из любви к конструированию, тогда экономическая подоплека конечно отпадает.
В этом случае можно пойти ещё дальше.
Скажем, брать холодную воду из водопровода для испарителя, охлаждать на несколько градусов и сбрасывать в канализацию, тогда уличного испарительного блока не потребуется.
Устройство из компрессора и двух маленьких ПТО получится совсем небольшим.
Но накопительный бойлер все равно нужен, так как для комфортной помывки от проточного водонагревателя требуется от 15-20 кВт мощности по теплу.

Для нагрева 100 литров воды в накопительном бойлере от 15 до 45 градусов, потребуется охладить от 15 до 5 и сбросить в канализацию ещё 200 литров (1,2 кВтчас теплоты даст компрессор).
Возникают новые вопросы:
СтоЯт ли водосчетчики?
Сколько стОит 0,2 куба холодной воды, если стоЯт счетчики ?
Забыл совсем.
Экономика ведь в этом случае нас уже не интересует.
Если ещё дальше конструировать, то можно отнимать тепло у сточных вод во время помывки, поставив ещё один теплообменник (титановый).
Но это при о-о-очень сильной любви к процессу рационализации.
Экономика тут совсем отдыхает.
В общем, как видите, простор для фантазии есть, осталось только определиться с причинами мероприятия.

Насчет заданных вопросов:

1. Для бойлера вместимостью 100 литров комфортная холодопроизводительность агрегата нужна не менее пары киловатт, как у кондиционера (7-9), тогда с 15 до 45 вода будет нагреваться менее 2 часов.
2. Если испаритель воздушный, от кондиционера, то лучше температуру кипения брать не ниже 0, лето ведь на дворе, зачем терять СОР.
То же про конденсацию, для ГВС вполне достаточно 40-45 градусов, с бактериями в бойлере можно бороться - иногда догревая воду до более высокой температуры встроенным электрическим ТЭНом.
3. Смотря какой будет бойлер. Или просто емкость, или со змеевиковым теплообменником или со змеевиком-конденсатором. В последнем случае циркуляция не нужна. Может понадобится ещё и небольшой гидроаккумулятор, так как обратные клапана во время циркуляции будут отсекать бойлер от входа системы водоснабжения.
4. Можно по температуре воды, можно по давлению фреона.

 

Dekabrino, Благодарю, ответ исчерпывающий!

Горячее водоснабжение отключается вместе с отоплением, поэтому электробойлером приходится пользоваться минимум пол года. Плюс дочь 11 мес от роду принимает водные процедуры достаточно часто.

Касательно проточной воды из крана со сбросом в канализацию, есть у меня родственники живущие в квартире в деревне, из удобств - холодная вода и канализация, отопление угольным котлом.
Так вот теперь есть о чём подумать на тему реализации у них отопления тёплым полом от ТН питающегося водопроводной водой. Только вот какое значение COP будет в данном случае. Но по идее всяк должно быть интереснее чем покупать тонны угля, носить его в вёдрах,дрова, топить печку...

Относительно любви к конструированию, верно подмечено, люблю холодильное дело, еще со времён академической скамьи)

Работая на крупнейшего голубо звёздного контейнерного морского перевозчика, рефконтейнеры ломающиеся у нас на терминале хожу ремонтировать сам, и интересно и деньги экономим на реф механике и хоть чуть-чуть оставаться в теме. Хотя большинство коллег не понимают зачем я это делаю)

 

СОР при работе ТН вода-вода на теплые полы может быть очень неплохим, не менее 4.
Другое дело, что каждый кВтчас тепла для отопления потребует 0,1-0,2 куба воды.
При 10 квт мощности отопления, СОР=4 и охлаждении воды на 8 К в канализацию ежесуточно будет утекать свыше 20 тонн воды.
В месяц 600 тонн.
Даже если нет индивидуального счетчика, то такую регулярную утечку в канализацию могут без внимания и не оставить, если поселок небольшой. Общий водомер то где-то все равно стоит.
Конечно, для квартиры может потребоваться и менее 10 кВт на отопление, но и достаточно холодную воду в поселковом водопроводе зимой может не удастся охлаждать на 8 К, а только на 5 К.

 

При ограниченной дельте, как предположим в данном сучае, может всё-таки имеет смысл использование клапана постоянного давления для испарителя, чтобы не разморозить испаритель в случае выхода из режима?

 

Случайно появились даные по температуре грунта в Якутске см. вложение (табл.5), по нашему району геологи обещали к концу месяца.
Ведь наш объект не жилое здание и +17-18град. во время эксплуатации и +11-13град. в неслужебное время я думаю хватит. Тогда общее за отопительный сезон потребность тепла составит 33-35тыс.квт.При охлаждении на три градуса 1м.куб. льда даст 1,5квт., а общее необходимое кол-во - 24тыс.м.куб. т. е. 4 скважины.
Жду критику.

 

Я абсолютно не сомневаюсь, что охлаждение этого объема льда даст необходимое количество тепла из запасенной в нем теплоты в соответствии с удельной теплоемкостью, скажем за первый отопительный сезон.
Сомнение вызывает способность льда со своим значением удельной теплопроводности успеть вернуть отнятые у него градусы до следующего отопительного сезона.
В мерзлоте нет движения грунтовых вод, с одной стороны это плохо для переноса теплоты, с другой стороны именно этот компонент вносит основную непредсказуемость для проектировщиков.
Поэтому, в случае именно с мерзлотой, можно в принципе более точно предварительно рассчитать сколько нужно скважин, какое должно быть расстояние между ними, сколько можно отнимать тепла от каждой, чтобы отнятое тепло успевало регенерироваться (подводиться к скважине) и т. п.
На первый мой взгляд кажется, что четырех стометровых маловато.
Хотя бы на основании известного факта, что стандартный тепловой поток, без учета тепла с движением грунтовых вод составляет всего 0,06 Вт/м2, при среднем градиенте 3 градуса на 100 метров. Пусть во льдах будет в 2-3 раза больше.
Все равно 0,2 Вт/м2 теплового потока это очень немного. И для этого надо ещё поддерживать градиент 0,03 градуса на метр.
Охлаждение на 5-10 градусов грунта непосредственно вокруг скважины совсем не означает, что в 50 метров от скважины получите значительное увеличение перепада температур, чтобы обеспечить и там увеличение теплового потока.
Если Вы знаете, что под землей, в мерзлоте в том числе есть ещё какие источники теплоты, кроме уже накопленной там или подводимой от окружающих массивов и тоже накопленной в них, то скажите какие именно.
И я с удовольствием произведу необходимые расчеты, считать для долгосрочных прогнозов надо именно по теплопроводности, а не по теплоемкости, что годится разве только для разовых или редких теплосъемов.

 

Привет всем. Подскажите кто может. Купил компрессор от кондиционера и не могу понять конденсатор (электрический) подключается как постоянный или только на время пуска? И ещё тут много писалось по поводу подключения испарителя сверху или снизу. Купил ППТО размером 510*120мм на 10 пластин и надо уже всё спаивать, а вопрос как правильней подключить остался. Вроде правильней снизу но вопрос с возвращением масла не даёт покоя. Перед испарителем будет стоять ТРВ с внутренним выравниванием давления. Я понимаю что это уже обсуждалось но если не трудно подскажите.

 

Конденсатор в большинстве моделей постоянно между пусковой и рабочей обмоткой. теплообменик я бы подключил снизу вверх.

 

Давно мучает такой вопрос:

Имеем ТН рассол-вода и плоский солнечный коллектор. На улице -10, но есть немного солнца. Если пытаемся нагреть СК воду до 40 С его КПД будет процентов 10 от силы. А если до +10 - то уже процентов 50.
Что выгоднее греть воду для ГВС с КПД 10%? Или догревать рассол например с 0С до +10С с КПД 50%?
Допустим солнце выдает 600 Вт/м2. Коллектор 10м2. Мы можем получить 0,6Квт, нагревая воду до 40С.
Если будем греть рассол до +10 то получим уже 3 Квт. Но вот вопрос - когда ТН будет преобразовывать эти +10 в +35 для теплого пола все добавочные 3 Квт мы сможем загнать в теплый пол или только часть? Если только часть то какую? Кто знает?

 

Это видимо зависит от того в каком месте копить эти 3кВт. Если в землю загонять, то они рассеются там. А если сделать накопительный бак и что бы из него ТН качал тепло, то наверно имеет смысл.
У меня вот такая схема есть в голове. Интересно будет работать или нет...