Подсказки для самостоятельного изготовления теплового насоса

У вас правильный подход если подразумевается рабочая точка по температурам жидкостей а не газа. т. к. в наших климатических условиях все грунтовые, вертикальные и горизонтальные контура стабилизируются на графике -3\0, то есть 0W -параметр не наш а европейский. Наше значение -5W_. Соответственно если по газу то -10\40

 

Для заправки какого устройства?

 

Для чего вообще нужен перегрев?
Для того, чтобы в компрессор не попадал жидкий хладагент, так как компрессор не насос, нужен не только для перекачивания, но и для сжатия, а жидкость - несжимаема.
При сжатии пара возникают сконденсировавшиеся капли жидкости в компрессоре, если пар на входе максимально насыщенный, поэтому точку росы желательно чуток отодвинуть подальше, немного подсушив пар, для этого его надо перегреть выше линии насыщения. Так что совсем без перегрева нельзя.
Минимально возможный уровень определяется для каждого конкретного исполнения холодильной машины и её режима работы.
Если "залить" по полной программе испаритель и снять с него по максимуму, то можно "потерять" компрессор.
Поэтому возникает дилемма - борьба противоположностей.
Для испарителя хорошо быть полностью залитым, при этом он максимально эффективен, для компрессора же лучше работать с сухим паром.
Сильно перегревать пар нельзя - будет большая температура нагнетания, подгорит голова и масло.
Сильно снижать перегрев тоже нельзя - в какой-то момент компрессор нахлебается и стуканёт.
Диапазон перегрева от 1 К до 20-30 К в зависимости от температур кипения/конденсации, конструкции теплообменников и пр.
Универсальное значение перегрева около 7-10 К.
Вот на примерно такой перегрев выпускают универсальные по t кипения механические ТРВ.
Если желаете использовать перегрев меньше 5 К и повысить эффективность испарителя, обязательно нужно предусмотреть меры защиты компрессора от гидроударов.
Для этого понадобится ЭТРВ, быстро реагирующий на управляющий сигнал, контроллер к нему и датчики.
И длительное наблюдение за работой и постепенная настройка (снижение) перегрева, так как датчики показывают только температуру в разных зонах, а не наличие или отсутствие капелек жидкости на входе в компрессор и возможную конденсацию пара в начале процесса сжатия.
Надо ли всё это в самодельной установке, да ещё лишь первой или второй?
Без перегрева пара в 5-6 К не обойтись никак, если от этих функций освободить испаритель и залить его по полной для повышения эффективности, то после него надо ставить дополнительный перегреватель-сухопарник и выпаривать жидкость уже в нём.

 

Уважаемый Dekabrino спасибо за подробный ответ. Всё это я понимаю но наверное не правильно задал вопрос. ТРВ работает в постоянно открытом режиме как обычная капилярка. И меня беспокоит не слишком ли мало проходит фреона даже для нормального перегрева. Попутно хочу спросить при температуре конденсации 40 гр. температура нагнетания 60 гр. это нормально?

 

Так ведь как раз именно по перегреву и определяют мало или много проходит фреона
Если перегрев больше 10 К, то тогда нужно искать причину недостаточной пропускной способности ТРВ, может термобаллон неправильно установлен, можно попробовать поставить дюзу больше, может фреона в системе не хватает и т. д.
Если перегрев меньше 5 К, то наоборот искать причину перелива
Температура нагнетания +60 вполне нормальная

 

А разве ТРВ должен полностью закрываться? Он и работает как капиллярка, только с переменным проходным сечением.

 

Вообще-то ТРВ - это вентиль, регулируемый от выносного датчика температуры.
Конструкция может предусматривать полное перекрытие проходного сечения, может неполное, тогда требуется дополнительно устанавливать электромагнитный клапан.

Простейший ТРВ устроен примерно по тому-же принципу, что и термоголовка на радиаторе отопления.
Только термоголовка при повышении окружающей температуры сильнее давит на шток и прикрывает проходное сечение, а в ТРВ наоборот открывает.
И работает термобаллон ТРВ не по абсолютной температуре, а по относительной.
Относительно давления (температуры) кипения в испарителе, для этого исполнительный термобаллон помещают в полость, связанную по давлению с испарителем.
В ТРВ с внешним уравниванием эту полость ещё одной трубкой соединяют с зоной на выходе из испарителя (перед всасывающей магистралью компрессора).

По мере усложнения конструкции ТРВ бывают довольно разные.
Отличаются временем отклика, своими характеристиками во время останова (простоя) компрессора, типом заполнения термобаллона (паровые, жидкостные, абсорбционные), МОР и т. п.
Есть не терморегулирующие вентили, а барорегулирующие.

Но в общем случае это обычный кран, который регулирует подачу жидкого хладагента в испаритель.

Электронный вентиль - это тоже кран, но который управляется не механически, а электрически.
Это может быть шаговый двигатель, тогда требуется доп. электроклапан, так как при снятии питания шаговый двигатель останется в том же положении.
Есть импульсные, есть ШИМ регулируемые и т. д.
Естественно для каждого нужен свой тип контроллера.

А так вентиль он ведь и в Африке - вентиль, какой бы привод у него не был, механический или электрический.
И размер этого вентиля-крана (пропускная способность) должен соответствовать потребностям испарителя, иначе адекватной автоматической регулировки не получится, не механической, не электрической.
Для этого служат сменные вставки - "дюзы" в просторечии, ограничивающие максимальную пропускную способность вентиля и выравнивающие характеристику ТРВ в рабочей области конкретного испарителя.

 

А вот, интересно, где проходит граница применимости капиллярной системы и ТРВ. Производительность, устойчивость работы? Уважаемый Decabrino, просветите пожайлуста.

 

Наверное в моём случае всё работает как надо. Но ведь всегда хочется сделать лучше. До весны пускай работает как есть.

 

Ув. Dekabrino

то есть на сколько я понимаю по конструкции распределителей компрессоры настолько отличаются от гидромашин, что даже циркулирующее масло для них может быть фатальным?

насколько я помню любой вентиль - нагреватель, что и есть причина (поправьте если ошибаюсь) выхода из ТРВ смеси жидкой и газовой фазы. А не встречали ли вы бездроссельного кипения. Я к сожалению не холодильщик, но оч интересно.

 

Вы наделяете вентиль (или капилляр вместо него) какими-то особыми способностями (свойствами) воздействовать на протекающее через него вещество?
В данном случае нагревать фреон?
С чего бы это?
Потому, что фреон после прохождения вентиля начинает кипеть?
Так вентиль тут совершенно не при чём.
Кипеть фреон начинает только потому, что после вентиля он (фреон) попадает в зону более низкого давления.
Зону более низкого давления создаёт компрессор, производя откачку пара из испарителя.
Одновременно компрессор создаёт зону более высокого давления, нагнетая пар в конденсатор.
При высоком давлении пар конденсируется.
При низком давлении фреон кипит.
Если просто соединить конденсатор с испарителем толстой трубкой, то давления в них будут одинаковые и зон низкого и высокого давлений не получится.
Не будет ни конденсации, ни кипения.

Соединяющая трубка (капилляр) должна быть подобрана под производительность компрессора ровно такого сечения, чтобы при установившихся давлениях кипения и конденсации сконденсировавшийся жидкий фреон успевал циклически по ней перетекать из зоны высокого в зону низкого давления.
Если сделать трубку сечением поменьше (тоньше), то компрессор сможет производить более высокое давление на выходе (станет возможна выше температура конденсации) и более сильное разряжение в испарителе (будет возможна ниже температура кипения), но будет ниже массовый расход хладагента.
Если капилляр сделать с пропускной способностью больше, то производительности компрессора хватит на меньшее давление нагнетания и выше будет при этом температура кипения в испарителе и увеличится массовый расход.
Пропускная способность и гидросопротивление капиллярной трубки в свою очередь зависят от давления до неё и после, от скорости фреона внутри, от вязкости фреона, зависящей от температуры и т. п.

Если вместо трубки (капилляра) с фиксированной длиной и внутренним диаметром поставить регулируемый вентиль (ТРВ), то процессом можно будет уже как-то управлять.
Сам капилляр или вентиль (ТРВ) никакого дополнительного воздействия, кроме сдерживающего, на фреон не оказывает.
Всё делает компрессор, создавая условия для кипения и конденсации, а капиллярка (вентиль) только разделяет зоны давлений с нужной пропускной способностью по фреону для данного момента.

Если из ТРВ выходит смесь жидкого и парообразного хладагента, так это лишь по той причине, что температура жидкого фреона перед ТРВ превышает температуру кипения в испарителе.
В результате часть фреона вскипает в сопле ТРВ и понижает температуру парожидкостной смеси до температуры кипения. То же самое происходит и в капиллярке, только процесс этот размазан по всей длине капилляра по мере падения давления в ней по ходу хладагента.
Затем остальная жидкость кипит в испарителе и отбирает тепло уже от его теплообменных стенок.
Если жидкий фреон подавать в ТРВ уже предварительно охлажденным до температуры кипения в испарителе, то на выходе с дросселя (ТРВ) никакого двухфазного парожидкостного потока наблюдаться уже не будет.
Жидкий фреон не закипит, пока не долетит и не коснётся теплообменных стенок испарителя.

Дроссель только помогает разделить движущийся поток хладагента на две зоны.
Если движения нет, то и дроссель не нужен.
В кастрюле или в чайнике вода например кипит при +100 градусах по Цельсию на уровне моря.
Если подняться в горы на высоту 3000 метров, то вода там будет кипеть при +90 и суп придётся варить значительно дольше, если вообще он сварится
Наверно поэтому нетерпеливые горцы всё больше по шашлыкам ударяют
Если опуститься в шахту на глубину 3000 метров, то кипеть вода будет при +110 и суп там сварится быстрее, чем в скороварке на поверхности земли.

 

Добрый день всем.
Просмотрел наверное весь форум и не могу найти вот такую тему.
ТН вода-вода, есть две скважины одна подающая, вторая дренажная. Дебет воды, что в одной, что в другой замечательный около 4 кубов воды. Но дренажная не забирает воду, примерно 20 минут и идет переполнение, бурильщики ничего не могут посоветовать.
Вроде Дед Мороз ставил такие машины (вода-вода), может посоветуете чего

 

А принимающая скважина у вас загерметизирована? Сбросная труба как положено, пускается почти до дна приемной скважины? Сколько водоносов вскрыто по всему протяжению шурфа?

 

Добавлю - грунты, обсыпка, промывка, тампонаж затрубного пространства, уровень грунтовых вод и т. д?

 

И еще, как давно сделаны скважины и сколько прокачивали?