So bauen Sie aus einem alten Kühlschrank eine Wärmepumpe zum Selbermachen: Zeichnungen, Anleitungen und Montagetipps

Arten von Wärmetauschern

In der Typenbezeichnung des Wärmepumpenwärmetauschers bestimmt der erste Indikator die Methode zur Anordnung des Außenkreislaufs des Wärmeversorgungssystems und der zweite - das Gerät des Innenkreislaufs.

"Wasser Wasser"

In Wärmetauschern dieser Art wird Wärme aus Gewässern (Brunnen, Fluss, See etc.), Sonnenenergie oder anderen Objekten entnommen.Im Primärkreislauf zirkuliert ein Kühlmittel - Wasser oder eine andere Flüssigkeit. Die Zirkulation erfolgt durch Druckerzeugung durch die Installation einer Pumpe.

Der Kreislauf kann geschlossen oder offen sein, welche Option zu wählen ist, hängt von der Art des Kühlmittels ab. In der Wärmepumpe zirkuliert im internen Kreislauf Freon, das unter Aufnahme von Energie aus dem externen Kreislauf verdampft und in den Kondensator eintritt, wo es die empfangene Wärme an das Kühlmittel des Verbrauchers überträgt.

"Wasser - Luft"

Bei dieser Art von Wärmetauschern gelangt die im Außenkreislauf, in dem die Flüssigkeit (Wasser oder andere Energieträger) zirkuliert, gesammelte Energie in die Wärmetauscher der Wärmepumpe, wo sie an die Raumluft übertragen wird.

"Luft - Luft"

Bei Wärmetauschern dieser Bauart befindet sich der Außenkreislauf außerhalb des Gebäudes, bei dieser Pumpenbauart ist es der Verdampfer. Die Wärme der Außenluft erwärmt das Kältemittel, das verdampft. Beim Durchlaufen des Kompressors wird es komprimiert und gelangt in das Innengerät - den Kondensator, der sich im Gebäude befindet. Der Kondensator gibt Wärme an die Luft im Raum ab, in dem er sich befindet, das Kältemittel tritt wieder in den Verdampfer ein.

"Luft Wasser"

Bei diesem Wärmetauschertyp wird der Außenluft Wärmeenergie entzogen. Die Luft tritt in den Kompressor ein, wo ihre Temperatur unter Druckeinwirkung ansteigt, wonach sie in den Wärmetauscher eintritt. Im Wärmetauscher wird die zugeführte Luft kondensiert und Energie auf den Energieträger der Heizungsanlage des Verbrauchers übertragen.

"Erde Wasser"

Wärmetauscher dieser Art basieren darauf, die Energie der Erde zu gewinnen und an die Verbraucher zu übertragen. Sole (Frostschutzmittel) zirkuliert in einem geschlossenen externen Kreislauf, der sich unterhalb des Gefrierpunkts befindet.Die Zirkulation erfolgt durch Installation einer Pumpe. Die Sole tritt in den Kondensator der Wärmepumpe ein, wo sie die aufgenommene Energie an das Kältemittel überträgt, das sie wiederum durch Kondensation im Wärmetauscher der Pumpe an das Heizsystem des Verbrauchers überträgt.

"Erde - Luft"

Bei dieser Art von Wärmetauschern wird die Wärmeenergie, die die im Außenkreislauf zirkulierende Sole, die sich unter der Erdoberfläche befindet, aufgenommen wird, in den Wärmetauscherkammern an die Raumluft abgegeben.

Wie man aus einem alten Kühlschrank mit eigenen Händen eine Wärmepumpe baut

Bevor Sie mit der Herstellung einer Wärmepumpe fortfahren, müssen Sie eine Wärmequelle auswählen und das Problem mit dem Betriebsschema der Anlage lösen. Neben dem Kompressor benötigen Sie weitere Geräte sowie Werkzeuge Umsetzung von Diagrammen und Zeichnungen. Um eine Wärmepumpe zu installieren, müssen Sie einen Brunnen bauen, da die Energiequelle unterirdisch sein muss. Die Tiefe des Brunnens sollte so sein, dass die Temperatur der Erde mindestens 5 Grad beträgt. Hierzu sind auch beliebige Reservoire geeignet.

Die Konstruktionen von Wärmepumpen sind ähnlich, sodass unabhängig von der Wärmequelle fast jedes im Internet zu findende Schema verwendet werden kann. Wenn das Schema ausgewählt ist, müssen die Zeichnungen vervollständigt und darin die Abmessungen und Verbindungen der Knoten angegeben werden.

Da es ziemlich schwierig ist, die Leistung der Installation zu berechnen, können Sie die Durchschnittswerte verwenden. Beispielsweise benötigt eine Wohnung mit geringem Wärmeverlust ein Heizsystem mit einer Leistung von 25 Watt pro Quadratmeter. Meter. Bei einem gut gedämmten Gebäude liegt dieser Wert bei 45 Watt pro Quadratmeter. Meter. Wenn das Haus ausreichend hohe Wärmeverluste hat, sollte die Installationsleistung mindestens 70 W pro m² betragen. Meter.

Auswahl der erforderlichen Details. Wenn der aus dem Kühlschrank entfernte Kompressor defekt ist, ist es besser, einen neuen zu kaufen. Es wird nicht empfohlen, den alten Kompressor zu reparieren, da dies in Zukunft den Betrieb der Wärmepumpe beeinträchtigen kann.

Außerdem werden ein Thermostatventil und 30-cm-L-Winkel für die Herstellung des Geräts benötigt.
Zusätzlich müssen Sie die folgenden Teile kaufen:

• versiegelter Edelstahlbehälter mit einem Volumen von 120 Litern;
• Kunststoffbehälter mit einem Volumen von 90 Litern;
• drei Kupferrohre mit unterschiedlichen Durchmessern;
• Kunststoffrohre.

Um mit Metallteilen zu arbeiten, benötigen Sie ein Schweißgerät und eine Schleifmaschine.

Montage der Geräte und Installation der Wärmepumpe

Zunächst sollten Sie den Kompressor mit Halterungen an der Wand montieren. Der nächste Schritt ist die Arbeit mit dem Kondensator. Der Edelstahltank muss mit einer Mühle in zwei Teile geteilt werden. In einer der Hälften wird eine Kupferspule montiert, dann muss der Behälter geschweißt und Gewindelöcher darin gemacht werden.

Um einen Wärmetauscher herzustellen, müssen Sie ein Kupferrohr um einen Edelstahlbehälter wickeln und die Enden der Windungen mit Lamellen befestigen. Bringen Sie Sanitärübergänge an den Schlussfolgerungen an.

Es ist auch notwendig, eine Spule am Kunststofftank anzubringen - sie fungiert als Verdampfer. Befestigen Sie es dann mit Klammern am Wandabschnitt.

Sobald die Arbeit mit den Knoten abgeschlossen ist, müssen Sie ein Thermostatventil auswählen. Das Design sollte mit Freon-System zusammengebaut und gefüllt werden (R-22- oder R-422-Marke ist für diesen Zweck geeignet).

Anschluss an das Ansauggerät. Der Gerätetyp und die Nuancen der Verbindung hängen vom Schema ab:

• "Wasser-Erde". Der Kollektor sollte unterhalb der Frostgrenze des Bodens installiert werden.Es ist notwendig, dass sich die Rohre auf gleicher Höhe befinden.
• "Wasser-Luft". Ein solches System ist einfacher zu installieren, da keine Brunnen gebohrt werden müssen. Der Kollektor wird irgendwo in der Nähe des Hauses montiert.
• "Wasser Wasser". Der Kollektor besteht aus Metall-Kunststoff-Rohren und wird dann in einem Reservoir platziert.

Sie können auch ein kombiniertes Heizsystem installieren, um Ihr Haus zu heizen. In einem solchen System arbeitet die Wärmepumpe gleichzeitig mit dem Elektroboiler und wird als zusätzliche Heizquelle genutzt.

Es ist durchaus möglich, eine Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses selbst zu montieren. Im Gegensatz zum Kauf einer vorgefertigten Installation sind keine großen finanziellen Kosten erforderlich, und das Ergebnis wird Ihnen sicherlich gefallen.

Arbeitsprinzip

Der ganze Raum um uns herum ist Energie – man muss nur wissen, wie man sie nutzt. Bei einer Wärmepumpe muss die Umgebungstemperatur über 1 °C liegen. Hier sollte gesagt werden, dass sogar die Erde im Winter unter Schnee oder in einiger Tiefe Wärme speichert. Die Arbeit einer geothermischen oder einer anderen Wärmepumpe basiert auf dem Transport von Wärme von ihrer Quelle mit einem Wärmeträger zum Heizkreislauf des Hauses.

Funktionsschema des Geräts nach Punkten:

• der Wärmeträger (Wasser, Erdreich, Luft) füllt die Rohrleitung unter dem Erdreich und erwärmt sie;
• dann wird das Kühlmittel zum Wärmetauscher (Verdampfer) mit anschließender Wärmeübertragung an den internen Kreislauf transportiert;
• Der äußere Kreislauf enthält das Kältemittel, eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt unter niedrigem Druck. Zum Beispiel Freon, Wasser mit Alkohol, Glykolmischung. Im Verdampfer wird diese Substanz erhitzt und wird zu einem Gas;
• das gasförmige Kältemittel wird dem Kompressor zugeführt, unter hohem Druck komprimiert und erhitzt;
• heißes Gas tritt in den Kondensator ein und überträgt dort seine Wärmeenergie auf den Wärmeträger der Hausheizung;
• Der Kreislauf endet mit der Umwandlung des Kältemittels in eine Flüssigkeit, die aufgrund von Wärmeverlusten wieder in das System zurückkehrt.

Das gleiche Prinzip wird für Kühlschränke verwendet, sodass Haushaltswärmepumpen als Klimaanlagen zum Kühlen eines Raums verwendet werden können. Vereinfacht gesagt ist eine Wärmepumpe eine Art Kühlschrank mit gegenteiligem Effekt: Statt Kälte wird Wärme erzeugt.

Das Funktionsprinzip der Luft-Wasser-Pumpe

Wie bereits erwähnt, ist die Hauptwärmequelle für Anlagen dieser Art atmosphärische Luft. Die grundlegende Grundlage für den Betrieb von Luftpumpen ist die physikalische Eigenschaft von Flüssigkeiten, beim Phasenübergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand und umgekehrt Wärme aufzunehmen und abzugeben. Durch die Zustandsänderung wird die Temperatur freigegeben. Das System funktioniert nach dem umgekehrten Prinzip eines Kühlschranks.

Um diese Eigenschaften der Flüssigkeit effektiv zu nutzen, zirkuliert ein niedrigsiedendes Kältemittel (Freon, Freon) in einem geschlossenen Kreislauf, dessen Konstruktion Folgendes umfasst:

• Kompressor mit Elektroantrieb;
• ventilatorgeblasener Verdampfer;
• Drosselventil (Expansionsventil);
• Plattenwärmetauscher;
• Zirkulationsrohre aus Kupfer oder Metall-Kunststoff, die die Hauptelemente des Kreislaufs verbinden.

Die Bewegung des Kältemittels entlang des Kreislaufs erfolgt aufgrund des vom Kompressor entwickelten Drucks. Um Wärmeverluste zu reduzieren, sind die Rohre mit einer wärmeisolierenden Schicht aus Kunstkautschuk oder Polyethylenschaum mit einer schützenden Metallbeschichtung bedeckt.Als Kältemittel wird Freon oder Freon verwendet, das bei einer negativen Temperatur sieden kann und bis zu -40 ° C nicht gefriert.

Der gesamte Arbeitsprozess besteht aus den folgenden aufeinanderfolgenden Zyklen:

1. Der Verdampferkühler enthält ein flüssiges Kältemittel, das kühler als die Außenluft ist. Während des aktiven Heizkörperblasens wird Wärmeenergie aus Luft mit niedrigem Potenzial auf Freon übertragen, das siedet und in einen gasförmigen Zustand übergeht. Gleichzeitig steigt seine Temperatur.
2. Das erhitzte Gas gelangt in den Kompressor, wo es sich während des Verdichtungsprozesses noch weiter erhitzt.
3. Der Kältemitteldampf wird in komprimiertem und erwärmtem Zustand in einen Plattenwärmetauscher geleitet, wo der Wärmeträger der Heizungsanlage durch den zweiten Kreislauf zirkuliert. Da die Temperatur des Kühlmittels viel niedriger ist als die des erhitzten Gases, kondensiert Freon aktiv auf den Wärmetauscherplatten und gibt Wärme an das Heizsystem ab.
4. Das gekühlte Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt in das Drosselventil ein, das nur das gekühlte flüssige Niederdruck-Kältemittel zum Verdampfer passieren lässt. Dann wird der ganze Zyklus wiederholt.

Um die Wärmeübertragungseffizienz des Rohrs zu erhöhen, werden Spiralrippen auf den Verdampfer gewickelt. Bei der Berechnung des Heizungssystems, der Auswahl der Umwälzpumpen und anderer Geräte müssen der hydraulische Widerstand und der Wärmedurchgangskoeffizient des Plattenwärmetauschers der Installation berücksichtigt werden.

Videoübersicht des Systemgeräts und seiner Bedienung

Inverter-Wärmepumpen

Das Vorhandensein eines Wechselrichters als Teil der Installation ermöglicht einen reibungslosen Start des Geräts und eine automatische Regelung der Modi in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Dies maximiert die Effizienz der Wärmepumpe durch:

• Erreichen der Effizienz auf dem Niveau von 95-98%;
• Reduzierung des Energieverbrauchs um 20-25 %;
• Minimierung der Belastung des Stromnetzes;
• erhöhen die Lebensdauer der Anlage.

Dadurch wird die Innentemperatur unabhängig von Wetteränderungen stabil auf dem gleichen Niveau gehalten. Gleichzeitig sorgt das Vorhandensein eines Wechselrichters mit automatischer Steuereinheit nicht nur für die Heizung im Winter, sondern auch für die Zufuhr gekühlter Luft im Sommer bei heißem Wetter.

Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass das Vorhandensein zusätzlicher Ausrüstung immer eine Erhöhung ihrer Kosten und eine Erhöhung der Amortisationszeit mit sich bringt.

Arten von Wärmepumpen für die Hausheizung

Es gibt Kompressions- und Absorptionswärmepumpen. Installationen des ersten Typs sind am häufigsten, und diese Wärmepumpe kann mit einem vorgefertigten Kompressor aus einem Kühlschrank oder einer alten Klimaanlage zusammengebaut werden.

Sie benötigen auch einen Expander, Verdampfer, Kondensator. Für den Betrieb von Absorptionsanlagen wird ein absorbierendes Freon benötigt.

Wärmepumpen werden am häufigsten aus Einheiten von Klimaanlagen und Kühlschränken zusammengesetzt. Solche handwerklichen Entwürfe sind einfach, effektiv, und wenn der Meister über die Fähigkeiten solcher Arbeiten verfügt, können sie in nur wenigen Tagen ausgeführt werden.

Anlagen sind je nach Art der Wärmequelle Luft, Erdwärme und auch die Nutzung von Sekundärwärme (z. B. Abwasser etc.). In den Ein- und Auslasskreisläufen werden ein oder zwei unterschiedliche Kühlmittel verwendet, und abhängig davon werden folgende Gerätetypen unterschieden:

• "Luft-Luft";
• "Wasser Wasser";
• "Wasser-Luft";
• "Luft Wasser";
• "Grundwasser";
• "Eiswasser".

Ein System kann nur dann effizient sein, wenn es weniger Energie verbraucht als es liefert. Diese Differenz wird Umrechnungsfaktor genannt.Dies hängt von vielen Faktoren ab, aber der wichtigste ist die Temperatur der Kühlmitteleinlass- und -auslasskreisläufe. Je größer der Unterschied, desto besser arbeitet das System.

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Die Wärmequelle ist die Luft von der Straße. Die Geräte sind an Wasserheizsysteme angeschlossen. Sie können effektiv arbeiten, solange die Außenlufttemperatur über -25 Grad liegt. Die Temperatur des Wassers im Heizsystem kann 63 Grad erreichen

Das Gerät ist zum Heizen von Gebäuden auf Kosten der Wasserressourcen bestimmt. Es wird in Gebieten in der Nähe von natürlichen Stauseen installiert. Horizontale Wärmepumpen dieses Typs entnehmen Energie aus den unteren Wasserschichten, und vertikale Wärmepumpen sind darauf ausgelegt, Wärme aus Grundwasser und Grundwasser zu extrahieren.

Die professionelle Installation einer Erdwärmepumpe ist eine teure Dienstleistung, die sich jedoch durch niedrige Betriebskosten amortisiert. Anlagen unterscheiden sich in der erhöhten Zuverlässigkeit und Sicherheit. Sie sind witterungsabhängig und für den Anschluss an Niedertemperatur-Heizsysteme, zu denen auch eine Fußbodenheizung gehört, ausgelegt.

Die Geräte erzeugen Wärme und gefrieren gleichzeitig Wasser. Wenn Sie 100-200 Liter Wasser in Eis verwandeln, können Sie genug Energie gewinnen, um 1 Stunde lang ein mittelgroßes Haus zu heizen. Solarkollektoren und ein Tank mit reichlich sauberem Wasser werden benötigt, damit das System funktioniert.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Blockschaltbild für mehrere Wärmepumpen

Erdwärmepumpe für zuhause

Wärmepumpe "Eiswasser"

Es gibt keine zuverlässigen Formeln zur Berechnung der Leistung von Wärmepumpen, denn Ihre Arbeit hängt von vielen Faktoren ab.

Von einer Selbstmontage-Heizanlage kann man nicht erwarten, dass sie so effizient ist wie industrielle Produktionsanlagen, aber es reicht völlig aus, um eine wirtschaftliche Zusatzheizung zu schaffen.

Arten von hausgemachten Heizungen aus dem Kühlschrank

Je nach Art der verwendeten Energiequelle werden Wärmepumpen für das Haus in folgende Typen unterteilt:

• Geothermie (offen und geschlossen);
• Luft.

Einheiten, die sekundäre Wärmequellen nutzen, werden normalerweise in Unternehmen installiert, da ihr Betriebszyklus mit der Energieerzeugung verbunden ist, die eine zusätzliche Nutzung erfordert.

Bei Erdwärmepumpen ist die Energiequelle Erdreich oder Grundwasser. Geräte mit geschlossenem Kreislauf werden unterteilt in:

1. Horizontal. Der Kollektor, der Wärme sammelt, hat die Form von Ringen oder Zickzacks. Es wird horizontal in Gräben in einer Tiefe von mehr als 1,3 m platziert, der Abstand zwischen den Rohren beträgt etwa 1,5 m. Solche Wärmepumpen werden zum Heizen einer kleinen Fläche verwendet. Wenn der Boden sandig ist, wird die Länge der Kontur um 2 p. erhöht, da er keine Feuchtigkeit speichern kann.
2. Vertikal. Bei vertikaler Anordnung unterscheidet sich ein Kollektor von einem Wärmekollektor. Die Tiefe des Brunnens beträgt ca. 200 m. Sie sind mit Grundwasser gefüllt, das anschließend Wärme abgibt. Diese Version des Systems wird verwendet, wenn eine horizontale Platzierung nicht möglich ist oder eine hohe Gefahr von Landschaftsschäden besteht. 1 m Brunnen liefert 50-60 W Energie, also reicht es für eine Pumpe mit einer Leistung von 10 kW, 170 m zu bohren.Um mehr Wärme zu bekommen, müssen Sie mehrere kleine Brunnen in einem Abstand von 20 m bauen gegenseitig.
3. Wasser.Die Form des Kollektors ist identisch mit dem horizontalen Typ der Wärmepumpe, befindet sich jedoch am Boden des Reservoirs unterhalb des Gefrierpunkts (Tiefe - ab 2 m). Diese Methode der Systeminstallation ist in der Regel kostengünstiger. Die Kosten hängen von der Lage des Reservoirs, seiner Tiefe und dem Gesamtwasservolumen ab.

Bei offenen Pumpen wird das für den Wärmeaustausch verwendete Wasser wieder in den Boden geleitet.

Der Kreislauf der Wasserwärmepumpen besteht aus Kunststoffrohren, die mit 5 kg pro 1 m Länge auf den Boden des Reservoirs gedrückt werden. Jede 13 Uhr Schaltung gibt etwa 30 kW Energie. Wenn Sie ein System mit einer Leistung von 10 kW benötigen, sollte die Länge des Stromkreises mindestens 300 m betragen. Zu den Vorteilen des Designs gehören einfache Installation und niedrige Kosten. Der Nachteil ist die Unmöglichkeit, den Raum bei starkem Frost zu heizen, da keine Energie empfangen wird.

Wie der Name schon sagt, ist bei Luftwärmepumpen die Energiequelle Luft. Diese Geräte sind für Gebiete mit heißem Klima geeignet, da bei Minusgraden die Leistung stark reduziert wird. Der Hauptvorteil ist das Fehlen großer Materialkosten für das Bohren von Brunnen. Das System befindet sich in der Nähe des Hauses.

Der Wirkungsgrad einer Pumpe hängt von ihrem Umrechnungsfaktor ab, der die Differenz zwischen zugeführter und abgegebener Energie darstellt. Der Hauptfaktor, der diesen Wert beeinflusst, ist die Temperatur des Einlass- und des Auslasskreises. Das System funktioniert besser, wenn der Unterschied zwischen diesen Parametern groß ist.

Arten von Pumpen

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, aber alle basieren auf dem Prinzip, Wärme oder Kälte zu gewinnen, indem Wärmeenergie getrennt und übertragen wird. Nur eine Frenette TN ist anders. Das Kavitationsverfahren zur Gewinnung von Wärmeenergie mit einem hydrodynamischen Generator ist eine Art Wärmepumpe.

Die zum Heizen des Gebäudes eingesetzte Wärmeenergie ist das Ergebnis der Energieumwandlung durch die Wärmepumpe. Darüber hinaus erhalten sie Wärme, ohne Brennstoff zu verbrennen, sondern indem sie die Außenumgebung kühlen und Wärmeenergie im Raum freisetzen, dh in diesem Fall wird das Energieerhaltungsgesetz eingehalten: Wie viel Wärmeenergie wird der Außenumgebung entnommen, die gleiche Menge wird innerhalb des Gebäudes freigesetzt. Die meisten dieser Haushaltsgeräte nutzen die Wärme der Sonne, die im Boden, im Wasser oder in der Luft gespeichert ist.

Daher können alle Strukturen nach Art des Primärkreislaufs in Luft, Erde und Wasser unterteilt werden.

Je nach Art des Kühlmittels (W - Wasser, G - Boden) in den Kreisläufen können Pumpen in acht Typen eingeteilt werden:

• BB;
• GV;
• G - Luft;
• Luft-B;
• Luft-Luft;
• In die Luft;
• Kältemittel-B;
• Kühlmittel ist Luft.

Sie können auch die Wärme der Abluft zur Erwärmung der Zuluft nutzen, also im Rückgewinnungsmodus arbeiten.

Luft zu Luft

Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ähnelt dem einer Klimaanlage im Heizmodus, jedoch mit einem Unterschied. Die Wärmepumpe wird zum Heizen und die Klimaanlage zum Absenken der Temperatur im Raum eingestellt.

Das Funktionsprinzip der B-B-Anlage ist wie folgt: Auch bei niedrigen Temperaturen hat Luft eine gewisse Energiemenge. Nur am absoluten Nullpunkt gibt es keine thermische Energie.Die meisten Wärmepumpen können Wärme bei einer Temperatur von -15 °C aufnehmen. Derzeit produzieren einige Hersteller Stationen, die die Wärmeentnahme bei -30 ° C halten. Wärme wird durch die Verdampfung von Freon aufgenommen, das durch den internen Kreislauf zirkuliert. Dazu wird ein Verdampfer verwendet, in dem das Kältemittel von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand überführt wird. Diese nimmt Wärme auf.

Der nächste Block, der sich im B-B-Heizsystem befindet, ist ein Kompressor, der Freon von einem gasförmigen in einen flüssigen Zustand überführt. Dadurch wird Wärme freigesetzt. Die Effizienz der B-B-Installation hängt direkt von der Umgebungstemperatur ab. Je niedriger er ist, desto geringer ist die Produktivität der Station.

Luft zu Wasser

TN-Typ Luft-Wasser ist das vielseitigste Modell. In der warmen Jahreszeit ist es sehr effektiv, in der kalten Jahreszeit lässt die Leistung jedoch deutlich nach. Die einfache Installation ist ein Vorteil des Systems. Geeignete Geräte sind überall montiert. Wärme, die dem Raum in Form von Gas oder Rauch entzogen wird, kann wiederverwendet werden.

Die Wasser-WP entzieht dem Grundwasser, das durch den Verdampfer gepumpt wird, Wärme. Eine solche Pumpe zeichnet sich durch einen guten Wirkungsgrad und eine erhöhte Stabilität aus: Der Wirkungsgrad ist das Ergebnis einer erheblichen Wärmeübertragung vom Wasser.

Voraussetzung für die Nutzung einer solchen Anlage ist natürlich, dass Grundwasser auf dem Territorium in ausreichender Menge vorhanden ist. Es ist wünschenswert, dass das Wasser nicht tiefer als 30 Meter ist.

Wasser Wasser

Bei einem solchen System zirkuliert eine leicht verdampfende Flüssigkeit wie Freon im internen Kreislauf. Als Indoor-Schaltung können Wasserleitungen, Register oder mit Wasser gefüllte Batterien vorhanden sein.

Als äußere Kontur kann jedes Reservoir mit einer ausreichend großen Wassermenge dienen. Das kann ein Fluss, See oder Teich sein. Dabei nimmt das Kühlmittel Wärme aus dem Außenkreislauf auf und gibt sie an den Innenkreislauf ab.

Geothermie

Als Wärmequelle nutzt HP die gespeicherte thermische Energie der Erde. Solche Pumpen gelten als die effizientesten, da die Bodentemperatur das ganze Jahr über konstant bleibt.

Diese Systeme werden in horizontale und vertikale unterteilt. Aber für dieses Verfahren wird eine ziemlich große Fläche für horizontale Rohre benötigt, und für vertikale Systeme müssen erhebliche Erdarbeiten durchgeführt werden.

Preise für verschiedene Arten von Wärmepumpen

Wärmepumpe

Wärmepumpe für die Hausheizung, Funktionsprinzip

Der Betrieb von Wärmepumpe, Kühlschrank und Klimaanlage basiert auf dem Carnot-Zyklus. Eine Wärmepumpe zum Heizen überträgt Wärme aus einer Zone mit niedrigerer Temperatur zu einem Verbraucher, bei dem der Wert dieses Parameters höher sein sollte. In diesem Fall wird es von draußen genommen, wo es angesammelt wird, und nach einigen Transformationen geht es ins Haus. Es ist natürliche Wärme und nicht die Energie, die bei der Verbrennung herkömmlicher Brennstoffe freigesetzt wird, die die Temperatur des Kühlmittels erhöht, das durch die Rohre des Heizsystems fließt.

Tatsächlich ist das Funktionsprinzip der Pumpe viel komplizierter. Daher werden Geräte dieser Klasse oft mit Kühlaggregaten verglichen, die nur umgekehrt arbeiten. Die allgemeine Funktionsweise ist jedoch identisch, obwohl sowohl in der technischen Lösung als auch im Zweck der Hauptteile der Geräte große Unterschiede bestehen. Von einem herkömmlichen Heizsystem unterscheidet sich der auf einer Wärmepumpe montierte Kreislauf in der Anzahl der Kreisläufe und den Besonderheiten ihres Betriebs.

Die Außenschaltung ist außerhalb eines Privathauses montiert. Es wird dort verlegt, wo sich Wärme sammelt, wenn Oberflächen durch Sonnenlicht oder aus einem anderen Grund erwärmt werden. Energie kann beispielsweise der Luft, dem Boden, dem Wasser entnommen werden. Auch aus einem Brunnen, wenn das Haus auf felsigem Boden steht oder es Einschränkungen bei der Rohrverlegung gibt. Daher gibt es mehrere Modifikationen von Wärmepumpen, obwohl die Heizung nach demselben Schema organisiert ist.

Das Funktionsprinzip der Pumpe

Der interne Kreislauf (nicht zu verwechseln mit der Heizung im Haus) befindet sich geografisch in der Einheit selbst. Das gekühlte Kühlmittel, das im externen zirkuliert, erhöht teilweise seine Temperatur aufgrund der Umgebung. Beim Durchgang durch den Verdampfer überträgt es die entzogene Energie auf das Kältemittel, mit dem der interne Kreislauf gefüllt wird. Letzteres siedet aufgrund seiner spezifischen Eigenschaft und geht in einen gasförmigen Zustand über. Dafür genügen niedriger Druck und Temperaturen über -5°C. Das heißt, das flüssige Medium wird zu einem Gas.

Weiter - zum Kompressor, wo der Druck künstlich erhöht wird, wodurch das Kältemittel erhitzt wird. In diesem Bauteil, dem zweiten Wärmetauscher, wird Wärmeenergie auf eine Flüssigkeit (Wasser oder Frostschutzmittel) übertragen, die durch den Rücklauf der Hausheizung fließt. Ein ziemlich originelles, effizientes und rationelles Heizsystem.

Die Wärmepumpe benötigt zum Betrieb Strom. Aber es ist immer noch viel rentabler, als nur eine elektrische Heizung zu verwenden. Denn ein Elektroboiler oder eine Elektroheizung verbraucht genau so viel Strom, wie er Wärme erzeugt. Wenn beispielsweise ein Heizgerät eine Leistung von 2 kW hat, dann verbraucht es 2 kW pro Stunde und erzeugt 2 kW Wärme.Eine Wärmepumpe produziert 3-7 mal mehr Wärme als sie Strom verbraucht. Beispielsweise werden 5,5 kWh für den Betrieb von Kompressor und Pumpe verbraucht und 17 kWh Wärme gewonnen. Diese hohe Effizienz ist der Hauptvorteil einer Wärmepumpe.

Es bleibt hinzuzufügen, dass im externen Kreislauf eine Salzlösung oder Ethylenglykol zirkuliert und im internen Kreislauf in der Regel Freon zirkuliert. Die Zusammensetzung eines solchen Heizschemas umfasst eine Reihe zusätzlicher Geräte. Die wichtigsten sind ein Ventilreduzierer und ein Unterkühler.

Vorteile und Nachteile

Die Vorteile einer Wärmepumpe sind:

1. Möglichkeit der Anwendung in abgelegenen Dörfern, in denen es keine Gasleitung gibt.
2. Sparsamer Stromverbrauch nur für den Betrieb der Pumpe selbst. Die Kosten sind deutlich geringer als beim Einsatz von Elektrogeräten zur Raumheizung. Eine Wärmepumpe verbraucht nicht mehr Energie als ein Haushaltskühlschrank.
3. Fähigkeit, einen Dieselgenerator und Sonnenkollektoren als Energiequelle zu nutzen. Das heißt, im Falle eines Notstromausfalls wird die Heizung des Hauses nicht gestoppt.
4. Die Autonomie des Systems, bei dem Sie kein Wasser hinzufügen und die Arbeit kontrollieren müssen.
5. Umweltfreundlichkeit der Anlage. Beim Betrieb der Pumpe entstehen keine Gase und es treten keine Emissionen in die Atmosphäre auf.
6. Arbeitssicherheit. Das System überhitzt nicht.
7. Vielseitigkeit. Sie können eine Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen installieren.
8. Dauerhaftigkeit des Betriebs. Der Kompressor muss alle 15 bis 20 Jahre ausgetauscht werden.
9. Die Freigabe der Räumlichkeiten, die für den Heizraum bestimmt waren. Außerdem müssen keine festen Brennstoffe gekauft und gelagert werden.

Nachteile von Wärmepumpen:

1. Die Installation ist teuer, amortisiert sich jedoch innerhalb von fünf Jahren;
2. In den nördlichen Regionen ist der Einsatz zusätzlicher Heizgeräte erforderlich;
3. Die Bodeninstallation verletzt zwar geringfügig das Ökosystem des Standorts: Es wird nicht funktionieren, das Gebiet für einen Garten oder Gemüsegarten zu nutzen, es wird leer sein.

Herstellung einer geothermischen Anlage

Es ist durchaus möglich, eine geothermische Anlage mit eigenen Händen zu erstellen. Gleichzeitig wird die Wärmeenergie der Erde zur Beheizung der Wohnung genutzt. Natürlich ist dies ein mühsamer Prozess, aber die Vorteile sind erheblich.

Berechnung der Kreislauf- und Pumpenwärmetauscher

Die Schaltungsfläche für HP wird mit 30 m² pro Kilowatt berechnet. Für eine Wohnfläche von 100 m² werden ca. 8 Kilowatt/Stunde Energie benötigt. Die Fläche der Rennstrecke wird also 240 m² betragen.

Der Wärmetauscher kann aus einem Kupferrohr hergestellt werden. Die Temperatur am Eintritt beträgt 60 Grad, am Austritt 30 Grad, die thermische Leistung 8 Kilowatt/Stunde. Die Wärmetauscherfläche sollte 1,1 m² betragen. Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 Millimetern, ein Sicherheitsfaktor von 1,2.

Umfang in Metern: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Anzahl der Kupferrohre in Metern: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Notwendige Ausrüstung und Materialien

Der Erfolg bei der Herstellung von Wärmepumpen hängt in vielerlei Hinsicht von der Vorbereitung und dem Wissen des Auftragnehmers selbst sowie von der Verfügbarkeit und Qualität von allem ab, was für die Installation einer Wärmepumpe erforderlich ist.

Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, müssen Sie Ausrüstung und Materialien kaufen:

• Kompressor;
• Kondensator;
• Regler;
• Beschläge aus Polyethylen für die Montage von Kollektoren;
• Rohr zum Erdkreis;
• Umwälzpumpen;
• Wasserschlauch oder HDPE-Rohr;
• Manometer, Thermometer;
• Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 Millimetern;
• Isolierung für Rohrleitungen;
• Dichtsatz.

So montieren Sie den Wärmetauscher

Der Wärmetauscherblock besteht aus zwei Komponenten. Der Verdampfer muss nach dem „Rohr-in-Rohr“-Prinzip montiert werden. Das innere Kupferrohr ist mit Freon oder einer anderen schnell siedenden Flüssigkeit gefüllt. Draußen zirkuliert Wasser aus dem Brunnen.

Anordnung der Bodenkontur

Um die erforderliche Fläche für die Bodenkontur vorzubereiten, müssen umfangreiche Erdarbeiten durchgeführt werden, die maschinell ausgeführt werden sollen.

Sie können 2 Methoden verwenden:

1. Bei der ersten Methode muss die oberste Erdschicht bis zu einer Tiefe unterhalb ihres Gefrierpunkts entfernt werden. Legen Sie am Boden der entstandenen Grube den freien Teil des Außenrohrs des Verdampfers mit einer Schlange und rekultivieren Sie den Boden.
2. Bei der zweiten Methode müssen Sie zuerst einen Graben über dem gesamten geplanten Gebiet ausheben. Darin wird ein Rohr platziert.

Dann müssen Sie die Dichtheit aller Verbindungen überprüfen und das Rohr mit Wasser füllen. Wenn keine Lecks vorhanden sind, können Sie die Struktur mit Erde füllen.

Tanken und erster Start

Nach Abschluss der Installation muss das System mit Kältemittel gefüllt werden. Diese Arbeit wird am besten einem Spezialisten anvertraut, da spezielle Geräte verwendet werden, um den internen Kreislauf mit Freon zu füllen. Beim Befüllen müssen Druck und Temperatur am Kompressorein- und -auslass gemessen werden.

Nach dem Auftanken müssen Sie beide Umwälzpumpen mit der niedrigsten Geschwindigkeit einschalten, dann den Kompressor starten und den Betrieb des gesamten Systems mit Thermometern überwachen. Wenn die Leitung aufgewärmt ist, ist eine Glasur möglich, aber nachdem das System vollständig aufgewärmt ist, sollte die Glasur schmelzen.

Hausgemachte Wärmepumpe aus dem Kühlschrank: Entstehungsstufen

Eine Wärmepumpe ist ein ziemlich teures Gerät.Aber wenn Sie möchten, können Sie aus einem alten Kühlschrank oder einer Klimaanlage ein Gerät mit Ihren eigenen Händen bauen. Das Kühlgerät hat in seinem System zwei für die Pumpe notwendige Teile - einen Kondensator und einen Kompressor.

Schritte zum Zusammenbau einer Wärmepumpe aus einem Kühlschrank:

1. Zuerst wird der Kondensator zusammengebaut. Es sieht aus wie ein wellenförmiges Element. Im Kühlschrank befindet es sich hinten.
2. Der Kondensator muss in einem stabilen Rahmen untergebracht werden, der die Wärme gut hält und hohe Temperaturen verträgt. In bestimmten Fällen ist es notwendig, den Behälter zu zerschneiden, um den Kondensator problemlos einbauen zu können. Am Ende der Installation wird der Behälter geschweißt.
3. Der nächste Schritt ist die Installation des Kompressors. Das Gerät muss in gutem Zustand sein.
4. Die Funktion des Verdampfers übernimmt ein gewöhnliches Kunststofffass.
5. Wenn alles vorbereitet ist, sollten Sie die Elemente aneinander befestigen. Der Wärmetauscher wird mit PVC-Rohren an das Heizsystem angeschlossen.

Es stellt sich also eine hausgemachte Wärmepumpe heraus. Freon muss von einem Fachmann gepumpt werden, da die Flüssigkeit nicht einfach zu verarbeiten ist. Darüber hinaus müssen Sie für die Injektion über eine spezielle Ausrüstung verfügen.

Der Kühlschrank kann als Heizkörper fungieren. Sie müssen zwei Belüftungsöffnungen herstellen, die die Zirkulation sicherstellen. Ein Zweig erhält kalte Luft, der zweite - gibt heiße ab.

Eigenschaften

Die meisten eifrigen Eigentümer möchten bei der Heizung und Wasserversorgung eines Privathauses sparen. Für solche Zwecke ist eine Wärmepumpe geeignet.

Es ist durchaus möglich, es mit eigenen Händen zu bauen und gleichzeitig Geld zu sparen - ein Werksgerät ist sehr teuer.

Eigenschaften und Gerät

Das Gerät hat einen externen und einen internen Kreislauf, entlang dem sich das Kühlmittel bewegt. Die Komponenten eines Standardgeräts sind eine Wärmepumpe, eine Ansaugvorrichtung und eine Wärmeverteilungsvorrichtung.Der interne Kreislauf besteht aus netzbetriebenem Kompressor, Verdampfer, Drosselventil, Kondensator. Auch Ventilatoren, ein Rohrsystem und Erdwärmesonden kommen im Gerät zum Einsatz.

Vorteile der Wärmepumpe:

• gibt keine Schadstoffe ab, absolut umweltfreundlich;
• es fallen keine Kosten für den Kauf und die Lieferung von Kraftstoff an (Strom wird nur für den Transport von Freon ausgegeben);
• keine Notwendigkeit für zusätzliche Kommunikation;
• absolut feuer- und explosionssicher;
• Vollheizung im Winter und Klimaanlage im Sommer;
• Eine selbstgebaute Wärmepumpe ist eine autonome Konstruktion, die ein Minimum an Steuerungsaufwand erfordert.

Herstellung und Installation

Die Pumpe wird nach folgendem Algorithmus hergestellt:

• der Kompressor ist an der Wand befestigt;
• eine Spule wird aus Rohren hergestellt (um sie herzustellen, müssen Sie die Rohre um einen Behälter mit geeigneter Form wickeln);
• der Tank wird in zwei Hälften geschnitten, eine Spule wird darin platziert und gebraut;
• Im Tank verbleiben mehrere Löcher, durch die die Rohrschlangen herausgeführt werden.
• für die Herstellung des Verdampfers wird ein Kunststofffass mit der gleichen Größe wie der Tank verwendet, in das Rohre des internen Kreislaufs eingeführt werden;
• Rohre sind installiert (Schaltpläne für Warmwasserböden in der Wohnung) aus PVC, die erwärmtes Wasser transportieren;
• Es wird nicht empfohlen, das Gerät selbst mit Freon zu füllen. Es ist besser, diese Aktion einem Spezialisten anzuvertrauen.

Die Arbeitskosten in verschiedenen Regionen unseres Landes können sich dramatisch unterscheiden. Darüber hinaus hängen die Arbeits- und Pumpenkosten von ihrem Typ und dem Wärmeversorgungssystem ab.

• In St. Petersburg kostet die Installation einer Wärmepumpe, unabhängig von ihrem Typ, den Kunden in Höhe von 35.000,00 Rubel;
• In der StadtMoskauer Installationsorganisationen sind unabhängig von der Art der Wärmepumpe bereit, schlüsselfertige Arbeiten für mehr als 45.000,00 Rubel auszuführen.
• In Krasnodar kostet die Installation einer Wärmepumpe ab 40.000,00 Rubel.
• Wenn wir über die Installation von Heizsystemen mit Wärmepumpen sprechen, sind die Durchschnittspreise für eine Reihe von Arbeiten unter Berücksichtigung der Ausrüstungskosten wie folgt:

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A) Installation von geothermischen Haushaltswärmepumpen:

• Leistung - 4-5 kW (50 - 100 m²) - von 130.000,00 bis 280.000,00 Rubel;
• Leistung - 6-7 kW (80 - 120 m²) - von 138.000,00 bis 300.000,00 Rubel;
• Leistung - 8-9 kW (100 - 160 m²) - von 160.000,00 bis 350.000,00 Rubel;
• Leistung - 10-11 kW (130 - 200 m²) - von 170.000,00 bis 400.000,00 Rubel;
• Leistung - 12-13 kW (150 - 230 m²) - von 180.000,00 bis 440.000,00 Rubel;
• Leistung - 14-17 kW (180 - 300 m²) - von 210.000,00 bis 520.000,00 Rubel.

B) Installationskosten von Luftwärmepumpen:

• Leistung bis 6,0 kW (50 - 100 m²) - von 110.000,00 bis 215.000,00 Rubel;
• Leistung bis 9,0 kW (80 - 120 m²) - von 115.000,00 bis 220.000,00 Rubel;
• Leistung bis 12,0 kW (100 - 160 m²) - von 120.000,00 bis 225.000,00 Rubel;
• Leistung bis 14,0 kW (130 - 200 m²) - von 127.000,00 bis 245.000,00 Rubel;
• Leistung bis 16,0 kW (150 - 230 m²) - von 130.000,00 bis 250.000,00 Rubel;
• Leistung bis 18,0 kW (180 - 300 m²) - von 135.000,00 bis 255.000,00 Rubel.