Ak sa na problematiku vykurovania pozrieme z čisto teoretického hľadiska, tak človek má na tento problém množstvo riešení. V skutočnosti je situácia o niečo horšia, pretože výber je obmedzený cenou, schopnosťou udržiavať inštaláciu atď.
Vykurovanie tepelným čerpadlom
Inštalácia vykurovacieho systému vlastnými rukami s palivovým čerpadlom je pomerne zisková z hľadiska jednoduchosti použitia. Po zapnutí táto jednotka nevydáva hluk, nevytvára nepríjemný zápach a čo je príjemné, nie je potrebné inštalovať komín ani iné dodatočné konštrukcie.
Takýto systém je však úplne závislý od elektrickej energie. Na fungovanie vyžaduje minimálne množstvo energie, ale ak z nejakého dôvodu dôjde k strate elektriny, systém prestane fungovať. Montáž tepelného čerpadla vlastnými rukami, rovnako ako celá inštalácia ako celok, je pomerne ekonomická. Je to lacné, rovnako akoservisný proces. Stojí za zmienku, že nákup takejto inštalácie je stále dosť drahý.
Podrobnosti o čerpadle
Keď remeselníci hovoria o inštalácii tepelného čerpadla, myslia tým inštaláciu určitého súboru zariadení, nielen jedného čerpadla. Tu je dôležité poznamenať, že takmer každá látka s teplotou 1 stupeň Celzia a vyššou sa môže stať zdrojom tepla pre takýto systém.
Všetky systémy sú rozdelené do niekoľkých typov, napríklad "voda - vzduch", "voda - voda" atď. Použitie tepelného čerpadla je založené na tom, že telesá sú schopné odovzdávať svoju tepelnú energiu iným telesám alebo okoliu. Prvé slovo vo dvojici zvyčajne označuje médium, z ktorého sa dané teplo odoberá. Druhé slovo definuje typ nosiča v systéme, ktorý bude prijímať túto tepelnú energiu. V moderných verziách je zdrojom tepla zvyčajne voda, vzduch alebo pôda. Najjednoduchší dizajn je ten, ktorý využíva vzduch ako zdroj.
Účinnosť zariadenia
Prirodzene, účinnosť každého zo zariadení nie je rovnaká, ale závisí od systému, v ktorom čerpadlo pracuje. Vzduchové inštalácie sa považujú za najmenej efektívne. Okrem toho je výkon takéhoto systému silne ovplyvnený počasím. Pozemné inštalácie sa vyznačujú dobrou stabilitou. Faktor užitočnosti takýchto inštalácií je v rozmedzí od 2,8 do 3,3, čo je celkom dobré. Najúčinnejšie boli inštalácie „voda – voda“. Je to do značnej miery spôsobené tým, že teplota zdroja je pomerne stabilná.
Aké sú výhody inštalácie
Ako každý iný systém, aj tento má určité výhody, ktoré môže jeho vlastník získať.
Zostavenie a inštalácia tepelného čerpadla vlastnými rukami má nasledujúce výhody:
- Vysoká ekonomická efektívnosť. Napríklad s elektrickými nákladmi 1 kW môžete získať asi 3 až 4 kW tepelnej energie, čo je celkom výhodné. Za zmienku tiež stojí, že tieto čísla sú priemerné, pretože presné čísla veľmi závisia od konštrukcie a typu jednotky.
- Udržateľnosť. Vlastnoručne zmontované tepelné čerpadlo, rovnako ako celá inštalácia ako celok, neprodukuje počas svojej prevádzky žiadne škodlivé emisie do životného prostredia. Používanie takýchto zariadení nepoškodzuje životné prostredie.
- Všestrannosť. Pri inštalácii tradičných vykurovacích systémov musíte neustále platiť za plyn alebo iné látky. Solárne zariadenia alebo veterné turbíny nefungujú vždy stabilne. Tepelné čerpadlá sú takmer univerzálne a môžete ich nainštalovať kdekoľvek. Hlavná vec je, že typ systému je zvolený správne.
- Za zmienku stojí, že tepelný systém je dosť multifunkčný. Ak sa v zime používa, ako sa patrí, na vykurovanie, potom v lete môže slúžiť ako klimatizácia.
- Bezpečnosť vykurovacieho systému je na pomerne vysokej úrovni, od rteplota pracovných jednotiek nepresahuje 90 stupňov, počas prevádzky nie sú žiadne toxické emisie a na ich prevádzku nie je potrebné palivo. Nie je o nič nebezpečnejšia ako chladnička.
Rôzne domáce systémy
Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu môže byť absorpčného alebo kompresorového typu. Najbežnejšie sú kompresory. Takéto systémy je možné zostaviť aj zo starej chladničky alebo klimatizácie pomocou pracovného kompresora z týchto zariadení. Okrem kompresora je potrebné mať aj expandér, výparník a kondenzátor. Aby ste mohli navrhnúť tepelné čerpadlo na vykurovanie domu absorpčného typu, budete potrebovať aj taký diel, akým je absorbčný freón.
Teplárne sa líšia aj typom použitého zdroja tepla. Môžu byť vzdušné, geotermálne alebo využívajúce sekundárne teplo. Vstupné a výstupné obvody môžu používať buď rovnaký nosič, alebo dva rôzne. Z tohto dôvodu môžu byť systémy s nasledujúcimi typmi chladiacej kvapaliny:
- "vzduch - vzduch";
- "voda je voda";
- "voda – vzduch";
- "vzduch – voda";
- "pôda – voda";
- "ľad - voda".
Je dôležité poznamenať, že efektívnosť inštalácie je určená konverzným faktorom. To je rozdiel medzi vynaloženou a prijatou energiou. Samozrejme, čím väčší je tento rozdiel, tým efektívnejší je systém.
Začíname
Pred analýzouurčité spôsoby montáže, je potrebné určiť zdroj tepla, ako aj zostaviť schému zariadenia, ktorým sa bude montáž vykonávať. Pracovné možnosti tepelného čerpadla bude možné zostaviť vlastnými rukami až po zapožičaní niektorých nástrojov, ako aj zakúpení niektorých doplnkových komponentov.
Prvý krok. Kresba
Zdroj energie pre tepelnú inštaláciu musí byť pod zemou, a preto bude potrebné vyvŕtať studňu alebo aspoň vykopať malú priehlbinu. To znamená, že miesto práce a hĺbka musia byť zakreslené do diagramu. Treba poznamenať, že teplota v mieste inštalácie dielu by nemala byť nižšia ako 5 stupňov Celzia. Ak sú v blízkosti nádrže umelého alebo prírodného pôvodu, môžete ich použiť ako miesto na inštaláciu.
Za zmienku tiež stojí, že si môžete vybrať takmer akúkoľvek schému tepelnej inštalácie a pracovať podľa nej. Zdroj tepla nemá na postup prác takmer žiadny vplyv. Pracovná verzia tepelného čerpadla, zostavená z chladničky vlastnými rukami, je najbežnejším modelom. Aby ste to dosiahli, musíte demontovať staré zariadenie a odstrániť odtiaľ kompresor, ktorý bude hlavným prvkom systému, ktorý bude čerpať freón a vodu cez potrubie.
Druhý krok. Výber dielov pre prácu
Je veľmi dôležité poznamenať, že ak je kompresor zo starej chladničky starý, nefunkčný alebo nevyžiadaný, je lepšie kúpiť nový. Oprava je nerentabilná, navyše takáto súčiastka dlho nevydrží.
Na zostavenie tepelného čerpadlaUrob si sám čerpadlo z chladničky bude vyžadovať aj termostatický ventil. Najlepšou možnosťou by bolo, keby oba prvky boli z rovnakého systému, aby k sebe presne pasovali. Na inštaláciu čerpadla si budete musieť zakúpiť L-konzoly 30 cm. Okrem toho si budete musieť zakúpiť niekoľko ďalších častí:
- 120 litrová vysokotesniaca nádoba;
- bežná plastová nádrž do 90 l;
- budete tiež potrebovať 3 medené rúrky s rôznymi priemermi;
- pre potrubie je potrebné zakúpiť polymérové, najlepšie kovovo-plastové rúry.
Na inštaláciu tepelného čerpadla budete potrebovať štandardné nástroje a na rezanie rúr sa vám bude hodiť brúska a zváračka.
Tretí krok. Práca so systémovými uzlami
Prvú vec, ktorú musíte urobiť, je nainštalovať kompresor na stenu pomocou konzol. Po dokončení môžete začať s montážou kondenzátora. Na jeho výrobu je potrebné rozrezať kovovú nádrž na polovicu, do jednej jej časti vložiť medenú cievku. Potom sa nádoba privarí späť, potom sa v nej vytvorí niekoľko otvorov so závitom.
Ďalej musíte pokračovať v práci s výmenníkom tepla. Aby bola inštalácia tepelného čerpadla úspešná, potrebujete medenú rúrku omotať okolo oceľovej nádrže s objemom 120 litrov. Konce závitov sú pripevnené koľajnicami. Vodovodné prechody sú pripevnené k vývodom potrubia. Rovnaký postup sa musí vykonať s plastovou nádržoupoužiť ako výparník. Pretože sa tento zásobník neprehrieva, prítomnosť kovového prvku je voliteľná. Hotová konštrukcia je tiež pripevnená k stene pomocou rovnakých konzol.
Keď sú všetky tieto uzly pripravené, môžete pristúpiť k výberu termostatického ventilu. Keď je konštrukcia zostavená, potom je potrebné nahrať freón určitej značky - R-22 alebo R-422. Ak nemáte zručnosti na prácu s touto látkou, potom je najlepšie zavolať špecialistu, pretože postup je dosť nebezpečný.
Štvrtý krok. Spojenie s plotovým zariadením
Tu je dôležité poznamenať, že okruh tepelného čerpadla, pripojenie systému k saciemu zariadeniu závisí od jeho typu:
- „Voda je zem“. Ak je zvolená táto schéma, potom musí byť kolektor inštalovaný pod úrovňou mrazu pôdy. Potrubie tohto systému musí byť umiestnené v rovnakej hĺbke.
- „Voda – vzduch“. Inštalácia tohto systému sa považuje za najjednoduchšiu, pretože nevyžaduje žiadne výkopové práce. Ako miesto pre montáž kolektora môžete použiť akékoľvek miesto v blízkosti domu alebo aj na streche.
- Systém „voda – voda“sa inštaluje iba vtedy, ak je v blízkosti nádrž. Konštrukcia je zostavená z polymérových rúrok, ktoré sú následne spustené do stredu nádrže.
Pri výpočte tepelného čerpadla sa môže stať, že jeho výkon nestačí. V tomto prípade existujú systémy, ktoré sa nazývajú bivalentné. Inými slovami, tepelná inštalácia je inštalovaná paralelne s elektrickoukotol v tomto prípade plní napríklad funkciu prídavného dokurovania.
Klimatizačné zariadenie
Tepelné čerpadlo z klimatizácie si môžete zostaviť vlastnými rukami. Tu však stojí za zmienku, že to bude vyžadovať pomoc dobrého opravára domácich spotrebičov, ak majiteľ takéto zručnosti nemá. Vo všeobecnosti sa oplatí povedať, že je celkom jednoduché zostaviť takúto konštrukciu svojpomocne.
Montážne diely
Ako vyrobiť tepelné čerpadlo z klimatizácie? Stojí za zmienku, že princíp je tu približne rovnaký. Len musíte vziať kompresor nie zo starej chladničky, ale z klimatizácie. Tiež sa oplatí skontrolovať, s akým chladivom pracuje, aby ste mohli systém nabiť neskôr. Ďalej, ako v predchádzajúcom prípade, budete potrebovať dve medené rúry s rôznymi priemermi a hrúbkami steny od 1 mm. Jeden z nich by mal mať 12 m a bude sa používať pre cievku a druhý 10 m pre výparník. Vyžaduje sa termostatický expanzný ventil. Na výrobu cievky potrebujete pomerne hrubú rúrku.
Proces montáže sa nelíši od toho, čo bolo opísané vyššie, s kompresorom chladničky. Inštalácia sa vykonáva aj v závislosti od zvoleného typu zdroja. Ako ukazuje prax, takéto domáce systémy sa líšia výkonom 2,6-2,8 kW. Samozrejme, takýto systém nie je príliš výkonný. Napríklad pri vonkajšej teplote -5 stupňov Celzia bude takéto čerpadlo schopné udržiavať vnútornú teplotu 60 m2 až do +17 stupňov Celzia.
Výpočet parametrov systému
Výpočet tepelného čerpadla sa vykonáva buď pomocou online kalkulačky alebo s pomocou špecialistov. Môžete použiť vzorec:
R=(k × V × T)/860.
V tomto vzorci je R výkon potrebný na vykúrenie miestnosti; k - koeficient zúčtovania tepelných strát budovou (1 - dobre izolovaná miestnosť, 4 - drevený barák); V je celkový objem miestnosti, ktorá sa má vykurovať; T - najväčší teplotný rozdiel medzi vonkajším svetom a vnútorným priestorom; 860 - konverzný faktor výsledku výpočtu v kW z kcal.
Spotrebitelia tepelnej energie
Po zostavení akéhokoľvek modelu tepelného čerpadla je potrebné ho pripojiť k akémukoľvek spotrebiču. Pretože výkon tohto systému nie je príliš vysoký, mal by byť pripojený k špecializovaným vykurovacím systémom, napríklad k ohrievaču. Vynikajúcou možnosťou by bolo pripojenie takéhoto zariadenia k teplej podlahe. Možné prepojenie s radiátormi s nízkou zotrvačnosťou vyrobenými z hliníka alebo ocele s veľkou radiačnou plochou.
Bolo by vhodné povedať, že domáce možnosti sú tiež najvhodnejšie len ako doplnkový zdroj vykurovania. Pomocou domácich výrobkov nebude možné úplne zabezpečiť vykurovanie domu alebo bude teplota malá. Iba priemyselné zariadenie sa s touto úlohou dokáže samostatne vyrovnať. Okrem toho, rozšírené používanie takýchto zariadení bolo spôsobené tým, že sú 100% ekologické. Prechod na takéto vykurovacie systémy výrazne ovplyvní zlepšenie životného prostredia.
