1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 4

Тепловой насос самому полностью 2

Тема в разделе "Воздушные тепловые насосы", создана пользователем aparat2, 08.11.09.

Статус темы:
Закрыта.
  1. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Начинаю сборку нового теплового насоса!

    Старый был чудесен, но хочется сделать на много лучше, надёжней и эффективней! :)

    Практика использования показала, что ТН должен быть всё же экономичен, надёжен и уже в последнюю очередь не дорог. Строить сугубо дешёвый ТН ГЛУПО! Поэтому осознав все эти нюансы, принялся за изготовление своего нового детище.

    Цель строительства была поставлена следующая: изготовить тепловой насос самому, с потребительскими характеристиками ЛУЧШЕ, чем у промышленно производимых. А за одно, заплатить за него ровно столько, сколько он того стоит. Итак, в путь! :)


    Концепция.

    Прошлая концепция оказалась неудачной. Размещение оборудования на стене неправильно. Звук и вибрация растекается всё же по стене и помещениям. Поэтому, эволюционно сложившаяся форма промышленно-изготавливаемого ТН в виде отдельного корпуса, теплообменников, компрессора и насосов разумна и взята за основу.

    Крайне необходимо низкое звуковое давление, оказываемое установкой. Для загородного дома это важно, так как на фоне окружающей тишины слышно и доставляет неудобства.

    Решено остановиться на концепции, как и у большинства производителей, например, Vaillant:

    [​IMG]

    Тех. условия.

    1. Как уже говорил в первой теме, имею дом с необходимой площадью отопления около 200 м2. Первый этаж тёплый пол, второй радиаторы с х4 запасом. Хочется подогнать температуру радиаторов под t теплоносителя для теплых полов около +35, чтобы сохранить общую высокую производительность теплового насоса.

    2. Померил доступное электричество. Сейчас пока лето оно скачет в районе 216-232 вольта. Это удовлетворительно. Также тешит мысль, что Латвия с 2010 года переходит на 230 вольт. Поэтому возможности для сильной просадки напряжения будет меньше. Провёл новый провод от щита к ТН с усиленным сечением 8 квадратов. Использовал провод 5х4. По две жилы на фазу и ноль, одну на заземление. Почему такой большой запас? Потому, что в момент запуска компрессор потребляет ток до 35 ампер. С тонким проводом происходит просадка, и компрессору и без того не всегда хватет энергии для старта, как в прошлой моей конструкции. Можно скачать программа расчёта сечения кабелей и просадки в линии Avral Delta.
    К слову, спиральный Копеланд всегда запускается разгруженным. Померю реальные стартовые токи после.

    3. Остался приямок с питающим водяным насосом от скважины.
    Вода сейчас бежит +11с. Зимой стабильно +7с. Замерял подачу, получилось 1800 литров в час при потреблении 200 ватт. Это хорошо. Так как обеспечит моему ТН на заданную мощность перегрев в 5К. Конечно, было бы лучше 3-4К, но это более мощный насос и электропотребление на него. Пока не готов считать-оптимизировать, соглашусь с СОР на t конденсации около +0с зимой.


    Компрессор.

    Для главной детали теплового насоса выбрал, пожалуй, самое лучшее из предлагаемого на данный момент. Специальный компрессор для теплового насоса Copeland. Скачанная программа по подбору компрессоров Copeland Select 7.1 показала следующие характеристики под мои условия:

    [​IMG]

    Был заказан компрессор ZH30K4E-PFJ. На месте однофазные редкость. Срок поставки с завода в Ирландии 4 недели. Трёхфазники бывают сразу на месте. Да и СОР у них повыше. Ну, ничего. Трёхфазное электричество и в наше время для некоторых роскошь... :crazy:
     
    aparat2 , 08.11.09
    #1 + Цитировать
  2. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Теплообменники.

    Пользовался проверенной табличкой по подбору теплообменников к Copelandam.

    [​IMG]

    Недорогого SWEPa в наших краях не нашёл. Подобрал GEA таких же характеристик. Вернее, взял даже на размер больше, чтобы была эффективность теплопередачи заведомо перфектная. Так как каждый вложенный рубль в оборудование, после будет окупаться более экономичной эксплуатацией. Посему, получилось:

    1. Конденсатор GEA 532х124 - 40 секций.
    2. Испаритель GEA 532х124 - 34 секции.

    [​IMG]

    Инструкция по их установке тут.


    Корпус.

    Был закуплен маленький холодильник LG (850х480х550) для корпуса.

    [​IMG]

    3 года отроду, за небольшие деньги 43 евро. Выглядит красиво. Всё же лучшее, что может не отпугивать глаз (Для интереса также запрашивал представительства Vaillant и Wiessman на предмет резервного корпуса, но был проигнорирован ими).

    К слову, по-старинке думал про стекловату в корпусе холодильника. Но нет, задут монтажной пеной. На её очистку ушло около рабочего дня. Потому, если внешний вид не сильно важен, рекомендую брать обычный Саратов. Чистится много быстрее, а найти такой по рекламе можно отдаваемым даже задарма. :)

    Да, и что довольно приятно, компрессор от этого холодильника используем для вакуумного насоса. Он пригодится нам, когда будем вакуумировать ТН перед дальнейшей заправкой фреоном. :)
     
    aparat2 , 08.11.09
    #2 + Цитировать
  3. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Основание.

    Для гашения шумов и вибраций, принял решение делать опору двойной. Пирог получился следующий:

    1. Залил низ будущего корпуса бетоном слоем 70мм.
    Установил всю конструкцию на четыре резиновые виброопоры.

    2. На бетонное основание установил ещё четыре резиновые виброопоры (чуть более мягкие). Сверху закрепил ещё одну бетонную плиту. Для неё приспособил обычную тротуарную плитку 400х400х60мм.

    3. Расстояние между этими плитами звукоизолировал акустическими плитами Rockwool 30мм о которых расскажу чуть позже.

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]

    На верхнюю плиту будем крепить соответственно компрессор и теплообменники.

    P.S. Основание получилось очень крепким, добротным и основательным. Я доволен, что моя задумка оказалось столь удачной и действенной. Общий вес нижней плиты 480х490х70 и верхней 400х400х60 около 65 килограмм, должно поглощать вибрацию хорошо.
     
    aparat2 , 08.11.09
    #3 + Цитировать
  4. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Звукоизоляция.

    Так как шум от будущей установки крайне нежелателен, внутреннюю полость с особой тщательностью обклеил звукоизоляцией Rockwool Industrial Batts Black толщиной 30 мм. Такие же есть у
    Isover KVL и Paroc InVent, но первый жидковат, а второй дороже.

    [​IMG]


    Насосный приямок звукоизолировал теми же акустическими панелями.

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]


    Автоматика.

    На основании опыта с прошлым ТН, был выбран контроллер с функцией погодной компенсации. Бегать каждый день регулировать температуру теплоносителя совсем не хочется. Благо, один наш форумчанин подсказал недорогой контроллер для тепловых насосов Carel Gea.

    Контроллер имеет 8 датчиков, которые заказываются отдельно.

    B1 - Датчик температуры санитарной воды.
    B2 - Температура теплоносителя на выходе.
    B3 - Температура теплоносителя на входе.
    B4 - Датчик высокого давления фреона.
    B5 - Температура геотермальной воды на выходе.
    B6 - Температура геотермальной воды на входе.
    B7 - Датчик уличной температуры.
    B8 - Низкое давление фреона.

    Схема подключения водо-водяного ТН будет следующей:

    [​IMG]

    К слову, контроллёр при присоединении дополнительного модуля, позволяет управлять электронным ТРВ. Но пока больше доверяю проверенному механическому. Поэтому использую его с прежней установки, но с более размерной сменной дюзой.

    Остальная автоматика выбрана надёжной фирмы Merlin Gerin Multi 9.

    1. Пусковой контактор 3х25А (контакты паралелим). Код каталога 15962.
    2. Реле задержки включения.
    3. Автоматический предохранитель компрессора 1хС16А.
    4. Автоматический предохранитель питающего насоса 1хВ6А.
    5. Автоматический предохранитель циркуляц. насоса 1хВ6А.
    6. Пусковой контактор питающего насоса 1х25А. Код каталога 15958.

    Сам терминал мануального управления вынес рядом на стену, а щиток с автоматикой разместил в корпусе ТН. Контакторы при включении немного щёлкают, и потому решил их спрятать внутри звукоизолированного корпуса.
     
    aparat2 , 08.11.09
    #4 + Цитировать
  5. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Холодильный контур.

    В холодильный контур планируется вставить ещё жидкостный фильтр-осушитель, смотровое окно с индикацией влаги. Полная тех. информация тут. А также доохладитель-догреватель H150 DELUX (регенеративный теплообменник). Соленойдный клапан, ресивер, отделитель жидкости и масла, как и в схеме Vailant, также думано не использовать.

    Схему холодильного контура немного изменил относительно Вайлантовской. Фильтр и смотровое стекло разместил до перегревателя. Так будет гарантия, что перегреватель полностью будет заполнен жидким фреоном. А также фильтр будет служить ещё и ресивером для фреона. Необходимости особой нет, но всё же так, на всякий случай.

    [​IMG]

    Также термобаллон ТРВ размещён до перегревателя, а не после, как в схеме Вайлант. Почему так? Исходил из разума, а также рекомендаций по установке ТРВ Данфос, которые настоятельно рекомендуют ставить до перегревателя, во избежание некорректной работы. Спорить с ними не стал, и разместил так как советуют.


    Обвязка котла.

    За приделами ТН: В линию воды из скважины врезал реле протока Watts FLU-25. Это на случай отключения насоса прокачки, чтобы не дай бог не разморозить испаритель.

    В контур теплоносителя отопления такое реле не ставил. Даже если и циркуляция пропадёт, то такого разрушительного урона не будет. Этого не допустит предохранительный клапан Watts SVH, на случай аварийного превышения давления в системе, при, например, кипении.

    Врезал в систему отопления перепускной клапан Watts USV. Так в случае перекрытия всех вентилей потребителей, циркуляция не прекратиться, а пойдёт через этот байпасный вентиль.

    Также под пиковый нагреватель санитарной воды, и аккумуляционную ёмкость для теплоносителя, приспособил бойлер из нержавейки от прошлого своего ТН. Емкость его около 110-120 литров. Конечно, маловато, но на аккумулятор 0,1-1 куба ёмкостью, просто нет свободного места, так как мой ТН находится в гараже. Также роль аккумулятора будет выполнять бетонная стяжка тёплого пола в 4 кубических метра объёмом. Отпишу далее о реальности применения такого симбиоза и правомерности задумки.

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]
     
    aparat2 , 08.11.09
    #5 + Цитировать
  6. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Сборка.

    Также приобрёл электронные весы. Но не холодильные, а обычные, человеческие. Градация значений 100 грамм. Такой точности достаточно, исходя из символической цены около 12 у.е.

    На этом сборка пока приостановилась. Вчера только получил контроллер. Холодильный контур собирать без него было нельзя. Надо впаивать переходники для крепления датчиков давления, а их размеры были неизвестны. Теперь посчитаю необходимые фасонные части для медных труб, спаяю холодильный контур, запущу фреон, подключу и настрою автоматику. Дальнейший запуск системы и продолжение репортажа через какое-то непродолжительное время.

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]


    Замечания-Выводы (на данный момент).

    1. Звуковые плиты хорошо гасят шум. Эксперимент с водяным питающим насосом, а он самый шумный в системе, подтвердил это. Но остаётся открытым вопрос его охлаждения. Замерял температуру корпуса после 30 минут непрерывной работы, она была +32с. По инструкции к насосу, температура среды работы не должна быть долее +40с, а корпуса +60с. Пока не понятно какая температура установится в насосном приямке после, скажем, недели непрерывной работы. Так что вопрос дискуссионный.

    2. Собирать ТН из готовых частей куда приятней и быстрее. Поэтому, всем советую не мудрить, а использовать готовые пластинчатые теплообменники. Была бы хорошей идея использования готового промышленного корпуса от ТН известной марки. С размеченными посадочными размерами, под конкретную мощность. Но остаётся открытым стоимость такой детали. Поэтому вопрос надо ещё обкатать.

    3. Вопросы повышения СОР уже приблизились в плотную к своему экономическому порогу. Ставить далее электронные трв, инверторы или частотники, циркуляц. насосы с плавной регулировкой производительности и т.д. становится дорого, и поэтому надо смотреть окупаемость. Пока старался по возможности все размеры не заужать, а энергетический баланс делать оптимальным. По результатам работы сообщу о получившимся значении эффективности.


    Затраты на изготовление теплового насоса:

    Компрессор ZH30K4E PFJ - 680 евро.
    Конденсатор GEA 532х124-40 - 320 евро.
    Испаритель GEA 532х124-34 - 300 евро.
    Регенеративный теплообменник H150 - 74 евро.
    Программатор Carel Gea (с датчиками) - 330 евро.
    Холодильник (850 высота) б/у - 43 евро.
    Звукоизоляция Rockwool 30мм - 26 евро.
    Плита тротуарная 400х400х60 - 1,4 евро.
    Виброопоры 30х30 (4 штуки) - 17 евро.
    Виброопоры 40х30 (4 штуки) - 18 евро.
    Шланг резиновый термостойкий 1" и 1 1/4" (комплект) - 9,5 евро.
    Фильтр осушитель - 12 евро.
    Смотровое стекло (с индикатором влаги) - 8 евро.
    Весы электронные - 12 евро.
    Фреон R407c (2.1 кг) - 15 евро.
    Комплект электромеханики - 38 евро.
    Прочие мелочи - 50 евро.
    Итого: 1954 евро.

    Оставайтесь на связи за новыми новостями! :!:

    P.S. Могу поделиться координатом места приобретения оборудования, а также сделать протекцию.
    Если есть интерес, пишите мне в личную почту.
     
    aparat2 , 08.11.09
    #6 + Цитировать
  7. Hochuvseznat
    Регистрация:
    29.11.08
    Сообщения:
    589
    Благодарности:
    97

    Hochuvseznat

    Живу здесь

    Hochuvseznat

    Живу здесь

    Регистрация:
    29.11.08
    Сообщения:
    589
    Благодарности:
    97
    Адрес:
    Москва
    супер!
    мои поздравления
     
    Hochuvseznat , 08.11.09
    #7 + Цитировать
  8. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Спасибо! Но в контроллере уже стоят два датчика - низкого и высокого давления. Можно запрограмировать на любое значение аварийного отключения системы.
     
    aparat2 , 08.11.09
    #8 + Цитировать
  9. nick16374
    Регистрация:
    01.01.09
    Сообщения:
    1.540
    Благодарности:
    551

    nick16374

    Живу здесь

    nick16374

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.01.09
    Сообщения:
    1.540
    Благодарности:
    551
    Адрес:
    Самара
    Датчики давления в электронном контроллере?. Можно поподробней?
     
    nick16374 , 08.11.09
    #9 + Цитировать
  10. Хазад
    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.752
    Благодарности:
    546

    Хазад

    Живу здесь

    Хазад

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.752
    Благодарности:
    546
    Адрес:
    Рига - Москва
    Вижу прогресс не стоит на месте! Как то в начале эпопеи приезжал смотреть на это чудо, но поскольку знаний в области ТН не хватает, штудирую солнечные коллекторы. В связи с этим вопрос, какая мощность нужна для данного устройстав?( может сможем снять с солнечного водяного или воздушного коллектора...)
    Для примера 1м2 коллектора при инсоляции 200Вт/ч. нагреет до 40гр. за час
    10 литров воды или 17м3 воздуха...
     
    Хазад , 08.11.09
    #10 + Цитировать
  11. aparat2
    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007

    aparat2

    Живу здесь

    aparat2

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.04.08
    Сообщения:
    1.289
    Благодарности:
    1.007
    Адрес:
    Рига
    Да, есть такие. Можно заказывать датчики с разными значениями давления и провода со штекерами к ним. Вещица недешовая, но при желании, можно даже управлять с их помощью работай электронного трв.
    В табличке датчики выделены жёлтым.



    Приветствую, Коллега!
    Именно для моего надо 2,5 квтт электричества, и ещё 11 квтт берёт из земли.
    Но по ветру и солнцу я ни бум-бум. Трудно поэтому подсказать.
     
    aparat2 , 08.11.09
    #11 + Цитировать
  12. КротЬ
    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0

    КротЬ

    Участник

    КротЬ

    Участник

    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Украина
    aparat2 Перечитал ваши сообщения . спасибо огромное .
    Собираю запчасти для своего аппарата , руководствуясь вашими подсказками и опытом .
    ТН делаю небольшой . пока для мастерской ( 60 кв.м.) Компресор планирую со старого кондиционера БК 2500 1,6 КВ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ.
     
    КротЬ , 08.11.09
    #12 + Цитировать
  13. КротЬ
    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0

    КротЬ

    Участник

    КротЬ

    Участник

    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Украина
    А ВЫ НЕ ЗАДУМЫВАЛИСЬ НАД ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ . ТЕПЛА ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СКВАЖИН В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ.
    Чтобы часть тепла от дополнительных геотермальных зондов , работали на обеспечение питания для компрессора ТН , насосов циркуляции. а также на освещение дома , и питание бытовых электроприборов .
    Есть у меня пару идей ...
     
    КротЬ , 09.11.09
    #13 + Цитировать
  14. Хазад
    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.752
    Благодарности:
    546

    Хазад

    Живу здесь

    Хазад

    Живу здесь

    Регистрация:
    28.08.08
    Сообщения:
    1.752
    Благодарности:
    546
    Адрес:
    Рига - Москва
    70% энергии идет на нагрев воды и отопление, зачем переводить готовое тепло в эл-во? тем более что процесс это неблагодарный. А на Украине есть геотермальные источники
    В ТН конечно можно использовать, но уж лучше сразу пускать в систему отопления как в Исландии...
     
    Хазад , 09.11.09
    #14 + Цитировать
  15. КротЬ
    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0

    КротЬ

    Участник

    КротЬ

    Участник

    Регистрация:
    26.10.09
    Сообщения:
    10
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Украина
    Напомню , что любая скважина- с запущеным геотермальным зондом - есть геотермальная скважина. :|:
    Разница только в производительности , от потенциала.
    У меня под ногами допустим +14 , в Исландии +60 . в Риге +6 ( примерные данные )
    С задачей минимум мы справились , Нам удалось использовать небольшой потенциал низкотемпературных НЕИССЯКАЕМЫХ источников , с помощью ТН.
    Но ТН потребляет Э.энергию . Есть зависимость .
    Почему не собрать больше тепла земли , и преобразовать его в Э Э .
    Мне кажется, не так сложно создать питающее устройство , для ТН и энэргообеспечения всего дома .
     
    КротЬ , 09.11.09
    #15 + Цитировать

Смотрите также

Статус темы:
Закрыта.