DIY-Wärmepumpe: Diagramm, Berechnung, Anwendung

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Video: Wir berechnen die passende Wärmepumpe | Haustechnik Voßwinkel 2024, April
Anonim

Wenn wir das Thema Heizung rein theoretisch betrachten, dann hat der Mensch viele Lösungen für dieses Problem. In Wirklichkeit ist die Situation etwas schlechter, da die Auswahl durch die Kosten, die Fähigkeit zur Wartung der Installation usw. begrenzt ist.

Wärmepumpenheizung

Die Installation eines Heizsystems mit Ihren eigenen Händen mit einer Kraftstoffpumpe ist in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit sehr rentabel. Im eingesch alteten Zustand macht dieses Gerät keine Geräusche, erzeugt keinen unangenehmen Geruch und erfreulicherweise muss kein Schornstein oder andere zusätzliche Strukturen installiert werden.

Allerdings ist ein solches System vollständig auf elektrische Energie angewiesen. Es erfordert eine minimale Menge an Energie, um zu funktionieren, aber wenn aus irgendeinem Grund der Strom ausfällt, funktioniert das System nicht mehr. Die Montage einer Wärmepumpe mit eigenen Händen, wie die gesamte Anlage als Ganzes, ist recht wirtschaftlich. Es ist billig, genau wieDienstprozess. Es ist erwähnenswert, dass der Kauf einer solchen Installation immer noch recht teuer ist.

Kühlsystem für Pumpe mit Kühler
Kühlsystem für Pumpe mit Kühler

Pumpendetails

Wenn Handwerker von der Installation einer Wärmepumpe sprechen, meinen sie damit die Installation einer bestimmten Ausrüstung und nicht nur einer Pumpe. Dabei ist wichtig zu beachten, dass fast jede Substanz mit einer Temperatur von 1 Grad Celsius und mehr zu einer Wärmequelle für ein solches System werden kann.

Alle Systeme sind in mehrere Typen unterteilt, zum Beispiel "Wasser - Luft", "Wasser - Wasser" usw. Der Einsatz einer Wärmepumpe basiert darauf, dass Körper ihre Wärmeenergie an andere Körper oder an die Umgebung abgeben können. Das erste Wort in einem Paar gibt normalerweise das Medium an, aus dem die gegebene Wärme entnommen wird. Das zweite Wort definiert die Art des Trägers im System, der diese thermische Energie erhält. Bei modernen Ausführungen ist die Wärmequelle meist Wasser, Luft oder Erde. Das einfachste Design ist eines, das Luft als Quelle verwendet.

Aussparung für Wärmepumpe
Aussparung für Wärmepumpe

Geräteeffizienz

Natürlich ist die Effizienz der einzelnen Geräte nicht gleich, sondern hängt von dem System ab, in dem die Pumpe arbeitet. Luftinstallationen gelten als die am wenigsten effektiven. Außerdem wird die Leistung eines solchen Systems stark vom Wetter beeinflusst. Bodeninstallationen zeichnen sich durch eine gute Standfestigkeit aus. Der Nutzfaktor solcher Anlagen liegt im Bereich von 2,8 bis 3,3, was recht gut ist. Am effektivsten waren die "Wasser - Wasser" -Installationen. Dies liegt vor allem daran, dass die Temperatur der Quelle recht stabil ist.

Pumpenelement
Pumpenelement

Was sind die Vorteile der Installation

Wie jedes andere System hat auch dieses bestimmte Vorteile, die von seinem Besitzer genutzt werden können.

Die Montage und Installation einer Wärmepumpe mit eigenen Händen hat folgende Vorteile:

  • Hohe Wirtschaftlichkeit. Bei Stromkosten von beispielsweise 1 kW können Sie etwa 3-4 kW thermische Energie gewinnen, was durchaus rentabel ist. Es ist auch erwähnenswert, dass es sich bei diesen Zahlen um Durchschnittswerte handelt, da die genauen Zahlen stark von der Konstruktion und dem Gerätetyp abhängen.
  • Nachh altigkeit. Eine selbst montierte Wärmepumpe, wie auch die gesamte Anlage als Ganzes, erzeugt während ihres Betriebs keine schädlichen Emissionen in die Umwelt. Die Verwendung solcher Geräte schadet der Umwelt nicht.
  • Vielseitigkeit. Bei der Installation herkömmlicher Heizsysteme müssen Sie ständig für Gas oder andere Substanzen bezahlen. Solaranlagen oder Windkraftanlagen arbeiten nicht immer stabil. Wärmepumpen sind fast universell und können überall installiert werden. Hauptsache, der Systemtyp ist richtig gewählt.
  • Es ist erwähnenswert, dass das thermische System ziemlich multifunktional ist. Wird er im Winter wie vorgesehen zum Heizen genutzt, so kann er im Sommer als Klimaanlage genutzt werden.
  • Die Sicherheit der Heizungsanlage ist seitdem auf einem recht hohen NiveauDie Temperatur der Arbeitseinheiten überschreitet 90 Grad nicht, während des Betriebs treten keine giftigen Emissionen auf und für ihren Betrieb wird kein Kraftstoff benötigt. Es ist nicht gefährlicher als ein Kühlschrank.

Varianten von Heimsystemen

Wärmepumpe für die Hausheizung kann vom Absorptions- oder Kompressortyp sein. Am gebräuchlichsten sind Kompressoren. Solche Systeme können auch aus einem alten Kühlschrank oder einer Klimaanlage mit einem funktionierenden Kompressor aus diesen Geräten zusammengebaut werden. Neben dem Kompressor sind auch ein Expander, ein Verdampfer und ein Kondensator erforderlich. Um eine Wärmepumpe zum Heizen eines Hauses vom Absorptionstyp zu entwerfen, benötigen Sie auch ein solches Teil wie absorbierendes Freon.

Heizwerke unterscheiden sich auch in der Art der verwendeten Wärmequelle. Sie können Luft, Erdwärme oder Sekundärwärme nutzen. Die Eingangs- und Ausgangssch altungen können entweder den gleichen Träger oder zwei verschiedene verwenden. Aus diesem Grund können Anlagen mit folgenden Kühlmittelarten betrieben werden:

  • "Luft - Luft";
  • "Wasser ist Wasser";
  • "Wasser - Luft";
  • "Luft - Wasser";
  • "Boden - Wasser";
  • "Eis - Wasser".
Betriebsdiagramm der Wärmepumpe
Betriebsdiagramm der Wärmepumpe

Es ist wichtig zu beachten, dass die Effizienz einer Anlage durch den Umrechnungsfaktor bestimmt wird. Das ist die Differenz zwischen verbrauchter und aufgenommener Energie. Je größer dieser Unterschied ist, desto effizienter wird das System natürlich angesehen.

Erste Schritte

Vor dem ParsenBei bestimmten Montagemethoden ist es erforderlich, die Wärmequelle zu bestimmen und ein Diagramm des Geräts zu erstellen, mit dem die Montage durchgeführt wird. Die Montage von Arbeitsoptionen für eine Wärmepumpe mit eigenen Händen ist erst möglich, nachdem einige Werkzeuge gemietet und einige zusätzliche Komponenten gekauft wurden.

Der erste Schritt. Zeichnung

Die Energiequelle für die thermische Installation muss unterirdisch sein, daher muss ein Brunnen gebohrt oder zumindest eine kleine Senke gegraben werden. Das bedeutet, dass der Arbeitsort und die Tiefe in das Diagramm eingetragen werden müssen. Zu beachten ist, dass die Temperatur am Einbauort des Teils 5 Grad Celsius nicht unterschreiten sollte. Wenn sich in der Nähe Stauseen künstlichen oder natürlichen Ursprungs befinden, können Sie diese als Installationsort nutzen.

Heizungsschema für ein zweistöckiges Haus
Heizungsschema für ein zweistöckiges Haus

Es ist auch erwähnenswert, dass Sie fast jedes Schema einer Wärmeinstallation auswählen und danach arbeiten können. Die Wärmequelle hat fast keinen Einfluss auf den Arbeitsfortschritt. Eine funktionierende Version einer Wärmepumpe, die mit eigenen Händen aus einem Kühlschrank zusammengebaut wird, ist das gebräuchlichste Modell. Dazu müssen Sie das alte Gerät zerlegen und den Kompressor von dort entfernen, der das Hauptelement des Systems sein wird und Freon und Wasser durch die Rohrleitung pumpt.

Zweiter Schritt. Auswahl von Teilen für die Arbeit

Es ist sehr wichtig zu beachten, dass es besser ist, einen neuen zu kaufen, wenn der Kompressor des alten Kühlschranks alt, nicht mehr funktioniert oder Schrott ist. Eine Reparatur ist unrentabel, außerdem hält so ein Teil nicht lange.

Um die Thermik zusammenzubauenDo-it-yourself-Pumpe aus dem Kühlschrank benötigt auch ein Thermostatventil. Am besten wäre es, wenn beide Elemente aus dem gleichen System stammen, damit sie genau zueinander passen. Um die Pumpe zu installieren, müssen Sie L-Bügel 30 cm kaufen. Außerdem müssen Sie einige weitere Teile kaufen:

  • 120-Liter-Hochdichtbehälter;
  • normaler Kunststofftank bis 90 l;
  • Sie benötigen außerdem 3 Kupferrohre mit unterschiedlichen Durchmessern;
  • für die Pipeline müssen Polymer- und vorzugsweise Metall-Kunststoff-Rohre gekauft werden.

Um eine Wärmepumpe zu installieren, benötigen Sie Standardwerkzeuge, und zum Schneiden von Rohren sind eine Schleifmaschine und ein Schweißgerät praktisch.

Zeichnung für die Pumpeninstallation
Zeichnung für die Pumpeninstallation

Dritter Schritt. Mit Systemknoten arbeiten

Als erstes muss der Kompressor mit H alterungen an der Wand montiert werden. Nachdem dies erledigt ist, können Sie mit dem Zusammenbau des Kondensators beginnen. Um es herzustellen, ist es notwendig, den Metalltank in zwei Hälften zu schneiden und eine Kupferspule in einen Teil davon einzusetzen. Dann wird der Behälter zurückgeschweißt, wonach mehrere Gewindelöcher darin gemacht werden.

Als nächstes müssen Sie mit der Arbeit mit dem Wärmetauscher fortfahren. Damit die Installation der Wärmepumpe gelingt, müssen Sie das Kupferrohr um einen Stahltank mit einem Volumen von 120 Litern wickeln. Die Enden der Windungen sind mit Schienen befestigt. An den Rohrabgängen werden Sanitärübergänge angebracht. Das gleiche Verfahren muss mit einem Kunststofftank durchgeführt werden, es wirdals Verdampfer verwendet werden. Da dieses Reservoir nicht überhitzt, ist das Vorhandensein eines Metallelements optional. Die fertige Struktur wird ebenfalls mit denselben H alterungen an der Wand befestigt.

Wenn alle diese Knoten fertig sind, können Sie mit der Auswahl eines Thermostatventils fortfahren. Wenn die Struktur zusammengebaut ist, muss Freon einer bestimmten Marke hochgeladen werden - R-22 oder R-422. Wenn Sie nicht über Kenntnisse verfügen, um mit dieser Substanz zu arbeiten, wenden Sie sich am besten an einen Spezialisten, da das Verfahren ziemlich unsicher ist.

Der vierte Schritt. Verbindung mit dem Zaungerät

Hier ist zu beachten, dass der Wärmepumpenkreislauf, der Anschluss des Systems an die Ansaugvorrichtung, typabhängig ist:

  • "Wasser ist Erde". Wenn dieses Schema ausgewählt wird, muss der Kollektor unterhalb des Gefrierpunkts des Bodens installiert werden. Die Rohrleitung dieses Systems muss sich in der gleichen Tiefe befinden.
  • "Wasser - Luft". Die Installation dieses Systems gilt als die einfachste, da keine Ausgrabung erforderlich ist. Als Montageort für den Kollektor können Sie jeden Platz in der Nähe des Hauses oder sogar auf dem Dach verwenden.
  • Das System "Wasser - Wasser" wird nur installiert, wenn ein Reservoir in der Nähe ist. Die Struktur wird aus Polymerrohren zusammengesetzt, die dann in die Mitte des Reservoirs abgesenkt werden.

Bei der Berechnung der Wärmepumpe kann es vorkommen, dass deren Leistung nicht ausreicht. In diesem Fall gibt es Systeme, die als bivalent bezeichnet werden. Mit anderen Worten, die thermische Installation wird parallel zur elektrischen installiertder Boiler beispielsweise übernimmt in diesem Fall die Funktion der Zusatzheizung.

Klimagerät

Sie können eine Wärmepumpe aus einer Klimaanlage mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen. Es ist jedoch erwähnenswert, dass dies die Hilfe eines guten Haush altsgeräte-Reparateurs erfordert, wenn der Besitzer nicht über solche Fähigkeiten verfügt. Im Allgemeinen ist es erwähnenswert, dass es ziemlich einfach ist, eine solche Struktur selbst zusammenzubauen.

Klimaanlage als Wärmepumpe
Klimaanlage als Wärmepumpe

Montageteile

Wie macht man aus einer Klimaanlage eine Wärmepumpe? Es ist erwähnenswert, dass das Prinzip hier ungefähr dasselbe ist. Nur müssen Sie den Kompressor nicht aus dem alten Kühlschrank, sondern aus der Klimaanlage nehmen. Es lohnt sich auch zu prüfen, mit welchem Kältemittel es funktioniert, damit Sie das System später befüllen können. Außerdem benötigen Sie wie im vorherigen Fall zwei Kupferrohre mit unterschiedlichen Durchmessern und Wandstärken ab 1 mm. Einer von ihnen sollte 12 m lang sein und für die Spule verwendet werden, und der zweite 10 m für den Verdampfer. Ein thermostatisches Expansionsventil ist erforderlich. Um eine Spule herzustellen, benötigen Sie ein ziemlich dickes Rohr.

Der Montageprozess unterscheidet sich nicht von dem, was zuvor bei einem Kühlschrankkompressor beschrieben wurde. Die Installation erfolgt auch abhängig davon, welche Art von Quelle ausgewählt wurde. Wie die Praxis zeigt, unterscheiden sich solche hausgemachten Systeme in der Leistung von 2,6 bis 2,8 kW. Natürlich ist ein solches System nicht sehr leistungsfähig. Beispielsweise kann eine solche Pumpe bei einer Außentemperatur von -5 Grad Celsius eine Innentemperatur von 60 m2 bis zu +17 Grad Celsius h alten.

Berechnung der Systemparameter

Die Berechnung der Wärmepumpe erfolgt entweder mit Hilfe eines Online-Rechners oder mit Hilfe von Spezialisten. Sie können die Formel verwenden:

R=(k × V × T)/860.

In dieser Formel ist R die zum Heizen des Raumes benötigte Leistung; k - Koeffizient für die Berücksichtigung der Wärmeverluste des Gebäudes (1 - ein gut isolierter Raum, 4 - eine Holzbaracke); V ist das Gesamtvolumen des zu beheizenden Raums; T - der größte Temperaturunterschied zwischen der Außenwelt und dem Innenraum; 860 - Umrechnungsfaktor des Berechnungsergebnisses in kW aus kcal.

Verbraucher von thermischer Energie

Nachdem ein beliebiges Modell der Wärmepumpe zusammengebaut wurde, muss es an einen beliebigen Verbraucher angeschlossen werden. Da die Leistung dieses Systems nicht zu hoch ist, sollte es an spezielle Heizsysteme angeschlossen werden, z. B. eine Heizung. Eine hervorragende Option wäre, ein solches Gerät an einen warmen Boden anzuschließen. Anschlussmöglichkeit mit trägheitsarmen Strahlern aus Aluminium oder Stahl mit großer Abstrahlfläche.

Es wäre angebracht zu sagen, dass hausgemachte Optionen auch nur als zusätzliche Wärmequelle am besten geeignet sind. Mit hausgemachten Produkten kann die Beheizung des Hauses nicht vollständig sichergestellt werden, oder die Temperatur ist gering. Nur eine Industrieanlage kann diese Aufgabe alleine bewältigen. Darüber hinaus war die weite Verbreitung solcher Anlagen darauf zurückzuführen, dass sie zu 100% umweltfreundlich sind. Die Umstellung auf solche Heizsysteme wird die Umwelt erheblich verbessern.

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