Pokud se na problematiku vytápění podíváme z čistě teoretického hlediska, pak má člověk na tento problém spoustu řešení. Ve skutečnosti je situace poněkud horší, protože výběr je omezen cenou, schopností udržovat instalaci atd.
Vytápění tepelným čerpadlem
Instalace topného systému vlastníma rukama s palivovým čerpadlem je z hlediska snadného použití docela výnosná. Po zapnutí tato jednotka nevydává hluk, nevytváří nepříjemný zápach a co je příjemné, není potřeba instalovat komín ani žádné další dodatečné konstrukce.
Takový systém je však zcela závislý na elektrické energii. K fungování vyžaduje minimální množství energie, ale pokud z nějakého důvodu dojde ke ztrátě elektřiny, systém přestane fungovat. Montáž tepelného čerpadla vlastníma rukama, stejně jako celá instalace jako celek, je poměrně ekonomická. Je to levné, stejně jakoservisní proces. Stojí za zmínku, že nákup takové instalace je stále poměrně drahý.
Podrobnosti o čerpadle
Když řemeslníci mluví o instalaci tepelného čerpadla, myslí tím instalaci určité sady zařízení, nikoli pouze jednoho čerpadla. Zde je důležité poznamenat, že téměř jakákoli látka s teplotou 1 stupeň Celsia a vyšší se může stát zdrojem tepla pro takový systém.
Všechny systémy jsou rozděleny do několika typů, například "voda - vzduch", "voda - voda" atd. Použití tepelného čerpadla je založeno na tom, že tělesa jsou schopna předávat svou tepelnou energii jiným tělesům nebo okolnímu prostředí. První slovo ve dvojici obvykle označuje médium, ze kterého se dané teplo odebírá. Druhé slovo definuje typ nosiče v systému, který bude přijímat tuto tepelnou energii. V moderních verzích je zdrojem tepla obvykle voda, vzduch nebo půda. Nejjednodušší konstrukce je taková, která využívá vzduch jako zdroj.
Účinnost zařízení
Samozřejmě, že účinnost každého ze zařízení není stejná, ale závisí na systému, ve kterém čerpadlo pracuje. Vzduchové instalace jsou považovány za nejméně účinné. Výkon takového systému je navíc silně ovlivněn počasím. Pozemní instalace se vyznačují dobrou stabilitou. Užitný faktor takových instalací je v rozmezí od 2,8 do 3,3, což je docela dobré. Nejúčinnější byly instalace „voda – voda“. To je z velké části způsobeno tím, že teplota zdroje je poměrně stabilní.
Jaké jsou výhody instalace
Jako každý jiný systém má i tento určité výhody, které může jeho majitel získat.
Montáž a instalace tepelného čerpadla vlastníma rukama má následující výhody:
- Vysoká ekonomická účinnost. S elektrickými náklady například 1 kW můžete získat asi 3-4 kW tepelné energie, což je docela výhodné. Za zmínku také stojí, že tato čísla jsou průměry, protože přesné hodnoty velmi závisí na konstrukci a typu jednotky.
- Udržitelnost. Tepelné čerpadlo smontované svépomocí, stejně jako celá instalace jako celek, neprodukuje při svém provozu žádné škodlivé emise do životního prostředí. Používání takových zařízení nepoškozuje životní prostředí.
- Všestrannost. Při instalaci tradičních topných systémů musíte neustále platit za plyn nebo jiné látky. Solární instalace nebo větrné turbíny nefungují vždy stabilně. Tepelná čerpadla jsou téměř univerzální a můžete je nainstalovat kdekoli. Hlavní věc je, že je správně zvolen typ systému.
- Za zmínku stojí, že tepelný systém je poměrně multifunkční. Pokud se v zimě používá, jak má být, k vytápění, pak v létě může být použit jako klimatizace.
- Bezpečnost topného systému je od té doby na poměrně vysoké úrovniteplota pracovních jednotek nepřesahuje 90 stupňů, během provozu nevznikají žádné toxické emise a pro jejich provoz není potřeba palivo. Není o nic nebezpečnější než lednička.
Různé druhy domácích systémů
Tepelné čerpadlo pro vytápění domu může být absorpčního nebo kompresorového typu. Nejběžnější jsou kompresory. Takové systémy lze sestavit i ze staré chladničky nebo klimatizace pomocí funkčního kompresoru z těchto zařízení. Kromě kompresoru je potřeba mít ještě expandér, výparník a kondenzátor. Abyste mohli navrhnout tepelné čerpadlo pro vytápění domu absorpčního typu, budete potřebovat také součást, jako je absorpční freon.
Teplárny se liší také typem použitého zdroje tepla. Mohou být vzdušné, geotermální nebo využívající sekundární teplo. Vstupní a výstupní obvody mohou používat buď stejnou nosnou, nebo dvě různé. Z tohoto důvodu mohou být systémy vybaveny následujícími typy chladicí kapaliny:
- "vzduch - vzduch";
- "voda je voda";
- "voda – vzduch";
- "vzduch – voda";
- "půda – voda";
- "led – voda".
Je důležité si uvědomit, že účinnost instalace je určena konverzním faktorem. To je rozdíl mezi vynaloženou a přijatou energií. Samozřejmě, čím větší je tento rozdíl, tím je systém považován za efektivnější.
Začínáme
Před analýzouurčité způsoby montáže je nutné určit zdroj tepla a také sestavit schéma zařízení, kterým bude montáž prováděna. Pracovní možnosti tepelného čerpadla bude možné sestavit vlastníma rukama až po zapůjčení některých nástrojů a zakoupení některých dalších komponent.
První krok. Kresba
Zdroj energie pro tepelnou instalaci musí být pod zemí, a proto bude nutné vyvrtat studnu nebo alespoň vykopat malou prohlubeň. To znamená, že místo práce a hloubka musí být zakreslena do diagramu. Je třeba poznamenat, že teplota v místě instalace dílu by neměla být nižší než 5 stupňů Celsia. Pokud jsou poblíž nádrže umělého nebo přírodního původu, můžete je použít jako místo pro instalaci.
Za zmínku také stojí, že si můžete vybrat téměř jakékoli schéma tepelné instalace a pracovat podle něj. Zdroj tepla nemá na postup prací téměř žádný vliv. Pracovní verze tepelného čerpadla, sestavená z chladničky s vlastními rukama, je nejběžnějším modelem. Chcete-li to provést, musíte demontovat staré zařízení a odstranit odtamtud kompresor, který bude hlavním prvkem systému, který bude čerpat freon a vodu potrubím.
Druhý krok. Výběr dílů pro práci
Je velmi důležité poznamenat, že pokud je kompresor ze staré chladničky starý, nefunkční nebo nevyžádaný, je lepší koupit nový. Oprava je nerentabilní, navíc taková součástka dlouho nevydrží.
K sestavení tepelného čerpadlaKutilské čerpadlo z lednice bude vyžadovat i termostatický ventil. Nejlepší možností by bylo, kdyby oba prvky byly ze stejného systému, aby k sobě přesně pasovaly. Pro instalaci čerpadla budete muset zakoupit L-držáky 30 cm. Kromě toho budete muset zakoupit několik dalších dílů:
- 120litrový vysoce uzavíratelný kontejner;
- běžná plastová nádrž až 90 l;
- budete také potřebovat 3 měděné trubky s různými průměry;
- pro potrubí je nutné zakoupit polymerové, nejlépe kovoplastové trubky.
K instalaci tepelného čerpadla budete potřebovat standardní nástroje a na řezání trubek se vám bude hodit bruska a svářečka.
Třetí krok. Práce se systémovými uzly
První věc, kterou musíte udělat, je nainstalovat kompresor na stěnu pomocí držáků. Poté, co je hotovo, můžete začít s montáží kondenzátoru. K jeho výrobě je nutné rozřezat kovovou nádrž na polovinu, do jedné její části vložit měděnou cívku. Poté je nádoba přivařena zpět, načež je v ní vytvořeno několik otvorů se závitem.
Dále musíte pokračovat v práci s výměníkem tepla. Aby byla instalace tepelného čerpadla úspěšná, je potřeba měděnou trubku omotat kolem ocelové nádrže o objemu 120 litrů. Konce zatáček jsou připevněny kolejnicemi. K vývodům potrubí jsou připevněny klempířské přechody. Stejný postup musí být proveden s plastovou nádrží, budepoužít jako vaporizér. Protože se tento zásobník nepřehřívá, přítomnost kovového prvku je volitelná. Hotová konstrukce je také připevněna ke stěně pomocí stejných držáků.
Když jsou všechny tyto uzly připraveny, můžete přistoupit k výběru termostatického ventilu. Když je konstrukce sestavena, je nutné nahrát freon určité značky - R-22 nebo R-422. Pokud nemáte dovednosti pro práci s touto látkou, pak je nejlepší zavolat specialistu, protože postup je docela nebezpečný.
Čtvrtý krok. Spojení se zařízením oplocení
Zde je důležité poznamenat, že okruh tepelného čerpadla, připojení systému k sacímu zařízení závisí na jeho typu:
- „Voda je země“. Pokud je zvoleno toto schéma, musí být kolektor instalován pod úrovní mrazu půdy. Potrubí tohoto systému musí být umístěno ve stejné hloubce.
- "Voda - vzduch". Instalace tohoto systému je považována za nejjednodušší, protože nevyžaduje žádné výkopové práce. Jako místo pro montáž kolektoru můžete použít jakékoli místo v blízkosti domu nebo dokonce na střeše.
- Systém „voda – voda“se instaluje pouze v případě, že je v blízkosti nádrž. Konstrukce je sestavena z polymerových trubek, které jsou následně spuštěny do středu nádrže.
Při výpočtu tepelného čerpadla se může stát, že jeho výkon nestačí. V tomto případě existují systémy, které se nazývají bivalentní. Jinými slovy, tepelná instalace je instalována paralelně s elektroinstalacíkotel v tomto případě plní např. funkci přitápění.
Zařízení klimatizace
Tepelné čerpadlo z klimatizace můžete sestavit vlastníma rukama. Zde však stojí za zmínku, že to bude vyžadovat pomoc dobrého opraváře domácích spotřebičů, pokud majitel takové dovednosti nemá. Obecně stojí za to říci, že je docela jednoduché sestavit takovou konstrukci svépomocí.
Montážní díly
Jak vyrobit tepelné čerpadlo z klimatizace? Stojí za zmínku, že princip je zde přibližně stejný. Pouze musíte vzít kompresor ne ze staré chladničky, ale z klimatizace. Vyplatí se také zkontrolovat, s jakým chladivem pracuje, abyste mohli systém nabít později. Dále, stejně jako v předchozím případě, budete potřebovat dvě měděné trubky s různými průměry a tloušťkou stěny od 1 mm. Jedna z nich by měla mít 12 m a bude sloužit pro spirálu a druhá 10 m pro výparník. Je nutný termostatický expanzní ventil. K výrobě cívky potřebujete poměrně silnou trubku.
Postup montáže se neliší od toho, co bylo popsáno dříve u kompresoru chladničky. Instalace se také provádí v závislosti na typu zvoleného zdroje. Jak ukazuje praxe, takové domácí systémy se liší výkonem 2,6-2,8 kW. Takový systém samozřejmě není příliš výkonný. Například při venkovní teplotě -5 stupňů Celsia bude takové čerpadlo schopno udržovat vnitřní teplotu 60 m2 až do +17 stupňů Celsia.
Výpočet parametrů systému
Výpočet tepelného čerpadla se provádí buď pomocí online kalkulačky nebo s pomocí specialistů. Můžete použít vzorec:
R=(k × V × T)/860.
V tomto vzorci je R výkon potřebný k vytápění místnosti; k - koeficient pro zaúčtování tepelných ztrát budovou (1 - dobře izolovaná místnost, 4 - dřevěný barák); V je celkový objem vytápěné místnosti; T - největší teplotní rozdíl mezi vnějším světem a vnitřním prostorem; 860 - konverzní faktor výsledku výpočtu v kW z kcal.
Spotřebitelé tepelné energie
Po sestavení jakéhokoli modelu tepelného čerpadla je nutné jej připojit k libovolnému spotřebiči. Protože výkon tohoto systému není příliš vysoký, měl by být připojen ke specializovaným topným systémům, například k ohřívači. Vynikající možností by bylo připojení takového zařízení k teplé podlaze. Možné připojení s radiátory s nízkou setrvačností z hliníku nebo oceli s velkou radiační plochou.
Slušelo by se říci, že domácí možnosti se také nejlépe hodí pouze jako doplňkový zdroj vytápění. Pomocí domácích produktů nebude možné plně zajistit vytápění domu nebo bude teplota malá. S tímto úkolem se může samostatně vypořádat pouze průmyslové zařízení. Rozšířené použití takových instalací bylo navíc způsobeno tím, že jsou 100% šetrné k životnímu prostředí. Přechod na takové systémy vytápění výrazně ovlivní zlepšení životního prostředí.
