Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Олег Лисичкин

Тепловой насос грунт-вода своими руками (часть 2)

1) Выбор пластинчатых теплообменников (ПТО).
Почему именно пластинчатых, а не «труба в трубе»? Да чисто из-за экономии пространства и времени. Изначально я выбирал теплообменники на мощность ТН в 7 кВт. После многих консультаций и перелопаченной инфо подобрал на испаритель GPLK 60-30, а на конденсатор GPLK 60-20. Я выбрал ПТО условно максимальной длины, потому что вычитал, что процессы испарения и конденсации при такой конструкции будут максимально стабильны (будут на 100% завершены, в отличие от ПТО более коротких, но более толстых).
Пайка ПТО производилась в водяной ванне (на всякий случай, чтобы не перегреть). Некоторые ставят последовательно два конденсатора меньшего размера, один из которых используют для горячей воды. Но я подумал, что это не правильно, так как если вода в какой-то момент нагреется до максимальной температуры, а разбора не будет, то на отопление будет работать только второй маленький теплообменник. В результате может сконденсироваться не весь газ и в

1) Выбор пластинчатых теплообменников (ПТО).
Почему именно пластинчатых, а не «труба в трубе»? Да чисто из-за экономии пространства и времени. Изначально я выбирал теплообменники на мощность ТН в 7 кВт. После многих консультаций и перелопаченной инфо подобрал на испаритель GPLK 60-30, а на конденсатор GPLK 60-20. Я выбрал ПТО условно максимальной длины, потому что вычитал, что процессы испарения и конденсации при такой конструкции будут максимально стабильны (будут на 100% завершены, в отличие от ПТО более коротких, но более толстых).
Пайка ПТО производилась в водяной ванне (на всякий случай, чтобы не перегреть).

Ванна для пайки.
Ванна для пайки.

Некоторые ставят последовательно два конденсатора меньшего размера, один из которых используют для горячей воды. Но я подумал, что это не правильно, так как если вода в какой-то момент нагреется до максимальной температуры, а разбора не будет, то на отопление будет работать только второй маленький теплообменник. В результате может сконденсироваться не весь газ и в ТРВ будет попадать воздух. А чтобы отсечь воздух в систему придется дополнительно впаять ресивер после конденсатора. И я пришел к выводу, что если нужно греть воду, то на нее лучше собрать отдельный ТН.

2) Выбор компрессора
В качестве газа я решил использовать R22, как наиболее доступный и однокомпонентный. Меня привлекло то, что в случае утечки однокомпонентный газ можно легко дозаправить, в то время как многокомпонентный нужно сначала весь слить, вакууммировать систему, а затем заправить заново. Если R22 можно заправлять как в жидкой (горловиной вниз) так и в газообразной фазе (горловиной вверх), то многокомпонентный только в жидкой фазе.
Сам компрессор я изначально подобрал и купил Highly SHV33 YC6 на 7 кВт, но когда «отвалился» один земляной контур, то я предположил, что такую мощность точно не вытащу и купил Highly SL 222 CV на 3,7 кВт.

Компрессоры этого производителя мне показались с наилучшим соотношением цена/качество и плюс у них есть докипатель, что уменьшает вероятность гидроудара и трудоемкость сборки ТН. Подбирая компрессор по производительности имейте ввиду, что в паспорте у них указана мощность охлаждения. А чтобы узнать ориентировочную мощность нагрева прибавьте к этому значению потребляемую мощность. Но и мощность охлаждения указана при определенных температурах испарения/конденсации. Обычно это +7/+54С. Если вы работаете при другой разнице температур, то и мощность будет отличаться. Чем меньше разница, тем больше СОР. А вообще лучше замерять выделяемую тепловую мощность с помощью теплосчетчика (я пока это не реализовал).

3) Общая конструкция
Прорисовывая общую конструкцию ТН я руководствовался следующими постулатами:
- жидкость должна испаряться вверх, а газ должен конденсироваться вниз;
- все соединения должны иметь минимальное гидравлическое сопротивление;
- жидкостная линия не должна иметь промежуточных расширений по сечению, так как это может привести к преждевременному кипению сжиженного газа.
В результате получилась вот такая конструкция.

Мой ТН вода-вода.
Мой ТН вода-вода.

Теплообменники вверху, компрессор внизу. Жидкостная линия не имеет возможности завоздушиться. Насосы по воде я тоже поставил внутрь, чтобы удобнее было ими управлять. Электроклапан перед ТРВ. Правда мне до сих пор не понятно нужен ли электроклапан. В кондиционерах малой мощности его нет, а в общих схемах его всегда рисуют. Фильтр-осушитель, наверное, нужно было взять на гаечных соединениях, чтобы его можно было легко заменить (без перепайки).

Общая схема ТН и обвязки приведена далее

Общая схема ТН.
Общая схема ТН.

Для максимального КПД теплообменников подключать подачу воды и газа надо в противотоке (на встречу друг другу). В испарителе у меня так не получилось из-за общей конструкции, но, думаю, что уменьшение эффективности компенсировалось переразмеренностью испарителя.
ТРВ я купил фирмы Danfoss со сменной дюзой на 3,5 кВт. В нем был дополнительный выход для компенсационной линии, но я его заглушил. Многие говорят, что так делать нельзя, но тем не менее все работает. Хочу обратить особое внимание, что баллон ТРВ (и термодатчик) нельзя крепить к выходу испарителя снизу, так как на него будет влиять перетекающее масло из компрессора. Только сбоку или сверху для корректной работы (на первой фотографии у меня смонтировано не правильно).
Датчики давления, манометры и клапан заправки я впаял на отдельных тройниках. Многие их впаивают прямо в подающие трубы, засверливая в них отверстия, но я решил не добавлять грязь в главный контур. Дополнительные детали стоят копейки, а поменять фильтр после первых пусков будет стоить в десятки раз дороже.
Еще один примененный лайф-хак, которым я пользуюсь уже давно: все медные трубы я покрыл лаком "Plastik 71". Это лак для покрытия печатных плат, но еще им я покрывал компрессорную арматуру холодильников, чтобы не окислялась (описал здесь
https://dzen.ru/a/XyHOZhn7fBcYlzeB)

Все холодные узлы нужно теплоизолировать (ну и звукоизоляция не помешает)

Изолированный ТН
Изолированный ТН

В следующей статье я опишу электрическую схему и процедуру запуска ТН в эксплуатацию.

Дзен практически не показывает мои статьи. Хочешь узнать больше - подпишись.