Найти в Дзене
Олег Лисичкин

Тепловой насос грунт-вода своими руками (часть 3)

4) Электрическая схема
Она может быть разной, но нужно понимать главное: в случае сбоя по питанию в схеме должна отработать задержка пуска компрессора. Из-за разности давлений всасывания-нагнетания в несколько атмосфер компрессор просто не сможет запуститься и в конечном итоге сгорит. Необходимо дать некоторое время, чтобы система пришла в равновесие. Чтобы определить каким должно быть время задержки, после первого пуска выключите компрессор и засеките время, когда разность давлений по манометрам будет меньше 2 атм. На моем ТН это время получилось около 15 минут ну и еще пару я добавил на всякий случай.

Общая монтажная схема
Общая монтажная схема

По схеме видно, что сначала я включаю оба насоса, а уже от одного из них питание подается на реле задержки, которое включает компрессор. И насосы и компрессор я запитал через твердотельные реле (не люблю щелканья контактов). В схеме нет электроклапана, но по факту он подключен параллельно компрессору. Многие пишут, что он не нужен. В кондиционерах малой мощности его нет, но во всех стандартных схемах его рисуют. Я поставил, но вполне возможно, что он лишний, и без него задержка на включение будет намного меньше.

Так как я инженер-конструктор радиоэлектронной аппаратуры, то я применил в схеме еще одно «ноу-хау» - компрессор включается через NTC-термистор, который ограничивает пусковой ток и тем самым продлевает компрессору жизнь. Данные NTC-термисторы имеют начальное сопротивление 5 Ом, которое после прогрева уменьшается до нуля. Я их включил последовательно-параллельно для увеличения рабочего тока (у одного элемента он составляет 5А).

Внутренняя электрика
Внутренняя электрика
Внешняя электрика
Внешняя электрика

Рабочая температура термистора около 60С и это надо учесть при конструировании схемы.
Контроллер температуры можно использовать любой. Я применил самодельный на 4 датчика. Нужно только определиться по какому параметру будете включать-выключать ТН. Мой ТН работает по температуре воздуха в котельной. Еще конечно необходимо установить всякие защиты (я пока не сделал):
- от поломки насосов (чтобы не заморозить испаритель). Можно поставить реле протока, можно работать по датчикам температуры;
- от перегрева подачи компрессора. Правда в нем есть встроенное тепловое реле на температуру свыше 105С, но до этого лучше не доводить.
- от превышения давления всасывания и давления нагнетания. Я поставил сдвоенное реле Danfoss. Но по факту оно оказалось пока бесполезно. Самое интересное, что оно срабатывет в момент простоя, когда газ испаряется от повышения температуры испарителя и его давление поднимается выше 8 атм. (после включения насосов оно снова падает ниже 7 атм.). Для меня проще обойтись термодатчиками, чем делать лишние механические соединения.

5) Первая заправка и пуск
Перед заправкой ТН нужно вакууммировать, чтобы убрать воздух и водяные пары. Торопиться при этом не надо! Даже если давление манометра упало на ноль, то вакуумный компрессор выключать не нужно еще минут 30-40. Проскакивание воздуха (влаги) определяется по небольшому бульканью. Как только компрессор начал работать ровно можно закрывать сервисный вентиль. ТН должен постоять минимум сутки и давление не должно упасть даже на десятую долю одного деления. У моего ТН обнаружилась течь внутри конденсатора (как я ее устранил – опишу в другой статье).
После вакууммирования я на несколько секунд запустил ТН, чтобы проверить работу компрессора.
Перед заправкой ТН сервисные шланги нужно продуть фреоном, чтобы удалить из них воздух (может этот воздух и ни на что не повлияет, но на всякий случай).

И вот тут возникает главный вопрос: сколько залить фреона? Кондиционерщики все работают по массе, указанной на корпусе прибора, а у меня ведь самоделка. Инет то же не дал четкого ответа, а онлайн калькуляторы значительно разнились в показаниях. Кто-то заправляет пока в смотровом стекле стабильно не пойдет жидкость, а кто-то пишет, что после этого можно влить еще килограмм фреона. От количества фреона зависит какую тепловую мощность вы получите на выходе, но если переборщить, то ТН будет работать рывками (так как испаритель будет полностью затоплен) и есть риск вывести из строя компрессор. При заправке я решил ориентироваться на перегрев испарителя в 4-6 С. Если кто не в курсе, то перегрев считается как разница между температурой термобаллона ТРВ и температурой кипения фреона (определяется по манометру). Заправлял ТН я по следующему алгоритму:
- запустил газ в ТН пока давление по манометрам не поднялось до примерно 5 атм.;
- включил ТН (водяные насосы были установлены на максимальную скорость);
- наблюдая за смотровым стеклом потихоньку добавлял газ пока в смотровом стекле не пропали пузырьки. Именно потихоньку, так как ТН нужно некоторое время чтобы выйти на режим;
- установившийся перегрев был около 8С;
- потом, открывая несколько раз баллон с газом на несколько секунд, я довел перегрев до 5С. После каждой порции выжидал около 1 мин, чтобы увидеть стабилизацию температуры.
- когда после очередной порции газа перегрев не уменьшился, то я прекратил заправку и отсоединил баллон.
Хочу отметить, что вес залитого газа после пропадания пузырьков составил 1,3 кг, а после установки перегрева увеличился до 1,8 кг. Разница существенная.

В следующей статье я опишу пока небольшой опыт эксплуатации и еще некоторые нюансы.

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