Pirmojoje dalyje galėjote susipažinti su teoriniais nenuilstančio konstruktoriaus Petro Dargio patarimais kaip susikonstruoti šilumos siurblį. Šį kartą jis pasakoja kaip jį konstravo.
Jei neskaitėte pirmosios dalies, ją galite rasti ČIA
Šilumos gamtoje yra
Jeigu norite daryti šilumos siurblį, pirmiausia turite nuspręsti, iš kur siurbsite šilumą. Ją galima siurbti iš oro – šaldytuvo vamzdelius su freonu iškišus lauk ir šaldant kiemo orą. Kol nebūna speigų, naudingumo koeficientas esąs neblogas. Jei ir nedidelis – tai vis tiek pigiau, nei šildytis “plika” elektra.
Šilumą galima siurbti iš grunto – kelių metrų gylyje užkasus plastikinius vamzdžius ir jais paleidus šilumą nešiojantį skystį – glikolį arba antifrizą. Šiuo atveju naudingumo koeficientas irgi negali būti labai didelis, nes žemė apie vamzdžius greitai atšaldoma, ir į šilumos siurblį pareina minusinės temperatūros glikolis. Visgi -4 laipsnių glikolis yra kur kas šiltesnis už -10 laipsnių lauko orą.
Jeigu gyvenate šalteningoje vietoje, kur gruntinis vanduo yra palyginti aukštai, galite pasidaryti kelis negilius gręžinius iš šilumą siurbti iš jų. Po žeme rasite +10 laipsnių vandenį, o tai šilumos siurbliui gana daug. Visa bėda, kad gręžiniai brangiai kainuoja.
Pats paprasčiausias ir pigiausias būdas parsitempti į namus šilumos, jeigu gyvenate prie upės, ežero arba tvenkinio. Panardinai į dugną plastikinius vamzdžius ir varinėk jais paprasčiausią vandenį. Ataušinai šilumos siurblio šaldytuve – varyk atgal į telkinio dugną, tegu tenai vėl pašyla.
Mes su Vincu uždarą vandens apytakos sistemą sumontavome iš 32 mm skersmens plastikinių vamzdžių. Nuo trobos iki tvenkinio jie užkasti 2 metrų gylyje, tvenkinyje paprasčiausiai nuskandinti į dugną (kad skęstų, pririšome skylėtų plytgalių). Būtų gerai, jei nepadarytumėte mūsų klaidos ir po žeme vamzdžius apšiltintumėte – bent jau tą, kuriuo vanduo nuo tvenkinio pareina į šilumos siurblį. Galima kartu su vamzdžiais nuskandinti ir metalinį radiatorių – metalas kur kas laidesnis už plastiką.
Mūsų sistemoje vandenį varinėja 75 W paprasčiausias cirkuliacijos siurblys (tokie naudojami šildymo sistemose). Vanduo šilumos siurblio šaldytuve atšąla dviem laipsniais ir nuteka vamzdžiu atgal į tvenkinį, ten padaro didelį keliasdešimties metrų lanką ir apšilęs vėl grįžta į šilumos siurblio šaldytuvą, vėl netenka dviejų laipsnių… Ir taip be pabaigos. Tokį vandenį mes net varinėjame viena namo siena ir palaikome joje teigiamą temperatūrą (be šilumos siurblio).
Net ir žiemą giliai po ledu, maždaug 8 metrų gylyje, būna 8 laipsnių vanduo. Šilumos siurbliui tai gana daug, bet padariau klaidą, kad neapšiltinau užkastų vamzdžių. Pasirodo, ir dviejų metrų gylyje žemė per speigus labai stipriai atvėsta ir vėsina sistemos vandenį – viduržiemį nuo tvenkinio jis beparteka 5 – 4 laipsnių. Išvengęs didelių šilumos nuostolių, tikrai būčiau turėjęs 6 laipsnius. Šilumos siurblio naudingumo koeficientas būtų buvęs didesnis.
Pagrindinės detalės
Šaldytuvo kompresorių, garintuvą, cirkuliacijos siurblį nusipirksite. Pagrindinės detalės, kurias teks pasidaryti patiems – šilumokaitis ir šaldytuvas. Iš esmės tai du tokie pat uždari indai su viduje suraityta varinių vamzdelių spirale freonui cirkuliuoti. Galima sakyti, jie ir yra visa šilumos siurblio gudrybė.
Šilimokaičiui ir šaldytuvui mes panaudojome du senus 50 litrų talpos dujų balionus. Samdėme meistrą. Balionus jis perpjovė, įmontavo varinių vamzdelių spiralę ir vėl suvirino. Jeigu mokate virinti kempu, tai galite pasidaryti ir patys. Po to dar reikia įtaisyti įsriegtus vamzdžius vandeniui įbėginti ir išbėginti. Šaldytuve šiltas vanduo turi atbėgti per viršų ir ataušęs išbėgti žemyn, šilumokaityje – atvirkščiai: šaltas vanduo įteka į šilumokaitį per apačią, o pašilęs kyla aukštyn. Panašiu principu veikia saulės kolektoriai ir šildymo sistemos.
Šilumokaitį jungsite prie namo šildymos sistemos, šaldytuvą – prie mano ir tvenkinio apytakinės sistemos.
Mes samdėme nagingą šaldytuvų meistrą, ir jis prijungė kompresorių bei freono garinimo kapiliarus. Visa įranga ir darbas mums atsiėjo 2 tūkstančius litų.
Darant šilumokaitį bei šaldytuvą, kyla klausimas: kokio skersmens ir kiek varinio vamzdelio naudoti? Darydami šilumos siurblį su 1 kw galingumo kompresoriumi, mes nužiūrėjome seną oro kondicionierių, kuriame buvo panaudotas 1 kw galingumo kompresorius. Pamatavome jo aušintuvo vamzdelius, kurie buvo 10 mm skersmens. Kadangi vanduo yra 4 kartus laidesnis šilumai, negu oras, mes tokio pat skersmens vamzdelių įmontavome keturis kartus mažiau.
Labai gaila, kad neprisimenu skaičių. Tačiau jūs irgi galite nužiūrėti kokį nors šaldymo įrenginį arba vadovautis principu: sviestu košės nepagadinsi. Kuo daugiau vamzdelio įmontuosite, tuo geriau jis perdavinės šilumą. Jeigu vamzdelio bus per mažai, įrenginys veiks nepakankamai efektyviai. Dėl kelių šimtų litų vamzdelio nereikėtų taupyti – juk vis tiek pasidarysite daiktą, kuris kokį 10 kartų bus pigesnis už pirktinį.
Mes šilumokaitį ir šaldytuvą darėme absoliučiai vienodus. Vadovavomės tokia logika: kiek šilumos paimi, tiek ir atiduodi.
Kokio galingumo kompresorių pirkti? Žiūrint, kokio galingumo šilumos siurblio jums reikia. Nemanau, kad pavyktų pasiekti didesnį nei 3 kartų naudingumo koeficientą. Vadinasi, norėdami turėti 6 kilovatų galingumo šilumos siurblį, turite pirkti bent 2 kilovatų galingumo kompresorių. Noriu atkreipti dėmesį į tokį dalyką: kuo galingesnis šilumos siurblys, tuo greitesnio vandens srauto jam reikės. Mūsiškiam 3 kw galingumo šilumos siurbliui šaldomą vandenį tiekia 75 W galingumo cirkuliacijos siurblys. Manau, jis tiktų ir dvigubai didesnio galingumo šilumos siurbliui. Darant kažką dar galingesnio, reikėtų ir galingesnio vandens siurblio.
Kartai manęs klausia, ar galima naudoti paprasčiausio buitinio šaldytuvo kompresorių? Žinoma, galima, tik jo galingumas bus nedidelis. Tačiau vandeniui šildyti turėtų užtekti. Vandeniui šildyti galite pasidaryti šilumos siurblį ir iš paprasčiausio buitinio oro kondicionieriaus, jeigu jo freoną aušinsite ne lauko oru, bet vandens pilnu šilumokaičiu. Esu girdėjęs, kad apsukresni ūkininkai šilumos siurblius pasidaro ir iš didesnio galingumo šaldytuvų pienui aušinti. Taip jie ne tik nemokamai pasišildo vandens, bet ir sumažina elektros sąnaudas pienui aušinti – kuo geriau aušinamas šaldytuvo freonas, tuo efektyviau veikia visas įrenginys.
Vasarą nedidelio galingumo šilumos siurblį vandeniui šildyti galima prijungti prie namo šildymo sistemos – toks siurblys ne tik šildys vandenį (triskart pigiau, negu elektriniu šilumokaičiu), bet, aušindamas radiatorius, aušins ir kambarių orą. Vadinasi, jis veiks ir kaip kondicionierius. Tarkim, 300 vatų buitinio šaldytuvo kompresorius vandenį šildytų kaip 900 – 1200 vatų elektrinis šilomokaitis. Tokį prietaisą nebūtų labai sudėtinga pasidaryti – tikrai nereikėtų už jį mokėti dešimtis tūkstančių.
Truputis automatikos
Visai nebūtina savadarbį šilumos siurblį valdyti kompiuteriu, bet šiek tiek labai paprastos automatikos reikia. Mažiausiai – dviejų termostatų. Vienas, tikrai privalomas – avariniam atvejui, kuris išjungtų įrenginį, jeigu aušinamą vandenį atšaldysite iki 0 laipsnių. Pašaldę daugiau, turėsit avariją.
Antrasis termostatas turėtų išjungti šilumos siurblį, kai šilumokaityje pasiekta norima temperatūrą. Pernelyg aukštą temperatūrą laikyti nėra gerai – mažėja šilumos siurblio efektyvumas. Yra sakoma, kad vandenį šilumos siurbliu reikėtų kaitinti tik iki 40 laipsnių. Štai kodėl šilumos siurbliai geriausiai tinka grindų šildymui – grindys šildomos ne aukštesne nei 36 laipsnių temperatūra. Šilumos siurbliui – geriausias režimas.
Mes su Vincu įmontavome trečią termostatą – jis įjungia šildymo sistemos cirkuliacijos siurblį tada, kai šilumokaityje pasiekiama nustatyta temperatūra. Naudojant priverstinę šildymo sistemos cirkuliaciją, pasiekimas geresnis šilumos siurblio efektyvumas.
Kai orai dar nebūna labai šalti, kur nors išvažiuodamas panaudoju laikmatį. Laikmatis šilumos siurblį įjungia kelios valandos prieš man sugrįžtat. Ir trobą šiltą bei šilto vandens grįžęs randu, ir elektros sutaupau.
Kurdami galėsite prigalvoti dar ką nors. Šilumos siurblys yra tuo patogus, kad jį labai lengva valdyti. Tai – bene pats didžiausias jo privalumas.
Nuotraukos autoriaus
