Zrób to sam: Budowa CWG = WM+ RKP + PC PPW + GWC

[Myjk]

Witam,

domyślam się, że temat niniejszego wątku czytelników poraził. ;) Dlatego czym prędzej wyjaśniam: wymyśliłem sobie pewne rozwiązanie połączenia w jedno urządzenie jednostki do (WM) Wentylacji Mechanicznej, (RKP) Rekuperatora oraz (PC) Pompy Ciepła (PPW) Powietrze(GWC)-Powietrze-Woda i wyszło z tego wszystkiego (CWG) Centrala Wentylacyjno-Grzewcza. Połowiczne rozwiązanie znalazłem (WM+RKP+PC PP), ale urządzenie jest przeraźliwie drogie (podstawa 16 tys. zł brutto) jak na obudowę, dwa wentylatory, parownik/skraplacz i kompresor (4/3kW grzanie/chłodzenie) z możliwością zastosowania grzałki, nawilżacza, filtra superekstra filtrującego wszystko (za kolejnymi, słonymi jak nie trudno się domyślić, opłatami). Dlatego chciałbym zbudować takie coś sam i rozszerzyć funkcje praktyczne. Instalowałem w swoim obecnym domu inwerter typu SPLIT, znam zasadę działania, budowę itd. Jednak nie będę w stanie policzyć, dopasować i zmontować do kupy całego obiegu klimatyzatora -- ku temu wynajmę serwis chłodniczy. Mam nadzieję, że się ktoś znajdzie kto będzie miał większe pojęcie.

Do powstania urządzenia zgodnego z moimi założeniami konieczna będzie obudowa około 120x100x50cm (wysokość zdefiniowana przez kompresor). Tak, całkiem duże bydle, w założeniu przeznaczone do podwieszenia na suficie lub ustawienia na podłodze. Obudowa podzielona na dwie części -- czerpnię i wyrzutnie. Przezeń doprowadzone rury powietrzne, wlotowa i wylotowa o średnicy 160mm (może więcej?). Na czerpni oczywiście filtr (zieleń), następnie wentylator (pomarańcz), skraplacz/parownik (łosoś/fiolet -- ojtam, wiem, faceci nie znają się na kolorach), wymiennik ciepła (szary) CWU ew. CO (jakby kto chciał, ja nie przewiduję) i nawiew na kanały do anemostatów rozmieszczonych w pokojach. W drugiej części powrót powietrza z domu, wentylator, skraplacz/parownik, wymiennik ciepła i wyrzut (a jak zostanie trochę ciepła, to wyrzut do nieogrzewanego i niezbyt szczelnego garażu). Do kompletu kompresor (czerwień) aby skraplacz i parownik nie miały nudno. ;) Uproszczony schemat 3D:

http://emide.pl/CWG.png

Zasada ma być stosunkowo prosta. Za pomocą (GWC) Gruntowego powietrznego Wymiennika Ciepła (czerpnia na polu) powietrze wstępnie ogrzane/ochłodzone (zależy od pory roku, ale z założenia ma to być +5-10 sC) trafia do maszyny dzięki pracy wentylatorów, gdzie jest przefiltrowane (filtr łatwo wyciągany do czyszczenia/wymiany), wpada na parownik/skraplacz napędzany przez kompresor gdzie następuje ogrzanie/ochłodzenie powietrza gdzie zależnie od nastawień powinny występować temperatury +4-50 sC. Następnie powietrze trafia bezpośrednio na wymiennik ciepła CWU -- tu zadanie jest jedno, ogrzewania wody użytkowej, stąd wymienniki są dwa -- na wlocie i wylocie używane naprzemiennie. Na wlocie będzie używany w zimie, na wylocie w lecie. Sterowane ręcznie lub elektrozaworami poprzez sterownik. Powietrze dalej zostanie popędzone do domu. Następnie po zużyciu w części mieszkalnej zostanie zassane z powrotem gdzie ogrzeje/ochłodzi skraplacz/parownik aby nie doprowadzić do zamarznięcia/przegrzania a następnie znowu na wymiennik CWU i wyrzucone (może do garażu?). Oczywiście CWU (80-120L) zostanie podgrzane tylko wstępnie a dogrzane później (stawiam na ogrzewacze przepływowe przy samych ujęciach). Oczywiście system ma działać w trybie inwertera.

Koszty (brutto):
- Obudowa (z kwasówki?) -- 400-600 zł
- Filtr powietrza -- 100-200 zł
- Wentylatory -- 2x 200-400 zł (zależnie od mocy)
- Kompresor -- 600-1000 zł (zależnie od mocy, 3-5kW)
- Wymienniki ciepła CWU -- 2x 400-800 zł (zależnie od mocy)
- Skraplacz/Parownik -- 2x 400-800 zł
- Kapilary, zawór invertera, osuszacz, zalanie układu czynnikiem, czujniki, sterownik, elektrozawory, robocizna -- 1000-3000 zł

Suma: 4100-8800 zł Jak widać zdecydowanie mniej (chyba, że coś pominąłem / źle skalkulowałem?) niż 16 000 zł, a możliwości da więcej.

Za tę kwotę otrzymam monolityczne urządzenie, centralę wentylacji mechanicznej połączonej z pompą ciepła (podgrzewającą wstępnie CWU i pomieszczenia), oraz rekuperatora odzyskującego ciepło z pomieszczeń do zapewnienia lepszej skuteczności inwerterowi (brak konieczności defrostowania parownika w zimie oraz względny chłód na skraplaczu w lato). Pierwszy prototyp ma być zainstalowany u moich rodziców w obecnie budującym się domu. Niestety jest tam wentylacja grawitacyjna i planowane stosunkowo słabe ocieplenie, co może nieco zepsuć wydajność. Sterowania nie przewiduję w pełni automatycznego (nie znam nikogo kto robi sterowniki i pisze oprogramowanie). Docelowo chcę taki "(po)twór" mieć u siebie w nowym domu (energooszczędnym) z pełnym sterowaniem automatycznym w zależności od parametrów powietrza na zewnątrz/wewnątrz. Do tego wspomagające podłogówki na druty.

Mam tylko dwa problemy -- nie widzę producenta skraplaczy/parowników pod wymiar. Obawiam się, że mogę być skazany na wykorzystanie i przerobienie kompletu inwertera z "marketu" co powinno co prawda przynieść niższą cenę podzespołów, lecz zwiększy gabaryty monolitu lub wręcz spowoduje jego całkowite rozparcelowanie na dwa moduły. Drugi problem, to dobór odpowiednich mocy (powierzchni) skraplaczy/parowników/wymienników. Nie wiem zupełnie jak do tego podejść. Jako podstawę, zanim wpadłem na patent zrobienia nagrzewnic na zamówienie, brałem Inverter 5kW. Czy ktoś widzi w tym rozwiązaniu jakieś mankamenty, uwagi albo zwyczajnie ma pomocne dłonie?

[miloszenko]

Szczerze, to najlepiej byloby wziasc najtanszy dostepny na rynku klimatyzator inverterowy kanalowy, reku tywenta (ok .2500 PLN) i to spiac i miec spokoj.

Wszystko co potrzebujesz te 2 urzadzenia ogarna a nie bedzie zbyt wiele majstrowania zeby to zgrac.

Ktos tu gdzies na forum przerabial zwykla klime na PC (zeby ja spiac z zasobnikiem), tazke to ewentualnie sciezka do dllubania zeby tanim kosztem miec CWU...

[Myjk]

Zgoda, poza dwoma szczegółami. W moim rozwiązaniu rekuperatorem jest część klimatyzatora -- konkretnie to skraplacz/parownik, zatem zakup rekuperatora jest zbyteczny. Po drugie oczywiście można to zrobić na takim gotowcu jak inwerter kanałowy (rozważałem na samym starcie), ale są to już dosyć potężne jednostki i bardzo kosztowne (ponad 5 tys. zł).

Edit, znalazłem 4 kanałowy z okrągłymi wylotami 4kW za 2,5 tys. zł.
To by mogło się nawet udać w przypadku braku firmy produkującej wymienniki na wymiar.

[miloszenko]

Tylko jesli ten klimatyzator bedzie mial chodzic non-stop to bedzie problem ze zuzyciem energi, bo moc minimalna to niebedzie 30-50 wat, raczej 300-400, chyba, ze wiesz jak skrecic klime nizej...

To byloby calkiem ciekawe pudelko jesli mogloby pracowac jako grzalka/chlodnica z wydajnosciami zakresu 100-500 m3/h i temp na wyjsciu od 15 do 50 stopni :)

[xmsg]

Do czego ma służyć to urządzenie?
Do odzyskiwania "kapki" energii po rekuperacji (ew. dodania "kapki" energii po GWC)
czy do grzania/chłodzenia domu ?

Jeśli do tego pierwszego, to kasa wywalona w błoto i stracony czas.
Za posiadane fundusze dokonaj zakupu dobrej "zwykłej" centrali wentylacyjnej z rekuperacją + dobra instalacja kanałów.

Jeśli chcesz grzać/chłodzić dom, to dorzuca się dodatkowe urządzenie, zupełnie poza centralą.
Musi ono "mielić" powietrze wewnętrzne w obiegu zamkniętym.

Najprościej daje się klimatyzator kanałowy z oddzielną instalacją i ew. zaworami strefowymi.
Można dać multisplity do pomieszczeń, kombinacji jest sporo w zależności od funduszy.
Zamiast klasycznego klimatyzatora można dać gruntową pompę ciepła i wtedy kable grzejne stają się zbędne.
Ja bym poszedł w tym kierunku i dał zamiast oddzielnych kanałów do klimy - klimakonwektory w każdym pomieszczeniu
(łatwiej się tym steruje)

Obliczenia zrobiłeś po złotówkach,a trzeba po zapotrzebowaniu budynku na powietrze i ciepło/chłód.

Strumień powietrza wentylacyjnego ma dosyć małą pojemność cieplną
i nie przeniesie odpowiedniej dawki energii potrzebnej do chłodzenia/grzania domu.
Różnica jest prawie o rzad wielkości.

Pozdrawiam
GREGOR

[Myjk]

miloszenko: Nie będzie musiał chodzić/grzać non-stop. Ale tak, regulacja poziomu pracy kompresora jest możliwa. Oczywiście ile będzie musiało to pracować będzie zależeć od ocieplenia domu, ale zakładam że nawet przy słabej izolacji przepracuje może 8-10h na dobę i głównie w drugiej taryfie (noc) kiedy potrzeba spać a nie kombinować jak tu zrobić żeby węgla dosypać albo drewna do kominka (i o to chodzi). Mówię naturalnie o pracy kompresora, bo wentylatory będą pracować zgodnie z zapotrzebowaniem na powietrze (a o tym sporo w wątku obok). ;) To raczej nie będzie ogrzewanie podstawowe (zwłaszcza u moich rodziców gdzie jest WG) a jedynie chłodzenie/dogrzewanie, co zaznaczyłem na początku. Aczkolwiek liczę, że przy budynku mocno energooszczędnym (na przykładzie jaśka, R&K) może stać się ogrzewaniem wiodącym.

Muszę się zabrać za policzenie tego przy jakichś podstawowych założeniach. W każdym razie mój inwerter (split) 5kW wczoraj przy 21 stopniach na zewnątrz, 23 w budynku, ustawionym min. możliwym ustawieniu przerzutu przez skraplacz tj. 800m3/h powietrza (maks. 1200m3/h), daje ponad 42 stopnie na wyjściu. W powyższym kombajnie pompowanie będzie ograniczone do jakichś 300 m3/h na cały dom (?) ale jednocześnie uwzględniając, że docierające do skraplacza powietrze będzie miało co najmniej 13 stopni mniej niż przy mojej próbie i będzie nieco strat na CWU. Docelowo powinno jednak mieć te 30 na anemostacie. W lato przy chłodzeniu nie będzie strat na CWU i powinno dmuchać około 12 na końcówce (opieram się na danych z forum, gdzie ludzie z GWC dostając 10 stopni na wlocie do budynku, na anemostacie trzeba doliczyć 7-9 sC).

xmsg: Nie wiem czemu tak bezwzględnie negujesz to rozwiązanie. Ja po prostu nie chce przepłacać za gotowe urządzenie 3 a nawet 4 krotnie. Fakt jest taki, że takie urządzenia są i działają dobrze. Oczywiście rzeczona rekuperacja to pojęcie na wyrost, bo odzysk jest mocno pośredni. Przepuszczanie powietrza z mieszkania na lodowaty parownik ma oddać mu energię która i tak by się zmarnowała -- w ten sposób zapobiegnie się głównie jego zamarzaniu i zużywaniu energii na jego ew. rozmrażanie (wada pomp ciepła z wymiennikiem napowietrznym) zatem uzyska się dużo więcej energii grzewczej niż w standardowym rozwiązaniu. Głównym zadaniem tego kombajnu ma być podgrzanie CWU i wstępne acz jak najmocniejsze podgrzanie powietrza dostarczanego do domu dzięki czemu główne źródło ciepła wykona dużo mniej pracy (u mnie mają to być druty podłogowe, u rodziców kominek ew. grzejniki elektryczne konwektorowe). Wbrew pozorom taka pompa ciepła jest bardzo oszczędna a złe opinie na jej temat biorą się właśnie z tego, że mocno spada jej skuteczność gdy parownik znajduje się w zbyt niskiej temperaturze, tj. poniżej +4 (zamarzanie, duża praca by ponownie ogrzać skraplacz). W tym przypadku tego problemu nie będzie.

Wiadomo że można wiele zrobić w zależności od funduszy, ale takie rozbudowane instalacje grzewczo-chłodzące per pomieszczenie są bardzo kosztowne nie tylko przy zakupie/instalacji, ale także już przy samym użytkowaniu. Chodzi jednak o to żeby całość była w jednym miejscu (oddalona od pomieszczeń, czyli eliminacja hałasu) i nie była aż tak droga na poziomie inwestycji. Tym bardziej, że gdzieś skraplacz trzeba na zewnątrz umieścić do takich jednostek a to szpeci elewację i ogólnie nie ma jednak dobrej skuteczności jak się nad tym głębiej zastanowić (konieczność obsługi każdego urządzenia, czyszczenie filtrów, parowników, odprowadzanie skroplin itd.).

Wodne ogrzewanie oparte na pompie ciepła, po przeczytaniu wątku i argumentów R&K, odpuszczam (zbyt duże koszty). Ponadto chcę mieć chłodzenie w lato (i to warunek konieczny), ale nie z lodowatej podłogi serwowanej przez inwerter powietrze-woda a z powietrza. Z tego co wiem powietrze jest bardzo dobrym nośnikiem ciepła, ma tylko małą bezwładność -- ale to akurat tutaj nie jest problemem. Dla mnie to nawet zaleta, bo można stosunkowo szybko zmieniać nastawy. Obliczenia natomiast robiłem "po złotówkach", bo głównym tematem tego wątku jest koszt urządzenia samoróbki vs gotowe rozwiązanie firmowe.

Na koniec jedynie przypomnę, że 10h pracy inwertera o mocy 5kW (przy pełnej wydajności) to około 6 zł -- w dziennej taryfie, co daje około 2000 zł rocznie. Jeśli ustawić w taryfie nocnej, a tej jest np. u mnie 12h na dobę, to powinno wyjść znacznie mniej.

Tymczasem odeszliśmy mocno od tematu, bo mnie teraz głównie interesuje czy uda się gdzieś zrobić parownik/skraplacz na konkretny rozmiar. Ktoś może zna taką firmę?

[xmsg]

miloszenko: Nie wiem czemu tak bezwzględnie negujesz to rozwiązanie...

... bo chyba tego jednak nie przeliczyłeś.

Oblicz sobie najpierw jaki potrzebujesz strumień powietrza,
aby przenieść te 5kW mocy chłodzącej.

Nie możesz porównywać swojego projektu do sprawności jednostek SPLIT (COP ok. 4).
Twoja centrala podobna jest do klimatyzatorów przenośnych, w których COP jest ok. 2,5

Teraz przykład obrazujący rzędy wielkości, np przy chłodzeniu.

Temperatura w domu = 25C
Temperatura nawiewana = 15C (zgodnie z założeniem dT=10C)
Strumień powietrza = 500 m3/h

Moc chłodząca wychodzi poniżej 1,4kW, bo część wyrzucamy - niech będzie 1kW

Zmień teraz te parametry tak, aby wyszło 5kW mocy chłodzącej.

Proponuję zerknąć na propozycję rozwiązania (nie mam nic wspólnego z ta firmą):
http://www.hewalex.pl/oferta/pompy-ciepla/podgrzewacz-cwu-z-pompa-ciepla-pcwu-200k-23kw-1.html

Plik "Chłodzenie pompą ciepła" strona "9"

Wpina się to w lato poza centralę wentylacyjną.
Do rozwiązania na "zimę" nadal brakuje Ci wymiennika.

Pozdrawiam
GREGOR

[Myjk]

Porównanie niniejszej CWG do klimatyzatora przenośnego to lekkie nadużycie. Przenośne klimy mają małe COP/EER bo pracują w tym samym ośrodku. Są też takie co ciepło/zimno wyrzucają za okno (przenośną rurą) i wtedy już sprawność mają dużo lepszą (pomijając, że zazwyczaj urządzenia są mniejsze). Tutaj COP/ERR się nie zmieni w stosunku do splita, a w niektórych warunkach te parametry mogą być bardziej korzystne (przypominam, że producenci podają te wartości dla najkorzystniejszych warunków). CPW zawsze będzie pracować w optymalnych warunkach. W lato dostaje już chłodne powietrze, a w zimie względnie ciepłe podczas gdy parownik dostaje kopa z ciepłego powietrza. Oczywiście rekuperacja jest do rozważenia, ale raczej nie sądzę aby było jeszcze co odzyskiwać po przepuszczeniu przez tego potworka.

[xmsg]

Tutaj COP/ERR się nie zmieni w stosunku do splita

To jeszcze kilka cyferek;

Strumień powietrza 1000 m3/h przy chłodzeniu 2-3kW (przyjmijmy 2,5kW).
Moc potrzebna do przepchania tego strumienia 0,5kW.

Moc sprężarki ??? Jeśli przyjmiesz COP centrali 3, to moc sprężarki 0,8kW

Jak obliczymy wynikowy COP to wyjdzie 1,9, nawet jak przyjmiesz COP centrali 4, to wynikowy będzie tylko 2,2

COP dla mnie nie ma znaczenia, "Pan" za to płaci.

Bardziej chodzi mi o wielkości strumieni, przyjęte delta T i wynikające z tego wielkości "chłodnic" i wentylatorów.

Pozdrawiam
GREGOR

[Myjk]

OK, tu oczywiście jest jasność. Jak już wcześniej pisałem, jeszcze tego nie policzyłem. Założyłem najmocniejsze podzespoły, co pokazuje że jeszcze jest spory zapas. Natomiast dziękuję za linka do strony HEWALEX, ponieważ przyjrzałem się ich produktom i znalazłem to: http://www.hewalex.pl/oferta/pompy-ciepla/powietrzna-pompa-ciepla-pcwu38.html Dwie takie jednostki spięte w jedno mogłyby zrobić pracę. Jutro skontaktuję się z producentem i zobaczę co z tego wyjdzie.

Edit: wygrzebałem w końcu także skraplacz nawet z odpowiednimi wymiarami: http://coolstore.pl/product-pol-1871-Skraplacz-nieuzbrojony-1-90-kW-.html :)

[jasiek71]

Edit: wygrzebałem w końcu także skraplacz nawet z odpowiednimi wymiarami: http://coolstore.pl/product-pol-1871-Skraplacz-nieuzbrojony-1-90-kW-.html :)
a ludziska za wymienniki do GGWC płacą kilkakrotnie więcej ...:yes:

wystarczy spiąć małą pompką obiegową dwie takie chłodnice, zalać glikolem i mamy całkiem sensowny niezamarzający rekuperator ...:stirthepot:
nawet nie trzeba się głowić gdzie umieścić centralę bo wystarczy te wymienniki razem z wentylatorami umieścić na czerpni i wyrzutni chałupy ...

[Myjk]

Te powyższe to akurat są konkretnie do klimatyzacji, czyt. przepływu czynnika chłodniczego, ale http://www.termex.krakow.pl/produkty,lista.html tutaj są wymienniki które mogą służyć glikolowi. Zresztą właśnie z oferty tej firmy chciałem korzystać w przypadku wymienników do CWU.

[jasiek71]

Te powyższe to akurat są konkretnie do klimatyzacji, czyt. przepływu czynnika chłodniczego, ale http://www.termex.krakow.pl/produkty,lista.html tutaj są wymienniki które mogą służyć glikolowi. Zresztą właśnie z oferty tej firmy chciałem korzystać w przypadku wymienników do CWU.
za taką kasę te glikolowe że można sobie darować ...
ten od klimatyzacji znacznie tańszy a działa tak samo ...