Wasser/Wasser Wärmepumpe

  • Guten Tag,

    ich bin schon seit längeren nach einer Wärmepumpe, mit der Leistungsanforderung 1kw/h an Wärme abzuführen. Kondensator und Verdampfer, jeweils Kreuzstromplattenwärmetauscher. Zieltemperatur ist 30°c und Kühlflüssigkeit mit 18°C.

    Da ein Kontakt mit einer Wärmepumpen-Community neu für mich ist, sowie das Thema der Kompressortechnik, verzeiht mir bitte, wenn wichtige Informationen fehlen. Ich werde diese nachtragen.


    Mal eben etwas Fertiges zu kaufen, gibt es in dem Umfang nicht. Dann war mein Gedanke, eine gewöhnliche Klimaanlage zu kaufen und diese zu modifizieren. Problem war dann, dass die meisten zu überdimensioniert sind. Also habe ich mich für DIY entschieden, eine custom compressorlösung zu entwerfen und umzusetzen.


    Ich bin aber völlig neu in diesem Thema und handwerkliches Know-how muss ich mir erst noch aneignen. Die theoretischen Grundlagen habe ich mir angeeignet und habe ein gutes Verständnis davon, wie eine Wärmepumpe funktioniert. Mit Kupferverarbeitung hatte ich bisher nichts zu tun.


    Zu dem Thema habe ich furchtbar viele fragen, will es aber für den Anfang gemein halten. Von daher;

    wie findet man am leichtesten in das Thema hinein, wenn man von 0 selbständig alles machen will?

    Habt ihr Anfängertipps? Dinge, die ich noch bedenken muss? Gibt es Möglichkeiten, sich so etwas auch bauen zu lassen?

  • Hallo,


    ich habe etwas ähnliches vor und mir erstmal ein paar ( Ausbildungs) Bücher zum Thema Kältetechnik gekauft, dann festgestellt, dass eine ( effiziente) Kälteanlage zu bauen ca 80% Theorie und Berechnungen sind, der Rest die Ausführung. Vom Umbau einer fertigen Klimaanlage würde ich Abstand nehmen, die Komponenten passen nie genau und sind zu ineffizient.


    Prinzipiell fängst du an mit Erfassung von:


    - Verdampfungstemperatur und Kondensationstemperatur, daraus ergibt sich das zu verwendende Kältemittel

    - abzugebende thermische Leistung oder max. aufzunehmende elektrische Leistung in Verbindung mit dem Kältemittel ergibt den Kompressor und die weiter zu verwendenden Komponenten ( Trockner, TEV / EEV oder sogar nur Drossel, ... )


    Dann geht's ans Löten, Formiergas nicht vergessen, Dichtigkeitsprüfung und Inbetriebnahme


    Prinzipiell hast du zwei Optionen: selber Wissen und Fertigkeiten aneignen und selbst bauen oder einen Anlage bauen lassen.

    Werkstatt:

    PV 4,8 kWp BHKW Senertec Dachs HR AltölumbauHolzvergaser Atmos DC30GSE

    Haus:

    PV 5,4 kWp Inselwechselrichter 5,0 kW26 kWh Batteriespeicher BHKW Senertec Dachs HR NE Holzvergaser Buderus Logano S161 ● Autarkie: 100%

  • ich habe etwas ähnliches vor und mir erstmal ein paar ( Ausbildungs) Bücher zum Thema Kältetechnik gekauft,

    Theorie ist das eine, Vorschriften das andere. Für die meisten Kältemittel gibt es diverse Restriktionen. Unter anderem dürfen sie z. B. nur in hermetisch geschlossenen Systemen genutzt werden. Dafür braucht man entsprechende Qualifikationen und Zertifizierungen.


    Ich bin wirklich ein Freund von "selber machen", aber offen gesagt halte ich es für eine Schnaps-Idee, eine WP selber bauen zu wollen. Evtl. Ausnahme wäre ein erfahrener Kältetechniker, der ein geeignete Kälteanlage gebraucht im Zugriff hat und der genau weiß, was er tut. Ansonsten gibt es so viel, wo man seinen Spieltrieb austoben kann, da muss man nicht mit Kältemitteln sich selbst und die Umwelt in Gefahr bringen.

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Theorie ist das eine, Vorschriften das andere. Für die meisten Kältemittel gibt es diverse Restriktionen. Unter anderem dürfen sie z. B. nur in hermetisch geschlossenen Systemen genutzt werden. Dafür braucht man entsprechende Qualifikationen und Zertifizierungen.

    Das gilt alles nur für gewerbliche und berufsmäßige Verwender. Für die Privatperson ohne Fachkenntnis gibt's keinerlei Beschränkungen außer die eigenen Fähigkeiten.

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  • Habe mal eine krude Skizze gemacht, wie ich es mir in etwa vorstelle. Verzeiht den stilistischen Mischmasch, war erst motiviert und dann irgendwann faul. Hoffentlich erzählen Bilder mehr als Worte, denn ich bin so ungeübt auf dem Feld zu interagieren, dass ich keine Ahnung habe, wie ich mein Anliegen richtig kommunizieren soll. In meinem Kopf ergibt alles einen Sinn, aber mit Fachbegriffen einen Kontext zu schaffen fällt mir jetzt schwer.


    Da ich so ungeübt bin, wäre es toll, wenn zuerst ein Dialog entstehen könnte und ich so dazu komme auch auf kompliziertere Fragen antworten zu können.



    Kurz um, im Schaubild wird Wärme von links nach rechts transportiert. Durch das 4-Wege Ventil, wäre es möglich zu heizen und zu kühlen. Rechts befindet sich ein Kreuzstromplattenwärmetauscher, der die Abwärme abführt.


    Ab hier habe ich viele Fragen, zB. was für Werkzeuge ich bräuchte, um ein Projekt dieser Art zu bewerkstelligen?

    Dass ich damit nicht zum Profi gehe, hat etwas mit meinem finanziellen Möglichkeiten zu tun und werde als Stadtmensch schnell neurotisch, wenn es darum geht irgendwas zurechtzuschneiden und messe von dann immer 10 mal...

    Gibt es ein Stecksystem? Sowas wie die Kühlschrank-Wasseranschlüsse. So schön zum Stecken, das ist toll.

    Mal im Ernst, auf was lasse ich mich hierbei eigentlich genau ein?


    Wie die einzelnen Elemente dimensioniert werden und welches Kühlmittel, das beste für mich ist, ist mir auch noch nicht ganz klar.

    Ist eine Kompressor- und Ventilsteuerung auch mit einem Arduino möglich?


    Durch meinen jetzigen Arbeitsplatz, habe ich Möglichkeiten zugriff auf Werkzeuge zu bekommen, speziellere Utensilien werden wieder schwerer. Sowas wie Befüllung könnte man unter Umständen dann auch machen lassen.


    Wie ihr im Bild sehen könnt, habe ich rudimentär mit einem Colorcoding für die unterschiedlichen Druckzyklen begonnen, besteht daran bedarf?

  • Oh nein, kein Mining. :D

    Ist ein Leidenschaftsprojekt und hat etwas mit Biogas zu tun, aber das jetzt auszuweiten sorgt nur für Verwirrung. Hauptziel ist es aber, diesen Prozess so wirtschaftlich wie nur möglich zu gestalten. Aus Spaß an der Sache, schätze ich und die Energiekrise fächert dieses Projekt wieder an.

  • ja, genau.


    Ist das Bild verständlich?

    Kann noch die Druckphasen und Flussrichtung einzeichnen, oder erübrigt sich das?

    Einmal editiert, zuletzt von Neuendorfer () aus folgendem Grund: Ein Beitrag von Kazimir mit diesem Beitrag zusammengefügt.

  • Entwurf 2.0


    Dieses Beispiel sollte minimalistisch sein. Anstelle der Plattenwärmetauscher, kann ich mit einem zusätzlichen Wasserkreislauf (im Bild nicht enthalten) heizen oder kühlen. Hat natürlich den Vorteil, dass es dadurch wesentlich günstiger wird und sich viele Arbeitsschritte erübrigen. Im Sommer und im Winter müsste ich zum kühlen und heizen nur die Wärmepumpe drehen, bzw. spiegelverkehrt anschließen.


    Meinungen und Gedanken?

  • Gehe ich recht in der Annahme, dass wenn ich ab und an mal den Projektstand aktualisiere, dass es in Ordnung ist?


    Es sollten jetzt mehr Informationen lesbar sein, der Index ist aber noch inkomplett.

    Mit der Absicht Kupfer und dessen Verarbeitungsaufwand möglichst gering zu halten, habe ich mich für eine wasserbasierte Lösung entschiede. Die Wärmepumpe erwärmt, oder kühlt das Wasser ab, wodurch ich mithilfe von einigen Ventilen mehr Flexibilität bekomme. Einerseits was Funktion angeht, andererseits auch physischer Natur. Plastikschläuche sind leichter als Kupfer. Dadurch sollte die Wärmepumpe schön klein und kompakt werden.


    Nun, soweit die Idee.

    Je mehr Funktionen ich einbaue, umso aufwändiger wird die Ventilschaltung. Ich habe noch die Idee, dass wenn der m³Liter Preis von Wasser günstiger ist als das gleiche Kühl äquivalent von Kw/h, das dann eben auch mit einem erhöhten Wasserverbrauch gekühlt werden kann. Das Wasser soll aber dadurch nicht verschwendet werden, sondern zwischengespeichert werden. So weit bin ich in der Planung aber noch nicht.


    Dadurch, dass Leitungswasser auch im Sommer relativ kühl ist, erhoffe ich mir einen höheren Wirkungsgrad. Ebenso möchte ich ausnutzen, dass Wasser eine höhere Wärmekapazität als Luft aufweist.


    Über Vorschläge, wie ich den Prozess der Kühlung, Heizung oder Luft-Ent- / Befeuchtung effizienter gestalten kann, wäre ich froh.

    Bin mir sicher, dass sich vieles eleganter lösen lässt.


    Cooling




    Dehumid

  • Ich versuche den Wasserkreislauf zu optimieren, das bedeutet, alle verzichtbaren Teile zu entfernen.

    Der Ausgangspunkt sieht jetzt so aus:



    Nach einer weiteren Dekonstruktion habe ich diese Lösung:

    Links: water inlet, water outlet

    rechts: Wasser/Luft Wärmetauscher

    unten links: Kondensator

    unten rechts: Verdampfer



    Das Ziel ist, durch die Ventile, die Heizung und Kühlung drehen zu können.

    Cooling:


    Heating:


    Der Einfachheit, habe ich den zweiten Output (Wasser zu Luft WT) weg gelassen. Ich möchte das System aber noch erweitern können. Finde aber keine elegante Lösung, um die enorme Anhäufung von Ventilen zu umgehen. Wenigstens ein zweiter Output wäre wichtig, um entfeuchten zu können, ohne kühlen zu müssen.

  • Was spricht gegen die Verwendung von 3/2 oder 4/2 Wegeventilen?

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