ombouw koelinstall. naar verwarmingsinstall.

[dirkd]

De bedoeling is om zelf een warmtepomp te bouwen.

Heeft er daar iemand ervaring mee? Alle tips zijn welkom.
Waarvoor dank.

[Rudy Martens]

Persoonlijk info:
Ik wou een electrisch bijverwarmingsvuurtje van 2000 Watt vervangen door een klein warmtepompsysteempje.
Gedurende twee jaren ben ik op zoek geweest naar iemand die voor mij een kleine warmtepomp wou maken. Reden daarvoor was dat het kleinste kant en klare toestel toch direct rond een prijs van +-2000 Euro zat (zonder installatiekosten!), en dikwijls nog veel te groot in (afgegeven) vermogen was.
Ik vond iemand uit de horecasector die wel geinteresseerd was in dit projectje maar hij haakte enkele weken geleden terug af.
Dus... zit ik terug bij het begin.

Mijn mening:
- Het princiepeschema van een warmtepomp ziet er simpel uit, maar het probleem is, dat het niet zo simpel is als het lijkt om iets met een redelijk rendabel resultaat te ontwerpen (laat staan het uit te rekenen!).
- Ik ben er wel van overtuigd dat er met simpel materiaal wel "iets" ineen te knutselen valt, maar moet er dan onmiddellijk terug vraagtekens bij stellen wat het rendement betreft.
(Bv.: Een simpel systeem met gezuiverde benzine als medium ipv die freonachtige spullen).

Wat ik op die warmptepompzoektocht tegenkwam:
De fameuse "Einstein refrigerator",
http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_refrigerator
Dat is ook een warmtepomp!
Maar ondanks dat hier geen bewegende onderdelen zijn (pomp...) loop je ook hier weer tegen vrij moeilijke technische problemen op, namelijk: hoe krijg je op een goede en veilige manier het butaan en het ammoniakgas in dit systeem?

En dan kom ik uiteindelijk tot volgende vragen:
- Zou dit systeem ook omgekeerd werken?
Koude-bron aan de ene zijde en warmte-afgifte aan de andere kant, want dan zou het ook bruikbaar zijn als verwarmingssysteem, of zit ik totaal verkeerd?
- Indien bruikbaar, dan is er blijkbaar nergens is iets te vinden van maten of afmetingen van die Einsteinrefrigerator. Soms iemand een idee?

[frans]

Ik heb het ook al eens geprobeerd.
Op zich stelde het niet zoveel voor.
Als gas heb ik propaangas gebruikt.
Waar ik tegenaan liep is dat de pomp olie vulling en vermoedelijk de bijbehorende lagering afgestemd moet zijn op het gebruikte gas.
De pomp die ik had was nog bedoeld voor freon.
Ik had toen nog geen internet, nu weet ik dat dat bedoeld werd met R22.
Ik denk dat dat de reden was dat ik last kreeg van schuimvorming in de olie.

[Rudy Martens]

Frans,
ja ik kan me de problemen goed voorstellen.
Op lage temperaturen gaan sommige producten totaal andere fysische en chemische eigenschappen vertonen als de eigenschappen die we van zulke stoffen kennen (of verwachten) in onze normale menselijke leeftemperaturen en drukken.

Als typisch voorbeeld daarvan is het feit dat men in vloeibaar gemaakt ammoniakgas natriummetaal kan oplossen. Het ammoniak gaat hier dus dienst doen als oplosmiddel voor een chemisch vrij reactief metaal!

Sorry voor het even off-topic gaan maar ik wil hiermee de nadruk leggen dat hetgeen we willen doen (zelf een warmtepomp maken of ombouwen) niet simpel is maar technisch vrij hoogstaande fysische en chemische kennis en ervaring eist.

Om terug te komen naar het oorspronkelijk item:
Ik dacht er ook al aan om een diepvries of koelkast om te bouwen.

Het warmte afgevende circuit ombouwen is nog te doen. Dit laatste hangt toch uitwendig achter de koelkast of de diepvriezer en dat zie ik nog zitten om los te koppelen en bv tegen een badkamermuur te monteren (eventueel meerdere stuks om het vermogen nog op te drijven).
Het koude circuit (of meerder circuits) ombouwen is wat anders, want die zitten tegenwoordig meestal ingeperst in de binnenwanden van de vrieskast.
En dat zie ik dan technisch helemaal niet meer zitten!
Iemand soms een idee of ervaring?

In die zin zou ik de discutie willen opschuiven naar: Zou het niet eenvoudiger zijn om enkel de pomp van een diepvries of koelkast te gebruiken en het koel en verwarmingcircuit zelf opnieuw op te bouwen?

[Brit]

Is het niet veel eenvoudiger om als koelvloeistof grondwater te nemen dat altijd tussen 10 en 12 graden is? heb je alleen een pomp nodig.....

[frans]

Als uitgangs materiaal zou ik uitgaan van een luchtontvochtiger.
Dit omdat je een niet zo'n grote capaciteit wilt.
Uiteindelijk bevat de luchtontvochtiger twee warmtewisselaars.
Dus zonder veel aanpassingen zo te gebruiken voor lucht / lucht.
Met wat meer geknutsel moet het ook mogelijk zijn om daar water /water van te maken.
n.b. Die dingen zijn voor een prikje tweede hands te koop, dus een buil kan je er niet aan vallen.
Tegenwoordig zijn er ook al heel wat airco's te koop die te gebruiken zijn voor verwarming, dan heb je ook geen drukverschil probleem in je luchtdichte huis met balansventilatie.
De prijs daarvan c.a.500 euro.

[Rudy Martens]

Deze week kwam ik op een nog een idee:
Een airco uit een wagen gebruiken. Dan heb je meteen ook verwarming en koeling.

Ecologisch wordt het dan helemaal interessant omdat zulk 12 Voltsysteem de mogelijkheid biedt om dit gemakkellijk te koppelen met stroom die afkomstig is uit een PV-zonnecellensysteem.

Maar: Ik heb er geen flauw benul van welk vermogen zo'n auto-airco nodig heeft en afgeeft. Maandag bel ik eens naar de garage en laat wel iets weten.

't Is misschien een gek idee, maar je weet nooit.

[frans]

Vandaag net gezien dat een airco/verwarming nieuw ca. 350 euro kost.
Omvormers die 12 naar 220 volt omzetten kosten tegenwoordig ook niet veel meer.
Ik schat op max. 100 euro voor het benodigde vermogen.
Ik denk dat je met een auto airco aanzienlijk duurder uit bent, en dan moet je alles nog aanpassen.
Ik ben benieuwd wat je gaat doen.
Frans.

[Rudy Martens]

Hallo allemaal,
Telefoontje met mijn garagist: De airco van een wagen wordt niet elecktrisch maar mechanisch via een aandrijfriem op de automotor aangesloten.
Mijn idee (om via 12V) te koppelen aan een PV-systeem gaat dus niet op en wordt met deze naar de prullemand verhuist.
Beste groeten,
Rudy

[chathanky]

Vergeet het verbruik van een autoairco niet, voor een gemiddelde auto is dat 10% van zijn motorvermogen. Naar mijn eien situatie bekeken is dat zo`n 7,5kw.
Een mechanische compressor kun je best aandrijven met een elektromotor van 12 volt.
Met 80% rendement van je elektra motor kom je op zo`n 9,5kw uit.

Niet echt rendabel meer denk je niet?

[Chicken Power]

De bedoeling is om zelf een warmtepomp te bouwen.
Heeft er daar iemand ervaring mee? Alle tips zijn welkom.
Waarvoor dank.

Beste dirkd,

Yep, ben aardig thuis in de koeltechniek. Ik zal voorlopig eerst op de bestaande reacties antwoorden. Dit omdat ik merk dat er behoorlijk wat misvattingen zijn, en het moet helder worden wanneer men door een gebrek aan kennis vooral niet aan dergelijke zelfbouw exercitiets moet beginnen. Onkunde in deze materie trekt nogal een gevolg op het milieu.

Maar het is vooral vanuit natuurkundig opzicht een zeer leerzaam onderwerp.

Groet, Cp

[Chicken Power]

Beste Rudy,

Dit zou ongeveer een aandrijfvermogen van ca 500 W betekenen.

Het princiepeschema van een warmtepomp ziet er simpel uit, maar het probleem is, dat het niet zo simpel is als het lijkt om iets met een redelijk rendabel resultaat te ontwerpen (laat staan het uit te rekenen!).

Het is ook simpel om iets met rendement te krijgen, als je maar het natuurkundige inzicht hebt om het efficiënt te ontwerpen. Grofweg kun je met een compressor systeem met elke geïnvesteerde kW er drie ‘extra’ meesleuren.

(Bv.: Een simpel systeem met gezuiverde benzine als medium ipv die freonachtige spullen).

De huidige toegestane nieuwe freonen in Nederland hebben een ODP van 0. Maagdelijk R 22 mag vanaf 2010 niet meer toegepast worden.

(iso-) Butaan en propaan zijn de meest aangewezen koudemiddelen, waar je wat mee kunt.

De fameuse "Einstein refrigerator",
Dat is ook een warmtepomp!

Leuke link! Wist niet dat Einstein er zo dicht bij betrokken was.

Maar ondanks dat hier geen bewegende onderdelen zijn (pomp...) loop je ook hier weer tegen vrij moeilijke technische problemen op, namelijk: hoe krijg je op een goede en veilige manier het butaan en het ammoniakgas in dit systeem?

Dat is als knutselaar bij een dergelijk absorbtie systeem haast niet te doen, eerst moet het hele systeem geëvacueerd worden, en dan met nauwkeurige weegapparatuur de diverse componenten toevoegen. Weerstanden van leidingen spelen dermate mee dat dit eigenlijk alleen in seriebouw goed te verwezenlijken is. Minder geschikt voor een zelfbouw.

Zou dit systeem ook omgekeerd werken?

Nee, niet als absorptiesysteem. De zwaartekracht speelt ook mee in het proces, dus de cyclus omdraaien (verdamper wordt condensor en condensor wordt verdamper) gaat niet.

Koude-bron aan de ene zijde en warmte-afgifte aan de andere kant, want dan zou het ook bruikbaar zijn als verwarmingssysteem, of zit ik totaal verkeerd?

Wel kun je natuurlijk de aanwending van de productie van je verdamper en condensor omdraaien.

Indien bruikbaar, dan is er blijkbaar nergens is iets te vinden van maten of afmetingen van die Einsteinrefrigerator. Soms iemand een idee?

Ik wist dat ook niet van Einstein, maar zoek eens op campingkoelkast. Of absorptiekoeling. Zo kennen we het veel beter. Electrolux is daar een hele grote jongen in gebleven. Als inert gas wordt trouwens geen butaan maar waterstofgas gebruikt.

Inmiddels zijn er voor grotere capaciteiten wel airco’s die volgens het absorptiesysteem werken. Hiervoor kan restwarmte van een voldoende niveau gebruikt worden, of directe gasbranders.

Groet, Cp

[Chicken Power]

Ik heb het ook al eens geprobeerd.
Op zich stelde het niet zoveel voor.

Beste Frans, helemaal mee eens.

Als gas heb ik propaangas gebruikt. .

Dat lijkt qua fysische eigenschappen het meest op R12.

Waar ik tegenaan liep is dat de pomp olie vulling en vermoedelijk de bijbehorende lagering afgestemd moet zijn op het gebruikte gas.

De smeerolie moet afgestemd worden op het gebruikte gas i.v.m. de olieterugvoer uit de verdamper.

De pomp die ik had was nog bedoeld voor freon.

Veel voorkomende spraakverwarring: Je bedoelt een compressor! Graag deze benaming aanhouden, in de nieuwe technieken (cascades van amoniak en CO2) werken compressoren en pompen in een systeem.

Ik had toen nog geen internet, nu weet ik dat dat bedoeld werd met R22.

Hoe weet je dat zeker? R12 of 134a zou ook goed kunnen. Wat voor installatie had je? Thermostatisch regelventiel of capilaire inspuiting? En dan die compressor: open, semi- hermetisch of gesloten?

Ik denk dat dat de reden was dat ik last kreeg van schuimvorming in de olie.

Nee, dit is een fout in de oververhitting. Of beter; een gebrek daaraan. Het regelorgaan laat te veel koelmiddel in de verdamper toe. Daardoor gaat de compressor vloeistof aanzuigen (vloeistofslag), waar die niet tegen kan (daar heb je pompen voor). Om de compressor daar tegen te beveiligen, en de olie uit de verdamper weer in het carter te krijgen, zuigen de meeste compressoren over het carter aan. Of er is een apart afscheidertje voor. Door de drukverlaging in het carter gaat het restant vloeibaar koelmiddel alsnog verdampen in het carter. Met schuimende olie als gevolg.

Vlogen de perskleppen niet om je oren?

Groet, Cp

[Chicken Power]

Als typisch voorbeeld daarvan is het feit dat men in vloeibaar gemaakt ammoniakgas natriummetaal kan oplossen. Het ammoniak gaat hier dus dienst doen als oplosmiddel voor een chemisch vrij reactief metaal!

Beste Rudy,

Dat is nog niet eens zo spectaculair; beide stofjes verdwijnen als sneeuw voor de zon in water. Bijna niemand gelooft het dat natrium een metaal is dat op water blijft drijven!

Sorry voor het even off-topic gaan maar ik wil hiermee de nadruk leggen dat hetgeen we willen doen (zelf een warmtepomp maken of ombouwen) niet simpel is maar technisch vrij hoogstaande fysische en chemische kennis en ervaring eist.

Is dat zo? Ik vindt het gewoon leuk!

In die zin zou ik de discutie willen opschuiven naar: Zou het niet eenvoudiger zijn om enkel de pomp van een diepvries of koelkast te gebruiken en het koel en verwarmingcircuit zelf opnieuw op te bouwen?

Een ja, maar met een beperking: De compressor van een diepvriezer is niet te gebruiken, of je moet de motor kunnen vervangen door een zwaardere. Het slagvermogen (aangezogen M3 gas) van een vriescompressor is veel groter dan een koelcompressor bij hetzelfde vermogen.

Het gebruiken van de bestaande verdamper en condensor raad ik af; beter bruikbaar zijn de platenwarmtewisselaars die je uit een afgedankte cv- ketel sloopt. Dit geeft je alle vrijheid in je warmte opnemend en afgevend systeem. Ook reduceer je de totale hoeveelheid benodigd koelmiddel. Om nog maar niet te spreken van het beperken van lekkageproblemen.

Groet, Cp

[Chicken Power]

Is het niet veel eenvoudiger om als koelvloeistof grondwater te nemen dat altijd tussen 10 en 12 graden is? heb je alleen een pomp nodig.....

Beste Brit,

Op zich heb je gelijk. Waarbij opgemerkt dat ongebreidelde grondwateronttrekkingen vergaande consequenties kunnen hebben.

Maar Rudy’s vraag was naar een warmtepomp, geen koeling!

Uiteraard is grondwater met die temperatuur wel uitstekend bruikbaar als voeding voor een warmtepomp.

Groet, Cp