Тепловой насос своими руками

Тепловые насосы (ТН), позволяющие использовать низкопотенциальное тепло окружающей среды, получили широкое распространение за рубежом. Большинство крупных компаний, производителей и разработчиков теплотехнического оборудования уже присутствуют в этом сегменте рынка. Потребителю, в том числе и российскому, предлагаются серийно выпускаемые аппараты, многократно отработанные решения. Сдерживающим фактором для их распространения является необходимость относительно больших первоначальных инвестиций. На интернет-форумах активно обсуждается опыт самостоятельного создания отопительных систем с тепловыми насосами, удешевления тех или иных работ и повышения эффективности теплоснабжения. Мы выбрали отдельные места из этих обсуждений, и попробовали прокомментировать их с позиции профессионального производителя оборудования.

Содержание

Цена вопроса

Читаем на форуме: Фирмой было предложено поставить ТН и обустроить внешний контур за 1,1 млн руб. Автором самостоятельно приобретены ТН с ГВС производительностью 8 кВт за 93 тыс., пробурены шесть скважин стоимостью 500 руб./м, установлены трубы для теплоносителя, выполнено их соединение с коллектором и ТН. Общая стоимость работ составила 170 тыс. руб. При средней годовой оплате отопления электричеством 75 тыс. руб. все затраты на ТН должны окупиться за три–четыре года.

Средняя удельная стоимость организации «под ключ» геотермального отопления с ТН в доме площадью 200 м2 составляет порядка 5–7 тыс. руб./м2. Теплопотребляющая система оказывает решающее влияние на экономичность отопительной установки с ТН и должна обходиться как можно более низкими температурами прямой сетевой воды. Для отопительных установок с ТН справедливо правило: каждый градус снижения температуры прямой сетевой воды – экономия энергопотребления на 2,5 %. Общие издержки складываются из трех частей: инвестиции, стоимость электроэнергии, побочные расходы. При этом побочными расходами, обычно представляющимися незначительными, пренебрегать не следует: эксплуатационные затраты, трудно прогнозируемые при самостоятельном конструировании системы, могут составить значительную сумму.

Обсудить «Тепловой насос своими руками» на форуме

Технические находки

В качестве основы теплового насоса (ТН) использована обычная сплит-система. Потребляя электрическую мощность 1,3 кВт, получаем 6,5 кВт тепла. Используемый при этом внешний блок кондиционера на зиму помещают в фанерный утепленный ящик вместе с автомобильным радиатором, к которому подается теплоноситель из грунтового контура. Летом и в межсезонье стенки ящика открываются.
В другом случае достижения высокой эффективности был применен ТН из двух контуров в каскаде, с двумя компрессорами. Конденсатор выполнен из стальных емкостей, разделенных на два подконденсатора. В первом («горячем»), объемом 3 л, расположены две медные спирали из трубы длиной 10 м. В «холодный» конденсатор также встроена спираль для принудительного охлаждения компрессоров (рабочая жидкость – тосол). Параметры системы: испаритель – стальной бак (180 л); вода поступает из скважины с температурой 15 °C в объеме 2 м3/ч, сброс ее происходит в другую скважину, находящуюся в 15 м от водозаборной. Общая электрическая мощность, потребляемая всей системой, – 4,2 кВт. Температура хладагента (R22) на входе в «горячий» конденсатор составляет +110 °C, на выходе – +55 °C. При входе в «холодный» конденсатор – +55 °C, при выходе из него – +40 °C.

Реализация самого принципа ТН и приобретение необходимого при этом оборудования не представляют трудностей. Однако согласование параметров отдельных частей, их увязка в единую установку может быть затруднительна даже для специализированной фирмы. Ведь речь идет о проектировании и изготовлении технически сложного оборудования. Поэтому удачная (эффективная) работа самостоятельно изготовленного ТН относится больше к области везения, чем точного инженерного расчета: никто не может дать гарантии, что такой аппарат будет хорошо функционировать с пятой, десятой или сотой попытки модернизации.

Первичный контур

Самостоятельное бурение и обустройство глубоких скважин, требующее применения спецтехники, может вызвать немало проблем уже на начальной стадии: «три дня бурили, два дня чинили машину, день разгребали кучи глины, сделали четыре зонда по 25 м. Стоимость скважин – 650 руб./м». Для зонда применены трубы из ПНД, рассчитанные на давление 6 бар. Опускаемые в скважину трубы (их может быть две или четыре, в зависимости от диаметра скважины) соединены U-образным наконечником. При этом в зимних условиях для предотвращения разрушения при монтаже такие трубы были предварительно подогреты в помещении. Можно добиться большей экономии, выполнив наружный контур самостоятельно, но без бурения глубоких скважин. Варианты его расположения: под домом или снаружи, в земле.

В ТН с вертикальными зондами теплообменная система устанавливается в скважинах глубиной от 20 до 100 м. В среднем двойной U-образный зонд с каждого метра длины дает примерно 55 Вт тепловой мощности. Точное значение зависит от геологических и гидрогеологических условий, которые, как правило, неизвестны монтажнику отопления.

Как сделать тепловой насос

Поэтому проектирование и бурение скважин должно быть поручено опытной и сертифицированной на проведение соответствующих работ компании. Грунтовые воды в качестве источника тепла обычно подходят для реализации моновалентного режима работы теплового насоса. Из соображений экономичности грунтовые воды для тепловых насосов типа «вода–вода» мощностью до 30 кВт не должны поступать с глубины более 15 м.

Борьба за эффективность

При самостоятельном конструировании отопительной системы с ТН можно повысить ее эффективность, модернизировав отдельные части. Предлагается, например, отказаться от обычного теплоаккумулятора, заменив его бетонной стяжкой, и избежать нежелательных колебаний температуры на подаче установкой смесительного (демпферного) бака. Для управления самодельным ТН типа «воздух–вода» используют автоматику обычной сплит-системы.
Рассматриваются также возможности получать дополнительное тепло, экспериментируя с хладагентом, применяя компрессоры с «плавающей» производительностью, электронные терморегулирующие вентили, комбинированные теплообменники, а также за счет установки в цепи испарителя солнечного коллектора, рекуператора вытяжки и тепла сточных вод, кухонного «зонта» и т.п.

Обусловленные конструкцией параметры теплообменника должны обязательно быть согласованы с другими параметрами ТН. Это расчетные характеристики, самостоятельный экспериментальный подбор которых проблематичен. При этом, оперируя понятиями «не тянет» и «работает, но неэффективно», очень сложно попасть в область оптимальных параметров.
В отопительных системах с ТН, где исчезновение напряжения может быть не обнаружено своевременно, необходимо предусмотреть защиту от замораживания. А буферный накопитель сетевой воды необходим для увеличения времени выбега теплового насоса при незначительном теплопотреблении. Воздушно-водяным насосам он обязателен для того, чтобы обеспечить минимальный 10-минутный выбег в режиме оттаивания. Эксперименты с хладагентами нежелательны: в лучшем случае не удастся достичь намеченных целей, в худшем, например, при использовании пропана, все может закончиться аварией.

Есть опасения…

При работе грунтового теплового насоса зона земляного контура будет сильно охлаждаться и, в конце концов, на участке получишь маленький «ледниковый период». Избежать этого можно, закапывая контур глубже, чтобы происходила равномерная компенсация тепла, отданного землей, или достичь мощных подземных водоносных слоев. Не допустить появления «вечной мерзлоты» возможно также путем создания одной или двух расположенных на воздухе петель внешнего контура вдоль забора и соединенных на лето с находящейся в земле частью (для «подзарядки» грунта теплом). Предлагается и другой вариант расположения скважин – на дороге около участка, а воздушная часть внешнего контура закольцовывается со скважинами.

 Действительно, ошибки при определении максимально возможного теплосъема и конструировании внешнего контура приводят не только к неудовлетворительной работе ТН, но могут вызвать сильное и глубокое промерзание грунта. Так называемая зебра (полосы зеленой травы, чередующиеся с голой, глубоко промерзшей землей) иногда формируется над петлями проложенного с нарушениями необходимых требований горизонтального земляного контура. Температура грунта в метре от поверхности может достигать точки замерзания и без утилизации грунтового тепла, на глубине 2 м минимальная температура составляет примерно 5 °C. С увеличением глубины она возрастает, однако уменьшается и тепловой поток от поверхности грунта. При этом уже не гарантируется оттаивание земли весной. Минимальная глубина прокладки горизонтального контура должна составлять 1,2, максимальная – 1,5 м.
Самостоятельное конструирование первичного контура или следование аналогам без привязки к конкретным параметрам скважины водоносного горизонта, реки, озера (для ТН «вода–вода»), почвы, может привести к серьезным нарушениям в работе системы теплоснабжения.

Т. Сергеев
Журнал «Аква-Терм» №5 (63), 2011

Главная/ Отопление загородного дома

Отопление загородного дома

Мы не только производим бурение и обустройство скважин, но и осуществляем монтаж оборудования для автономного отопления загородных домов и коттеджей, а также для канализации. Все работы выполняются под ключ!

Какие виды работ по отоплению загородного дома мы выполняем:

  • Монтаж и разводка по дому теплотрасс (трубы стальные, полиэтиленовые или полипропиленовые)
  • NEW! Установка тепловых насосов
  • Монтаж современных радиаторов самых различных видов и форм
  • Установка котлов по желанию заказчика
  • Монтаж теплых полов (носитель тепла — вода)

В основном нами используются следующие марки радиаторов – KERMI (Германия), DUETTO (Италия), ALUX (Италия), CLAN (Италия).

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это агрегат, который способен аккумулировать энергию окружающей среды. Полученная энергия может использоваться для отопления дома, а также для поддержания в рабочем состоянии систем водоснабжения и вентиляции.

В зависимости от конструкции он может использовать тепловую энергию следующих сред:

  • грунта
  • скальных пород
  • воздуха
  • грунтовых или артезианских вод
  • природных водоемов

Работа теплового насоса при отоплении загородного дома

Принцип действия этого оборудования можно сравнить с работой холодильника. Вот простая аналогия: циркулирующий хладагент (фреон) охлаждает внутреннюю камеру холодильника. При этом в окружающую среду выделяется тепло, которое затем просто рассеивается.

Что будет, если рассеиваемое тепло не терять, а постараться использовать для обогрева воздуха или воды? Именно это и научились делать изобретатели и конструкторы теплового насоса.

Тепловой насос для отопления дома своими руками

Змеевик с фреоном помещается, например, в грунт, «собирая» тепло земли и отдавая его затем в систему отопления.

Весь цикл работы насоса полностью автоматизирован и не требует никаких дополнительных «ручных» манипуляций.

Насколько экономичны и экологичны тепловые насосы?

Тепловой насос не может работать сам по себе, ему необходимо электричество. Однако, чтобы выделить 3-4 кВт тепловой энергии, ему нужен всего 1 кВт электрической. Т.е. для отопления одной и той же площади электрические радиаторы будут использовать электричества в 3-4 раза больше, чем тепловой насос, который большую часть энергии получает из окружающей среды.

В процессе работы теплового насоса не происходит никаких вредных выбросов, ведь там не используется горючее топливо (что также повышает пожарную безопасность), а для аккумуляции энергии используется закрытый цикл циркуляции.

уход за насосом при отоплении индивидуального дома

Профилактическое обслуживание тепловых насосов – несложная процедура. Достаточно во время отопительного сезона периодически контролировать работу оборудования, а после окончания холодного периода осмотреть агрегат и убедиться в его исправности.

Как сделать тепловой насос своими руками

Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих.

Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера

Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.

Устройство и принцип работы

Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.

Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.

Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:

  • компрессор;
  • теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
  • теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
  • расширительный (редукционный) клапан;
  • средства управления и автоматики;
  • магистрали из медных трубок.

В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:

Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.

Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ?С, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:

  • питание компрессора;
  • вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
  • питание средств автоматики и контроля.

Получается, что при потреблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.

Тепловой насос воздух-воздух

Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ?С), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ?С.

Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:

Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.

Тепловой насос вода-вода

Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:

Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.

Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.

Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ?С. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.

Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.

Как собрать тепловой насос в домашних условиях?

Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.

Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.

Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:

Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:

Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ?С, не ниже.

Тепловой насос из кондиционера

Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.

Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.

По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.

Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.

Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.

Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.

Как можно создать тепловой насос своими руками?

Как сделать тепловой насос

Единственным недостатком промышленных тепловых насосов является их высокая стоимость. Поэтому большинство пользователей предпочитает изготавливать эти устройства самостоятельно. Об этом мы и расскажем.

Принцип работы

Существует несколько способов получения тепла за счет использования цикла Карно. Он обеспечивает повышение температуры теплоносителя при его резком сжатии. По тому же принципу, но с обратным эффектом, работают многие климатические компрессорные устройства (кондиционеры и холодильники, например). Основной рабочий цикл реализуется в рабочих камерах этих агрегатов и предполагает обратный эффект – охлаждение хладагента вследствие его резкого расширения.

Поэтому одним из доступных способов самостоятельного изготовления тепловых насосов является использование функциональных узлов, входящих в состав типового климатического оборудования. При изготовлении насоса из холодильника его конденсатор и испаритель выполняют функцию теплообменников, забирающих тепловую энергию из окружающей среды и направляющих ее на обогрев теплоносителя.

Порядок сборки

Порядок изготовления теплового насоса из готовых функциональных узлов:

  1. Подготовка компрессорной части теплового насоса, использование соответствующего узла от обычного холодильника или кондиционера. (Этот узел должен крепиться с помощью «мягкой» подвески на кронштейнах, размещенных на стене рабочего помещения в удобном месте).
  2. Изготовление конденсатора. Потребуется специальный бак (лучше всего – из «нержавейки») объемом порядка 100 литров, в который монтируют змеевик. (В качестве змеевика может использоваться готовая медная трубка от старого холодильника).
  3. Непосредственно перед тем, как сделать тепловой насос, готовый бак разрезается вдоль продольной оси на две равные части. После установки и закрепления змеевика в теле одной из половинок части бака свариваются между собой, образуя замкнутую емкость. (При сварке изделий из нержавейки необходимо использовать электроды, предназначенные для работы с этим металлом).
  4. По завершении сборки конденсатора — изготовление следующего обязательного узла насоса — испарителя. Понадобится пластиковая герметичная емкость объемом 70-80 литров. В ней необходимо поместить змеевик из трубки на ¾ дюйма. На концах этой трубки нужно подготовить резьбовой сгон, обеспечивающий подсоединение к змеевику соответствующих труб (в качестве последних могут использоваться обычные водопроводные трубы). После сборки испаритель также закрепляется на стене с использованием кронштейнов необходимого размера.

Для окончательной сборки всей системы в целом, включая сварку медных трубок и закачку в емкости теплоносителя (фреона), рекомендуется пригласить специалиста. Попытка проделать операции с холодильным оборудованием самостоятельно может закончиться плачевно, вплоть до получения травм.

По завершении сборки основной части тепловой системы переходим к подсоединению устройств забора и распределения тепла (теплообменника и обогревательных батарей).

Особенности подключения внешних устройств

Нюансы подключения устройств забора и распределения тепла:

  1. Теплообменник в грунте желательно размещать на солнечной стороне участка. Это позволяет использовать энергию солнца в качестве дополнительного источника тепла.
  2. Имеющийся в компрессоре хладагент следует заменить так называемым «раствором», в состав которого входят фреон и вода. Это повышает эффективность работы тепловой системы.
  3. Вместо обычных радиаторов для обогрева дома рекомендуется использовать устройства меньшей мощности, не уступающие по эффективности традиционным системам («теплый пол», например).
  4. Соединительные трубы должны прокладываться так, чтобы потери тепла на этих участках были минимальными. При необходимости можно будет предусмотреть дополнительную изоляцию.

В жаркие дни (при наличии в доме эффективной вентиляции) тепловой насос может использоваться для пассивного кондиционирования воздуха.

Со всеми тонкостями процедур по подключению внешних устройств вы можете ознакомиться в следующем видео, размещенного по адресу одного из источников, указанных ниже.

Видео

В этом видео подробно рассказывается об особенностях тепловых насосов:

Это видео о тепловом насосе воздух-вода, изготовленном своими руками для отопления или нагрева воды:

Тепловые насосы – наиболее эффективный, экономичный и экологический чистый вид отопления, который можно использовать в домах различной площади. С каждым годом такое оборудование только набирает популярность. Однако высокая цена оборудования и его установки не дает возможности каждому человеку использовать его для отепления своего дома.

Но если вы хотите получать все преимущества использования такого оборудования для минимизации расходов на отопления, но не имеете возможности приобрести нанос, можно изготовить его. Рассмотрим, как изготовить тепловой насос для отопления дома своими руками, принцип его работы и особенности.

Особенности

Прежде чем перейти к изготовлению насоса, следует разобраться с тем, как он работает. В первую очередь следует понимать, что внешняя среда, обладающая температурой выше одного градуса, имеет тепловую энергию. И именно эту энергию можно применять для обогрева сооружения. Для ее использования следует приобрести или изготовить тепловой насос.

Принцип работы теплового наноса представляет собой передачу тепловой энергии от внешней среды с низким потенциалом к теплоносителю с большей температурой. Это теоретически.

Как сделать тепловой насос своими руками

А практически работа такого оборудования выглядит так:

  • Теплоноситель поступает в трубопровод, который установлен чаще всего в земле. При этом его температура повышается;
  • После чего он попадает на испаритель, который способствует передаче полученной энергии на внутренний контур;
  • На внешнем контуре имеется специальное вещество, которое называется хладагентом. Это вещество при нагревании в испарители превращается в газ;
  • После чего вещество в газообразном состоянии направляется в компрессор и сжимается под действием высокого давления. Это способствует повышению температуры газа;
  • Газ высокой температуры перемещается на конденсатор и отдает тепло теплоносителю;
  • Вещество, которое отдало тепловую энергию, снова превращается в жидкость.

На данном принципе также основана и работа холодильного оборудования. Поэтому большинство тепловых насосов применяются и в качестве кондиционеров.

Виды насосов

Чтобы разделить тепловые насосы по виду, в первую очередь следует квалифицировать их по виду теплоносителя. Для получения необходимой тепловой энергии может использовать воздух, вода либо грунт.

Полученная тепловая энергия может применяться для обогрева помещения, его кондиционирования, а также для нагрева воды. Такие виды отопительных систем делятся на несколько видов.

Рассмотрим, какие тепловые насосы для отопления дома своими руками можно изготовить для частного дома. Они отличаются по сложности, стоимости изготовления и эффективности.

Грунт-вода

Является наиболее эффективным устройством для отопления помещения. Он является наиболее удобным и эффектным для частных сооружений различной площади. Это связано с тем, что температура грунта ниже промерзания имеет постоянный показатель, потому что на нее не влияют внешние факторы.

В качестве теплоносителя применяется рассол, который является экологически чистой и безопасной жидкостью.

Наружные трубы изготавливаются из пластика. Они могут размещаться вертикально и горизонтально. При горизонтальном размещении для установки труд потребуется провести работы на большой площади. При этом данный участок не может использоваться для посадки сельскохозяйственных культур или деревьев. На них может быть посажен только газон или цветы.

Для прокладывания вертикальных труб потребуется несколько скважин, глубина которых может достигать 140 метров. При повышении глубины прокладывания труб, повышается эффективность работы устройства. Для устройств такого типа для передачи тепла применяются глубинные зонды.

Вода-вода

Данное устройство практически не уступает предыдущему в эффективности. В связи со стабильностью температуры воды на большой глубине. Именно из нее данное устройство вырабатывает достаточное количество тепла для обогрева помещения.

Для получения необходимого тепла для отопления помещения могут использоваться колодцы, реки и озера. Основные принципы работы конструкций «грунт-грунт» и «вода-вода» практически не отличаются.

Наиболее простым в изготовлении и экономичным вариантом является сооружение теплонасоса, который получает тепловую энергию из открытого водоема, например, речки или озера. Для этого достаточно опустить трубы в воду, предварительно снабдив их грузом.

Если использовать грунтовые воды, то потребуется монтаж более сложной конструкции. В таком случае может потребоваться строительство еще одного колодца, в который будет сбрасываться вода, проходящая через теплообменник.

Воздух-вода

Наиболее универсальным вариантом является использование теплонасоса «воздух-вода». Однако его эффективность намного ниже зимой из-за значительного снижения мощности.

Установка такого устройства не требует сложных грунтовых работ.

Для компенсации недостатка мощности таких теплонасосов зимой рекомендуется использовать и другие варианты способы обогревания помещения. Однако его изготовление является наиболее дешевым и простым способом.

Изготовление

Чтобы изготовить тепловой насос для отопления дома своими руками, достаточно иметь определенные инструменты и материалы. Для больших домов чаще всего покупаются готовые наносы, а для скромных жилищ можно сделать их и самостоятельно.

Рекомендуем посмотреть видео:

Основные принципы изготовления теплонасосов:

  • Компрессов рекомендуется крепить на стене;
  • Конденсатор можно изготовить своими руками из медных труб, которые помещаются в металлический или пластиковый корпус;
  • Окончательная установка оборудования должна производиться только квалифицированными специалистами;
  • После монтажа конструкции ее следует подключить к внутреннему отоплению сооружения;
  • Осталось только подключить систему к наружному контуру. Способ подключения в первую очередь зависит от вида теплонасоса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *