Тепловой насос своими руками

Тепловые насосы дают возможность забирать рассеянную энергию из находящейся вокруг природы: воздуха, воды и земли, накоплять и направлять ее на домашнее отопление. Энергию также применяют на нагрев воды для мытья или кондиционирование воздуха в помещениях. Это позволяет экономить средства, уменьшая расход классических источников тепла: электричества, газа, дров. В публикации мы расскажем, как выполнить тепловой насос собственными руками для домашнего отопления.

Что такое геотермальный насос?

Принцип работы теплового насоса

Рабочий принцип теплового насоса

Чтобы понимать, о чем будет идти речь, необходимо понять, Что такое геотермальный насос, и по какому принципу работает, ведь конретно он считается сердцем всего описуемого нами устройства.

Все знают, что в толще земли постоянно поддерживается плюсовая температура. В подобном же состоянии пребывает и вода подо льдом. В данной, относительно тёплой обстановке, размещается закрытый провод труб с жидкостью.

Рабочая схема у тепловых насосов очень проста и основывается на обратном принципе Карно:

  1. Теплового носителя, двигаясь по внешнему контуру, греется от подобранного источника и проникает в испаритель.
  2. Там он обменивается энергетикой с хладагентом (в большинстве случаев это фреон).
  3. Фреон закипает, переходит в газообразное состояние и сжимается компрессором.
  4. Горячий газ (он греется в границах 35–65oC) поступает в иной трубный змеевик, в котором отдает собственное тепло системе обогрева или горячего снабжения воды дома.
  5. Остывший хладагент опять становится жидким и возвращается на новый круг.

Насос из холодильника

Тепловой насос из холодильника

Тепловой насос из холодильника

Ключевой частью системы считается компрессор. Его лучше приобрести готовым в магазине или применять имеющийся от холодильника или кондиционера. Все другие элементы – испаритель, конденсатор, провод труб – под силу сконцентрировать самому. Энергию такой прибор будет употреблять только на сжатие и перенос тепла, вырабатывая при этом в 5 раза больше.

  Газобетон своими руками

Применяя устаревший компрессор, необходимо рассчитывать на то, что его рабочий срок может быть недолгим, а мощность системы уменьшится. Более того, мощности изношенного компрессора может не хвать для настоящей работы системы.

Некоторые умельцы пошли дальше и выполнили тепловой насос из холодильника, поместив изнутри него отопительные приборы, подогреваемые теплом земли. Изнутри всегда поддерживается плюсовая температура, которая заставляет холодильник всегда трудиться, нагревая отопительный прибор, находящимся позади него. Применяя родной отопительный прибор, производят из него трубный змеевик (или делают рукодельный), отбирают выделяемое им тепло.

Рабочую эффективность подобного теплового насоса больше подойдет для демонстрации работы устройства, Так как его КПД очень невысокое. Более того, холодильник не запланирован на такой рабочий режим и может быстро поломаться, благодаря этому мы не станем детально останавливаться на технологии изготовления теплового насоса из холодильника.

Типы тепловых насосов

Отличают три типа насосов, в зависимости от источника получения тепла:

«почва-вода»

Насос грунт-вода

Насос грунт-вода

«вода-вода»

Насос вода-вода

Насос вода-вода

«воздух-вода»

Насос воздух-вода

Насос воздух-вода

Установка вида «почва-вода» применяет теплоту недр. Температура земли на горизонтах более 20 м остается неизменной постоянно, благодаря этому и насос может круглый год генерировать необходимую энергию. Способов монтажа два:

  • вертикальная шахта;
  • горизонтальный коллектор.

В первом варианте бурится скважина глубиной около 50–100 м и в нее помещаются трубы с циркулирующим носителем тепла – особенной незамерзающей жидкостью.

Горизонтальный насос можно ставить там, где есть свободные земли. На глубине 5 м укладывают коллекторы, по которой также двигается теплового носителя. Для обогревания дома площадью 150 м2 нужен участок не меньше 250 м2, причем использовать его под сельскохозяйственные посадки нельзя. Допускается только устройство декоративного газона и клумбы.

  Расход газового котла отопления – эффективен ли он?

Насос «вода-вода» применяет энергию воды из озер, колодцев или скважин. Некоторым получается извлекать тепло даже из стоков. Главное – чтобы не забивался фильтр и не разрушался металл.

Данный тип в большинстве случаев показывает самый большой коэффициэнт полезного действия, но его установить получается не на любом участке за городом, а на эксплуатацию почвенных вод необходимо получить разрешение. Устройства такого типа больше присущи для товарных производств.

Конструкция «воздух-вода» менее эффектна если сравнивать с первыми 2-мя, так как выработка во время зимы намного уменьшается. Но если посмотреть с другой стороны, при ее монтаже не нужно ничего пробурить или копать. Установка просто фиксируется на крыше дома.

Рекомендации

Самостоятельный монтаж теплового насоса

Самостоятельную установку теплового насоса

Как мы говорили, компрессор предпочтительнее приобрести готовый. Пригодна любая модель, используемая в кондиционерах.

Все другие составляющие собираем без посторонней помощи:

  1. В виде корпуса конденсатора берется нержавеющий бачок емкостью около 100 л. Его разрезают надвое и изнутри устанавливают змеевик из медной трубки толщиной стены не меньше 1 мм. В оболочку впаиваются фитинги с резьбой для подсоединения к контуру. После чего части бачка можно сваривать.
  2. Для испарителя прекрасно подойдет полиэтиленовая бутыль объемом 80 л или сгон. В нее также ставится змеевик и подводятся входы и выходы воды. Тепловых носителей изолируются от окружающей среды поролоновой «шубой».
  3. Сейчас нужно установить всю систему, спаять трубки и залить хладагент. Кол-во фреона немаловажно для хорошей работы насоса, этот расчет лучше предоставить инженеру по теплотехнике. Он же сможет целиком присоединить установку и настроить компрессор.
  4. Осталось лишь подсоединить внешний контур. Его установка зависит от типа насоса.
  Бесперебойник для насоса отопления – особенности отопления

Вертикальная установка «почва-вода» потребует скважины, в нее опускается геотермальный зонд.

Для горизонтального агрегата собирается коллектор и закапывается в землю на глубине, исключающей промерзание.

В системе «вода-вода» контур состоит из сети труб из пластика, по которой будет протекать теплового носителя. Потом это все нужно зафиксировать в водоеме на нужной глубине.

Солнечная батарея

Фотоэлектрическая панель

Коллектор насоса «воздух-вода» делается также и устанавливается на крыше дома или неподалеку от него.

Для стабильной работы и защиты от неисправности машину было бы неплохо восполнить возможностью ручного запуска компрессора на случай внезапного отключения электроэнергии. Цена аналогичной установки довольно высока. Намного дороже стоит заводской насос. Однако опыт говорит, что приобретение возмещается за пару лет эксплуатации.

Мы посмотрели строительство собственными руками всех видов тепловых насосов. Может быть вы наши не дешёвые читатели знаете более прекрасные способы установки тепловых насосов. Напишите нам в собственных комментариях к публикации.

Видео

Рекомендуем посмотреть видео о без посторонней помощи созданном тепловом насосе, в котором владелец оборудования разделяется собственными наработками.

Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Поиск по сайту
© 2019    строительные технологии    //    Войти   //    Вверх