Мастерим тепловой насос своими руками. Экономим на отоплении

Виды тепловых насосов

Для отопления дома можно использовать один из трех видов тепловых насосов, различающихся по типу источников тепловой энергии, которые необходимы для работы.

• Грунт-вода: тепло получают из грунта при помощи специальных зондов (для небольших земельных участков) или коллекторов. Незамерзающая жидкость (может использоваться спиртово-водный или соляной раствор, гликолевая смесь) доставляет тепловую энергию к тепловому насосу, а затем к отопительным приборам. Коллекторы применяют на больших земельных участках: они должны быть погружены ниже уровня промерзания грунта.
• Воздух-вода: в данном случае тепло получаем из воздуха посредством испарителя и вентиляторов.
• Вода-вода: тепло получают из грунтовых вод или из неподалеку находящегося водоема. После отбора тепловой энергии в тепловом насосе отработанные воды сбрасываются в поглощающую скважину.

Принцип работы теплового насоса

Состоит устройство из узла забора тепловой энергии, узла распределения его и собственно теплового насоса. Тепловой насос своими руками можно собрать из компрессора (с питанием от сети 220 В), дроссельного клапана, испарителя и конденсатора. По сути, тепловой насос напоминает холодильник, в котором тепло передается в систему отопления, а не в окружающую среду.

Принцип работы устройства состоит в следующем:

• Незамерзающая смесь поступает в коллектор, отбирает тепло и затем передает ее к насосу.
• В испарителе тепловая энергия поглощается хладагентом (вещество характеризуется низкой температурой кипения), в результате закипания которого образуется пар.
• Компрессор сжимает пар, увеличивая его давление и температуру.
• Тепло поступает через конденсатор в систему труб и радиаторов домашнего отопления.
• Хладагент отдает оставшееся тепло и, конденсируясь, поступает в жидком состоянии в коллектор.
• Процесс циклически повторяется.

Сведения о расходах и окупаемости

Установка оборудования такого типа обойдется в немалую сумму. Все зависит от потребностей и качества теплоизоляции жилища, но без учета расходов на монтажные работы потребуется выложить в среднем 4500 евро за комплект геотермального теплового насоса польского производства. Для примера: Thermia Duo на 12 кВт/ч стоит 6000 евро, а Thermia Diplomat TWS такой же мощности – 6800 евро. Но расчеты показывают, что за два года все окупится, а если собрать и установить тепловой насос своими руками – и того быстрее. Кроме того, такую установку летом можно использовать в качестве кондиционера.

Для домов с плохой теплоизоляцией необходима установка мощностью не менее 75 Вт/м², для современных изолированных эффективными материалами коттеджей достаточно 50 Вт/м², а если во время строительства применялись специальные технологии – мощность теплового насоса может быть не более 30 Вт/м². Важно, чтобы установка была заложена в проект еще на стадии начала строительства дома.

Как сделать тепловой насос самостоятельно

Воздушный тепловой насос своими руками сможет собрать и установить каждый. Необходимо, чтобы счетчик электроэнергии в доме был рассчитан на 40 А нагрузки (пусковой ток при включении компрессора велик).

Затраты на сборку теплового насоса мощностью около 9 кВт/ч при использовании не нового оборудования составят не более 480 евро. Сюда входит: бак из нержавеющей стали (100 л) – 25 евро; медные трубы различного диаметра, электроды, муфты и переходники – 250 евро; отвоздушиватель ДУ 15, сливной кран, предохранительный клапан, пластиковая бочка – 23 евро, компрессор на 7,2 кВт – 30 евро, а также манометры, фреон,  шланги, крепежные кронштейны, электроавтоматика и прочее.

Поэтапно воздушный тепловой насос своими руками собирается следующим образом.

В качестве компрессора используем подходящей мощности от старого кондиционера

2. Конденсатор изготавливаем из нержавеющего стального бака на 100 л: его разрезают и внутрь вставляют внутрь медный змеевик из трубки небольшого диаметра. Важно, чтобы толщина стенки трубки была не менее 1 мм.

Конденсатор из нержавеющего бака крепим к стене с помощью кронштейнов

3. Чтобы изготовить змеевик, можно медную трубку равномерно намотать вокруг газового (или любого другого) баллона, соблюдая одинаковый шаг.

Наматыванием медной трубки на баллон получаем змеевик

4. Завариваем бак, предварительно приварив резьбовые соединения.

5. Для изготовления испарителя понадобится бачок из пластика (около 80 л), в который также нужно вставить змеевик из медной трубы ¾ дюйма. Испаритель также крепится к стене L-образными кронштейнами. Подводка и слив воды будет осуществляться с помощью обычных металлопластиковых труб.

6. Заготовив все, что нужно, следует обратиться за помощью к специалисту по обслуживанию холодильного оборудования: ему останется собрать детали в единую систему, закачать фреон и проверить работу устройства.

Источник: www.energya.by