Постройка теплового насоса своими руками
При планировании организации обогрева загородного дома может возникнуть вопрос о том, как сделать тепловой насос своими руками. Начинать конструирование отопительной системы следует с выбора теплоносителя. Эта проблема легко решается, если вблизи дома проходит газопровод, достаточно получить разрешительную документацию. Однако в стране немало таких районов, где газ можно приобрести только в баллонах. Топить печь — утомительно и небезопасно, а использовать электрические обогреватели слишком дорого. Решить эту проблему могут другие источники энергии. Они позволяют добывать тепло от воды, воздуха и земли. К ним и относится самодельный тепловой насос.
Виды тепловых насосов
Существует 3 вида альтернативных устройств, используемых при планировании отопления частных домов. Классифицируются они по типу источников тепла. Устройство типа «земля-вода» извлекает тепловую энергию из почвы с помощью зонда и коллектора. Теплоноситель переносит ее к насосу, откуда она отправляется в отопительную систему. Если ваш участок имеет большую площадь, целесообразно строить коллекторы ниже уровня промерзания. Зонды идеально подходят для маленьких участков. Устройство плана «воздух-вода» позволяет добывать тепло из воздуха при помощи конденсаторов и вентиляторов.
Тепловой насос «вода-вода» принимает тепло из подземных вод. При наличии пруда на участке тепло можно получать из него. Устройство перерабатывает энергию, холодная жидкость отправляется обратно. Тепловой насос «воздух-воздух» содержит хладагент, вещество, имеющее отрицательную температуру кипения. Чаще всего используют фреон из старого холодильника либо сплит-системы. Если в кондиционерах это вещество забирает тепло и отдает его окружающей среде, то в насосе оно извлекает тепло из воздуха снаружи, нагревая воздух в доме.
Принцип работы теплонасосов
В состав системы входят устройства получения, распределения тепла и сам насос. Внутренний контур прибора состоит из компрессора, работающего на электричестве, конденсатора, дроссельного клапана и испарителя. Принцип работы подобных устройств таков: незамерзающая жидкость попадает в коллектор, испаритель отдает энергию хладагенту, отчего он закипает и переходит в газообразное состояние. Компрессор повышает его давление, что приводит к нагреву. Полученная тепловая энергия с помощью конденсатора передается в систему отопления. Фреон охлаждается и переходит в жидкое состояние. Говоря простым языком, принцип работы прибора противоположен принципу работы сплит-системы или холодильника.
Тепловые насосы потребляют намного меньше электроэнергии, чем электрические котлы. Однако монтаж такого устройства обойдется владельцу дома в кругленькую сумму. Тут возникает вопрос, а стоит ли устанавливать воздушный насос в доме? При монтаже такой системы в доме большой площади затраты окупаются за 1-2 года. Кроме того, устройство можно применять в качестве кондиционера в жаркое время, в этом случае горячий воздух из дома посредством теплообменника выводится наружу.
Мощность прибора рассчитывается в зависимости от теплопотерь здания. Перед монтажом теплонасоса необходимо выполнить теплоизоляцию крыши, стен и пола. Для отопления помещений старой постройки требуется устройство мощностью 75 Вт/м², для более современных домов -50 Вт/м², для домов, построенных с применением новейших теплосберегающих технологий, -30 Вт/м². Подобные установки следует вносить в проект строящихся зданий. Наиболее безопасным для окружающей среды считается теплонасос «земля-воздух», не выбрасывающий в атмосферу такие опасные вещества, как углекислый и угарный газ, соединения свинца. Опасность возгорания при правильной изоляции проводов практически отсутствует. Конструкция тепловых насосов предполагает защиту от перегрева деталей, приводящего к воспламенению. Как сделать тепловой насос для отопления дома своими руками?
Инструкция по строительству теплового насоса
Не каждый владелец дома располагает достаточной для покупки и подключения теплового оборудования суммой. Однако можно сделать прибор для отопления дома самостоятельно. Его можно построить из имеющихся в наличии деталей или приобрести б/у запчасти. Перед монтажом подобной тепловой системы в старом доме следует проверить состояние электропроводки. Приобретите компрессор в мастерской по ремонту бытовой техники. Его монтируют на стену с помощью кронштейна. Переходим к постройке конденсатора. Его можно сделать из стальной бочки объемом не менее 100 л. Ее разрезают на 2 части, внутрь вставляют змеевик из медной трубки холодильника. Не рекомендуется использовать для этих целей тонкостенные трубки: они могут стать основной причиной поломок прибора при эксплуатации.
Для придания трубе требуемой формы медной трубой обматывают кислородный баллон, фиксируют положение детали с помощью строительных уголков. После установки змеевика части бочки сваривают, создав резьбовые соединения. Для изготовления испарителя можно взять пластиковую емкость объемом 70-100 л со встроенным в нее змеевиком. Подавать в устройство воду можно посредством обычных труб. Крепится система с помощью кронштейна.
Для закачки охлаждающего вещества в насос из кондиционера необходимо пригласить мастера по ремонту холодильников. Сделать это самим, не имея нужных навыков, невозможно.
После выполнения этого этапа тепловые насосы подсоединяются к устройствам получения и отдачи тепловой энергии. Процесс подсоединения устройства получения тепла зависит от вида насоса.
Заключительные моменты
При подключении приборов типа «земля-вода» без бурения скважины обойтись не получится. Необходимо пробурить отверстие глубиной 100-150 м. В него погружают специальный зонд, который подсоединяют к насосу. Тепловой насос «вода-вода» подключается так: все трубы погружаются в воду, затем аккуратно переставляются в центр водоема. В устройстве «воздух-вода» тепло добывается из воздуха, значит, при его установке не требуется выполнения сложных земляных работ. Достаточно определить место для коллектора на участке и соединить прибор с системой отопления.
Для того чтобы подключить тепловой насос «воздух-воздух» потребуется вентилятор большой мощности. Воздуховоды располагают вдоль стен, теплый воздух поступает через приточные отверстия, размещенные вблизи окон. Систему можно оснастить терморегуляторами, позволяющими в автоматическом режиме подбирать комфортную температуру в комнате. Для организации отопления с помощью такой системы потребуются следующие инструменты и материалы:
- воздуховоды;
- приточные решетки;
- крепежные элементы;
- армированный скотч;
- ножницы для резки стали.
Для передачи нагретого воздуха можно приобрести воздуховоды любого типа. Для монтажа жестких потребуются отводы, регулирующие направление воздушных потоков. Если установка насоса будет запланирована до начала строительства дома, всю систему можно спрятать под навесной потолок. В остальных случаях их скрывают с помощью элементов декора.
При установке маломощного насоса может потребоваться использование дополнительного отопительного прибора — электрического котла. Так вы сможете повышать температуру в помещении в морозные дни.
Смотрите также
Прохлаждаемся: кондиционер своими руками
netAn 9 августа 2010 в 19:17 98,1k
Статья даже для тех, у кого руки не от туда растут.
Преамбула: меня 5 недель не было в Столице всея России. По возвращении жара меня встретила ещё в Пскове, а дым – в Твери. Но в Москве меня ждал ещё один сюрприз – ажиотаж на вентиляторы и кондиционеры. Внимание! Под катом куча картинок и трафика.
Вентиляторов нигде не оказалось, кондиционеров тоже. Даже если и удастся что-то найти – наценка будет x4 и более. А очередь на установку кондишена – перевалила за 3 недели ожидания.
Ну не безобразие, скажете? Нет, не безобразие. Пораскинув мозгами, в день приезда простенький кондиционер уже стоял у меня в квартире .
Впрочем, поработать придется не только мозгами, и денег тоже потребуется. Так что если ты, читатель – гламурная блондинка, срочно ищи ближайшего гика для реализации написанного в этой статье гаджета.
есть деньги, есть руки, есть желание заиметь вентилятор или кондиционер, но нет вентилятора и кондиционера. Что делать?
Решение.
Если вентилятора нет – значит его нужно сделать. Итак. Идём туда, где «простые» обыватели не догадаются искать вентиляторы, а они там есть. Правильно – в ближайший магазин автозапчастей. Лучше отечественных 😎
Свинчиваем гусак или фильтр с крана водопроводного, чтобы по нему трубки подбирать в магазине.
И покупаем в автолавке:
1. Радиатор. Сойдет любой, крупнее Оковского (для Оки). Попросите, чтобы без лишней автоматики, иначе колупать придется. Я покупал Радиатор охлаждения 21082-1301012, цена около 1290р.
2. Вентилятор автомобильный на радиатор, работающий от 12 вольт, для автомобилей ВАЗ, ГАЗ, АЗЛК, ИЖ, ЗАЗ и ЗИЛ, мощность 110 Ватт. Цена 1190р.
3. Рамка к этому вентилятору (не забудьте про неё!), 250р. (кожух вентилятора)
4. Набор креплений для вентилятора, болты для радиатора (цена копеечная)
5. Тут же на месте купите армированные резиновые трубки. которые можно отрезать любой длины. Возможно, потребуется крупный магазин автозапчастей. Длину подберите исходя из планируемого места размещения кондиционера и источника холодной воды. Под моё размещение подошли следующие характеристики:
Трубка на вход радиатора и на выход радиатора (самая толстая) – суммарно 1 м. длиной. Трубка от крана до радиаторной трубы и обратно – 3 м. длиной (более тонкая).
6. Набор хомутов (4 шт.) под диаметр радиаторной трубки. Можно пару хомутов взять для маленькой трубки (которая на кран будет надеваться).
7. Обычная изолента синяя (10р.?)
8. Самый дешёвый герметик (
50р.)
9. Разъем соединительный для подключения питания к вентилятору (15р.)
10. Любой блок питания на 12 вольт (постоянный ток), я взял от старого компьютера (AT форм-фактор), на 230 Ватт. Удобен тем, что включается тумблером, а не через материнскую плату.
11. Опционально – можно взять электро-помпу отопительную от газели и набор трубок к ней с маленькими хомутами (800р. + 300р.), если хотите экономить проточную воду.
12. 6 часов личного сосредоточенного времени.
+ небольшой лист толстой фанеры, деревянные рейки, пила по дереву, болты, гайки, саморезы, дрель и сверла по дереву – всё это уже было в хозяйстве, и нужно для изготовления фиксатора радиатора. Тут можно проявить изобретательность. В крайнем случае, сойдет всё что есть под рукой, а так же верёвка и скотч.
Изолента нужна для подгонки радиусов, так как трубка от (и к) радиатору больше по диаметру, чем трубка от водопроводного крана.
Соединяем всё это вместе. Радиатор размещаем горизонтально, предварительно заткнув чем-нибудь дырку для термодатчика. Я затыкал саморезом, обмазанным герметиком. При подключении вентилятора к блоку питания меняем полярность (минус подключаем к плюсу, и наоборот), чтобы вентилятор изменил направление вращения.
Прохладу это устройство берёт из водопроводной воды, лишнюю воду можно сливать в ванную, или в умывальник. Даёт прохладный воздух. Мощность не высокая, поэтому желательно позакрывать лишние комнаты, особенно кухню. Обычно там стоит злостный генератор тепла в квартире – холодильник. Это тоже надо учесть.
Реально позволило снизить влажность в помещении и температуру на 3 градуса. Радиатор почему-то работает на 50% своей поверхности из-за воздушных пробок, пока не решил эту проблему.
Если ты тоже решил задействовать компьютерный блок питания — то знай, что все желтые провода — это +12 вольт, все черные провода — это (минус), или «масса». Провода от соединения вентилятора можно просто оголить, воткнуть в разъем питания для винчестера и замотать изолетной. Иногда провода вываливаются, я их ещё зафиксировал маленьким гвоздем. Но у меня, почему-то, заработало только от красных проводов (5 вольт), может блок не стандартный.
Вот фото получившегося монстра:
Соединение трубок разных диаметров:
А вот первый довольный пользователь этой системы:
Шума не очень много. Недостатки системы – из-за инвертирования вентилятора упала его мощность, а разворачивать конструкцию технически геморно. Так же она собирает конденсат, можно подложить полотенце или тазик. Что можно улучшить? Сделать корпус, инвертировать вентилятор обратно и развернуть поток воздуха от него на %юзернейма%, избавится от воздушных пробок в радиаторе. И провода, наконец, нормально припаять.
Желаю тебе, читатель, встречать такое лето исключительно на море и в отпуске J Отзывы по улучшению конструкции и смешная неконструктивная критика с радостью принимается в комментариях к этому посту.
UPD: Если повторите мой подвиг, присылайте плз фотки на mail собака netAn. ru или сюда в комменты.
UPD2: В радиатор воду надо подавать вниз, а забирать сверху. Есть также краник для «спуска» воздушной подушки. Эффективно работает только при максимальном потоке воды — понижает температуру на 5 градусов! На входе 30.1, на выходе 24.9 Цельсия. Пробовал подключить помпу для экономии воды, но не хватает мощности блока питания — буду подбирать БП помощнее и отпишусь. У рамки вентилятора заклеил боковые щели резиновой лентой для утепления окон зимой, дуть стало ощутимо эффективнее.
На фоне постоянного роста энергоносителей, многие владельцы частных домов задаются вопросом оптимизации расходов на их отопление. На первый взгляд проблема не стоит и выеденного яйца. Во-первых: современное бытовое котельное оборудование — это высокотехнологичные установки, которые обладают высоким КПД и отличаются низким потреблением топлива. Во-вторых: выбор на рынке теплового оборудования котлов для частного дома настолько широкий, что вопрос покупки котла сводится сегодня всего лишь к проблеме наличия свободных средств на его приобретение. В-третьих: выбор и монтаж котельного оборудования можно переложить на плечи специализированных компаний, которые предлагают работы, как говорится, под ключ. Однако, даже несмотря на минимум неудобств при переходе на более экономичное бытовое котельное оборудование, ажиотажной замены дорогих в эксплуатации газовых и электрических котлов на более дешевые, например, твердотопливные, по-прежнему не наблюдается. Виной тому объективные трудности, которые сопровождают отопление частного дома котельной установкой на угле, дровах, пеллетах и других видах твердого топлива.
Эксплуатация твердотопливного котла предполагает обустройство помещения для хранения топлива, к которому также необходимо соорудить подъездные пути для завоза угля, дров и т. п. Кроме этого, к помещению котельной предъявляется ряд требований, игнорирование которых может привести к печальным последствиям. Например, без должным образом созданной вентиляции в помещении с твердотопливной котельной установкой, государственные контролирующие органы не выдадут разрешение на его эксплуатацию, так как накопившейся в случае поломки котла в комнате угарный газ может в буквальном смысле убить все живое в котельной. Помимо этого, любой котел на дровах, угле, торфе или пеллетах — это образование твердых и пылеобразных продуктов горения топлива, которые необходимо утилизировать. Поэтому, решившие заменить схему отопления своего дома граждане обращаются к более простому, но в тоже время экономичному отопительному оборудованию. Одной из таких систем является тепловой насос, который при массе положительных качеств, все же имеет один, но существенный недостаток — высокую цену.
Как собрать тепловой насос своими руками
Схемы отопления частного дома на основе теплового насоса находятся в свободном доступе в сети интернет. Человеку даже со средним техническим образованием не составит труда собрать одну из них своими руками, при условии наличия необходимых инструментов и оборудования. Однако, основой такой схемы является тепловой насос такой как геотермальный тепловой насос Gebwell T для отопления коттеджей, стоимость которого формирует цену на всю систему отопления частного дома. Но и эта проблема разрешима, если взять за основу схемы отопления компрессор из обычного бытового холодильника. Если его конденсатор и испаритель использовать в качестве теплообменников, то они будут забирать тепловую энергию из окружающей среды, направляя ее на обогрев теплоносителя. Принцип его работы довольно прост и основан на обратном цикле Карно, который используется в некотором современном климатическом и другом оборудовании. Не вдаваясь в технические подробности, его принцип можно описать следующим образом: во время работы компрессора холодильника, повышение давления хладагента в узкой части контура сопровождается увеличением температуры, а при его проходе через широкую часть контура, хладагент, соответственно, охлаждается, вновь образуя конденсат.
В принципе, собрать тепловой насос своими руками из холодильника несложно. Однако, при этом необходимо учитывать, так сказать, «узкие места» подобных систем, а также некоторые нюансы их работы.
- Теплообменник в грунте лучше строить подальше от дома, и таким образом, чтобы на участок земли под ним попадали прямые солнечные лучи. Это позволит защитить подземный теплообменник от промерзания в холодное время года.
- «Родной» хладагент в компрессоре холодильника лучше заменить на «раствор», состоящий из фреона и воды. Это позволит не только сэкономить, а также повысить эффективность теплового насоса.
- От традиционных радиаторов отопления в доме лучше отказаться, заменив их на менее мощные, но более эффективные нагревательные приборы. Оптимальным вариантом для схемы отопления дома на основе теплового насоса является система теплый пол.
- Обогреть большой частный дом может только большой источник тепла, в роли которого может выступать участок земли или водоем. В крайнем случае, для забора тепла можно пробурить скважину.
- Стены и перекрытия дома должны иметь хорошую теплоизоляцию. Также стоит позаботиться об установке энергосберегающих стеклопакетов. В противном случае, эффективность системы отопления на основе теплового насоса будет очень низкой.
- Систему трубопроводов необходимо продумать таким образом, чтобы потери тепла были минимальными. Оптимальным решением станет дополнительная их теплоизоляция.
- Эффективная система вентиляции в доме позволит использовать тепловой насос в жаркое время года в качестве пассивной установки кондиционирования воздуха.
Тепловой насос своими руками из компрессора холодильника будет эффективно работать только в том случае, если при его изготовлении учесть все нюансы таких систем, а также внимательно подойти к созданию схемы индивидуального отопления частного дома.
тепловой насос отзывы реальных владельцев
