Тепловой насос своими руками: варианты изготовления из холодильника и кондиционера, пошаговые руководства

ГлавнаяДомОтоплениеТепловой насос своими руками: варианты изготовления из холодильника и кондиционера, пошаговые руководства

Хозяева загородных домов всегда трепетно относились к вопросу горячего водоснабжения и отопления.

Установка газового, электрического или дизельного котла дает возможность отопить загородный дом и снабдить его горячей водой и теплом, но в настоящее время появились альтернативы привычному нам отоплению.

Одна из таких альтернатив – тепловой насос. Это достаточно дорогое удовольствие, но его можно изготовить и своими руками. О том, как это сделать, и поговорим в этой статье.

• 2 Использование старого холодильника
• 3 Применение кондиционера

Инструкция сборки насоса из старого холодильника

Перед началом сборки агрегата определитесь с его видом и схемой работы. На чертеже обозначьте точные размеры устройства, расстояния между элементами и точки соединения узлов.

Вторым этапом сборки насоса является извлечение компрессора со старого холодильника, который будет прокачивать воду и хладагент по трубопроводу. Основной элемент системы отопления должен быть исправен. Если его ранее ремонтировали, то неизвестно, будет ли работать собранное оборудование.

Для сборки и монтажа теплонасоса купите следующие детали:

• герметичная емкость из нержавеющей стали объемом не менее 120 л;
• медные трубы различного диаметра (3 шт.);
• пластиковый бак, объем – 90 л;
• металлопластиковые трубы;
• L-образные кронштейны (длина – 30 см). С их помощью компрессор крепится к стене.

Далее соберите конденсатор, который расположен в задней части холодильника:

• стальную емкость разрежьте болгаркой пополам;
• в одну часть поместите змеевик;
• используя сварочный аппарат, выполните сварку емкости. Прочный каркас позволит хорошо удерживать тепло и переносить действие высоких температур;
• чтобы конденсатор выполнял роль теплообменника, на бак намотайте медную трубку, а ее концы закрепите рейками.

Пластиковый бак будет выполнять функцию испарителя. На нем также установите змеевик и прикрепите к стене кронштейнами.

После подготовки основных узлов подберите терморегулирующий клапан. Снимите его с того же устройства, что и конденсатор, или купите подобный. Это позволит легко совместить элементы системы друг с другом.

Все элементы насоса скрепите между собой и подсоедините теплообменник к системе трубами ПВХ.

Алгоритм изготовления своими руками

Правила изготовления агрегата:

• Определитесь с источником, от которого будет работать контур отопления. В областях с суровым климатом советуют использовать источники, расположенные под землей, в регионах с теплым климатом энергию можно получать из воздуха.
• Выполните расчет мощности агрегата. Она зависит от качества утепления дома. Если здание не обшито утеплителем, то рекомендуемая мощность прибора — 70 Вт/м 2 . Только такой агрегат создаст комфортный микроклимат внутри здания. Для домов, утепленных современным материалом, подойдет мощность в 45 Вт/м 2 . В здании, утепленном по специальной технологии, не используется мощный агрегат. Рекомендуют брать мощность в 25 Вт/м 2 . Если мощность увеличить, то внутри помещения будет слишком высокая температура.
• Подготовьте основное и дополнительное оборудование.
• Выполните монтаж узлов и сборку системы. После этого подключите ее к источнику.

В ремонте тоже пригодится:

• Дома сферы из пенопласта
• Телевизор самсунг не включается индикатор горит красным
• Устройство регулятора холостого хода

Использование старого холодильника

Устройство теплонасоса из холодильника

Итак, чтобы собрать отопительную систему в загородном доме, необходимо иметь тепловой насос.

Сегодня такие агрегаты стоят недешево, это объясняется высокими техническими характеристиками и кропотливой работой по их сборке. Но, при желании собрать теплонасос можно своими руками.

Соорудить простой теплонасос можно из бытового холодильника. Особенность техники заключается в том, что в нем есть два основных компонента теплового насоса – конденсатор и компрессор. Это позволит значительно ускорить сборку теплонасоса своими руками.

Итак, сборка насоса из старого холодильника осуществляется следующим образом:

Сборка конденсатора. Элемент выполняется в виде змеевика. В холодильники он чаще всего устанавливается сзади. Эта всем известная решетка и является конденсатором, с помощью которого происходит отдача тепла хладагентом. Конденсатор устанавливается в емкость, которая обладает высокой прочностью и способна выдерживать высокие температуры. Чтобы в процессе монтажа не повредить змеевик, эксперты рекомендуют разрезать емкость и установить в нее конденсатор. После этого емкость сваривается. Далее на емкость крепится компрессор. Изготовить агрегат в домашних условиях практически невозможно. Поэтому лучше взять его со старого холодильника

При этом стоит обратить внимание на то, чтобы он был в исправном состоянии. В качестве испарителя можно использовать обычную пластиковую бочку. После того как все элементы системы будут готовы, они соединяются между собой. Для подключения агрегата к отопительной системе используют пластиковые трубы.

Таким образом, можно соорудить тепловой насос из старого бытового холодильника. Если понадобится закачка фреона в систему, то для этого нужно вызвать мастера. Такую работу можно выполнить только с помощью специального оборудования.

Первый канал будет запускать в морозилку воздух, а второй выпускать. При этом происходят физические процессы, которые заставляют конденсатор нагреваться.

О тепловых насосах Игоря Савостьянова Henk System Вы можете прочитать здесь.

Типы теплонасосов для отопления дома

Различают компрессионные и абсорбционные теплонасосы. Установки первого типа наиболее распространены, и именно такой тепловой насос можно собрать из холодильника или старого кондиционера, использовав готовый компрессор.

Также потребуются расширитель, испаритель, конденсатор. Для работы абсорбционных установок необходим абсорбент-хладон.

Теплонасосы чаще всего собирают из узлов кондиционеров и холодильников. Такие конструкции кустарного производства просты, эффективны, а при наличии у мастера навыков подобной работы их можно сделать буквально за несколько дней

По виду источника тепла установки бывают воздушными, геотермальными, а также использующими вторичное тепло (например, сточных вод и т.п.). Во входном и выходном контурах используют один или два разных теплоносителя, и в зависимости от этого выделяют такие типы оборудования:

• «воздух-воздух»;
• «вода-вода»;
• «вода-воздух»;
• «воздух-вода»;
• «грунт-вода»;
• «лед-вода».

Система может быть эффективной только в том случае, если потребляет меньше энергии, чем отдает. Эту разницу называют коэффициентом преобразования. Он зависит от многих факторов, но наиболее значимый – температура теплоносителя входного и выходного контуров. Чем больше разница, тем лучше работает система.

Галерея изображений Фото из Источником тепла выступает воздух с улицы. Установки подключают к водяным системам отопления. Они способны эффективно работать, пока температура уличного воздуха выше -25 градусов. Температура воды в системе отопления при этом может достигать 63 градусов

Оборудование предназначено для обогрева зданий за счет водяных ресурсов. Его устанавливают на участках, расположенных поблизости от естественных водоемов. Горизонтальные теплонасосы этого типа забирают энергию от придонных слоев воды, а вертикальные рассчитаны на извлечение тепла из подземных и грунтовых вод

Профессиональный монтаж геотермального насоса – дорогостоящая услуга, но затраты окупаются за счет низких эксплуатационных расходов. Установки отличаются повышенной надежностью и безопасностью. Они погодозависимы и рассчитаны на подключение к низкотемпературным отопительным системам, к которым относят теплые полы

Установки генерируют тепло, одновременно замораживая воду. При превращении в лед 100-200 л воды можно получить достаточно энергии для 1 часа отопления дома средней площади. Для функционирования системы нужны солнечные коллекторы и резервуар с большим количеством чистой воды

Тепловой насос «воздух-вода»

Блок-схема для нескольких теплонасосов

Геотермальный теплонасос для дома

Тепловой насос «лед-вода»

Надежных формул расчета производительности теплонасосов нет, т.к. их работа зависит от многих факторов.

При самостоятельной сборке тепловой установки нельзя ожидать, что она будет настолько же эффективной, как оборудование промышленного производства, но ее вполне хватит для создания экономичной дополнительной системы отопления.

Изготовление и монтаж

Изготавливают насос по такому алгоритму:

• компрессор закрепляется на стене;
• из труб делается змеевик (чтобы его сделать, нужно трубы обмотать вокруг емкости подходящей формы);
• бак режется пополам, внутрь него помещается змеевик и заваривается;
• в емкости оставляется несколько отверстий, через которые трубы змеевика выводятся наружу;
• для изготовления испарителя используют бочку из пластика, идентичного с баком размера, в нее заводят трубы внутреннего контура;
• устанавливаются трубы (монтажные схемы тёплых водяных полов в квартире) из ПВХ, транспортирующие нагретую воду;
• самостоятельно заправлять агрегат фреоном не рекомендуется, лучше доверить это действие специалисту.

Стоимость работ в различных регионах нашей страны может разительно отличаться. Кроме этого стоимость работы и насоса зависят от его типа и системы теплоснабжения.

• В г. Санкт-Петербурге монтаж теплового насоса, вне зависимости от его типа, обойдется Заказчику в сумму от 35000,00 рублей;
• В г. Москва монтажные организации, вне зависимости от типа теплового насоса, готовы выполнить работы «под ключ» за сумму свыше 45000,00 рублей;
• В г. Краснодар монтаж теплового насоса будет стоить от 40000,00 рублей.
• Если же говорить о монтаже систем отопления с использованием тепловых насосов, то средние цены на комплекс работ с учетом стоимости оборудования выглядят следующим образом:

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Мотоблок Патриот Урал ТОП-3 рейтинг лучших моделей 2020 года отличительные характеристики устройства инструкция по эксплуатации и отзывы покупателей

A) Монтаж геотермальных бытовых тепловых насосов:

• Мощностью – 4-5 кВт (50 – 100 м²) – от 130000,00 до 280000,00 рублей;
• Мощностью – 6-7 кВт (80 – 120 м²) – от 138000,00 до 300000,00 рублей;
• Мощностью – 8-9 кВт (100 – 160 м²) – от 160000,00 до 350000,00 рублей;
• Мощностью – 10-11 кВт (130 – 200 м²) – от 170000,00 до 400000,00 рублей;
• Мощностью – 12-13 кВт (150 – 230 м²) – от 180000,00 до 440000,00 рублей;
• Мощностью – 14-17 кВт (180 – 300 м²) – от 210000,00 до 520000,00 рублей.

B) Стоимость монтажа воздушных тепловых насосов:

• Мощностью до 6,0 кВт (50 – 100 м²) – от 110000,00 до 215000,00 рублей;
• Мощностью до 9,0 кВт (80 – 120 м²) – от 115000,00 до 220000,00 рублей;
• Мощностью до 12,0 кВт (100 – 160 м²) – от 120000,00 до 225000,00 рублей;
• Мощностью до 14,0 кВт (130 – 200 м²) – от 127000,00 до 245000,00 рублей;
• Мощностью до 16,0 кВт (150 – 230 м²) – от 130000,00 до 250000,00 рублей;
• Мощностью до 18,0 кВт (180 – 300 м²) – от 135000,00 до 255000,00 рублей.

Насос из холодильника

Тепловой насос из холодильника
Основной частью системы является компрессор. Его лучше купить готовым в магазине или использовать имеющийся от холодильника или кондиционера. Все остальные компоненты – испаритель, конденсатор, трубопровод – под силу собрать самому. Энергию такой аппарат будет потреблять только на сжатие и перенос тепла, вырабатывая при этом в 5 раз больше.

Некоторые умельцы пошли дальше и сделали тепловой насос из холодильника, поместив внутри него радиаторы, подогреваемые теплом земли. Внутри постоянно поддерживается плюсовая температура, которая заставляет холодильник постоянно работать, нагревая радиатор, находящимся сзади него. Используя родной радиатор, делают из него теплообменник (или изготавливают самодельный), отбирают выделяемое им тепло.

Эффективность работы такого теплового насоса подходит больше для демонстрации работы устройства, так как его КПД очень низкое. Кроме того, холодильник не рассчитан на такой режим работы и может быстро выйти из строя.

Характеристики

На отоплении и водоснабжении частного дома хочется сэкономить большинству рачительных хозяев. Для таких целей подходит тепловой насос.

Его вполне возможно соорудить своими руками, хорошо при этом сэкономив − заводской прибор стоит очень недешево.

Свойства и устройство

Прибор имеет внешний и внутренний контур, по которым движется теплоноситель. Составляющие стандартного прибора: тепловой насос, устройство для забора и устройство для распределения тепла. Контур изнутри состоит из компрессора с питанием от сети, испарителя, дроссельного клапана, конденсатора. Используют также в приборе вентиляторы, систему труб, геотермальные зонды.

Преимущества теплонасоса:

• не выделяет никаких вредных веществ, абсолютно экологичный;
• нет затрат на покупку и доставку топлива (электроэнергия затрачивается только на перемещение фреона);
• нет необходимости дополнительных коммуникаций;
• абсолютно пожаро — и взрывобезопасный;
• полноценное отопление зимой и кондиционер летом;
• сооруженный тепловой насос своими руками – это автономная конструкция, требующая минимум усилий по управлению.

Виды насосов

Имеются различные виды тепловых насосов, но все они основаны на использовании принципа получения тепла или холода методом разделения тепловой энергии и ее переноса. Лишь один ТН Френетта отличается. Кавитационный способ получения тепловой энергии при помощи гидродинамического генератора является разновидностью теплового насоса.

Тепловая энергия, которая расходуется на отопление здания, является следствием преобразования энергии, осуществляемого при помощи теплового насоса. Причем получают тепло без сжигания топлива, а при помощи охлаждения наружной среды и выделения тепловой энергии внутри помещения, то есть в этом случае закон сохранения энергии соблюдается: сколько тепловой энергии забирается из внешней среды, столько же и выделяется внутри здания. Большинство таких устройств бытового назначения используют тепло солнца, которое накапливается поверхностью земли, водой или воздухом.

Поэтому по типу первого контура все конструкции можно разделить на воздушные, грунтовые и водяные.

По виду теплоносителя (В — вода, Г — грунт) в контурах насосы можно разделить на восемь типов:

• В—В;
• Г—В;
• Г—воздух;
• воздух—В;
• воздух—воздух;
• В—воздух;
• хладагент—В;
• хладагент—воздух.

Они могут использовать также тепло выпускаемого воздуха, подогревая приточный, то есть работать в режиме рекуперации.

Воздух-воздух

По принципу работы тепловой насос напоминает тот, что применяется в кондиционере в режиме обогрева, но имеет единственное отличие. ТН настроен на отопление, а кондиционер на снижение температуры в комнате.

Принцип действия установки В—В заключается в следующем: воздух даже при низких температурах имеет некоторое количество энергии. Только при абсолютном нуле тепловая энергия отсутствует. Большинство ТН способны получать тепло при температуре –15 °С. В настоящее время некоторые производители выпускают станции, сохраняющие отбор тепла при –30 °С. Забор тепла происходит при помощи испарения фреона, который циркулирует по внутреннему контуру. Для этой цели используется испаритель, в котором хладагент преобразовывается из жидкого состояния в газообразное. При этом поглощается тепло.

Следующим блоком, который расположен в системе теплоснабжения В—В, является компрессор, который фреон из газообразного состояния превращает в жидкое. При этом выделяется тепло. Эффективность установки В—В напрямую зависит от температуры окружающей среды. Чем она ниже, тем и производительность станции меньше.

Воздух-вода

ТН типа воздух-вода является наиболее универсальной моделью. Она весьма эффективна в теплое время года, но в холодное время года производительность существенно падает. Простой монтаж является преимуществом системы. Подходящее оборудование монтируется в любом месте. Тепло, которое удаляется из помещения в виде газа либо дыма, может повторно использовать.

Водяной ТН берет тепло из грунтовых вод, которые прокачиваются через испаритель. Подобный насос отличается неплохой эффективностью и повышенной стабильностью: эффективность — это результат значительной теплоотдачи воды.

Разумеется, для использования установки такого типа, нужно чтобы грунтовые воды на территории имелись в достаточном количестве. Желательно, чтобы вода находилась не глубже 30 метров.

Вода-вода

При такой системе во внутреннем контуре циркулирует легко испаряющаяся жидкость, например, фреон. В качестве контура внутри помещения могут быть водяные трубы, регистры или батареи, заполненные водой.

В качестве внешнего контура может выступать любой водоем, с достаточно большим количеством воды. Это может быть река, озеро или пруд. В этом случае теплоноситель забирает тепло с внешнего контура и отдает его контуру внутреннему.

Геотермальный

В качестве источника тепла у ТН используется запасенная тепловая энергия земли. Такие насосы считаются самыми эффективными, потому что температура грунта остается постоянной в течение всего года.

Эти системы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Но для такого метода нужно довольно большая площадь под горизонтальные трубы, а для вертикальных систем необходимо выполнить значительные земляные работы.

Цены на разные виды тепловых насосов

тепловой насос

Типы теплообменников

В обозначении типа теплообменника теплового насоса первый показатель определяет способ устройства внешнего контура системы теплоснабжения, а второй – устройство внутреннего контура.

«Вода — вода»

В теплообменниках данного типа забор тепла осуществляется из водных объектов (скважина, река, озеро и т.д.), энергии солнца или иных объектов. В первичном контуре циркулирует теплоноситель – вода, либо иная жидкость. Циркуляция осуществляется путем создания давления посредством установки насоса.

Контур может быть замкнутым или разомкнутым, какой вариант выбрать определяется типом теплоносителя. В тепловом насосе, во внутреннем контуре, циркулирует фреон, который получая энергию от внешнего контура испаряется, поступает на конденсатор, где отдает полученное тепло теплоносителю потребителя.

«Вода – воздух»

В теплообменниках этого типа энергия собранная в наружном контуре, в котором циркулирует жидкость (вода или иной энергоноситель), поступает в теплообменники теплового насоса, где передается воздуху внутри помещения.

«Воздух – воздух»

В теплообменниках данного типа наружный контур размещается на наружной стороне здания, он является испарителем в этой конструкции насоса. Тепло наружного воздуха нагревает хладагент, который испаряется. Далее, проходя через компрессор сжимается и поступает на внутренний блок – конденсатор, который располагается внутри здания. Конденсатор отдает тепло воздуху внутри помещения в котором находится, хладагент вновь поступает на испаритель.

«Воздух – вода»

В теплообменнике данного типа тепловая энергия забирается из наружного воздуха. Воздух поступает в компрессор, где под действием давления повышается его температура, после чего поступает в теплообменник. В теплообменнике происходит конденсация подаваемого воздуха и передача энергии энергоносителю отопительной системы потребителя.

«Земля – вода»

Теплообменники данного типа основаны на получении энергии земли и передачи ее потребителям. В замкнутом наружном контуре, расположенном ниже уровня промерзания, циркулирует рассол (антифриз). Циркуляция осуществляется посредством установки насоса. Рассол поступает на конденсатор теплового насоса, где передает полученную энергию хладагенту, который в свою очередь передает ее системе отопления потребителя путем конденсации в теплообменнике насоса.

«Земля – воздух»

В теплообменниках этого типа тепловая энергия полученная рассолом, циркулирующим в наружном контуре, который расположен под поверхностью земли, передается в камерах теплообменника воздуху внутри помещения.

Как сделать агрегат из холодильника

Холодильник — один из самых подходящих агрегатов для создания теплового насоса. Это объясняется тем, что в комплектацию прибора входит компрессор.

Подготовка схемы и чертежа

​
Перед тем как начинать строить прибор, выбирают место источника. Затем вырывается скважина или траншея для монтажа труб.

Конструкция агрегата одинакова для любого источника тепла. Схему прибора заказывают у профессионала или выбирают в интернете. На ее основании делают чертеж. В нем обозначают все расстояния, точки узлов и размеры.

Подбор необходимых деталей

Основная деталь, обеспечивающая работу конструкции, — это компрессор. Если в холодильнике он вышел из строя, приобретается новый прибор. Такие устройства реализуют мастера, специализирующиеся на ремонте холодильников. Чинить старый компрессор не рекомендуется.

Помимо компрессора, подготовьте:

• клапан терморегулирования;
• L-образные кронштейны, размером 30 см;
• герметичную емкость, сделанную из нержавеющей стали, объемом не менее 120 литров;
• емкость из пластика, объемом 90 литров;
• трубы из меди разного диаметра в количестве 3 штук;
• несколько труб из металлопластика;
• болгарку для нарезки материалов;
• сварочный аппарат для соединения труб;
• стандартный набор инструментов.

Монтаж узлов системы

• Болгаркой бак из металла разрежьте на две одинаковые части.
• Из медной трубы сделайте змеевик. Для этого трубу накрутите на цилиндрическую опалубку по спирали, не прилагая больших усилий, и снимите ее.
• Змеевик надежно зафиксируйте в одной из половин бака.
• Детали металлического бака приварите друг к другу и сделайте в емкости резьбовые отверстия.
• На стальной бак, объемом 120 литров, намотайте трубу из меди и зафиксируйте концы с помощью реек.
• К выводам подключите сантехнические переходы.
• На бак из пластика намотайте змеевик, концы зафиксируйте рейками.
• Пластиковый бак, который в системе отопления выполняет функцию испарителя, подвесьте на стену с помощью кронштейнов.

После этого соберите систему, согласно подготовленной схеме, и залейте внутрь фреон. К выбору жидкости рекомендуется подойти со всей ответственностью, в противном случае возникнут большие проблемы при ее заливке и во время эксплуатации системы. Специалисты советуют использовать состав марки R 422 или R 22.

Подключение к заборному устройству

Когда система готова, ее присоединяют к заборному устройству:

• Для приборов, работающих по принципу «вода-почва», коллектор погружается в землю, где температура выше +1 °C. На этом же уровне монтируют трубы.
• Для приборов, функционирующих по принципу «вода-вода», коллектор и трубы погружают в центр источника тепла.
• Агрегаты, работающие от воздуха, устанавливают снаружи здания.

Делаем геотермальную установку

В то время как предыдущий вариант дает примерно двойную экономию, даже бытовой контур заземления дает COP около 3 (три киловатта тепла на 1 кВт потребляемой электроэнергии). Правда, финансовые затраты и трудозатраты тоже существенно возрастут.

Хотя в Интернете опубликовано множество примеров того, как собрать такие устройства, универсальной инструкции с чертежами нет. Мы предлагаем рабочую версию, собранную и протестированную настоящим домашним энтузиастом DIY, хотя многие вещи придется изобретать и дорабатывать самостоятельно — сложно уместить всю информацию о тепловых насосах в одной публикации.

Расчет грунтового контура и теплообменников насоса

В соответствии с вашими собственными рекомендациями, давайте начнем расчеты геотермального насоса с вертикальных U-образных зондов, помещенных в скважины. Необходимо знать общую длину внешней окружности, затем глубину и количество вертикальных валов.

Например, ввод: Односемейный дом с теплоизоляцией, 80 м² и высотой потолка 2,8 м, расположенный в центре села, отапливается. Рассчитывать тепловую нагрузку не будем, будем определять потребность в тепле по площади с учетом теплоизоляции — 7 кВт.

По желанию можно построить горизонтальный коллектор, но тогда придется выделить больше места для раскопок.

Важное объяснение. Инженерные расчеты для тепловых насосов сложны и требуют высокого уровня знаний, и по этой теме есть целые книги. В этой статье мы представляем упрощенные расчеты из практического опыта строителей и мастеров-любителей.

Интенсивность теплообмена между почвой и циркулирующей незамерзающей жидкостью зависит от типа почвы:

• На 1 погонный метр вертикального зонда, погруженного в грунтовые воды, уходит 80 Вт тепла;
• на каменистых почвах тепловыделение составит около 70 Вт / м;
• Влагонасыщенные глинистые почвы дают около 50 Вт / м коллектора;
• Сухие камни — 20 Вт / м.

Ссылка. Вертикальный зонд состоит из 2-х петель труб, опущенных на дно ямы и забетонированных.

Пример расчета длины трубы. Чтобы извлечь необходимые 7 кВт тепловой энергии из сырой глинистой почвы, разделите 7000 Вт на 50 Вт / м, общая глубина зонда составит 140 метров. Теперь труба проходит через 20-метровые отверстия, которые можно просверлить своими руками. Всего 7 скважин с 2 контурами теплообмена на общую длину трубы 7 х 20 х 4 = 560 м.

Следующим шагом является расчет площади теплообмена испарителя и конденсатора. В различных онлайн-источниках и форумах представлены различные формулы расчета, большинство из которых неверны. Мы не решаемся рекомендовать такие методы и вводить вас в заблуждение, но мы предложим вам умный вариант:

1. Свяжитесь с любым известным производителем пластинчатых теплообменников, таким как Alfa Laval, Kaori, Anvitek и т. д. Вы можете перейти на официальный сайт бренда.
2. Заполните форму выбора теплообменника или свяжитесь с менеджером по телефону и запросите выбор, указав параметры (например, защита от замерзания, фреон), температуру на входе и выходе и тепловую нагрузку.
3. Специалист произведет необходимые расчеты и предложит подходящую модель теплообменника. Среди его особенностей мы находим главную — зону обмена.

Пластинчатые устройства очень эффективны, но дороги (200-500 евро). Дешевле собрать кожухотрубный теплообменник из медных труб наружным диаметром 9,5 или 12,7 мм. Умножьте значение, указанное производителем, на коэффициент безопасности 1,1 и разделите на длину окружности трубы, чтобы получить квадратный метр.

Пластинчатый теплообменник из нержавеющей стали — идеальный испаритель, он эффективен и занимает мало места. Проблема в высокой цене товара.

Пример. Площадь теплообмена в предлагаемом устройстве составила 0,9 м². Выбирая медную трубу ½ «диаметром 12,7 мм, рассчитываем длину окружности в метрах: 12,7 х 3,14 / 1000 ≈ 0,04 м. Общая окружность рассчитывается следующим образом: 0,9 x 1,1 / 0,04 м ≈ 25 м.

Оборудование и материалы

Будущий тепловой насос предлагается строить на базе разветвленного наружного блока соответствующей мощности (указана на табличке). Почему лучше использовать б / у кондиционер:

• устройство уже укомплектовано всеми комплектующими — компрессором, дроссельной заслонкой, бачком и пусковой электрикой;
• Самодельные теплообменники можно разместить в корпусе холодильного прибора;
• имеет удобные сервисные порты для заправки фреоном.

Внимание. Опытные пользователи выбирают свое оборудование отдельно — компрессор, расширительный клапан, контроллер и т. д. При наличии опыта и знаний такой подход только приветствуется.

Монтировать ТН на базе старого холодильника нецелесообразно — слишком мала емкость устройства. В лучшем случае из них можно выжать до 1 кВт тепла, чего хватит для обогрева одного небольшого помещения.

Помимо наружного сплит-блока потребуются следующие материалы:

• Труба ПНД Ø20 мм — для контура заземления;
• Фитинги полиэтиленовые для сборки коллектора и подключения к теплообменникам;
• циркуляционные насосы — 2 шт;
• манометры, термометры;
• качественная водопроводная труба или труба ПНД диаметром 25-32 мм для рубашки испарителя и конденсатора;
• медные трубы Ø9,5-12,7 мм с толщиной стенки не менее 1 мм;
• изоляция трубопроводов и линий хладагента;
• комплект для герметизации греющих кабелей, проложенных внутри водопроводных труб (понадобится для герметизации концов медных труб).

Набор сальников для герметичного ввода медных труб

Внешний теплоноситель — морская вода или антифриз для отопления — этиленгликоль. Также потребуется запас фреона, торговая марка которого указана на шильдике сплит-системы.

Сборка теплообменного блока

Прежде чем приступить к установке, разберите наружный блок — снимите все крышки, выньте вентилятор и большой стандартный кулер. Отсоедините катушку управления реверсивным клапаном, если вы не планируете использовать насос в качестве охладителя. Датчики температуры и давления необходимо сохранить.

Основная процедура сборки VT:

1. Сделайте конденсатор и испаритель, вставив в центр шланга медную трубку рассчитанной длины. На концах установить тройники для подключения контура заземления и отопления, заделать выступающие медные трубы специальным комплектом для греющих кабелей.

2. Используя кусок пластиковой трубы Ø150–250 мм в качестве сердечника, намотайте импровизированные двухтрубные контуры и расположите концы, как показано на видео ниже.
3. Установите и закрепите оба кожухотрубных теплообменника вместо исходного радиатора и припаяйте медные трубки к соответствующим выходам. Горячий теплообменник — конденсатор лучше всего подсоединять к сервисным патрубкам.

4. Установите заводские датчики для измерения температуры хладагента. Изолируйте оголенные участки труб и сами теплообменники.
5. Установите термометры и счетчики на водопроводных линиях.

Кончик. Если основной блок будет установлен на открытом воздухе, необходимо принять меры для предотвращения замерзания масла в компрессоре. Покупка и установка комплекта электрического подогревателя зимнего поддона.

Еще один способ построить испаритель можно найти на тематических форумах — медную трубку сворачивают, а затем вставляют в закрытую емкость (емкость или бочку). Этот вариант вполне разумен при большом количестве змеевиков, когда вычислительный теплообменник просто не помещается в корпус кондиционера.

Устройство грунтового контура

На этом этапе выполняются простые, но трудоемкие земляные работы, и зонды вставляются в отверстия. Последнюю операцию можно проводить вручную или с помощью дрели. Расстояние между соседними проемами не менее 5 м. Дальнейший порядок работы:

1. Между отверстиями выкопайте неглубокую траншею для прокладки подводящих труб.
2. Поместите по 2 петли полиэтиленовой трубы в каждое отверстие и залейте ямы бетоном.
3. Подвести трубы к месту подключения и установить общий коллектор с фитингами из ПНД.
4. Уложенные в земле трубы утеплить и засыпать землей.

На фото слева показана вставка зонда в пластиковый кожух, а на фото справа — прокладка проводов в траншее.

Важная заметка. Перед бетонированием и засыпкой проверьте герметичность контура. Например, мы подключаем к коллектору воздушный компрессор, накачиваем давление до 3-4 бар и оставляем на несколько часов.

При подключении проводов руководствуйтесь схемой ниже. Отводы с кранами необходимы для заполнения установки рассолом или этиленгликолем. Проложите две основные трубы от коллектора к тепловому насосу и подключите к «холодному» теплообменнику — испарителю.

Вентиляционные отверстия должны быть установлены в самых высоких точках обоих водяных контуров, не показанных на схеме.

Не забудьте установить насосный агрегат, отвечающий за циркуляцию жидкости, направление потока — навстречу фреону в испарителе. Хладагенты, протекающие через конденсатор и испаритель, должны двигаться относительно друг друга. Посмотрите видео, как правильно заливать трубы холодной стороны:

Точно так же конденсатор подключается к системе теплого пола. Из-за низкой температуры подачи нет необходимости устанавливать смесительный узел с трехходовым клапаном. Если необходимо совместить TH с другими источниками тепла (солнечными коллекторами, котлами), следует использовать буферный накопитель с несколькими выходами.

Заправка и запуск системы

После того, как агрегат установлен и подключен к источнику питания, важно заправить систему хладагентом. Вот и ловушка: неизвестно, сколько нужно заправить фреона, так как объем главного контура значительно увеличился из-за установки импровизированного конденсатора испарителя.

Эта проблема решается методом наддува путем измерения давления и температуры перегрева на входе в компрессор (туда подается фреон в газообразном состоянии). См. Инструкции ниже для получения подробных инструкций о том, как заливать с помощью метода измерения температуры.

Во второй части представленного видео показано, как заправить систему хладагентом R22 в зависимости от давления и температуры перегрева хладагента:

По завершении зарядки включите оба циркуляционных насоса на первую скорость и запустите компрессор. Проверьте температуру рассола и внутренней охлаждающей жидкости с помощью термометров. Во время фазы разогрева трубопровод хладагента может замерзнуть, а затем расплавиться.

Принцип действия тепловых насосов

Принцип работы устройства для обогрева дома основан на том, что вещество (холодильный агент) может отдавать тепловую энергию либо забирать ее в процессе смены состояния. Эта идея заложена в основу функционирования холодильника (из-за этого задняя стенка прибора горячая).

Термонасос для отопления функционирует следующим образом:

1. Поступающий агент охлаждается на 5 градусов в испарительном отделе на основании энергии от носителя тепла.
2. Охлажденный агент поступает в компрессор, который в результате работы сжимает и нагревает его.
3. Уже горячий газ попадает в отсек для теплообмена, в котором он отдает собственное тепло отопительной системе.
4. Сконденсированный хладагент возвращается к старту цикла.

Устройство

Тепловой насос для отопления дома состоит из нескольких основных контурных элементов:

• контур с теплоносителем, который перемещает энергию от теплоисточника;
• контур с фреоном, который периодически испаряется, забирая тепловую энергию с первого контура, и снова оседает конденсатом, передавая тепло третьему;
• контур, где циркулирует жидкость, являющаяся переносчиком тепла для отопления.

Эксплуатация термо насоса для отопления дома является выгодной с финансовой точки зрения. Причина этого в том, что устройство не требует высокой мощности (соответственно, расход электричества не больше, чем у стандартного бытового прибора), однако при этом производится в 4 раза больше тепла по сравнению с потребляемой электроэнергии.

Также не требуется создавать отдельную линию проводки для подключения насоса.

Плюсы и минусы

Перед принятием решения, использовать тепловой насос или нет, следует ознакомиться с достоинствами и недостатками его работы. К главным плюсам теплового насоса относится:

• небольшой расход электричества на отопление дома;
• отсутствие необходимости регулярного осмотра и технического обслуживания, что делает затраты на эксплуатацию теплового насоса для отопления минимальными;
• допускается монтаж в любой местности. Насос может работать с такими источниками тепловой энергии, как воздух, почва и вода. Поэтому появляется возможность его установки практически в любое место, где планируется строительство дома. А в условиях отдаленности от газовой магистрали, устройство является самым подходящим методом обогрева. Даже если отсутствует электричество, функционирование компрессора можно обеспечить при помощи привода на основе бензина или дизеля;
• отопление дома осуществляется в автоматическом режиме. Не требуется добавлять топливо или проводить иные манипуляции, как, например, в случае с котельным оборудованием;
• отсутствие загрязнения окружающей среды вредными газами и веществами. Все применяемые холодильные агенты полностью безопасны и экологически пригодны;
• пожаробезопасность. Жителям дома никогда не будет угрожать взрыв или повреждение вследствие перегрева теплового насоса;
• возможность эксплуатации даже при условиях холодной зимы (до -15 градусов);
• качественный тепловой насос для отопления дома может служить до 50 лет. Замена компрессора требуется лишь раз в 20 лет.

Смотрите видео плюсы и минусы

Как и любое устройство, тепловые насосы имеют определенные недостатки:

1. Если температура окружающей среды опускается ниже 15 градусов, то насос работать не сможет. В таком случае потребуется монтаж второго теплоисточника. При очень низких температурных значениях включается котел, генератор или электрический обогреватель;
2. Высокая стоимость оборудования. Оно будет стоить примерно 350 000-700 000 рублей, еще такую же сумму придется потратить на создание геотермальной станции и установку устройства. Дополнительные монтажные работы не требуются только для теплового насоса, использующего воздух в качестве теплового источника;
3. Лучше всего устанавливать тепловой насос в сочетании с теплым полом или вентиляторными конвекторами, однако в старых зданиях потребуется перепланировка и возможно даже капитальный ремонт, что повлечет дополнительные затраты времени и средств. Если частный дом строится с нуля, такая проблема отсутствует;
4. При работе теплового насоса температура грунта, расположенного вокруг трубопровода с теплоносителем, снижается. Это становится причиной гибели некоторых микроорганизмов, участвующих в функционировании окружающей среды. Таким образом, некоторый ущерб экологии все же наносится, однако он существенно меньше урона от газо- или нефтедобычи.

Принцип работы

Все окружающее нас пространство есть энергия — нужно только уметь ее использовать. Для теплового насоса нужно, чтобы температура окружающей среды была больше 1С°. Тут следует сказать, что даже земля зимой под снегом или на некоторой глубине сохраняет тепло. Работа геотермального или любого другого теплонасоса основывается на транспортировке тепла от его источника с помощью теплоносителя к контуру отопления дома.

Схема работы прибора по пунктам:

• носитель тепла (вода, грунт, воздух) наполняет находящийся под грунтом трубопровод и нагревает его;
• затем теплоноситель транспортируется в теплообменник (испаритель) с последующей передачей тепла на внутренний контур;
• во внешнем контуре находится хладагент – жидкость с низкой точкой кипения под низким давлением. Например, фреон, вода со спиртом, гликолевая смесь. Внутри испарителя это вещество нагревается и становится газом;
• газообразный хладагент направляется в компрессор, сжимается под высоким давлением и нагревается;
• горячий газ попадает в конденсатор и там его тепловая энергия переходит к теплоносителю системы отопления дома;
• завершается цикл превращением хладагента в жидкость, и она, вследствие потери тепла, возвращается назад в систему.

Тот же принцип используется для холодильников, поэтому тепловые насосы для дома можно применять как кондиционеры для охлаждения помещения. Проще говоря, тепловой насос – это такой холодильник с обратным действием: вместо холода вырабатывается тепло.

Особенности тепловых насосов

Для получения тепловой энергии в ТН не используются энергоносители, и поэтому не наносится вред окружающей природе. Такая установка производит тепловой энергии больше, чем потребляет электроэнергии.

Принцип работы

В основе работы ТН лежит принцип переноса тепла от более холодного источника к более теплому. То есть более холодное он делает еще холоднее, а более теплое — еще теплее. Это значит здесь не заложена идея вечного двигателя, потому что в сумме количество тепла сохраняется неизменным, а электроэнергия тратится только на разделение и перенос тепла.

Итоги

Несомненно, стоимость теплового насоса из кондиционера в разы ниже готовых заводских вариантов, даже китайского производства. Но нюансов тут море: нужно позаботиться об источнике и количестве подаваемого тепла, правильно рассчитать длину теплообменников (змеевиков), установить автоматику, обеспечить гарантированное питание, и т.д. Но если вы в состоянии решит эти проблемы, то это, несомненно, выгодно. Позволим дать вам совет: в первый год очень желательно иметь резервное отопление, а испытания и пробный пуск, лучше проводить еще летом, чтобы было время на доработку агрегата до начала отопительного сезона.