Тепловой насос своими руками как сделать: Тепловой насос своими руками для отопления дома, геотермальный агрегат из кондиционера

рабочие варианты для отопления, из кондиционера, из старого холодильника,рабочие варианты, из сплит системы.

В котельных сжигается газ, уголь или мазут. В результате этого образуется тепло, которое при помощи теплоносителя по трубам подается в многоквартирные дома. В частном секторе для получения теплоснабжения также могут сжигать газ, уголь или дрова. В некоторых редких случаях для отопления может использоваться электроэнергия.

В настоящее время имеются эффективные разработки тепловых насосов (далее — ТН). Их можно использовать для отопления домов частного сектора, садовых домиков и гаражей.

Особенности тепловых насосов

Содержание статьи

• 1 Особенности тепловых насосов
  • 1.1 Принцип работы
  • 1.2 Для чего нужны
• 2 Виды насосов
  • 2.1 Воздух-воздух
  • 2.2 Воздух-вода
  • 2.3 Вода-вода
  • 2.4 Геотермальный
• 3 Какой насос лучше сделать
• 4 Сборка простого насоса из кондиционера
• 5 Сборка насоса из старого холодильника
• 6 Изготовление геотермальной установки
  • 6. 1 Расчет контура и теплообменников насоса
  • 6.2 Необходимое оборудование и материалы
  • 6.3 Как собрать теплообменный блок
  • 6.4 Обустройство грунтового контура
  • 6.5 Заправка и первый запуск
• 7 Видео

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.

Для чего нужны

Тепловой насос можно применить как для отопления, так и для охлаждения, потому что при помощи его происходит разделение и перенос тепла. Значит ту часть установки, которая становится холоднее, можно использовать для понижения температуры, а другую часть — для повышения.

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

Какой насос лучше сделать

Для того чтобы накопить опыт по изготовлению ТН, желательно собрать такой агрегат из старого кондиционера или из старого холодильника. В этом случае можно наглядно увидеть, как работает система. Еще одно немаловажное преимущество— это использование готовых деталей от холодильника или кондиционера. Собрать тепловой насос для отопления дома своими руками, используя тепловую энергию земли, будет следующим шагом в этом направлении.

Сборка простого насоса из кондиционера

Современные кондиционеры могут выполнять функцию ТН воздух—воздух. Но их производительность падает вместе с температурой наружного воздуха.

Доработав кондиционер, можно получить действительно работающую модель насоса. Для этого можно собрать самодельный ТН своими руками по рабочим вариантам чертежей из кондиционера, который отбирает энергию не у наружного воздуха, а от проточной воды. В этом случае от кондиционера используется только компрессор.

Этапы работы:

1. К компрессору нужно сделать теплообменник. Медная трубка длиной 30 метров наматывается в форме змеевика на цилиндр. После чего эту конструкцию нужно поместить в стальную емкость, которая имеет патрубки для воды.
2. Компрессор необходимо присоединить к нижнему вводу теплообменника, а к верхнему подключить регулирующий клапан.
3. Заправить систему фреоном лучше всего поручить мастеру.
4. Дальше следует всю конструкцию проверить и произвести пробный пуск ТН.
5. После устранения недостатков система отключается от напряжения, все закрепляется, закрывается защитными кожухом и включается в работу.

Сборка насоса из старого холодильника

Тепловой насос изготовить из старого холодильника можно двумя способами.

В первом случае холодильник должен находиться внутри помещения, а снаружи требуется проложить 2 воздуховода и врезать в переднюю дверку. По верхнему воздух попадает в морозилку, происходит охлаждение воздуха, и по нижнему воздуховоду он покидает холодильник. Помещение греется от теплообменника, который расположен на задней стенке.

По второму способу своими руками сделать тепловой насос тоже довольно просто. Для этого понадобится старый холодильник, его надо только встроить снаружи отапливаемого помещения.

Такой обогреватель может работать при наружной температуре до минус 5 ºС.

Изготовление геотермальной установки

Изготовить геотермальную установку своими руками вполне возможно. При этом для обогрева жилища используется тепловая энергия земли. Конечно, это трудоемкий процесс, но и выгода при этом получается существенная.

Расчет контура и теплообменников насоса

Площадь контура для ТН составляется из расчета 30 м² на каждый киловатт. Для жилого помещения площадью 100 м² нужно около 8 киловатт/час энергии. Значит площадь контура будет составлять 240 м².

Теплообменник можно сделать из медной трубки. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 киловатт/час. Площадь теплового обмена должна быть 1,1 м². Медная трубка диаметром 10 миллиметров, коэффициент запаса 1,2.

Длина окружности в метрах: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 м.

Количество медной трубки в метрах: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 м.

Необходимое оборудование и материалы

Во многом успех при изготовлении ТН зависит от степени подготовленности и знаний самого исполнителя, а также от наличия и качества всего необходимого для монтажа теплового насоса.

Перед началом работ нужно приобрести оборудование и материалы:

• компрессор;
• конденсатор;
• контроллер;
• полиэтиленовые фитинги, предназначенные для сборки коллекторов;
• труба на земляной контур;
• циркуляционные насосы;
• водопроводный шланг или труба ПНД;
• манометры, термометры;
• трубка медная диаметром 10 миллиметров;
• утеплитель для трубопроводов;
• комплект уплотнений для герметизации.

Как собрать теплообменный блок

Теплообменный блок состоит из двух составных частей. Испаритель нужно собрать по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполняется фреоном или другой быстро закипающей жидкостью. По наружной циркулирует вода из скважины.

Перед сборкой конденсатора необходимо медную трубку намотать в виде спирали и поместить в металлическую бочку емкостью не менее 0,2 м³. Медная трубка заполняется фреоном, а бочка с водой подключается к системе отопления дома.

Обустройство грунтового контура

Для того чтобы подготовить необходимую площадь для грунтового контура, требуется выполнить большой объем земляных работ, которые желательно проводить механизированным способом.

Можно использовать 2 метода:

1. При первом способе необходимо снять верхний слой грунта на глубину ниже его промерзания. На дно получившегося котлована уложить змейкой свободную часть наружной трубы испарителя и произвести рекультивацию почвы.

2. Во втором способе нужно сначала прокопать траншею по всей планируемой площади. В нее укладывается труба.

Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубу водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию землей.

Заправка и первый запуск

После окончания монтажа необходимо заполнить систему хладагентом. Данную работу лучше всего поручить специалисту, потому что для заправки внутреннего контура фреоном применяются специальные приборы. При заполнении нужно замерить давление и температуру на входе компрессора и на выходе.

После окончания заправки нужно включить оба циркуляционных насоса на самую низкую скорость, затем запустить компрессор и контролировать работу всей системы по термометрам. При прогреве магистрали возможно обмерзание, но после полного прогрева системы обмерзание должно растаять. Циркуляционный насос grundfos вы найдете ответ по ссылке.

Видео

В этом видео показано, как можно из кондиционера сделать тепловой насос.

Из данного видео вы узнаете все о ТН: принцип работы, типы, преимущества и недостатки, правила монтажа.

Тепловой насос своими руками + фото

Хорошей альтернативой традиционному отоплению загородного дома, особенно если нет возможности подвести газ, может явиться тепловой насос. Действие такого насоса основано на использовании новейших научных разработок в области использования различных альтернативных источников энергии. Требуемое тепло получается извлечением из земли, воздуха и воды.

У нас в России тепловые насосы пока новинка, но в других развитых странах они выпускаются и успешно применяются уже более тридцати лет. На нашем рынке низкий спрос можно объяснить двумя основными причинами:

• незнание населением принципов действия и свойств тепловых насосов из-за практически полного отсутствия сведений об этом в средствах массовой информации и печати;
• высокой стоимостью тепловых насосов.

Перед тем как сделать тепловой насос своими руками, необходимо остановиться на двух моментах: что это за агрегат и каковы принципы работы такого насоса.

Схема работы теплового насоса

Тепловой насос — это машина, которая поглощая из окружающей среды (земля, воздух, вода) низко потенциальную тепловую энергию может передавать её в системы теплового снабжения в виде нагретого воздуха или воды. Рабочим телом для теплопередачи является фреон.

Практически, тепловой насос — это холодильник с обратным действием, вместо холода вырабатывается тепло. Электроэнергия затрачивается только для перемещения фреона по внутреннему контуру насоса, поэтому затраты на неё относительно невелики.

Вся система работает при отоплении как котёл, а при охлаждении как кондиционер.

Принцип действия

Контур хладагента теплового насоса

1. Фреон, имеющий низкую температуру кипения, при прохождении через испаритель переходит из своего жидкого состояния в газообразное. Данный процесс происходит при температуре около минус пяти градусов и низком давлении в системе.
2. Из испарителя фреон в газообразном состоянии поступает в компрессор, в котором происходит его сжатие до создания высоких показателей давления и температуры.
3. Потом горячий газ проходит во второй теплообменник, конденсатор, в котором осуществляется процесс теплообмена между теплоносителем из обратки отопления и горячим газом.

4. Производительность теплового насоса

   Фреон, отдав тепловую энергию системе отопления, охлаждается и вновь переходит в своё жидкое состояние, а теплоноситель, получивший тепло, поступает в систему отопления.

5. Давление фреона по-прежнему ещё высокое, но при прохождении через редукционный клапан, оно снижается.
6. Далее фреон вновь поступает в испаритель и снова повторяется весь цикл.
7. Использование теплового насоса вместо традиционных источников получения тепла имеет следующие несомненные преимущества:
8. Отпадает необходимость денежных затрат на приобретение топлива, доставку и хранение.
9. Высвобождается довольно значительная территория, занимаемая под котельную, помещения склада топлива и подъезда к нему.
10. Занимает минимум места, не нарушая интерьер дома и внешний вид фасада.
11. Для работы установки нет необходимости в проводке дополнительно никаких коммуникаций, достаточно обычной электрической бытовой сети.
12. При работе насоса не происходит выделение никаких вредных веществ, нет возможности отравления ядовитым газом или возгорания.
13. Тепловые насосы пожаро- и взрывобезопасны при эксплуатации.
14. Установка обеспечивает полноценное отопление дома зимой и заменяет кондиционер летом, работая в отличие от кондиционера, полностью бесшумно.

Обратите внимание!
Выделяемое в летнее время тепло можно успешно использовать для подогрева бассейна.

Изготовление

Тепловой насос

Тепловой насос может быть изготовлен из имеющихся в хозяйстве деталей или путем приобретения дешёвых бывших в употреблении запасных частей. Порядок изготовления установки следующий:

1. Приобретаем готовый компрессор в специализированных магазинах или используем компрессор от обычного кондиционера. Закрепляем его к стене, где будет располагаться наша установка. Надёжность крепления обеспечивается двумя кронштейнами L-300.
2. Изготавливаем конденсатор. Для этого из нержавеющей стали бак с объемом около ста литров разрезаем пополам. Устанавливаем в бак змеевик из тонкой медной трубки с толщиной стенки не менее 1 мм. Для змеевика можно приобрести сантехническую трубку или применить медную трубку от старого холодильника. Змеевик изготавливаем следующим образом:
1. на кислородный или газовый баллон наматывается медная трубка, важно выдержать небольшое расстояние между витками, которое должно быть одинаковым;
2. для фиксации положения витков трубки берём два перфорированных алюминиевых уголка и прикрепляем их к змеевику таким образом, чтобы каждый виток нашей трубки был расположен напротив отверстия в уголке. Уголки обеспечат одинаковый шаг расположения витков и придадут геометрическую неизменяемость всей конструкции змеевика.

3. После установки змеевика, половинки бака свариваем между собой, предварительно вварив необходимые резьбовые соединения.
4. Изготавливаем испаритель. Берем обычную закрытую ёмкость из пластмассы объёмом 60 или 80 литров. В неё вмонтируем змеевик из трубки диаметром в ¾ дюйма и резьбовые соединения для труб слива и поступления воды (допускаются обычные водопроводные трубы). Готовый испаритель также закрепляем на стене при помощи L -кронштейнов необходимого размера.
5. Приглашаем мастера для сборки системы, сварки медных трубок и закачки фреона. Не имея опыта работы с холодильным оборудованием, не надо пробовать выполнить эту работу самостоятельно. Это может привести к выходу из строя всей конструкции и чревато получением тяжёлых травм.

После готовности основной части нашей системы, необходимо выполнить её подсоединение к устройствам распределения и забора тепла.

Сборка установки забора тепла зависит от типа насоса и источника тепла.

Видео

В следующем видеоматериале подробно рассказано об особенностях тепловых насосов:

Подробнее об устройстве самодельного насоса в следующем ниже видео:

Фото

Устройство теплового насоса

Установка теплового насоса

Тепловой насос вода-вода

Тепловой насос в системе коммуникаций

Система отопления тепловым насосом вода-вода

Схема теплового насоса воздух-воздух

Принцип работы воздушного теплового насоса

Использование воды как источника тепла

Геотермальное отопление с помощью теплового насоса

Проект геотермального теплового насоса | Тепловой насос своими руками

4 февраля 2022 г. • ☕️ Чтение: 3 мин.

В этом выпуске «Геотермальный тепловой насос своими руками» вы увидите, как я провел тепловизионное сканирование своего дома, чтобы определить места, где происходят значительные потери тепла.

29 января 2022 г. • ☕️ Чтение: 6 мин.

В этом эпизоде ​​я исправляю ошибки, которые были допущены в моей первоначальной конструкции геотермального теплового насоса. Я ошибался, теперь очевидно, что испаритель должен быть больше конденсатора.

22 января 2022 г. • ☕️ 5 мин чтения

В этом выпуске мы наполняем геотермальную петлю спиртом. Какая? Да, вы правильно прочитали. Оказывается, алкоголь можно использовать не для того, чтобы напиться до смерти, а как удобный наполнитель для трубки.

14 января 2022 г. • ☕️☕️ Чтение: 8 мин.

В этом выпуске вы увидите, как я собрал тепловой насос. Я настоятельно рекомендую воспользоваться помощью профессионала, потому что это такой деликатный процесс. В моем случае Роман помог мне дистанционно.

24 декабря 2021 г. • ☕️☕️ 9min read

В этом эпизоде ​​вы увидите, как работают тепловые насосы, мы рассмотрим самую простую, упрощенную конструкцию теплового насоса, чтобы понять основные принципы его работы.

17 декабря 2021 г. • ☕️☕️ 12 минут чтения

Добрый день, ребята! В этом выпуске вы увидите, как мы построили контур заземления для моего геотермального теплового насоса.

8 декабря 2021 г. • ☕️☕️ Чтение: 10 мин.

В этом выпуске я кратко расскажу о 3-м сезоне проекта «Сделай сам тепловой насос». Этот третий сезон будет посвящен геотермальному тепловому насосу.

25 января 2021 г. • ☕️☕️ Чтение: 9 мин.

В этом посте мы рассмотрим возможное повышение цен на электроэнергию в Украине в 2021 году. Тепловой насос перестал быть прибыльным? Возможные варианты обеспечения энергонезависимости обычного домохозяйства. Сезонное хранение энергии.

7 января 2021 г. • ☕️☕️ Чтение: 9 мин.

В тепловой насос типа «воздух-вода» добавлена ​​система оттаивания испарителя с использованием тепла компрессора. Смотрим настройку системы разморозки, просмотр подробной статистики.

14 декабря 2020 г. • ☕️ 3 минуты чтения

Привет! В этом выпуске я рассматриваю состояние термосифонов через год после начала проекта по созданию геотермального теплового насоса своими руками.

7 февраля 2020 г. • ☕️☕️☕️ Чтение: 13 мин.

Сделал своими руками тепловой насос из наружного блока промышленного кондиционера. В этом видео я делюсь своими наблюдениями и выводами.

6 декабря 2019 г. • ☕️☕️ Чтение: 11 мин.

Серия коротких роликов, в которых я запускаю систему. Мои выводы и наблюдения.

29 ноября 2019 г. • ☕️ 5 мин чтения

Первый запуск чиллера.

22 ноября 2019 г. • ☕️☕️ Чтение: 9 мин.

Геотермальные зонды. Термический сифон.

15 ноября 2019 г. • ☕️ Чтение через 2 мин.

Теплообменник. Опрессовка.

8 ноября 2019 • ☕️ Чтение: 2 мин.

Рабочий вариант теплообменника между геоконтуром и фреоном.

1 ноября 2019 г. • ☕️ 2 мин чтения

Учитесь на ошибках. Предлагаю учиться у меня. Неудачный вариант теплообменника между геоконтуром и фреоном.

25 октября 2019 г. • ☕️ 5 мин чтения

Начинаю новую рубрику. Он называется «Геотермальный тепловой насос своими руками». В проекте использовано несколько оригинальных идей. Бурение в данном случае, наверное, не совсем корректный термин. Правильнее было бы сказать — проколоть ударной дрелью.

Как установить тепловой насос своими руками

Опытные домашние мастера могут узнать, как установить тепловой насос с помощью этой статьи. Имейте в виду, что тепловому насосу с мини-сплит-системой потребуется новый контур для подачи питания на устройство. Новая электрическая линия должна выходить из дома рядом с новым конденсаторным блоком. Вы можете попросить электрика установить источник питания и позаботиться об остальной части установки самостоятельно. Большая часть работ состоит из монтажа агрегатов и прокладки линий хладагента.

Перед запуском прочтите инструкции производителя для конкретного теплового насоса, который вы приобрели.

• Электродрель
• Кольцевая пила
• Молоток
• Уровень
• Клещи
• Инструмент для зачистки проводов
• Трубогиб
• Датчики
• Вакуумный насос
• Винтовые гвозди в ассортименте
• Факел
• Огнетушитель
• Инструменты для листового металла
• Ключи

Как установить запасной тепловой насос

1. Для правильного выбора необходимо рассчитать потери тепла.
2. Определите, где вы разместите наружный блок и внутренний кондиционер.
3. Используйте уровень для настройки внутреннего кондиционера.
4. Используйте инструменты из листового металла, чтобы соединить новую систему обработки воздуха с системой воздуховодов.
5. С помощью кольцевой пилы просверлите отверстие, необходимое для прохождения электрических линий и линий хладагента наружу.
6. Подсоедините сливную линию и проложите ее в подходящем месте. Может потребоваться конденсатный насос.
7. Снаружи дома смонтируйте пластиковый кабелепровод, чтобы удерживать линии между устройством обработки воздуха и конденсатором.
8. Снова используйте уровень для установки основания наружного блока.
   1. Установите конденсатор на место.
9. Проложите низковольтный провод от кондиционера внутреннего воздуха к блоку управления системой.
10. Установите блок управления системой в желаемом месте.
11. Вставьте линию электропитания через кабелепровод, соединяющий кондиционер и конденсатор.
12. При необходимости используйте инструменты для зачистки проводов, чтобы подсоединить низковольтную электрическую линию к вентиляционной установке.
13. Установите обработчик воздуха на монтажное оборудование с помощью винтов.
14. Протяните линии хладагента через отверстие.
15. Снаружи прикрепите линии хладагента к медным трубкам и проложите их через кабелепровод с кабелем питания.
    1. Трубогиб позволит вам при необходимости изменить форму медных линий на пути к конденсатору.
    2. Используйте кабельные стяжки или ленту, чтобы скрепить провода и облегчить работу с ними.
16. Когда трубопроводы хладагента достигнут конденсатора, подсоедините их. Обязательно используйте надлежащий припой и горелку.
17. Подсоедините конденсатор к новой электрической линии от новой цепи.
18. Завершите установку, закрепив конденсатор болтами. Делаем полный и правильный запуск системы.

* Высокое напряжение должно выполняться лицензированным электриком.
*Это всего лишь необходимые общие шаги. Обязательно прочитайте и следуйте инструкциям производителя по установке, а также соблюдайте все национальные и местные правила. Безопасное разрешение от местного муниципалитета, если требуется.
*Огнетушитель должен быть всегда доступен при использовании факела.

Oliver предлагает услуги по установке теплового насоса

Если вам нужна помощь, в Oliver Heating & Cooling работают опытные специалисты, которые знают, как установить тепловой насос.