Строительные советы

Як зробити тепловий насос своїми руками

Тепловой насос своими руками

Люди, які хочуть організувати в своєму будинку опалення і безперебійну подачу гарячої води, часто стикаються з проблемою вибору оптимального енергоносія. Звичайно, якщо поруч проходить газопровід, можна підключитися до нього, проте не завжди є така можливість. У такому разі альтернативним рішенням може стати придбання і монтаж теплового насоса, який є універсальним пристроєм, здатним отримувати теплову енергію з повітря, грунту або з водойм. При бажанні можна спробувати зробити тепловий насос своїми руками, до цього питання ми повернемося в кінці нашої статті.

Переваги використання теплових насосів

Преимущества использования тепловых насосов

У зимовий період часу тепловий насос зможе забезпечувати мешканців заміського будинку або дачі і теплом, і гарячою водою, в жаркий період часу він буде працювати як система кондиціонування повітря.

Работа теплового насоса

Тепловий насос абсолютно безпечний, оскільки його захисна система не допускає перегріву деталей, зводячи до мінімуму ймовірність загоряння або вибуху обладнання.

Зверніть увагу! Важливим є і той факт, що використання теплового насоса суттєво економить електроенергію: на вироблення 5 кВт тепла він витрачає всього 1 кВт електрики. При цьому дане обладнання відповідає всім вимогам і нормам екологічної безпеки.

Типи і види теплових насосів

Теплові насоси бувають трьох видів: «грунт - вода», «вода-вода» і «повітря-вода».

«Грунт-вода»

Насос почва-вода

В процесі своєї роботи даний вид теплового насоса використовує енергію землі. Тепловіддача землі залежить від її насиченості водою. Чим більша насиченість грунту, тим більше тепла вона буде віддавати. Конструкція теплових насосів «грунт-вода» може бути двох типів: з вертикальним зондом і з горизонтальним колектором.

Вертикальний зонд

Вертикальный зонд

Температура землі на глибині, що перевищує 20 метрів, залишається стабільною завжди, що гарантує безперебійну роботу насоса на протязі всього календарного року. Для встановлення вертикального зонда потрібно пробурити свердловину (глибина варіюється від 50 до 100м.), і помістити в неї труби, призначені для циркуляції незамерзаючої рідини, яка вступає в ролі теплообмінника. Далі свердловину необхідно залити бетоном, який, як відомо, має добру теплопровідність.

Горизонтальний колектор

Горизонтальный коллектор

Грунт здатна акумулювати енергію тепла, яку в подальшому з землі буде витягувати тепловий насос. Горизонтальний вигляд прокладки колектора підходить для заміських ділянок з великими площами землі, т. к. для обігріву будівлі в 150м2 буде потрібно енергія земельної ділянки в 250м2. Під час монтажу насоса такого типу на глибині від 5 метрів і більше прокладаються пластикові труби, які надалі будуть виконувати функцію колектора, призначеного для циркуляції незамерзаючої суміші.

«Вода-вода»

Тепловой насос вода-вода

Ґрунтові води відрізняються стабільністю температури, тому насос типу «вода-вода» показує найбільший коефіцієнт корисної дії. Джерелом енергії для цього обладнання може служити вода з озера, криниці, річки, свердловини і т. д. В деяких випадках насос може отримувати теплову енергію навіть від стічних вод.

Зверніть увагу! Перед початком установки такої системи потрібно обов'язково перевірити якість грунтової води. У неї не повинні міститися речовини, що викликають корозію металу або замулювання фільтра насоса. У разі їх наявності потрібно прийняти відповідні заходи щодо вирішення даної проблеми.

Крім того, після перевірки води необхідно в обов'язковому порядку отримати у держави дозвіл на користування ґрунтовими водами. Слід зауважити, що теплові насоси «вода-вода» найчастіше застосовуються в промисловості, оскільки досить рідко біля заміського будинку або дачної ділянки є умови для монтажу такого обладнання.

«Повітря-вода»

Тепловой насос воздух-вода

Такий вид теплового насоса здатний виробляти значно менше тепла в холодну пору року. Його доцільно встановлювати лише в тому випадку, коли немає можливості прорубати свердловини для монтажу інших систем вироблення тепла. Складається він з двох пристроїв, одне з яких встановлюється всередині приміщення, а інша - зовні, на даху будинку або поблизу від нього. Робота теплового насоса полягає в переробці повітря в теплову енергію, тому при його монтажі немає необхідності проводити масштабні земляні роботи.

Виготовлення теплового насоса власноруч

Устройство теплового насоса

При обмеженій кількості фінансових коштів можна відмовитися від покупки готового теплового насоса і зробити його власноруч. При цьому для здешевлення вартості системи можна використовувати б/у деталі.

  • Насамперед необхідно придбати компресор (підійде пристрій для стиснення і подання повітря, що застосовується в сучасних кондиціонерах), і надійно, використовуючи L-подібну опорну деталь, закріпити його на стіні.
  • Потім настає черга складання конденсатора. У розрізаний на дві частини бак з нержавійки (V бака від 100 до 120 літрів) монтується змійовик, виготовлений з будь-якої зручної мідної трубки невеликого діаметру. При цьому потрібно простежити, щоб стінки змійовика були не менше 1 мм в товщину. Після установки змійовика розрізані раніше частини бака можна зварювати між собою, передбачивши в корпус майбутнього конденсатора різьбові з'єднання.
  • Наступний крок - виготовлення випарника, в якості корпусу якого можна використовувати 70-80 літрову ємність з пластмаси з вмонтованою в неї трубкою змійовика. Доставляти воду до випарника і відводити від нього можна за допомогою стандартних водопровідних труб. Готовий випарник, також як і конденсатор, надійно кріпиться на стіну за допомогою L-подібного кронштейна.
  • На наступному етапі установки без фахівця не обійтися. Тільки він зможе грамотно і якісно здійснити кінцеву збірку системи, спаяти трубки з міді і наповнити фреоном компресор. Настійно не рекомендується проводити ці роботи самостійно, оскільки без відповідної теоретичної та практичної підготовки устаткування, що монтується може бути виведено з ладу, а ви з великою часткою ймовірності отримаєте різні тілесні травми.
  • Після описаних вище дій готову систему можна підключати до конструкції, призначеної для забору теплової енергії з навколишнього середовища. Спосіб монтажу обладнання для вилучення тепла безпосередньо залежить від типу використовуваного насоса, тому ми більш детально розглянемо всі можливі варіанти його установки.
  1. Тепловий насос «грунт-вода» вертикальний. Для його функціонування в грунті потрібно пробурити свердловину (глибина від 50 до 150м), з наступним монтажем в неї геотермального зонда, підключений до насоса.
  2. Насос «грунт-вода» горизонтальний. Для його роботи необхідна наявність колектора, утвореного системою труб і розташованого на глибині, здатною убезпечити систему від замерзання.
  3. Тепловий насос «вода-вода». Така система потребує колекторі, який збирається з поліетиленових труб ПНД, які заповнюються речовиною - теплоносієм з подальшим зануренням їх у водойму, де здійснюється остаточна їх установка на необхідній глибині.
  4. Тепловий насос «повітря-вода». Дане обладнання дуже легко монтувати, оскільки для цього немає необхідності проводити будь-які земляні роботи. Колектор системи встановлюється безпосередньо на покрівлю будівлі або на прилеглій до нього території.

Незважаючи на досить високу вартість реалізації даної задачі на подібні системи завжди буде стабільний попит. Пояснити популярність цього обладнання можна досить просто: при регулярному використанні теплового насоса всі витрати, пов'язані з його придбанням і установкою, що швидко окупаються, після чого настає довгоочікуваний період економії грошових коштів.

Відео

Приклад зібраного своїми руками теплового насоса: