Тепловой насос своими руками

Тепловые насосы разрешают забирать рассеянную энергию из окружающей природы: воздуха, воды и земли, накапливать и направлять ее на отопление дома. Энергию кроме этого применяют на нагрев воды для мытья либо кондиционирование воздуха в помещениях. Это позволяет экономить средства, уменьшая расход классических источников тепла: электричества, газа, дров. В статье мы поведаем, как сделать тепловой насос своими руками.

Что такое геотермальный насос

Для начала необходимо осознать, что такое геотермальный насос, и по какому принципу работает, поскольку именно он есть сердцем всего обрисовываемого нами устройства.

Общеизвестно, что в толще земли постоянно поддерживается плюсовая температура. В таком же состоянии находится и вода подо льдом. В данной, относительно горячей среде, размещается замкнутый трубопровод с жидкостью.

Схема работы у тепловых насосов достаточно несложна и основана на обратном принципе Карно:

1. Теплоноситель, продвигаясь по внешнему контуру, нагревается от выбранного источника и попадает в испаритель.
2. Там он обменивается энергией с хладагентом (в большинстве случаев это фреон).
3. Фреон закипает, переходит в газообразное состояние и сжимается компрессором.
4. Тёплый газ (он нагревается в пределах 35–65^oC) поступает в другой теплообменник, в котором отдает свое тепло системе отопления либо тёплого водоснабжения дома.
5. Остывший хладагент опять делается жидким и возвращается на новый круг.

Насос из холодильника

Основной частью системы есть компрессор. Его лучше приобрести готовым в магазине либо применять имеющийся от холодильника либо кондиционера. Все остальные компоненты – испаритель, конденсатор, трубопровод – под силу собрать самому. Энергию таковой аппарат будет потреблять лишь на сжатие и перенос тепла, вырабатывая наряду с этим в 5 раза больше.

Применяя ветхий компрессор, необходимо рассчитывать на то, что его срок работы возможно недолгим, а мощность системы снизится. Помимо этого, мощности изношенного компрессора может не хвать для полноценной работы системы.

Кое-какие умельцы пошли дальше и сделали тепловой насос из холодильника, поместив в него радиаторы, подогреваемые теплом земли. В неизменно поддерживается плюсовая температура, которая заставляет холодильник неизменно работать, нагревая радиатор, находящимся сзади него. Применяя родной радиатор, делают из него теплообменник (либо изготавливают самодельный), отбирают выделяемое им тепло.

Эффективность работы для того чтобы теплового насоса подходит больше для демонстрации работы устройства, поскольку его КПД низкое. Помимо этого, холодильник не вычислен на таковой режим работы и может быстро выйти из строя.

Виды тепловых насосов

Различают три типа насосов, в зависимости от источника получения тепла:

«почва-вода»

«вода-вода»

«воздух-вода»

Установка вида «почва-вода» применяет теплоту недр. Температура земли на горизонтах более двадцати метров остается неизменной неизменно, исходя из этого и насос может круглогодично производить нужную энергию. Вариантов монтажа два:

• вертикальная шахта;
• горизонтальный коллектор.

В первом случае бурится скважина глубиной около 50–100 м и в нее помещаются трубы с циркулирующим теплоносителем – особенной незамерзающей жидкостью.

На глубине 5 м прокладывают коллекторы, по которым кроме этого движется теплоноситель. Для обогрева дома площадью 150 м² нужен участок не меньше 250 м², причем использовать его под сельскохозяйственные посадки запрещено. Возможно лишь устройство декоративного газона и клумбы.

Насос «вода-вода» применяет энергию воды из озер, колодцев либо скважин. Некоторым удается извлекать тепло кроме того из стоков. Основное – дабы не забивался фильтр и не разрушался металл.

Данный тип в большинстве случаев показывает самый большой КПД, но установить его удается не на каждом загородном участке, а на эксплуатацию грунтовых вод необходимо получать разрешение. Подобные устройства больше свойственны для промышленных производств.

Конструкция «воздух-вода» менее действенна если сравнивать с первыми двумя, потому, что выработка зимний период существенно понижается. Иначе, при ее монтаже не нужно ничего бурить либо копать. Установка на крыше дома.

Рекомендации

Как уже говорилось, компрессор предпочтительнее приобрести готовый. Пригодна каждая модель, используемая в кондиционерах.

Все остальные составляющие собираем самостоятельно:

1. В качестве корпуса конденсатора берется нержавеющий бак емкостью около 100 л. Его разрезают пополам и в монтируют змеевик из бронзовой трубки толщиной стены не меньше 1 мм. В оболочку впаиваются резьбовые соединения для подключения к контуру. Затем части бака возможно сваривать.
2. Для испарителя превосходно подойдет полиэтиленовая бутыль объемом 80 л либо отрезок трубы. В нее кроме этого вставляется змеевик и подводятся входы и выходы воды. Теплоносители изолируются от окружающей среды поролоновой «шубой».
3. Сейчас нужно поставить всю систему, спаять трубки и залить хладагент. Количество фреона крайне важно для верной работы насоса, данный расчет лучше поручить инженеру по теплотехнике. Он же сможет совсем подключить установку и настроить компрессор.
4. Осталось лишь присоединить наружный контур. Его сборка будет зависеть от типа насоса.

Вертикальная установка «почва-вода» требует скважины, в нее опускается геотермальный зонд.

Для горизонтального аппарата планирует коллектор и закапывается в землю на глубине, исключающей промерзание.

В системе «вода-вода» контур складывается из сети пластиковых труб, по которым будет протекать теплоноситель. После этого все это нужно закрепить в водоеме на нужной глубине.

Коллектор насоса «воздух-вода» выполняется кроме этого и монтируется на крыше дома либо поблизости от него.

Для стабильной работы и защиты от поломки машину нужно дополнить возможностью ручного запуска компрессора на случай неожиданного отключения электроэнергии. Цена аналогичной установки высока. Еще дороже стоит заводской насос. Но опыт говорит, что приобретение окупается за пара лет эксплуатации.

Видео