Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
Металлическая лестница для Вашей трассы будет интересным и пpaктичным решением, которая при правильном уходе может прослужить долгие годы и даже десятилетия. В статье Вы так же узнаете об основных этапах строительства лестницы из металла на трассу.Главное соблюдать технологию и тогда результат превзойдет все ожидания. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 09 2025 21:52:14
В этой статье мы поговорим о том, как устранить конденсат на бачке унитаза. Вы узнаете, почему он появляется в бачке, а именно поговорим о природе появления и причинах образования. Далее рассмотрим, стоит ли избавляться от подобного явления, а также три эффективных способа борьба – изменение бака, микроклимата и нагревание рабочей жидкости бачка. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 09 2025 9:36:35
Вы хотите сделать теплый каркасный дом? Смотрите подробный обзор и советы по утеплению! Как держит тепло, узнай! Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 09 2025 14:55:42
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях с утеплителем, расскажем о технологии утепления и технических хаpaктеристиках наружной отделки дома. Поговорим о видах: пенополистирол, полиуретан, пенопласт и других (под камень, кирпич, цокольные и т.д)....
13 09 2025 2:33:40
В данной статье вы узнаете каких размеров бывает виниловый сайдинг, какие технические хаpaктеристики он имеет и какова длина панелей сайдинга, а так же подробно узнаете об основных фирмах производителях сайдинга....
12 09 2025 0:28:27
Описание изменений в конструкции и внешнем оформлении, которые получили новые отопительные печи на дровах. Обзор разновидностей печек из металла, в том числе новых разработок....
11 09 2025 3:58:37
Преимущества и недостатки, которыми обладают алюминиевые радиаторы отопления. Подробные рекомендации по выбору батарей и их монтажу в домашних условиях....
10 09 2025 7:48:35
Как сделать систему умный дом? В неё входит все на ваше усмотрение: сигнализация, отопление. Узнайте все об установке и управлении в статье+ видео! Узнайте подробности в статье=>>...
09 09 2025 22:33:36
В этой статье мы подробно расскажем о установке снегозадержателей на крыше своими руками: подробное устройство монтажа и как правильно установить снегозадержатели трубчатого вида на кровле. Поговорим о том, зачем нужна снегозащита на крыше и как правильно их расположить и крепить + правила установки....
08 09 2025 7:17:32
Фольгированный пенофол: способы применения, свойства, основные виды и технические хаpaктеристики. Утепление стен снаружи и изнутри. Утепление трубопровода пенофолом.....
07 09 2025 5:16:48
Хотите узнать, про внутреннюю отделку стен как декоративный кирпич. Какие виды существуют? Как правильно монтировать? Рассмотрим преимущества данного способа отделки. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 09 2025 22:20:33
Хотите узнать про дома в колониальном стиле? Узнай про загородный дом+ Фото и Видео. Интерьер и фасад - обзор фото и Видео. + Проекты. Смотри сейчас. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 09 2025 9:41:15
В этой статье мы покажем, от чего можно избавиться, чтобы сделать дом уютнее без ремонта и затрат. Поверьте, даже простое избавление от «хлама» уже преобразит ваше жилье. +Фото и Видео как навести порядок в доме! Узнайте подробности в статье=>>...
04 09 2025 6:46:28
Электрические котлы отопления: разновидности, устройство и принцип работы, преимущества и недостатки....
03 09 2025 10:40:41
Хотите подобрать для себя лучшую планировку дома? Как грамотно определить план комнат в частном доме? На эти вопросы в расположении комнат, поможет эта статья! +Фото проектов и Видео- Узнайте подробнее в статье=>>...
02 09 2025 9:10:49
Как производится установка печи в бане. Рекомендации по выбору места и монтажу в соответствии с нормами....
01 09 2025 17:55:30
Читайте в этой статье, как самостоятельно сделать сливную яму без откачки в частном доме, если близко грунтовые воды. Пошаговая инструкция +Видео. Из кирпича, покрышек или бетонных колец? Что выбрать? Пошаговая инструкция +Фото и Видео...
31 08 2025 9:54:51
В этой статье мы расскажем вам о том, что представляет собой вертикальное озеленение в интерьере квартиры. Мы поговорим о достоинствах способа, расскажем об особенностях систем озеленения, и чем они между собой отличаются. Также будут рассмотрены интересные подборки растений и сочетаний, варианты удачного расположения цветов для создания единой композиции и краткая инструкция того, как сделать живую картину своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 08 2025 14:38:39
Дермантин переводится как имитация кожи. В основе этого материала покрытая нитроцеллюлозой хлопчатобумажная ткань. На сегодня это самый распространенный материал для обивки. . Прежде снимается старая обивка, ручки, замок. Дверь чистится и обезжиривается. Снятие двери с петель не является обязательным, однако, так будет легче производить обшивку. При обшивке важно принимать во внимание направление открытия двери. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 08 2025 17:16:44
Существующие способы, как спрятать трубы отопления в частном доме. Рекомендации по применению того или иного метода скрытой коммуникаций....
28 08 2025 5:48:43
В данной статье рассказывается о откидных болтах, так же присутствует наглядное пособие. Производится экскурс в сферу их применения, освещаются различные виды и их хаpaктеристики. Так же можете найти полезные советы по применению откидных болтов в повседневной жизни. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 08 2025 21:48:16
В этой статье мы поговорим о японских фасадных панелях для наружной отделки дома, их видах (нитиха, м фасад и т.д.), технологии монтажа стеновых плит для фасада из Японии и многом другом....
26 08 2025 8:26:40
Обзор об особенностях заливки фундаментной плиты под дом из бетона, газобетона, монолитной конструкции из железобетона. Рассмотрим все плюсы и минусы, нормы работы с данным видом основания, а также все технологические процессы и нюансы, которые необходимо соблюдать для качественной установки. Узнаете, какие подготовительные работы следует провести перед заливкой бетона. Узнайте подробности в статье=>>...
25 08 2025 12:11:55
В данной статье вы узнаете каков должен быть минимальный уклон плоской кровли, какая правильная разуклонка с материалом технониколь по С Ни П....
24 08 2025 17:11:18
Как сделать виброрейку своими руками. Благодаря вибрационным движениям происходит ровное уплотнение бетонного раствора, а сама рейка создает гладкую поверхность. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
23 08 2025 14:15:37
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах заглубленного ленточного фундамента, узнаете каково его устройство, а так же предоставим вам пошаговую инструкцию монтажа своими руками и в каких случаях стоит использовать данный вид фундамента....
22 08 2025 3:49:29
Чем обшивать каркасный дом своими руками? В этой статье мы проведем обзор самых современных и популярных отделочным материалов. Также обзор обшивки+ фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 08 2025 13:51:34
Эта статья пригодится тем, кто собирается заняться покраской гаража снаружи и внутри. Расскажем об особенностях использования водоэмульсионных, эмалевых, эпоксидных, перхлорвиниловых, полиуретановых, полимерных, нитроэмалевых красок на разных поверхностях. Узнаете, как подготовить к окрашиванию оштукатуренные стены, металлическую конструкцию гаража, для чего покрывают краской бетонный пол, и как выбрать ЛКС для ворот. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 08 2025 3:19:12
Шпатлевка гипсокартона своими руками- это дело несложное, наша статья поможет разобраться качественно и правильно шпаклевать. Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 08 2025 12:45:14
Какая самодельная буржуйка на отработке больше подходит для отопления гаража. Конструктивные схемы и чертежи печей, рекомендации по изготовлению и установке....
18 08 2025 23:29:13
В статье даётся пояснение о проблеме, возникающей при появлении высолов на кирпичной кладке. Что это такое и какие ожидаются последствия. Причины приводящие к образованию возникновения солевых пятен. Каким методом избавится от высола. Рассказывается о методах предотвращения появления дефекта. Показаны средства для борьбы и профилактики высолов. Причины, вызывающие образование солевых отложений и Как избежать отрицательного воздействия высола на кирпичную кладку +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 08 2025 19:35:27
Из каких материалов и как можно сделать портал для камина. Перечень подходящих материалов, их преимущества и недостатки....
16 08 2025 2:10:57
Хотите сделать чистовую отделку стен в доме? Наша статья поможет сделать все правильно! Идеи вариантов+ фото и видео в статье. Пошаговые руководства. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 08 2025 1:40:34
Как сделать монтаж вентилируемого фасада, но не знаете как? Обычно монтаж производят из керамогранита, композитных панелей и сэндвич панелей. Прочитайте нашу статью и вам все станет ясно, облицовать каркасный дом своими руками теперь легко. Узнайте подробности в статье=>>...
14 08 2025 6:52:23
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют напольные газовые котлы Viessmann, мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
13 08 2025 17:50:37
Перечень альтернативных энергоносителей, которые может использовать экономное отопление дома без газа. Методика определения оптимального вида топлива для обогрева жилища....
12 08 2025 22:45:25
В этой статье расскажем о том, что же такое фитинги, и для чего они используются. Узнаете, какие виды соединительных элементов существуют, из каких материалов изготавливаются. Какие фитинги американка подходят для полипропиленовых, металлопластиковых, пластиковых труб, дренажной и капельной системы полива растений, в чем их преимущества и недостатки. Узнайте подробности в статье=>>...
11 08 2025 22:29:56
Как выполнить декупаж батареи своими руками. Знакомство с техникой, проведение подготовительного этапа. Инструкция, в какой последовательности делать декупаж....
10 08 2025 0:27:26
Данная статья создана с целью информирования о заточных станках для ножей фуганка, рубанка, рейсмуса 800 мм. Расскажем, как сделать заточной станок своими руками из подручных материалов. Какие разновидности инструмента существуют, и для работы с какими ножами они подходят. Чем хороши профессиональные станки для заточки ножей и универсальные, и какие лучше всего использовать в быту. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 08 2025 19:13:45
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют настенные газовые котлы Viessmann (24 кВт), расскажем вам о одноконтурных и двухконтурных типах, а так же предоставим отзывы пользователей и диапазон цен....
08 08 2025 21:22:47
В данной статье вы узнаете о устройстве стропильной системы многощипцовой крыши, увидите фото схем и чертежей стропил крыши частного дома, а так же узнаете как установить обрешетку и паро- гидроизоляцию своими руками....
07 08 2025 10:31:57
В этой статье мы поговорим о том, как хранить одежду. Вы узнаете об особенностях хранения зимних вещей, наподобие пальто, пуховиков, свитеров, демисезонной одежды (пальто, плащи, куртки, свитшоты и ветровки). Также вы узнаете, как хранить летние вещи (футболки, платья, головные уборы), как хранить сезонную обувь и разновидности систем хранения (подвесные органайзеры, вкладыши и навесные полки). Узнайте подробнее в статье=>>...
06 08 2025 20:57:26
Хотите сделать буржуйку для дома или для дачи своими руками? Пошаговая инструкция для буржуйки из баллона и самой эффективной буржуйки гном! Смотрите тут+ Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 08 2025 0:15:38
В этой статье мы поговорим о том, как оформить маленькую дачу, и в частности домик. Для начала мы рассмотрим архитектуру дачного домика, особенности дизайна дачного дома. После этого рассмотрим, как сделать внутреннюю планировку не хуже, чем в дизайнерских домах. Кроме того, в статье вы найдете массу красивых фото-примеров, которые вдохновят. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 08 2025 21:57:53
Хотите узнать как сделать по грунту правильно. Смотри фото и видео в статье. Пошаговая инструкция, как залить. Расчет и технология, не забудь про гидроизоляцию. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 08 2025 1:39:48
Форсаж 161 это самый миниатюрный представитель сварочного аппарата инвекторного типа, используемый для ручной электродуговой сварки с помощью штучных плавких электропроводов семейства марки Форсаж. Прибор оснащен встроенной системой защиты, позволяющей без опасности подключаться к сети с нестабильным напряжением. Безотказное функционировании в течении 1250 (6 лет). Узнайте подробнее в статье=>>...
02 08 2025 10:16:58
Как правильно выбирать ламинат. Что такое износостойкость ламината, классы ламината, какой класс лучше всего подойдет для квартиры, какой класс лучше подойдет для коммерческих помещений, срок службы ламината, влагостойкость ламината, замковый и клеевой ламинат, как выбрать фирму-производителя ламината. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 08 2025 8:38:10
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Vaillant TurboTEC (Pro и Plus), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, а так же примерный диапазон цен....
31 07 2025 6:46:48
В этой статье мы поговорим о том, как сделать стык плитки и ламината своими руками. Вы узнаете о том, какие факторы способны усложнять стыковку плитки и ламината, какие существуют формы стыков этих двух материалов для напольного покрытия, а также рассмотрим различные варианты оформления стыков плитки и памината (как с порожком, так и без него). Узнайте подробнее в статье=>>...
30 07 2025 23:51:21
В статье описаны основные разновидности пандусов, стандарты размеров, какой угол наклона сделать, нормы которых необходимо придерживаться с начала создания чертежа и до монтажа готового изделия. Почему для ограждения пандуса лучше выбрать нержавеющую сталь и что нужно знать прежде чем решить построить пандус самостоятельно. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 07 2025 20:46:50
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
