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.
Обзор-инструкция на электрические котлы Протерм Скат 6,9,12,14,18,21,24,28К. Технические хаpaктеристики, отзывы и цена. Ошибки, неисправности, схема подключения....
02 09 2025 23:30:14
В этой статье мы поговорим о том, как запилить дверной короб. Вы узнаете обо всем – как выбрать новую дверь, установить дверную коробку, а именно подготовить элементы, выполнить сборку в паз, под углами в 45 и 90 градусов. Далее будет рассмотрено, как установить фурнитуру и дверное полотно в коробку и установить все это в дверной проем. В конце вы узнаете, сколько можно сэкономить при собственноручной установке. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 09 2025 19:52:54
Как изготовить в домашних условиях водородный генератор для отопления. Принцип действия аппарата и целесообразность его использования для обогрева дома....
31 08 2025 20:36:33
В этой статье мы поговорим о том, как сделать деревянное межэтажное перекрытие своими руками. Мы расскажем об особенностях деревянных перекрытий в частных домах, чем они отличаются от перекрытий на чердаке и в подвале, какие есть технические требования. После этого будет рассмотрена обработка и установка, а также установка балок перекрытия. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 08 2025 21:11:16
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют газовые котлы фирмы Wolf, мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации настенных, напольных, одноконтурных и двухконтурных моделей (CGU-2, CGG-1K, CGG-2 24 и т.д), а так же предоставим отзывы владельцев....
29 08 2025 0:50:28
Работа конвекторов заключается в перемешивании прогретого воздуха с холодным.Теплый поток, поднимаясь, вовлекает за собой в конвектор холодный поток воздуха ......
28 08 2025 14:49:27
В данной статье вы узнаете, как правильно производить армирование ленточного фундамента шириной 60 см, 50 см, 40 см, 25 см своими руками стеклопластиковой арматурой + расчет шага хомутов, а так же предоставим вам фото чертежей и видео монтажа углов и всего каркаса конструкции....
27 08 2025 21:40:14
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете сделать расчет кровли из профнастила, а так же узнать норму расхода профнастила на 1 м2. В статье мы расскажем, как рассчитать профнастил на крышу и не сделать ошибок....
26 08 2025 2:23:26
Как и какие обои для кухни выбрать. Советы. Такая часть дома как кухня подвергается значительным нагрузкам, поэтому и к материалам для нее предъявляют особые требования. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 08 2025 20:15:25
Гидроизоляции фундамента своими руками. Как правильно сделать дренаж? Вертикальная или горизонтальная, внешняя или внутренняя изоляция подойдет именно в вашем случае? Особенности применения битума, резины, пропитки, штукатурки и других материалов для гидроизоляции. Читайте подробнее в статье ==>>...
24 08 2025 12:36:12
Краткий обзор современных котлов на пеллетах российского производства....
23 08 2025 18:17:59
Устройство и принцип действия, по которому работает пеллетный котел. Как сделать своими руками источник тепла, работающий на пеллетах, схема его обвязки....
22 08 2025 19:52:24
Обзор настенных и напольных газовых отопительных котлов Protherm: Волк, Медведь, Пантера, Тигр и Гепард....
21 08 2025 9:26:48
Мечта многих жить в своем доме, а еще приятней если он будет достаточно компактным и вместимым -дом 7 на 8 является живым примером. Построив дом данного размера на Вашем участке еще останется место для организации места отдыха или сада. В этой статье мы осветим планировку дома 7 на 8, методы увеличения прострaнcтва, типы проекта и многое другое. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 08 2025 14:19:43
Из данной статьи вы узнаете о электрокотле для отопления частного дома 100 квадратных метров и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-10 лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
19 08 2025 13:22:35
Виды кран-букс для смесителей: применение, свойства, размеры 3/8, 1/2", технические хаpaктеристики. Червячные и керамические кран-буксы для душа и кухни. Замена кран-буксы своими руками....
18 08 2025 16:38:24
Как правильно клеить обои в углах комнаты, если углы неровные? Не разобравшись хорошо во всех тонкостях рабочего процесса оклейки, можно испортить настенное покрытие. Мастер класс +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 08 2025 22:33:17
Шкаф - кровать представляет собой конструкцию, которая собирается в стенной шкаф. Кровать может раскладываться как вертикально, так и горизонтально, иметь два яруса и быть оснащенной дополнительными функциями. Кровать-трaнcформер состоит из четырех основных элементов: подъемный механизм, сверхмощная магнитная застежка, рама, шкаф. Подъемная система может быть выполнена пружинным или поршневым механизмом. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 08 2025 9:53:28
В этой статье мы поговорим о том, как крепится на пол ковролин. Вы узнаете, какие должны быть условия для правильной укладки материала, а также какие потребуются материалы и инструменты. После этого будут рассмотрены 4 способа укладки – на скотч, под плинтуса, на клей и на грипперные рейки. Далее рассмотрим несколько полезных рекомендаций, и вы узнаете, на что лучше выполнять укладку ковролина. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 08 2025 15:20:20
В статье рассказывается о механизме для раскалывания древесных чурбаков на полена. Даётся определение названия конусного дровокола. Его предназначение. Чем он помогает человеку в заготовке топлива на зиму. Рассказывается, из каких частей он состоит. Показаны этапы его сборки. Какие детали и материалы применяются для монтирования станка. Даётся подробная поэтапная раскладка по сборке дровокола своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 08 2025 18:29:55
В данной статье вы узнаете, что представляют из себя термопанели фасадные с клинкерной плиткой, узнаете как производится облицовка фасада с утеплителем, а так же расскажем вам о подробном монтаже всех элементов и предоставим вам фото последовательности монтажа....
13 08 2025 18:45:39
Перечень известных брендов, под которыми продаются твердотопливные котлы белорусского производства. Описание конструкции, принципа работы и технических хаpaктеристик....
12 08 2025 22:19:49
В данной статье мы предоставим вам пошаговую инструкцию по строительству ленточного фундамента под дом своими руками, расскажем как правильно сделать все самому, из каких этапов состоит монтаж и какие основные ошибки допускаются....
11 08 2025 19:36:59
В этой статье расскажем о технических хаpaктеристиках и функциональных особенностях комнатных термостатов для газового котла, для электрического котла, для батарей и радиаторов отопления. Узнаете, как подключается беспроводной, проводной тип терморегуляторов. Чем так привлекательны комнатные термостаты для газовых котлов Baxi, а также от чего зависит цена на приборы в целом. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 08 2025 9:37:55
В этой статье мы поговорим о гидрофобизации фасада и кирпичной кладки, а также других поверхностей - бетона, кирпича, камня, штукатурки. Что это и как правильно ее провести, узнаете в этой статье....
09 08 2025 14:26:11
Хотите сделать навесной унитаз в доме? Пошаговая установка и его монтаж своими руками. Инструкция и советы +Фото и Видео в статье! Сделай туалет качественно. Узнайте подробнее в статье=>...
08 08 2025 17:52:33
В этой статье расскажем про газовые двухконтурные котлы BAXI, их технические хаpaктеристики, особенности эксплуатации и установки. Сделаем небольшой обзор самых популярных моделей. Узнаете, на что необходимо обращать внимание при выборе котельного оборудования, а также какие неисправности зачастую случаются, и как с ними бороться. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 08 2025 22:58:43
Хотите сделать пробковое покрытие на стене или полу в доме своими руками? Узнайте пошагово как клеить и как сделать правильно! Советы в статье+ видео о укладке. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 08 2025 5:12:12
Подробное описание канализационных систем очистки, особенности выгребной ямы, плюсы септиков, системы биологической очистки, накопительные емкости ......
05 08 2025 12:44:46
Как сделать регулировку механизма пластиковых окон? Рассмотрим все основные проблемы петель, ручек и щели створки окна. Научись регулировать окна своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
04 08 2025 18:56:20
В этой статье будет рассмотрен процесс реконструкции фундамента дома. Вначале мы выясним первопричины разрушения, а после рассмотрим различные способы устранения этих проблем посредством ремонта столбов, основания и прочих элементов дома. Узнайте подробности в статье=>>...
03 08 2025 23:15:45
Как правильно выбрать тип напольного обогрева и сделать теплый пол в ванной комнате своими руками. Рекомендации по выполнению монтажных работ и подключения системы....
02 08 2025 17:28:10
Перечень преимуществ и недостатков, которыми обладают энергонезависимые газовые котлы отопления различной конструкции. Краткое описание основных элементов конструкции тепловых установок....
01 08 2025 7:58:19
Данная статья предназначена для людей, заинтересованных в процессе самостоятельной установки пруда на участке своими руками, подходящего для загородного дома, и высокого уровня грунтовых вод, под различные направления, такие как водоем для купания, пруд для разведения различных видов рыб, декоративный пруд для приусадебного участка и тд. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 07 2025 7:39:47
В этой статье мы поговорим о газодровяных печах для бани. Мы рассмотрим, какие есть виды таких печей, какими достоинствами они обладают, и какие есть требования к установке. Еще вы узнаете, как провести первичное протапливание, какие механизмы отвечают за безопасность, технику безопасности при пользовании печами комбинированного типа и ТОП лучших моделей. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 07 2025 17:33:41
Комбинированные котлы на твердом топливе и электричестве - оптимальное и эффективное решение для универсального отопления вашего дома....
29 07 2025 23:18:18
Данная статья поможет нам узнать все о засорах унитаза и о том, как устранить отходную пробку. Мы рассмотрим степени и месторасположения предполагаемого засорения, и благодаря этим данным выберем, какими именно способами будем прочищать унитаз. Все способы, средства для прочистки и профилактические меры вы также найдете в этой статье=>>...
28 07 2025 12:36:52
В этой статье мы поговорим о том, как вырезать болгаркой круглое отверстие в плиточке. Также будут рассмотрены и другие способы, а именно использование ручного инструмента, электрического лобзика, штробление плиточного покрытия и работа дрелью с применением особых насадок. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 07 2025 15:30:40
В этой статье мы поговорим о въезде на участок. Мы рассмотрим варианты обустройства заезда, а именно подбор покрытия и соблюдение нормативных требований, а также как сделать въезд через канаву. После будет рассмотрено, как сделать заезд из шпал и как сделать перекрытие ж/б плитой. Также будут рассмотрены альтернативные решения и работы по организации заезда. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 07 2025 19:49:53
Узнай как сделать подвал в доме самому, а также о том как правильно сделать вентиляцию и гидроизоляцию подвала и обустроить вход. Читай статью+ видео тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
25 07 2025 12:48:28
В данной статье вы ознакомитесь с газовым котлом из серии Navien Ace, узнаете его хаpaктеристики и устройство, а также об основных неисправностях и нюансах использования из отзывов владельцев данного двухконтурного настенного устройства....
24 07 2025 4:44:11
Крытый бассейн на даче своими руками. В этой статье мы рассмотрим, как сделать крытый бассейн на даче своими руками. Мы поможем выбрать материал для чаши, определить подходящий именно вам тип бассейна, а также расскажем, как правильно подобрать декор и какое оборудование понадобится для поддержания бассейна в надлежащем виде. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 07 2025 20:32:32
Какие трубы для водяного тёплого пола выбрать? В данной статье подробно рассмотрим виды и хаpaктеристики труб для водяного пола, их преимущества и недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 07 2025 2:36:30
В данной статье вы узнаете что представляет из себя сайдинг Vox (Вокс), каких он бывает видов, узнаете его технические хаpaктеристики и комплектацию, а так же увидите фото схем монтажа сайдинг-панелей....
21 07 2025 18:39:51
Утепление каркасного дома своими руками- Обзор. Какой материал и утеплитель использовать для пола и стен? Внутренняя и внешняя теплоизоляция частного дома +Видео и Пошаговая инструкция +Фото и Видео помогут вам. Читайте подробнее в статье=>....
20 07 2025 4:37:41
В этой статье рассмотрим разные типы воздушных аэраторов для прудов и водоемов, особенности их работы и для чего, собственно, они нужны. Расскажем, как из подручных предметов и материалов (дренажного насоса, автомобильного насоса, компрессора, бочки, пенопласта, вентилятора системы охлаждения машины) смастерить ветровой, донный, эжекторный аэратор. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 07 2025 2:58:53
Узнайте как не надо паять полипропиленовые трубы! Советы по правильной пайке полипропиленовых труб по месту своими руками. Узнайте как соединять и паять! Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 07 2025 7:12:15
В этой статье мы поговорим о гипсовой шпаклевке для стен и потолков. Для начала приведено краткое описание гипсовой шпаклевки, чтобы понять, что собой представляет материал. После вы найдете рекомендации по тому, как шпаклевать потолок, а также как подобрать материал для отделки потолка. В конце статье вы узнаете, как сделать покрытие под покраску. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 07 2025 0:43:44
Как производится установка газового котла. Требования нормативных документов к монтажу теплогенератора и дымохода. Рекомендации по выполнению работ....
16 07 2025 6:10:17
В этой статье мы поговорим о конвекторном отоплении дома. Вы узнаете, какой принцип действия устройства, а также его достоинства и недостатки. После этого разберемся, какие есть разновидности конвекторных обогревательных приборов. Это поможет сделать верный выбор при покупке оборудования. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 07 2025 17:10:10
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 ::
Какая температура дома зимой у жителей различных стран в доме? Список норм разных народов