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.
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах для бани и сауны и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и на что обратить внимание при выборе устройства. ТОП-15 моделей, советы специалистов и отзывы покупателей....
23 05 2025 18:46:28
Как сделать мелкозаглубленный фундамент для каркасного дома своими руками. Какой выбрать? Ленточный, плитный? Возможно возведение на пучинистых грунтах! Наша пошаговая инструкция от А до Я поможет построить прочное основание для вашего дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 05 2025 7:54:22
Хотите узнать как построить дом из дсп своими руками. Узнай в статье + Фото и Видео. Обшивка стен каркасного дома, преимущества и недостатки. Пошагово, смотрите подробнее в статье=>...
21 05 2025 12:41:23
Циркуляционные насосы для систем отопления, работающие от электричества, способны разогнать теплоноситель до скорости 4 м/с! Это особенно важно, если нужно ......
20 05 2025 4:58:48
Кухня является душевным местом сбора всей семьи. И она просто обязана обладать особой атмосферой, которая создается разными предметами и в том числе панелями кухонного гарнитура. На современном рынке их очень много и все разные. Чтобы правильно выбрать свой вариант, подходящий под гарнитур, интерьер, нужно знать основные хаpaктеристики материала и возможности. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 05 2025 15:18:23
Выбираем напольные газовые котлы Конорд. Какие есть преимущества и недостатки по сравнению с котлами других производителей. Какая автоматика установлена на котлах...
18 05 2025 14:45:40
Универсальный котел позволяет использовать несколько видов топлива, что может оказаться весьма выгодной опцией при доступности нескольких энергоносителей....
17 05 2025 15:30:31
В печах Кузнецова была усовершенствована система движения газов. Теплый воздух должен сохранить тепло, а холодный выйти наружу. Данные печки стали называть "колпаковыми", поскольку внутри них образовывался, так называемый колпак - тепло выделяемое пламенем и нижними деталями печи....
16 05 2025 22:40:42
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах свайного фундамента, мы расскажем вам какие его виды бывают, каково его устройство, а так же предоставим вам отзывы владельцев, которые высказываются о его достоинствах и недостатках....
15 05 2025 4:44:56
В этой статье мы поговорим о том, как перенести выключатель света без штробления в другое место. Вы узнаете, как правильно выполнять прокладывание кабеля, какие из инструментов помогут заменить штроборез, а также как правильно соединять провода между собой. Далее будет рассмотрено, как заделать проделанную штробу, а в конце поговорим о том, как сделать работы безопасными....
14 05 2025 18:54:52
Запоры на гаражные ворота пользуются популярностью уже многие десятилетия, благодаря своей простоте в эксплуатации и надежности. Если Вы не достаточно осведомлены в этой сфере, нет ничего страшно, в этой статье мы рассказываем о видах и сферах применения каждого типа гаражных запоров, а так же даем инструкцию о изготовлении такого приспособления своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 05 2025 12:11:13
В этой статье мы поговорим о фасадной морозостойкой краске для наружных работ, а именно о видах, плюсах и минусах, особенности эксплуатации в зимнее время и многом другом....
12 05 2025 18:41:45
В этой статье речь пойдет о монтаже керамогранита на фасад. Мы расскажем вам, что такое вентилируемый фасад, а после рассмотрим технологию установки такого фасада с керамогранитом. Мы рассмотрим 6 этапов, которые придется проделать для достижения результата, а после вы узнаете, какие есть возможные ошибки. В конце статьи вы найдете полезные рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 05 2025 10:17:51
Недостатки и достоинства, которыми обладают кирпичный и стальной дымоход для твердотопливного котла. Рекомендации по доработке и новому строительству газоходов, а также их подключению к отопительному оборудованию....
10 05 2025 15:32:22
Хотите узнать как сделать чердачную лестницу своими руками? Или проще приобрести и собрать, узнай в статье+ фото Идеи и Видео. Деревянные и из металла+ Виды. Узнайте подробности в статье=>>...
09 05 2025 4:40:40
Выполнение всей работы каждому человеку по силам, не привлекая при этом специалистов, можно выполнить монтаж пластиковых труб своими руками, что экономит денежные средства ......
08 05 2025 14:38:51
В этой статье мы поговорим о сроках эксплуатации сайдинга. Мы расскажем о разновидностях материала и его особенностях, что влияет на срок службы. Также поговорим о факторах, которые напрямую влияют на долговечность и соотношении «цена-качество». В конце статье вы узнаете, как правильно выбрать сайдинг....
07 05 2025 11:15:48
Варианты, как сделать внутреннюю отделку в каркасном доме. Для придания помещению законченного вида для стен и потолка можно будет использовать разные материалы. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 05 2025 3:38:57
Хотите снять старые обои, но не знаете как? Читайте статью, чтобы быстрее и легче снять остатки старого покрытия из бумаги или винила. Легкие способы! Узнайте подробнее в статье=>>...
05 05 2025 21:46:49
Все об облицовке каркасного дома кирпичом и другими отделочными материалами своими руками. Как сделать правильную отделку имитацией кирпича, камня и др. Читайте тут! Узнайте подробности в статье=>>...
04 05 2025 18:53:45
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет Газовый котел Очаг (ксг 7, 10, 15 и т.д), мы предоставим вам его технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, расскажем о его основных неисправностях, а так же предоставим отзывы владельцев....
03 05 2025 11:15:15
Как правильно подобрать и куда поставить обратный клапан для отопления. Принцип работы затворов различных типов....
02 05 2025 2:18:34
Самодельная печка для гаража на дровах или отработанном масле: виды и конструкции. Чертежи печей, рекомендации по их установке....
01 05 2025 12:10:55
Хотите узнать как гнуть фанеру в домашних условиях? Согнуть по технологии не сложно, если действовать по нашей инструкции! Использование гнутой фанеры+ ВИДЕО. Узнайте подробности в статье=>>...
30 04 2025 23:22:25
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=>>...
29 04 2025 12:45:34
Проводка в деревянном доме должна быть устроена с соблюдением всех правил устройства электроустановок. Монтаж электропроводки своими руками только на первый взгляд кажется невыполнимой задачей. При грамотной разработке схемы и четком соблюдении инструкции её можно проложить в несколько этапов, не прибегая к платным услугам электрика. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 04 2025 6:17:25
Что собой представляет самодельная paкетная печь, ее устройство и принцип действия. Преимущества и недостатки агрегата, рекомендации по монтажу....
27 04 2025 6:45:48
Эта статья пригодится те, кто собирается декорировать окна веревочными шторами. Узнаете, из чего изготавливаются нитевые шторы, каким образом декорируются и крепятся на карниз. С какой целью используются в дизайне интерьера частного жилья. Также расскажем, как можно сделать верёвочные шторы, своими руками имея под рукой минимальных набор материалов и инструментов. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 04 2025 19:27:25
В этой статье мы поговорим о скотче для пароизоляции. Мы рассмотрим, каково назначение данного материала и его особенности. После будут рассмотрены хаpaктеристики, разновидности и размеры. Далее вы узнаете о том, как правильно выбрать скотч для проклеивания слоя пароизоляции, а также советы и рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2025 15:23:49
Как закрепить мауэрлат и балки к стенам дома. К каркасному дому или дома из газобетона. Крепление к двускатной крыше и опирание. Установка и оборудование, узнайте подробнее в статье=>>...
24 04 2025 14:18:16
В этой статье мы поговорим о том, как перенести кухню в коридор. Вы узнаете об особенностях перепланировки квартиры, рассмотрим все аспекты, связанные с правилами и правами, перемещением кухни и переносом сантехники. В конце подведем итоги, а также вы найдете множество фото, где виден конечный результат переноса кухни в коридор. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 04 2025 15:23:24
Конструкция газового котла Житомир отличается своей простотой, что значительно упрощает его обслуживание, при этом котел весьма надежен и пpaктичен в эксплуатации....
22 04 2025 1:38:15
Как выполняется утепление пенопластом частных домов. Плюсы и минусы такой теплоизоляции. Советы по выбору хаpaктеристик утеплителя и расчет толщины, отзывы пользователей....
21 04 2025 22:46:57
В этой статье мы поговорим об инновации в строительстве, а именно кирпиче хамелеоне. Вы узнаете, что он собой представляет, почему его называют велюровым, а также в чем заключаются его достоинства для строительства, внутренней и внешней отделки...
20 04 2025 1:20:35
Отзыв о настенных газовых котлах Bosch Gaz WBN 6000-24C. Подробный обзор, технические хаpaктеристики, устройство. Отличия двухконтурного от одноконтурного газового котла....
19 04 2025 13:27:40
Все про Отопление в частном доме своими руками! Какие типы бывают? Смотрите описание в статье! Смотрите Фото в статье, какие типы отопления бывают? Электрическое, Жидкостное, Воздушное. Поэтапное руководство самостоятельного монтажа отопления +Фото В статье описываются виды отопления частных домов. Рассказывается о типах систем отопления и верном принятии решения по выбору схем отопления и этапах монтажа. Описываются материалы, используемые для устройства системы отопления. Рассказывается о топливе применяемом для получения тепловой энергии. Узнайте в статье>>...
18 04 2025 8:45:28
Подробный обзор котлов Лемакс Премиум, наши отзывы. Модельный ряд, устройство, технические хаpaктеристики, недостатки, автоматика. Неисправности котла Лемакс...
17 04 2025 4:57:59
В дымовой отводящей системе особое внимание уделяется флюгарке на трубе, т.к. она выполняет не только декоративную функцию, но и защитную. Имея простую...
16 04 2025 7:16:44
В этой статье вы узнаете, из каких слоев состоит кровельный пирог под металлочерепицу. Подробно разберем каждый слой крыши, рассмотрим вопросы утепления кровли, гидроизоляции и пароизоляции....
15 04 2025 20:50:36
В этой статье речь пойдет о том, как сделать анализ воды в домашних условиях. Вы узнаете, какие есть нормы СанПиНа, в чем заключается опасность водопроводной воды. И при помощи каких способов узнать качество потрeбляемой воды. Здесь рассмотрены органолептический метод, способ с зеркалом, моллюском, марганцовкой, кипячение и отстаивание. Далее поговорим о специальных наборах для проверки и учреждениях, которые занимаются химическим анализом воды. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 04 2025 4:22:18
В этой статье мы рассмотрим технологию строительства дома из бруса. Вначале мы расскажем, как правильно выбрать брус, какого вида он бывает и как сделать своими руками. В таблице вы сможете сравнить преимущества и недостатки разных видов брус. После мы расскажем обо всех этапах возведения. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2025 22:52:38
Проводим ввод электричества в каркасный дом своими руками? Пошаговая инструкция. Какой кабель для электричества использовать? Электрика и разводка+ видео. Узнайте подробности в статье=>>...
12 04 2025 10:54:46
Ортофосфорная кислота и ее применение от ржавчины: для автомобиля, сантехники, инструмента. Использование кислоты: нанесение на поверхность или погружение в нее предмета. Фото и видео инструкция....
11 04 2025 5:19:48
В этой статье речь пойдет о том, чем заделать трещины в стяжке. Вы узнаете о том, почему появляются дефекты в виде трещин и прочего, какие есть рекомендации по ремонту пола. Далее рассмотрим основные разновидности дефектов, как сделать компенсационные швы, а также может ли трещина расширяться. Далее вы узнаете, как ликвидировать небольшие дефекты и большие по размеру трещины. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 04 2025 4:29:54
Что лучше - однотрубная или двухтрубная система отопления. Преимущества и недостатки каждой схемы, рекомендации по реконструкции....
09 04 2025 21:17:48
Узнай как сделать внутреннюю проводку в каркасном доме своими руками. Скрытая проводка в доме красиво смотрится, а открытая легко делается, но не эстетичная...Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье =>>...
08 04 2025 23:42:14
Как подобрать размеры радиаторов отопления. Понятие типового межосевого расстояния алюминиевых и биметаллических батарей....
07 04 2025 2:30:36
В этой статье мы поговорим о том, как своими руками построить дом на дереве. Вы узнаете о том, как составить чертеж или схему, что в ней нужно указать и на каких деревьях можно строить домик. Также мы расскажем обо всех подготовительных работах, а после будет подробно освещена тема технологии возведения домика. В конце мы подскажем, как сделать домик уютным и интересным. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 04 2025 15:28:35
Обзор настенных газовых котлов Protherm: двухконтурные и одноконтурные, с закрытой камерой сгорания и атмосферные. Технические хаpaктеристики, модельный ряд: Гепард, Пантера, Ягуар.....
05 04 2025 17:30:58
В этой статье вы узнаете, как сделать своими руками строительный уровень. Вы узнаете об особенностях водяного уровня, пузырькового, магнитного, трубного и лазерного. Далее будет рассмотрено, как своими руками сделать водяной, лазерный строительный уровень и примитивные приборы для того, чтобы определять горизонтальность/вертикальность....
04 04 2025 7:23:43
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 ::
