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.
Особенности утепления входных дверей. На что следует обратить внимание при выборе входных утепленных дверей для частного дома? Чем отличаются металические и деревянные входные двери. Особенности материалов для утепления. Российские и зарубежные компании производители утепленных дверей. Потребительские отзывы. Читайте далее подробно в статье==>>...
08 10 2025 9:20:10
В статье рассказывается о калитке, изготовленной из профнастила. Она представляет собой незаменимую деталь в конструкции ограждения периметра заданной территории. Показаны материалы и методы сборки калитки. Дана пошаговая раскладка этапов изготовления двери для заборе своими силами. Указывается какой профнастил необходимо использовать. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 17:31:52
Ремонт водонагревателей своими руками вполне возможен. Для этого нужно знать, в чем именно заключается неполадка. А для правильного установления причины неисправности следует иметь представление об устройстве водонагревателя ......
06 10 2025 21:49:50
Хотите сделать деревянную обрешетку для крыши частного дома? Узнайте какую доску использовать при монтаже под крышу. Установка по нашей инструкции будет легкой! Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 9:16:51
В этой статье мы поговорим об акриловом лаке для строительных работ. Вы узнаете о том, как правильно подобрать лак в зависимости от типа предстоящих работ, какие есть особенности нанесения. Также вы узнаете о том, как использовать лак, а в конце статьи найдете рекомендации по использованию и ключевые хаpaктеристики лака. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 10 2025 20:55:44
В этой статье мы поговорим о том, что делать, если дует между окном и подоконником. Вы узнаете, как найти проблемное место, по какой причине появляются сквозняки в окне, а также как устранить проблему (оконный притвор, штапики, створки, подоконник и откосы). Далее поговорим о доработке стеклопакета и современных способах тепловой изоляции....
03 10 2025 12:46:50
Что такое керамическая плитка? Использование керамической поверхности в дизайнерских решениях помещений и в обустройстве интерьеров. Полезные советы при проектировании керамической поверхности, по подбору расходных материалов и материалов, которые подчеркивают изысканность керамической поверхности пола. Читайте подробнее в статье =>>...
02 10 2025 9:20:49
Строительство дома из osb панелей своими руками. Чем так хорош дом из осб панелей, почему стоит обшивать недорогой каркасный дом именно плитами из стружек? +Фото и Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
01 10 2025 7:22:16
В этой статье мы рассмотрим, как выполнить крепление телевизора на стену в доме своими руками. Вы узнаете, в чем достоинства и недостатки метода настенного крепления. Далее будет рассмотрена подробная инструкция по установке, а в конце вы найдете полезные рекомендации от специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 09 2025 18:12:58
Как устроен твердотопливный котел Дымок известного бренда ZOTA. Технические хаpaктеристики, комплектация агрегатов. Рекомендации по монтажу и подключению....
29 09 2025 14:20:59
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm Ягуар 24 и 11 кВт, узнаете об устройстве данных двухконтурных домашних обогревателей, а также прочитаете инструкцию по настройке и актуальные отзывы владельцев....
28 09 2025 23:56:30
В этой статье мы поговорим о фактурной фасадной краске, плюсах и минусах покрытия для фасада дома, видах структурной краски для наружных работ и особенностях рельефной краски....
27 09 2025 22:56:21
В данной статье вы узнаете, что лучше - настенный или напольный газовый котел, какой из видов наиболее эргономичный, их достоинства и недостатки, а так же принципы их действия....
26 09 2025 2:56:53
Хотите узнать про утепление щитового дома своими руками? Пошаговая инструкция и лучший выбор утеплителя для каркаса поможет вам сохранить тепло. Узнай подробнее в статье=>>...
25 09 2025 12:18:28
Как правильно подобрать котел для бани на дровах: сравнение стальных и чугунных отопительных установок, рекомендации эксперта, видео....
24 09 2025 7:36:30
Рекомендации, как правильно топить печь. Подготовительный этап, розжиг и топка дровами или углем. Особенности топки банных печей....
23 09 2025 13:35:23
Предлагаемые на современном рынке отопительные котлы на твердом топливе и краткое описание принципа действия каждого из них....
22 09 2025 12:59:20
В этой статье мы поговорим о том, что собой представляет обвязка винтовых свай брусом. Для начала рассмотрим особенности и назначение, рассчитаем нагрузку, а также узнаем каким материалом и в какой последовательности выполнить обвязку (а также использовать ли хомуты, двутавровую балку, швеллер и профильных труб). В конце статьи вы найдете рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 09 2025 3:11:43
В этой статье речь пойдет о клейкой ленте для ремонта. Вы узнаете об описании монтажного, алюминиевого скотча, двухстороннего скотча и поливинилхлоридной клейкой ленты. В конце вы узнаете, как правильно использовать строительный скотч. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 09 2025 9:57:13
Сегодня мы поговорим о выборе ручки для погреба. Как выбрать? Изготовить самостоятельно или приобрести? Что учесть при монтаже? Правильно оборудованный вход в ваш погреб позволит создать идеальные условия для хранения продукции, поддерживать необходимую влажность и температуру. Грамотно выбранная ручка для погреба не только обеспечит вам удобную и безопасную эксплуатацию по всем правилам безопасности, но и сохранит дизайн вашего помещения. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 09 2025 7:59:25
Стоительство собственного дома недорого, советы и предостережения от ошибок. Если хотите узнать как построить собственное жилище, а стройка и цена пугают, просто вы пока не знаете, как построить дом дёшево. Статья поможет вам воплотить мечту с минимальными затратами, дешево. Построить можете из бруса, дерева, пенобетона или газоблоков, что лучше выбрать- узнайте. Современные технологии идут к вам на помощь! Смотрите пошаговую инструкцию в статье>>...
18 09 2025 4:39:51
На сегодняшний день твердотопливные котлы украинского производства представлены на рынке моделями, которые создают здоровую конкуренцию зарубежным брендам....
17 09 2025 4:56:12
В этой статье мы поговорим об искусственном камне под дерево. Вы узнаете, какие существуют основные разновидности искусственного камня, а также об искусственном камне на основе цемента. Мы рассмотрим основные достоинства камня искусственного происхождения на основе цемента, а также как делают материал. Далее поговорим о гипсовом, акриловом и кварцем камне искусственного происхождения....
16 09 2025 17:59:57
Обустраиваем канализацию в частном доме своими руками? Какие виды, схемы бывают? Всё это вы узнаете в статье и сможете провести канализацию своими руками. Внешняя и внутренняя канализация своими руками +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 09 2025 8:30:15
Узнай как приготовить жаропрочный бетон своими руками, а также в чем различие жаропрочного и огнеупopного бетона! Нагрев и охлаждение, инструкция в этой статье, узнайте подробности=>>...
14 09 2025 4:19:36
В этой статье мы поговорим о заборах из сварной сетки с ПВХ покрытием. Вы узнаете об области применения сетки с полимерным покрытием, достоинствах и недостатках, а также классификации заборов из сварной сетки по виду покрытия, строению, форме и размеру ячеек, способы упаковки и конструкции. Далее будут полезные советы по выбору и технология установки забор – столбы, укрепление сетки и установка секционного забора. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 09 2025 13:26:17
Душ в своем деревянном доме это возможно. Из статьи вы узнаете, как правильно подготовится к обустройству душевой комнаты. Какие инструменты понадобятся. В каком порядке и и как правильно подготовить стены, пол и потолок. Как правильно провести гидроизоляцию и какими средствами. Монтаж каких систем дополнительно понадобиться установить. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 09 2025 16:25:32
Интересует размер металлочерепицы? Узнай точные размеры от разных производителей по единому стандартному размеру. Узнай по длине и ширине! Изучи и используй в строительстве дома. УЗнайте подробнее в статье=>>...
11 09 2025 18:34:18
Очень важно устанавливать канализационную трубу под нужным наклоном, чтобы ее функционирование работало должным образом. Таблица и расчет своими руками для канализации частного дома. Советы +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 09 2025 15:43:55
В этой статье мы поговорим о солнечном водонагревателе. Вы узнаете, какой принцип действия имеет подобное устройство, а также какие есть разновидности устройств – плоские и вакуумные. Далее рассмотрим среднюю стоимость, а также советы по выбору водонагревателя для бассейна. В конце вы узнаете, как сделать простое устройство для нагревания воды из пластиковых бутылок и из поликарбоната. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 09 2025 3:41:39
Рекомендации, как сделать печь для казана своими руками. Порядок работ по возведению кирпичного очага. Советы, как изготовить печку из трубы и колесных дисков...
08 09 2025 6:34:37
Как правильно производится установка циркуляционного насоса в систему отопления. Место врезки и правила монтажа перекачивающих агрегатов....
07 09 2025 12:35:30
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=>>...
06 09 2025 17:58:56
Утепление дома следует начинать с потолка, ведь теплый воздух всегда поднимается наверх и если утепление отсутствует, его часть выходит через крышу. Очень эффективным и недорогим утеплительным материалом считается минеральная вата. Конкурентным материалом вате является пpaктичный и легкий в устройстве пенополистирол. Еще одним подходящим материалом для внутреннего утепления является эковата. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 09 2025 4:24:33
Узнайте что делать если в доме воняет? Канализация от септика, сырость, тухлятина. Разберем виды и причины, а также способы избавления от неприятных запахов! Узнайте подробности в статье=>>...
04 09 2025 10:20:33
В этой статье мы рассмотрим ламинат светлый дуб и еще несколько видов этого напольного покрытия. Мы покажем, как они сочетать светлый ламинат с другими оттенками и фактурами, объясним, какие есть преимущества и наглядно при помощи фото покажем, какую красоту можно создать при использовании светлого ламината. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 09 2025 10:39:12
Как подобрать самый эффективный и экономичный котел на твердом топливе. Обзор теплогенераторов разных видов и рекомендации по выбору....
02 09 2025 8:46:58
Что такое обвязка газового котла, какие основные функции она выполняет, какие элементы включает в себя. Схема обвязки газовых котлов с естественной и принудительной циркуляцией, их достоинства и недостатки. Какие трубы выбрать для обвязки газового котла. Узнайте подробнее=>>...
01 09 2025 8:54:28
Рекомендации, как рассчитать и сделать расширительный бачок для отопления своими руками. Конструкция емкости, советы по сборке и установке....
31 08 2025 12:58:15
Укладываемся в сроки строительства дома и не терять время и деньги даром? Когда лучше начинать строиться? Как избежать лишних затрат времени. Смотрите советы эксперта в статье, узнайте подробнее в статье=>>...
30 08 2025 20:46:45
Автономный дом на солнечных батареях своими руками. Выгодно ли использовать комплект солнечных батарей? Мощности батарей хватает даже на обогрев дома и освещение. Узнайте подробности в статье=>>...
29 08 2025 16:29:43
Прогреть бетон в зимнее время можно используя технологии, представленные в этой cтатье, смотрите видео, советы и инструкции. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 08 2025 22:18:53
В этой статье мы поговорим о бетонном сайдинге для фасада. Мы расскажем вам о составе материала, почему его необходимо окрашивать и особенностях использования. Также вы узнаете, какие у этого материала есть достоинства и недостатки, а также подробно рассмотрим каждый этап установки. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 08 2025 3:37:19
Пошаговая инструкция по утеплению стен снаружи под сайдинг и штукатурку, выбор оптимальной минеральной ваты: какой материал лучше использовать (базальтовый, каменный, стекловата, эковату). Технология теплоизоляции стен из кирпича, газобетона, деревянных и каркасных стен. Поговорим о размерах минваты, ее толщине и плотности....
26 08 2025 8:44:56
Теплоаккумулятор для котлов отопления: рекомендации по выбору, расчет и подключение к твердотопливному котлу. Поучительное видео по эксплуатации....
25 08 2025 16:21:49
Как правильно крепить профнастил саморезами на крыше вашего деревянного каркасного дома, или любого другого. Все секреты монтажа здесь+ видео! Узнайте подробности в статье =>>...
24 08 2025 4:34:46
Как установить систему водостока своими руками узнайте в статье как сделать это правильно и быстро. Пошаговая инструкция и видео мастер-класс. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 08 2025 6:33:22
Как правильно выбрать радиаторы отопления. Удобный алгоритм подбора с точки зрения пользователя. Определение реальной теплоотдачи батарей....
22 08 2025 9:17:48
Шкаф с распашными створками обычно монтируют в помещениях, где много места. Данные шкафы также можно поставить под лестницей, в нише, которая расположена в комнате. Чтобы изготовить данные шкафы применяют как дорогие, так и дешевые материалы. Чтобы створки шкафа открывались и закрывались без проблем, необходимо использовать только качественные шарнирные мебельные петли. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 08 2025 8:21:59
Чем отличаются вертикальные радиаторы отопления от традиционных и из каких материалов они изготавливаются. Виды вертикальных батарей, их плюсы и минусы....
20 08 2025 0:56:16
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 ::
