- Насколько выгодно использование теплового насоса?
- Плюсы и минусы самодельного оборудования
- Особенности тепловых насосов
- Принцип работы
- Для чего нужны
- Почему конденсат – зло
- Виды самодельных обогревателей из холодильника
- Воздух-воздух
- Воздух-вода
- Вода-вода
- Геотермальный
- Принцип выработки мороза холодильником
- Сборка простого насоса из кондиционера
- Преимущества самодельного кондиционера
- Сборка насоса из старого холодильника
- Масляный обогреватель для гаража
- Изготовление геотермальной установки
- Расчет контура и теплообменников насоса
- Необходимое оборудование и материалы
- Как собрать теплообменный блок
- Обустройство грунтового контура
- Заправка и первый запуск
- Алгоритм изготовления своими руками
- Из трубок с разряжённой средой
- Технические характеристики самодельных обогревателей
- Из композитных труб
- Не оставляйте обогреватель на ночь
- Из эластичной трубы
- 5 основных выгод для владельцев установок
- Типы теплонасосов для отопления дома
- Пошаговая инструкция по изготовлению оборудования
- Этап #1. Подготовка схемы и чертежа
- Этап #2. Подбор необходимых деталей
- Этап #3. Монтаж узлов системы
- Этап #4. Подключение к заборному устройству
- Как рассчитать мощность оборудования
Насколько выгодно использование теплового насоса?
Теоретически каждый может выбирать из нескольких источников энергии. В дополнение к природному газу, электричеству и углю существуют также температурные различия между ветром, солнцем, землей и воздухом, землей и водой.
В реальности варианты ограничены, так как все зависит от оборудования и затрат на его обслуживание, а также стабильности работы и срока окупаемости установки.
Каждый источник энергии имеет преимущества и серьезные недостатки, которые ограничивают его использование.
Галерея изображений Фотографии из Сжигание дров — это первый способ получения тепла. Сила этого источника энергии заключается в его доступности и эффективности. Минусов больше: на поддержание тепла приходится затрачивать много энергии, токсичные продукты горения попадают в окружающую среду, а вырубка лесов уже давно стала серьезной экологической проблемой. Природный газ – недорогое топливо.
Отопление зданий газовыми котлами – наиболее выгодный вариант. Однако не в каждом месте есть возможность выхода на централизованную магистраль газоснабжения. Еще один минус: затраты на энергию растут с каждым годом. Альтернативой подключению газовой магистрали является установка газгольдера. Бытовая техника (котлы отопления, водонагреватели, посуда) работает на сжиженном нефтяном газе. Это отличное решение для семьи, если нет другого способа подачи природного газа в дом.
Недостатком является высокая стоимость оборудования, монтажа и обслуживания. Электричество считается идеальным источником энергии — относительно безопасным, чистым и простым в использовании. Однако отопление электричеством – дорогое удовольствие и поэтому используется в дополнение к системам отопления или в качестве альтернативы им. Преимущества жидкотопливных котлов – безопасность, высокий КПД, длительный срок службы и автономность. Их установка не требует разрешения и согласования документов с соответствующими органами.
Недостаток один, но важный – дороговизна жидкого топлива для котла. Существует множество типов тепловых насосов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Преимуществами являются защита окружающей среды, высокая эффективность, безопасность, долговечность и бесперебойность работы оборудования, а недостатком — высокая стоимость. Единственный способ снизить расходы на отопление – построить собственный тепловой насос. Солнечная энергия является отличным источником электрической энергии.
Он экологически чистый, неисчерпаемый, а солнечные батареи требуют минимального обслуживания. Однако такие устройства не отличаются высокой эффективностью или стабильной работой. Кроме того, он занимает большую площадь, а главные преимущества энергии ветра в том, что она возобновляема, неисчерпаема и экологически безопасна. Ветряные турбины часто устанавливаются в районах, которые не могут быть подключены к централизованным сетям электроснабжения или газоснабжения. Ветряные мельницы часто комбинируют с солнечными панелями для стабильной работы.
Недостатки — большие первоначальные вложения, высокий уровень шума при вращении лопастей В качестве источника тепла используется древесина Отопление природным газом Резервуары для хранения газа устанавливаются на месте Электрические отопительные котлы Котлы на жидком топливе Тепловые насосы, работающие на грунте В качестве источников энергии используются солнечные панели Ветряные турбины используется для получения энергии
Установка системы отопления с тепловым насосом выгодна с точки зрения простоты использования. При работе оборудования нет шума, нет специфического запаха, не требуется дымоход или другие вспомогательные сооружения.
Система нестабильна, но для работы теплового насоса требуется минимальное количество электроэнергии.
Тепловые насосы являются хорошей альтернативой традиционным системам отопления. Чтобы снизить первоначальную стоимость оборудования, вы можете собрать его самостоятельно
Сами по себе тепловые агрегаты очень экономичны и не требуют особого ухода, но их первоначальная стоимость очень высока.
Не каждый владелец дома или дачи может позволить себе такое дорогое устройство. Можно значительно сэкономить, если собрать его самостоятельно и использовать детали от старого холодильника.
Тепловые насосы для промышленного производства стоят дорого. Считается, что их установка окупается в среднем за 5-7 лет работы, однако этот срок может быть и больше в зависимости от начальной цены конструкции
Домашние приспособления стоят почти копейки, и их использование может принести огромную экономию.
Единственный нюанс: самодельные изделия имеют меньшую производительность и не могут полностью заменить традиционные системы отопления. Поэтому их часто используют в качестве дополнительного или альтернативного варианта обогрева.
Читайте также:
Плюсы и минусы самодельного оборудования
Тепловой насос — это устройство, которое не производит тепло, а перемещает его из одного места в другое, повышая температуру за счет сжатия. Процесс работает по принципу цикла Карно, предполагающего движение рабочей жидкости (хладагента) по замкнутой системе. При изменении его состояния с жидкого на газообразное и наоборот выделяется или поглощается большое количество энергии. Этот принцип используется в конструкции холодильников, но механизм действия теплового насоса заключается в поглощении тепла извне и передаче его внутрь помещения.
Стадии цикла Карно:
- Жидкий фреон поступает в испаритель по патрубку;
- Хладагент взаимодействует с хладагентами, такими как вода, воздух или почва, испаряется и переходит в газообразное состояние;
- Рабочая жидкость проходит через компрессор, где сжимается под давлением, что способствует повышению ее температуры
- Затем он поступает в конденсатор, который действует как теплообменник;
- Отдает полученное тепло теплоносителю и снова принимает жидкую форму;
- В таком виде фреон поступает в расширительный клапан, откуда при низком давлении снова движется в испаритель.
Оборудование промышленного производства дорогое, со средним сроком окупаемости 5-7 лет. Популярность тепловых насосов для старых холодильников обусловлена минимальными затратами на материалы при изготовлении оборудования и экономией энергозатрат при эксплуатации.
внимание! Для получения 3-4 киловатт тепловой энергии расходуется в среднем 1 киловатт электрической энергии.
Кроме того, использование самодельного оборудования имеет следующие преимущества:
- Без шума, без запаха;
- установка вспомогательных конструкций, без необходимости дымохода;
- Эксплуатация оборудования не наносит вреда окружающей среде, так как не предполагает выброс продуктов горения в атмосферу;
- Возможность установки системы в удобном месте;
- Универсальность. Зимой используется как обогреватель, а летом как кондиционер;
- Безопасность. Эксплуатация не предполагает использование топлива, а максимальная температура агрегата не превышает 90 0С;
- Долговечность, надежность. При использовании качественных комплектующих срок службы агрегата составляет 30 и более лет.
Основным недостатком самодельных устройств является низкая производительность, поэтому их часто используют в качестве дополнительной опции для обогрева различных помещений в доме. Такие системы рекомендуется собирать в хорошо изолированных помещениях, где уровень теплопотерь не превышает 100 Вт/м2.
Особенности тепловых насосов
Для получения тепловой энергии HP не использует энергоносители и поэтому не наносит вреда окружающей среде. Это устройство производит больше тепла, чем потребляет электроэнергии.
Принцип работы
Тепловые насосы работают по принципу передачи тепла от более холодного источника к более теплому. То есть он делает холодные вещи холоднее, а теплые вещи теплее. Это значит, что идея вечного двигателя сюда не входит, потому что теплота вообще постоянна, а электричество расходуется только на выделение и передачу теплоты.
Для чего нужны
Тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения, поскольку он отделяет и передает тепло. Это означает, что более холодная часть устройства может использоваться для понижения температуры, а другая — для ее повышения.
Почему конденсат – зло
Дверь холодильника – одна из наиболее часто открываемых дверей в доме, за исключением туалета и входной. Так что каждый раз, когда вы залезаете в свой «холодный завод», внутрь идет теплый воздух снаружи. Это чревато образованием конденсата, который со временем может привести к поломке холодильника.
Но обходной путь был найден. Там, где наиболее вероятно образование конденсата, подается хладагент, нагретый за счет сжатия в компрессоре. Грубо говоря, это эффективное использование тепла, выделяемого побочным продуктом.
Виды самодельных обогревателей из холодильника
По типу используемой энергии бытовые тепловые насосы делятся на следующие виды:
- геотермальные (открытые и закрытые);
- Воздуха.
Установки, использующие вторичные источники тепла, часто устанавливаются на предприятиях, так как их рабочие циклы связаны с производством энергии и требуют дополнительной утилизации.
В геотермальных тепловых насосах источником энергии является почва или грунтовые воды. Замкнутые устройства делятся на:
- горизонтальный. Коллекторы, собирающие тепло, имеют форму колец или пил. Он размещается горизонтально в траншее глубиной более 1,3 м, а расстояние между трубами составляет около 1,5 м. Этот тепловой насос используется для обогрева небольшой площади. Если грунт песчаный, длину профиля увеличивают на 2 п., так как он не может удерживать воду.
- вертикальный. Отличие в том, что коллекторы коллекторов расположены вертикально. Колодец имеет глубину около 200 метров и наполнен грунтовыми водами, которые затем выделяют тепло. Используйте этот вариант системы, когда горизонтальное размещение невозможно или высока угроза повреждения ландшафта. Скважина глубиной 1 метр дает мощность 50-60 Вт, поэтому для насоса мощностью 10 кВт достаточно пробурить 170 метров. Чтобы получить больше тепла, нужно пробурить несколько небольших скважин в 20 метрах друг от друга.
- вода. Форма коллектора такая же, как у теплового насоса горизонтального типа, но располагается он на дне резервуара, ниже нуля (глубина — от 2 м). Этот метод установки системы обычно менее затратен. Стоимость зависит от расположения, глубины и общего объема водоема.
В открытых насосах вода, используемая для теплообмена, сбрасывается обратно в землю.
внимание! Аналогичный вариант нагревательного узла может быть использован при наличии законного разрешения на установку и химической чистоте резервуара.
контур водяного теплового насоса выполнен из пластиковой трубы, которая запрессована в дно резервуара из расчета 5 кг на 1 метр длины. Схема обеспечивает около 30 кВт энергии каждый 13:00. Если вам нужна система мощностью 10 кВт, длина цепи должна быть не менее 300 м. К преимуществам данной конструкции можно отнести простоту монтажа и низкую стоимость. Недостаток в том, что в сильный мороз невозможно обогреть помещение, потому что не поступает энергия.
Как следует из названия, источником энергии воздушного теплового насоса является воздух. Эти агрегаты подходят для районов с жарким климатом, так как при минусовой температуре производительность сильно снижается. Главное преимущество в том, что бурение не требует значительных материальных затрат. Система рядом с домом.
Эффективность насоса зависит от его коэффициента преобразования, который представляет собой разницу между входной и выходной энергией. Основными факторами, влияющими на это значение, являются температуры входного и выходного контуров. Система будет работать лучше, если разница между этими параметрами будет большой.
Воздух-воздух
Тепловой насос работает по тому же принципу, что и в режиме обогрева кондиционера, но с одним отличием. Тепловой насос настроен на обогрев, а кондиционер настроен на охлаждение помещения.
Блок ВВ работает по следующему принципу: воздух обладает определенной энергией даже при низких температурах. Только при абсолютном нуле нет тепловой энергии. Большинство тепловых насосов способны получать тепло при температурах до -15 °C. В настоящее время некоторые производители выпускают термоэкстракционные станции, сохраняющие тепло до -30 °С. Тепло поглощается испаряющимся фреоном, циркулирующим во внутреннем контуре. Для этого используется испаритель, в котором хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное. Это поглощает тепло.
Следующим модулем, расположенным в системе обогрева ВВ, является компрессор, преобразующий фреон из газа в жидкость. Это выделяет тепло. Эффективность установки ВВ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Чем он ниже, тем менее производительной будет рабочая станция.
Воздух-вода
Тепловые насосы типа «воздух-вода» являются наиболее универсальными моделями. Он очень эффективен в теплое время года, а вот в холодное время года производительность значительно падает. Простота установки является основным преимуществом системы. Подходящее оборудование может быть установлено в любом месте. Тепло, удаляемое из помещения в виде газа или дыма, можно использовать повторно.
Водяной ТН поглощает тепло грунтовых вод, которые прокачиваются через испаритель. Этот насос характеризуется высоким КПД и повышенной стабильностью: КПД является результатом большой теплопередачи воды.
Конечно, для использования такого типа установки на участке должно быть достаточное количество грунтовых вод. Надеюсь, что глубина воды не превышает 30 метров.
Вода-вода
В такой системе во внутреннем контуре циркулирует легко испаряемая жидкость, например фреон. В качестве внутреннего контура могут выступать водопроводные трубы, регистры или батареи, заполненные водой.
В качестве внешнего контура можно использовать любой резервуар достаточного объема. Это может быть река, озеро или пруд. При этом теплоноситель поглощает тепло от внешнего контура и передает его внутреннему контуру.
Геотермальный
В качестве источника тепла ТН использует тепловую энергию, запасенную в земле. Этот тип насоса считается наиболее эффективным, так как температура грунта остается постоянной в течение всего года.
Эти системы делятся на горизонтальные и вертикальные. Но для этого способа требуются значительные площади для горизонтальной обвязки, а для вертикальных систем приходится проводить много земляных работ.
Принцип выработки мороза холодильником
Прежде чем сделать холодильник своими руками, ознакомьтесь с существующими конструкциями. Мы предоставили короткий тематический тур ниже. Приносим свои извинения за отсутствие моделей адсорбции, они относятся и к фреонам. Невозможно получить необходимые материалы, вещества для облегчения реализации концепции.
Первое, что нужно знать: фреон используется в 99% бытовых холодильников. Устройства на элементах Пельтье можно встретить как автомобильные морозильники. Ток протекает через соединение двух разнородных полупроводников, заставляя один материал охлаждаться. Вместо него нагревается другой. Наружные радиаторы для холодильников на элементах Пельтье требуют централизованного охлаждения. Это достигается выбором крупных и прочных алюминиевых компонентов или внедрением вентиляторов для принудительного обдува. Мы видим эту идею в современных системных блоках для персональных компьютеров.
Любой, кто хочет построить свой собственный холодильник, может начать здесь. Приобретите элемент Пельтье для охлаждения процессора, желательно два или три. На самом деле, эта деталь очень любопытна.
При высоких температурах он легко может достигать минус 10 градусов Цельсия для процессора. Поэтому подойдет в качестве кулера для самодельной техники. Проблема ограничена небольшими объемами считать! Типичный процессор потребляет 80-100 Вт. Половина выделяется при нагревании. Поэтому элемент Пельтье, используемый для охлаждения процессора, не такой мощный (менее 100 Вт).
Запишитесь на прием прямо сейчас: мощность (охлаждающая способность) мороженого и мощность, потребляемая розеткой, — разные вещи. Холодильники имеют КПД до 200%. Климатическая технология доступна на большинстве моделей:
Возможности элементов Пельтье неясны. Холодопроизводительность не показана. Элементы Пельтье рассчитаны на фиксированную мощность, и производителю можно доверять. Есть только одна проблема: о параметрах нельзя судить по скорости падения температуры процессора, слишком много неизвестных. На сайте https://forum.sirius.dn.ua/ мы нашли график зависимости охлаждающей способности элемента Пельтье Frost-72. Схема линейная, необходимые параметры для создания холодильника можно рассчитать своими руками.
Зависимость охлаждающей способности элемента Пельтье
При увеличении напряжения питания до 16 В (максимально допустимое значение) одновременно увеличивается мощность охлаждения. Вы можете немного улучшить результат. Рассмотрим производительность холодильника Стинол 102:
- Холодопроизводительность холодильника — 75-100 Вт.
- Холодопроизводительность холодильника — 100-120 Вт.
- Холодильник — 200 л.
- Морозильная камера — 120 л.
Мы видим, сколько элементов Пельтье необходимо.
Не спешите прибавлять или убавлять по цифрам 75-100 и 100-120, холодопроизводительность зависит от температуры. А что такое ΔT — разница температур между пластинами.
Мы научимся лучше отводить тепло с горячей стороны, и элемент Пельтье будет работать эффективнее. Лень это делать, разница температур достигнет 68 градусов Цельсия (питание 12 вольт), и охлаждение прекратится. Поэтому его нельзя предсказать заранее. Допустим температура в помещении 22 градуса Цельсия, плюс 5 градусов Цельсия в холодильнике, охлаждение идеальное, мощность 38 Вт. Несложно заметить: для Stinol 102 нужно как минимум два-три Frost 72.
Что же касается морозильной камеры, то при мыслимых потерях она не может проявить свою мощность. В статье на указанном сайте поясняется: Агрегат имеет пиковый КПД 62% (идеальный случай), создание самодельного холодильника нельзя назвать хорошей идеей с точки зрения экономии электроэнергии. Не нужно доливать фреон, система молчит. Для тех, кто хочет построить морозильную камеру, мы предоставим краткий расчет. Разница температур 22-(-18)=40 градусов, мощность 20 ватт. Купите 6 элементов Frost 72. Давайте посмотрим на валютные условия.
Элемент Пельтье Фрост 72
по данным сайта https://www.chipdip.ru/ цена одного элемента Peltier Frost 72 составляет 1500 рублей. Нужна ли вам морозильная камера за 9000 рублей (за вычетом стоимости материала коробки), решайте сами. Вам нужен термостат. Плюс оборудование: может работать с теплом. Просто поменяйте полярность питания. Самодельный холодильник превращается в кондиционер, где можно подогреть еду. Отлично подходит для разморозки. Кстати, факты нуждаются в уточнении. Эффект Пельтье обратим. Пропуская ток в противоположных направлениях, мы добиваемся нагрева. Принцип работы холодильника зависит от эффекта понижения температуры на одной стороне элемента Пельтье, который является обратимым.
Сборка простого насоса из кондиционера
Современные кондиционеры могут выполнять функцию теплового насоса воздух-воздух. Но их производительность будет падать при понижении температуры наружного воздуха.
Как только вы закончите с кондиционером, вы можете получить настоящую рабочую модель насоса. Для этого можно собрать самодельный ТН своими руками из рабочего варианта чертежей кондиционера, который получает свою энергию не из уличного воздуха, а из водопроводной воды. В этом случае кондиционер использует только компрессор.
Этап работы:
- Для компрессора нужно сделать теплообменник. Медная трубка длиной 30 метров намотана на цилиндр в виде змеевика. После этого эту конструкцию нужно поместить в стальную емкость, в которой есть водяные форсунки.
- Компрессор должен быть подключен к нижнему входу теплообменника, а регулирующий клапан должен быть подключен к верхнему входу.
- Заправлять систему фреоном лучше всего мастеру.
- Далее следует осмотреть всю конструкцию и выполнить пробный запуск HP.
- После устранения недостатков систему обесточивают, все закрепляют, закрывают защитным кожухом и запускают в работу.
Преимущества самодельного кондиционера
1. Включите кондиционер в холодильнике, чтобы сэкономить деньги. Это особенно важно, когда ни курс доллара, ни украинские зарплаты не создают комфортного летнего микроклимата.
2. Позволяет создать комфортные прохладные условия в помещениях, которые вы посещаете нечасто, а также в помещениях, где было бы слишком дорого или нецелесообразно устанавливать дорогостоящие индивидуальные кондиционеры, например, в загородном доме, возможно, в офисе.
3. Сделать кондиционер с холодильником самостоятельно, не нужно выбирать модель самостоятельно, обращаться к профессионалам для установки оборудования, нет необходимости в специальном обслуживании и возможном ремонте оборудования.
4. Не нужно покупать и заменять специальные фильтры, которые обычно используются в кондиционерах и требуют периодической замены. (Кстати, это переводится в копейки). Стоит просто в холодильнике, никаких деталей вроде фильтров вообще не предусмотрено.
5. Жарким летом очень приятно дуть прохладным ветерком, а разработанное нами оборудование в два раза прохладнее. Кроме того, вы всегда будете знать, как устроен кондиционер, и если что-то сломается, вы сможете быстро это починить самостоятельно.
Сборка насоса из старого холодильника
Есть два способа сделать тепловой насос из старого холодильника.
В первом случае холодильник необходимо расположить в помещении, а 2 воздуховода нужно проложить снаружи и врезать во входную дверь. Верхний воздух поступает в морозильную камеру, воздух охлаждается, а затем выходит из морозильной камеры по нижнему воздуховоду. Помещение обогревается теплообменником, расположенным на задней стенке.
По второму способу также очень просто построить тепловой насос самостоятельно. Для этого вам понадобится старый холодильник, который нужно просто встроить вне отапливаемого помещения.
Этот обогреватель может работать при температуре наружного воздуха до минус 5 ºC.
Масляный обогреватель для гаража
Если старый ненужный автомобильный радиатор валяется на земле, ничего страшного. Подходит для подвешивания на систему центрального отопления, изготовлена из листового железа. Чтобы сделать масляный обогреватель своими руками, вам понадобится масло. Технология работает, и это лучше — целенаправленно использовать при высоких температурах. Например, для охлаждения двигателя. Ищите трансформаторное масло — этот тип масла предназначен для воздействия экстремальных погодных условий.
стандарт! Топливный бак не прогревался до 80 градусов по Цельсию. В среднем 60. При выборе моторного масла смотрите на коэффициент теплового расширения.
Начните с рамы. В работу мы поставили герметичный радиатор, и несложно догадаться, что конструкция тяжеловата. Для изготовления рам масляного обогревателя пригодятся уголки, для сооружения рам, установленных на колесах. Трудно предложить определенный дизайн, лучше всего подходящий для доставки. Углы фиксируются сваркой.
В нижней части радиатора есть пара отверстий для нагревательных элементов. Одолжите нагревательный элемент от старого прибора или купите его у торговца на рынке. Масляный обогреватель снабжен насосом для прокачки рабочей жидкости через нагревательный элемент. Для работы нужен электродвигатель.
Количество ТЭНов в масляном обогревателе подбирается в зависимости от мощности, необходимой оборудованию. Установите насос, не касаясь нагревательного элемента. Струя направлена вдоль нагревательного элемента. Маслонагреватель полностью герметичен. Свариваем стыки, а в крайнем случае свариваем. Для аварийного слива масла предусмотрены резьбовые пробки. Установите предохранительный клапан. Это защитит радиатор от повреждений.
Нагревательные элементы электрически соединены параллельно, максимальная мощность сети 230 В. Для регулировки температуры масляного обогревателя используйте переключатель для завершения конструкции. После завершения тестирования продукта радиатор монтируется на раму, а двигатель и переключатель вставляются в коробку. Не забывайте о заземлении: гараж — это не то место, где следует игнорировать элементарные правила безопасности.
Получившееся устройство не позволит владельцу заморозить его. Теперь давайте посмотрим, как сделать грелку для овощей и других продуктов в погребе.
Изготовление геотермальной установки
Сделать геотермальную установку своими руками вполне реально. При этом тепловая энергия земли используется для обогрева жилища. Конечно, это трудоемкий процесс, но польза значительна.
Расчет контура и теплообменников насоса
Площадь цепи HP рассчитывается из расчета 30 квадратных метров на киловатт. На 100 квадратных метров жилой площади требуется примерно 8 кВт/ч энергии. Таким образом, площадь цепи составляет 240 квадратных метров².
теплообменники могут быть изготовлены из медных трубок. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 кВт/ч. Площадь теплообмена должна быть 1,1 м². Медная труба диаметром 10 мм, коэффициент запаса прочности 1,2.
длина окружности в метрах: l = 10×3,14/1000 = 0,0314 м.
Счетчик медной трубы: L=1,1×1,2/0,0314=42 м.
Необходимое оборудование и материалы
Во многом успех изготовления теплового насоса зависит от собственной готовности и знаний подрядчика, а также наличия и качества всего необходимого для установки теплового насоса.
Перед началом работы потребуется закупить оборудование и материалы:
- компрессор;
- конденсатор;
- контроллер;
- Полиэтиленовые фитинги для сборки коллектора;
- Труба подключается к контуру заземления;
- циркуляционный насос;
- Водопроводная труба или труба из ПНД;
- манометр, термометр;
- медная труба диаметром 10 мм;
- изоляция труб;
- Комплект уплотнения.
Как собрать теплообменный блок
Блок теплообменника состоит из двух частей. Испаритель должен быть собран по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполнена фреоном или другой быстрокипящей жидкостью. Обеспечьте циркуляцию воды из колодца снаружи.
перед сборкой конденсатора медную трубку нужно свернуть в спираль и поместить в металлический барабан вместимостью не менее 0,2 м³. Медные трубы, заполненные фреоном, и ведра, подключенные к системе отопления дома.
Обустройство грунтового контура
Для подготовки необходимых площадей под почвенные контуры требуются обширные земляные работы, желательно выполняемые механическим способом.
Вы можете использовать 2 метода:
1. В первом способе необходимо снять верхний слой почвы на глубину ниже точки замерзания. На дно полученной ямы уложить свободную часть наружной трубы испарителя змейкой и произвести рекультивацию почвы.
2. При втором способе необходимо сначала вырыть траншеи по всей планировочной площади. Внутри помещается труба.
Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубы водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию грунтом.
Заправка и первый запуск
После установки систему необходимо заполнить хладагентом. Эту работу лучше доверить специалистам, так как внутренние контуры заполняются фреоном с помощью специального оборудования. При заправке необходимо измерить давление и температуру на входе и выходе из компрессора.
После заправки необходимо включить два циркуляционных насоса на минимальную скорость, затем запустить компрессор, и следить за работой всей системы с помощью термометра. Иней возможен во время прогрева линий, но должен растаять после полного прогрева системы. Здесь вы найдете ответ на вопрос о циркуляционных насосах Grundfos.
Алгоритм изготовления своими руками
Правила изготовления клеток:
- Определить источник работы отопительного контура. В регионах с суровым климатом рекомендуется использовать источники энергии, расположенные в земле, а в регионах с теплым климатом энергию можно получать из воздуха.
- Рассчитывает мощность агрегата. Это зависит от качества утепления в доме. Если здание не имеет изоляции, рекомендуемая мощность устройства составляет 70 Вт/м2. Только такие агрегаты могут создать комфортный микроклимат внутри здания. Для домов, утепленных современными материалами, подойдет мощность 45 Вт/м 2 . В зданиях, утепленных по специальным методикам, не используются мощные установки. Рекомендуется мощность 25 Вт/м 2 . Если увеличить мощность, температура в помещении будет слишком высокой.
- Подготовить основное и дополнительное оборудование.
- Произвести установку компонентов и сборку системы. После этого подключите его к источнику.
Из трубок с разряжённой средой
Этот способ нагрева жидкости можно использовать не только летом, но и зимой, что является одним из самых сложных способов. Место установки вакуумного лампового устройства не должно быть затененным, лицом строго на юг. Не допускается перегрев, циркуляция жидкости должна быть сверху вниз.
Вам понадобятся следующие инструменты:
- гаечный ключ.
- отвертка.
- Оборудование для сварки пластиковых труб.
- дрель.
Сначала изготовьте каркас и поместите его в предполагаемое место установки, лучше всего на крышу, а затем закрепите его, например, анкерными болтами. Затем подключите датчик температуры и воздуховыпускное отверстие. Для соединения водопроводных труб используйте материал, устойчивый к отрицательным температурам.
Приступаем к установке нагревательного элемента, берем медную трубку и обматываем ее алюминиевой пластиной, вставляем в стеклянную вакуумную трубку. Поместите фиксированную чашку и резиновый чехол на дно пробирки. Закрепите металлический конец в латунном конденсаторе (вы можете видеть липкую смазку на трубке, не вытирайте ее).
Закройте неподвижную чашу и аналогичным образом установите остальные элементы. Установите монтажный блок и запитайте его напряжением 220В. Соединяем его с датчиком температуры, воздухоотводом, хоть он и влагозащищенный, к ним лучше добавить защитный экран, потом подключаем контроллер, с его помощью управлять системой, вот и весь процесс установка солнечного котла своими руками. Запрограммируйте систему на требуемые параметры и запустите ее.
Технические характеристики самодельных обогревателей
В большинстве случаев теплогенераторы своими руками являются копиями тех устройств, которые продаются официальными компаниями промышленным способом. По техническим характеристикам они могут быть не так хороши, как оригиналы, но владельцы квартир все равно хотят собирать такие агрегаты самостоятельно по ряду причин.
Дело в том, что при самостоятельном изготовлении оборудование обходится в разы дешевле, так как при сборке используются подручные средства. Агрегат также можно собрать в необходимых размерах и габаритах, самостоятельно подобрав оболочку с необходимой прочностью. Это означает, что хозяин сам выбирает все технические характеристики, начиная с размеров отапливаемого помещения. Например, если устройство собрано с использованием ТЭНов, то обогреть комнату смогут только два образца. Обычно не используйте более 4 нагревательных элементов на комнату.
Аккумуляторные обогреватели своими руками могут нарушать условия эксплуатации
Но следует сразу отметить, что самодельные обогреватели могут нарушать условия эксплуатации, установленные официальным производителем. Самодельное не так безопасно, как покупное. Отопительные приборы будут непредсказуемы и могут иметь неприятные последствия для окружающих. Это связано со многими факторами:
- Самодельные отопительные приборы часто вызывают возгорание.
- Кроме того, нет законных гарантий производителя.
- Технические характеристики самодельных устройств сомнительны, а неправильная сборка приводит к непривлекательному дизайну.
Но если ни один из этих недостатков мастера не пугает, а купить обогреватель в магазине у вас не хватает духу, то можно заняться сборкой обогревателя самостоятельно.
Из композитных труб
Для того чтобы сделать самодельный отопительный агрегат из металлопластиковых труб нам понадобится:
- Деревянный брус 50*50 мм 20 метров.
- Фанера 15 мм 2,5 м
- металлопластиковая труба 55 м.
- 80 креплений для труб
- 30 уголков «Папа-Мать.
- Уголок «Мама-мама» 31 шт.
- Переход к аксессуарам 53 шт.
- Выпускной клапан 1
- Тройник 3 шт.
- 2 сливных крана.
- Обратный клапан 1
- лист металла 2,5 кв
- Алюминиевый профиль 1300 мм 4 шт.
- Уголок металлический 65 шт.
- Стакан.
- Черный матовый лак.
- доска 25*100 4,5м
- Водонепроницаемость до 5 м
- песок.
- Плотная уличная плитка 5 кв.м.
При выборе места для установки водонагревателя нужно учитывать, что расположение должно быть обращено на юг, так жидкость будет нагреваться дольше всего в течение дня. В выбранных местах снимите верхний слой почвы, сделайте подушку из песка и гравия, утрамбуйте ее и уложите плитку.
Используя балки, соорудить каркас, соединив его металлическими уголками. Затем каркас сняли с дерева, а на переднюю положили тонкую фанеру.Для надежности конструкции заднюю стенку укрепили деревом, заполнили по вертикали и горизонтали и закрепили уголками. С помощью специальных уголков крепится пластина со стеклянными пазами.
Установите его на раму. Металлические панели крепились к фанерному основанию, а вся конструкция окрашивалась черной матовой краской. При разметке труб необходимо выдерживать расстояние 40 мм. Установите крепления и соберите (трубу нужно обрезать заранее), соберите змеевик, используя штуцеры и уголки.
Просверлите два технологических отверстия под трубу и установите тройник с обоих концов, полностью подключите весь контур водопровода и протестируйте его. Если протечек нигде не обнаружено, покройте трубы краской. Если вы обнаружите утечку, закрепите ее герметизирующей лентой.
Гибкий шланг солнечного коллектора
Затем соберите раму с помощью алюминиевых профилей. Вырежьте стекло, нанесите по его периметру герметик, затем вставьте его в отверстие в профиле и зафиксируйте специальным зажимом.
Не оставляйте обогреватель на ночь
Сон с включенным теплом всю ночь, нет, нет. Если оборудование перегреется в течение ночи, упадет или выйдет из строя, может произойти пожар. Используйте обогреватель, чтобы прогреть комнату перед сном, затем выключите его непосредственно перед сном.
Из эластичной трубы
Строительство солнечного коллектора из шлангов — это дешевый и простой способ получить горячую воду.
Для изготовления вам понадобятся:
- Шланг 40-50 метров.
- Древесина.
- полиэтиленовая пленка.
Соорудить из балок каркас в виде пирамиды, на который уложить шланги с концентрическими кольцами так, чтобы они держались, вбить стопорные скобы или металлические (пластиковые) скобы на равном расстоянии от краев пирамиды.
Накройте конструкцию полиэтиленовой пленкой, чтобы создать парниковый эффект. Однако в винтовой конструкции циркуляции жидкости не происходит (поскольку более горячая жидкость поднимается вверх), поэтому для таких систем необходимы насосы.
5 основных выгод для владельцев установок
К преимуществам системы отопления с тепловым насосом можно отнести:
- экономическая эффективность. При затратах 1 кВт электрической энергии можно получить 3-4 кВт тепла. Это средние показатели, потому что. Коэффициент теплопередачи зависит от типа оборудования и конструктивных особенностей.
- безопасность окружающей среды. При работе тепловой установки в окружающую среду не попадают продукты сгорания и другие потенциально опасные вещества. Это устройство безопасно для озона. Его использование позволяет получать тепло, не причиняя ни малейшего вреда окружающей среде.
- Универсальность применения. Хозяин дома попадает в зависимость от монополиста при установке системы отопления, работающей от традиционных источников энергии. Солнечные панели и ветряные турбины не всегда рентабельны. Но тепловые насосы можно установить где угодно. Главное – выбрать правильный тип системы.
- Универсальность. В холодные месяцы эти агрегаты обогревают дом, а в жаркие летние месяцы могут работать в режиме кондиционирования. Прибор используется в системах горячего водоснабжения, подключаемых к профилю теплого пола.
- Безопасен в эксплуатации. Тепловой насос не требует топлива, при работе не выделяет токсичных веществ, а максимальная температура блока оборудования не превышает 90 градусов. Эти системы отопления не более опасны, чем холодильники.
Идеального устройства не бывает. Тепловые насосы надежны, долговечны и безопасны, но их стоимость напрямую зависит от мощности.
Налаженное качественное оборудование для отопления и горячего водоснабжения дома 80 м². Обойдется в районе 8000-10000 евро. Самоделки обладают малой мощностью и могут использоваться для обогрева отдельной комнаты или подсобного помещения.
Эффективность установки зависит от теплопотерь дома. Устанавливать устройство имеет смысл только в зданиях, обеспечивающих высокий уровень теплоизоляции и имеющих показатель теплопотерь не выше 100 Вт/м2.
Тепловые насосы могут прослужить 30 и более лет. Их использование особенно выгодно для систем горячего водоснабжения и комбинированного отопления, в том числе для теплых полов.
Оборудование надежное, отказы случаются редко. Если самодельный, то важно выбрать качественный компрессор, а главное — выбрать от хорошо зарекомендовавшей себя марки холодильника или кондиционера.
Типы теплонасосов для отопления дома
Существуют компрессионные и абсорбционные тепловые насосы. Первый тип установки является наиболее распространенным, этот тип теплового насоса можно собрать из холодильника или старого кондиционера с использованием готового компрессора.
Вам также понадобится расширитель, испаритель и конденсатор. Абсорбент фреон необходим для работы абсорбционной установки.
Тепловой насос обычно собирается из блока кондиционера и холодильника. Такой процесс прост по замыслу и хорош по эффекту, при наличии у мастера такого навыка его можно сделать за несколько дней
По типу источника тепла устройство бывает воздушным, геотермальным, а также использует вторичное тепло (например, сточные воды и т д.).
Во входном и выходном контурах используются один или два разных теплоносителя и соответственно различают следующие типы оборудования:
- воздух-воздух;
- вода вода;
- пар;
- воздух-вода;
- подземные воды;
- вода со льдом.
Система эффективна только в том случае, если она потребляет меньше энергии, чем производит. Эта разница называется коэффициентом преобразования. Это зависит от многих факторов, но наиболее важным является температура контуров входа и выхода теплоносителя. Чем больше разница, тем лучше работает система.
ФотогалереяФото с улицы Источником тепла является воздух с улицы. Установки подключены к системе горячего водоснабжения. Они способны эффективно работать при температуре наружного воздуха выше -25 градусов. Температура воды в данном случае системы отопления может достигать 63 градусов, а устройство предназначено для обогрева зданий за счет водных ресурсов. Его устанавливают на участках, близких к естественным водоемам.
Этот тип горизонтальных тепловых насосов получает свою энергию от придонного слоя воды, а вертикальные предназначены для извлечения тепла из грунтовых вод и грунтовых вод. Профессиональная установка геотермальных тепловых насосов – дорогостоящая услуга, но стоимость окупается благодаря низким эксплуатационным расходам. Отличием установки является повышенная надежность и безопасность.
Они погодозависимы и предназначены для подключения к системам низкотемпературного отопления, включая теплые полы. Эти устройства выделяют тепло при замораживании воды. Превратив 100-200 литров воды в лед, можно получить достаточно энергии для обогрева дома средних размеров в течение 1 часа. Для работы системы требуются солнечные коллекторы и резервуары с большим количеством чистой воды
Надежной формулы для расчета производительности тепловых насосов не существует, так как их работа зависит от многих факторов.
Нельзя ожидать, что самосборные нагревательные устройства будут такими же эффективными, как промышленное производственное оборудование, но их достаточно для создания экономичной дополнительной системы отопления.
Пошаговая инструкция по изготовлению оборудования
Прежде чем разбираться, как сделать из холодильника тепловой насос, следует сначала определиться с источником тепла и схемой работы прибора. Помимо компрессора холодильника требуются и другие компоненты. Вам также придется купить или арендовать некоторые инструменты.
При использовании низкотемпературного радиатора эту самоделку можно подключить к теплому полу, системе горячего водоснабжения или системе горячего водоснабжения
Даже если вам придется покупать компрессор и другие комплектующие, самодельная установка намного дешевле готового промышленного оборудования.
Этап #1. Подготовка схемы и чертежа
Энергия должна находиться под землей. Для установки теплового насоса необходимо пробурить скважину или хотя бы вырыть траншею такой глубины, чтобы температура грунта не опускалась ниже 5 градусов. Также можно использовать водоемы из естественных или искусственных источников.
Предлагаемая схема применима к любому источнику тепла. Для сборки самоделки следует адаптировать саму схему к условиям эксплуатации будущего устройства и нарисовать чертеж
Конструкции тепловых насосов одинаковы вне зависимости от источника тепла, поэтому в сети можно найти практически любую схему.
После выбора подготавливается подробный чертеж с указанием конкретных размеров, расстояний и точек соединения узлов установки.
Чтобы построить тепловой насос, нужно разобрать холодильник и снять компрессор. Это основной элемент конструкции. Он будет перекачивать воду и фреон по проложенным трубам, обеспечивая отопление
Хотя рассчитать установленную мощность сложно, вы можете сосредоточиться на средних значениях. Поэтому для более теплоэффективного дома требуется система отопления мощностью 25 Вт/м2. Это идеально, если потери тепла минимальны.
Для хорошо утепленных домов этот показатель составляет 45 Вт/м2, для зданий с относительно большими тепловыми потерями — 70 Вт/м2.
Этап #2. Подбор необходимых деталей
Компрессор можно снять со старого холодильника. Если он неисправен, то лучше купить новый. Не стоит ремонтировать: это не выгодно, да и работоспособность отечественных изделий будет проблематичной.
Для сборки конструкции также понадобится термостатический вентиль. Будем надеяться, что все компоненты взяты из одной системы и могут быть легко объединены.
Это основная часть холодильника. Работа узлов заключается в прокачке хладагента по трубам, забирая его от тепла рабочих частей. Самодельный тепловой насос, желательно с малошумным компрессором
Для установки теплового насоса вам понадобятся L-образные кронштейны длиной 30 см.
Также необходимо приобрести некоторые детали:
- Качественный герметичный контейнер из нержавеющей стали емкостью 120 литров;
- Большой пластиковый бак емкостью 90 литров;
- 3 медные трубы разного диаметра;
- Полимерные (желательно металлопластиковые) трубопроводы.
Для сборки системы вам понадобится стандартный набор инструментов, а также инструменты для резки и соединения металлических деталей, болгарка и сварочный аппарат.
Этап #3. Монтаж узлов системы
Компрессор монтируют на стену с помощью кронштейнов, после чего приступают к изготовлению конденсаторов. Для этого металлическую банку разрезаем болгаркой пополам. В одну часть устанавливается медный змеевик, затем вваривается емкость и подготавливаются в ней резьбовые отверстия.
теплообменник для теплового насоса практически ничем не отличается от такого же блока, изготовленного для каменки для сауны. Лучше всего использовать контейнер из нержавеющей стали толщиной 2,5 мм
Для изготовления теплообменника длинная медная трубка была намотана на 120-литровый стальной бак, а концы витка были закреплены рейками. Конвейерные переходы связаны с выводами.
Змеевик также соединен с пластиковым баком и действует как испаритель. Он не перегревается, поэтому нет необходимости в металлическом контейнере. Закрепите готовый испаритель к стене с помощью кронштейнов.
При подборе компрессора и испарителя следует оставлять запас в 20% при расчете мощности, иначе мощность готовой системы отопления будет ниже ожидаемой
После подготовки основных компонентов выберите подходящий термостатический клапан, соберите конструкцию и закачайте в систему фреон R-22 или R-422. Если у вас нет соответствующих навыков, имеет смысл нанять специалиста, т.к. Программа небезопасна.
Этап #4. Подключение к заборному устройству
От схемы зависит тип забора воздуха и характеристики подключенного теплового насоса:
- «Вода и почва». Коллектор устанавливается ниже точки промерзания почвы. Трубы системы должны находиться на одной глубине.
- «пар». Этот тип системы относительно прост в установке, поскольку не требует земляных работ. Для установки коллектора подойдет удобное расположение возле дома или на крыше.
- «Шуй-Шуй». Конструкция коллектора собирается из полимерных трубок, которые затем опускаются в центр резервуара.
Возможна установка комбинированных (бивалентных) систем отопления. В этом случае тепловой насос подключается параллельно электрическому котлу. Он выполняет функцию дополнительного обогрева.
Установка двухвалентной системы отопления позволит добиться оптимальной температуры в доме даже в сильные морозы, а также свести к минимуму его энергопотребление.
При сборке, установке и подключении теплового насоса необходимо тщательно следить за качеством сварных швов, стыков и соединений. Система должна быть абсолютно герметичной
Как рассчитать мощность оборудования
Для самостоятельного расчета тепловых насосов необходимо определить все потери тепла в каждом помещении. Основные потери тепла происходят в:
- Из-за разницы температур между помещением и улицей через стену.
- Естественные утечки через окна и двери.
- через систему вентиляции.
Чтобы избавить вас от сложных расчетов и лишних расчетов, в среднем потери тепла в доме составляют от 60 до 100 Вт. В качестве примера можно взять небольшой частный дом общей площадью 150 кв. Тогда их покрытие потребовало бы мощности оборудования 9 кВт при тепловых потерях 60 Вт. Но сюда нужно добавить около 700Вт на нагрев воды в системе отопления. Результат, получается, для коттеджа общей площадью 150 кв. Вам понадобится агрегат мощностью 9,7 кВт.