Як зробити тепловий насос своїми руками: конструкція та принцип роботи

Висока популярність теплових насосів різних принципів дії пояснюється не тільки наявністю в країні цікавих народних умільців, а й постійним підвищенням вартості опалення будинків. Високі ціни на обладнання, високі тарифи – все це змушує спробувати зробити тепловий насос своїми руками.

10037e3e36ecc6800e7a239259ec1451 Як зробити тепловий насос своїми руками: конструкція та принцип роботи

Саморобний насос

Принцип роботи

Досить згадати шкільний курс фізики, щоб зрозуміти, що практично все, що нас оточує, має тепловою енергією. Так чому ж не спробувати цю енергію змусити працювати на людство, тим більше, що шкоди ніякого навколишньому середовищу при цьому не завдається?

e03e2c5d2ca9f65cdaf6bed91d06762f Як зробити тепловий насос своїми руками: конструкція та принцип роботи

Схема роботи опалювального приладу

Принцип роботи будь-якого теплового насоса побудований на передачі тепла від одного джерела до другого. На практиці можна побачити алгоритм дії:

  • Теплоносій надходить всередину трубопроводу, який знаходиться в середовищі, що володіє деякою тепловою енергією. Наприклад, це може бути звичайний грунт або компостна яма.
  • Далі теплоносій рухається до теплообмінника (або випарника) і передає скопленную теплову енергію на внутрішній контур.
  • Холодоагент, що знаходиться в зовнішньому контурі, нагрівається всередині випарника і набуває газоподібний стан.
  • В такому стані холодоагент потрапляє в умови високого тиску (компресор). При цьому його температура стає трохи вище.
  • Газ з високою температурою потрапляє всередину конденсатора, таким чином передаючи теплову енергію системі опалення будинку.
  • Далі слід зворотний хід холодоагенту, тільки вже в рідкому стані, і цикл повторюється знову.
  • Таким чином, можна відібрати у природи її тепло, дещо збільшивши температуру, і здійснювати обігрів на користь людини. При цьому витрати будуть мати місце тільки на початковій стадії будівництва всієї такої системи з тепловим насосом.

    Різноманітність конструкцій

    За принципом дії теплові насоси діляться на компресійні та абсорбційні. У першому варіанті необхідно підключення до зовнішнього джерела живлення, у другому – тепловий насос живить себе сам.

    029f21df00d577d0da24f234775b6096 Як зробити тепловий насос своїми руками: конструкція та принцип роботи

    Пристрій системи геотермального опалення

    В залежності від того, що використовується в якості джерела теплової енергії, теплові насоси діляться на:

    Геотермальні. Такі насоси використовують тепло землі або підземних вод. Бувають кількох типів:

    • Замкнутого типу

    А) Замкнутого типу горизонтальні. Такі насоси мають колектор, який розташовується горизонтально нижче глибини промерзання грунту. Недоліком є досить велика площа.

    Б) Замкнутого типу вертикальні. Колектор розміщується вертикально на глибину до 200 метрів. Тип насоса застосовується, коли потрібно зберегти ландшафт або немає можливості великих за площею територій.

    В) Замкнутого типу водні. Колектор розташований у водоймі на певній глибині, яка варіюється в залежності від регіону.

    • Відкритого типу

    Роль теплообмінної рідини відіграє вода, яка після проходу одного циклу виливається в грунт. Така система доцільна при наявності величезної кількості води і за умови нешкідливого її використання.

    Повітряні. У таких конструкціях джерелом, який відбирає тепло, є повітря.

    Сильні і слабкі сторони

    Як і будь-який інший агрегат, тепловий насос володіє певними перевагами, але й не позбавлений деяких недоліків. До сильних сторін відносяться:

    • Економічність. Для того, щоб передати в систему 1 кВт/год теплова установка при правильно виготовленої конструкції витрачає близько 0,2-0,4 кВт/год.
    • Відбувається спрощення систем вентиляції. Наявність замкнутого контуру не вимагає складних конструкцій систем вентилювання повітря.
    • Рівень пожежної безпеки значно високий. На відміну від традиційних систем опалення виникати пожежі при тепловому насосі практично не від чого.
    • Можливість здійснювати не тільки нагрів, але й охолодження приміщення. Те, що в холодну пору року може здатися теплим, влітку здається холодним. Практичний приклад людського сприйняття температури: +100С у вересні відчувається як дуже сильний холод. Така ж температура, але в лютому, здається достатнім теплом.
    • Надійність. Сучасна автоматика хоч промислового, хоч саморобного походження, досить надійна і не вимагає особливих знань або навичок.
    • Насоси теплові без винятку по виду і типу завжди компактні і малошумні.
    • Недоліки:
    • Геотермальний насос має більшу вартість навіть за умови самостійного виготовлення, а також складні операції по монтажу колектора.
    • Повітряні теплові насоси мають набагато нижче коефіцієнт перетворення тепла.
    • Нагріта вода часто має невисоку температуру.

    Самостійне виготовлення

    Власноруч зробити теплової будь-якого типу не є особливою перешкодою, щоб якісно і, головне, дешево організувати опалення або кондиціонування приміщення.

    Спеціалізовані форуми рясніють постами про всі принади самостійного вирішення проблеми. Наводяться схеми, уточнюються нюанси, озвучуються реальні цифри. В якості основних деталей доведеться дістати або виготовити самостійно:

    • Компресор. Ідеальним рішенням стане придбання компресора від кондиціонера або холодильника. Важливо підібрати необхідну потужність.
    • Конденсатор. На місце нього може виступити ємність з нержавіючої сталі товщиною від 1 мм. Досить дорогий елемент, але його наявність обов’язково, як і компресора.
    • Мідний змійовик. Особливих проблем не викликає – мідна трубка продається практично скрізь. Важливо дотримати крок при намотування змійовика.
    • Випарник. Підійде пластикова ємність будь-якої форми. Літраж залежить від типу насоса.

    Зібрати всі деталі воєдино і змусити їх працювати ефективно – це головне завдання. Щоб правильно виконати і не переробляти багато разів, то краще детально ознайомитися з інформацією, представленою в мережі інтернет.

    Оцініть статтю
    Довідник корисних порад