Теплові насоси своїми руками (саморобні) види, монтаж
Могли б ви подумати, що пристрій, в основі якого лежить технологія звичайного холодильника зможе виконувати якісне опалення не тільки басейну, а й усього будинку? Все це виконує звичайний тепловий насос, який, більш того, можна самостійно виготовити в домашніх умовах.
Саморобний тепловий насос Френетта
Якщо ви зрозумієте принципи його роботи та особливості конструкції, то зможете впоратися з його створенням самостійно. Що дуже корисно і зручно для облаштування свого життєвого простору.
1 Принцип роботи
Технологія, що лежить в основі теплового насоса. по суті своїй, мало чим відрізняється від технології функціонування звичайного холодильника. Як ви знаєте, холодильник, для забезпечення низької температури викачує тепло з камер, і передає його назовні, через радіатори.
На цьому ж принципі грунтується і технологія теплового насоса: для опалення приміщень він «викачує» тепло з землі, або води, переробляє його і віддає в систему опалення будинку, теплиці або басейну.
Холодоагент (фреон, або аміак), циркулює по системі, що складається з внутрішнього і зовнішнього контуру. Зовнішній контур розташований в середовищі забору тепла. Як такого середовища може виступати повітря, земля, або вода.
По суті, будь-яка природне середовище має достатню кількість розсіяною теплової енергії, яка збирається холодоагентом, і передається в систему для переробки. Для початку процесів необхідно, щоб теплообмінник підвищив свою температуру на 4-5 градусів. Це дуже важливий момент, тому що теплообмінник безпосередньо впливає на всі умови навколо.
Далі, з зовнішнього контуру нагрітий холодоагент потрапляє у внутрішній контур. Перший блок - випарник, трансформує теплообмінник з рідкого стану в форму газу. Це можливо завдяки тому, що фреон, при невисокому тиску зовнішнього середовища, має дуже низькою температурою кипіння.
Далі, з випарника фреон в газоподібному формі потрапляє в компресор, де газ стискається, внаслідок чого різко підвищується його температура. Після цього газ потрапляє в третій блок - конденсатор. У ньому газ віддає свою температуру воді - теплоносія системи опалення будинку, після охолодження він назад приймає рідку форму, і виконується повторна циркуляція.
Головною характеристикою продуктивності теплового насоса для опалення виступає коефіцієнт перетворення, який залежить від співвідношення теплової потужності, що видається насосом, до кількості споживаної теплової енергії.
Схема дії стандартного теплового насоса
1.1 Конструкція теплового насоса
Конструкція класичних теплових насосів ділиться на два основних контура - зовнішній і внутрішній. Дуже важливу роль в них відіграє теплообмінник, як основний провокуючий фактор. Зовнішній контур складається з труб, по яких циркулює теплообмінник (холодоагент).
Такий контур може мати різні способи реалізації і розташування, проте він завжди виконує тільки одну функцію - виконувати циркуляцію хладагента в середовищі забору тепла, і переміщати теплообмінник до компресора. Труби зовнішнього контуру виконуються із пластику, або інших матеріалів з високою теплопровідністю.
Зовнішній контур - сам насос, складається з конденсатора, компресора, випарника і редукційного клапана.
Крім цього, виділяють гідродинамічний ТН, конструкція якого відрізняється від звичайного теплового насоса для опалення. Гідродинамічний насос складається з силового агрегату (двигуна), теплогенератора, і сполучної муфти, яка передає вироблену приводом енергію на генератор, де відбувається нагрів робочої рідини для опалення.
до меню ↑
1.2 Види і їх відмінності
Залежно від виду середовища, в якій тепловий насос черпає енергію, виділяють такі види ТН:
Повітряний тепловий насос є самим бюджетним варіантом альтернативного опалення, він може бути оснащений своїми руками, так як для його функціонування не потрібно облаштовувати складну систему зовнішнього контуру.
Стандартна схема підключення теплового насоса побутового призначення
Однак повітряний насос має один суттєвий недолік, який робить його використання в нашому кліматі невиправданим - з пониженням температури повітря різко знижується його ефективність.
Якщо для опалення басейну ви хочете зробити тепловий насос своїми руками, насос типу повітря-вода - найкращий варіант. Причому для басейну такий варіант буде кращим, тому що з ним досить просто працювати і він надзвичайно практичний.
Зовнішній контур для забору тепла розташований в незамерзаючому водоймі - штучному, або природному. За рівнем тепловіддачі вода є найбільш ефективною середовищем. На практиці, використання поверхневих водойм невиправдано, тому що вони замерзають в холодну пору року.
Максимальна стабільність і ефективність опалення тепловим насосом досягається при використанні грунтових вод. Для цього створюються спеціальні свердловини, в яких розміщується зовнішній контур системи.
Незважаючи на те, що дана технологія опалення є найбільш трудомісткою, її використання має сенс, тому що температура грунтових вод не піддається істотним змінам в різні пори року. Оптимальний варіант для опалення басейну або невеликих житлових приміщень.
Для забору тепла використовується грунт, що обумовлює необхідність створення колекторів (для горизонтального розміщення труб зовнішнього контуру), або неглибоких свердловин (для вертикального розміщення - 1 погонний метр свердловини дає 40-60 Ватт тепла).
Використовується такий варіант повсюдно - від прогріву басейну, до опалення всього будинку. Назва «розсіл» технологія отримала від того, що в труби заливається спеціальна рідина.
Процес складання саморобного теплового насоса з мідних туб і обмоток
Також існує тепловий насос Френетта - він працює по відрізняється технології, і не зі звичайними тепловими насосами не має нічого спільного. Даний насос являє собою дві циліндричні ємності - велику і меншу, при цьому, ємність з меншими розмірами розміщується всередині великої судини.
Вільний простір між ними заповнений маслом. Зовнішній циліндр нерухомо зафіксований, а внутрішня ємність приєднана до валу приводу, при роботі якого, внаслідок сил тертя виникають при обертальних рухах циліндрів, масло нагрівається до дуже високої температури і передається до радіаторів опалення.
Такий механізм має досить високу ефективність, і при цьому, його можна без проблем виготовити своїми руками.
до меню ↑
2 Робимо і встановлюємо теплові насоси своїми руками
Тепловий насос своїми руками виготовити цілком реально, однак для цього необхідно знайти хороший компресор.
Зробити це можна, заглянувши до якомусь місцевому майстрові по ремонту побутової техніки, де розпатрали старий кондиціонер, ви за невелику суму отримаєте цілком якісний компресор (їх ресурс роботи набагато більше, ніж середньостатистичний термін життя кондиціонерів).
Як конденсатора можна використовувати бак з нержавійки, орієнтовно на 100 літрів. А для контуру, по якому буде циркулювати теплообмінник, відмінно підійдуть тонкі мідні сантехнічні трубки.
Тепловий насос своїми руками - етапи виготовлення:
- За допомогою куточка, або L-подібних кронштейнів кріпимо компресор до стіни в тому місці, де буде розміщуватися тепловий насос.
- Далі, з мідних трубок робимо змійовик - обмотуємо їх навколо циліндра відповідної форми. Слідкуйте за тим, щоб крок намотування по всьому змійовику був ідентичний.
- Бак розрізається на дві частини, усередину вставляється змійовик, після чого бак зварюється назад. При цьому в ньому створюється кілька різьбових вхідних отворів - зверху і знизу, через які назовні виводяться крайні трубки змійовика.
- Як випарника використовуємо звичайну пластикову бочку, в яку заводяться труби внутрішнього контуру (або будь-яку іншу ємність, обсяг якої ідентичний конденсаторного баку).
- Для транспортування прогрітій води використовуються звичайні ПВХ труби.
Обмотка для саморобного теплового насоса зі сталі
Для заправки системи фреоном рекомендується звернутися до фахівця.
Щоб зробити тепловий насос Френетта своїми руками нам необхідно обзавестися такими матеріалами:
- Сталевий циліндр (діаметр вибирайте виходячи з потужності насоса, яка необхідна вам для опалення: чим більше робоча поверхня - тим ефективнішим буде пристрій);
- Сталеві диски, з діаметром на 5-10% менше, ніж діаметр циліндра;
- Електродвигун (найкраще спочатку підбирати привід з подовженим валом, так як на нього будуть встановлюватися диски);
- Теплообмінник - будь-яке технічне масло.
Від кількості оборотів, яке може видати двигун, буде залежати температура, до якої насос Френетта зможе прогріти воду для опалення будинку, або басейну. Щоб вода в радіаторах прогрілася до 100 градусів необхідно, щоб привід забезпечував 7500-8000 оборотів / хв.
Вал силового агрегату на підшипниках розміщуємо всередині сталевого циліндра. Місце, де вал входить в циліндр має бути надійно ущільнено, оскільки наявність навіть найменших вібрацій швидко виводить механізм з ладу.
На вал двигуна монтуються робочі диски. Необхідна відстань між ними можна поставити, накручуючи після кожного диска гайки. Кількість дисків визначається в залежності від довжини циліндра - вони повинні рівномірно заповнювати весь його обсяг.
У верхній і нижній частині циліндра просвердлюємо два отвори: до верхнього буде підбито опалювальні труби, в які буде подаватися масло, а до нижнього отвору приєднується зворотна труба для повернення використаного масла з радіаторів.
Вся конструкція закріплюється на металевій рамі. Після того як агрегат зібраний, циліндр заповнюється маслом, до нього підключаються патрубки опалювальної магістралі і виконується герметизація з'єднань.
Тепловий насос, створений на виробництві
Тепловий насос Френетта володіє дуже високим ККД, що дозволяє його ефективно використовувати в будь-яких опалювальних системах. Він може використовуватися для обігріву будь-яких господарських приміщень, гаражів, і житлових будинків. Крім цього, за рахунок компактних розмірів такої саморобний насос відмінно підходить для прогріву басейну, або «теплої підлоги».
Але пам'ятайте, що при прогріванні басейну та інших великих ємностей з водою необхідний насос достатньої потужності, інакше ви просто будете використовувати його не за призначенням, і бажаних результатів не отримаєте.
до меню ↑
2.1 Монтаж теплових насосів
Особливості монтажу теплових насосів залежать, в першу чергу, від способу розміщення зовнішнього контуру.
- Геотермальні теплові насоси. Для вертикального способу монтажу створюються свердловини глибиною від 50 до 100 метрів, в які опускається спеціальний зонд. Для горизонтального укладання створюється траншея на ту ж довжину або котлован, в якому труби укладаються паралельно один одному. Труби закладаються в грунт на глибину півтора метра.
- Насоси вода-вода: зовнішній контур укладається на дні водойми, і виводяться до теплового насосу.
- Повітря-вода: блок з трубами зовнішнього контуру встановлюється на даху або на стіні будівлі (за зовнішнім виглядом його важко відрізнити від зовнішньої коробки кондиціонера), і підводиться до теплового насосу всередині приміщення.
Особливості роботи теплового насоса повітря-вода
В даний час широке поширення починають отримувати альтернативні варіанти агрегатів, які можуть забезпечити опалення приватного будинку. Тепловий.
Як вибрати і встановити тепловий насос повітря-повітря своїми руками?
Зараз є чимала кількість варіантів альтернативного опалення. Тепловий насос повітря-повітря, зроблений своїми руками, є високоефективним і.
Актуальність застосування геотермального теплового насоса
В даний час, багато людей, які живуть в приватних будинках, вважають, що застосування геотермального опалення актуально тільки в тих регіонах, де є.
Вибираємо грамотно циркуляційний насос для системи опалення
У цій статті будуть дані рекомендації, які дозволять вам здійснити правильний підбір опалювального насоса. Наведено необхідні розрахунки і розглянуті.