Направи си сам термопомпа YouTube. Направи си сам термопомпи. Цени за термопомпа за водоснабдяване

Хората, които се преместват да живеят извън града, трябва да решат проблема с отоплението на дома си. Газопроводите не са налични навсякъде, а инсталирането на електрическо отопление е много скъпо. Освен това във ваканционните селища често има проблеми и прекъсвания на тока. Инсталирането на термопомпа може да бъде изход от тази ситуация. Индустрията произвежда различни видове оборудване, освен това можете да направите термопомпа със собствените си ръце.

Принципът на работа на термопомпа за отопление на къща

Топлина от кладенци

Подземната вода от кладенец рядко се използва за отопление на жилища поради сложността на инсталацията. Системата трябва да се състои от два кладенеца. Водата се взема от един за производство на топлина. Второто е мястото, където течността, преминала през отоплителната система, се изпуска. Разстоянието между кладенците трябва да бъде най-малко 15 метра.

Преди да инсталирате термопомпата, определете посоката на потока подземни води. Дренажният кладенец трябва да бъде разположен надолу по течението. Освен това е необходимо да се осигури филтриране на водата от механични и химически примеси.

Топлинна енергия на въздуха

Термопомпата, използваща въздушна енергия, е най-простата като конструкция. Не са необходими тръби, тъй като въздухът влиза в изпарителя директно от околната среда. Топлината се прехвърля към хладилния агент и след това към охлаждащата течност в помещението. Охлаждащите течности могат да бъдат въздух (през вентилатора) и вода (в отоплителни радиатори и топъл под).

Термопомпата въздух-въздух работи на принципа на климатика с някои разлики:

Системата работи при отрицателни температури;
T Термопомпата може да бъде единственият източник на топлина в къщата;
д икономичен спрямо стандартните климатици, които работят не само за охлаждане, но и за отопление.

Дизайнът на термопомпа, която използва въздушна енергия, не е труден за изпълнение

Предимства и недостатъци

Предимствата на използването на термопомпа включват:

Възможност за използване в отдалечени села, където няма газопровод.
Икономичен разход на електроенергия само за работата на самата помпа. Разходите са значително по-ниски, отколкото при използване на електрически уреди за отопление на помещения. Термопомпата не консумира повече енергия от домакинския хладилник.
Възможност за използване на дизелов генератор като източник на енергия и слънчеви панели. Тоест, в случай на аварийно прекъсване на захранването, отоплението на къщата няма да спре.
Системата е самостоятелна и не изисква добавяне на вода или наблюдение на нейната работа.
Екологичен монтаж. По време на работа на помпата не се генерират газове и няма емисии в атмосферата.
Безопасност при работа. Системата не прегрява.
Универсалност. Можете да инсталирате термопомпа, която работи за отопление и охлаждане.
Устойчивост на употреба. Компресорът изисква смяна веднъж на всеки 15-20 години.
Освобождаване на помещенията, предназначени за котелно помещение. Освен това няма нужда да купувате и съхранявате твърдо гориво.

Недостатъци на термопомпите:

Монтажът е скъп, въпреки че се изплаща в рамките на пет години;
IN северните райони ще изискват използването на допълнителни отоплителни устройства;
Ж Инсталацията на пистата, макар и леко, нарушава екосистемата на обекта: няма да е възможно да се използва територията за градина или зеленчукова градина, тя ще бъде празна.

Направи си сам термопомпа

За самосглобяванетермопомпата е най-избираната прости веригис минимално използване на скъпи части. Преди да решите сами да направите устройството, трябва да се погрижите за изолацията на къщата.Ако домът се охлади бързо, термопомпата няма да може да го затопли.

От хладилника

Устройство, сглобено от стар хладилник, може да служи като допълнителен източник на топлина в стаята или да обслужва топъл под, а също така ще отоплява малка стая.

Преди да започнете работа, изберете схема за бъдещия дизайн и определете източника на енергия. Обикновено се избира под земята или в резервоар, като се вземат решения за вертикално или хоризонтално разположение.

Дизайнът на топлинната система от хладилника е прост и достъпен

След избор на схема се прави чертеж. Върху него трябва да се изчислят и посочат размерите, на база индивидуалните данни на дома и двора.

Пример за чертеж за самостоятелно производство на термична система от хладилник

В допълнение към самия домакински уред ще трябва да закупите следните части:

° С циркулационна помпа;
ДА СЕ Г-образни скоби с дължина 30 см;
б като неръждаема стомана за сто или сто двадесет литра;
П гума и метални контейнери за 100 литра;
М металопластични и медни тръби с различни диаметри.

Основната част от хладилника, необходима за сглобяване на помпата, е компресорът. Частта трябва да е в изправност.

Необходими инструменти за сглобяване:

СЪС готварска печка;
Български;
н набор от шлосерски инструменти.

След като подготвите материалите и инструментите, прикрепете компресора към стената с помощта на скоби. След това преминете към сглобяването на компонентите на помпата:

Прави се кондензатор. Нарежете готовия метален съд наполовина с мелница. В една от частите е монтирана медна намотка. След това половините се свързват с помощта на машина за заваряване. В получения контейнер се пробиват отвори с резба за по-нататъшно свързване на веригата на инструмента.
Те правят топлообменник. Медна тръба се завинтва върху резервоар от неръждаема стомана. Двата края са закрепени с летви и към тях са прикрепени водопроводни канали.
Сглобете изпарителя. Поставете бобината в пластмасов контейнер. Пластмасата е подходяща, тъй като тази част не прегрява.
Полученият изпарител е прикрепен към стената със скоби.

След подготовката на компонентите се монтира инсталацията и се монтира термостатичния вентил. Хладилният агент се изпомпва в системата и се свързва към източник на енергия.

Не бързайте да изхвърляте стария си хладилник: в способни ръце той може да намери „втори живот“

Системните тръби се разполагат под нивото на замръзване на почвата или в резервоар, също на подходяща дълбочина. Има примери, когато собственикът е инсталирал тръбопровод в канализацията. В този случай беше необходима сериозна система за почистване. Към тръбопровода е свързана циркулационна помпа.

От климатика

Има три начина за изграждане на термопомпа от климатик:

Разменете външните и вътрешните части. Охлаждащите течности могат да бъдат вода и въздух. Ако е избрана вода, тогава кондензаторът е инсталиран в контейнер.
Инсталирайте вентил в климатика, който ще превключва между четири режима. Това е работа за специалист със знанията и уменията да извършва подобни модификации. В този случай е препоръчително първоначално да използвате устройство, което работи за студ и топлина с вече инсталиран ключ.
Разглобете напълно уреда и го монтирайте според стандартната термопомпена схема с изпарител, компресор и кондензатор.

За самостоятелно преобразуване на сплит система в термопомпа е по-добре да използвате устройство, което вече е проектирано по такъв начин, че да работи за топлина и студ. В някои случаи дори не е нужно да обезвъздушавате или допълвате хладилния агент. Сглобете инсталацията според схемата.

Схема за преобразуване на сплит система в термопомпа ще помогне да се създаде топла атмосфера в къщата

Ред на работа при смяна на климатик:

Изберете метален резервоар. По дължина трябва да е равна на дължината на външния топлообменник, по ширина - с десет сантиметра повече. В страничните стени се нарязват тръби (фитинги) за подаване и отвеждане на вода.
Отстранете горния корпус на устройството и външния топлообменник.
Радиаторът се отдалечава, като се избягват гънки в тръбите на хладилния агент. Ако това се прави внимателно, няма да се наложи доливане с фреон.
Свалете външното работно колело от вала.
Към радиатора се добавят допълнителни пластини. Те могат да бъдат медни или алуминиеви. Радиатор, поставен във водна среда без тези пластини, бързо изгаря.
Без да повредите тръбите на хладилния агент, спуснете радиатора в предварително подготвения резервоар. Входовете на веригата са херметически затворени и запечатани.
Свързва се циркулярна помпа към водопровода и изхода и се проверява качеството и херметичността на системата.

Поставянето на допълнителни планки е задължителна стъпка при преустройството на климатика

Ако не е възможно радиаторът да се постави правилно в резервоара поради фреоновите тръби, тогава те се отрязват на максимално разстояние от изпарителя и след това се запояват заедно след зареждане с хладилен агент.

В тази версия на преобразуването на сплит системата се промени само средата, в която се намира радиаторът. В заводската конфигурация беше въздушен, сега е течен. Така може да се сглоби система вода-вода или вода-въздух.

Възможност за сплит система от климатик в помощ на тези, които се опитват да направят всичко сами

Водоснабдяването се извършва от кладенец. За да направите това, свържете фитингите на резервоара към тръбопровода.

Между кладенците се изкопава плитка траншея за поставяне на тръбите на веригата. Самият тръбопровод е от полиетиленови тръби. Във всеки кладенец се спускат най-малко два контура от тръби. Тръбопроводът е закрепен с бетон и изолиран с пръст. Преди изливане на бетон и засипване, проверете херметичността на връзките. За да направите това, системата се свързва с помпа след изтегляне на вода, помпата се спира и се оставя за няколко часа. Ако няма течове, тогава работата е завършена.

Разположение на тръбите в кладенеца

Всички тръби водят до обща линия, завършваща с колектор. Фитингите се използват за запечатани връзки.

Видео: как да направите термопомпа

И така, с малко технически познания и прилагането им на практика, можете да приложите проекти и да направите отоплението на дома два или повече пъти по-евтино. В допълнение, описаните схеми са подходящи за изолация на градински пътеки и отопление на стопански постройки. Устройствата с ниска мощност могат да служат като допълнителен източник на топлина.

Термопомпата може да бъде добра алтернатива на традиционното отопление на селска къща, особено ако няма възможност за подаване на газ. Работата на такава помпа се основава на използването на най-новите научни разработки в областта на използването на различни алтернативни източници на енергия. Необходимата топлина се получава чрез извличане от земята, въздуха и водата.

В Русия термопомпите все още са нов продукт, но в други развити страни те се произвеждат и успешно използват повече от тридесет години. На нашия пазар ниското търсене може да се обясни с две основни причини:

непознаване от населението на принципите на работа и свойствата на термопомпите поради почти пълната липса на информация за това в медиите и пресата;
висока цена на термопомпи.

Преди да направите термопомпа със собствените си ръце, трябва да се съсредоточите върху две точки: какъв вид единица е и какви са принципите на работа на такава помпа.

Термопомпата е машина, която абсорбира топлинна енергия с нисък потенциал от околната среда (земя, въздух, вода) и може да я пренася към системи за топлоснабдяване под формата на нагрят въздух или вода. Работната течност за пренос на топлина е фреон.

На практика термопомпата е хладилник с обратно действие, вместо студ се произвежда топлина. Електричеството се изразходва само за придвижване на фреон по вътрешната верига на помпата, така че разходите му са сравнително ниски.

Цялата система работи като бойлер при отопление и като климатик при охлаждане.

Принцип на действие

Забележка!Топлината, генерирана през лятото, може успешно да се използва за отопление на басейн.

производство

Термопомпата може да бъде направена от налични части във фермата или чрез закупуване на евтини използвани резервни части. Процедурата по инсталиране е както следва:

Купуваме готов компресор в специализирани магазини или използваме компресор от конвенционален климатик. Закрепваме го към стената, където ще бъде разположена нашата инсталация. Надеждността на закрепването се осигурява от две скоби L-300.
Ние правим кондензатор. За да направите това, разрежете резервоар от неръждаема стомана с обем около сто литра наполовина. Инсталираме намотка, изработена от тънка медна тръба с дебелина на стената най-малко 1 мм в резервоара. За намотката можете да закупите водопроводна тръба или да използвате медна тръба от стар хладилник. Ние правим бобината, както следва:

на кислород или газова бутилканавита е медна тръба, важно е да се поддържа малко разстояние между завоите, което трябва да бъде същото;
За да фиксираме позицията на завоите на тръбата, вземаме два перфорирани алуминиеви ъгъла и ги прикрепяме към бобината, така че всеки завой на нашата тръба да е срещу дупката в ъгъла. Ъглите ще осигурят еднакво разстояние между намотките и ще дадат геометрична неизменност на целия дизайн на намотката.

След като монтираме бобината, заваряваме половините на резервоара заедно, като предварително сме заварили необходимите резбови връзки.
Правим изпарител. Взимаме обикновен затворен пластмасов контейнер с обем 60 или 80 литра. Ще монтираме в него намотка от тръба с диаметър ¾ инча и резбови връзки за дренажни и водоснабдителни тръби (обикновени са разрешени водопроводни тръби). Също така фиксираме готовия изпарител на стената с помощта на L-скоби с необходимия размер.
Каним специалист за монтаж на системата, заваряване на медни тръби и изпомпване на фреон. Без опит в работата с хладилно оборудване не трябва да се опитвате да вършите тази работа сами. Това може да доведе до повреда на цялата конструкция и може да доведе до сериозно нараняване.

След като основната част от нашата система е готова, е необходимо да я свържем към топлоразпределителни и всмукателни устройства.

Монтажът на инсталацията за приемане на топлина зависи от вида на помпата и източника на топлина.

Видео

Следното видео описва характеристиките на термопомпите:

Повече подробности за дизайна на домашна помпа в следния видеоклип:

снимка

От древни времена човечеството е „свикнало“ да използва наличните природни ресурси. енергийни ресурси, коитоте просто се изгарят, за да произведат топлина или да бъдат превърнати в други форми на енергия. Хората също се научиха да използват скрития потенциал на водните потоци - започнаха от водни мелници и стигнаха до мощни водноелектрически централи. Но това, което изглеждаше напълно достатъчно преди сто години, днес вече не може да задоволи нуждите на нарастващото население на Земята.

Първо, естествените „складове“ все още не са бездънни, а добивът на енергийни ресурси става все по-труден всяка година, премествайки се в труднодостъпни райони или дори в морските рафтове. На второ място, изгарянето на естествени суровини винаги е свързано с емисии на продукти от горенето в атмосферата, което, предвид сегашните огромни обеми на такива емисии, вече е довело планетата до ръба на екологична катастрофа. Енергията от водноелектрическите централи не е достатъчна, а нарушаването на хидрологичния баланс на реките също води до много негативни последици. Ядрената енергия, на която някога се гледаше като на „панацея“, след редица високопоставени бедствия, причинени от човека, повдига много въпроси, а в много региони на планетата изграждането на атомни електроцентрали е просто забранено от закона.

Съществуват обаче и други, практически неизчерпаеми източници на енергия, които са широко използвани сравнително наскоро. Съвременните технологии направиха възможно много ефективното използване на енергията на вятъра, слънчевата светлина, океанските приливи и др. за генериране на електричество или топлина. Един от алтернативните източници е топлинната енергия на земните недра, резервоари и атмосфера. Именно на използването на такива източници се основава работата на термопомпите. За нас такова оборудване все още е включено в категорията „екзотични новости“ и в същото време много европейски жители отопляват домовете си по този начин - например в Швейцария или скандинавските страни броят на къщите с подобни системи е надхвърлил 50%. Този тип производство на топлина постепенно започва да се практикува в Русия, въпреки че цените за закупуване на високотехнологичен комплект оборудване все още изглеждат много плашещи. Но, както винаги, има занаятчии-ентусиасти, които показват своята креативност и сглобяват термопомпи със собствените си ръце.

Изданието има за цел да даде възможност на читателя да се запознае отблизо с принципа на работа и основната конструкция на термопомпите, както и да се запознае с техните предимства и недостатъци. Освен това ще бъдат обсъдени успешни опити в самостоятелното създаване на действащи инсталации.

Принцип на работа на термопомпа

Не всеки се е замислял за това, но около нас има много източници на топлина, които „работят“ целогодишно и денонощно. Например, дори при най-екстремния студ, температурата под леда на замръзнал резервоар остава положителна. Картината е същата, когато се навлезе по-дълбоко в почвата - под линията на замръзване температурата е почти винаги стабилна и приблизително равна на средногодишната характеристика на този регион. Въздухът носи и значителен топлинен потенциал.

Може би някой ще бъде объркан от привидно ниските температури на водата, почвата или въздуха. Да, те принадлежат към енергийни източници с нисък потенциал, но основният им „коз“ е стабилността, а съвременните технологии, базирани на законите на термофизиката, позволяват дори малка разлика да се превърне в необходимото отопление. И трябва да се съгласите, когато студът навън през зимата е 20 градуса, а под нивото на замръзване почвата е 5 ÷ 7 градуса, тогава такава разлика в амплитудата вече е доста прилична.

Именно това свойство на непрекъснато подаване на енергия с нисък потенциал е включено във веригата на термопомпата. По същество това устройство е устройство, което "изпомпва" и "концентрира" топлината, взета от неизчерпаем източник.

Можете да направите някаква аналогия с познатия хладилник. Продуктите, които се поставят в нея за охлаждане и съхранение и въздухът, който влиза в камерата при отваряне на вратата, също нямат много висока температура. Но ако докоснете топлообменната решетка на кондензатора задна стенахладилник, тогава е или много топло, или дори горещо.

Прототипът на термопомпата е познат хладилник, чиято кондензаторна решетка се нагрява по време на работа.

Така че защо да не използвате този принцип за загряване на охлаждащата течност? Разбира се, аналогията с хладилника не е директна - няма стабилен външен източник на топлина и по-голямата част от енергията се губи. Но в случай на термопомпа може да се намери (организира) такъв източник и тогава ще се окаже „хладилник наобратно“ - основният фокус на устройството ще бъде именно върху получаването на топлина.

На какъв принцип работи?

Това е система от три кръга, през които циркулират охлаждащи течности.

Самото тяло на термопомпата (поз. 1) съдържа два топлообменника (поз. 4 и 8), компресор (поз. 7), хладилен кръг (поз. 5) и устройства за регулиране и управление.
Първият кръг (точка 1) със собствена циркулационна помпа (точка 2) е разположена (потопена) в източник на нискокачествена топлина (структурата им ще бъде разгледана по-долу). Получаване на топлинна енергия от външен непрекъснат източник (показано с широка розова стрелка), загряване само с няколко градуса (обикновено при използване на сонди или колектори в почвата или водата - до 4 ÷ 6 ° СЪС), влиза циркулиращата охлаждаща течност топлообменник-изпарител(поз. 4). Тук се осъществява първичният пренос на топлина, получена отвън.
Хладилният агент, използван във вътрешната верига на помпата (елемент 5), има изключително ниска точка на кипене. Обикновено тук се използва един от модерните, екологично чисти фреони или въглероден диоксид (по същество втечнен въглероден диоксид). До входа на изпарителя (поз. 6) се приближава в течно състояние, при понижено налягане - това се осигурява от регулируем дросел (поз. 10). Специалната форма на входа от капилярен тип и формата на изпарителя допринасят за почти мигновения преход на хладилния агент в газообразно състояние. Според законите на физиката изпарението винаги е придружено от внезапно охлаждане и поглъщане на околната топлина. Тъй като тази част от вътрешната верига се намира в същия топлообменник с първата верига, фреонът отнема топлинна енергия от охлаждащата течност, като същевременно я охлажда (широка оранжева стрелка). Охладената охлаждаща течност продължава да циркулира и отново получава топлинна енергия от външен източник.
Хладилният агент, който вече е в газообразно състояние, предавайки предадената му топлина, постъпва в компресора (позиция 7), където под въздействието на компресията температурата му рязко се повишава. След това постъпва в следващия топлообменник (поз. 8), в който са разположени кондензатора и тръбите на трети кръг на термопомпата. (поз. 11).
Тук се случва напълно противоположен процес - хладилният агент кондензира, преминавайки в течно състояние, като същевременно предава топлината си на охлаждащата течност на третия кръг. Освен това, в течно състояние при високо налягане, той преминава през дросела, където налягането намалява и цикълът на физически трансформации на агрегатното състояние на хладилния агент се повтаря отново и отново.
Сега преминаваме към третия кръг (точка 11) на термопомпата. Той получава топлинна енергия от хладилния агент, загрят чрез компресия (широка червена стрелка) през топлообменник (точка 8). Тази верига има собствена циркулационна помпа (точка 12), която осигурява движението на охлаждащата течност през отоплителните тръби. Но много по-разумно е да се използва акумулиращ, внимателно изолиран буферен съд (поз. 13), в който ще се акумулира предадената топлина. Натрупаният резерв от топлинна енергия се използва за нуждите на отоплението и топла вода, като се изразходва постепенно, според нуждите. Тази мярка ви позволява да се подсигурите в случай на прекъсване на електрозахранването или да използвате по-евтина нощна тарифа за електроенергията, необходима за работата на термопомпата.

Ако е монтиран буферен резервоар, тогава към него вече е свързан отоплителен кръг (поз. 14) със собствена циркулационна помпа (поз. 15), осигуряваща движението на охлаждащата течност през тръбите на системата (поз. 16). Както вече споменахме, може да има втора верига, която осигурява топла вода за битови нужди.

Термопомпата не може да работи без захранване - то е необходимо за работата на компресора (широка зелена стрелка), а циркулационните помпи във външните кръгове също консумират електроенергия. Въпреки това, както уверяват разработчиците и производителите на термопомпи, консумацията на електроенергия не е сравнима с получения „обем“ топлинна енергия. По този начин, при правилно сглобяване и оптимални условия на работа, често се говори за 300 процента или повече ефективност, тоест с един киловат изразходвана електроенергия, термопомпата може да произведе 4 киловата топлинна енергия „отгоре“.

Всъщност такова твърдение за ефективност е донякъде неправилно. Законите на физиката не са отменени, а ефективността над 100% е същата утопия като „ перпетуммобил“ - вечен двигател. В този случай говорим за рационално използване на електроенергия с цел „изпомпване“ и преобразуване на енергия, идваща от неизчерпаем външен източник. Тук е по-подходящо да се използва понятието COP (от англ "коефициент на ефективност"), което на руски по-често се нарича „коефициент на преобразуване на топлината“. В този случай наистина могат да се получат стойности, надвишаващи едно:

CO Р = Qp/a, Където:

CO Р – коефициент на топлопреобразуване;

QП– количеството топлинна енергия, получено от потребителя;

А– работа, извършвана от компресорния агрегат.

Има още един нюанс, който често просто се забравя - не само компресорът, но и циркулационните помпи във външните вериги изискват определена консумация на енергия за нормалното функциониране на помпата. Тяхната консумация на енергия, разбира се, е много по-малка, но въпреки това може да се вземе предвид и това често просто не се прави за маркетингови цели.

Полученото общо количество топлинна енергия може да се консумира:

1 – оптималното решение е система от топли водни подове. По правило термопомпите осигуряват „повишаване“ на температурата до ниво от приблизително 50 ÷ 60 ° СЪС– това е достатъчно за отопление на пода.

2 – топла вода за дома. Обикновено в системите за БГВ температурата се поддържа на това ниво - около 45 ÷ 55 ° C.

3 – но за конвенционалните радиатори такова отопление очевидно няма да е достатъчно. Решението е да се увеличи броят на секциите или да се използват специални нискотемпературни радиатори. Отоплителните устройства от конвекционен тип също ще помогнат за решаването на проблема.

4 – едно от най-важните предимства на термопомпите е възможността да ги превключите в „обратен“ режим на работа. През лятото такова устройство може да изпълнява функцията на климатик - да отнема топлината от помещенията и да я пренася към земята или резервоара.

Източници на нископотенциална енергия

Какви източници на енергия с нисък потенциал могат да използват термопомпите? Тази роля могат да играят скали, почва на различни дълбочини, вода от естествени резервоари или подземни водоносни хоризонти, атмосферни въздухили топли въздушни потоци, отстранени от сгради или промишлени технологични комплекси.

А. Използване на топлинна енергия почви

Както вече беше споменато, под нивото на замръзване на почвата, характерно за даден регион, температурата на почвата е стабилна през цялата година. Това е, което се използва за работа на термопомпи по схемата "почва-вода".

Схематична диаграмаизвличане на енергия "почва - вода"

За да се създаде такава система, се подготвят специални повърхностни термични полета, в които горните слоеве на почвата се отстраняват на дълбочина около 1,2 ÷ 1, 5 метра Контури от пластмаса или метал пластмасови тръбидиаметърът обикновено е 40 mm. Ефективността на отвеждане на топлинната енергия зависи от местните климатични условия и общата дължина на създадената верига.

Приблизително за централна Русия може да се работи със следните отношения:

Сухи песъчливи почви - 10 W енергия на линеен метър тръба.
Сухи глинести почви – 20 W/m.
Мокри глинести почви – 25 W/m.
Глинеста скала с високи подпочвени води – 35 W/m.

Въпреки очевидната простота на такъв топлопренос, този метод в никакъв случай не е оптималното решение. Факт е, че това включва много значителни обеми изкопни работи. Това, което изглежда просто на диаграмата, е много по-сложно на практика. Преценете сами - за да „премахнете“ дори само 10 kWt топлинна енергия от подземната верига на глинеста почва, ще са необходими около 400 метра тръба. Ако вземем предвид и задължителното правило, че трябва да има интервал не по-малък от 1 между завоите на веригата, 2 метра, тогава за монтаж ще ви е необходим парцел от 4 акра (20 × 20 метра).

Полагането на поле за извличане на топлина от земята е изключително мащабна и трудоемка задача

Първо, не всеки има възможност да разпредели такава територия. Второ, всички сгради са напълно изключени в тази зона, тъй като има голяма вероятност от повреда на контура. И трето, извличането на топлина от земята, особено ако изчисленията са извършени лошо, може да не мине без следа. Не може да се изключи ефектът от преохлаждането на района, когато летните горещини няма да могат да възстановят напълно температурния баланс в дълбочината на веригата. Това може да повлияе негативно на биологичния баланс в повърхностните слоеве на почвата и в резултат на това някои растения просто няма да растат в преохладена зона - един вид локален ефект на „ледниковия период“.

Б. Топлинна енергия от кладенци

Дори малкият размер на обекта няма да бъде пречка за организиране на предоставянето на топлинна енергия от сондаж.

Като източник на нискокачествена топлина - дълбок кладенец

Температурата на почвата става по-стабилна само с увеличаване на дълбочината и на дълбочини над 15 — 20 метра е твърдо на марката от 10 градуса, увеличаваща се с два до три градуса на всеки 100 м гмуркане. Освен това тази стойност е абсолютно независима от времето на годината или капризите на времето, което прави кладенеца най-стабилният и предвидим източник на топлина.

В кладенците се спуска сонда, която представлява U-образен контур от пластмасови (металопластични) тръби с охлаждаща течност, циркулираща през тях. Най-често се правят няколко кладенци с дълбочина от 40 ÷ 50 до 150 метра, на разстояние не по-малко от 6 m един от друг, които се свързват последователно или с връзка към общ колектор. Топлопредаването на почвата с това разположение на тръбите е значително по-високо:

За сухи седиментни скали – 20 W/m.
Скални почвени слоеве или водонаситени седиментни скали – 50 W/m.
Масивни скали с висока топлопроводимост - 70 W/m.
Ако имате късмет и попаднете на подземен водоносен хоризонт - около 80 W/m.

Ако няма достатъчно място или ако дълбокото сондиране е трудно поради характеристиките на почвата, няколко наклонени дупки могат да бъдат пробити с греди от една точка.

Между другото, ако кладенецът е разположен във водоносен хоризонт със стабилен дебит, тогава понякога се използва отворен първичен топлообменен кръг. В този случай водата се изпомпва от дълбочина с помпа, участва в топлообмена и след това, охладена, се изхвърля във втори кладенец от същия хоризонт, да се намира наопределениразстояние от първия (това се изчислява при проектирането на системата). В същото време може да се организира водочерпене за битови нужди.

Основният недостатък на метода за извличане на топлина в кладенеца е високата цена на сондажните работи, които са много трудни или просто невъзможни за извършване сами без подходящо оборудване. В допълнение, сондажите на кладенци често изискват разрешителни от екологичните органи. Между другото, използването на директен топлообмен с обратно изпускане на вода в кладенеца също може да бъде забранено.

Възможно ли е сами да пробиете кладенец?

Разбира се, това е изключително трудна задача, но има технологии, които ви позволяват да го изпълнявате сами при определени условия.

Разберете как можете в специална публикация на нашия портал.

Б. Използване на резервоари като източници на топлина

Езерце с достатъчна дълбочина, разположено в близост до къщата, може да се превърне в добър източник на топлинна енергия. Вода дори зимно времепод горната кора на лед остава в течно състояние, а температурата му е над нулата - това е, от което се нуждае термопомпата.

Приблизителният топлопренос от верига, потопена във вода, е 30 kW/m. Това означава, че за да получите мощност от 10 kW, ще ви трябва верига от около 350 m.

Такива колекторни вериги са монтирани на сушата от пластмасови тръби. След това се преместват в езерото и се гмуркат до дъното, до дълбинитенай-малко 2 метра, за които товарите са вързани в размер на 5 kg на 1 линеен метър тръба.

След това се изпълнява топлоизолиранполагане на тръби до къщата и свързването им към топлообменникпомпа

Не бива обаче да мислите, че всеки резервоар е напълно подходящ за такива цели - отново ще са необходими много сложни топлотехнически изчисления. Например, малко и недостатъчно дълбоко езерце или плитка тиха река може не само да не се справи със задачата за непрекъснато доставяне на енергия с нисък потенциал - те могат просто да бъдат замръзнали до дъното, като по този начин убият всички жители на резервоара.

Предимствата на водните източници на топлина са, че няма нужда от сондажни операции, а земните са сведени до минимум - само изкопаване на окопи до къщата за полагане на тръби. И като недостатък можем да отбележим ниската достъпност за повечето собственици на жилища просто поради липсата на водни тела в разумна близост до жилищата.

Между другото, дренажите често се използват за целите на топлообмена - дори в студено време те имат доста стабилизирана положителна температура.

Г. Извличане на топлина от въздуха

Топлината за отопление на дома или за топла вода може да се вземе буквално от въздуха. На този принцип работят термопомпите въздух-вода. въздух – въздух».

Като цяло това е същият климатик, само превключен на „зимен“ режим. Ефективността на такава отоплителна система зависи до голяма степен от климатичните условия на региона и капризите на времето. Съвременни инсталации, макар и проектирани да работят дори при много ниски температури (до – 25, а някои дори до – 40 ° СЪС), но коефициентът на преобразуване на енергия пада рязко, рентабилността и осъществимостта на такъв подход веднага започват да повдигат куп въпроси.

Но такава термопомпа не изисква никакви трудоемки операции - най-често нейният първичен топлообменник се монтира или на стената (покрива) на сградата, или в непосредствена близост до нея. Между другото, практически е невъзможно да се различи от външна единицасплит системи за климатизация.

Такива термопомпи често се използват като допълнителни източници на топлинна енергия за отопление, а през лятото - като генератор на топлина за захранване с топла вода.

Използването на такива термопомпи е напълно оправдано за възстановяване - използване на вторична топлина, например на изходите на вентилационните шахти (канали). По този начин инсталацията получава доста стабилен и високотемпературен източник на енергия - това се използва широко в промишлени предприятия, където постоянно има източници на вторична топлина за нейното използване.

В системите въздух-въздух и въздух-вода изобщо няма първичен топлообменен кръг. Вентилаторите създават въздушен поток, който духа директно върху тръбите на изпарителя, като през тях циркулира хладилен агент.

Между другото, има цяла линия термопомпи от типа DX (от английския „директен обмен“, което означава „директен обмен“). Те също по същество нямат първичен кръг. Топлообмен с източник на нискокачествена топлина (в кладенци или Vслой почва) преминава директно в медни тръби, пълни с хладилен агент. Това, от една страна, е по-скъпо и по-трудно за изпълнение, но ви позволява значително да намалите дълбочината на кладенците (един 30-метров вертикален или няколко наклонени до 15 m е достатъчен) и общата площ на топлообменното хоризонтално поле, ако се намира под горния слой на почвата. Съответно може да се говори за по-висок коефициент на преобразуване и като цяло ефективността на термопомпата. Но единственият проблем е, че медните топлообменни тръби са много по-скъпи от пластмасовите и по-трудни за инсталиране, а цената на хладилния агент е много по-висока от тази на конвенционалната охлаждаща течност против замръзване.

Как работи климатикът и възможно ли е да го монтирате сами?

Вече беше казано, че основен принципДействията на климатик и термопомпа са на практика „близнаци“, но в „огледален образ“.

Повече подробности за устройството и основните правила можете да намерите в специална публикация на портала.

Видео: полезна информация за теорията и практиката на използване на термопомпи

Общи предимства и недостатъци на термопомпите

И така, можем да начертаем определена линия в разглеждането на термопомпите, като се съсредоточим върху техните основни, въображаеми и реални, предимства и недостатъци.

А.Висока ефективност и обща рентабилност на този вид отопление.

Това вече беше споменато по-горе - в добре обмислена и правилно инсталирана система, при оптимални условия на работа, можете да разчитате на получаване на 4 kW топлинна енергия, за да замените изразходвания 1 kW електрическа енергия.

Всичко това ще бъде справедливо само ако корпусът е получил най-висококачествена изолация. Това, разбира се, важи за всякакви отоплителни системи, просто тези „магически числа“ от 300% показват повече важността на надеждната топлоизолация.

По редовни разходи за изразходвани енергийни ресурси, термопомпите са на първо място по ефективност, изпреварвайки дори евтиния мрежов газ. Трябва също така да се има предвид, че не е необходимо да се транспортират и съхраняват резерви от гориво - ако говорим за колове, работещи с твърдо или течно гориво.

б.Термопомпа може да стане силно икономиченосновен източник на отопление и топла вода.

Този въпрос също вече е разгледан. Ако къщата използва термопомпи като основен източник на вътрешно отопление, тогава термопомпа с подходяща мощност трябва да „дърпа“ такъв товар. За повечето конвенционални радиатори температура от 50 ÷ 55 градуса очевидно ще бъде недостатъчна.

Особено заслужава да се спомене помпите, които извличат топлина от въздуха. Те са изключително чувствителни към текущите климатични условия. Въпреки че производителите твърдят, че могат да работят при -25 и дори -40 ° СЪС, ефективността рязко намалява и не може да се говори за никакви 300%.

Разумно решение е създаването на комбинирана отоплителна система (бивалентна). Докато мощността на HP е достатъчна, тя действа като основен източник на топлина, в случай на недостатъчна мощностобидно истинскистудено време - на помощ идват електрическо отопление, котел на течно или твърдо гориво, слънчев колектор и др. Газови съоръженияв този случай не се разглежда - ако е възможно да се използва мрежов газ за отопление, тогава необходимостта от термопомпа изглежда много съмнителна, поне при сегашното ниво на цените на енергията.

IN.Отоплителната система с термопомпа не изисква комин. Работи почти безшумно.

Всъщност собствениците няма да имат никакви затруднения с подреждането на комина. Що се отнася до тишината на работа, тя е като всяка друга домакински уредипри някои задвижвания все още има фонов шум - от работата на компресора, циркулационни помпи. Друг е въпросът модерни моделиТова ниво на шум, ако модулът е правилно настроен, е много ниско и не причинява безпокойство на жителите. Освен това вероятно малко хора биха се сетили да инсталират такова оборудване в хола.

Ж.Системата е напълно екологична - няма абсолютно никакви емисии в атмосферата, няма заплаха за жителите на къщата.

Всичко е вярно, особено за моделите, които използват модерен, щадящ озона фреон (например R-410A) като хладилен агент.

Можете също така веднага да отбележите огъня - и взривозащитентакава система – няма запалими или горими вещества, изключено е натрупването на техните експлозивни концентрации.

Д.Съвременните термопомпи са универсални климатични контролери, които могат да работят както за отопление, така и за климатизация през лятото.

Това е много важно предимство, което наистина дава на собствениците много допълнителни удобства.

д.Работата на термопомпата се контролира напълно автоматично и не изисква намеса на потребителя. Такава система, за разлика от други, не изисква редовна поддръжка и профилактика.

Можем напълно да се съгласим с първото твърдение, но без да пропускаме да споменем, че повечето съвременни отоплителни газове или електрически инсталацииса и напълно автоматизирани, тоест не само термопомпите имат това предимство.

Но по втория въпрос можете да влезете в дискусия. Вероятно никой от промишлените или битови отоплителни уреди не може без редовни проверки и превантивна поддръжка. Дори ако е справедливо да се приеме, че не трябва да влизате сами във вътрешната верига с хладилен агент и автоматизацията, тогава външните вериги с антифриз или друга охлаждаща течност пак ще изискват известно участие. Това включва редовно почистване (особено във въздушните системи), както и наблюдение на състава и нивото на охлаждащата течност, и проверка на работата на циркулационните помпи, както и проверка на състоянието на тръбите за целостта и наличието на течове на фитинги, и много повече - в дума, нещо, без което никой не може да мине една отоплителна система. С една дума, твърдението за пълната безполезност на поддръжката изглежда най-малкото неоснователно.

И.Бързо изплащане на отоплителна система с термопомпа.

Този въпрос е толкова спорен, че заслужава специално внимание.

Някои компании, занимаващи се с продажба на такова оборудване, обещават на своите потенциални клиенти много бърза възвръщаемост на средствата, инвестирани в проекта. Те предоставят изчисления в таблици, според които наистина може да се създаде мнение, че термопомпата е единственото приемливо решение, ако не е възможно да се прокара газ до къщата.

Ето един такъв пример:

Видове гориво	Природен газ (метан)	Нарязани брезови дърва за огрев	електронна поща енергия на една тарифа	Дизелово гориво	Термопомпа (нощна тарифа)
Мерна единица доставки на гориво	m³	3 m³	kW × h	литър	kW × h
Разход на гориво с доставка, търкайте	5.95	6000	3.61	36.75	0.98
Съдържание на калории в горивото	38.2	4050	1	36	1
Мерна единица измервания на калории	MJ/m³	kW × h	kW × h	MJ/литър	kW × h
Ефективност на котела, % или COP	92	65	99	85	450
Разходи за гориво, rub / MJ	0.17	0.41	1.01	1.19	0,06
Разходи за гориво, rub / kWh	0.61	1.48	3.65	4.29	0.22
Разходи за гориво, rub / GCal	708	1722	4238	4989	253
Разходи за гориво на година, rub	24350	59257	145859	171721	8711
Срок на експлоатация на оборудването, години	10	10	10	10	15
Приблизителна цена на оборудването, rub	50000	70000	40000	100000	320000
Цена на монтажа, търкайте	70000	30000	30000	30000	80000
Разходи за свързване на мрежи (технически условия, оборудване и монтаж), руб.	120000	0	650	0	0
Първоначална инвестиция, RUB (приблизително)	240000	100000	70650	130000	400000
Оперативни разходи, rub / година	1000	1000	0	5000	0
Видове оперативна работа	поддръжка, почистване на камера	почистващи камери, комини	Смяна на нагревателни елементи	почистване на камера, дюзи, смяна на филтри	Не
Общи разходи за целия период на експлоатация (включително разходите за гориво), рубли.	493502	702572	1529236	1897201	530667
Общи относителни разходи за 1 година експлоатация (гориво, амортизация, поддръжка и др.)	49350	70257	152924	189720	35378

Да, крайният резултат е наистина впечатляващ, но дали всичко тук върви „гладко“?

Първото нещо, което ще хване окото на внимателния читател е, че тарифата за електроенергия за отопление на ток е обща тарифа, а по някаква причина термопомпата е с преференциална нощна тарифа. Явно, за да стане по-ясна крайната разлика.

По-нататък. Цената на термопомпеното оборудване не е показана напълно коректно. Ако разгледате по-отблизо офертите в Интернет, цените за инсталации с мощност от около 7 ÷ 10 kW, които могат да се използват за отопление, започват от 300 - 350 хиляди рубли (въздушни термопомпи и инсталации с ниска мощност използвани само за разход за топла вода малко по-малък).

Изглежда, че всичко е правилно, но „дяволът е в детайлите.“ Това е само цената на самия хардуерен блок, който не включва периферни устройства, схеми, сонди и т.н. – безполезен. Цената само на един колектор (без тръби) ще даде най-малко 12 ÷ 15 хиляди, сондата за сондаж струва не по-малко. И ако добавите разходите за тръби, фитинги, спирателни вентили и достатъчно голямо количество охлаждаща течност, общата сума нараства бързо.

Тръбите, колекторите, спирателните вентили също са доста „тежък“ елемент от общите разходи

Но това не е всичко. Вече беше споменато, че отоплителна система, базирана на термопомпа, както вероятно никоя друга, се нуждае от сложни специализирани изчисления. При проектирането се вземат предвид много фактори: общата площ и обем на самата сграда, степента на нейната изолация и изчисляване на топлинните загуби, осигуряването на достатъчен източник на енергия за захранване, наличието на необходимата площ на територията (близък воден обект) за поставяне на топлообменни хоризонтални вериги или сондажни кладенци, вида и състоянието на почвата, местоположението водоносни пластовеИ още много. Разбира се, както проучването, така и проектирането ще изискват време и подходящо заплащане на специалистите.

Инсталирането на оборудване „на случаен принцип“, без подходящ дизайн, е изпълнено с рязко намаляване на ефективността на системата, а понякога дори и с локални „екологични бедствия“ под формата на неприемлива хипотермия на почвата, кладенци или сондажи и резервоари.

Следващата стъпка е инсталирането на оборудване и създаването на топлообменни полета или кладенци. Мащабът на изкопните работи и дълбочината на сондажите вече бяха споменати. За запълване на кладенците след монтиране на сондите е необходим специален бетонов разтвор с висока степен на топлопроводимост. Плюс към това - превключване на вериги, полагане на магистрали до къщата и др. - всичко това е друг значителен „слой“ от материални разходи. Това включва също закупуване и инсталиране на резервоар за съхранение с необходимото автоматично управление, модификация на отоплителната система за топъл под или инсталиране на специални топлообменни устройства.

С една дума, разходите са много впечатляващи и вероятно това държи отоплителните системи от термопомпи в категорията „екзотични“, недостъпни за по-голямата част от собствениците на частни домове.

Но какво да кажем за тяхната най-голяма популярност и широко разпространена употреба в други страни? Факт е, че там работят държавни програми за стимулиране на населението да използва алтернативни източници на енергия. Потребителите, които са изявили желание да преминат към тези видове отопление, имат право на държавни субсидии, които в голяма степен покриват първоначалните разходи за проектиране и инсталиране на оборудване. И нивото на доходите на работещите граждани, честно казано, е там малко по-високаотколкото в нашата област.

За европейските градове това е доста позната картина - топлообменник на термопомпа близо до къща

Резюме - твърденията за бързата изплащане на такъв проект трябва да се третират с известна степен на предпазливост. Преди да предприемете такъв мащабен и отговорен набор от дейности, трябва внимателно да изчислите и претеглите цялото „счетоводство“ до най-малкия детайл, да оцените степента на риск, вашите финансови възможности, планираната доходност и др. Може би ще има по-рационални, приемливи варианти - полагане на газ, инсталиране на модерни отоплителни системи, използване на нови разработки в областта на електрическото отопление и др.

Написаното не бива да се приема като “негативно” към термопомпите. Разбира се, това е изключително прогресивна посока и има големи перспективи. Въпросът е само, че по такива въпроси не трябва да проявявате необмислен волюнтаризъм - решенията трябва да се основават на внимателно обмислени и изчерпателно извършени изчисления.

Цени за гамата термопомпи

Термопомпи

Възможно ли е да сглобите термопомпа със собствените си ръце?

Общите перспективи за използване на „безплатни“ източници на топлинна енергия, съчетани с продължаващата висока цена на оборудването, волю или неволю водят много домашни занаятчии до въпроса за създаването на такива отоплителни инсталации сами. Възможно ли е сами да направите термопомпа?

Разбира се, колекционирайте такива топлинен двигател, като се използват някои готови възли и необходимите материали е напълно възможно. В интернет можете да намерите видеоклипове и статии с успешни примери. Вярно е, че е малко вероятно да се намерят точни чертежи, обикновено всичко се ограничава до препоръки относно възможността за производство на определени части и възли. В това обаче има рационално „зърно“: както вече беше споменато, термопомпата е толкова индивидуална система, която изисква изчисления във връзка със специфични условия, че е малко вероятно да е препоръчително сляпо да копирате работата на други хора.

Въпреки това, за тези, които все пак решат самопроизводство, трябва да се вслушате в някои технологични препоръки.

Така че, нека „изключим от уравнението“ създаването на външни вериги - отопление и първичен топлообмен. Основната задача в този случай е производството на два топлообменника, изпарител и кондензатор, свързани с верига от медна тръба, през която циркулира хладилен агент. Тази верига, както се вижда от електрическата схема, е свързана към компресора.

Не е трудно да се намери компресор - нов или от оборудване, разглобено за резервни части

Самият компресор не е толкова труден за получаване - можете да си купите нов в специализиран магазин. Можете да потърсите на пазара за хардуер - там често се продават части от стари хладилници или климатици, разглобени за резервни части. Напълно възможно е компресорът да бъде намерен във вашите собствени запаси - много пестеливи собственици, дори когато купуват нови домакински уреди, не изхвърлят такива неща.

Сега - въпросът за топлообменниците. Тук има няколко различни опции:

А.При възможност за закупуване готови пластинчати топлообменници , запечатан в запечатан калъф, това веднага ще реши много проблеми. Такива устройства имат отлична ефективност на пренос на топлина от една верига в друга - не е за нищо, че те се използват в отоплителните системи при свързване на автономно вътрешно жилищно окабеляване към тръбите на централната мрежа.

Друго удобство е, че такива топлообменници са компактни и имат готови тръби, фитинги или резбови съединения за свързване към двата кръга.

Видео: изработване на термопомпа с помощта на готови топлообменници

б. Възможност за термопомпа с топлообменници от медни тръби и затворени контейнери.

И двата топлообменника по принцип са сходни по дизайн, но за тях могат да се използват различни контейнери.

За кондензатора е подходящ цилиндричен резервоар от неръждаема стомана с вместимост около 100 литра. Необходимо е да поставите медна намотка в него, като изведете краищата му отгоре и отдолу и херметически затворете местата за преминаване след завършване на монтажа. Входът трябва да бъде разположен отдолу, изходът, съответно, в горната част на топлообменника.

Самата намотка е навита от медна тръба, която може да бъде закупена в магазин на метър (дебелина на стената - най-малко 1 мм). Като шаблон можете да използвате тръба с голям диаметър. Намотките на бобината трябва да са на известно разстояние една от друга, закрепени например към перфориран алуминиев профил.

Отоплителната водна верига може да бъде свързана с помощта на монтирани обикновени водопроводни тръби (заварени, запоени или на резбова връзкас уплътнение) в противоположните краища на топлообменния резервоар. Вътрешното пространство на самия топлообменник се използва за циркулация на водата. Крайният резултат трябва да бъде нещо подобно:

За изпарител не са необходими такива усложнения - няма високи температури или свръхналягане, така че голям пластмасов контейнер ще бъде достатъчен. Бобината се навива приблизително по същия начин, краищата й се извеждат навън. Редовните водопроводни връзки също са достатъчни за циркулация на водата от първичния кръг.

Изпарителят също се монтира на конзоли до кондензатора, а близо до тях се подготвя площадка за монтиране на компресора и след това свързването му към веригата.

Препоръки за тръбопроводи на компресора, инсталиране на дроселна клапа, диаметър и дължина на капилярната тръба, необходимост от регенерационен топлообменник и и т.н.., няма да се дава - това трябва да се изчисли и монтира само от специалист по хладилна техника.

Трябва да се помни, че това изисква високи умения за херметично запояване на медни тръбопроводи, способност за правилно изпомпване на хладилния агент - фреон, извършване на проверки и извършване на тест. Освен това тази работа е доста опасна, изискваща спазване на много специфични правила за безопасност.

IN. Термопомпа с тръбни топлообменници

Друг вариант за производство на топлообменници. За това ще ви трябва металопластични и медни тръби.

Медните тръби са избрани в два диаметъра - около 8 мм за кондензатора и около 5 ÷ 6 мм за изпарителя. Дължината им е съответно 12 и 10 метра.

Металопластичните тръби са проектирани да циркулират вода през тях от първичния топлообмен и отоплителните кръгове, а медните тръби на вътрешната верига на термопомпата ще бъдат разположени в тяхната кухина. Съответно диаметърът на тръбите може да бъде 20 и 16 mm.

Металопластичните тръби са опънати по дължина, така че в тях без много усилия да могат да се вкарат медни тръби, които трябва да изпъкнат около 200 mm от всяка страна.

На всеки край на тръбата се поставя и запечатва тройник, така че медната тръба да минава направо през него. Пространството между него и тялото на тройника е надеждно запечатано с топлоустойчив уплътнител. Останалата перпендикулярна клема на тройника ще служи за свързване на топлообменника към водната верига.

Сглобените тръби се навиват на спирали. Не забравяйте незабавно да осигурите топлоизолацията им, като ги облечете в изолационни „ризи“ от порест каучук. Резултатът е два готови топлообменника.

Те могат да бъдат поставени един над друг в импровизиран корпус от рамков тип. Същата рамка осигурява и платформа за инсталиране на компресора. И за да се намали предаването на вибрации от него към цялостната конструкция, компресорът може да се монтира например чрез автомобилни тихи блокове.

За да тръбопроводите компресора и да запълните получената верига с фреон, отново ще трябва да поканите специалист по хладилна техника.

Можете да монтирате такава термопомпа на предвиденото място и да свържете тройниците на топлообменниците, всеки към своя собствен кръг. Остава само захранване и стартиране на уреда.

Всички разглеждани самоделни термопомпи са напълно функционални конструкции. Не бива обаче да приемате, че можете напълно да решите проблема с евтиното отопление на дома просто така. Тук говорим по-скоро за създаването на съществуващи модели, които изискват допълнително усъвършенстване и модернизация. Дори опитни занаятчии в тази област, които вече са направили повече от едно подобно устройство, непрекъснато търсят начини за подобряване, създавайки нови „версии“.

Видео: как майстор подобрява термопомпа, създадена със собствените си ръце

Освен това беше взето предвид само самата термопомпа, която за нормална работа изисква оборудване за контрол, наблюдение и настройка, свързано с отоплителната система на къщата. Тук вече не е възможно без определени познания в областта на електротехниката и електрониката.

Отново можем да се върнем към проблемите на изчисленията - дали домашна термопомпа ще „издърпа“ отоплителната система, така че да се превърне в истинска алтернатива на други източници на топлина? Често по тези въпроси домашните майстори трябва да „минат по усещане“. Но ако основният принцип се научи и първият модел работи успешно, това вече е голяма победа. Можете временно да адаптирате тестовия си образец, за да осигурите на дома си топла вода за битови нужди и след това да започнете да проектирате по-усъвършенстван модул, като вземете предвид опита, който вече сте натрупали, и коригирате грешките.

Топла вода - от слънчева енергия!

Много практично решение би било използването на слънчева енергия за осигуряване на топла вода във вашия дом. Този източник на алтернативна енергия е много по-прост и по-евтин за изпълнение от термопомпа. Как да го направите - в специална публикация на нашия портал.

Собствениците на селски къщи винаги са били чувствителни към въпроса за топла вода и отопление.

Инсталирането на газов, електрически или дизелов котел ви позволява да отоплявате селска къща и да я захранвате с топла вода и топлина, но в днешно време има алтернативи на отоплението, с което сме свикнали.

Една такава алтернатива е. Това е доста скъпо удоволствие, но можете да го направите сами. Ще говорим как да направите това в тази статия.

Принцип на работа на термопомпата

Особеността на термопомпите е, че работят от естествени енергийни източници. За да освободи топлинна енергия, помпата не се нуждае дизелово гориво, ток или твърдо гориво.

Водата, атмосферата и почвата се използват като енергийни източници.Помпите не генерират топлина, а просто я пренасят в сградата. Това използва малко количество електроенергия.

За да осигурите топлина на вашия дом, имате нужда само от термопомпа и топлоизточник. Принципът на работа на системата наподобява работата на конвенционален хладилник, само в обратна посока. В този случай топлината се взема отвън и се транспортира в къщата.

Важен момент:Основен елемент в една алтернативна отоплителна система е термопомпата, затова към нейното изграждане трябва да се подходи много внимателно.

Помпата се състои от следните елементи:

компресор, който е междинен елемент на системата;
изпарител. Това е мястото, където се прехвърля енергия с нисък потенциал;
дроселова клапа, през която хладилният агент (фреон) се връща в изпарителя;
кондензатор, където фреонът се охлажда и се отделя топлинна енергия.

Помпата работи по определен принцип. Изглежда нещо подобно:

Принципът на работа на термопомпата. (Щракнете за уголемяване)

Нискокачествената топлина, която се отделя от външни енергийни източници, се пренася по тръби към изпарителя – първият елемент в конструкцията на помпата. Топлината се пренася от охладители, които могат да издържат на ниски температури, без да замръзват.
Тук топлината се предава на хладилния агент, който циркулира през затворена верига на системата. Фреонът често се използва като хладилен агент.
В компресора фреонът е изложен на високо налягане, което значително повишава температурата му.
На следващия етап хладилният агент влиза в кондензатора, където топлината се прехвърля към веригата на отоплителната система. В резултат на това топлината отива в стаята и фреонът, охлаждайки се, се връща в течно състояние.
През редуцир вентила фреонът се връща обратно в изпарителя, където процесът се повтаря.

Въз основа на принципа на работа на помпата, електроенергията се изразходва само за работата на компресора. В резултат на това термопомпата е най-икономичният метод за пренос на топлина.

Използване на стар хладилник

Термопомпено устройство за хладилник

Така че, за да сглобите отоплителната система в Вила, трябва да имате термопомпа.

Днес такива единици не са евтини, това се обяснява с високо техническа характеристикаи усърдната работа по сглобяването им. Но, ако желаете, можете сами да сглобите термопомпата.

Можете да изградите проста термопомпа от домашен хладилник. Особеността на техниката е, че има два основни компонента на термопомпата - кондензатор и компресор. Това значително ще ускори сглобяването на термопомпата със собствените си ръце.

И така, сглобяването на помпа от стар хладилник е както следва:

Монтаж на кондензатор. Елементът е направен под формата на намотка. В хладилниците най-често се монтира отзад. Тази добре позната решетка е кондензаторът, през който се пренася топлината от хладилния агент.
Кондензаторът е монтиран в контейнер, който е много издръжлив и издържа на високи температури. За да избегнете повреда на намотката по време на монтажа, експертите препоръчват изрязване на контейнера и инсталиране на кондензатор в него. След това контейнерът е заварен.
След това към контейнера е прикрепен компресор. Почти невъзможно е да направите единица у дома. Затова е по-добре да го вземете от стар хладилник. В същото време трябва да обърнете внимание, за да сте сигурни, че е в добро състояние.
Можете да използвате обикновен пластмасов варел като изпарител.
След като всички елементи на системата са готови, те се свързват помежду си. За свързване на устройството към отоплителната система се използват пластмасови тръби.

По този начин можете да изградите термопомпа от стар домашен хладилник. Ако трябва да изпомпвате фреон в системата, трябва да се обадите на специалист. Този вид работа може да се извърши само с помощта на специално оборудване.

Да вземат под внимание:Термопомпите за хладилници често се използват за отопление на малки пространства и битови сгради. Това може да бъде гараж или малък навес.

Хладилникът може да се използва и като източник на топлина. Тоест ще играе ролята на радиатор за отоплителната система. Просто трябва да инсталирате два въздуховода, през които въздухът ще влиза и излиза от оборудването.

Първият канал ще пусне въздух във фризера, а вторият ще го освободи. В този случай възникват физически процеси, които причиняват нагряване на кондензатора.

Приложение на климатик

Схема на термопомпа от климатик

Въпросът е, че принципът му на действие е подобен на този на термопомпата.

Но има някои разлики. На първо място, заслужава да се отбележи температурен режимработа на оборудване за контрол на климата. Не е препоръчително да използвате сплит системи при ниски температури.

За да направите термопомпа от климатик, е необходимо да извършите редица модификации и промени:

Първият начин да сглобите помпата е да преработите климатика. В този случай външното и вътрешното тяло се разменят. Вътрешният блок съдържа изпарител, който е необходим за пренос на нискокачествена топлина. Във външното тяло е монтиран кондензатор, който пренася топлинна енергия. Като отоплителна среда могат да се използват както въздух, така и вода. Във втория случай кондензаторът е монтиран в специален резервоар, където ще се извърши пренос на топлина.
Вторият метод е да инсталирате четирипътен превключващ вентил в системата. Само професионалисти могат да извършват този вид работа. Това важи особено за инсталирането на термосонда.
Третият вариант е напълно да разглобите оборудването за климатичен контрол. Частите се използват за сглобяване на термопомпата по обичайната схема: изпарител - компресор - кондензатор.

Към сглобяването на термопомпа на базата на климатик трябва да подходите много внимателно и е по-добре да включите професионалист. Производителността на устройството ще зависи от правилното сглобяване.

Преди да започнете да сглобявате термопомпата, трябва да помислите за изолацията на къщата. Ако сградата има ниски топлоизолационни свойства, тогава ефективността на използването на помпата и други източници на топлина ще бъде значително намалена.

Такива помпи се използват най-добре в нискотемпературни отоплителни системи.В такъв случай най-добрият вариантподът ще бъде топъл. Като се вземат предвид всички характеристики на монтажа, е напълно възможно да се изгради термопомпа със собствените си ръце.

Гледайте видеоклипа, в който опитен потребител обяснява подробно как да използвате термопомпа, направена от климатик със собствените си ръце:

Повишаването на ефективността на отоплителната система на къщата е една от основните задачи на нейния собственик, тъй като разходите за този елемент в руските климатични условия са много значителни. Следователно проблемът с използването на енергията на околното пространство за отопление е много интересен, непрекъснато се развива и остава обект на внимание, особено в общността на „направи си сам“. Сглобяването на термопомпа със собствените си ръце е доста достъпно за обучен човек, тъй като тази работа не представлява особени затруднения и не е необходимо да се произвеждат части със сложна конфигурация.

Тя се основава на събиране на топлина от околното пространство и използването й за отоплителна система на дома, за да се намалят разходите за тази функция. Устройства от този тип има в много домове, това са хладилници, сплит системи и климатици. Някои от тях са с двойно предназначение, като изпълняват по избор на потребителя или отопление, или охлаждане на помещенията, в зависимост от необходимостта.

Теоретичната основа на такива машини е обратният цикъл на Карно. Но без да навлизаме в подробности, просто ще опишем процеса на работа на такова устройство.

Фиг. 1. Принципна схема на работа на термопомпа в отоплителна мрежа

Работната течност в такива устройства, както в хладилниците, е фреон или амоняк, който се изпомпва в отоплителния кръг от компресор. В този случай налягането вътре в системата се увеличава рязко, тъй като изходът на охлаждащата течност е блокиран от дросела. Получената топлина загрява охлаждащата течност в отоплителната система на къщата; като правило, температурата достига 64 o C. Горещият поток допълва този, който циркулира в основната отоплителна мрежа, намалявайки разхода на гориво. При определено налягане дроселът се отваря и работната течност влиза в камерата на изпарителя. В същото време температурата му намалява. Допълнителна топлина се получава от регистъра за събиране на топлина. След това цикълът се повтаря, както в хладилника.

Изчисляване на параметрите на системата

Мощността, необходима за домашна термопомпа, може да се изчисли от съотношението:

Р = ( к * v * T )/860, Където

Р – необходимата мощност за отопление на помещението

к – коефициент за отчитане на топлинните загуби от сграда (1 – висококачествено изолирано помещение, 4 – дъсчена барака);

v – общия обем на отопляваното помещение;

T – най-голямата температурна разлика между външния свят и вътрешното пространство;

860 – коефициент на преобразуване на резултата от изчислението в kWот ккал

Като пример, нека дадем изчисление за къща 200 квадратни метрас височина на тавана 2,8 метра:

Р = 1 * 200 * 2,8 * (22 - -25)/860 = 560 * 47 /860 = 30,6 kW.

Препоръчително е да използвате термопомпа с резервна мощност от 10 - 12%, тоест около 35 kW.

Трябва да обърнете внимание на такъв показател като разликата между външната и вътрешната температура. Ако вземем загрят въздух от околното пространство с температура около 7 o C, разликата ще бъде (22 - 7) 15 градуса, а мощността на термопомпата ще бъде 9,8 kW. Сравнете тези два показателя и усетете разликата при използване на топлината на околното пространство.

Част от оборудването

Външен контур

За външната верига на домашното отопление ще ви трябват тръби. Металните продукти (но не и неръждаемата стомана) имат най-голяма топлопроводимост, така че е по-добре да ги използвате за система за събиране на топлина.