Тепловой насос для отопления жилья становится все более популярным в России. Он способен преобразовывать тепло, источником которого могут быть вода, земля или воздух, в тепло для отопления дома или квартиры.

Прочитать про принцип работы прибора и узнать, как провести монтаж теплового насоса своими руками, можно в этой статье.

Подробнее о принципе работы тепловых насосов

Тепловой насос имеет уникальный принцип работы, позволяющий этому прибору конкурировать с другими популярными аппаратами и способами, использующимися для отопления домов.

Чтобы понять принцип работы теплового насоса, можно взглянуть на обычные бытовые или промышленные холодильники.

Они получают тепло от продуктов, которые в них хранятся, и от воздуха, который врывается в них при открывании дверцы, и трансформируют его в холод.

Если прислонить руку к задней части холодильника, то можно почувствовать тепло, которое он отдает.

Тепловые насосы для отопления функционируют с точностью до наоборот.

Принцип работы такого насоса заключается в попадании рабочей жидкости на испаритель, генерирующий тепло.

Фото:

Тепло обогащается до определенных значений специальным коллектором, затем попадает в теплоноситель (батарею, воздушный насос и пр.) и распределяется по помещениям.

Существует несколько разновидностей тепловых насосов, имеющих сходный принцип действия, но разные показатели мощности.

Чтобы проверить показатели мощности теплового насоса до совершения покупки, следует изучить его инструкцию и найти в ней информацию, касающуюся соотношения температур встроенных испарителя и конденсатора.

Чем больше разница между этими температурами, тем меньше мощности у теплового наноса. Очевидно, что прибор, имеющий меньшие мощности, будет работать хуже прибора, обладающего более высокими показателями.

Некоторые люди приобретают тепловые насосы с низким коэффициентом полезного действия из-за их меньшей цены (в сравнении с более «крутыми» моделями) и занимаются увеличением их мощности, наращивая объемы источников тепла.

Прибор действительно можно усовершенствовать своими руками, но для этого нужно обладать достаточно специфическими знаниями и умениями.

Разновидности тепловых насосов

Чтобы принцип работы теплового насоса был успешным, следует провести расчет соотношения объема источника «энергии» к объему носителя.

Если с объемом носителя все понятно, то со вторым параметром следует разобраться детальнее.

Источниками «энергии», трансформируемой в тепло, для такого насоса являются вода, воздух или грунт. Все они содержат низкотемпературное тепло, благодаря которому может осуществляться принцип работы прибора.

Температурный диапазон работы качественных и мощных тепловых насосов колеблется в пределах от минус тридцати пяти до плюс тридцати пяти градусов Цельсия.

Эти показатели в обязательном порядке следует брать в расчет при покупке оборудования, так как в слишком суровом климате оно может не работать или работать с критически малой мощностью.

Тепловые насосы делят на:

• геотермальные;
• воздушные;
• промышленные.

Источниками получения тепла для геотермальных насосов является грунт и вода. Приборы могут работать в следующих вариациях: вода – вода, вода – земля, воздух – вода, воздух – земля.

Воздушные теплогенераторы работают по принципу воздух – воздух и вода – воздух.

Видео:

Так называемые «промышленные» насосы питаются теплом, продуцированным промышленными приборами, поэтому они не используются для создания комфортной атмосферы в частных домах.

Встретить их можно только на территории заводов или предприятий, специализирующихся на изготовлении различных товаров.

Беря в расчет непригодность промышленных насосов к отоплению жилых помещений, следует сделать вывод, что для их обогрева можно использовать только геотермальные или воздушные приборы.

Большей эффективностью обладают те тепловые насосы, «энергией» для которых служит тепло, которое содержат грунт или вода.

Воздух является менее мощным «топливом» для таких приборов. Воздушные тепловые насосы демонстрируют эффективность только в тех географических реалиях, в которых нет холодных, суровых зим.

Таким образом, для домов, расположенных в средней полосе страны, следует использовать те приборы, которым свое тепло могут отдавать вода или грунт.

Расчет средней стоимости тепловых насосов, их установки и создания условий, обеспечивающих их работу, должен проводиться заранее.

Средняя стоимость установки теплового насоса, включающая его приобретение, является крайне высокой.

Поэтому следует тщательно взвесить все «за» и «против», и подготовиться к тому, что установленная система начнет себя окупать только через длительное время.

Несмотря на большие денежные затраты, многие люди все-таки устанавливают эти приборы и пользуются ими в свое удовольствие.

Можно ли сделать тепловой насос из «подручных» материалов?

Люди, которые разбираются в устройствах различных электроприборов и желают сэкономить на приобретении теплового насоса, могут попытаться сделать их своими руками из различных деталей, которые находятся в свободном доступе.

Несмотря на видимую простоту работ, направленных на формирование прибора, далеко не каждый мастер согласится изготовить воздушный тепловой насос по желанию заказчика.

Перед началом создания прибора следует прочитать много информации, касающейся данной темы и изучить большое количество нормативных источников.

Видео:

Перед тем как приступить к изготовлению теплового насоса своими руками, следует принять тот факт, что эта затея может и не увенчаться успехом, так как полностью зависит от правильного подбора деталей, материалов и от мастерства специалиста.

Для начала следует приобрести компрессор. Этот прибор может быть как новым, так и бывшим в употреблении (но исправным).

Лучше всего выбирать не поршневую, а спиральную конструкцию, обладающую большим КПД и меньшей генерацией шума.

Если в доступе нет качественного и мощного компрессора, то можно заменить его несколькими менее мощными моделями, работающими по цепному принципу.

Теперь следует перейти к изготовлению медного конденсатора, который должен иметь вид прямой (а лучшее спиралевидной) трубы.

Перед тем как приобретать конденсатор, нужно провести расчет диаметра и длины его рабочей поверхности, необходимой для реализации планов.

Тонкую медную трубу можно превратить в витую трубу и своими руками, поэтапно накручивая ее на какой-нибудь крупный цилиндрический предмет (в этих целях можно использовать использованный газовый баллон).

Чтобы при создании «змеевика» не деформировать медную трубу, следует проводить эту процедуру медленно и аккуратно.

Чтобы исключить возможные «заминания», следует использовать только те медные трубы, диаметр поперечного сечения которых превышает полтора миллиметра.

Настало время сборки конструкции теплового насоса. Лучше всего размещать все использующиеся приборы в металлическом корпусе, заранее подготовленном.

Компрессор следует расположить в метре от нижней плоскости конструкции, конденсатор – сверху, а испаритель – снизу. Комплекс этих приборов нужно соединить трубками, по которым будет циркулировать фреон.

После этого нужно провести монтаж клапана, отвечающего за терморегуляцию, и заправить прибор фреоном (модификации R22 или R422).

Провести эти процедуры правильно своими руками вряд ли удастся, поэтому для реализации этих процессов следует пригласить специалиста.

Дополнительная информация об оборудовании

Чтобы провести расчет эффективности и экономичности оборудования этого типа, следует ознакомиться с его инструкцией и узнать, сколько электроэнергии ему требуется для выработки определенного количества тепла.

Если брать в расчет средние данные по тепловым насосам, представленным на современном рынке, то можно сделать вывод, что для получения десяти киловатт тепла им требуется порядка двух с половиной или трех киловатт электроэнергии.

Несмотря на то, что эти показатели измеряются в одних и тех же единицах, сравнивать их объемы между собой неправильно.

Видео:

Нужно оценить экономическую ситуацию, узнать, сколько стоит обогрев дома или квартиры в день при помощи классического использования электроэнергии, и только после этого делать выводы.

Сделав такой расчет и проанализировав альтернативные варианты, можно определиться с экономичностью насоса в конкретных реалиях. Возможно, вам следует отказаться от этой затеи и установить обычный электрический котел.

Осенью и весной тепловой насос будет потреблять сравнительно мало электроэнергии, требующейся для его работы.

Однако тогда, когда температура упадет ниже минус пяти – семи градусов Цельсия, прибор будет потреблять в два, а то и в три раза больше электричества.

Еще одна трудность может возникнуть в ходе планирования «резервуара тепла», являющегося топливом для геотермального насоса.

Чтобы этот прибор без труда получал необходимую ему энергию из грунта или водоемов, следует исключить их промерзание и застывание.

Некоторые люди, не бравшие в расчет эти факторы, оставляют негативные отзывы о работе насосов, потерявших свою эффективность при первых серьезных заморозках.

Чтобы создать резервуар полезного тепла для насоса в грунте, следует снять большой слой земли (иногда доходящий до трех – пяти метров в глубину).

Именно на эту глубину обычно и промерзает почва. Проведение таких работ «своими руками» может затянуться на длительное время и отнять слишком много сил.

В летнее время воздушные или геотермальные тепловые насосы для отопления могут работать не в качестве «обогревателей» помещений, а в качестве кондиционеров.

Они создают комфортный микроклимат в доме или в квартире и позволяют не заботиться о постоянном приобретении дополнительных материалов или топлива (кроме «покупки» электричества).

Отопление дома тепловым насосом – спорное, но достаточно перспективное направление.

Перед тем как купить такой прибор, следует узнать, что используется им в качестве «топлива» (воздух, вода или пр.), и провести примерный расчет затрат на его установку.

Организовать монтаж этого оборудования своими руками затруднительно, поэтому следует помнить о потребности в найме специалистов, за действия которых тоже придется платить деньги.