2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Геотермальный тепловой насос своими руками

Геотермальный тепловой насос своими руками

Насосы указанной конструкции функционируют на источниках природной энергии, являющихся возобновляемыми, таких, как тепло низкопотенциальное, присущее:

  • Наружному (температурный диапазон от -15 до +15 градусов);
  • Отводимому из здания (соответственно от 15 до 25);

Грунтам следующих мест заложения:

  • Поверхностным (в них температура составляет от 0 до 10 градусов);
  • Глубинному, ниже 20 метров (постоянная температура +10 градусов);
  • Подпочвенным (от 4 до 10 градусов);
  • Грунтовым (более +10);
  • Находящимся в открытых водоёмах, речным и озёрным (от 0 до 10);
  • Сбросовым водам (сточным водам). Температура в этих случаях зависит от технологического режима сброса.

Геотермальный тепловой насос своими руками собрать можно. Он будет потреблять определённый объём электроэнергии, но соотношение расхода последней и тепловой, получаемой в процессе работы, (от 1:3 до 1:7) позволяет говорить о высокой экономичности изделия.

Тепловой насос воздух-вода своими руками – часть 2

Себестоимость теплового насоса, затраты на отопление

При необходимости альтернативой голубому топливу может стать не только твердотопливный котел с теплоаккумулятором, но и тепловой насос. Хотите сэкономить на газификации? FORUMHOUSE предлагает историю от пользователя с ником batt87, который отапливает дом самодельным тепловым насосом, вместо того, чтобы провести газ.

Расходы на самостоятельную сборку системы с тепловым насосом на 3,5 кВт

Т. е. себестоимость внутреннего теплообменника, без сплита, около 10-15 т. р. в зависимости от того, какую мощность вы хотите снять со своего теплообменника.

Внешний блок сплита 24K BTU можно найти за 10 т. р., универсальная плата на сплит стоит 3 т. р, в итоге за 15+10+3=28 т. р. можно собрать тепловой насос воздух/вода на 9 кВт/ч по теплу, который будет потреблять 2,5-3 кВт/ч.

Но эти данные по теплу будут при температуре наружного воздуха от +5 С° и выше, если температура ниже, то и разница потребления и выработки тепла будет меньше, поэтому надо рассчитывать, что при минусовых температурах до -5 С° система будет работать с коэффициентом 1,5-2, т. е. потребив 2,5 кВт из сети, отдаст 3,5-5 кВт по теплу.

Внешний блок сплита 48K BTU можно найти за 20 т. р., универсальная плата на сплит стоит 3 т. р, в итоге за 15+20+3=38 т. р. можно собрать тепловой насос воздух вода на 18 кВт/ч по теплу, который будет потреблять 5-6 кВт/ч.

Но эти данные по теплу будут при температуре наружного воздуха от +5 С° и выше, если температура ниже, то и разница потребления и выработки тепла будет меньше, по этому надо рассчитывать, что при минусовых температурах до -5 С° система будет работать с коэффициентом 1,5-2, т. е. потребив 5 кВт из сети, отдаст 7,5-10 кВт по теплу.

Еще немало денег у меня ушло на обвязку тепловых насосов и врезку в существующую систему отопления. Но эти траты у всех будут очень разные, в зависимости от сложности и крутости котельной. К примеру, один кран со сгоном 1” стоит около 900 руб.

Кстати, не сложно переделать и внешний блок из воздуха на воду из скважины, в Краснодаре круглый год в скважине вода +15 С°. Коэффициент преобразования электричества в тепло будет стабильным круглый год, около 4-5, т. е. потребив 2,5 кВт, мы получим 12 кВт тепла, но будут потребления на насос, который будет подавать воду из скважины и нужно воду из скважины куда-то сливать, можно в другую скважину или речку/озеро. Но по моим расчетам в моем случае это не сильно выгодно, т. к. экспериментальный насос дает около 2-3 кВт по теплу и если он будет давать 4 кВт я просто не замечу.

Читать еще:  Дровяник на даче своими руками

Поэтому тепловой насос вода/вода будет следующим и на 15 кВт/ч по тепловой мощности.

Почему не имеет смысла проводить газ

Вернемся к ГАЗу, ниже простые расчеты, из которых видно, что подключение ГАЗа мне уже не выгодно, даже при нормальных цена за монтаж газовой трубы.

Основные потребители электричества в доме, это бойлер и отопление.

Потребляет у нас в среднем 7 кВт в день (я, жена и ребенок 2 года): 7 кВт×30 дней×12 мес.×5,38 руб.=13600 руб. Если использовать мои новые тепловые насосы для ГВС с апреля до ноября, я должен сэкономить минимум 50 % электричества в эти месяцы, получается 7300 руб.

По моим расчетам, с новыми насосами, я буду тратить на отопление по 5900 руб. в месяц, вместо 9500 руб., расчеты с запасом, в итоге, надеюсь, будет еще экономичней.

5900 руб.×4 мес.=23600 руб.

ИТОГО: 23600+7300=30900 руб.

На ГАЗу я бы потратил

7 кВт×30 дней×12 мес×0,64×1,1=1800 руб.

2282 кВт×4 мес.×1,1=10000 руб.

На ГАЗ еще нужно прибавить обслуживание 3000 руб.

ИТОГО: 10000+1800+3000=14800 руб.

Если планируемые затраты на монтаж газа 280000 т. р. положить в банк под 6 %, то получим 17000 руб. в год.


Тепловой насос воздух-вода своими руками:

2. Тепловой насос воздух-вода своими руками – часть вторая

Поддержите историю , поставьте лайк!

Больше историй от первого лица – в тематическом разделе .

Подпишитесь на канал. Поделитесь нашей публикацией в соцсетях, она будет полезна многим домашним мастерам. Присоединяйтесь к умельцам FORUMHOUSE !

А как вы считаете, имеет смысл провести газ или лучше положить деньги в банк?

Как самостоятельно сделать такое устройство?

Самодельный тепловой насос типа «вода-вода» представляет собой набор готовых агрегатов, которые необходимо подключить в правильной последовательности. Выглядит просто, но на практике все дело можно испортить из-за отсутствия грамотных расчетов. Они необходимы, чтобы выяснить оптимальную мощность компрессора, диаметр трубы теплообменника, а также прочие параметры системы. У неспециалистов есть несколько вариантов решения этой проблемы:

  • воспользоваться специальным программным обеспечением (например, программами CoolPack 1,46 и Copeland);
  • использовать он-лайн калькуляторы, которые предлагаются на сайтах производителей такого оборудования;
  • пригласить специалиста, который поможет все рассчитать за определенную плату или по доброте душевной.

Итак, теперь о каждой детали подробнее.

Деталь #1 — компрессор

Самый простой способ обзавестись подходящим компрессором — снять его с кондиционера, например, со сплит-системы марки LG. Семиваттный компрессор имеет мощность в 9,7кВт при производстве тепла и 7,5 кВт — при охлаждении. Дополнительное достоинство таких компрессоров — низкий уровень шума при работе.

Компрессор для теплового насоса вода-вода можно снять со старого кондиционера. Предпочтительнее выбирать модель, подходящую по мощности и работающую бесшумно

Во многих компрессорах используется фреон R22, температура кипения которого составляет -10, конденсирования — +55. В 2030 году этот хладагент будет запрещен к использованию. Достойной альтернативой может стать более «молодой» фреон R422. Впрочем, сменить хладагент можно не только при создании теплового насоса, но и в любое подходящее время.

Деталь #2 — конденсатор

Для изготовления конденсатора можно использовать бак из нержавеющей стали примерно на 120 литров. Его разрезают пополам, внутрь монтируют медный змеевик, приваривают соединения с двухдюймовой резьбой, затем половинки бака соединяют с помощью сварки. Площадь змеевика, по которому будет циркулировать хладагент, рассчитывается по формуле:

  • ПЗ — площадь змеевика;
  • МТ — Мощность тепла, выдаваемого системой, кВт;
  • 0,8 — коэффициент теплопроводности при взаимодействии воды и меди;
  • РТ — разница температуры воды на входе в систему и на выходе из нее, градусов Цельсия.

Для изготовления змеевика подойдет полудюймовая медная труба, специальная холодильная или чистая сантехническая. Рекомендованная толщина стенки трубы 1-1,2 мм. Чтобы превратить отрезок трубы нужной длины в змеевик, достаточно намотать ее на любой подходящий цилиндр, например, на газовый баллон. Концы змеевика выводят наружу, используя сантехнические переходники. Для обеспечения герметичности соединения следует воспользоваться льном и зажимной гайкой.

Чтобы сделать змеевик для конденсатора теплового насоса вода-вода, нужно аккуратно намотать медную трубу на баллон. Зафиксировать шаг витков поможет металлическая рейка

Читать еще:  Кухонные прихватки своими руками из фетра. Выкройка и мастер-класс

Обратите внимание, что вход фреоновода должен располагаться в в верхней части конденсатора, чтобы предотвратить образование пузырьков.

Деталь #3 — испаритель

На роль испарителя подойдет пластиковая бочка объемом 127 л. Удобнее, если у нее будет широкая горловина. Рассчитывают испаритель также, как и конденсатор. Медную трубу можно скрутить медной же проволокой, без всякой изоляции.

Самодельный испаритель для теплового насоса вода-вода можно сделать из пластиковой бочки с широкой горловиной. Змеевик можно уложить и в меньшую емкость, но удобнее работать с бочкой объемом более 120 л

Специалисты рекомендуют использовать для самодельных тепловых насосов испарители «затопленного» типа, в которых сжиженный хладагент поступает в воду снизу, а испаряется в верхней части. Переходники можно изготовить из горловин обычных пластиковых бутылок, которые фиксируют с помощью льна и герметика. Для подачи и отвода воды подойдут стандартные канализационные трубы. При монтаже терморегулирующего клапана, перед началом пайки трубы линии выравнивания, следует обмотать его влажной тканью, поскольку этот элемент нельзя нагревать более, чем до 100 градусов.

Сборка и заправка фреоном

Чтобы собрать подготовленные устройства в единую систему, понадобится сварочный аппарат. У входа в компрессор рекомендуется сделать заправочный клапан, который пригодится в дальнейшем. Затем с помощью специального вакуумного насоса следует проверить систему на вакуум.

Чтобы заправить систему фреоном, понадобится баллон, содержащий не менее 2 кг хладагента. После заправки рекомендуется выждать несколько дней, проверяя давление в системе. Если оно остается постоянным, значит, протечки отсутствуют. Если же давление снижается, определить места протечек можно самым простым способом: с помощью мыльной пены. Неопытным мастерам лучше обратиться к мастеру, который заправит оборудование профессионально и надежно.

Для автоматического регулирования работы системы рекомендуется использовать пусковое однофазное реле на 40А, предохранитель 16А, электрический щиток и DIN рейку. Понадобится два каппилярных датчика температуры: у выхода из системы (рекомендуемое максимальное значение температуры — 40 градусов) и на выходе из испарителя (температура отключения — 0 градусов, чтобы не допустить замерзания системы). Если для учета показаний обоих термодатчиков используется контроллер, следует помнить, что его настройки могут сбиться при отключении электроэнергии.

Примерно так выглядит один из вариантов самодельного теплового насоса вода-вода. Сверху устройство закрыто металлическим корпусом, на котором монтируется панель управления

После того, как система готова, а ее элементы размещены в удобных местах, следует соорудить две отдельные скважины для забора и сброса грунтовой воды и подвести наружный контур к системе. В местностях, где бурение скважин связано с определенными проблемами, заняться этим вопросом следует в первую очередь. Если скважины пробурить не удастся, возможно, придется выбрать другой вариант теплового насоса, например, «земля-вода».

В следующем видеоматериале продемонстрирована работа насоса самодельного теплового насоса:

Видео

В следующем видеоматериале подробно рассказано об особенностях тепловых насосов:

Подробнее об устройстве самодельного насоса в следующем ниже видео:

  • Водяное отопление в загородном доме
  • Порядок установки теплосчетчика
  • Способы устранения течи в трубах отопления
  • Удаление воздушной пробки из системы отопления
  • Как правильно закрывать трубы
  • Как сделать котел отопления

Хороша система отопления с температурой теплоносителя в 35 градусов. При -25 за бортом в доме окочуришься. Другими словами — летняя система отопления.

Максим! Такая система отопления может подогреть воду до 50-60 градусов, что вполне достаточно для эффективного отопления утепленного дома, что доказано на практике. В развитых странах тепловыми насосами уже давно обогревают дома. Прочитайте статью: http://www.stroitelstvosovety.ru/otoplenie-teplovym-nasosom-svoimi-rukami .

Сплит-система – уже готовый тепловой насос.

Сплит системы для нагрева применяют керамические нагреватели. Компрессор ниже нуля градусов не включится.

Изготовление теплового насоса своими руками

Для того, чтобы собрать тепловой насос своими руками, вам потребуется изготовить и приобрести следующие детали:

  • металлический бак и медный змеевик для конденсатора;
  • пластиковая бочка и еще один змеевик для испарителя;
  • компрессор средней мощности;
  • контур циркуляции хладагента в воде/почве;
  • подготовить траншеи или скважины в случае использования геотермального потока или грунтовых вод.

Изготовление змеевиков, контуров циркуляции и конденсатора с испарителем возможно из отработанных материалов, которые можно в избытке найти на строительных рынках. Использование б/у деталей несколько снизит затраты на сборку и монтаж системы.

Читать еще:  Поделки из шишек своими руками - 5 оригинальных идей

На заключительном этапе монтажа, когда требуется диагностика контура и закачка фреона, настоятельно рекомендуется обратиться к квалифицированному специалисту, так как эти работы могут быть опасны для неопытного конструктора.

Собрав тепловой насос для отопления дома своими руками вы значительно снизите его себестоимость, что положительно скажется на периоде окупаемости прибора. Тем не менее, использование этой системы по эффективности пока уступает традиционным топливным и электрическим котлам.

Где лучше «отбирать» тепло

Принципиально есть три среды, из которых можно «отобрать» тепло:

1. Воздух. При нормальном давлении все типы фреонов закипают при отрицательных температурах (например, R22 — около -25 °C, R404 и R502 — около -30 °C). Но для циркуляции в системе надо создать избыточное давление уже на первой фазе — испарении. Те же 4 атмосферы в испарителе требуют, чтобы температура воздуха на улице была не ниже 0 °C для R22 и -5 °C для R404 и R502. В наших регионах этот тип теплового насоса можно использовать для отопления в межсезонье и для горячего водоснабжения в теплое время года.

2. Вода. Это более стабильный источник тепла, при условии, что водоем зимой не промерзает до дна. Но дом должен не просто находиться рядом с озером или рекой, а быть на первой линии.

3. Земля. Самый стабильный источник тепловой энергии. Можно использовать две схемы — горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная кажется проще тем, что не требует бурения. Но придется проделать большой объем земляных работ по рытью системы траншей на глубину ниже уровня промерзания грунта (для средних широт он колеблется от 1 метра на западе европейской части страны и до 1,6–1,8 ближе к Уралу, в Сибири ситуация «еще хуже». Вертикальная схема более универсальна и эффективна, но требует бурения на значительную глубину. Хотя можно использовать несколько неглубоких скважин вместо одной глубокой.

Применение

Теплонасос, собранный своими руками, подойдет для таких случаев:

  • если есть желание сэкономить на топливе для обогрева дома;
  • если к дому невозможно подвести газ или сделать это слишком хлопотно, когда покупать баллонный газ – не выход из ситуации;
  • нет желания и возможностей топить углем, дровами, электричеством, иным топливом;
  • если хозяин дома является приверженцем использования экологически чистой альтернативной энергии. Устройство достаточно практичное даже наряду с наличием возможностей применять другие источники энергии.

Тепловой насос своими руками изготовляется для дома, основываясь на технологиях забора тепла из земли, воды, воздуха. Он используется для отопления, нагрева воды и даже кондиционирования внутри помещения.

Топ-5 лучших насосов

Приобретение готового комплекта — дорогостоящее мероприятие. Стоимость теплового насоса относительно невысокой мощности начинается от 8000 долларов, а для крупных систем, сочетающих обогрев и ГВС, цена поднимется гораздо выше.

Подбор конкретной модели производится исходя из потребностей дома и возможностей владельца, поэтому рекомендовать какое-либо устройство нет смысла. Однако, обладая информацией о наиболее известных производителях, можно определиться в своих предпочтениях и ограничить выбор самыми лучшими фирмами.

Рассмотрим их подробнее:

FHP (США)

Надежное и экономичное оборудование от лидера среди производителей тепловых насосов.

MECMASTER ENERGI AB (Швеция)

Компания, создающая тепловое оборудование с 60-х годов прошлого века и имеющая собственные традиции, разработки и изобретения в этой сфере.

Avenir Energie (Франция)

Фирма, лидирующая среди подобных компаний и создающая широкий модельный ряд тепловых насосов.

Steinmann (Швейцария)

Традиционное европейское качество, полная сертификация всего оборудования и методик обогрева.

Viessmann (ЕС, Китай)

Компания, делающая серьезные заявки на лидерство среди основных производителей тепловых насосов.

Перечисленные производители являются самыми заметными среди большого количества продавцов теплонасосов, полный перечень изготовителей подобного оборудования привести попросту невозможно.

Заключение

Если для вас использование для обогрева жилища электрического котла — дорогое удовольствие, то вы можете сделать выбор в пользу системы отопления на основе теплового насоса. Чтобы сэкономить, можно сделать тепловой насос самостоятельно. Его конструкция проста. Вам лишь нужно выделить немного своего времени на проведение этой работы и приобретение необходимых деталей и компонентов. Сделав его, вы получите систему отопления, которая позволит создать теплую атмосферу с минимальными затратами.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector