Изготовление теплового насоса из старого холодильника: схемы, руководство и рекомендации по сборке

Новости МирТесен

За последние десятилетия владельцы домов получили большой набор систем отопления. Не обязательно присоединяться к централизованным сетям и пользоваться привычными источниками тепла. Возможен выбор оборудования, работающего на альтернативных источниках энергии, но его минус – высокая цена.

Самостоятельное создание системы отопления с использованием теплового насоса, изготовленного из бывшего в употреблении холодильника, позволит заметно снизить расходы. Далее рассмотрим поэтапный процесс реализации этой идеи.

Новости СМИ2

Статья предлагает простые решения с подробными чертежами и схемами, понятными для домашнего мастера. В ней есть пошаговая инструкция по изготовлению отопительного оборудования, а также видеоролики о конструктивных особенностях теплового насоса и способах его подключения.

Экономически ли целесообразно применение теплового насоса?

Любой человек имеет широкий спектр доступных ему источников энергии.

Выбор на практике сужается из-за расходов на оборудование, его обслуживание, надежности и сроков возврата инвестиций.

Каждый источник энергии обладает как преимуществами, так и существенными недостатками, которые препятствуют его широкому применению.

Фото: img.freepik.com

Получение тепла с помощью сжигания дерева – древний способ. К достоинствам такого источника энергии относятся доступность и эффективность. Недостатки очевидны: для поддержания тепла требуется много усилий, в атмосферу выделяются вредные продукты горения, а вырубка лесов наносит ощутимый ущерб экологии.

Газ является доступным топливом. Отопление домов с помощью газовых котлов – самый экономичный способ. Но не везде имеется возможность подключения к трубопроводу централизованного газоснабжения. Также есть недостаток: цена энергетических ресурсов увеличивается ежегодно.

Вместо подключения к газопроводу можно установить газгольдер. Бытовые приборы (отопительный котел, водонагреватель, плита) работают на сжиженном газе. Это подходящее решение для дома, если нет других способов обеспечить дом газом. Недостатком является высокая стоимость оборудования, монтажа и обслуживания.

Электричество считают наилучшим источником энергии: сравнительно безопасно, чисто и просто в эксплуатации. Но обогрев дома электричеством – затратное занятие, поэтому его применяют для вспомогательных или резервных отопительных систем.

Котлы на жидком топливе обладают преимуществами: безопасностью, высоким КПД, длительным сроком службы и автономной работой. Установка не требует разрешений или согласований с органами власти. Недостаток один, но важный – высокая цена топлива для котла.

Существует много видов тепловых насосов, каждый со своими преимуществами и недостатками. К плюсам относят экологичность, экономичность, безопасность, долговечность и бесперебойную работу, а минусом — высокую стоимость. Снизить расходы на отопление можно, изготовив тепловой насос самостоятельно.

Солнце — превосходный источник электроэнергии. Его экологичность, неугасаемость и простота в обслуживании солнечных панелей неоспоримы. Вместе с тем, эффективность подобного оборудования и стабильность его работы оставляют желать лучшего.
Большая площадь требуется для установки такого комплекса.

Преимущества ветровой энергии: возобновляемость, бесконечность и экологичность. Ветрогенераторы устанавливают в местах, где нет возможности присоединиться к централизованным сетям электроснабжения или газоснабжения. Для стабилизации работы ветряные установки иногда сочетают с солнечными панелями. Недостатки – значительные начальные затраты и шум от вращения лопастей.

Установка отопительной системы с теплонасосом выгодна из-за удобного использования: работа оборудования бесшумная, без запаха, не требует дымоходов или дополнительных конструкций.

Система требует энергии, но работа теплового насоса расходует мало электроэнергии.

Теплонасос – достойная замена традиционным системам обогрева. Для уменьшения первоначальных затрат на установку можно собрать его самостоятельно.

Тепловые установки отличаются высокой экономичностью и не нуждаются в значительных затратах на обслуживание, однако их изначальная цена весьма велика.

Не все домовладельцы могут купить такое оборудование из-за высокой цены. Самостоятельное сборка при помощи деталей старых холодильников позволяет значительно сэкономить.

Промышленные тепловые насосы стоят дорого. Окупаемость такой установки обычно наступает через пять до семи лет эксплуатации, но это время может быть больше и зависеть от первоначальной стоимости системы.

Соблюдение правил не допускает перефразирования, так как исключение «их» и транслитерации делает предложение бессмысленным.

Главный недостаток — низкая производительность, не позволяющая использовать самоделки как основной источник тепла. Зачастую их применяют дополнительно или в качестве запасного варианта к традиционным системам обогрева.

5 основных выгод для владельцев установок

Преимуществами систем отопления с тепловыми насосами являются:

Экономическая эффективностьПри расходе 1 киловатта электроэнергии возможно получить 3-4 киловатта тепла. Такие значения средние, поскольку коэффициент преобразования тепла разнится в зависимости от модели оборудования и его конструктивных особенностей.
Экологическая безопасностьРаботая, установка не выпускает в атмосферу продуктов горения и другие вредные материалы. Её конструкция безопасна для озона. Применение оборудования обеспечивает нагрев без ущерба окружающей среде.
Универсальность примененияПри обустройстве систем отопления с использованием привычных видов энергии домовладелец оказывается под контролем монополий. ветрогенераторы Альтернативы не всегда прибыльны. Тепловые насосы можно размещать в разных местах. Важно подобрать подходящий вид установки.
МногофункциональностьЗимой оборудование обогревает дом, а летом может функционировать как кондиционер. Его используют в системах горячего водоснабжения и подключают к контурам теплых полов.
Безопасность эксплуатацииТепловые насосы работают без топлива, не производят вредных выбросов и нагрев узлов оборудования ограничен температурой до 90 градусов. Такие системы безопасности ничем не уступают холодильникам.

Не бывает совершенных устройств. Тепловые насосы прочные, служат длительно и обеспечивают безопасность, но цена прямо пропорциональна мощностным характеристикам.

Для качественного обогрева и горячего водоснабжения дома площадью 80 квадратных метров понадобится оборудование стоимостью от 8000 до 10000 евро. Самодельные устройства обладают малой мощностью и подходят для отопления отдельных комнат или вспомогательных помещений.

Установки эффективны при низких теплопотерях здания. Оборудование целесообразно размещать только в сооружениях с хорошей теплоизоляцией и показателями теплоотдачи не более 100 Вт/м².

Тепловые насосы эксплуатируются более тридцати лет. Их использование экономично для горячего водоснабжения и в системах отопления с теплыми полами.

Оборудование надёжное и не часто выходит из строя. При его самостоятельном изготовлении следует выбрать качественный компрессор, желательно от бытового холодильника или кондиционера известного производителя.

Типы теплонасосов для отопления дома

Существуют компрессионные и абсорбционные тепловые насосы. Первые более востребованы, и собранный из холодильника или кондиционера тепловой насос будет использовать готовый компрессор.

Для функционирования абсорбционных установок необходимы также расширитель, испаритель и конденсатор.

Тепловые насосы обычно изготавливают из деталей бытовых кондиционеров и холодильников. Такая самодельная техника бывает проста в сборке, действенна и при умении мастера может быть готова за несколько дней.

По типу источника тепла установки подразделяются на воздушные. геотермальными…и использующие вторичное тепло (например, сточные воды и тому подобное).

В системах с разными теплоносителями вводных и выводов контурах применяют одно или несколько типов. В зависимости от числа теплоносителей выделяют типы оборудования:

воздух-воздух;
вода-вода;
вода-воздух;
воздух-вода;
грунт-вода;
лед-вода.

Система эффективна лишь при условии потребления меньшего количества энергии, чем производит. Разницу между этими показателями называют коэффициентом преобразования. Его значение зависит от множества факторов, но наибольший вклад вносит разность температур теплоносителя в входном и выходном контурах. Чем значительнее разница температур, тем более работоспособна система.

Источник тепла — наружный воздух. Установка подключается к водной системе отопления и работает эффективно при температуре уличного воздуха выше минус двадцать пять градусов. В таком случае температура воды в системе отопления может составлять шестьдесят три градуса.

Данное оборудование предназначено для отопления сооружений с помощью энергии водных ресурсов. Его устанавливают в местах, находящихся рядом с естественными водоемами. Горизонтальные теплонасосы данного типа забирают энергию из донных слоев воды, а вертикальные – из подземных и грунтовых вод.

Геотермальные насосы – дорогое приобретение, но сбережения на эксплуатации оправдывают затраты. Установки отличаются высокой надежностью и безопасностью. Работоспособность зависит от погоды, и системы рассчитаны на подключение к отопительным системам низкой температуры, например теплым полам.

Устройства производят тепло, одновременно замерзая воду. Изменение её состояния на ледяное может давать энергию для одного часа отопления среднего дома. Работа системы зависит от солнечных коллекторов и большого запаса чистой воды.

Точно рассчитать производительность теплонасосов сложно из-за большого числа влияющих факторов.

Самостоятельно собранная установка не достигнет эффективности промышленного оборудования, но подойдёт для создания экономной системы обогрева.

Пошаговая инструкция по изготовлению оборудования

Чтобы узнать, как построить тепловой насос на базе обычного холодильника, нужно решить, где брать тепло и как будет работать устройство. Помимо самого компрессора из холодильника, понадобится еще ряд деталей. Кроме того, возможно, придётся приобрести или взять в аренду несколько инструментов.

Данное устройство можно присоединить к тёплым полам, системе горячего водоснабжения или водяной отопительной системе при использовании низкотемпературных радиаторов.

Самодельное устройство, даже при покупке компрессора и других деталей, будет стоить существенно меньше готового промышленного оборудования.

Этап #1. Подготовка схемы и чертежа

Источник энергии следует разместить под поверхностью земли. Для установки теплонасоса понадобится пробурить скважину или вырыть траншею до глубины, где температура почвы не опускается ниже 5 градусов. Можно также использовать водоемы естественного или искусственного образования.

Данную схему можно использовать с любым источником тепловой энергии. Для изготовления своими руками потребуется изменить схему под условия работы устройства и составить чертеж.

Поскольку конструкции теплонасосов подобны независимо от источника тепла, практически любую схему из интернета можно использовать.

После осуществления выбора требуется составить подробные схемы с указанием точных размеров, расстояний и мест присоединения узлов агрегата.

Для создания теплонасоса необходимо разобрать холодильник и извлечь компрессор. Компрессор станет главным элементом конструкции, поскольку будет прокачивать воду и фреон по трубам, поддерживая работу отопления.

Хотя определение мощности системы сложное, можно пользоваться средними значениями. Например, дому с хорошей теплоизоляцией понадобится система отопления мощностью 25 Вт на квадратный метр площади. Это оптимальный вариант при минимальных теплопотерях.

Для дома с хорошим утеплением эта величина равна 45 Вт/м². Для строения с более значительными потерями тепла – 70 Вт/м².

Этап #2. Подбор необходимых деталей

С компрессора старого холодильника можно снять деталь. Если устройство не функционирует должным образом, целесообразнее приобрести новое. Ремонт не оправдан с точки зрения экономии, и эксплуатация отремонтированного агрегата может быть ненадежной.

Сборка конструкции потребует также терморегулирующего клапана. Лучше всего использовать комплектующие из одной системы для обеспечения совместимости.

Это главный элемент холодильника. Компонента предназначена для циркуляции хладагента по трубопроводам и отвода тепла от рабочей зоны. Для создания собственного теплонасоса следует использовать тихоходный компрессор.

Для установки теплонасоса нужны крепления в форме буквы «Г» длиной тридцать сантиметров.

Необходимо будет приобрести несколько деталей дополнительно.

Вместительный герметичный бак из нержавейки на 120 литров.
большой пластиковый бак объемом 90 л;
3 медные трубы различных диаметров;
Трубы из металла и пластика.

Для сборки системы необходимы обычные инструменты, а для обработки металлических частей – болгарка и сварщик.

Этап #3. Монтаж узлов системы

Кронштейнами крепят компрессор к стене, затем изготавливают конденсатор. Для этого болгаркой разрезают металлический бак пополам. В одну половину устанавливают медный змеевик, после чего емкость сваривают и готовят резьбовые отверстия.

Теплообменник для теплонасоса почти идентичен такому же элементу, производимому для русской печи. Самым подходящим вариантом будет емкость из нержавеющей стали толщиной 2,5 мм.

Для создания теплообменника на стальном баке объемом 120 литров плотно закручивают медную трубу, фиксируя ее концы рейками. К точкам присоединения подводят сантехнические переходники.

Змеевик устанавливают на пластиковый бак и применяют в качестве испарителя. Из-за отсутствия перегрева нет необходимости использовать металлическую емкость. Готовый испаритель закрепляют на стене при помощи кронштейнов.

При подборе компрессора и испарителя нужно рассчитать мощность с учетом резерва в 20%. В противном случае производительность отопительной системы может оказаться меньше запланированной.

После подготовки основных узлов подбирают терморегулирующий клапан, собирают конструкцию и закачивают фреон марки R-22 или R-422 в систему. Без необходимых навыков лучше пригласить специалиста, так как процедура небезопасна.

Этап #4. Подключение к заборному устройству

Схема определяет тип заборного устройства и способ присоединения теплонасоса к нему.

«Вода-земля»Коллектор размещают под уровнем промерзания грунта. Трубы системы нужно положить на такую же глубину.
«Вода-воздух»Монтаж систем такого типа прост, поскольку не нужно проводить землеройные работы. Подходит любое удобное место рядом с домом или на крыше для установки коллектора.
«Вода-вода»Из полимерных труб создают конструкцию коллектора, которую помещают в центр водоема.

Можно установить комбинированную, или бивалентную, систему отопления. В таком случае теплонасос включается параллельно с электрическим котлом, который будет выполнять роль дополнительного источника тепла.

Б ivaлентная отопительная система обеспечивает комфортную температуру дома и потребляет минимум энергии.

При сборке, монтаже и подключении теплового насоса важно контролировать качество сварных швов, стыков и соединений.

Выводы и полезное видео по теме

Тепловые насосы пока не популярны, но есть люди, которые могут рассказать о создании их своими руками. подобных систем. Предлагаем подборку полезных видеоматериалов.

Схема устройства теплового насоса, правила монтажа системы.

Особенности установки и работы сручного теплового насоса.

Отзыв на работу домашней системы отопления, собранной из бытового кондиционера.

Поскольку системы обогрева с помощью тепловых насосов не всегда выгодны и практичны, необходимо тщательно оценить их преимущества и недостатки перед принятием решения об их использовании.

Придя к такому решению, воздержитесь от покупки дорогой готовой установки и собранной конструкции самостоятельно. Это доступно и значительно дешевле, да и результат может удивить.

Планируете собрать тепловой насос самостоятельно, но не знаете с чего начать? Или у вас уже есть опыт сборки подобных устройств и вы готовы поделиться своими знаниями с другими читателями? Оставляйте свои комментарии и вопросы в поле ниже.