Тепловой насос для квартиры своими руками

Содержание

Тепловой насос своими руками

Тепловой насос воздух-вода своими руками из кондиционера, г. Краснодар

Тепловой насос своими руками / Отчет за февраль

Установил в начале февраля температуру подачи в теплые полы 31 град., обратка 27 град. Получилось, что за 32 дня от 24.01.2020 по 25.01.2020 система отопления потребила 851кВтч на дневном тарифе и 622кВтч на ночном тарифе, это 6376 руб. Средняя температура в феврале на 0,13 град ниже чем в 2019 и на 0,04 град ниже чем в 2018. В декабре и январе фактические данные были ниже расчетный (т.е. система потребляла меньше, чем я рассчитывал), а в феврале расчетные данные, практически идеально, совпали с фактическими! Расчетные 865кВтч на дневном тарифе и 576кВтч на ночном тарифе, это 6321руб. в месяц. Фактически потребил в феврале 851кВтч на дневном тарифе и 622кВтч на ночном тарифе, это 6376 руб. в месяц. Температура в феврале в доме 24 град., полы 27 градусов, ногам тепло и без тапок. Так же установил ваттметр (счетчик) и понаблюдал за обычными сплитами, которые установлены на 22 град., потребляли они как и в предыдущих замерах: сплит 9ка потреблял в среднем по 4кВт в день, сплит 12ка потреблял в среднем по 5 кВт в день.

Тепловой насос своими руками / греющий кабель и реле температуры

Тепловой насос своими руками / Отчет за январь

Тепловой насос своими руками / Избавляемся от эл.двигателя внутреннего блока

Пришел в Али китайский генератор частоты, куплен за 30-40руб., точную цену не помню. Выключил сплит, снял эл. двигатель, который крутился в холостую, снял заднюю металлическую крышку, просто поддев отверткой, там небольшая плата с припаянными 3 проводками, они подписаны и совпадают с подписями на плате купленного генератора, припаял проводки к генератору и вставил его на штатное место. Включил сплит, все работает. У генератора есть регулировки перемычками по диапазону частот и регулировка по частоте и скважности. Перемычка стоит на первом положении 1-50 Гц, регулятор частоты и скважности стоят посередине, все работает. Регуляторы частоты и скважности выставить посередине не очень сложно, крутишь в любую сторону, пока не почувствуешь небольшие щелчки, значит вы в начале регулировки, после отсчитываете 15 полных оборотов отвертки, все.

Тепловой насос своими руками / Сравнение газовой плиты и индукционной по расходам

Исходный данные: Цена баллона с газом 950руб. (15.10.2019) Цена кВт эле-ва на дневном тарифе 5,38руб. КПД газовой плиты 0,6 КПД индукционной плиты 0,9 Рассчеты: В одном баллоне 22л. смеси пропана и бутана, при самых идеальных условиях, каждый литр может выдать 13кВт энергии., значить в баллоне 22*13=286кВт энергии. КПД газовой плиты, при идеальных условиях, 0,6 (60%), значит на приготовление пищи полезных кВт останется 286*0,6=172кВт Для получения 172кВт полезной энергии на индукционной плите, с КПД 0,9 (90%), нужно израсходовать 172/0,9=191кВт Цена 191кВт на дневном тарифе будет 191*5,38=1026руб. Т.е. у меня есть выбор: • либо готовить еду на ГАЗовом балоне за 950руб. • либо готовить еду на индукционной плите за 1026руб. Реальные КПД газ.плиты меньше 50%, потому что посуду мы используем не всегда идеального размера под комфорку и готовим мы не всегда на среднем и малом огне и в баллоне газ зимой не до конца расходуется (замерзает), так что даже если посчитать, что КПД газ.плиты будет 50%, то на индукционной плите уже готовить выгоднее. 286*0,5=143 143/0,9=159 159*5,38=855руб. 855руб. на индукц.плите и 950руб. на баллоне. У меня на данный момент газовая плита 🙁 Так что, если Вам хочется, что то изменить на своей кухне, то подумайте о полезной замене газовой плиты на индукционную, сразу замените и всю посуду для приготовления пищи 🙂

Тепловой насос своими руками / пониженный коэффициент за электроэнергию

Я в прошлом и в этом году переписывался с РЭК и НЭСК, по поводу пониженного коэффициент за электроэнергию 0,7. Однозначногог ответа у них не получил, какие то расплывчатые предположения, хотя писал официально через приемную и ответы тоже были на оф. бланке. С НЭСКа даже звонили 2 раза юристы и разъясняли мне, что четко ответить мне не смогут и просили не жаловаться на них за тот ответ, которой они подготовили и оф.письмом ответят 🙂 Итак: 1) дом обязательно должен быть оформлен как жилой, нужна выписка из ЕГРН. Здесь все понятно. 2) Население, проживающее в городских населенных пунктах в домах, оборудованных в установленном порядке стационарными электроплитами или электроотопительными установками. Вот все вопросы возникают про фразу «оборудованных в установленном порядке». Когда делаете тех. план дома в БТИ, когда приезжает техник обмерять дом, попросите его/её отметить стационарные приборы электроотопления, электро бойлер ГВС и электроплиту. Еще они почти всегда оформляют опросный лист, из чего сделаны стены, какие коммуникации подведены, какой септик, вода, отопление и т.д. (это нужно проектировщику, когда он будет делать проект вашего дома). Мне тех. план дома делали год назад, все эти моменты я упустил и не попросил отметить в проекте. Но телефон техника из БТИ остался, я у неё уточнил, что можно сделать, чтоб эти моменты добавить в тех. план дома. Она сказала, что сам тех. план уже не изменить, он есть в архиве в БТИ и в кадастре. Оригинальный тех. план распечатанный и с «живыми» печатями и подписями лежит у меня дома. Но за «шоколадку» она согласилась выдать мне «Приложение» к моему тех. плану с печатью, тот же опросный лист только с печатью организации, где будет прописано, что отопление у меня от электрокотла мощностью 9кВт, ГВС от электро бойлера 2кВт 100л., плиту не писали, т.к. она газовая, но хочу уже менять на индукционную, т.к. по рассчетам так на несколько сотен рублей дороже, но нет мороки и взрывообпасности с газом, но об этом с рассчетами в следующем посту. Еще есть вариант сделать новый тех. план дома, уже с этими уточнениями, но это будет стоить 9т.р., но если вы планируете оформлять баню или гараж, то можно делать новый тех.план уже со всеми уточнениями на дом и на новую постройку. Также в НЭСКе юрист сказал, что фраза «оборудованных в установленном порядке» нигде в других нормативных документах не раскрывается и её могут трактовать в разное время по разному (все зависит от непрописанных установках от начальства), некоторым энергосбытовым конторам достаточно будет справки от правления СНТ и энергетика, что отопление и ГВС электрическое, счета за электричество показать и все. Также в том же НЭСКе зам. руководителя сказал, что и проект электроснабжения дома, в данный момент подойдет, но уточнила, что все меняется каждый месяц и завтра уже что-то может поменяться. Я жду пока правление в СНТ «раскроется» перед НЭСКом и каждый сможет без доп.справок идти заключать прямой договор со сбытовой компанией. Я пойду туда с проектом электроснабжения своего дома и со счетами за электричество, справку из СНТ возьму, что у меня ГВС и отопление от электричества, дровяных котлов нет. Если этого будет маго, принесу им справку из БТИ. Что-то из этого точно должно подойти. Да и счетчик надо вынести на забор, чтоб НЭСК его опломбировал и возможно нужно будет установить новый счетчик от НЭСКа или делать поверку старого, но это уже нюансы. Кстати проект по электрике дома вообще нужная вещь, и если делать его «толпой» со всеми соседями, то он выйдет где-то по 6-8т.р. с дома, чем больше домов, тем меньше цена.

Источник

Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера

Teplovoj nasos svoimi rukami iz kondicionera

Любой хозяин частного дома стремится минимизировать расходы на обогрев жилища. В этом плане тепловые насосы существенно выгоднее других вариантов отопления, они дают 2.5—4.5 кВт теплоты с одного потребленного киловатта электричества. Обратная сторона медали: для получения дешевой энергии придется вложить немалые средства в оборудование, самая скромная отопительная установка мощностью 10 кВт обойдется в 3500 у. е. (стартовая цена).

Единственный способ уменьшить затраты в 2—3 раза — сделать тепловой насос своими руками (сокращенно — ТН). Рассмотрим несколько реальных рабочих вариантов, собранных и проверенных мастерами–энтузиастами на практике. Поскольку для изготовления сложного агрегата требуются базовые знания о холодильных машинах, начнем с теории.

Особенности и принцип работы ТН

Чем тепловой насос отличается от других установок для отопления частных домов:

Справка. Теплота содержится в любых веществах, чья температура выше абсолютного нуля (минус 273 градуса). Современные технологии позволяют отнимать указанную энергию у воздуха с температурой до —30 °С, земли и воды – до +2 °С.

В теплообменном цикле Карно участвует рабочее тело – газ фреон, кипящий при минусовой температуре. Поочередно испаряясь и конденсируясь в двух теплообменниках, хладагент поглощает энергию окружающей среды и переносит внутрь здания. В целом принцип действия теплового насоса повторяет работу кондиционера, включенного на обогрев:

Примечание. Обычные сплит-системы и заводские теплонасосы имеют общую черту – способность переносить энергию в обоих направлениях и функционировать в 2 режимах – отопление/охлаждение. Переключение реализовано с помощью четырехходового реверсивного клапана, меняющего направление течения газа по контуру.

В бытовых кондиционерах и ТН применяются различные типы терморегулирующей арматуры, снижающей давление хладагента перед испарителем. В бытовых сплит-системах роль регулятора играет простое капиллярное устройство, в насосах ставится дорогой терморегулирующий вентиль (ТРВ).

Заметьте, вышеописанный цикл происходит в тепловых насосах всех типов. Разница состоит в способах подвода/отбора тепла, которые мы перечислим далее.

Kapilljarnaja trubka i TRV kondicioneraВиды дроссельной арматуры: капиллярная трубка (фото слева) и терморегулирующий вентиль (ТРВ)

Разновидности установок

Согласно общепринятой классификации, ТН делятся на типы по источнику получаемой энергии и виду теплоносителя, которому она передается:

Справка. Разновидности тепловых насосов перечислены в порядке увеличения стоимости оборудования вместе с монтажом. Воздушные установки – самые дешевые, геотермальные – дорогие.

Основной параметр, характеризующий тепловой насос для отопления дома, – коэффициент эффективности COP, равный отношению между полученной и затраченной энергией. Например, относительно недорогие воздушные отопители не могут похвастать высоким COP – 2.5…3.5. Поясняем: затратив 1 кВт электричества, установка подает в жилище 2.5—3.5 кВт теплоты.

Teplovoj nasos voda voda princip rabotyСпособы отбора тепла водных источников: из пруда (слева) и через скважины (справа)

Водяные и грунтовые системы эффективнее, их реальный коэффициент лежит в диапазоне 3…4.5. Производительность – величина переменная, зависящая от многих факторов: конструкции теплообменного контура, глубины погружения, температуры и протока воды.

Важный момент. Водогрейные тепловые насосы не способны разогреть теплоноситель до 60—90 °С без дополнительных контуров. Нормальная температура воды от ТН составляет 35…40 градусов, котлы здесь явно выигрывают. Отсюда рекомендация производителей: подключайте оборудование к низкотемпературному отоплению – водяным теплым полам.

Какой ТН лучше собирать

Формулируем задачу: нужно построить самодельный тепловой насос с наименьшими затратами. Отсюда вытекает ряд логичных выводов:

Замечание. Производители утверждают: инверторная сплит-система функционирует при уличной температуре минус 15—30 °С. В действительности эффективность обогрева существенно снижается. По отзывам домовладельцев, в морозные дни внутренний блок подает еле теплый поток воздуха.

Для реализации водяной версии ТН необходимы определенные условия (на выбор):

Расход грунтовых вод рассчитать нетрудно. В процессе отбора теплоты самодельный ТН понизит их температуру на 4—5 °С, отсюда через теплоемкость воды определяется объем протока. Для получения 1 кВт тепла (дельту температур воды принимаем 5 градусов) нужно прогнать через ТН около 170 литров в течение часа.

На отопление дома площадью 100 м² потребуется мощность 10 кВт и расход воды 1.7 тонны в час — объем впечатляющий. Подобный тепловой водяной насос сгодится для небольшого дачного домика 30—40 м², желательно – утепленного.

Geotermalnyj teplovoj nasos princip rabotyСпособы отбора теплоты геотермальным ТН

Сборка геотермальной системы более реальна, хотя процесс довольно трудоемкий. Вариант горизонтальной раскладки трубы по площади на глубине 1.5 м отметаем сразу – вам придется перелопатить весь участок либо платить деньги за услуги землеройной техники. Способ пробивки скважин реализовать гораздо проще и дешевле, практически без нарушения ландшафта.

Простейший тепловой насос из оконного кондиционера

Как нетрудно догадаться, для изготовления ТН «вода – воздух» потребуется оконный охладитель в рабочем состоянии. Очень желательно купить модель, оборудованную реверсивным клапаном и способную работать на обогрев, иначе придется переделывать фреоновый контур.

Совет. При покупке б/у кондиционера обратите внимание на шильдик, где отображены технические характеристики бытового прибора. Интересующий вас параметр – производительность аппарата по холоду (указывается в киловаттах или Британских тепловых единицах – BTU).

При некоторой доле везения вам даже не придется выпускать фреон и перепаивать трубки. Как переделать кондиционер в тепловой насос:

Рекомендация. Если теплообменник не удается поместить в резервуар без нарушения фреоновых магистралей, постарайтесь эвакуировать газ и разрезать трубки в нужных точках (подальше от испарителя). После сборки водяного теплообменного узла контур придется спаять и заправить фреоном. Количество хладагента тоже указано на табличке.

Теперь остается запустить самодельный ТН и отрегулировать водяной поток, добиваясь максимальной эффективности. Обратите внимание: импровизированный отопитель использует полностью заводскую «начинку», вы только переместили радиатор из воздушной среды в жидкую. Как система работает вживую, смотрите на видео мастера–умельца:

Делаем геотермальную установку

Если предыдущий вариант позволит добиться примерно двойной экономии, то даже самодельный земляной контур даст COP в районе 3 (три киловатта тепла на 1 кВт израсходованного электричества). Правда, финансовые и трудовые затраты тоже существенно увеличатся.

Хотя в интернете опубликована масса примеров сборки подобных аппаратов, универсальной инструкции с чертежами не существует. Мы предложим рабочий вариант, собранный и проверенный реальным домашним мастером, хотя многие вещи придется додумывать и доделывать самостоятельно – всю информацию о тепловых насосах сложно поместить в одной публикации.

Расчет грунтового контура и теплообменников насоса

Следуя собственным рекомендациям, приступаем к расчетам геотермального насоса с вертикальными U-образными зондами, помещенными в скважины. Необходимо узнать общую протяженность внешнего контура, а потом – глубину и количество вертикальных шахт.

Исходные данные для примера: нужно обогреть частный утепленный дом площадью 80 м² и высотой потолков 2.8 м, расположенный в средней полосе. Расчет нагрузки на отопление производить не станем, определим потребность в тепле по площади с учетом теплоизоляции – 7 кВт.

Gorizontalnyj gruntovyj kollektorПо желанию можно обустроить горизонтальный коллектор, но тогда придется выделить большую площадь под земляные работы

Важное уточнение. Инженерные расчеты теплонасосов довольно сложны и требуют высокой квалификации исполнителя, данной теме посвящены целые книги. В статье приводятся упрощенные вычисления, взятые из практического опыта строителей и мастеров – любителей самоделок.

Интенсивность теплообмена между землей и незамерзающей жидкостью, циркулирующей по контуру, зависит от типа грунтов:

Справка. Вертикальный зонд представляет собой 2 петли из труб, опущенных до дна скважины и залитых бетоном.

Пример вычисления длины трубы. Чтобы извлечь из сырой глинистой породы необходимые 7 кВт тепловой энергии, понадобится 7000 Вт поделить на показатель 50 Вт/м, получаем общую глубину зонда 140 м. Теперь трубопровод распределяется по скважинам глубиной 20 м, которые вы сможете пробурить своими руками. Итого 7 сверлений по 2 теплообменных петли, общая протяженность трубы – 7 х 20 х 4 = 560 м.

Ustrojstvo vertikalnogo kollektora teplovogo nasosa

Следующий этап – расчет площади теплообмена испарителя и конденсора. На различных интернет-ресурсах и форумах предлагаются некие расчетные формулы, в большинстве случаев – некорректные. Мы не возьмем на себя смелость рекомендовать подобные методики и вводить вас в заблуждение, но предложим некий хитрый вариант:

Пластинчатые агрегаты очень эффективны, но дороги (200—500 евро). Дешевле собрать кожухотрубный теплообменник из медной трубки наружным диаметром 9.5 или 12.7 мм. Выданную производителем цифру умножьте на коэффициент запаса 1.1 и поделите на длину окружности трубы, получите метраж.

Teploobmennik plastinchatyj dlja otoplenijaПластинчатый теплообменник из нержавейки – идеальный вариант испарителя, он эффективен и занимает мало места. Проблема в высокой цене изделия

Пример. Площадь теплового обмена предложенного агрегата составила 0.9 м². Выбрав медную трубку ½” диаметром 12.7 мм, вычисляем длину окружности в метрах: 12.7 х 3.14 / 1000 ≈ 0.04 м. Определяем общий метраж: 0.9 х 1.1 / 0.04 ≈ 25 м.

Оборудование и материалы

Будущий тепловой насос предлагается строить на базе наружного блока сплит-системы подходящей мощности (указана на табличке). Почему лучше использовать б/у кондиционер:

Примечание. Разбирающиеся в теме пользователи подбирают оборудование отдельно – компрессор, ТРВ, контроллер и так далее. При наличии опыта и знаний подобный подход только приветствуется.

Собирать ТН на базе старого холодильника нецелесообразно – мощность агрегата слишком мала. В лучшем случае удастся «выжать» до 1 кВт теплоты, чего хватит на обогрев одной небольшой комнаты.

Teplovoj nasos iz split sistemy

Помимо внешнего блока «сплита» понадобятся следующие материалы:

В качестве внешнего теплоносителя применяется солевой раствор воды либо антифриз для отопления – этиленгликоль. Также понадобится запас фреона, чья марка указана на шильдике сплит-системы.

Сборка теплообменного блока

Перед началом монтажных работ наружный модуль надо разобрать – снять все крышки, удалить вентилятор и большой штатный радиатор. Отключите электромагнит, управляющий реверсивным клапаном, если не планируете использовать насос в качестве охладителя. Датчики температуры и давления необходимо сохранить.

Порядок сборки основного блока ТН:

Совет. Если планируется ставить основной блок на улице, нужно принять меры от застывания масла в компрессоре. Приобретите и смонтируйте зимний комплект электрического подогрева масляного картера.

На тематических форумах встречается другой способ изготовления испарителя – трубка из меди навивается спиралью, затем вставляется внутрь закрытой емкости (бака или бочки). Вариант вполне разумен при большом количестве витков, когда рассчитанный теплообменник попросту не помещается в корпусе кондиционера.

Устройство грунтового контура

На данном этапе выполняются несложные, но трудоемкие земляные работы и раскладка зондов по скважинам. Последние можно проделать вручную либо пригласить буровую машину. Расстояние между соседними скважинами – не менее 5 м. Дальнейший порядок работ:

Важный момент. Перед бетонированием и засыпкой обязательно проверьте герметичность контура. Например, подключите к коллектору воздушный компрессор, накачайте давление 3—4 Бар и оставьте на несколько часов.

При соединении магистралей ориентируйтесь по схеме, представленной ниже. Отводы с кранами понадобятся при заполнении системы рассолом либо этиленгликолем. Две основные трубы от коллектора подведите к тепловому насосу и подключите к «холодному» теплообменнику–испарителю.

Obvjazka teplovogo nasosa s gruntovym konturomВ высших точках обеих водяных контуров обязательно ставятся воздухоотводчики, на схеме условно не показаны

Не забудьте установить насосный агрегат, отвечающий за циркуляцию жидкости, направление течения – навстречу фреону в испарителе. Среды, проходящие через конденсор и испаритель, должны двигаться навстречу друг другу. Как правильно заполнить магистрали «холодной» стороны, смотрите на видео:

Аналогичным образом конденсор подсоединяется к домовой системе теплых полов. Смесительный узел с трехходовым клапаном монтировать необязательно благодаря низкой температуре подачи. Если необходимо объединить ТН с другими источниками тепла (солнечные коллекторы, котлы), используйте буферную емкость на несколько выводов.

Заправка и запуск системы

После монтажа и подключения агрегата к электросети наступает важный этап – заполнение системы хладагентом. Здесь ожидает подводный камень: вы не знаете, сколько фреона необходимо заправить, ведь объем основного контура сильно вырос за счет установки самодельного конденсатора с испарителем.

Вопрос решается методом заправки по давлению и температуре перегрева хладона, измеряемой на входе компрессора (туда фреон подается в газообразном состоянии). Подробная инструкция по заполнению методом измерения температуры изложена в следующем руководстве.

Во второй части представленного видео рассказывается, как нужно заполнять систему фреоном марки R22 по давлению и температуре перегрева хладагента:

По окончании заправки включите оба циркуляционных насоса на первую скорость и запускайте компрессор в работу. Показатели температуры рассола и внутреннего теплоносителя контролируйте по термометрам. На этапе прогрева магистрали с хладагентом могут обмерзать, впоследствии иней должен растаять.

Заключение

Сделать и запустить тепловой геотермальный насос своими руками весьма непросто. Наверняка потребуются неоднократные доработки, исправления ошибок, настройки. Как правило, большинство неполадок в самодельных ТН возникает из-за неправильной сборки либо заправки основного теплообменного контура. Если агрегат сразу отказал (сработала автоматика безопасности) либо не греет теплоноситель, стоит вызвать мастера по холодильному оборудованию – он проведет диагностику и укажет на допущенные ошибки.

6 Replies to “Как сделать геотермальный тепловой насос из кондиционера”

Не понятно, для кого предназначена статья….
Галопом по Европам…
Для рукастого мужика, не обремененного теоретическими знаниями, но желающего сиё чудо сотворить,информация только вызовет завистливое слюноотделение….
А вот как на самом деле сделать этот самый тепловой насос из хлама старого оборудования или из самостоятельно изготовленных теплообменников. тут про это не говорится..

Может, все дело в том, что из хлама тепловой насос сделать невозможно? А может, нужно немного самообразования и умения собирать информацию + интересоваться технической литературой, смотреть видео, консультироваться…а не прочитать 1 статью.
Ну и напоследок. Если Вы, как понимающий человек, захотите поделиться знаниями и опытом с читателями, я буду только ЗА и с удовольствием опубликую Ваши конструктивные комментарии.

Достойная информация всё доступно и понятно.будем делать такую систему.спасибо за правильно подобранную инфу.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector