1. Грунт-вода ↑
2. Повітря-вода ↑
3. Вода-вода ↑
4. Вертикальний насос типу «грунт-вода» ↑
5. Горизонтальний насос типу «грунт-вода» ↑
6. Насос типу «Вода-вода» ↑
7. Насос типу «Повітря-вода» ↑

Плануючи організацію опалення і гарячого водопостачання приватного будинку іноді можна зіткнутися з цілим рядом проблем. Все починається з вибору енергоносія. Коли поруч з будинком проходить газопровід, як правило, сумніватися не доводиться. Досить оформити всі необхідні документи на газифікацію будинку, і тепло вам забезпечено. Але, на жаль, в нашій країні ще чимало таких районів, де газ можна купити тільки в балонах. Що ж робити в цій ситуації? Топити піч дровами і вугіллям - клопітно і не дуже ефективно, а зігріватися електрикою - дорого. На допомогу приходять новітні розробки в області альтернативних джерел енергії. Ці технології дозволяють отримувати тепло з землі, води і повітря. Одним з таких винаходів є тепловий насос, своїми руками встановити його хоч і складно, але цілком можливо.

Існує три різновиди теплових насосів, придатних для опалення будинку. Розрізняються вони за типом використовуваних джерел тепла:

Грунт-вода ↑

Це пристрій витягує тепло з грунту за допомогою колекторів або зондів. Рідина, що не транспортує його до теплового насоса, а звідти енергія перенаправляється в систему опалення. Якщо ви є власником земельної ділянки великої площі, доцільніше встановлювати колектори, прокладені нижче рівня промерзання грунту. Для маленьких ділянок підійдуть зонди.

Повітря-вода ↑

Як зрозуміло з назви це пристрій витягує тепло з повітря за допомогою вентиляторів і випарника.

Вода-вода ↑

Як правило, такий пристрій працює з грунтовими водами, але при наявності на ділянці водойми, тепло може бути вилучено і з нього. В тепловому насосі енергія утилізується, і охолоджена рідина прямує назад через яка поглинає свердловину.

Система включає в себе власне тепловий насос, пристрій забору і пристрій розподілу тепла. Внутрішній контур теплового насоса складається з компресора, що живиться від електромережі, випарника, дросельного клапана і конденсатора.

Принципова схема роботи теплового насоса (натисніть для збільшення)

Принцип роботи цього приладу був розроблений ще в 19 столітті і названий «цикл Карно». Відбувається це в такий спосіб:

• У колектор подається незамерзаюча суміш - це може бути вода зі спиртом, соляний розчин або гліколева суміш - яка поглинає теплову енергію і транспортує її до насоса.
• У випарнику енергія переходить до холодоагенту (речовини з низькою температурою кипіння) від чого останній закипає і перетворюється на пару.
• Компресор збільшує його тиск, а, отже, підвищується і температура.
• Через конденсатор теплова енергія передається теплоносію внутрішньобудинкової системи опалення, а холодоагент додатково охолоджується для «вичавлюючи» залишився тепла, переходить в рідкий стан і відправляється назад в колектор.
• Далі процес повторюється за тією ж схемою.

[Include id = "5" title = "РСЯ - в запису"]

Якщо говорити зовсім просто, тепловий насос це якийсь «холодильник навпаки». У холодильнику тепло, що віддається продуктами харчування, нагріває холодоагент, що циркулює по трубах, і, врешті-решт, виводиться на задню стінку. Ось це саме тепло і використовується в системі з тепловим насосом для підігріву теплоносія.

Під час роботи система споживає електричну енергію, але в значно менших кількостях, ніж звичайний електрокотел. Так, споживаючи 1 кВ електроенергії, теплової котел віддає в систему опалення 5 кВ теплової енергії.

На жаль, установка подібного обладнання неминуче спричинить за собою досить серйозні витрати. На її придбання і монтаж доведеться витратити значно більше, ніж на звичайний електричний котел такої ж потужності. Природно виникає питання, а чи варто воно того? Так, варто. При установці такої системи опалення в новий будинок, площею 100м2, додаткові витрати окупляться за 1,5-2 роки, а далі ви будете тільки економити.

Крім того, тепловий насос здатний працювати ще і як кондиціонер, тобто в спеку охолоджувати приміщення. В цьому випадку відбувається зворотний процес, тепло з будинку передається холодоагенту і виводиться через теплообмінник назовні.

Розрахунок потужності теплового насоса необхідно проводити виходячи з рівня тепловтрат вашого будинку. Безумовно, перед установкою подібного обладнання необхідно прийняти всі необхідні заходи з утеплення стін, даху, підлоги і вікон будівлі.

Як правило, для старих, погано утеплених будинків теплова потреба становить 75 Вт / м², для щодо нових будівель із сучасною теплоізоляцією - близько 50 Вт / м², а для низькоенергетичних будинків, побудованих із застосуванням спеціальних технологій - 30 Вт / м².

Необхідно відзначити, що таку установку найкраще закладати в проект ще будівлі, що будується. Це дозволить влаштувати найбільш придатну для цього виду обігріву систему опалення.

Як показує досвід, найкращим варіантом внутрішньобудинкової опалювальної системи з використанням теплового насоса є водяна тепла підлога. АЛЕ при розрахунку його потужності необхідно обов'язково враховувати тип підлогового покриття. Ідеальним варіантом стане керамічна плитка, а ось килимові покриття, ламінат і паркет через свою низьку теплопровідність вимагають збільшення температури теплоносія на 5-8 градусів.

Для тих, хто піклується про екологічну безпеку свого житла, ідеальним варіантом комфортної опалювальної системи може стати саме тепловий насос, принцип роботи якого не передбачає викиду в атмосферу таких шкідливих сполук, як CO, СO2, SO2, PbO2, NOх.

Що ж стосується можливості вибуху або виникнення пожежі, то, при нормальній ізоляції електричних проводів, її немає. Чого, на жаль, не можна сказати про котлах на рідкому паливі або природному газі. Система теплового насоса сконструйована таким чином, що перегрів її деталей, достатній для вибуху або займання, неможливий.

Вартість теплового насоса навіть без виклику фахівців для його установки досить висока. На жаль, далеко не у всіх є можливість одноразово витратити таку значну суму грошей, нехай навіть в надії на економію в найближчому майбутньому. Чи можна зробити тепловий насос своїми руками? Так, цілком. До того ж спорудити його можна з вже наявних деталей або купити з нагоди запчастини б / у.

Отже, приступимо. Якщо ви збираєтеся встановлювати подібну опалювальну систему в старому будинку, обов'язково перевірте стан проводки і електролічильника. Простежте за тим, щоб вимірювальний прилад був потужністю не менше 40 ампер.

• Перш за все, необхідно подбати про покупку компресора. У спеціалізованих фірмах або в звичайній майстерні по ремонту холодильного обладнання можна купити компресор від кондиціонера. Він цілком підійде для наших цілей. Його необхідно прикріпити до стіни за допомогою кронштейну L-300.
• Тепер переходимо до виготовлення конденсатора. Для цього нам знадобиться бак з нержавіючої сталі об'ємом 100-120 літрів. Його необхідно розрізати навпіл і встановити всередину змійовик, який досить легко виготовити з мідного трубки від холодильника або звичайною сантехнічної мідної труби невеликого діаметру.

  Важливо! Не слід використовувати дуже тонкостінну трубку - її крихкість може доставити масу незручностей під час роботи. Товщина стінок мідної трубки повинна становити не менше 1 мм.

• Для отримання змійовика беремо газовий або кисневий балон і наметовому на нього мідну трубку, дотримуючись відстань між витками. Для того щоб зафіксувати трубку в такому положенні найпростіше взяти перфорований алюмінієвий куточок, який використовується для захисту кутів під шпаклівкою, і примотати його до змійовика так, щоб кожен виток знаходився навпроти отвору в куточку. Це забезпечить однаковий крок витків і міцність всієї конструкції.
• Після установки змійовика зварює половинки бака, не забувши вварити з'єднання.

Саморобний випарник для теплового насоса

• Випарником може стати пластмасова ємність, об'ємом 60-80 літрів, в яку вмонтований змійовик з труби діаметром ¾ дюйма. Для доставки і зливу води можна використовувати звичайні водопровідні труби. Випарник теж необхідно закріпити на стіні за допомогою L -кронштейна потрібного розміру.
• Коли все готово, прийшла пора запрошувати фахівця з холодильного обладнання. Він потрібен для того, щоб зібрати систему, зварити мідні трубки і закачати фреон.

  Важливо! Не маючи спеціальної освіти або навичок роботи з холодильним обладнанням, не намагайтеся виконати останній етап роботи самостійно. Це може привести не тільки до виходу вашої конструкції з ладу, але і до травм.

Отже, основна частина системи готова, тепер залишилося під'єднати її до пристрою забору і пристрою розподілу тепла. Якщо з другим все, то з першим доведеться повозитися. Зрозуміло, що людина, яка вміє збирати теплові насоси своїми руками не стане викликати для підключення цього обладнання фахівців. Та й купити готовий насос, можна на витрачатися на установку, а здійснити її самостійно. Робимо все самі.

[Include id = "6" title = "РСЯ - в запису"]

Процес установки пристрою забору тепла залежить в першу чергу від типу насоса. Розглянемо тонкощі установки кожного з них.

Вертикальний насос типу «грунт-вода» ↑

Витратитися все ж доведеться, адже без бурової установки тут не обійтися.

Розташування зондів теплового насоса типу «Грунт-вода»

Необхідно просвердлити свердловину, глибиною від 50 до 150 метрів. Потім опустити в неї геотермальний зонд і підключити його до насоса.

Горизонтальний насос типу «грунт-вода» ↑

У цьому випадку використовується колектор, утворений системою труб. Його необхідно розташувати нижче рівня промерзання грунту. Точна глибина залежить від кліматичної зони і становить, як правило, 1-1,5. Досить просто зняти шар грунту (за допомогою техніки або вручну), укласти труби і здійснити зворотну засипку.

Розташування горизонтального підземного колектора

Є і ще один спосіб - прокладка окремих труб в траншеях. Для його застосування необхідно вирити кілька траншів, глибина яких знову-таки буде перевищувати глибину промерзання, і укласти в них труби петлею.

Насос типу «Вода-вода» ↑

Колектор для такого насоса збирають на суші з ПНД-труб, заповнюють теплоносієм і тільки потім переносять до водойми.

Розташування колектора теплового насоса типу «вода-вода»

Всі труби необхідно занурити у воду і акуратно перемістити до центру водойми (або на необхідну глибину).

Насос типу «Повітря-вода» ↑

Такий насос витягує тепло з повітря, а значить, його монтаж не вимагає масштабних земляних робіт.

Розташування колектора «повітря-вода»

Досить вибрати місце для установки колектора недалеко від будинку або на його даху і з'єднати з системою внутрішньобудинкового опалення.

Використання такої схеми допоможе заощадити на етапі виготовлення та монтажу насоса. Справа в тому, що розрахунок потужності теплового насоса проводиться виходячи з мінімальної можливої ​​температури. Але ж піково низькі температури стоять на вулиці тільки дуже короткий час, а значить, більшу частину року тепловий насос буде використовувати тільки частину свого потенціалу потужності.

Для того щоб мати можливість установки мене потужного насоса паралельно з ним підключають додаткове джерело тепла - електричний котел. Тоді, в сильні морози ви можете додатково «підтоплювати» приміщення. З огляду на, що таких днів у році буває небагато, такий підігрів не сильно вдарить по гаманцю, а на вартості насоса можна значно заощадити.

Можливо так само використання в якості додаткового обладнання котла на твердому паливі. В цьому випадку в систему опалення необхідно включити байпас.