Как соорудить тепловой насос своими руками

Делаем тепловой насос своими руками

Вопросам повышения энергоэффективности в сфере теплообеспечения сегодня отводится приоритетное значение, и это неспроста, ведь именно данные типы финансовых затрат являются наиболее существенными. Среди мероприятий данного направления выделяют повышение теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций, применение герметичных стеклопакетов, утепление кровель и напольных систем.

Однако наиболее значимым действие считается внедрение климатического оборудования, способного наиболее рационально использовать энергетический ресурс.

Как раз к указанному виду оборудования относится и тепловой насос – специальное устройство, позволяющее вовлекать в этап производства тепла, низкопотенциальный ресурс, находящийся в окружающем нас пространстве. При этом практически вся необходимая энергия извлекается оборудованием извне, а затраты традиционных энергетических ресурсов направляются лишь на функционирование термопреобразовательных приборов (компрессора, вентилятора, циркуляционного насоса).

Единственным недостатком такого оборудования является его высокая стоимость, ввиду чего все больше пользователей задаются вопросом : Можно ли изготовить тепловой насос своими руками? И какова целесообразность данного мероприятия?. В данном материале мы попробуем раскрыть интересующие моменты.

Итак, сразу же следует отметить, что соорудить теплогенератор для вовлечения энергетического природного потенциала самостоятельно сможет далеко не каждый, ведь данное мероприятие предусматривает выполнение целого ряда задач различной направленности. Проведение расчетов, проектирование, изготовление и монтаж оборудования, систематическое проведение сервисных работ – вот далеко не полный перечень процедур, возлагаемых на исполнителя работ.

Поэтому, не обладая достаточными навыками проведения строительных, слесарных, сварочных работ и не понимая особенностей работы термопреобразовательного оборудования, делать тепловой насос своими руками будет нецелесообразно.

Как смастерить тепловой насос самому

Перед тем как приступать к процессу изготовления климатического оборудования необходимо принять ряд сопутствующих мер, улучшающих энергоэффективные показатели сооружения. То есть повысить степень теплоизоляции ограждающих конструкций (произвести утепление стен, перекрытий), заменить негерметичные оконные и дверные конструкции, произвести качественное утепление пола, потолка, кровли.

Начинать процесс изготовления теплового насоса своими руками следует с методики выбора наиболее подходящего оборудования. Поэтому целесообразно рассмотреть указанную процедуру для каждого технологического узла системы в отдельности. А так как сердцем любого теплового насоса является его мотор-компрессор, то и начинать следует именно с него.

Конечно же, изготовить компрессор самостоятельно в домашних условиях нереально, поэтому единственным вариантом будет применение уже готового изделия. В его качестве может выступать силовое оборудование, применяемое в стандартных кондиционерах высокой производительности (мощностью не менее 7,5 кВт), какое может быть приобретено в специализированых сервисных центрах, занимающихся ремонтом бытовой техники.

В зависимости от типа изготавливаемой конструкции, данный компрессор может устанавливаться внутри корпуса теплового насоса, либо же крепиться при помощи углообразных кронштейнов непосредственно к стеновому основанию (в месте удобном для последующего обслуживания).

Далее можно приступать к сооружению внутреннего теплообменника системы – конденсатора. Функции этого узла заключаются в том, чтобы передавать накопленный в термопреобразовательном (фреоновом) контуре температурный потенциал непосредственно к отопительной сети сооружения. Ввиду этого объем и материал данного элемента должны удовлетворять требованиям изготавливаемой климатической системы.

Так в качестве фреонопровода здесь должна использоваться медная трубка, а сам резервуар должен быть изготовлен из механически прочного материала с минимальным коррозийным воздействием. В стандартной схеме лучше всего использовать для этих целей нержавеющий бак с объемом не менее 150 литров.

После вышеописанных процедур заранее подготовленный медный змеевик должен быть помещен внутрь бака. Естественно сделать это без деформации последнего не выйдет, вследствие чего нержавеющий бак обычно разрезают пополам, а после установки змеевика сваривают в исходное состояние.

На данном этапе очень важно определить величину общей площади змеевика. Для чего можно воспользоваться следующим соотношением:

S = kW/0,8 x ∆t , где

S – суммарная площадь трубопровода змеевика (м2);

kW – тепловая мощность силового модуля (компрессора) (кВт);

0,8 – корректирующий коэффициент, указывающий на теплопроводность смежных материалов (меди и воды);

∆t – перепад температур прямой и обратной воды, поступающей в отопительной сети от теплового насоса (обычно равняется 5⁰С).

После проведения соответствующих расчетов подбирается медный трубопровод с наиболее подходящими характеристиками. Наиболее часто для этих целей прибегают к использованию медной полудюймовой трубы (толщина стенки не менее 1,2мм), причем в случае необходимости ее формируют в форме спирали (наматывая на подходящий предмет) с той целью, чтобы она могла беспрепятственно разместиться в полости нержавеющего резервуара.

В финале работ указанного типа полученный фреонопровод устанавливают внутри бака и обе его половины сваривают в единую конструкцию, обеспечив при этом вход и выход конденсатора соответствующими резьбовыми патрубками. Затем также как и компрессор, конденсатор надежно фиксируется в корпусе теплового насоса, либо с помощью кронштейнов устанавливается на стену в области термопреобразовательного звена. При этом должен обеспечиваться беспрепятственный доступ ко всем узлам схемы.

Дальнейшими действиями, изготавливая тепловой насос своими руками, будет сооружение испарителя – внешнего теплообменника системы, полости какого соприкасаются с устройствами для съема низкопотенциального ресурса. Учитывая невысокую температуру внешнего теплоносителя, изготавливать испаритель можно из резервуара с любыми характеристиками.

То есть вполне приемлемым вариантом будет применение пластиковой емкости соответствующего объема. Так же как и в случае с конденсатором вначале определяется площадь змеевика, а уже на основании данных подбирается необходимая длина трубопровода. Свернутая в спираль она погружается в емкость, какая впоследствии герметизируется. Вдобавок теплообменник оборудуется патрубками для подключения фреоновой магистрали и циркуляции теплоносителя внешней среды. Аналогичным образом испаритель фиксируется в необходимом месте.

Что касается терморегулирующего вентиля, то лучше всего данный элемент приобрести в готовом виде. Однако при этом необходимо заметить, что пайка труб к нему должна производиться с искусственным охлаждением, дабы не перегреть прибор выше 100⁰С.

Дальнейшая сборка теплового контура насоса или другими словами последовательное подсоединение таких элементов как компрессор, конденсатор, термопреобразовательный вентиль, испаритель должно осуществляться специалистом теплотехником. Ведь операции подобного рода предусматривают наличие не только колоссального опыта, но и специализированного и дорогостоящего оборудования