Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника: чертежи, инструкция и советы по сборке

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника: чертежи, инструкция и советы по сборке

В последние десятилетия у владельцев домов появился довольно большой выбор систем отопления. Уже необязательно подключаться к централизованным сетям и использовать традиционные источники. Можно выбрать оборудование, работающее на альтернативной энергии, но его главный недостаток – дороговизна. Согласны?

Впрочем, если соорудить тепловой насос своими руками из старого холодильника, систему можно существенно удешевить. А мы расскажем вам как это сделать.

В статье мы подобрали самые простые решения и снабдили их подробными чертежами и схемами. Поэтому для домашнего умельца разобраться в них не составит труда. Кроме того, здесь вы найдете пошаговую инструкцию по изготовлению отопительного оборудования. А размещенные видеоролики расскажут о конструктивных особенностях теплового насоса и особенностях его подключения.

Насколько выгодно использование теплового насоса?

Теоретически у любого человека есть большой выбор источников энергии. Помимо природного газа, электричества, угля, это еще и ветер, солнце, разница температур земли и воздуха, земли и воды.

На практике выбор ограничен, т.к. все упирается в стоимость оборудования и его обслуживания, а также стабильность работы и сроки окупаемости установок.

Каждый из источников энергии имеет как достоинства, так и серьезные недостатки, ограничивающие его использование.

Установка отопительной системы с теплонасосом – это выгодно с точки зрения удобства эксплуатации. Во время работы оборудования нет шума, посторонних запахов, не требуется установка дымоходов или других вспомогательных конструкций.

Система энергозависима, но для работы теплового насоса нужно минимальное количество электричества.

Самодельный тепловой насос

Сами тепловые установки чрезвычайно экономичны и не требуют особых затрат на обслуживание, но их первоначальная стоимость очень высока.

Далеко не каждый владелец дома или дачи может позволить себе покупку такого дорогого оборудования. Если собрать его самостоятельно и использовать детали от старого холодильника, можно существенно сэкономить.

Воздушный теплонасос промышленного изготовления

Самодельные установки обходятся буквально в копейки, а их использование позволяет заметно экономить.

Единственный нюанс: производительность самоделок невысока, и они не могут быть полноценной заменой традиционным системам отопления. Поэтому их часто используют как дополнительные или альтернативные варианты отопления.

5 основных выгод для владельцев установок

К преимуществам систем обогрева с тепловыми насосами относят такие:

  1. Экономическая эффективность. При затратах 1 кВт электрической энергии можно получить 3-4 кВт тепловой. Это усредненные показатели, т.к. коэффициент преобразования тепла зависит от типа оборудования и особенностей конструкции.
  2. Экологическая безопасность. При работе тепловой установки в окружающую среду не попадают продукты сгорания или другие потенциально опасные вещества. Оборудование озонобезопасно. Его применение позволяет получить тепло без малейшего вреда для экологии.
  3. Универсальность применения. При установке систем отопления, работающих от традиционных источников энергии, владелец дома попадает в зависимость от монополистов. Солнечные батареи и ветрогенераторы не всегда рентабельны. Зато тепловые насосы можно устанавливать где угодно. Главное – правильно выбрать тип системы.
  4. Многофункциональность. В холодное время года установки отапливают дом, а в летнюю жару способны работать в режиме кондиционеров. Оборудование применяют в системах ГВС, подключают к контурам теплых полов.
  5. Безопасность эксплуатации. Теплонасосам не требуется топливо, при их работе не выделяются токсичные вещества, а предельная температура узлов оборудования не превышает 90 градусов. Эти отопительные системы не опаснее холодильников.
Читайте так же:
Что делать, если вентиляция в квартире и доме не работает? Обзор возможных причин и способов их устранения

Идеальных приборов не существует. Тепловые насосы надежны, долговечны и безопасны, но их стоимость напрямую зависит от мощности.

Качественное оборудование для полноценного обогрева и горячего водоснабжения дома 80 м.кв. обойдется примерно в 8000-10000 евро. Самоделки маломощны, их можно использовать для отопления отдельных комнат или подсобных помещений.

Схема отопительной системы с теплонасосом

Теплонасосы способны прослужить 30 лет и более. Особенно рентабельно их применение для ГВС, а также в комбинированных отопительных системах, включающих теплые полы.

Оборудование надежно и редко ломается. Если оно самодельное, то важно подобрать качественный компрессор, лучше всего – от холодильника или кондиционера проверенной марки.

Типы теплонасосов для отопления дома

Различают компрессионные и абсорбционные теплонасосы. Установки первого типа наиболее распространены, и именно такой тепловой насос можно собрать из холодильника или старого кондиционера, использовав готовый компрессор.

Также потребуются расширитель, испаритель, конденсатор. Для работы абсорбционных установок необходим абсорбент-хладон.

Самодельный теплонасос из кондиционера

По виду источника тепла установки бывают воздушными, геотермальными, а также использующими вторичное тепло (например, сточных вод и т.п.).

Во входном и выходном контурах используют один или два разных теплоносителя, и в зависимости от этого выделяют такие типы оборудования:

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

Система может быть эффективной только в том случае, если потребляет меньше энергии, чем отдает. Эту разницу называют коэффициентом преобразования. Он зависит от многих факторов, но наиболее значимый – температура теплоносителя входного и выходного контуров. Чем больше разница, тем лучше работает система.

Как сделать тепловой насос из холодильника своими руками?

На подключение к централизованной системе отопления или установку оборудования, работающего на альтернативных источниках энергии, владельцы домов тратят большие суммы денег. Инновационным решением, способным удешевить обогрев жилья, стал тепловой насос. Многие умельцы для его создания используют старые холодильники или кондиционеры с качественным компрессором. В нашей статье мы расскажем о видах теплонасосов, их преимуществах, а также предоставим пошаговую инструкцию изготовления подобного агрегата своими руками.

  • 1. Плюсы и минусы самодельного оборудования
  • 2. Виды самодельных обогревателей из холодильника
  • 3. Инструкция сборки насоса из старого холодильника
  • 4. Итоги
    • 4.1. Видео: самодельный тепловой насос
    • 4.2. Видео: тепловой насос воздух вода R-134 своими руками
      • 4.2.1. Статьи по теме:

      Плюсы и минусы самодельного оборудования

      Тепловой насос представляет собой устройство, которое не производит тепло, а перемещает его с одного места в другое, повышая при этом температуру за счет компрессии. Этот процесс протекает по принципу цикла Карно, который заключается в движении рабочего тела (хладагента) по замкнутой системе. При смене его состояние с жидкого на газообразное и наоборот происходит выделение или поглощение большого количества энергии. Этот принцип используют в конструкциях холодильников, но механизм действия теплового насоса заключается в поглощении тепла снаружи и передаче его помещению.

      Этапы цикла Карно:

      • жидкий фреон по трубке поступает в испаритель;
      • взаимодействуя с теплоносителем, которым выступают вода, воздух или грунт, хладагент испаряется, принимая газообразное состояние;
      • рабочее тело проходит через компрессор, сжимается под давлением, что способствует повышению его температуры
      • далее поступает в конденсатор, который выступает теплообменником;
      • отдает полученное тепло теплоносителю и вновь принимает форму жидкости;
      • в таком виде фреон поступает в расширительный клапан, где при низком давлении вновь движется к испарителю.

      Устройство промышленного производства дорогое, срок окупаемости составляет в среднем 5-7 лет. Популярность теплового насоса из старого холодильника обусловлена минимальными материальными вложениями на изготовление агрегата и возможностью экономии энергозатрат при его работе.

      Внимание! Для получения 3-4 кВт тепловой энергии расходуется в среднем 1 кВт электричества.

      Дополнительно выделяют следующие плюсы использования самодельного оборудования:

      • отсутствие шума, посторонних запахов;
      • не требуется установка вспомогательных конструкций, дымохода;
      • работа оборудования не наносит вред окружающей среде, так как не предполагает выброс в атмосферу продуктов сгорания;
      • возможность установки системы в удобном месте;
      • многофункциональность. Зимой устройство используют как обогреватель, а летом в качестве кондиционера;
      • безопасность. Эксплуатация не предполагает использование топлива, а максимальная температура узлов агрегата не превышает 90 0С;
      • долговечность, надежность. Срок службы агрегата при использовании качественных комплектующих составляет 30 и более лет.

      Основным минусом самодельных устройств является их малая производительность, поэтому их чаще используют как дополнительный вариант отопления отдельных комнат в доме. Собирать подобную систему рекомендуют в помещениях с хорошей теплоизоляцией и уровнем теплопотерь не более 100 Вт/м2.

      Виды самодельных обогревателей из холодильника

      По типу используемого источника энергии тепловые насосы для дома делят на следующие виды:

      • геотермальные (открытые и закрытые);
      • воздушные.

      Агрегаты, использующие вторичные источники тепла, устанавливают обычно на предприятиях, так как их рабочий цикл связан с выработкой энергии, требующей дополнительной утилизации.

      В геотермальных насосах источником энергии выступает грунт или грунтовые воды. Устройства замкнутого типа делят на:

      1. Горизонтальные. Коллектор, собирающий тепло, имеет форму колец или зигзагов. Его располагают горизонтально в траншеях на глубине более 1,3 м. расстояние между трубами – около 1,5 м. Используют подобные тепловые насосы для обогрева помещения небольшой площади. Если грунт песчаный, то длину контура увеличивают в 2 р., так как он не способен удерживать влагу.
      2. Вертикальные. Отличается вертикальным расположением коллектора теплосборника. Глубина скважины – около 200 м. Они заполняются грунтовыми водами, отдающими впоследствии тепло. Такой вариант системы используют, если отсутствует возможность горизонтального ее размещения или существует высокая угроза повреждения ландшафта. 1 м скважины дает 50-60 Вт энергии, поэтому для насоса с мощностью 10 кВт достаточно пробурить 170 м. Чтобы получить больше тепла нужно сделать несколько небольших скважин на расстоянии 20 м друг от друга.
      3. Водные. Форма коллектора идентична горизонтальному типу теплового насоса, но располагают его на дне водоема, ниже уровня промерзания (глубина – от 2 м). Этот метод установки системы обычно обходится дешевле. Стоимость зависит от места нахождения водоема, его глубина и общего объема воды.

      В насосах открытого типа вода, используемая для теплообмена, сбрасывается обратно в грунт.

      Внимание! Подобный вариант отопительного устройства возможен при наличии законного разрешения на его установку и химической чистоты водоема.

      Контур водяных тепловых насосов изготавливают из пластиковых труб, которые прижимают ко дну водоема из расчета 5 кг на 1 м длины. Каждый 1 п.м. контура дает около 30 кВт энергии. Если вам нужна система с мощностью 10 кВт, то протяженность контура должна быть не менее 300 м. К плюсам конструкции относят простоту монтажа, малую стоимость. Минусом является невозможность обогрева помещения при сильных морозах, так как получение энергии не происходит.

      Исходя из названия, в воздушных тепловых насосах источником энергии является воздух. Эти агрегаты подходят для территории с жарким климатом, так как при минусовой температуре производительность будет сильно снижаться. Основной плюс заключается в отсутствии больших материальных затрат на бурение скважин. Систему располагают недалеко от дома.

      Эффективность насоса зависит от его коэффициента преобразования, который представляет собой разницу между потребляемой и отдаваемой энергией. Основной фактор, влияющий на эту величину, температура входного и выходного контуров. Система будет работать лучше, если разница между данными параметрами будет большая.

      Инструкция сборки насоса из старого холодильника

      Перед началом сборки агрегата определитесь с его видом и схемой работы. На чертеже обозначьте точные размеры устройства, расстояния между элементами и точки соединения узлов.

      Вторым этапом сборки насоса является извлечение компрессора со старого холодильника, который будет прокачивать воду и хладагент по трубопроводу. Основной элемент системы отопления должен быть исправен. Если его ранее ремонтировали, то неизвестно, будет ли работать собранное оборудование.

      Для сборки и монтажа теплонасоса купите следующие детали:

      • герметичная емкость из нержавеющей стали объемом не менее 120 л;
      • медные трубы различного диаметра (3 шт.);
      • пластиковый бак, объем – 90 л;
      • металлопластиковые трубы;
      • L-образные кронштейны (длина – 30 см). С их помощью компрессор крепится к стене.

      Далее соберите конденсатор, который расположен в задней части холодильника:

      • стальную емкость разрежьте болгаркой пополам;
      • в одну часть поместите змеевик;
      • используя сварочный аппарат, выполните сварку емкости. Прочный каркас позволит хорошо удерживать тепло и переносить действие высоких температур;
      • чтобы конденсатор выполнял роль теплообменника, на бак намотайте медную трубку, а ее концы закрепите рейками.

      Пластиковый бак будет выполнять функцию испарителя. На нем также установите змеевик и прикрепите к стене кронштейнами.

      Внимание! Выбор компрессора и испарителя делайте с учетом их мощности. Чтобы производительность системы соответствовала планируемой величине, ее запас должен быть не менее 20 %.

      После подготовки основных узлов подберите терморегулирующий клапан. Снимите его с того же устройства, что и конденсатор, или купите подобный. Это позволит легко совместить элементы системы друг с другом.

      Все элементы насоса скрепите между собой и подсоедините теплообменник к системе трубами ПВХ.

      Итоги

      Если вы решили, что для обогрева вашего дома нужен тепловой насос, то не торопитесь покупать готовую установку. Самодельное устройство гораздо дешевле и потребляет меньшее количество энергии при работе, что позволит сэкономить на оплате электричества. При сборке агрегата следите за качеством сварных соединений. Работа системы возможна только в условиях полной их герметичности.

      Солнечная тепловая панель из старых холодильников

      Постоянный рост стоимости отопления заставляет искать альтернативные способы получения тепловой энергии и горячей воды. Если в вашем распоряжении имеется ненужный холодильник, можно решить проблему с минимальными затратами, а именно – сделать тепловой насос. Он не нуждается в дорогостоящем топливе, имеет низкую энергоемкость и при этом отлично справляется с обогревом помещений в холодное время года.

      Как работает тепловой насос из холодильника

      Принцип действия теплового насоса – перенос тепла из окружающего пространства во внутренние помещения дома. Источником тепловой энергии служат грунт, вода и атмосфера. Потребляя незначительное количество электричества, насос переправляет тепло с улицы в дом, тем самым способствуя повышению температуры воздуха в комнатах. Поскольку именно это устройство является главным рабочим элементом альтернативной системы отопления, его проектирование и расчет требуют особого внимания.

      Основные элементы конструкции насоса – это:

      • Испаритель – первый элемент системы, принимающий тепло из внешних источников энергии.
      • Компрессор – промежуточное звено системы.
      • Дроссельный клапан, подающий хладагент в испаритель.
      • Конденсатор, где тепловая энергия переходит в контур отопительной системы.
      • Редукционный клапан, подающий хладагент в испаритель для прохождения повторного рабочего цикла.

      Последовательность действия теплового насоса состоит в следующем:

      • Полученное от источников энергии низкопотенциальное тепло поступает в испаритель через теплоносители, способные выдерживать экстремально низкие температуры.
      • Тепловая энергия передается теплоносителю, циркулирующему по трубам внутри системы.
      • В компрессоре под действием высокого давления хладагент нагревается и затем поступает в конденсатор, где тепловая энергия подается в систему отопления. А хладагент, температура которого резко снизилась, повторно попадает в испаритель для нагрева и дальнейшей циркуляции по системе.

      Обратите внимание: тепловой насос не поглощает и не использует получаемое и передаваемое тепло. Как было указано выше, для работы ему необходимо лишь небольшое количество электроэнергии, затраты на которую компенсируются за счет бесплатного тепла. Поэтому эффективность работы устройства сохраняется на самом высоком уровне.

      Солнечная тепловая панель из старых холодильников


      В этой статье мастер-самодельщик представит нам свою конструкцию солнечной тепловой панели. Причем, для ее изготовления не понадобится больших затрат.

      Инструменты и материалы: -Несколько старых холодильников; -Щетка; -Компрессор; -Мыльный раствор; -Кусачки; -Отвертка; -Слесарные ключи; -Ножовка; -Струбцины; -Брусок деревянный; -Крепеж; -Силикон; -Валик; -Краска; -Медная трубка; -Паяльные принадлежности; -Стекло; -Стеклорез; -Стамеска; -Молоток;

      Шаг первый: теория По утверждению мастера-самодельщика солнечная радиация, в широтах проживания автора, генерирует до 1000 Вт м². С помощью солнечных панелей можно «собрать» до 500 Вт / м², а с помощью тепловых панелей до 800 Вт / м².

      Солнечные тепловые панели особенно полезны для производства горячей воды для бытовых нужд. В этом случае они называются солнечными водонагревателями.

      3 — 4 м² солнечных тепловых панелей покрывают 90% потребностей в горячей воде для двух человек в течение всего года. При пасмурной погоде используется накопительный бак с горячей водой.

      Окупаемость проекта составляет 2-3 года. Конструкция панели схожа с промышленной: солнечный коллектор, содержащий теплоноситель, зажат между изолятором и листом стекла. В качестве коллектора мастер использует радиатор холодильника, а дверь холодильника использует, как изолятор.

      Шаг второй: выбор материала Для максимальной эффективности солнечной тепловой панели трубки должны иметь небольшой диаметр ( в данном случае 4 мм). Благодаря этому температура жидкости в теплоносители быстро увеличивается при попадании на него солнечных лучей. Для уменьшения теплопотерь пространство между радиатором, стеклом и теплоизолятором должно быть минимально, но радиатор не должен прикасаться к ним.

      Температура внутри панели может достигать 150°C, соответственно нужно выбирать материал устойчивый к высокой температуре и ультрафиолетовому излучению.

      Так же нужно учитывать низкие температуры в зимнее ночное время.

      Радиаторы холодильников должны быть покрашены в черный цвет и направлены к солнцу под правильным углом.


      Шаг третий: радиатор Для своих целей мастер использовал неисправные холодильники, приобретенные на пунктах сбора металлолома. Откусил трубки радиатора, как можно ближе к компрессору. Промыл решетку мыльной водой. Продул трубки радиатора воздухом.


      Шаг пятый: сборка По словам мастера лучший размер панели 1,5 — 2 м². Если панель будет больше, она будет тяжелее и для нее нужно стекло большего размера. Если меньше, то будет менее эффективная и придется увеличивать кол-во панелей.

      В зависимости от модели холодильника для панели 2 м² понадобятся 3-4 решетки и 2-3 двери. С помощью деревянных бруском мастер собирает три двери в одну раму. Тщательно изолирует щели по периметру рамы.


      Дальше мастер закрепляет радиаторы на раме. Между радиаторами и рамой устанавливает пробковые прокладки.


      Теперь нужно соединить трубки радиаторов в одно целое. Для магистральной трубки нужно плюсовать диаметр каждой трубки радиаторов. Т.е. три радиатора с диаметром трубок 3 мм, значит магистральная трубка должна быть 9 мм. Магистральных трубок должно быть две, одна на вход, другая на выход.

      Солнечная тепловая панель из старых холодильников

      При установке панелей следует учитывать угол. В идеале солнечная панель должна быть перпендикулярна солнечным лучам и располагаться с южной не затененной стороны.


      Панели должны быть расположены, как можно ближе к теплообменнику. В магистраль встраивается расширительный бачок и термоклапан. Термоклапан должен открываться при температуре жидкости в панели выше 10°C , чем в теплообменнике и закрывается, если температура выше всего на 5°C. В зимнее время в качестве жидкости нужно использовать антифриз.


      Панель изготовлена и по словам мастера работает и экономит деньги.


      Весь процесс по изготовлению солнечной тепловой панели можно посмотреть на видео. Источник (Source)

      Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

      Виды теплонасосов: нюансы работы теплообменника фреон-вода

      Природный источник энергии может представлять собой систему скважинного типа, грунтового или водоемного. Каждый вариант уникальный. Отличается принцип работы и монтаж.

      Когда источником энергии является скважина, необходимо пробурить соответствующее отверстие в земли. В 1 м источника можно добыть 50-60 Вт энергии. Для нормальной работы теплонасоса потребуется 20 м.

      Особенности получения энергии со скважины:

      1. Главные плюсы – компактность и большая теплоотдача;
      2. Минус – сложности при бурении скважины.

      Когда источником тепла выступает грунт, то труба залегает на глубину ниже уровня промерзания земли. Для укладки трубы можно вырыть котлован или траншею.

      Для нормальной работы теплонасоса требуется 35-50 м трубы

      Добыча энергии с земли достаточно трудный процесс, который требует большой площади, которая не будет доступной к эксплуатации.

      Если поблизости размещены водоемы, то можно положить трубу в источник воды. Главное требование – достаточная глубина. В 1 кв м воды можно получить 30 Вт энергии. Для фиксации труб на глубине к ним прикрепляется груз.

      В некоторых случаях в качестве источника используют воздух. Такой насос содержит хладагент. В этом случае подходит фреон из холодильника. Вещество забирает тепло из воздуха и отдает помещению.


      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию