Опубликовано

Тепловой насос своими руками

Содержание

Тепловые насосы (ТН), позволяющие использовать низкопотенциальное тепло окружающей среды, получили широкое распространение за рубежом. Большинство крупных компаний, производителей и разработчиков теплотехнического оборудования уже присутствуют в этом сегменте рынка. Потребителю, в том числе и российскому, предлагаются серийно выпускаемые аппараты, многократно отработанные решения. Сдерживающим фактором для их распространения является необходимость относительно больших первоначальных инвестиций. На интернет-форумах активно обсуждается опыт самостоятельного создания отопительных систем с тепловыми насосами, удешевления тех или иных работ и повышения эффективности теплоснабжения. Мы выбрали отдельные места из этих обсуждений, и попробовали прокомментировать их с позиции профессионального производителя оборудования.

Цена вопроса

Читаем на форуме: Фирмой было предложено поставить ТН и обустроить внешний контур за 1,1 млн руб. Автором самостоятельно приобретены ТН с ГВС производительностью 8 кВт за 93 тыс., пробурены шесть скважин стоимостью 500 руб./м, установлены трубы для теплоносителя, выполнено их соединение с коллектором и ТН. Общая стоимость работ составила 170 тыс. руб. При средней годовой оплате отопления электричеством 75 тыс. руб.

ТЕПЛОВОЙ НАСОС из кондиционера своими руками. Тепловой насос своими руками из кондиционера

все затраты на ТН должны окупиться за три–четыре года.

Средняя удельная стоимость организации «под ключ» геотермального отопления с ТН в доме площадью 200 м2 составляет порядка 5–7 тыс. руб./м2. Теплопотребляющая система оказывает решающее влияние на экономичность отопительной установки с ТН и должна обходиться как можно более низкими температурами прямой сетевой воды. Для отопительных установок с ТН справедливо правило: каждый градус снижения температуры прямой сетевой воды – экономия энергопотребления на 2,5 %. Общие издержки складываются из трех частей: инвестиции, стоимость электроэнергии, побочные расходы. При этом побочными расходами, обычно представляющимися незначительными, пренебрегать не следует: эксплуатационные затраты, трудно прогнозируемые при самостоятельном конструировании системы, могут составить значительную сумму.

Обсудить «Тепловой насос своими руками» на форуме

Технические находки

В качестве основы теплового насоса (ТН) использована обычная сплит-система. Потребляя электрическую мощность 1,3 кВт, получаем 6,5 кВт тепла. Используемый при этом внешний блок кондиционера на зиму помещают в фанерный утепленный ящик вместе с автомобильным радиатором, к которому подается теплоноситель из грунтового контура. Летом и в межсезонье стенки ящика открываются.
В другом случае достижения высокой эффективности был применен ТН из двух контуров в каскаде, с двумя компрессорами. Конденсатор выполнен из стальных емкостей, разделенных на два подконденсатора. В первом («горячем»), объемом 3 л, расположены две медные спирали из трубы длиной 10 м. В «холодный» конденсатор также встроена спираль для принудительного охлаждения компрессоров (рабочая жидкость – тосол). Параметры системы: испаритель – стальной бак (180 л); вода поступает из скважины с температурой 15 °C в объеме 2 м3/ч, сброс ее происходит в другую скважину, находящуюся в 15 м от водозаборной. Общая электрическая мощность, потребляемая всей системой, – 4,2 кВт. Температура хладагента (R22) на входе в «горячий» конденсатор составляет +110 °C, на выходе – +55 °C. При входе в «холодный» конденсатор – +55 °C, при выходе из него – +40 °C.

Реализация самого принципа ТН и приобретение необходимого при этом оборудования не представляют трудностей. Однако согласование параметров отдельных частей, их увязка в единую установку может быть затруднительна даже для специализированной фирмы. Ведь речь идет о проектировании и изготовлении технически сложного оборудования. Поэтому удачная (эффективная) работа самостоятельно изготовленного ТН относится больше к области везения, чем точного инженерного расчета: никто не может дать гарантии, что такой аппарат будет хорошо функционировать с пятой, десятой или сотой попытки модернизации.

Первичный контур

Самостоятельное бурение и обустройство глубоких скважин, требующее применения спецтехники, может вызвать немало проблем уже на начальной стадии: «три дня бурили, два дня чинили машину, день разгребали кучи глины, сделали четыре зонда по 25 м. Стоимость скважин – 650 руб./м». Для зонда применены трубы из ПНД, рассчитанные на давление 6 бар. Опускаемые в скважину трубы (их может быть две или четыре, в зависимости от диаметра скважины) соединены U-образным наконечником. При этом в зимних условиях для предотвращения разрушения при монтаже такие трубы были предварительно подогреты в помещении. Можно добиться большей экономии, выполнив наружный контур самостоятельно, но без бурения глубоких скважин. Варианты его расположения: под домом или снаружи, в земле.

В ТН с вертикальными зондами теплообменная система устанавливается в скважинах глубиной от 20 до 100 м. В среднем двойной U-образный зонд с каждого метра длины дает примерно 55 Вт тепловой мощности. Точное значение зависит от геологических и гидрогеологических условий, которые, как правило, неизвестны монтажнику отопления. Поэтому проектирование и бурение скважин должно быть поручено опытной и сертифицированной на проведение соответствующих работ компании. Грунтовые воды в качестве источника тепла обычно подходят для реализации моновалентного режима работы теплового насоса. Из соображений экономичности грунтовые воды для тепловых насосов типа «вода–вода» мощностью до 30 кВт не должны поступать с глубины более 15 м.

Борьба за эффективность

При самостоятельном конструировании отопительной системы с ТН можно повысить ее эффективность, модернизировав отдельные части. Предлагается, например, отказаться от обычного теплоаккумулятора, заменив его бетонной стяжкой, и избежать нежелательных колебаний температуры на подаче установкой смесительного (демпферного) бака. Для управления самодельным ТН типа «воздух–вода» используют автоматику обычной сплит-системы.
Рассматриваются также возможности получать дополнительное тепло, экспериментируя с хладагентом, применяя компрессоры с «плавающей» производительностью, электронные терморегулирующие вентили, комбинированные теплообменники, а также за счет установки в цепи испарителя солнечного коллектора, рекуператора вытяжки и тепла сточных вод, кухонного «зонта» и т.п.

Обусловленные конструкцией параметры теплообменника должны обязательно быть согласованы с другими параметрами ТН. Это расчетные характеристики, самостоятельный экспериментальный подбор которых проблематичен. При этом, оперируя понятиями «не тянет» и «работает, но неэффективно», очень сложно попасть в область оптимальных параметров.
В отопительных системах с ТН, где исчезновение напряжения может быть не обнаружено своевременно, необходимо предусмотреть защиту от замораживания. А буферный накопитель сетевой воды необходим для увеличения времени выбега теплового насоса при незначительном теплопотреблении. Воздушно-водяным насосам он обязателен для того, чтобы обеспечить минимальный 10-минутный выбег в режиме оттаивания. Эксперименты с хладагентами нежелательны: в лучшем случае не удастся достичь намеченных целей, в худшем, например, при использовании пропана, все может закончиться аварией.

Есть опасения…

При работе грунтового теплового насоса зона земляного контура будет сильно охлаждаться и, в конце концов, на участке получишь маленький «ледниковый период». Избежать этого можно, закапывая контур глубже, чтобы происходила равномерная компенсация тепла, отданного землей, или достичь мощных подземных водоносных слоев. Не допустить появления «вечной мерзлоты» возможно также путем создания одной или двух расположенных на воздухе петель внешнего контура вдоль забора и соединенных на лето с находящейся в земле частью (для «подзарядки» грунта теплом). Предлагается и другой вариант расположения скважин – на дороге около участка, а воздушная часть внешнего контура закольцовывается со скважинами.

 Действительно, ошибки при определении максимально возможного теплосъема и конструировании внешнего контура приводят не только к неудовлетворительной работе ТН, но могут вызвать сильное и глубокое промерзание грунта. Так называемая зебра (полосы зеленой травы, чередующиеся с голой, глубоко промерзшей землей) иногда формируется над петлями проложенного с нарушениями необходимых требований горизонтального земляного контура. Температура грунта в метре от поверхности может достигать точки замерзания и без утилизации грунтового тепла, на глубине 2 м минимальная температура составляет примерно 5 °C. С увеличением глубины она возрастает, однако уменьшается и тепловой поток от поверхности грунта. При этом уже не гарантируется оттаивание земли весной. Минимальная глубина прокладки горизонтального контура должна составлять 1,2, максимальная – 1,5 м.
Самостоятельное конструирование первичного контура или следование аналогам без привязки к конкретным параметрам скважины водоносного горизонта, реки, озера (для ТН «вода–вода»), почвы, может привести к серьезным нарушениям в работе системы теплоснабжения.

Т. Сергеев
Журнал Аква-Терм №5 (63), 2011

Как сделать тепловой насос

Единственным недостатком промышленных тепловых насосов является их высокая стоимость. Поэтому большинство пользователей предпочитает изготавливать эти устройства самостоятельно. Об этом мы и расскажем.

Принцип работы

Существует несколько способов получения тепла за счет использования цикла Карно. Он обеспечивает повышение температуры теплоносителя при его резком сжатии.

Самодельный тепловой насос из компрессора

По тому же принципу, но с обратным эффектом, работают многие климатические компрессорные устройства (кондиционеры и холодильники, например). Основной рабочий цикл реализуется в рабочих камерах этих агрегатов и предполагает обратный эффект – охлаждение хладагента вследствие его резкого расширения.

Поэтому одним из доступных способов самостоятельного изготовления тепловых насосов является использование функциональных узлов, входящих в состав типового климатического оборудования. При изготовлении насоса из холодильника его конденсатор и испаритель выполняют функцию теплообменников, забирающих тепловую энергию из окружающей среды и направляющих ее на обогрев теплоносителя.

Порядок сборки

Порядок изготовления теплового насоса из готовых функциональных узлов:

  1. Подготовка компрессорной части теплового насоса, использование соответствующего узла от обычного холодильника или кондиционера. (Этот узел должен крепиться с помощью «мягкой» подвески на кронштейнах, размещенных на стене рабочего помещения в удобном месте).
  2. Изготовление конденсатора. Потребуется специальный бак (лучше всего – из «нержавейки») объемом порядка 100 литров, в который монтируют змеевик. (В качестве змеевика может использоваться готовая медная трубка от старого холодильника).
  3. Непосредственно перед тем, как сделать тепловой насос, готовый бак разрезается вдоль продольной оси на две равные части. После установки и закрепления змеевика в теле одной из половинок части бака свариваются между собой, образуя замкнутую емкость. (При сварке изделий из нержавейки необходимо использовать электроды, предназначенные для работы с этим металлом).
  4. По завершении сборки конденсатора — изготовление следующего обязательного узла насоса — испарителя. Понадобится пластиковая герметичная емкость объемом 70-80 литров. В ней необходимо поместить змеевик из трубки на ¾ дюйма. На концах этой трубки нужно подготовить резьбовой сгон, обеспечивающий подсоединение к змеевику соответствующих труб (в качестве последних могут использоваться обычные водопроводные трубы). После сборки испаритель также закрепляется на стене с использованием кронштейнов необходимого размера.

Для окончательной сборки всей системы в целом, включая сварку медных трубок и закачку в емкости теплоносителя (фреона), рекомендуется пригласить специалиста. Попытка проделать операции с холодильным оборудованием самостоятельно может закончиться плачевно, вплоть до получения травм.

По завершении сборки основной части тепловой системы переходим к подсоединению устройств забора и распределения тепла (теплообменника и обогревательных батарей).

Особенности подключения внешних устройств

Нюансы подключения устройств забора и распределения тепла:

  1. Теплообменник в грунте желательно размещать на солнечной стороне участка. Это позволяет использовать энергию солнца в качестве дополнительного источника тепла.
  2. Имеющийся в компрессоре хладагент следует заменить так называемым «раствором», в состав которого входят фреон и вода. Это повышает эффективность работы тепловой системы.
  3. Вместо обычных радиаторов для обогрева дома рекомендуется использовать устройства меньшей мощности, не уступающие по эффективности традиционным системам («теплый пол», например).
  4. Соединительные трубы должны прокладываться так, чтобы потери тепла на этих участках были минимальными. При необходимости можно будет предусмотреть дополнительную изоляцию.

В жаркие дни (при наличии в доме эффективной вентиляции) тепловой насос может использоваться для пассивного кондиционирования воздуха.

Со всеми тонкостями процедур по подключению внешних устройств вы можете ознакомиться в следующем видео, размещенного по адресу одного из источников, указанных ниже.

Видео

В этом видео подробно рассказывается об особенностях тепловых насосов:

Это видео о тепловом насосе воздух-вода, изготовленном своими руками для отопления или нагрева воды:

Тепловые насосы (ТН), позволяющие использовать низкопотенциальное тепло окружающей среды, получили широкое распространение за рубежом. Большинство крупных компаний, производителей и разработчиков теплотехнического оборудования уже присутствуют в этом сегменте рынка. Потребителю, в том числе и российскому, предлагаются серийно выпускаемые аппараты, многократно отработанные решения. Сдерживающим фактором для их распространения является необходимость относительно больших первоначальных инвестиций. На интернет-форумах активно обсуждается опыт самостоятельного создания отопительных систем с тепловыми насосами, удешевления тех или иных работ и повышения эффективности теплоснабжения. Мы выбрали отдельные места из этих обсуждений, и попробовали прокомментировать их с позиции профессионального производителя оборудования.

Цена вопроса

Читаем на форуме: Фирмой было предложено поставить ТН и обустроить внешний контур за 1,1 млн руб. Автором самостоятельно приобретены ТН с ГВС производительностью 8 кВт за 93 тыс., пробурены шесть скважин стоимостью 500 руб./м, установлены трубы для теплоносителя, выполнено их соединение с коллектором и ТН. Общая стоимость работ составила 170 тыс. руб. При средней годовой оплате отопления электричеством 75 тыс. руб. все затраты на ТН должны окупиться за три–четыре года.

Средняя удельная стоимость организации «под ключ» геотермального отопления с ТН в доме площадью 200 м2 составляет порядка 5–7 тыс. руб./м2. Теплопотребляющая система оказывает решающее влияние на экономичность отопительной установки с ТН и должна обходиться как можно более низкими температурами прямой сетевой воды. Для отопительных установок с ТН справедливо правило: каждый градус снижения температуры прямой сетевой воды – экономия энергопотребления на 2,5 %. Общие издержки складываются из трех частей: инвестиции, стоимость электроэнергии, побочные расходы. При этом побочными расходами, обычно представляющимися незначительными, пренебрегать не следует: эксплуатационные затраты, трудно прогнозируемые при самостоятельном конструировании системы, могут составить значительную сумму.

Обсудить «Тепловой насос своими руками» на форуме

Технические находки

В качестве основы теплового насоса (ТН) использована обычная сплит-система. Потребляя электрическую мощность 1,3 кВт, получаем 6,5 кВт тепла. Используемый при этом внешний блок кондиционера на зиму помещают в фанерный утепленный ящик вместе с автомобильным радиатором, к которому подается теплоноситель из грунтового контура. Летом и в межсезонье стенки ящика открываются.
В другом случае достижения высокой эффективности был применен ТН из двух контуров в каскаде, с двумя компрессорами. Конденсатор выполнен из стальных емкостей, разделенных на два подконденсатора. В первом («горячем»), объемом 3 л, расположены две медные спирали из трубы длиной 10 м. В «холодный» конденсатор также встроена спираль для принудительного охлаждения компрессоров (рабочая жидкость – тосол). Параметры системы: испаритель – стальной бак (180 л); вода поступает из скважины с температурой 15 °C в объеме 2 м3/ч, сброс ее происходит в другую скважину, находящуюся в 15 м от водозаборной. Общая электрическая мощность, потребляемая всей системой, – 4,2 кВт. Температура хладагента (R22) на входе в «горячий» конденсатор составляет +110 °C, на выходе – +55 °C. При входе в «холодный» конденсатор – +55 °C, при выходе из него – +40 °C.

Реализация самого принципа ТН и приобретение необходимого при этом оборудования не представляют трудностей. Однако согласование параметров отдельных частей, их увязка в единую установку может быть затруднительна даже для специализированной фирмы. Ведь речь идет о проектировании и изготовлении технически сложного оборудования. Поэтому удачная (эффективная) работа самостоятельно изготовленного ТН относится больше к области везения, чем точного инженерного расчета: никто не может дать гарантии, что такой аппарат будет хорошо функционировать с пятой, десятой или сотой попытки модернизации.

Первичный контур

Самостоятельное бурение и обустройство глубоких скважин, требующее применения спецтехники, может вызвать немало проблем уже на начальной стадии: «три дня бурили, два дня чинили машину, день разгребали кучи глины, сделали четыре зонда по 25 м.

Тепловой насос для отопления дома своими руками

Стоимость скважин – 650 руб./м». Для зонда применены трубы из ПНД, рассчитанные на давление 6 бар. Опускаемые в скважину трубы (их может быть две или четыре, в зависимости от диаметра скважины) соединены U-образным наконечником. При этом в зимних условиях для предотвращения разрушения при монтаже такие трубы были предварительно подогреты в помещении. Можно добиться большей экономии, выполнив наружный контур самостоятельно, но без бурения глубоких скважин. Варианты его расположения: под домом или снаружи, в земле.

В ТН с вертикальными зондами теплообменная система устанавливается в скважинах глубиной от 20 до 100 м. В среднем двойной U-образный зонд с каждого метра длины дает примерно 55 Вт тепловой мощности. Точное значение зависит от геологических и гидрогеологических условий, которые, как правило, неизвестны монтажнику отопления. Поэтому проектирование и бурение скважин должно быть поручено опытной и сертифицированной на проведение соответствующих работ компании. Грунтовые воды в качестве источника тепла обычно подходят для реализации моновалентного режима работы теплового насоса. Из соображений экономичности грунтовые воды для тепловых насосов типа «вода–вода» мощностью до 30 кВт не должны поступать с глубины более 15 м.

Борьба за эффективность

При самостоятельном конструировании отопительной системы с ТН можно повысить ее эффективность, модернизировав отдельные части. Предлагается, например, отказаться от обычного теплоаккумулятора, заменив его бетонной стяжкой, и избежать нежелательных колебаний температуры на подаче установкой смесительного (демпферного) бака. Для управления самодельным ТН типа «воздух–вода» используют автоматику обычной сплит-системы.
Рассматриваются также возможности получать дополнительное тепло, экспериментируя с хладагентом, применяя компрессоры с «плавающей» производительностью, электронные терморегулирующие вентили, комбинированные теплообменники, а также за счет установки в цепи испарителя солнечного коллектора, рекуператора вытяжки и тепла сточных вод, кухонного «зонта» и т.п.

Обусловленные конструкцией параметры теплообменника должны обязательно быть согласованы с другими параметрами ТН. Это расчетные характеристики, самостоятельный экспериментальный подбор которых проблематичен. При этом, оперируя понятиями «не тянет» и «работает, но неэффективно», очень сложно попасть в область оптимальных параметров.
В отопительных системах с ТН, где исчезновение напряжения может быть не обнаружено своевременно, необходимо предусмотреть защиту от замораживания. А буферный накопитель сетевой воды необходим для увеличения времени выбега теплового насоса при незначительном теплопотреблении. Воздушно-водяным насосам он обязателен для того, чтобы обеспечить минимальный 10-минутный выбег в режиме оттаивания. Эксперименты с хладагентами нежелательны: в лучшем случае не удастся достичь намеченных целей, в худшем, например, при использовании пропана, все может закончиться аварией.

Есть опасения…

При работе грунтового теплового насоса зона земляного контура будет сильно охлаждаться и, в конце концов, на участке получишь маленький «ледниковый период». Избежать этого можно, закапывая контур глубже, чтобы происходила равномерная компенсация тепла, отданного землей, или достичь мощных подземных водоносных слоев. Не допустить появления «вечной мерзлоты» возможно также путем создания одной или двух расположенных на воздухе петель внешнего контура вдоль забора и соединенных на лето с находящейся в земле частью (для «подзарядки» грунта теплом). Предлагается и другой вариант расположения скважин – на дороге около участка, а воздушная часть внешнего контура закольцовывается со скважинами.

 Действительно, ошибки при определении максимально возможного теплосъема и конструировании внешнего контура приводят не только к неудовлетворительной работе ТН, но могут вызвать сильное и глубокое промерзание грунта. Так называемая зебра (полосы зеленой травы, чередующиеся с голой, глубоко промерзшей землей) иногда формируется над петлями проложенного с нарушениями необходимых требований горизонтального земляного контура. Температура грунта в метре от поверхности может достигать точки замерзания и без утилизации грунтового тепла, на глубине 2 м минимальная температура составляет примерно 5 °C. С увеличением глубины она возрастает, однако уменьшается и тепловой поток от поверхности грунта. При этом уже не гарантируется оттаивание земли весной. Минимальная глубина прокладки горизонтального контура должна составлять 1,2, максимальная – 1,5 м.
Самостоятельное конструирование первичного контура или следование аналогам без привязки к конкретным параметрам скважины водоносного горизонта, реки, озера (для ТН «вода–вода»), почвы, может привести к серьезным нарушениям в работе системы теплоснабжения.

Т. Сергеев
Журнал Аква-Терм №5 (63), 2011

Как сделать тепловой насос

Единственным недостатком промышленных тепловых насосов является их высокая стоимость. Поэтому большинство пользователей предпочитает изготавливать эти устройства самостоятельно. Об этом мы и расскажем.

Принцип работы

Существует несколько способов получения тепла за счет использования цикла Карно. Он обеспечивает повышение температуры теплоносителя при его резком сжатии. По тому же принципу, но с обратным эффектом, работают многие климатические компрессорные устройства (кондиционеры и холодильники, например). Основной рабочий цикл реализуется в рабочих камерах этих агрегатов и предполагает обратный эффект – охлаждение хладагента вследствие его резкого расширения.

Поэтому одним из доступных способов самостоятельного изготовления тепловых насосов является использование функциональных узлов, входящих в состав типового климатического оборудования.

Тепловой насос самому полностью (фоторепортаж)

При изготовлении насоса из холодильника его конденсатор и испаритель выполняют функцию теплообменников, забирающих тепловую энергию из окружающей среды и направляющих ее на обогрев теплоносителя.

Порядок сборки

Порядок изготовления теплового насоса из готовых функциональных узлов:

  1. Подготовка компрессорной части теплового насоса, использование соответствующего узла от обычного холодильника или кондиционера. (Этот узел должен крепиться с помощью «мягкой» подвески на кронштейнах, размещенных на стене рабочего помещения в удобном месте).
  2. Изготовление конденсатора. Потребуется специальный бак (лучше всего – из «нержавейки») объемом порядка 100 литров, в который монтируют змеевик. (В качестве змеевика может использоваться готовая медная трубка от старого холодильника).
  3. Непосредственно перед тем, как сделать тепловой насос, готовый бак разрезается вдоль продольной оси на две равные части. После установки и закрепления змеевика в теле одной из половинок части бака свариваются между собой, образуя замкнутую емкость. (При сварке изделий из нержавейки необходимо использовать электроды, предназначенные для работы с этим металлом).
  4. По завершении сборки конденсатора — изготовление следующего обязательного узла насоса — испарителя. Понадобится пластиковая герметичная емкость объемом 70-80 литров. В ней необходимо поместить змеевик из трубки на ¾ дюйма. На концах этой трубки нужно подготовить резьбовой сгон, обеспечивающий подсоединение к змеевику соответствующих труб (в качестве последних могут использоваться обычные водопроводные трубы). После сборки испаритель также закрепляется на стене с использованием кронштейнов необходимого размера.

Для окончательной сборки всей системы в целом, включая сварку медных трубок и закачку в емкости теплоносителя (фреона), рекомендуется пригласить специалиста. Попытка проделать операции с холодильным оборудованием самостоятельно может закончиться плачевно, вплоть до получения травм.

По завершении сборки основной части тепловой системы переходим к подсоединению устройств забора и распределения тепла (теплообменника и обогревательных батарей).

Особенности подключения внешних устройств

Нюансы подключения устройств забора и распределения тепла:

  1. Теплообменник в грунте желательно размещать на солнечной стороне участка. Это позволяет использовать энергию солнца в качестве дополнительного источника тепла.
  2. Имеющийся в компрессоре хладагент следует заменить так называемым «раствором», в состав которого входят фреон и вода. Это повышает эффективность работы тепловой системы.
  3. Вместо обычных радиаторов для обогрева дома рекомендуется использовать устройства меньшей мощности, не уступающие по эффективности традиционным системам («теплый пол», например).
  4. Соединительные трубы должны прокладываться так, чтобы потери тепла на этих участках были минимальными. При необходимости можно будет предусмотреть дополнительную изоляцию.

В жаркие дни (при наличии в доме эффективной вентиляции) тепловой насос может использоваться для пассивного кондиционирования воздуха.

Со всеми тонкостями процедур по подключению внешних устройств вы можете ознакомиться в следующем видео, размещенного по адресу одного из источников, указанных ниже.

Видео

В этом видео подробно рассказывается об особенностях тепловых насосов:

Это видео о тепловом насосе воздух-вода, изготовленном своими руками для отопления или нагрева воды:

Форум Холодильщиков > Другое > Тепловые насосы > ТН из кондиционера

Просмотр полной версии : ТН из кондиционера

02.10.2017, 14:36

Суть такая имеется LS-HE36DMA4 / LU-HE36UMA4 хочется сделать тн вода-воздух. Реально ли это? Схему прикреплю если ересь не ругайте)52454

02.10.2017, 14:38

вода-воздух.
Что за вода, откуда тепло качать собираешься?

02.10.2017, 14:38

Или как сделать так чтобы сей аппарат работал в Краснодарских зимних реалиях? Может что-то надо заменить в нем?

02.10.2017, 14:39

Скважины 30л/мин из ондной в другую

Скважины 30л/мин из ондной в другую
это как? из одной качаем а в другу сливам?

TV Сергеич

11.10.2017, 13:11

Или как сделать так чтобы сей аппарат работал в Краснодарских зимних реалиях? Может что-то надо заменить в нем?
Сменить место жительства -поселиться на берегу Кубани — из реки брать и в реку сливать . Если зеленые не возьмут за одно место. Уж Кубань ты точно не сможешь заморозить.

18.10.2017, 16:32

Да из одной скважины берём в другую сливаем

18.10.2017, 17:38

Да из одной скважины берём в другую сливаем
сначала попробуй такое провернуть а уж потом про насос спроси.

23.10.2017, 09:22

В этом не вижу сложности

…да и нет её, сложности этой, и насос большой не нужен. Нужен теплообменник, руки и ТРВ, в твоём аппарате его нет, даже если и есть(не помню) он электронный и с другой характеристикой…
…если так повезло со скважинами , то всё остальное-фигня, кроме денег конечно. Если есть газ-не заморачивайся, экономии не будет…

могу проще сказать , зачем перекачивать? если можно просто зонды засунуть . у меня и зимой водя ниже 5-6 метров не падает . И живу рядом с речкой . Речка не только что мы видим на поверхности )) она еще и под землей течет . вот и будут зонды под стоят не просто в воде а под промывкой ))

…так я о том же. Вот тебе и фронт работ. Ты-то уже поднимал такую же тему…как бы всё это систематизировать, и вывести в одну тему, ибо каждый раз переписывать лень…

Мне кажется инвертор и так в Краснодаре всю зиму отработает нормально на обогрев. Только надо оттайку поддона сделать кабелем самогреющим.

…поддон чего???

…поддон чего???

внешнего блока?

…тема то про …читай внимательнее…

…тема то про …читай внимательнее…

Тема,тепловой насос из кондиционера. Регион,Краснодар. LS-HE36DMA4 / LU-HE36UMA4 инверторный кондиционер уже сам по себе тепловой насос воздух-воздух. Допустимая темп. наружного воздуха (обогрев), °C от –15 до +24. Зачем мудрить? Что в Краснодаре часто ниже минус 15 бывает?
Для лучшей оттайки в морозы,дополнительно ставят подогрев поддона внешнего блока,если там штатного нет.
Если он хочет воду греть для хоз.нужд,то это другой вопрос. Довольно сложное мероприятие.

Мне кажется инвертор и так в Краснодаре всю зиму отработает нормально на обогрев. Только надо оттайку поддона сделать кабелем самогреющим.

а когда влажность под 100% и минус 10 ? он постоянно в оттайку будет входить . проверил на своем уже ТН воздушном .

Тема,тепловой насос из кондиционера. Регион,Краснодар. LS-HE36DMA4 / LU-HE36UMA4 инверторный кондиционер уже сам по себе тепловой насос воздух-воздух. Допустимая темп. наружного воздуха (обогрев), °C от –15 до +24. Зачем мудрить? Что в Краснодаре часто ниже минус 15 бывает?
Для лучшей оттайки в морозы,дополнительно ставят подогрев поддона внешнего блока,если там штатного нет.
Если он хочет воду греть для хоз.нужд,то это другой вопрос. Довольно сложное мероприятие.

Открою тайну .холодильник тоже насос *CRAZY* только условия температурные другие !

И да в Краснодаре часто бывает холодно , и не один день . дни когда ниже 15,20 что делать ?? как греется ? и греться кондиционером хрень полная ! батарея она и в Африке батарея )) сушат они воздух очень и потом ночью дышать не приятно . и шумы эти все раздражают . а так и тебе пол теплый а батарея )) и все через ТН . за комфорт надо платить ))

…да хоть мороз! Ключевое слово-скважина!…это просто находка! Ставишь 2-3квт компрессор(любой), и получаешь 12-14квт тепла, а это 150-200квадратов отопления…

…да хоть мороз! Ключевое слово-скважина!…это просто находка! Ставишь 2-3квт компрессор(любой), и получаешь 12-14квт тепла, а это 150-200квадратов отопления…

Я стесняюсь спросить,а вы пробовали сделать это?
На словах то все могут много чего…
Давайте по теме отвечать. Я высказал свое мнение,ТС не отвечает. Чего вы меня тут агитируете. Опыта отопления кондиционером у меня большого нет,но тот что есть вполне убеждает меня что отапливаться кондиционером в мороз можно,но энергоэффективность,совсе� � не такая как в рекламе обещают.

Давайте по теме отвечать!!!
…давайте, учитель! Ваше мнение будет учитано. Полистайте форум, и…никогда не стесняйтесь спрашивать. Именно спрашивайте…

…да хоть мороз! Ключевое слово-скважина!…это просто находка! Ставишь 2-3квт компрессор(любой), и получаешь 12-14квт тепла, а это 150-200квадратов отопления…

сам хочу так. но денег на скважины пока (( думаю в следующем сделаю . и вода зимой ниже 12-14 + не падает . просто халя тепла а достать не могу.

отапливаться кондиционером в мороз можно
а выгода есть ?

а выгода есть ?

везде ищешь выгоду?
я видел довольно серьезных чуваков,которые хотели сделать такое самостоятельно,успех пока что к ним не пришел. На словах то Лев Толстой,а на деле…

23.10.2017, 19:44

Ставишь 2-3квт компрессор(любой), и получаешь 12-14квт тепла
Даже у лучших промышленных тепловых насосов COP не более 4. Откуда из 2 квт 12 получается?

23.10.2017, 20:59

По теме: могут быть сложности с распределением фреона между конденсаторами, можется скопиться в одном из них. Возможно, может помочь ресивер. В мультисплитах как-то решают эту проблему, самому интересно как.
А по поводу обогрева кондиционером: имею опыт обогрева дома в Подмосковье и обычным кондиционером, и самодельным ТН вода-воздух из инверторного кондиционера. Обычным кондиционером где-то до -15, конечно, выгоднее, чем электрообогревателями, но обмерзание сильно портит картину, и зависит от системы разморозки. У моего кондея плохая система — оттаивание включается тупо после 50 минут непрерывной работы. В итоге проще самому включать, чем ждать, когда он соизволит (отвёл провода от компрессора и просто включал его в розетку (главное не забыть выключить)). А если уехать на несколько дней, поставив температуру на пульте на минимум, то он обмерзает такой шубой, что встроенное оттаивание уже не помогает, в итоге эффективность падает до уровня электрообогревателя, если не ниже, и приходилось по приезду разламывать ледяной панцирь. Плюс поддон без подогрева, периодически вручную лёд отковыривал.

23.10.2017, 21:49

Добавлю по теме: решением, как мне кажется, может быть установка отдельного ЭРВ на каждый конденсатор и управление ими по переохлаждению в конкретном конденсаторе. Может быть, так и делается в мультисплитах… Вот только такой контроллер для ЭРВ вряд ли найдётся, только если самому делать и программировать. Короче, проще два отдельных ТН. Тем более для воды инвертор и не особо нужен, только лишние сложности.
Собственно, у меня сейчас есть такая же необходимость — добавить к нагреву воздуха нагрев воды. Но я для этого просто делаю второй неинверторный ТН вода-вода, а не переделываю первый инверторный вода-воздух.

Даже у лучших промышленных тепловых насосов COP не более 4. Откуда из 2 квт 12 получается?
…это образно, а реально, бывает вода в скважине 14-15град., вот и пересчитай на тепло…

везде ищешь выгоду?
я видел довольно серьезных чуваков,которые хотели сделать такое самостоятельно,успех пока что к ним не пришел. На словах то Лев Толстой,а на деле…

Таки да!! я же не дурак, с начало делать потом думать. Или как мой сосед да по..й и так сойдет ?

24.10.2017, 13:58

вот и пересчитай на тепло
Здесь будет очень большая зависимость от расхода воды и от дельты на теплообменнике испарителя. Опять же чем мощнее испаритель тем соответственно и компрессор, т.к. ему нужно будет справляться с образующимся количеством паров при заданном кипении. А COP здесь ничто иное как КПД установки и достигается снижением энергопотерь в компрессоре, в теплообменниках, за счет оптимизации тепловых процессов в установке.

ТЕПЛОВОЙ НАСОС из кондиционера своими руками Как сделать дешвый тепловой насос

У одноконтурной установки КПД естественно выше (т.е. теплообменник фреон-вода), у двухконтурной (фреон-гликоль, гликоль-вода) ниже.

Добавлю по теме: решением, как мне кажется, может быть установка отдельного ЭРВ на каждый конденсатор и управление ими по переохлаждению в конкретном конденсаторе. Может быть, так и делается в мультисплитах… Вот только такой контроллер для ЭРВ вряд ли найдётся, только если самому делать и программировать. Короче, проще два отдельных ТН. Тем более для воды инвертор и не особо нужен, только лишние сложности.
Собственно, у меня сейчас есть такая же необходимость — добавить к нагреву воздуха нагрев воды. Но я для этого просто делаю второй неинверторный ТН вода-вода, а не переделываю первый инверторный вода-воздух.

В мультисплитах конденсатор один,испарителей несколько,на каждый идет отдельный ЭРВ, это все рулит плата управления с защищенным ПО.
Может быть и можно использовать контроллер дешевый от холодильного оборудования,но это всё эксперименты. А готовый сплит инверторный,если доработать оттайкой поддона,норм должен работать в Краснодаре на обогрев,ну может пару дней в году не сможет,обогреватели придется добавить или еще как то. Греть воду для хоз нужд,еще сложнее.

144Дима, Димон, я понимаю. что-метр сорок четыре, это весомый аргумент. только где он у тебя помещается? Тут вопрос "перекачки" тепла из воды. а ты про подогрев картера…таких тем здесь уже -хоть…топи ими…поройся….или мне за тебя?..

144Дима, Димон, я понимаю. что-метр сорок четыре, это аргумент. только где он у тебя помещается? Тут вопрос "перекачки" тепла из воды. а ты про подогрев картера…таких тем здесь уже -хоть…топи ими…поройся….или мне за тебя?..

Заметь,это не я мериться начал.)
Просто задал вопрос : Зачем курочить заводской сплит за 128000 рублей, и тут понеслось.)
ТС вообще уже пропал давно,а мы всё спорим про что то.

…а ты посчитай экономию. Да, ТээСу видимо просто было скучно. Ну так хоть нас разбудил…

…а ты посчитай экономию. Да, ТээСу видимо просто было скучно. Ну так хоть нас разбудил…

Какая уж тут экономия,за 130к раскурочить кондиционер. )

…а почему бы и нет? Возможно он долго был не востребован, а тут вторая жизнь. Таких проектов у меня на памяти …волос на руке не хватит, а было сделано "с лёгкой руки"…
…на голове хватит:)…

24.10.2017, 23:00

В мультисплитах конденсатор один,испарителей несколько,на каждый идет отдельный ЭРВ, это все рулит плата управления с защищенным ПО.
Может быть и можно использовать контроллер дешевый от холодильного оборудования,но это всё эксперименты. А готовый сплит инверторный,если доработать оттайкой поддона,норм должен работать в Краснодаре на обогрев,ну может пару дней в году не сможет,обогреватели придется добавить или еще как то. Греть воду для хоз нужд,еще сложнее.

А, ну да, обычно же теплообменники внутренних блоков являются испарителями, а я в кондиционерах вижу почти исключительно ТН, и забываю, что их основная функция — охлаждать 🙂 Ну а в режиме охлаждения там всё логично — ЭРВ регулируются по перегреву газу в конкретном испарителе. А вот с режимом обогрева интереснее, потому что тогда нужно регулировать по переохлаждению жидкости, чтобы поддерживать нужный уровень в каждом внутреннем блоке, а это необычно. И существующие контроллеры, по-моему, все работают по перегреву газу в испарителе, поэтому я и говорю, что не получится такие использовать.
Я тоже считаю, что в условиях Краснодара отлично будет работать и обычный сплит, особенно инвертор.

Кто знает примерно КПД инверторного компрессора, работающего на нагрев, допустим в этом сплите LG, о котором тс пишет при кипении -20С и конденсации 40С

25.10.2017, 17:35

чтобы поддерживать нужный уровень в каждом внутреннем блоке, а это необычно.
врв и врф системы ещё вспомните, там можно тоже мозг сломать, по секрету скажу что система распределяет ресурсы.

25.10.2017, 17:38

Кто знает примерно КПД инверторного компрессора,
ничего сказать не могу но можно помучить в мтсубиси расчетные параметры у зубадана и примерно прикинуть, но одно ясно что кпд там плюсовой.

Кто знает примерно КПД инверторного компрессора,
…его не знает даже производитель. Он может тележить о пятиста процентах и более. Тут надо принимать во внимание потребности. Если греть радиаторы до восьмидесяти градусов. то КПД будет отрицательным. и ТЭНы будут дешевле. А если тёплые полы, стены(они тоже бывают тёплыми). то экономия будет ощутима. Я уже как то говорил, у меня на обслуге несколько домов по триста метров отопления, газ в двадцати метрах, а они не хотят его подключать, ибо соседи платят за газ больше, чем потребляет ТН. Но, системы со сважинами…

Здравствуйте уважаемые. Я человек новый, возможно я отвечу не в тему,но я думаю данная схема имеет право на обсуждение при условии достаточного дебита воды; 1. При минусовой температуре наружного воздуха,переключаем на воду , тем самым сохраняем КОП(СОР) высоким , при температуре воздуха выше температуры воды имеем более высокое КОП, т.е обогреваем дом всегда даже при сильных морозах. Это личное мнение без каких либо расчетов .

Суть такая имеется LS-HE36DMA4 / LU-HE36UMA4 хочется сделать тн вода-воздух. Реально ли это? Схему прикреплю если ересь не ругайте)52454

Здравствуйте уважаемые. Я человек новый, возможно я отвечу не в тему,но я думаю данная схема имеет право на обсуждение при условии достаточного дебита воды; 1. При минусовой температуре наружного воздуха,переключаем на воду , тем самым сохраняем КОП(СОР) высоким , при температуре воздуха выше температуры воды имеем более высокое КОП, т.е обогреваем дом всегда даже при сильных морозах. Это личное мнение без каких либо расчетов .

Powered by vBulletin® Version 4.2.3 Copyright © 2018 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot

Тепловые насосы (ТН), позволяющие использовать низкопотенциальное тепло окружающей среды, получили широкое распространение за рубежом. Большинство крупных компаний, производителей и разработчиков теплотехнического оборудования уже присутствуют в этом сегменте рынка. Потребителю, в том числе и российскому, предлагаются серийно выпускаемые аппараты, многократно отработанные решения. Сдерживающим фактором для их распространения является необходимость относительно больших первоначальных инвестиций. На интернет-форумах активно обсуждается опыт самостоятельного создания отопительных систем с тепловыми насосами, удешевления тех или иных работ и повышения эффективности теплоснабжения. Мы выбрали отдельные места из этих обсуждений, и попробовали прокомментировать их с позиции профессионального производителя оборудования.

Цена вопроса

Читаем на форуме: Фирмой было предложено поставить ТН и обустроить внешний контур за 1,1 млн руб. Автором самостоятельно приобретены ТН с ГВС производительностью 8 кВт за 93 тыс., пробурены шесть скважин стоимостью 500 руб./м, установлены трубы для теплоносителя, выполнено их соединение с коллектором и ТН. Общая стоимость работ составила 170 тыс. руб. При средней годовой оплате отопления электричеством 75 тыс. руб. все затраты на ТН должны окупиться за три–четыре года.

Средняя удельная стоимость организации «под ключ» геотермального отопления с ТН в доме площадью 200 м2 составляет порядка 5–7 тыс. руб./м2. Теплопотребляющая система оказывает решающее влияние на экономичность отопительной установки с ТН и должна обходиться как можно более низкими температурами прямой сетевой воды. Для отопительных установок с ТН справедливо правило: каждый градус снижения температуры прямой сетевой воды – экономия энергопотребления на 2,5 %. Общие издержки складываются из трех частей: инвестиции, стоимость электроэнергии, побочные расходы. При этом побочными расходами, обычно представляющимися незначительными, пренебрегать не следует: эксплуатационные затраты, трудно прогнозируемые при самостоятельном конструировании системы, могут составить значительную сумму.

Обсудить «Тепловой насос своими руками» на форуме

Технические находки

В качестве основы теплового насоса (ТН) использована обычная сплит-система. Потребляя электрическую мощность 1,3 кВт, получаем 6,5 кВт тепла. Используемый при этом внешний блок кондиционера на зиму помещают в фанерный утепленный ящик вместе с автомобильным радиатором, к которому подается теплоноситель из грунтового контура. Летом и в межсезонье стенки ящика открываются.
В другом случае достижения высокой эффективности был применен ТН из двух контуров в каскаде, с двумя компрессорами. Конденсатор выполнен из стальных емкостей, разделенных на два подконденсатора. В первом («горячем»), объемом 3 л, расположены две медные спирали из трубы длиной 10 м. В «холодный» конденсатор также встроена спираль для принудительного охлаждения компрессоров (рабочая жидкость – тосол). Параметры системы: испаритель – стальной бак (180 л); вода поступает из скважины с температурой 15 °C в объеме 2 м3/ч, сброс ее происходит в другую скважину, находящуюся в 15 м от водозаборной. Общая электрическая мощность, потребляемая всей системой, – 4,2 кВт. Температура хладагента (R22) на входе в «горячий» конденсатор составляет +110 °C, на выходе – +55 °C. При входе в «холодный» конденсатор – +55 °C, при выходе из него – +40 °C.

Реализация самого принципа ТН и приобретение необходимого при этом оборудования не представляют трудностей. Однако согласование параметров отдельных частей, их увязка в единую установку может быть затруднительна даже для специализированной фирмы. Ведь речь идет о проектировании и изготовлении технически сложного оборудования. Поэтому удачная (эффективная) работа самостоятельно изготовленного ТН относится больше к области везения, чем точного инженерного расчета: никто не может дать гарантии, что такой аппарат будет хорошо функционировать с пятой, десятой или сотой попытки модернизации.

Первичный контур

Самостоятельное бурение и обустройство глубоких скважин, требующее применения спецтехники, может вызвать немало проблем уже на начальной стадии: «три дня бурили, два дня чинили машину, день разгребали кучи глины, сделали четыре зонда по 25 м. Стоимость скважин – 650 руб./м». Для зонда применены трубы из ПНД, рассчитанные на давление 6 бар. Опускаемые в скважину трубы (их может быть две или четыре, в зависимости от диаметра скважины) соединены U-образным наконечником. При этом в зимних условиях для предотвращения разрушения при монтаже такие трубы были предварительно подогреты в помещении. Можно добиться большей экономии, выполнив наружный контур самостоятельно, но без бурения глубоких скважин. Варианты его расположения: под домом или снаружи, в земле.

В ТН с вертикальными зондами теплообменная система устанавливается в скважинах глубиной от 20 до 100 м. В среднем двойной U-образный зонд с каждого метра длины дает примерно 55 Вт тепловой мощности. Точное значение зависит от геологических и гидрогеологических условий, которые, как правило, неизвестны монтажнику отопления. Поэтому проектирование и бурение скважин должно быть поручено опытной и сертифицированной на проведение соответствующих работ компании. Грунтовые воды в качестве источника тепла обычно подходят для реализации моновалентного режима работы теплового насоса. Из соображений экономичности грунтовые воды для тепловых насосов типа «вода–вода» мощностью до 30 кВт не должны поступать с глубины более 15 м.

Борьба за эффективность

При самостоятельном конструировании отопительной системы с ТН можно повысить ее эффективность, модернизировав отдельные части. Предлагается, например, отказаться от обычного теплоаккумулятора, заменив его бетонной стяжкой, и избежать нежелательных колебаний температуры на подаче установкой смесительного (демпферного) бака. Для управления самодельным ТН типа «воздух–вода» используют автоматику обычной сплит-системы.
Рассматриваются также возможности получать дополнительное тепло, экспериментируя с хладагентом, применяя компрессоры с «плавающей» производительностью, электронные терморегулирующие вентили, комбинированные теплообменники, а также за счет установки в цепи испарителя солнечного коллектора, рекуператора вытяжки и тепла сточных вод, кухонного «зонта» и т.п.

Обусловленные конструкцией параметры теплообменника должны обязательно быть согласованы с другими параметрами ТН. Это расчетные характеристики, самостоятельный экспериментальный подбор которых проблематичен. При этом, оперируя понятиями «не тянет» и «работает, но неэффективно», очень сложно попасть в область оптимальных параметров.
В отопительных системах с ТН, где исчезновение напряжения может быть не обнаружено своевременно, необходимо предусмотреть защиту от замораживания. А буферный накопитель сетевой воды необходим для увеличения времени выбега теплового насоса при незначительном теплопотреблении.

Как можно создать тепловой насос своими руками?

Воздушно-водяным насосам он обязателен для того, чтобы обеспечить минимальный 10-минутный выбег в режиме оттаивания. Эксперименты с хладагентами нежелательны: в лучшем случае не удастся достичь намеченных целей, в худшем, например, при использовании пропана, все может закончиться аварией.

Есть опасения…

При работе грунтового теплового насоса зона земляного контура будет сильно охлаждаться и, в конце концов, на участке получишь маленький «ледниковый период». Избежать этого можно, закапывая контур глубже, чтобы происходила равномерная компенсация тепла, отданного землей, или достичь мощных подземных водоносных слоев. Не допустить появления «вечной мерзлоты» возможно также путем создания одной или двух расположенных на воздухе петель внешнего контура вдоль забора и соединенных на лето с находящейся в земле частью (для «подзарядки» грунта теплом). Предлагается и другой вариант расположения скважин – на дороге около участка, а воздушная часть внешнего контура закольцовывается со скважинами.

 Действительно, ошибки при определении максимально возможного теплосъема и конструировании внешнего контура приводят не только к неудовлетворительной работе ТН, но могут вызвать сильное и глубокое промерзание грунта. Так называемая зебра (полосы зеленой травы, чередующиеся с голой, глубоко промерзшей землей) иногда формируется над петлями проложенного с нарушениями необходимых требований горизонтального земляного контура. Температура грунта в метре от поверхности может достигать точки замерзания и без утилизации грунтового тепла, на глубине 2 м минимальная температура составляет примерно 5 °C. С увеличением глубины она возрастает, однако уменьшается и тепловой поток от поверхности грунта. При этом уже не гарантируется оттаивание земли весной. Минимальная глубина прокладки горизонтального контура должна составлять 1,2, максимальная – 1,5 м.
Самостоятельное конструирование первичного контура или следование аналогам без привязки к конкретным параметрам скважины водоносного горизонта, реки, озера (для ТН «вода–вода»), почвы, может привести к серьезным нарушениям в работе системы теплоснабжения.

Т. Сергеев
Журнал Аква-Терм №5 (63), 2011

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *