Мастерим тепловой насос своими руками. Экономим на отоплении

В условиях постоянного роста цен на энергоносители владельцам загородных коттеджей приходится думать над тем, как сэкономить на отоплении. Но это не единственная причина поисков решения этой проблемы: зачастую необходимые источники энергии находятся вне зоны доступа и подключение к ним технически невозможно. Мы предлагаем изучить материал о том, как создать тепловой насос своими руками. Такая технология пока является новинкой в нашей стране, но в последнее время идея использования различного рода энергоэффективного оборудования становится все более популярной.

Виды тепловых насосов

Для отопления дома можно использовать один из трех видов тепловых насосов, различающихся по типу источников тепловой энергии, которые необходимы для работы.

• Грунт-вода: тепло получают из грунта при помощи специальных зондов (для небольших земельных участков) или коллекторов. Незамерзающая жидкость (может использоваться спиртово-водный или соляной раствор, гликолевая смесь) доставляет тепловую энергию к тепловому насосу, а затем  к отопительным приборам. Коллекторы применяют на больших земельных участках: они должны быть погружены ниже уровня промерзания грунта.
• Воздух-вода: в данном случае тепло получаем из воздуха посредством испарителя и вентиляторов.
• Вода-вода: тепло получают из грунтовых вод или из неподалеку находящегося водоема. После отбора тепловой энергии в тепловом насосе отработанные воды сбрасываются в поглощающую скважину.

Принцип работы теплового насоса

Состоит устройство из узла забора тепловой энергии, узла распределения его и собственно теплового насоса. Тепловой насос своими руками можно собрать из компрессора (с питанием от сети 220 В), дроссельного клапана, испарителя и конденсатора. По сути, тепловой насос напоминает холодильник, в котором тепло передается в систему отопления, а не в окружающую среду.

Принцип работы устройства состоит в следующем:

• Незамерзающая смесь поступает в коллектор, отбирает тепло и затем передает ее к насосу.
• В испарителе тепловая энергия поглощается хладагентом (вещество характеризуется низкой температурой кипения), в результате закипания которого образуется пар.
• Компрессор сжимает пар, увеличивая его давление и температуру.
• Тепло поступает через конденсатор в систему труб и радиаторов домашнего отопления.
• Хладагент отдает оставшееся тепло и, конденсируясь, поступает в жидком состоянии в коллектор.
• Процесс циклически повторяется.

Сведения о расходах и окупаемости

Установка оборудования такого типа обойдется в немалую сумму. Все зависит от потребностей и качества теплоизоляции жилища, но без учета расходов на монтажные работы потребуется выложить в среднем 4500 евро за комплект геотермального теплового насоса польского производства. Для примера: Thermia Duo на 12 кВт/ч стоит 6000 евро, а Thermia Diplomat TWS такой же мощности – 6800 евро. Но расчеты показывают, что за два года все окупится, а если собрать и установить тепловой насос своими руками – и того быстрее. Кроме того, такую установку летом можно использовать в качестве кондиционера.

Для домов с плохой теплоизоляцией необходима установка мощностью не менее 75 Вт/м², для современных изолированных эффективными материалами коттеджей достаточно 50 Вт/м², а если во время строительства применялись специальные технологии – мощность теплового насоса может быть не более 30 Вт/м². Важно, чтобы установка была заложена в проект еще на стадии начала строительства дома.

Как сделать тепловой насос самостоятельно

Принципиальная схема теплового насоса

Воздушный тепловой насос своими руками сможет собрать и установить каждый. Необходимо, чтобы счетчик электроэнергии в доме был рассчитан на 40 А нагрузки (пусковой ток при включении компрессора велик).

Затраты на сборку теплового насоса мощностью около 9 кВт/ч при использовании не нового оборудования составят не более 480 евро. Сюда входит: бак из нержавеющей стали (100 л) – 25 евро; медные трубы различного диаметра, электроды, муфты и переходники – 250 евро; отвоздушиватель ДУ 15, сливной кран, предохранительный клапан, пластиковая бочка – 23 евро, компрессор на 7,2 кВт – 30 евро, а также манометры, фреон,  шланги, крепежные кронштейны, электроавтоматика и прочее.

Поэтапно воздушный тепловой насос своими руками собирается следующим образом.

1. Нужен компрессор для кондиционера, подойдет пара однофазных по 24000БТУ  из которых можно получить каскад общей тепловой мощностью в 16 кВт. Таким образом, если запускать их не синхронно, можно снизить пусковой ток. Крепятся компрессоры к стене с помощью кронштейнов.

В качестве компрессора используем подходящей мощности от старого кондиционера
2. Конденсатор изготавливаем из нержавеющего стального бака на 100 л: его разрезают и внутрь вставляют внутрь медный змеевик из трубки небольшого диаметра. Важно, чтобы толщина стенки трубки была не менее 1 мм.

Конденсатор из нержавеющего бака крепим к стене с помощью кронштейнов
3. Чтобы изготовить змеевик, можно медную трубку равномерно намотать вокруг газового (или любого другого) баллона, соблюдая одинаковый шаг.

Наматыванием медной трубки на баллон получаем змеевик
4. Завариваем бак, предварительно приварив резьбовые соединения.
5. Для изготовления испарителя понадобится бачок из пластика (около 80 л), в который также нужно вставить змеевик из медной трубы ¾ дюйма. Испаритель также крепится к стене L-образными кронштейнами. Подводка и слив воды будет осуществляться с помощью обычных металлопластиковых труб.
6. Заготовив все, что нужно, следует обратиться за помощью к специалисту по обслуживанию холодильного оборудования: ему останется собрать детали в единую систему, закачать фреон и проверить работу устройства.

Воздушный тепловой насос в сборе

Российские ученые помогут строить экодома

 

 

 

Ученые и специалисты Академгородка (Новосибирск) заключили договор с Евразийским национальным университетом имени Л. Гумилева о сотрудничестве в сфере строительства малоэтажного жилья с использованием «зеленых» технологий

 

 

  В соглашении также принимает участие ряд казахстанских компаний, работающих в этом направлении.

Как отметил директор Института теплофизики СО Российской Академии наук Сергей Алексеенко, в рамках указанного соглашения планируется совместный проект по теме создания пилотного экологического дома. Он должен будет стать экспериментальной площадкой и учебным пособием в плане разработки энергетически эффективных инновационных и экологичных технологий, которые будут внедряться в области жилищного строительства.

— Экодом является современным жильем — отметил кандидат физико-математических наук Игорь Огородников. — Для его строительства используются только лишь отечественные технологии производства стройматериалов непосредственно на площадке. Это позволяет существенно, до тридцати процентов, снизить стоимость строительных работ. Кроме того, экодом гораздо меньше загрязняет окружающую среду, прежде всего, благодаря налаживанию переработки всех органических отходов в удобрения и минимизации потребности в топливе.

Результаты деятельности в рамках договора планируется представить вниманию всех желающих на международной выставке EXPO-2017, которая пройдет через три года в Астане.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Продолжается строительство первого энергоэффективного поселка на Южном Урале

    

В Магнитогорске продолжается реализация проекта, конечной целью которого должно стать строительство первого на Южном Урале энергоэффективного поселка. В настоящее время идет разработка типовых проектов домовладений

 

 

На сегодняшний день определен земельный участок, площадью более 100 Га, создан генеральный план первой очереди и предварительные проекты домов, площадью от 18 до 30 кв. метров.
Ведется разработка строений площадью до 150 «квадратов». Получено свидетельство о государственной регистрации права собственности на землю в федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии по Челябинской области. Подан пакет документов на изменение целевого назначения земель для проектирования и дачного строительства.
Дома в «\Солнечной долине будут возводиться из экологически чистых строительных материалов с учётом энергосберегающих технологий, качество и эффективность которых позволит выйти на оптимально низкий уровень энергопотребления. По уверениям руководителей проекта, для обогрева домов будут использованы солнечные коллекторы, тепловые насосы и системы рекуперации. Однако при желании, каждый дом может быть снабжен локальной энергосистемой, позволяющей вырабатывать не только тепловую, но и электроэнергию.

Как уже отмечалось, площадь будущих индивидуальных домовладений составит от 18 до 150 м. кв. Предполагается создание 15 типоразмеров домовладений и земельных участков. Пусть маленький, но свой собственный дом с прилегающим земельным участком, доступен даже молодёжи, и для молодёжи проектируется. Это хорошая альтернатива «малосемейке» или «коммуналке». Особо стоит отметить, что малометражные строения будут иметь потолки, высотой до 5 метров, что позволит расширить жизненное пространство за счет постройки второго уровня, на котором можно будет расположить спальню или рабочий кабинет.
Ещё одной характерной особенностью посёлка «Солнечная долина» является расположение в нем домов. Все домовладения в поселении находятся на участках, не граничащих друг с другом, а разделенных между собой – общественными территориями, пешеходными и велодорожками.
Стоит отметить, что энергоэффективными будут не только частные дома, но и общественные здания, находящиеся на территории посёлка. На территории поселения планируют построить тригенерационную установку, которая дает возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для отопления, но и летом для кондиционирования помещений или для технологических нужд. Такой подход позволяет использовать генерирующую установку круглый год.
В поселке будет реализована система раздельного сбора мусора. Каждое домовладение будут оборудовано контейнерами для сбора бумаги, пластика, алюминия и т.д. Сбором отходов и отправкой их на утилизацию будет заниматься управляющая компания, которая будет заниматься всеми коммунальными вопросами в «Солнечной долине».
Уже сейчас в генеральном плане заложено строительство детских и спортивных площадок, малокомплектных детских садов и школы, кафе и мини- поликлиники и магазинов.