2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловой насос своими руками

Тепловой насос своими руками

Хорошей альтернативой традиционному отоплению загородного дома, особенно если нет возможности подвести газ, может явиться тепловой насос. Действие такого насоса основано на использовании новейших научных разработок в области использования различных альтернативных источников энергии. Требуемое тепло получается извлечением из земли, воздуха и воды.

У нас в России тепловые насосы пока новинка, но в других развитых странах они выпускаются и успешно применяются уже более тридцати лет. На нашем рынке низкий спрос можно объяснить двумя основными причинами:

  • незнание населением принципов действия и свойств тепловых насосов из-за практически полного отсутствия сведений об этом в средствах массовой информации и печати;
  • высокой стоимостью тепловых насосов.

Перед тем как сделать тепловой насос своими руками, необходимо остановиться на двух моментах: что это за агрегат и каковы принципы работы такого насоса.

Тепловой насос — это машина, которая поглощая из окружающей среды (земля, воздух, вода) низко потенциальную тепловую энергию может передавать её в системы теплового снабжения в виде нагретого воздуха или воды. Рабочим телом для теплопередачи является фреон.

Практически, тепловой насос — это холодильник с обратным действием, вместо холода вырабатывается тепло. Электроэнергия затрачивается только для перемещения фреона по внутреннему контуру насоса, поэтому затраты на неё относительно невелики.

Вся система работает при отоплении как котёл, а при охлаждении как кондиционер.

1 Какие особенности у геотермального насоса?

Тепловой насос представлен в виде современного альтернативного источника энергии, собрать его своими руками вполне возможно. Этот агрегат, собранный своими руками, может снабжать тепловой энергией такие системы как:

  • Система кондиционирования;
  • Система отопления;
  • Система нагрева воды.

Принцип работы геотермального насоса, собранного своими руками, несколько отличен от газовых, дизельных и электрических генераторов тепла. Геотермальный насос, который был собран своими руками, имеет свой особый принцип работы, потому его расчет производится на основании специальной формулы.

Агрегат, находясь в рабочем режиме, функционирует по принципу выкачивания энергии из накопивших ее объектов окружающей среду. В летнее время года такое устройство, сделанное своими руками, с опорой на свой принцип работы, пользуется энергией, которая аккумулирована в пластах грунта, в скальных породах и водоемах.

Расчет контура мощности и прочих характеристик устройства, сделанного своими руками, производится с ориентировкой на особенности источников энергии.

Представленный агрегат, собранный своими руками, имеет такой принцип работы, который не позволяет ему применять во время работы жидкое топливо.

Геотермальный тепловой насос Интерклимат

Такой принцип работы подразумевает отсутствие традиционной дымовой трубы. Особый принцип работы теплового насоса позволяет произвести точный расчет, и обеспечить собственное жилище надежным источником тепла.

Произведя расчет системы отопления, которая работает с применением геотермального насоса, можно убедиться в том, что представленная система поможет значительно сэкономить энергию и деньги.

Тоже самое утверждают и производители такого оборудования, отзывы пользователей о котором, в большинстве своем также положительные.

Сегодня, в большинстве стран СНГ, цена производства тепловой энергии напрямую зависит от цены используемого топлива. Дороже всего пользователям обходится электроэнергия, дизельные виды топлива и газ.

Расчет показывает, что при учете такой тенденции, разница при установке теплового насоса, оснащенного грунтовым теплообменником, и котельной использующей дизельное топливо, окупится уже в течение трех ближайших лет.

Практически все без исключения современные модели тепловых насосов оборудованы встроенными электронагревателями. Это связанно с тем, что расчет показателей номинальной мощности, во время выбора типа отопительного оборудования, ведется с ориентировкой на покрытие тепловой нагрузки в самые холодные периоды.

Имеется в виду, что такая минимальная температура может продержаться всего несколько дней. Именно в этот период агрегат будет работать на полную мощность.

Читать еще:  Делаем лонгборд своими руками

Для того, что произвести и рассчитать достоверное соотношение мощностей представленного теплового агрегата и электронагревателя применяется специальный график интегрального типа.
к меню ↑

Тепловые насосы

Работа теплового насоса

Тепловой насос представляет собой компактный аппарат, который использует тепло земли, воды или воздуха и обеспечивает автономное отопление и/или горячее водоснабжение вашего загородного дома. Отопление тепловым насосом осуществляется следующим образам: тепловой насос отбирает тепло из окружающей среды, нагретой солнцем, либо же из недр земли, и передает его в контур отопления или приготовления горячей воды.

Тепловые насосы. Классификация

Тепловые насосы можно классифицировать следующим образом:

  • Горизонтальные (системы этого типа обычно подходят для частных домовладений);
  • Вертикальные (используются там, где площадь доступного земельного участка ограничена);
  • Водоём (теплонесущие трубы прокладываются под землёй от здания до водоёма и укладываются на дне с закольцовкой);
  • Система открытого цикла (используют воду непосредственно в водоёме или скважине в качестве теплонесущей жидкости).

Преимущества тепловых насосов

Основное преимущество геотермальных тепловых насосов заключается в то, что они потребляют на 20-50% энергии меньше, чем обычные отопительные или охладительные системы. Для того, чтобы извлечь 3 единицы тепла из грунта, тепловой насос затрачивает 1 единицу электроэнергии. Согласно исследованиям, геотермальные тепловые насосы способствуют снижению потребления энергии на 44% процента по сравнению с воздушными тепловыми насосами и на 72% по сравнению с обычными кондиционерами. Тепловые насосы также улучшают контроль влажности в помещениях, что делает их очень эффективными во влажном климате.

Системы тепловых насосов

Тепловые насосы на основе геотермальных систем могут устанавливаться в различных конфигурациях, что позволяет внедрять их и в новостройках и в существующих постройках. При этом, оборудование занимает гораздо меньше места, чем для обычных отопительных установок. Геотермальные тепловые насосы позволяют полностью контролировать «зоны» отопления, позволяя Вам индивидуально регулировать температуру в различных частях дома.

Так как у теплового насоса мало движущихся механических компонентов, и это делает систему надёжной в эксплуатации и долговечной. Кроме того, установка теплового насоса расположена внутри дома и защищена от вандализма и непогоды, но при этом легко доступна для ухода и обслуживания. Срок службы подземной системы трубопроводов от 25 до 50 лет, а сам тепловой насос служит до 20 и более лет.

Другие преимущества геотермальных тепловых насосов:

  • Тепловые насосы практически бесшумны и обеспечивают высокую степень комфорта
  • Могут совмещать отопление, охлаждение и нагрев воды
  • Помогают сэкономить до 50% на нагреве воде
  • Сокращают потребление энергии на 20-50% и сокращают расходы на обслуживание
  • Абсолютно пожаро- и взрыво- безопасны
  • Не требуют горючих материалов и необходимости их хранения
  • Отопление эффективнее обычных систем на 50-70% . Охлаждение эффективнее существующих кондиционеров на 20-40%
  • Дёшевы в обслуживании
  • Окупаются в течение нескольких лет
  • Они экологичны. Потребляют возобновляемые натуральные ресурсы – тепло окружающей среды

Тепловые аккумуляторы

Все более востребованным становится применение тепловых аккумуляторов для отопления и горячего водоснабжения загородных домов. Они становятся незаменимыми в тандеме с тепловыми генераторами периодического действия. В процессе работы тепловой аккумулятор направляет часть своей энергии на нагревание дополнительного объёма теплоносителя, находящегося в большой ёмкости, и накапливает энергию постепенно.

Тепловые насосы, цена которых удивляет!

Мы предлагаем Вам тепловые насосы, цена которых вас приятно удивит. Несмотря на то, что цена теплового насоса рассчитывается индивидуально, у нас действует система скидок, которая позволит заказать у нас тепловой насос гораздо дешевле, чем у конкурентов. К тому же мы работаем напрямую с производителями! Звоните нам прямо сейчас, и пусть энергия недр наполнит ваш дом теплом и уютом!

Цена тепловых насосов, качество тепловых насосов и характеристики вы можете узнать обратившись к нам, а также связаться с нашими специалистами по телефонам которые указаны ниже.

Проектирование и установка тепловых насосов

Предисловие или откуда ноги растут?

В последнее время геотермальная энергетика становится востребованной в загородном строительстве. Это вполне объяснимо — всем движет экономика. Конечно, при сегодняшней цене на газ, владельцам газифицированной загородной недвижимости экономически нецелесообразно устанавливать дорогостоящие тепловые насосы (как, в общем-то, и любые мероприятия по теплоизоляции – дешевле жечь газ). Однако, все больше собственников жилья, которые отапливаются в зимнее время соляркой, электричеством, сжиженным газом, дровами или углем.

Читать еще:  Поделки из компьютерного "железа" своими руками

В принципе можно сказать, что все перечисленные способы имеют примерно одну и ту же цену – потребительский спрос уравнивает конечную цену. Как чистый энергоноситель электричество, естественно, дороже, но и гораздо дешевле в использование и эксплуатации (воткнуть в розетку любой из многочисленных отопительных приборов). Солярка чуть дешевле, и соответственно немного сложнее: потребуется котел, труба, емкость, договор с поставщиком и другие мелкие проблемы. Сжиженный газ чуть дешевле солярки, но значительно дороже в пуске и эксплуатации: помимо котла и трубы, понадобится резервуар, стоимость и установка, которого значительно дороже емкости под солярку, к тому, же возрастают риски, как экологические, так и пожарные. Самые дешевые энергоносители дрова, уголь (твердое топливо), но они и самые дорогие в эксплуатации, т.к. помимо тех же затрат на котел, трубу (печь значительно дороже) потребуются затраты на истопника и трубочиста, причем эти затраты весьма внушительные.

Таким образом, происходит саморегуляция, потребитель, выбирая тот или иной способ отопить свой дом, непрерывно выравнивает цены на энергоносители, приближая их к базовым: электричеству и солярке (жидкому топливу).

Геотермальная энергетика или как реально сэкономить?

Попробуем разобраться, что такое «тепловой насос» или «геотермальная энергетика». Это весьма простые понятия, значение слов можно посмотреть в словаре или энциклопедии. Здесь и сейчас попробуем разобраться в этом на пальцах. Одну вещь придёться принять на веру (не касается тех, которые хоть немного понимают в физике). Обычный холодильник (кондиционер) перекачивает из морозилки (помещения) на кухню (улицу) 1-4 кВт тепловой энергии затрачивая на это 1 кВт электрической энергии. Конечное количество тепловой энергии, которое будет перекачено кондиционером на один затраченный кВт, зависит от двух факторов: разница температур на теплообменниках в помещении и на улице, КПД самого кондиционера. Итак, очевидно, если установить кондиционер наоборот (кстати, кондиционер способные работать в обратном режиме называют – климатическими установками), т.е. перемещающие тепло с улицы в дом при благоприятных факторах (разница температур, КПД) можно сэкономить до 75% электроэнергии затраченной на отопление. С кондиционерами и холодильниками все просто – это стандартные агрегаты, продаваемые в законченном виде, с заранее известными значениями температур на теплообменниках, остается отдать предпочтение фирме и классу энергопотребления и Вы, с большой вероятностью, получите желаемое. С тепловыми насосами, а именно так называются агрегаты перекачивающие тепло с улицы в дом, все гораздо сложнее.

Во-первых, производители холодильников и кондиционеров не ставят первоначальной задачей – экономию электричества, во-вторых, эти устройства настроены на средние значения изначально. Температура же теплообменника находящегося в доме может быть разная, и отличатся в 2 и более раза. Например: температура при теплых стенах может быть 25 С, температура теплого пола 35 С, температура радиаторного отопления 60 С и более. Очевидно, что чем ниже температура, тем эффективней будет работать тепловой насос, но оборудовать теплыми стенами деревянный дом, или теплым полом деревянное перекрытие задача непростая и весьма затратная, не говоря уже о предпочтениях Заказчика. Второй очевидный факт: чем выше температура теплообменника на улице, тем эффективней работает тепловой насос. Стабильная и самая высокая средняя температура зимой в нашем суровом климате находится в земле, ниже глубины промерзания грунта. Именно, поэтому теплообменники тепловых насосов находятся в скважинах, прудах, речках, просто в грунте. Отсюда и происхождение названия геотермальная энергетика.

Комплексность подхода или традиционные ошибки начинающих.

И так вы решили установить тепловой насос. Вопрос: какая тепловая мощность теплового насоса необходима? Каким накопителем (аккумулятором тепла) должна быть снабжена геотермальная система? Имеет ли смысл менять систему отопления (или какую проектировать)? Как и где в грунте располагать теплообменник? и т.д. Однозначных ответов на поставленные вопросы нет. Ответ на каждый из них зависит не только от материальных вложений (экономическая целесообразность), но огромного числа факторов, описать которые в рамках данной статьи не представляется возможным. Но грамотная оценка именно этих факторов с конкретной привязкой к дому и местности позволяют создать геотермальную систему, которая будет иметь максимально возможный КПД (чаще его называют множителем или коэффициентом умножения) в течение всего срока службы.

Читать еще:  Как сделать иллюзию CD своими руками

Приведу некоторые примеры: дом 300 м2 с традиционными характеристиками по теплоснабжению: 1кВт тепловой энергии на 10 м2. Большинство компаний занимающихся тепловыми насосами не задумываясь (противоречит их интересам) предложат вам тепловой насос в 30 кВт по тепловой мощности (примерно 10 кВт по электрической). Однако очевидно, что если понизить теплопотери через ограждающие конструкции (т.е. доутеплить дом), то возможно будет установка теплового насоса 12 кВт теплового насоса (примерно 4 кВт электрической мощности). Причем, даже учитывая весьма высокие затраты на дополнительную теплоизоляцию (потребуется и отделка), экономическая целесообразность вне всяких сомнений. Разница в конечной стоимости установки теплового насоса в 30 кВт и 4 кВт весьма значительна, она с большой вероятностью покроет 60 – 80% расходов на утепление и отделку дома. А перспектива расходовать 4 кВт электроэнергии вместо 10 кВт в отопительный период в ближайшие 20 лет делают выбор очевидным. Надо сказать, проблема недостаточности теплоизоляции загородных домов стоит на первом месте, большинство предпочитает решать проблему увеличением энергомощностей, советуясь с продавцами отопительной техники. К этому склоняют все продавцы отопительной техники, как заинтересованные в увеличении своих оборотов. Особенно это заметно в тепловых насосах, в них не только присутствует множительный коэффициент, но и установка связана с серьезными затратами (например потребуется Вам две скважины или одна). Надо заметить, что утепление загородного дома просто необходимо тем, кто располагает ограниченной электрической мощностью.

Или другой пример: расчетная мощность теплового насоса 10 кВт (тепловая мощность), но не учтено наличие у Вас обычного или двух тарифного счетчика. Т.е. компания рассчитала тепловую мощность необходимую вашему коттеджу, но не учла, что вы имеете возможность экономить еще в 2 раза на электрических расходах, если будете потреблять электроэнергию ночью. В этом случае экономически целесообразно установить насос в 25 кВт (тепловой мощности) с накопителем (аккумулятором тепла), который компенсирует дневной простой теплового насоса. Суммарная стоимость системы возрастет, но компенсируется в ближайшие пару лет за счет разницы в стоимости тарифа за электроэнергию. Так же этот пример актуален в случаях падения напряжения в определенные часы, до значений, при которых работа теплового насоса невозможна. Можно приводить примеры до бесконечности, причем понимание многих из них потребует, весьма серьезных комплексных знаний физики. Некоторые факторы, влияющие на общую производительность системы: расположение дома на участке, наличие и общий уклон участка, уровень грунтовых вод, тень от деревьев, дома и др. строений и сооружений и т.д.

Комплексность подхода во всем или альтернативные источники энергии.

Альтернативная энергетика, такая как солнечные батареи, ветрогенераторы, микроГЭС в большинстве случаев не окупаются там, где присутствует газ или электричество. Даже солнечные коллекторы получили распространение только на юге нашей страны и то основные потребители это коммерческие организации, обслуживающие в сезон отдыхающих, т.е. возрастающий трафик горячей воды в сезон, компенсируются солнечными коллекторами. Солнечные коллекторы, для московского дачника, вещь на грани окупаемости с учетом короткого сезона и сопутствующих проблем (в виде воровства, вандализма и пр.) Однако, для комплексной работы совместно с тепловым насосом, такая система может показать хорошие результаты. При наличие необходимой автоматики, в летний период солнечные модули не только обеспечивают дом горячей водой, но и существенно поднимают температуру вокруг испарителя системы. В осенне-весенний период (и в некоторые ясные солнечные зимние дни), когда солнечные коллектора не способны выдать температуру для бытовых нужд, но все, же выдают температуру большую, чем грунт, возможна работа солнечных коллекторов в составе теплового насоса. Такая система будет более стабильна, множительный коэффициент такой системы легко перевалит за 4.

Там же где коммуникации отсутствуют, и если энергообеспечение строится на альтернативных источниках энергии, наличие теплового насоса в системе становится необходимостью. Даже в пассивном доме основные потребители энергии: отопление и горячая вода. Тепловой насос снизит потребление энергии на отопление и горячее водоснабжение вдвое, тем самым снизится суммарная мощность энергетической установки, будь то ветрогенератор, солнечные батареи или дизельгенератор.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector