Тепловой насос френетта своими руками чертежи: Как сделать тепловой насос Френетта своими руками: чертежи, устройство — termopaneli59.ru

Содержание

Тепловой насос Френетта своими руками

Тепловой насос Френетта набирает популярности, благодаря высочайшему коэффициенту полезного действия. Существует множество моделей тепловых насосов Френетта, которые имеют достаточно высокую стоимость. О том, как сделать насос Френетта своими руками поговорим в данной статье.

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта
Физический аспект работы теплового насоса
Разновидности теплового насоса
Использование и преимущества теплогенератора Френетта
Подготовка к сборке теплового насоса
Создание универсальной генерирующей установки
Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

В конце семидесятых годов двадцатого века американским ученым Евгением Френитом было изобретено устройство, которое в последующем назвали тепловым насосом Френетта.

Коэффициент полезного действия изобретения был равен тысяче процентов, что в десятки раз превышало потребление электроэнергии и КПД альтернативных устройств.

Устройство теплового насоса Френетта:

ротор;
статор;
лопастный вентилятор;
вал.

Насос Френетта основывается на работе двух цилиндров: статора и ротора. Статор — большой цилиндр — пустой внутри, ротор — цилиндр меньшего объема, который вставляется в статор. В большой цилиндр заливают масло, которое нагревается, под воздействием верчения малого цилиндра. Ротор движется, благодаря подключенному валу, на котором размещается лопастный вентилятор. Благодаря вентилятору нагретый воздух попадает в помещение и выполняет функцию обогрева. Это модель самого простейшего теплового насоса, в позднем времени ученый усовершенствовал устройство.

Усовершенствованная модель теплового насоса характеризуется отсутствием внутреннего цилиндра, который заменили стальными дисками. Также данная модель не имеет вентилятора.

Основные компоненты теплового насоса, которые обеспечивают эффективность работы и высокий КПД:

носитель тепла циркулирует в закрытой системе;
теплообменник отсутствует;
большая мощность энергии нагревания;
основная часть насоса имеет форму конуса, которая способствует образованию вакуумных зон и повышению температуры.

Тепловой насос Френетта отзывы имеет положительные, так как затраты на электричество намного меньше, чем энергия, производимая устройством, которая используется для обогрева помещений.

Физический аспект работы теплового насоса

Тепловой насос представляет устройство, которое обеспечивает перемещение энергии, путем нагрева теплообменной жидкости. Путем трансформации энергии тепловой насос способствует изменению температуры теплоносителя.

Коэффициент полезного действия в десятки раз превышает энергию, которая затрачивается на вращение вала теплового насоса.

Разновидности теплового насоса

Существуют более двадцати разновидностей тепловых насосов, которые имеют конструктивные и функциональные различия, но основываются на одном принципе работы: вращении цилиндра, который расположен в роторе, наполненном маслом.

В соотношении с принципом работы выделяют:

тепловые насосы абсорбционного типа, которые используют для работы электричество или топливо;

тепловые насосы компрессионного типа — работают благодаря энергии Земли;
тепловые насосы воздушного типа используют воздух в качестве отбора тепла.

Тепловые насосы разделяют на:

частные, которые используют для обогрева дома или небольших помещений;
промышленные, которые используют энергию грунта, воды, земли, воздуха или фреона.

Популярные разновидности тепловых насосов Френетта:

1. Горизонтальные тепловые насосы предполагают горизонтальное размещение рабочих цилиндров по отношению к земле.

Такие насосы довольно компактные. Для упрощения конструкции горизонтального теплового насоса, в качестве внутреннего цилиндра, используют вал электрического двигателя. Все узлы в насосе уплотнены с помощью сальников и резиновых манжетов. Такой насос подогревает масло и подает в обычный радиатор.

2. Тепловой насос Френетта повышенной эффективности имеет два рабочих цилиндра и крыльчатку. Крыльчатка обеспечивает раскручивание жидкости, а центробежная сила выбрасывает жидкость в основной цилиндр. Такая конструкция позволяет увеличить уровень КПД.

3. Промышленные водяные теплонасосы используют для обогрева помещений не масляные растворы, а воду. Такой насос сконструировать самостоятельно очень тяжело. Внешне тепловой насос напоминает фигуру гриба.

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Тепловой насос Френетта получил широкое распространение среди обогрева частных жилых домов и больших предприятий.

Тепловые насосы используют для обогрева гаражных помещений или хозпостроек. При использовании насоса для обогрева жилого помещения, следует подключать устройство к обыкновенной отопительной системе. Для обогрева частного дома возможно подключение насоса к водяному теплому полу.

Преимущества использования теплового насоса:

высокий уровень экономичности;
коэффициент полезного действия составляет от 70 до 100%;
низкие затраты на эксплуатацию устройства;
возможность использования насоса в летнее время года как кондиционера, а зимой — как обогревателя;
автоматическая работа, с минимальным участием человека;
возможность устройства насоса для каждого потребителя индивидуально;
компактность и бесшумность работы.

Подготовка к сборке теплового насоса

В данной статье рассмотрим как сделать модифицированный тепловой насос, который отличается от оригинала тем, что во внутренней поверхности цилиндра, который наполнен маслом происходит вращение стальных дисков, которые вырабатывают тепловую энергию.

Материалы для изготовления теплового насоса Френетта:

металлический внешний цилиндр;
диски из высококачественной стали, размер которых на несколько сантиметров меньше диаметра рабочего цилиндра;
электрический двигатель с наличием удлиненного вала;
трубопроводная система и радиатор.

Инструкция по изготовлению теплового генератора Френетта:

1. Во внутренней части цилиндра на подшипники установите вал электрического двигателя. Уплотните узлы с помощью резиновых манжетов или сальников.

2. Установите металлические диски на ось, которая располагается в цилиндре. От количества металлических дисков и зазора между цилиндром и дисками зависит КПД устройства. Чем больше дисков и чем меньше зазор, тем выше КПД,

3. После накручивания каждого диска, желательно устанавливать пятимиллиметровые гайки.

4. Сделайте два отверстия во внешнем цилиндре. Верхнее отверстие отвечает за подачу масла, и нижнее за возврат масла из системы отопления.

5. Когда все узлы насоса собраны, залейте масло и совершите подключение рабочей оси к источнику электроснабжения. Патрубки входа и выхода подключите к отопительной системе.

6. Проделайте дополнительную герметизацию насоса и осмотрите устройство на наличие утечек.

7. Для обеспечения простоты в управлении тепловым насосом, соберите автоматическую систему контроля работы устройства, которая обеспечивает включение насоса при снижении температуры в помещении.

Создание универсальной генерирующей установки

Основные составляющие универсального генерирующего устройства:

емкость;
патрубок входа;

патрубок выхода;
подшипники;
вал;
корпус устройства;
диски;
гайки.

Внутренняя поверхность конуса бывает: выгнутой, коничной или вогнутой с каналами в виде прямоугольного или квадратного сечения. Расположение каналов бывает: радиальным, уклонным или криволинейным, в зависимости от типа конструкции.

Диски устанавливают на вал, и таким образом, образовывается зазор между цилиндром и дисками. Когда водонагреватель начинает вращаться в зазорах образуется вакуумное пространство.

Принцип работы универсальной генерирующей установки состоит в быстром верчении водонагревателя и поступлении воды через вал во внутреннюю часть устройства. При вращении дисков температура внутри устройства составляет 10 000 °C, вода попадая в насос моментально нагревается и выходит в систему отопления, тем самым обеспечивая обогрев помещения. Из каналлов выходит пар, который создает реактивную силу для вращения дисков генерирующей установки. Таким образом, установка не требует дополнительного питания для работы.

Наиболее эффективная работа установки, достигается при использовании внутренней поверхности выгнутого типа. Наилучшее соотношение диаметра цилиндра и дисков 1:3.

Универсальная генерирующая установка бывает:

горизонтального устройства;
вертикального устройства.

По расположению привода выделяют:

установку верхнего привода;
нижнего привода.

По количеству подшипниковых опор выделяют устройства:

с одной опорой;
с двумя опорами.

Температура нагрева воды в зависимости от количества оборотов:

вода нагревается до температуры 100 °C при среднем количестве оборотов в минуту, которое составляет 7800 раз;
для превращения воды в пар понадобится более 9000 оборотов в минуту;
для достижения парообразования и температуры воды в 400 °C, количество оборотов должно быть в пределах 10000-12000;
количество оборотов в 12500 обеспечивает самогенерацию теплового устройства;
более 15000 оборотов разлагают воду на кислород и водород.

Тепловой насос Френетта своими руками

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта
Физический аспект работы теплового насоса
Разновидности теплового насоса
Использование и преимущества теплогенератора Френетта
Подготовка к сборке теплового насоса
Создание универсальной генерирующей установки
Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

В конце семидесятых годов двадцатого века американским ученым Евгением Френитом было изобретено устройство, которое в последующем назвали тепловым насосом Френетта. Коэффициент полезного действия изобретения был равен тысяче процентов, что в десятки раз превышало потребление электроэнергии и КПД альтернативных устройств.

Устройство теплового насоса Френетта:

ротор;
статор;
лопастный вентилятор;
вал.

Основные компоненты теплового насоса, которые обеспечивают эффективность работы и высокий КПД:

носитель тепла циркулирует в закрытой системе;
теплообменник отсутствует;
большая мощность энергии нагревания;
основная часть насоса имеет форму конуса, которая способствует образованию вакуумных зон и повышению температуры.

Физический аспект работы теплового насоса

Разновидности теплового насоса

В соотношении с принципом работы выделяют:

тепловые насосы абсорбционного типа, которые используют для работы электричество или топливо;
тепловые насосы компрессионного типа — работают благодаря энергии Земли;
тепловые насосы воздушного типа используют воздух в качестве отбора тепла.

Тепловые насосы разделяют на:

частные, которые используют для обогрева дома или небольших помещений;
промышленные, которые используют энергию грунта, воды, земли, воздуха или фреона.

Популярные разновидности тепловых насосов Френетта:

1. Горизонтальные тепловые насосы предполагают горизонтальное размещение рабочих цилиндров по отношению к земле. Такие насосы довольно компактные. Для упрощения конструкции горизонтального теплового насоса, в качестве внутреннего цилиндра, используют вал электрического двигателя. Все узлы в насосе уплотнены с помощью сальников и резиновых манжетов. Такой насос подогревает масло и подает в обычный радиатор.

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Преимущества использования теплового насоса:

высокий уровень экономичности;
коэффициент полезного действия составляет от 70 до 100%;
низкие затраты на эксплуатацию устройства;
возможность использования насоса в летнее время года как кондиционера, а зимой — как обогревателя;
автоматическая работа, с минимальным участием человека;
возможность устройства насоса для каждого потребителя индивидуально;
компактность и бесшумность работы.

Подготовка к сборке теплового насоса

Материалы для изготовления теплового насоса Френетта:

металлический внешний цилиндр;
диски из высококачественной стали, размер которых на несколько сантиметров меньше диаметра рабочего цилиндра;
электрический двигатель с наличием удлиненного вала;
трубопроводная система и радиатор.

Инструкция по изготовлению теплового генератора Френетта:

3. После накручивания каждого диска, желательно устанавливать пятимиллиметровые гайки.

6. Проделайте дополнительную герметизацию насоса и осмотрите устройство на наличие утечек.

Создание универсальной генерирующей установки

Основные составляющие универсального генерирующего устройства:

емкость;
патрубок входа;
патрубок выхода;
подшипники;
вал;
корпус устройства;
диски;
гайки.

Универсальная генерирующая установка бывает:

горизонтального устройства;
вертикального устройства.

По расположению привода выделяют:

установку верхнего привода;
нижнего привода.

По количеству подшипниковых опор выделяют устройства:

с одной опорой;
с двумя опорами.

Температура нагрева воды в зависимости от количества оборотов:

вода нагревается до температуры 100 °C при среднем количестве оборотов в минуту, которое составляет 7800 раз;
для превращения воды в пар понадобится более 9000 оборотов в минуту;
для достижения парообразования и температуры воды в 400 °C, количество оборотов должно быть в пределах 10000-12000;
количество оборотов в 12500 обеспечивает самогенерацию теплового устройства;
более 15000 оборотов разлагают воду на кислород и водород.

Тепловой насос Френетта своими руками

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта
Физический аспект работы теплового насоса
Разновидности теплового насоса
Использование и преимущества теплогенератора Френетта
Подготовка к сборке теплового насоса
Создание универсальной генерирующей установки
Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

Устройство теплового насоса Френетта:

ротор;
статор;
лопастный вентилятор;
вал.

Основные компоненты теплового насоса, которые обеспечивают эффективность работы и высокий КПД:

носитель тепла циркулирует в закрытой системе;
теплообменник отсутствует;
большая мощность энергии нагревания;
основная часть насоса имеет форму конуса, которая способствует образованию вакуумных зон и повышению температуры.

Физический аспект работы теплового насоса

Разновидности теплового насоса

В соотношении с принципом работы выделяют:

тепловые насосы абсорбционного типа, которые используют для работы электричество или топливо;
тепловые насосы компрессионного типа — работают благодаря энергии Земли;
тепловые насосы воздушного типа используют воздух в качестве отбора тепла.

Тепловые насосы разделяют на:

частные, которые используют для обогрева дома или небольших помещений;
промышленные, которые используют энергию грунта, воды, земли, воздуха или фреона.

Популярные разновидности тепловых насосов Френетта:

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Преимущества использования теплового насоса:

высокий уровень экономичности;
коэффициент полезного действия составляет от 70 до 100%;
низкие затраты на эксплуатацию устройства;
возможность использования насоса в летнее время года как кондиционера, а зимой — как обогревателя;
автоматическая работа, с минимальным участием человека;
возможность устройства насоса для каждого потребителя индивидуально;
компактность и бесшумность работы.

Подготовка к сборке теплового насоса

Материалы для изготовления теплового насоса Френетта:

металлический внешний цилиндр;
диски из высококачественной стали, размер которых на несколько сантиметров меньше диаметра рабочего цилиндра;
электрический двигатель с наличием удлиненного вала;
трубопроводная система и радиатор.

Инструкция по изготовлению теплового генератора Френетта:

3. После накручивания каждого диска, желательно устанавливать пятимиллиметровые гайки.

6. Проделайте дополнительную герметизацию насоса и осмотрите устройство на наличие утечек.

Создание универсальной генерирующей установки

Основные составляющие универсального генерирующего устройства:

емкость;
патрубок входа;
патрубок выхода;
подшипники;
вал;
корпус устройства;
диски;
гайки.

Универсальная генерирующая установка бывает:

горизонтального устройства;
вертикального устройства.

По расположению привода выделяют:

установку верхнего привода;
нижнего привода.

По количеству подшипниковых опор выделяют устройства:

с одной опорой;
с двумя опорами.

Температура нагрева воды в зависимости от количества оборотов:

вода нагревается до температуры 100 °C при среднем количестве оборотов в минуту, которое составляет 7800 раз;
для превращения воды в пар понадобится более 9000 оборотов в минуту;
для достижения парообразования и температуры воды в 400 °C, количество оборотов должно быть в пределах 10000-12000;
количество оборотов в 12500 обеспечивает самогенерацию теплового устройства;
более 15000 оборотов разлагают воду на кислород и водород.

варианты самоделок + фото и видео

Желая сократить расходы на отопление своего жилища, немало домовладельцев сумели сделать тепловой насос Френетта своими руками. Отдельные энтузиасты, как и оптимистичные создатели рекламных роликов, уверяют, что с помощью улучшенной модели этого агрегата можно достичь КПД в 700, а то и в 1000%. Скептики припоминают основные положения законов термодинамики и сомневаются. Тем не менее, изобретение Френетта, запатентованное почти четыре десятилетия назад и неоднократно переделанное, успешно функционирует как в виде самодельных устройств, так и в качестве солидных промышленных моделей.

Принцип работы и устройство агрегата

О том, что интенсивное трение приводит к нагреванию поверхностей или сред, хорошо знает любой школьник. Евгений Френетт создал удивительно простой отопительный прибор, в котором применяется это физическое явление. Изобретатель использовал два цилиндра разного размера. Меньший по диаметру цилиндр был помещен в полый цилиндр большего диаметра. Между наружной поверхностью первого и внутренней стенкой второго цилиндра было залито масло. Малый цилиндр с одной стороны был подключен к электромотору, а с другой стороны к нему приделали крыльчатку вентилятора.

Это схема теплового насоса, который был запатентован Евгением Френеттом еще в 1977 году. Позднее модель многократно перерабатывалась и улучшалась

При интенсивном вращении внутреннего цилиндра масло, залитое в устройство, нагревалось до достаточно высоких температур. Крыльчатка вентилятора позволяла быстро распространять тепло в пространстве помещения. Для удобства использования рабочие цилиндры помещали в корпус с отверстиями для воздуха. Оптимизировать работу устройства можно было с помощью термостата.

Несмотря на похожее название, устройство Френетта и его аналоги не имеют никакого отношения к тепловому насосу, в котором на основании обратного принципа Карно низкопотенциальная энергия окружающей среды (воды, земли, воздуха) преобразуется в тепловую энергию с высоким потенциалом. Объединяет их только тот факт, что обе системы успешно используются для обогрева жилищ.

Вариации на «Френеттовскую» тему

И сам изобретатель, и его последователи за прошедшие годы неоднократно улучшали тепловой насос френетта. Интересна модель, в которой барабан размещен горизонтально, а по центру системы расположен вал, часть которого размещена снаружи. Такая конструкция должна быть выполнена очень тщательно, чтобы не допустить просачивания жидкости в местах соединения корпуса с валом.

В этой модели теплового насоса Френетта движущийся вал выведен наружу, а ось вращения перемещена из вертикального положения в горизонтальное

В этом случае вентилятор отсутствует, а теплоноситель из теплового насоса поступает в теплообменник, роль которого может выполнить обычный радиатор отопления или даже система центрального отопления дома.

В этой модели насоса Френетта используются одновременно два барабана, а теплоноситель перемещается по замкнутой системе через теплообменник или радиатор

Позднее был разработан проект теплового насоса Френетта, в котором для разогрева теплоносителя использовалось два барабана. Система была дополнена крыльчаткой. Под воздействием центробежных сил разогретое масло выбрасывалось из отверстий этой крыльчатки. В результате жидкость попадала в небольшой зазор между ротором и корпусом устройства, что позволяло использовать такой насос с очень высокой эффективностью.

Использование высокопрочной крыльчатки в тепловом насосе Френетта позволяет улучшить производительность устройства. Теплоноситель выходит через узкие отверстия, расположенные по краям

Наиболее оригинальным вариантом можно считать версию хабаровских ученых Назыровой Натальи Ивановны, Сярг Александра Васильевича и Леонова Михаила Павловича. Рабочая часть этого устройства внешне напоминает гриб. В качестве рабочей жидкости используется вода, которая достигает кипения и превращается в очень горячий пар. Под действием реактивной силы пара вода движется по каналам устройства со скоростью 135 м/мин, что позволяет обходиться без внешнего источника питания.

Примерная схема универсальной генерирующей установки, разработанной в Хабаровске: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал

Обратите внимание! Не стоит пытаться повторить опыт ученых из Хабаровска и создавать подобный универсальный генератор для домашнего использования. Эта конструкция была разработана исключительно для промышленного применения.

Разобравшись в принципах устройства насоса Френетта, любой изобретатель может внести в его конструкцию собственные коррективы, чтобы улучшить работу прибора или упростить его монтаж.

Как самостоятельно изготовить такое устройство?

Самым практичным для обогрева жилищ считается модель теплового насоса Френетта, в которой отсутствует вентилятор и внутренний цилиндр. Вместо этого используется множество металлических дисков, которые вращаются внутри прибора. Роль теплоносителя выполняет масло, которое поступает в радиатор, охлаждается и затем возвращается в систему. Работа такого устройства убедительно продемонстрирована в видеоматериале:

Для знающих английский язык может пригодиться такое видео:

Изготовить тепловой насос по принципу Евгения Френетта в домашних условиях не сложно. Для этого понадобится:

металлический цилиндр;
стальные диски;
гайки;
стальной стержень;
небольшой электромотор;
трубы;
радиатор.

Диаметр стальных дисков должен быть немного меньше диаметра цилиндра, чтобы между стенками корпуса и вращающейся частью был небольшой зазор. Количество дисков и гаек зависит от размеров конструкции. Диски последовательно нанизывают на стальной стержень, разделяя их гайками. Обычно используются гайки, высота которых составляет 6 мм. Цилиндр следует заполнить дисками до верха. На стальной стержень наносят наружную резьбу по всей его длине. В корпусе делают два отверстия для теплоносителя. Через верхнее отверстие разогретое масло будет поступать в радиатор, а снизу оно будет возвращаться в систему для дальнейшего нагрева.

В качестве теплоносителя разработчики устройства рекомендуют использовать жидкое масло, а не воду, поскольку температура кипения такого масла в несколько раз выше. При быстром нагреве вода может превратиться в пар и в системе возникнет избыточное давление, что может привести к повреждению конструкции.

Это примерная схема конструкции теплового насоса Френетта, которую не сложно реализовать с помощью подручных средств и доступных материалов

Для монтажа стержня с резьбой также понадобится подшипник. Что касается электродвигателя, подойдет любая модель, обеспечивающая достаточное количество оборотов, например, рабочий двигатель от старого вентилятора.

Процесс сборки устройства происходит следующим образом:

В корпусе проделывают два отверстия для труб отопления.
По центру корпуса устанавливают стержень с резьбой.
На резьбу навинчивают гайку, ставят диск, навинчивают следующую гайку и т. д.
Монтаж дисков продолжают до заполнения корпуса.
В систему заливают жидкое масло, например, хлопковое.
Корпус закрывают и фиксируют стержень.
К отверстиям подводят трубы радиатора отопления.
К центральному стержню присоединяют электродвигатель, который обеспечивает вращение.
Включают прибор в сеть и проверяют его работу.

Чтобы улучшить работу теплового насоса этого типа и сделать его использование более удобным и экономичным, рекомендуется применить систему автоматического включения-отключения для двигателя. Управляется такая система с помощью термодатчика, который крепят прямо на корпус устройства.

Где такой насос можно применить?

Самый простой способ использовать это устройство — превратить его в комнатный обогреватель. Прекрасно подойдет такой тепловой насос и для отопления гаража, бани или другого небольшого помещения. А вот в большом доме народные умельцы предлагают использовать насос Френетта в комплексе с системой «теплый пол».

В этом случае теплоноситель будет циркулировать не по радиатору, а по пластиковым трубам, уложенным в стяжку пола. Регулировать работу этой системы предполагается с помощью термодатчика, который устанавливается на корпусе насоса, а не монтируется в стяжке, как это делается при монтаже традиционного водяного теплого пола.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Тепловой насос Френетта своими руками

Тепловой насос Френетта своими руками

В кругу СЕ сообщества тепловой насос Френетта является достаточно популярным устройством в силу своей простоты и КПД выше 1000%. Но мало кто знает, что сюрпризы и «чудеса», которые способно преподнести данное устройство, совсем не заканчиваются на его чрезвычайно высоком КПД, а пожалуй только начинаются!

Для тех, кто только начинает интересоваться темой свободной и альтернативной энергии, а также для тех, кто по каким-то причинам не успел познакомиться с данным устройством. Напомним, что в конце семидесятых годов прошлого века, американский изобретатель Евгений Френитт (Eugene Frenette) изобрел, собрал рабочий образец и запатентовал тепловой насос с КПД приблизительно равным 1000%. То есть данное устройство вырабатывало в десять раз больше тепла, чем потребляло электроэнергии.

В основе насоса Френетта лежат два цилиндра. Один из цилиндров большего диаметра внутри полый и служит статором, в него вставляется второй цилиндр, который является ротором. Нагрев залитого в большой цилиндр масла происходит за счет вращения цилиндра ротора. На валу, посредством которого приводится в движение ротор, также закреплен лопастной вентилятор, который за счет интенсивной циркуляции воздуха, обеспечивает отток тепла с внешнего цилиндра и нагревание помещения.

Впоследствие изобретатель неоднократно усовершенствовал и модернизировал конструкцию своего теплового насоса. На сегодняшний день известно более десяти различных моделей различающихся между собой конструктивными особенностями, но имеющие неизменный принцип нагрева жидкости, за счет вращения в ней, каких либо деталей. Представим Вашему вниманию наиболее удачную на наш взгляд модификацию теплового насоса Френнета, в основе которой лежит все тот же внешний полый цилиндр, в который также заливается масло, но вращаются в нем плоские, тонкие стальные диски в количестве восьми или более штук. Повышение эффективности в данном устройстве достигнутоза счет того, что масло циркулирует по замкнутой системе, состоящей из самого цилиндра, соединительных трубок и внешнего радиатора, который и является основным теплообменником в данной конструкции.

Хотя данная конструкция практически не содержит в себе скрытых нюансов, секретов и недоговорок автора и имеет очень простую для повторения в домашних условиях конструкцию, повального реплицирования ее мы увы пока не наблюдаем. Приведем Вашему вниманию некоторые из немногочисленных, доступных репликаций:

Также есть удачные репликации и среди зарубежных исследователей.

Также Вы без особого труда, при желании сможете найти еще несколько видеороликов показывающих удачные репликации насоса Френетта.

Серьезную работу над исследованием свойств данного устройства провели несколько российских ученых из Хабаровска. Назырова Наталья Ивановна, Сярг Александр Васильевич и Леонов Михаил Павлович. Предлагаемая ими конструкция выглядит следующим образом:

Универсальная генерирующая установка состоит из емкости 1 (фиг. 1), содержащей входной патрубок 2 для подачи холодной воды, выходного патрубка 3 для отвода, по необходимости, горячей воды, пара, кислорода и водорода, водонагревателя 4, опирающегося на подшипниковый узел 5 и приводящегося в высокооборотное вращение.

Водонагреватель 3 (фиг. 2) состоит из корпуса 6 и дисков 7 переменного диаметра, закрепленных гайкой 8 на валу 9.

Корпус 6 может иметь выгнутую (фиг. 2), коническую (фиг. 3а) или вогнутую (фиг. 3б) внутреннюю поверхность, на которой выполнены каналы 10 прямоугольного или квадратного сечения. Каналы 10 могут располагаться радиально (фиг. 4а), с наклоном (фиг. 4б) или криволинейно (фиг. 4в).

Конструкция дисков 7 предусматривает при установке их на вал 9 создание полостей 11, в которых при вращении водонагревателя 3 образуется вакуум при сбросе воды через круговые выходы 12 в каналы 10 корпуса 6.

Вал 9 (фиг. 2) имеет в верхней части полость 13 с диаметром «д», в нижней части которой выполнены отверстия 14, совпадающие числом и расположением с каналами 10 корпуса 6 при установке и закреплении последнего на вал 9.

Универсальная генерирующая установка работает следующим образом. При высокооборотном вращении водонагревателя 3 холодная вода, поступая через входной патрубок 2 в полость 13 вала 9, под действием центробежной силы с большой скоростью и под большим давлением выходит как из полости 13 вала 9 через отверстия 14 по каналам 10 в емкость 1, так и из полостей 11 через выходы 12 в каналы 10, при этом в полостях 11 образуется вакуум.

В моменты прохождения воды по каналам 10 через участки, сопрягаемые с выходами 12, со скоростью 80 — 95 метров в секунду на границах зон высокого давления и вакуума согласно известному явлению, имеющему место при адиабатических процессах, локальная температура в приграничных областях зон достигает 10 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС. При увеличении скорости прохождения воды по каналам 10 от 95 до 110 метров в секунду вода полностью превращается в пар. В интервале скоростей прохождения пара по каналам 10 от 110 до 165 метров в секунду происходит его разогрев до 400oС. При прохождении пара по каналам 10 со скоростью более 165 метров в секунду происходит разложение молекул воды на кислород и водород с большим поглощением тепла и понижением температуры водорода и кислорода на выходе из каналов 10 до минус 60oС и ниже.

При движении воды по каналам 10 со скоростью 135 метров в секунду и более за счет реактивной силы, создаваемой паром, выходящим из каналов 10, расположенных с наклоном (фиг. 4б) или криволинейно (фиг. 4в), создается устойчивый режим самогенерации универсальной генерирующей установки, что обеспечивает ее работу без внешнего источника питания.

Из емкости 1, по необходимости, горячая вода, пар или кислород и водород через выходной патрубок 3 поступают соответственно в системы горячего водоснабжения, отопления, пароснабжения, аккумуляции холода или сбора кислорода и водорода.

Наиболее эффективно универсальная генерирующая установка работает при выгнутой форме внутренней поверхности корпуса 6 при отношении максимального диаметра «Д» диска 7 (фиг. 2) к диаметру «д» полости вала 9 как 3:1, при отношении максимального диаметра «Д» диска 7 (фиг. 2) к высоте «Н» как 3:1, при пяти дисках 7, образующих четыре вакуумных зоны 11 с четырьмя круговыми выходами 12 в криволинейные каналы 10 прямоугольного сечения высотой 1,4 миллиметра и шириной 2 миллиметра.

Компоновка универсальной генерирующей установки может быть как горизонтальной, так и вертикальной, с верхним или нижним расположением привода, с установкой на одной или на двух подшипниковых опорах.

Создаваемое водонагревателем избыточное давление воды в емкости 1 позволяет универсальной генерирующей установке выполнять функции циркуляционного насоса.

Ну а теперь приведем некоторые наблюдения:

В соответствии с сущностью изобретения изготавливается универсальная генерирующая установка с числом оборотов до 13000 об/мин. При этом водонагреватель включает в себя: корпус с выгнутой поверхностью нижней стороны и высотой «Н» — 70 мм, с криволинейным расположением каналов в количестве 73 шт., имеющих прямоугольное сечение высотой 1,4 мм и шириной 2,0 мм; 5 дисков с максимальным диаметром нижнего диска «Д» — 210 мм, образующих четыре вакуумные зоны с четырьмя круговыми выходами в каналы; вала с диаметром «д» полости вала — 70 мм. Ожидаемые расчетные параметры изготавливаемой универсальной генерирующей установки:

При 7600 — 8000 оборотах в минуту происходит нагрев воды до 100oС;

При 8000-10000 оборотах в минуту происходит нагрев воды с парообразованием, 100oС и выше;

При 10000-13000 оборотах в минуту происходит парообразование с температурой пара до 400oС;

При 12500 оборотах в минуту устанавливается режим самогенерации.

При 15000 и выше оборотах в минуту происходит разложение воды на кислород и водород с температурой минус 60oС и ниже.

По материалам проекта zaryad.com

Тепловой насос Френетта, своими руками

С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством альтернативных источников. Электроэнергия эффективный энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.

Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает 100 процентов. Разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х годах запатентовал свое изобретение и предложил просвещенному миру схему установки.

Самодельный тепловой насос созданный своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества. С течением времени конструкция насоса претерпевала изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств.

Принцип действия устройства

Принцип работы этого аппарата основан на использовании обычного физического трения, но трения интенсивного, благодаря чему теплоноситель нагревается. Устройство теплогенератора составляют два цилиндра: один с большим диаметром, другой с меньшим. Меньший из них помещают в больший цилиндр, а в зазор между ними заливается масло.

Компактный цилиндр подключается с обеих сторон. С одной к нему подсоединяют электромотор, под действием которого он начинает вращаться и, согласно физическому явлению, нагревает масло до высокой температуры, а с другой – непосредственно к кулеру – помощнику в равномерном распределении тепла по замкнутому пространству.

Тепловой насос Френетта — возможность самостоятельного изготовления

Оптимизируют деятельность техники термостаты. а также то, что цилиндры размещаются непосредственно в самом корпусе со специальными отверстиями.

Главное его предназначение – это обогрев жилых помещений, что его отличает от прочих тепловых насосов. Функционирование агрегата Фернетта базируется на трении, а остальные тепловые насосы преобразуют энергию с низким потенциалом в более высокий.

Тепловой насос Френетта доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.

Любопытна модель, где барабан котла размещается горизонтально, а по центру агрегата монтируется вал с частичным выходом наружу. В этой конструкции место контактирования корпуса с валом добросовестно заделывается, дабы не произошла утечка жидкости. Здесь нет вентилятора, а теплоноситель из насоса перетекает в теплообменник. Последним может выступить один обыкновенный радиатор отопления.

Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под напором центробежных сил из отверстий крыльчатки выталкивается разогретое масло. В итоге рабочая жидкость проникает в узкий промежуток меж ротором и корпусом устройства, что дает возможность использовать аппарат максимально эффективно.

Как в домашних условиях самому сделать устройство

Наиболее практичной из всех существующих моделей самоделок под тепловой насос Френетта для обогрева жилья является та, в которой нет вентилятора и внутреннего цилиндра. Взамен применяются металлические диски, вращающиеся внутри корпуса прибора. Теплоносителем выступает масло, проникающее в радиатор, охлаждающееся и возвращающееся назад.

Элементы для сборки своими руками

Сделать теплогенератор по проекту Е. Френетта в бытовых условиях не так уж и сложно. Для этого понадобятся чертежи аппарата и следующие элементы:

цилиндр из металла;
диски из стали;
гаечный набор;
стержень из металла или термостойкого пластика;
стальной дисковый затвор;
мотор;
несколько труб;
радиатор.

Важно! Диаметр цилиндра превышает диаметр каждого из стальных дисков для того, чтобы между корпусом и вращающейся частью присутствовал зазор. Число дисков и гаек подбирается по размерам аппарата. Диски один за другим надевают на стальной стержень, разделяя их гайками. Обычно выбираются гайки высотой 6 миллиметров. Цилиндр заполняется дисками до самого верха. На стержень нарезается наружная резьба во всю длину. В корпусе просверливается пара отверстий для движения теплоносителя. Через верхнее отверстие горячее масло перетекает в радиатор, а через нижнее возвращается обратно для последующего нагрева.

В систему советуют заливать жидкое масло, а не воду, это обеспечивает высокий уровень температурного нагрева теплоносителя. Чересчур быстрый нагрев воды создает избыточный пар, а за счет него в системе возникает повышенное давление, что нежелательно.

Для монтажа стержня необходимо приготовить подшипник. На роль двигателя сгодится любая модель с достаточно большим количеством оборотов.

Последовательность сборки

Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:

В цилиндре высверливаются отверстия.
По центру устанавливается стержень.
По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
Диски нанизываются до заполнения корпуса.
В систему заливается масло.
Корпус закрывается, стержень фиксируется.
К отверстиям подводятся трубы радиатора.
К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
Аппарат подключается к электросети и проверяется.

Для удобства работы с теплогенератором специалисты рекомендуют соорудить автоматическое включение-выключение двигателя. Управляется бойлер термодатчиком, закрепленным на корпусе устройства.

Насос используется умельцами как комнатный обогреватель. Он также подойдет для отопления гаража, бани или подсобки. В больших домах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковые трубы, уложенные в половую стяжку, регулируется система автоматически.

Тепловой насос Френетта, своими руками — КПД превышает 100% | Наука | Техника | Архитектура

Тепловой насос Френетта

Принцип действия устройства

Тепловой насос Френетта — возможность самостоятельного изготовления

Тепловой насос Френетта

Как в домашних условиях самому сделать устройство

Элементы для сборки своими руками

цилиндр из металла;
диски из стали;
гаечный набор;
стержень из металла или термостойкого пластика;
стальной дисковый затвор;
мотор;
несколько труб;
радиатор.

Последовательность сборки

Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:

В цилиндре высверливаются отверстия.
По центру устанавливается стержень.
По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
Диски нанизываются до заполнения корпуса.
В систему заливается масло.
Корпус закрывается, стержень фиксируется.
К отверстиям подводятся трубы радиатора.
К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
Аппарат подключается к электросети и проверяется.

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Водонагреватели с тепловым насосом используют электричество для переноса тепла из одного места в другое, вместо того, чтобы генерировать тепло напрямую. Следовательно, они могут быть в два-три раза более энергоэффективными, чем обычные электрические водонагреватели сопротивления. Чтобы переместить тепло, тепловые насосы работают как холодильник в обратном направлении.

В то время как холодильник забирает тепло из ящика и сбрасывает его в окружающую комнату, автономный водонагреватель с воздушным тепловым насосом забирает тепло из окружающего воздуха и сбрасывает его — при более высокой температуре — в бак для нагрева воды.Вы можете приобрести автономную систему водяного отопления с тепловым насосом в виде интегрированного блока со встроенным резервуаром для воды и резервными резистивными нагревательными элементами. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным водонагревателем.

Водонагреватели с тепловым насосом требуют установки в местах, температура которых поддерживается круглый год при температуре 40–90ºF (4,4–32,2ºC) и обеспечивает не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метров) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Прохладный отработанный воздух можно выводить в комнату или на улицу.Устанавливайте их в помещении с избыточным теплом, например в топке. Водонагреватели с тепловым насосом не будут эффективно работать в холодном помещении. Они, как правило, охлаждают помещения, в которых находятся. Вы также можете установить систему теплового насоса с воздушным источником, которая сочетает в себе отопление, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло из наружного воздуха зимой и из воздуха в помещении летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, которые отводят тепло из земли зимой и из воздуха в помещении летом для отопления и охлаждения своих домов. Для нагрева воды вы можете добавить пароохладитель к системе геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, в котором для нагрева воды используются перегретые газы от компрессора теплового насоса. Эта горячая вода затем циркулирует по трубе в водонагревателе дома.

Пароохладители также доступны для водонагревателей без резервуаров или водонагревателей по запросу. Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое в противном случае было бы выброшено на землю. Поэтому, когда геотермальный тепловой насос часто работает летом, он может нагреть всю вашу воду.

Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на накопитель или потребовать водонагреватель для нагрева воды. Некоторые производители также предлагают тройные геотермальные тепловые насосы, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячую воду.Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домашнего хозяйства в горячей воде.

Системы тепловых насосов | Департамент энергетики

Для климата с умеренными потребностями в отоплении и охлаждении тепловые насосы являются энергоэффективной альтернативой печам и кондиционерам. Как и ваш холодильник, тепловые насосы используют электричество для передачи тепла из прохладного помещения в теплое, делая прохладное пространство более прохладным, а теплое — теплее. Во время отопительного сезона тепловые насосы перемещают тепло из прохладного помещения в ваш теплый дом, а во время сезона охлаждения тепловые насосы перемещают тепло из прохладного дома в теплое помещение.Поскольку они перемещают тепло, а не генерируют тепло, тепловые насосы могут обеспечить эквивалентное кондиционирование помещения всего за четверть стоимости эксплуатации обычных нагревательных или охлаждающих приборов.

Есть три типа тепловых насосов: воздух-воздух, водоисточник и геотермальный. Они собирают тепло из воздуха, воды или земли за пределами вашего дома и концентрируют его для использования внутри.

Самым распространенным типом теплового насоса является тепловой насос с воздушным источником тепла, который передает тепло между вашим домом и наружным воздухом.Современные тепловые насосы могут снизить потребление электроэнергии для отопления примерно на 50% по сравнению с электрическими нагревателями сопротивлением, такими как печи и обогреватели для плинтусов. Высокоэффективные тепловые насосы также осушают лучше, чем стандартные центральные кондиционеры, что приводит к меньшему потреблению энергии и большему комфорту охлаждения в летние месяцы. Тепловые насосы с воздушным источником тепла использовались в течение многих лет почти во всех частях Соединенных Штатов, но до недавнего времени они не использовались в регионах, которые испытывали длительные периоды отрицательных температур.Однако в последние годы технология тепловых насосов с воздушным источником тепла претерпела значительные изменения, и теперь они предлагают законную альтернативу обогреву помещений в более холодных регионах.

Для домов без воздуховодов тепловые насосы с воздушным источником также доступны в бесканальной версии, называемой мини-сплит-тепловым насосом. Кроме того, особый тип воздушного теплового насоса, называемый «чиллер с обратным циклом», генерирует горячую и холодную воду, а не воздух, что позволяет использовать его с системами лучистого теплого пола в режиме обогрева.

Геотермальные (грунтовые или водные) тепловые насосы достигают более высокой эффективности за счет передачи тепла между вашим домом и землей или близлежащим источником воды.Хотя их установка и стоит дороже, геотермальные тепловые насосы имеют низкие эксплуатационные расходы, поскольку они используют преимущества относительно постоянной температуры земли или воды. Геотермальные (или наземные) тепловые насосы имеют несколько основных преимуществ. Они могут снизить потребление энергии на 30-60%, контролировать влажность, прочные и надежные, и подходят для самых разных домов. Подходит ли вам геотермальный тепловой насос, будет зависеть от размера вашего участка, грунта и ландшафта. Тепловые насосы, работающие на грунте или воде, могут использоваться в более суровых климатических условиях, чем тепловые насосы, работающие на воздухе, и удовлетворенность клиентов системами очень высока.

Новым типом теплового насоса для бытовых систем является абсорбционный тепловой насос, также называемый газовым тепловым насосом. Абсорбционные тепловые насосы используют тепло в качестве источника энергии и могут работать от самых разных источников тепла.

Дополнительную информацию об этих конкретных типах тепловых насосов см. По адресу:

Тепловые насосы для отопления дома, сделанные своими руками. Тепловой насос своими руками Тепловой насос своими руками

При планировании организации отопления дачного дома может возникнуть вопрос, как сделать тепловой насос своими руками.Проектирование системы отопления следует начинать с выбора теплоносителя. Эта проблема легко решается, если рядом с домом проходит газопровод, достаточно получить разрешительную документацию … Однако в стране есть много районов, где газ можно покупать только в баллонах. Нагревать печь утомительно и небезопасно, а использовать электрические обогреватели — слишком дорого. Другие источники энергии могут решить эту проблему. Они позволяют извлекать тепло из воды, воздуха и земли. К ним относится самодельный тепловой насос.

Типы тепловых насосов

При планировании отопления частного дома используются 3 вида альтернативных устройств.Их классифицируют по типу источника тепла. Устройство земля-вода извлекает тепловую энергию из почвы с помощью зонда и коллектора. Теплоноситель передает его в насос, откуда направляется в систему отопления. Если у вашего участка большая площадь, желательно строить коллекторы ниже уровня замерзания. Зонды идеальны для небольших площадей. Конструкция воздух-вода позволяет извлекать тепло из воздуха с помощью конденсаторов и вентиляторов.

Тепловой насос вода-вода получает тепло от грунтовых вод.Если на участке есть водоем, от него можно получить тепло. Устройство перерабатывает энергию, холодная жидкость отправляется обратно. Тепловой насос воздух-воздух содержит хладагент — вещество с отрицательной температурой кипения. Чаще всего используют фреон от старого холодильника или сплит-системы. Если в кондиционерах это вещество забирает тепло и отдает его в окружающую среду, то в насосе оно отбирает тепло из наружного воздуха, нагревая воздух в доме.

Принцип работы тепловых насосов

В систему входят устройства приема, распределения тепла и сам насос.Внутренний контур агрегата состоит из компрессора с электрическим приводом, конденсатора, дроссельной заслонки и испарителя. Принцип работы таких устройств заключается в следующем: незамерзающая жидкость поступает в коллектор, испаритель отдает энергию хладагенту, отчего он закипает и переходит в газообразное состояние. Компрессор увеличивает свое давление, что приводит к нагреву. Образовавшаяся тепловая энергия передается в систему отопления через конденсатор. Фреон остывает и переходит в жидкое состояние.Говоря простым языком, принцип работы устройства противоположен принципу работы сплит-системы или холодильника.

Тепловые насосы потребляют намного меньше электроэнергии, чем электрические котлы. Однако установка такого устройства обойдется владельцу в кругленькую сумму. Возникает вопрос, а стоит ли устанавливать в доме воздушный насос? При установке такой системы в доме большой площади затраты окупаются за 1-2 года. Кроме того, устройство можно использовать как кондиционер в жаркую погоду, в этом случае горячий воздух из дома через теплообменник выводится наружу.

Мощность устройства рассчитывается в зависимости от теплопотерь здания. Перед установкой теплового насоса необходимо утеплить крышу, стены и пол. Для обогрева помещений старого дома требуется прибор 75 Вт / м², для более современных домов — 50 Вт / м², для домов, построенных с применением новейших теплосберегающих технологий — 30 Вт / м². Такие установки следует включать в проект строящихся зданий. Самым экологически чистым считается тепловой насос типа «земля-воздух», который не выделяет в атмосферу такие вредные вещества, как углекислый газ и окись углерода, соединения свинца.При правильной изоляции проводов опасность возгорания практически отсутствует. Тепловые насосы предназначены для защиты деталей от перегрева, приводящего к возгоранию. Как сделать тепловой насос для отопления дома своими руками?

Инструкция по сборке теплового насоса

Не у каждого домовладельца достаточно денег на покупку и подключение отопительного оборудования. Однако сделать прибор для обогрева дома можно самостоятельно. Его можно собрать из готовых деталей или из купленных бывших в употреблении деталей. Перед установкой такой тепловой системы в старом доме следует проверить состояние электропроводки.Купите компрессор в мастерской по ремонту бытовой техники. Крепится к стене с помощью кронштейна. Перейдем к созданию конденсатора. Его можно изготовить из стальной бочки объемом не менее 100 литров. Он разрезан на 2 части, внутрь вставлен змеевик от медной трубки холодильника. Не рекомендуется использовать для этих целей тонкостенные трубки: они могут стать основной причиной поломки устройства в процессе эксплуатации.

Для придания трубе необходимой формы кислородный баллон оборачивают медной трубкой, положение детали фиксируется с помощью строительных уголков.После установки змеевика детали ствола сваривают, создавая резьбовые соединения. Для изготовления испарителя можно взять пластиковую емкость объемом 70-100 литров со встроенным в нее змеевиком. Подача воды в устройство возможна по обычным трубам. Система крепится с помощью кронштейна.

Для закачки охлаждающей жидкости в помпу от кондиционера необходимо пригласить мастера по ремонту холодильников. Сделать это самостоятельно без необходимых навыков невозможно.

После завершения этого этапа тепловые насосы подключаются к устройствам приема и отпуска тепловой энергии. Процесс подключения устройства рекуперации тепла зависит от типа насоса.

Итоговые баллы

При подключении устройств типа «грунт-вода» без бурения скважины не обойтись. Необходимо пробурить яму глубиной 100-150 м. В него погружается специальный зонд, который подключается к насосу. Тепловой насос вода-вода подключается следующим образом: все трубы погружаются в воду, затем аккуратно переставляются к центру резервуара.В устройстве воздух-вода тепло отбирается из воздуха, а это значит, что при его установке проводятся сложные земляные работы … Достаточно определить место под коллектор на участке и подключить прибор к системе отопления.

Для подключения теплового насоса «воздух-воздух» необходим мощный вентилятор. Вдоль стен размещены воздуховоды, теплый воздух поступает через расположенные возле окон воздухозаборники. Система может быть укомплектована термостатами, которые автоматически выбирают комфортную температуру в помещении.Для организации отопления по такой системе потребуются следующие инструменты и материалы:

воздуховоды;
приточные решетки;
крепежные изделия;
лента армированная;
ножницы для резки стали.

Для отвода нагретого воздуха можно приобрести любой тип воздуховода. Для установки жестких отводов потребуется регулировать направление воздушных потоков. Если установка насоса планируется до начала строительства дома, всю систему можно спрятать под натяжным потолком… В остальных случаях они скрыты декоративными элементами.

При установке насоса малой мощности может потребоваться дополнительный нагревательный прибор — электрокотел. Таким образом можно повысить температуру в помещении в морозные дни.

Тепловой насос вещь интересная, но дорогая. Примерная стоимость оборудования + устройства внешней схемы от 300 до 1000 долларов за 1 кВт мощности. Зная «ловкость» русского народа, легко предположить, что на просторах нашей огромной и разнообразной Родины работает не один ручной тепловой насос.И это действительно так. Чаще всего встречаются самодельные приборы типа «холодильники». И это понятно, ведь тепловой насос и морозильная камера у них работают по одному принципу, просто система тепловых пунктов ориентирована на сбор тепла, а не на его отвод, а компрессор потребляет больше мощности.

О том, как это работает, читайте здесь.

Что может быть источником тепла для теплового насоса

Тепло для обогрева помещения можно забирать из воздуха снаружи.Но здесь неизбежно возникнут сложности в эксплуатации: колебания температуры, даже среднесуточные, слишком велики, не говоря уже о том, что тепловой насос показывает нормальный КПД при температуре выше 0oC. В скольких регионах у нас зимой такая картина? Весной, да и то не рано, и не по всей территории, и не постоянно.

Любая среда может быть источником тепла для вашего дома с тепловым насосом

Намного более приемлемо выглядит источник тепла, расположенный в воде.Если рядом есть река, озеро или водоем приличной глубины, это просто здорово: можно просто утопить трубопровод. Важно только, чтобы здесь не ловили рыбу с донками.

Еще один хороший вариант — колодец. Но здесь, как и в случае с колодцем: есть вероятность, что уровень воды упадет и придется искать другой источник. Но пока все хорошо, будет работать: средняя температура воды в подземных горизонтах 5-7oC. Этого более чем достаточно для работы теплового насоса.

Вы можете быть удивлены, но вы также можете использовать канализацию. И пользоваться им удобно: там температуры выше, чем в колодцах. Трубопровод можно поместить в выгребную яму или колодец, но при условии, что он все время залит водой. И труба должна быть химически стойкой.

Горизонтальный подземный коллектор — задача крайне трудоемкая: потребуется удалить грунт с нескольких сотен квадратных метров на глубину ниже точки промерзания. Это очень большие объемы, которые невозможно освоить в одиночку или даже с помощником.И, как показала практика, в наших климатических условиях такие системы малоэффективны: слишком суровые зимы.

С вертикальными коллекторами дела обстоят не лучше: без бурового оборудования практически не обойтись. Количество и глубина колодцев зависит от грунта: диапазон возможного отвода тепла от метра колодца очень велик. От 25 Вт / м в сухом щебне и песчаных почвах до 80-85 Вт / м в мокрых щебеночных и песчаных почвах или в граните. Соответственно разница в длине лунок в 3 раза и более.

Вот схема отопления дома тепловым насосом. При использовании, как в описанном примере, двух колодцев и при отсутствии замкнутого контура расстояние между двумя колодцами должно быть не менее 20 метров. Причем нужно учитывать направление потока, чтобы холодная вода из насоса не снижала температуру в «донорской» скважине

В описанном примере самодельного теплового насоса источником тепла является колодец с хорошим расходом воды. Вода поступает так быстро, что покрывает потребление на бытовые нужды и достаточно для передачи необходимого количества тепла (был рассчитан требуемый расход воды и соответственно выбран насос).Но источником тепла для этой модификации может быть любой из описанных выше, кроме воздуха. Определившись с источником тепла, получится сделать тепловой насос для отопления дома своими руками.

Тепловой насос вода-вода своими руками от компрессора кондиционера

Этот тепловой насос для кондиционера несложно сделать своими руками, но нужна помощь хорошего мастера по ремонту холодильного оборудования. Для изготовления необходимо приобрести:

Все эти комплектующие с оплатой работы холодильника (за сборку и пайку, заливку фреона) составили около 600 долларов.Плюс затраты личного времени на обустройство схемы ввода и сборки.

Сейчас мы приступаем к производству самого теплового насоса.

Катушки могут быть изготовлены первыми. Сначала вставляете медные трубы в металлопластиковые, поверх металлопластиковых надеваете теплоизоляцию. Вы наматываете бухты труб на шаблон. Постарайтесь, чтобы расстояние между ними было одинаковым.

Присоединительный тройник устанавливается на каждом конце трубы MP. Вы надеваете его на медную трубку.Оказывается, из МП торчит медь. Установите фитинг. Метод зависит от выбранного вами типа (про армированные трубы и фитинги читайте здесь). Теперь нужно добиться герметичности: заполнить пространство между фитингом и медью высокотемпературным герметиком . Вот как вы обрабатываете все четыре кромки.

Это готовые теплообменники со встроенной арматурой

Прикрепите выбранный компрессор к раме (был использован для 1.2 кВт потребляемой мощности, а холодопроизводительность 3,8 кВт). Для установки использовались автомобильные сайлентблоки.

Уделяйте больше внимания виброизоляции и шумопоглощению: если устройства будут в доме, они будут действовать вам на нервы без дополнительных мер по их нейтрализации.

Теперь вам необходимо установить и подключить теплообменники к компрессору. Для этого желательно пригласить «холодильника», владеющего техникой капиллярной сварки (было бы неплохо, если бы он разбирался в тепловых насосах, иначе придется долго объяснять, что и что).Также он наполнит систему фреоном и отрегулирует ее. Если у вас нет достаточных знаний и навыков, сделать это самостоятельно будет крайне проблематично. А работа с фреоном обычно может привести к травмам. Поэтому ищите хорошего специалиста и доверьте ему эту часть работы.

Нужно установить компрессор на раму, затем собрать всю схему

В описанном примере вода откачивается из скважины. Водоносный горизонт находится на глубине 4 метра.Один насос поднимает его и подает к тепловому насосу, вода сливается во второй колодец. Но можно организовать и замкнутый контур, тогда потребуется рассчитать мощность циркуляционного насоса.

Это после работы «холодильника»

Затем подключаем внешний контур и контур отопления.

Подключаем воду от внешнего источника на вход испарителя через тройник.

Сливаем воду до выхода металлопластиковой трубы через аналогичный тройник.

Таким же образом подключаем отопительный контур к змеевику конденсатора.

Включаем систему. Все должно работать. Но для нормальной работы также потребуется следить за наличием движения теплоносителя в первичном и отопительном контурах, температурой в них и контролировать давление фреона, чтобы можно было отследить утечку. В целом система нуждается в надежной автоматике, но пока ее не подберут, можно установить обычный стартер. Но нужно помнить, что после любого отключения компрессор можно запустить только после выравнивания давления фреона в системе (10-15 минут).

Не самый презентабельный вид, но работает

Из опыта эксплуатации теплового насоса ручной работы

Как показала практика, производительность представленного варианта не слишком высока: 2,6–2,8. О сверхэффективности этого теплового насоса говорить не приходится: на площади 60 м2 при температуре -5oC на улице он сам поддерживает + 17oC. Но система была продумана и установлена под котел, радиаторы на входящую температуру + 45oC просто не могут выдать больше.Система в доме отработала старая, количество радиаторов отопления не увеличивалось. Но пока на морозе грелись печкой.

Если в конструкцию добавить регенеративный теплообменник, это увеличит КПД на 10-15%. Учитывая низкие затраты, вы можете это сделать. Вам понадобятся две медные трубы по 1,5 метра каждая. Один диаметром 22 мм, второй — 10 мм. На более тонкую для увеличения площади теплообмена наматывается 4-жильный проводник (длина 3-4 метра, диаметр 4 мм), его концы припаяны к трубке, чтобы они не раскручивались.Трубка с проволочной намоткой осторожно вставляется в трубку большего диаметра. Его необходимо установить между компрессором и испарителем. Доработка небольшая, но она значительно увеличивает эффективность. Правда, при определенных условиях это небезопасно: в компрессор может попасть теплый фреон, что приведет к его выходу из строя.

Улучшение схемы: можно добавить регенеративный теплообменник, что повысит производительность примерно на 15-20%

Второй вариант повышения эффективности, более безопасный и не менее эффективный — это установка дополнительного теплообменника для нагрева воды или гликоля.

На что обратить внимание, если вы решили сделать тепловой насос самостоятельно. Есть несколько вещей, которым можно научиться только на собственном опыте:

Пусковые токи этой конкретной установки были очень приличными. Не всегда хватало сетевых ресурсов для запуска установки. Поэтому, если вы делаете серьезный монтаж, лучше взять компрессор трехфазный, а ввод соответственно поставить трехфазный. Да не дешево, но для стабильного запуска однофазного компрессора необходим электронный стабилизатор приличной мощности, который дешевым тоже не назовешь
Тепловой насос готовой радиаторной системы не обеспечивает нормальную температуру в помещении.Они рассчитаны на разную температуру теплоносителя, которую эти установки, особенно самодельные, дать крайне редко способны. Поэтому либо модернизируйте систему (добавив хотя бы такое же количество секций радиатора), либо установите водяные полы.
Если в колодце три кольца воды, это не значит, что у него большой дебит. Вам нужно знать, сколько воды он способен отдать при ее постоянном отборе.

Результат

Несомненно, стоимость этого теплового насоса от кондиционера в несколько раз ниже готовых заводских вариантов, даже китайского производства.Но здесь есть масса нюансов: нужно позаботиться об источнике тепла, а подводимого тепла должно хватить, правильно рассчитать длину теплообменников (змеевиков), установить автоматику, обеспечить гарантированное электроснабжение и т. Д. Но если вы в состоянии обо всем этом позаботиться, тогда это несомненно на пользу. Дам совет: в первый год очень желательно иметь резервный обогрев, а испытания и первый пуск лучше провести летом, чтобы было время доработать агрегат и довести его до разум.

Фотогалерея (9 фото):

Тепловые насосы позволяют забирать рассеянную энергию от окружающей природы: воздуха, воды и земли, накапливать и направлять ее на обогрев дома. Энергия также используется для нагрева воды для стирки или кондиционирования воздуха в помещениях. Это дает возможность сэкономить за счет снижения потребления традиционных источников тепла: электричества, газа, дров. В статье мы расскажем, как сделать тепловой насос своими руками.

Что такое геотермальный насос

Для начала нужно понять, что такое геотермальный насос и по какому принципу он работает, ведь именно он является сердцем всего устройства, которое мы описываем.

Ни для кого не секрет, что в толще земли всегда поддерживается плюсовая температура. Вода подо льдом в таком же состоянии. В этой относительно теплой среде размещается закрытый трубопровод с жидкостью.

Схема работы тепловых насосов довольно проста и основана на обратном принципе Карно:

Теплоноситель, двигаясь по внешнему контуру, нагревается от выбранного источника и поступает в испаритель.
Там он обменивается энергией с хладагентом (обычно фреоном).
Фреон закипает, переходит в газообразное состояние и сжимается компрессором.
Горячий газ (нагревается до 35–65 o C) поступает в другой теплообменник, в котором отдает тепло в систему отопления или горячее водоснабжение дома.
Охлажденный хладагент снова становится жидким и возвращается в новый круг.

Насос холодильника

Основной частью системы является компрессор. Лучше купить его в готовом виде в магазине или использовать тот, который есть в наличии из холодильника или кондиционера.Все остальные компоненты — испаритель, конденсатор, трубопроводы — можно собрать самостоятельно. Такое устройство будет потреблять энергии только на сжатие и передачу тепла, при этом вырабатывая в 5 раз больше.

При использовании старого компрессора нужно полагаться на то, что его срок службы может быть коротким и производительность системы снизится. К тому же мощности изношенного компрессора может не хватить для полноценной работы системы.

Некоторые мастера пошли дальше и сделали из холодильника тепловой насос, поместив внутрь него радиаторы, нагреваемые теплом земли.Внутри постоянно поддерживается положительная температура, что заставляет постоянно работать холодильник, нагревая за собой радиатор. Используя родной радиатор, из него делают теплообменник (или делают самодельный), отводят тепло, которое он излучает.

КПД такого теплового насоса больше подходит для демонстрации работы устройства, так как КПД у него очень низкий. К тому же холодильник не рассчитан на такой режим работы и может быстро выйти из строя.

Типы тепловых насосов

Насосы бывают трех типов, в зависимости от источника тепла:

«Грунт-вода»

«Вода-вода»

Воздух-вода

Установка типа «почва-вода» использует тепло недр.Температура грунта на горизонтах более 20 м всегда остается неизменной, поэтому насос также может вырабатывать необходимую энергию круглый год. Возможны два варианта монтажа:

вал вертикальный;
.

В первом случае бурят скважину глубиной около 50–100 м и закладывают в нее трубы с циркулирующим теплоносителем — специальной незамерзающей жидкостью.

Коллекторы прокладываются на глубине 5 м, по которым также движется теплоноситель.Для обогрева дома площадью 150 м 2 требуется участок не менее 250 м 2, и его нельзя использовать для сельскохозяйственных насаждений. Допустимо только обустройство декоративного газона и клумб.

Водяной насос использует энергию воды из озер, колодцев или колодцев. Некоторым даже удается отводить тепло из канализации. Главное, чтобы фильтр не забивался и не разрушался металл.

Этот тип обычно показывает наивысший КПД, но не на всех дачных участках его можно установить, и на эксплуатацию грунтовых вод необходимо получить разрешение.Такие устройства более характерны для промышленного производства.

Конструкция воздух-вода менее эффективна, чем первые два, так как зимой производительность значительно снижается. С другой стороны, при его установке не нужно ничего сверлить или копать. Установка просто монтируется на крыше дома.

Как уже было сказано, предпочтительнее покупать компрессор готовый. Подойдет любая модель, используемая в кондиционерах.

Все остальные комплектующие собираем сами:

За корпус конденсатора принимается бак из нержавеющей стали объемом около 100 литров.Его разрезают пополам и внутри монтируют моток медной трубки с толщиной стенки не менее 1 мм. В корпус впаяны резьбовые соединения для подключения к цепи. После этого детали бака можно сваривать.
Для испарителя идеально подойдет полиэтиленовый баллон емкостью 80 л или кусок трубы. В него также вставляется змеевик и снабжены входы и выходы воды. Теплоносители изолированы от внешней среды поролоновой «шубой».
Теперь необходимо установить всю систему, спаять трубы и залить хладагент.Для правильной работы насоса очень важно количество фреона, лучше доверить этот расчет теплотехнику. Он сможет наконец подключить установку и настроить компрессор.
Осталось только прикрепить внешний контур. Его сборка будет зависеть от типа насоса.

Для вертикальной установки грунт-вода требуется колодец, в который опускается геотермальный зонд.

Для горизонтального аппарата собирают коллектор и закапывают в землю на глубине, не допускающей промерзания.

В системе вода-вода контур состоит из сети пластиковых труб, по которым будет течь хладагент. Затем все это необходимо закрепить в водоеме на необходимой глубине.

Коллектор воздушно-водяного насоса также изготавливается и монтируется на крыше дома или поблизости.

Для стабильной работы и защиты от поломки желательно дополнить автомат возможностью ручного запуска компрессора в случае внезапного отключения электроэнергии.Стоимость такой установки довольно высока. Заводская помпа еще дороже. Однако практика показывает, что приобретение окупается за несколько лет эксплуатации.

Видео

С древних времен человечество «привыкло» использовать доступные природные энергоносители, которые просто сжигаются для выработки тепла или для преобразования в другие формы энергии. Люди научились использовать скрытый потенциал водных потоков — они начинали с водяных мельниц и доходили до мощных гидроэлектростанций.Однако то, что казалось вполне достаточным даже сто лет назад, сегодня уже не может удовлетворить потребности растущего населения Земли.

Во-первых, природные «кладовые» еще не бездонны, а добыча энергоносителей с каждым годом становится все сложнее, переходя в труднодоступные районы или даже на морские шельфы. Во-вторых, сжигание природного сырья всегда связано с выбросами продуктов сгорания в атмосферу, что при нынешних огромных объемах таких выбросов уже поставило планету на грань экологической катастрофы.Энергия гидроэлектростанций недостаточна, а нарушение гидрологического баланса рек также влечет за собой массу негативных последствий. Атомная энергетика, которая когда-то рассматривалась как «панацея», после ряда громких техногенных катастроф вызывает массу вопросов, а во многих регионах планеты строительство АЭС просто запрещено законом.

Однако есть и другие, практически неисчерпаемые источники энергии, которые стали широко использоваться относительно недавно.Современные технологии сделали возможным очень эффективное использование энергии ветра для выработки электричества или тепла, солнечного света, океанских приливов и т. Д. Одним из альтернативных источников является тепловая энергия земных недр, водоемов и атмосферы. Работа тепловых насосов основана на использовании таких источников. Такое оборудование для нас до сих пор входит в категорию «экзотических новинок», и в то же время многие жители Европы таким образом отапливают свои дома — например, в Швейцарии или скандинавских странах количество домов с такими системами перевалило за 50. %.Постепенно этот вид теплогенерации начинает практиковаться на российских просторах, хотя цены на покупку высокотехнологичного комплекта оборудования по-прежнему выглядят очень устрашающе. Но, как всегда, есть мастера-энтузиасты, которые проявляют креативность и собирают тепловые насосы своими руками.

Публикация направлена на то, чтобы дать читателю возможность ближе познакомиться с принципом работы и базовой конструкцией тепловых насосов, узнать о достоинствах и недостатках.Кроме того, будет рассказано об успешных экспериментах по созданию существующих инсталляций собственными силами.

Не все задумывались об этом, но вокруг нас много источников тепла, которые «работают» круглый год и круглосуточно. Например, даже в самые сильные морозы температура подо льдом замерзшего водоема все равно остается положительной. Такая же картина наблюдается при углублении в толщу почвы — ниже границы ее промерзания температура практически всегда устойчива и примерно равна среднегодовой температуре, характерной для данного региона.Воздух также обладает значительным тепловым потенциалом.

Возможно, кого-то смутят, казалось бы, низкие температуры воды, почвы или воздуха. Да, они относятся к низкопотенциальным источникам энергии, но их главный «козырь» — стабильность, а современные технологии, основанные на законах теплофизики, позволяют преобразовать даже небольшую разницу в необходимый нагрев. И, согласитесь, когда зимой на улице мороз 20 градусов, а ниже уровня промерзания почва 5 ÷ 7 градусов, то такая разница амплитуд уже очень приличная.

Именно это свойство непрерывности подачи низкопотенциальной энергии заложено в цепь теплового насоса. По сути, этот агрегат представляет собой устройство, которое «качает» и «концертирует» тепло, забираемое из неиссякаемого источника.

Можно провести некую аналогию со всем знакомым холодильником. Продукты, которые помещаются в нее для охлаждения и хранения, и воздух, поступающий в камеру при открытии дверцы, тоже не слишком горячие. Но если прикоснуться к решетке теплообмена конденсатора на задней стенке холодильника, то она либо очень теплая, либо даже горячая.

Прототипом теплового насоса является привычный холодильник, решетка конденсатора которого нагревается во время работы.

Так почему бы не использовать этот принцип для нагрева охлаждающей жидкости? Конечно, аналогия с холодильником не прямая — стабильного внешнего источника тепла нет, а электричество в основном тратится зря. Но в случае с тепловым насосом такой источник можно найти (организовать), и тогда он окажется «холодильник наоборот» — основной упор агрегата будет сделан именно на получение тепла.

Как это работает?

Это система из трех контуров с циркулирующими по ним хладагентами.

В самом корпусе теплового насоса (поз. 1) расположены два теплообменника (поз. 4 и 8), компрессор (поз. 7), контур хладагента (поз. 5), устройства регулирования и контроля.
Первичный контур (поз. 1) с собственным циркуляционным насосом (поз. 2) помещается (погружается) в низкопотенциальный источник тепла (их конструкция будет рассмотрена ниже).Получение тепловой энергии от внешнего источника бесперебойного питания (показано широкой розовой стрелкой), нагрев всего на несколько градусов (обычно при использовании зондов или коллекторов в земле или в воде — до 4 ÷ 6 ° С), циркулирующий теплоноситель поступает в теплообменник-испаритель (поз. 4). Здесь происходит первичный перенос тепла извне.
Хладагент, используемый во внутреннем контуре насоса (позиция 5), имеет чрезвычайно низкую температуру кипения. Обычно здесь используется один из современных экологически чистых фреонов или углекислый газ (по сути, сжиженный углекислый газ).Подходит для входа в испаритель (поз. 6) в жидком состоянии, при пониженном давлении — это обеспечивается регулируемым дросселем (поз. 10). Специальная форма впускного отверстия капиллярного типа и форма испарителя позволяют практически мгновенно переходить хладагент в газообразное состояние. По законам физики испарение всегда сопровождается резким охлаждением и поглощением тепла окружающей среды. Поскольку этот участок внутреннего контура находится в одном теплообменнике с первым контуром, фреон забирает тепловую энергию от теплоносителя, одновременно охлаждая его (широкая оранжевая стрелка).Охлажденный теплоноситель продолжает циркуляцию и снова собирает тепловую энергию от внешнего источника.
Хладагент уже находится в газообразном состоянии, передавая переданное ему тепло, поступает в компрессор (поз. 7), где под действием сжатия его температура резко повышается. Далее он поступает в следующий теплообменник (поз. 8), в котором расположены конденсатор и патрубки третьего контура теплового насоса. (позиция 11).
Здесь происходит совершенно противоположный процесс — хладагент конденсируется, переходя в жидкое состояние, отдавая свой нагрев теплоносителю третьего контура.Далее, в жидком состоянии при высоком давлении он проходит через дроссель, где давление снижается, и цикл физических преобразований агрегатного состояния хладагента повторяется снова и снова.
Теперь он переходит к третьему контуру (поз. 11) теплового насоса. Тепловая энергия от нагретого за счет сжатия хладагента передается ему через теплообменник (поз. 8) (широкая красная стрелка). В этом контуре есть собственный циркуляционный насос (поз.12), обеспечивающий движение теплоносителя по трубам отопления.Однако гораздо разумнее использовать также аккумулирующую, тщательно изолированную буферную емкость (позиция 13), в которой будет накапливаться передаваемое тепло. Накопленный запас тепловой энергии расходуется уже на нужды отопления и горячего водоснабжения, расходуется постепенно по мере необходимости. Такая мера позволяет вам застраховаться от перебоев в подаче электроэнергии или использовать более дешевый ночной тариф на электроэнергию, необходимую для работы теплового насоса.

Если установлен буферный накопитель, то контур отопления (поз.14) с собственным циркуляционным насосом (поз.15), который обеспечивает движение теплоносителя по патрубкам системы (поз.16). Как уже было сказано, может быть второй контур, обеспечивающий горячую воду для хозяйственных нужд.

Тепловой насос не может работать без источника питания — он необходим для работы компрессора (широкая зеленая стрелка), а циркуляционные насосы во внешних контурах также потребляют электроэнергию. Однако, как уверяют разработчики и производители тепловых насосов, потребление электроэнергии несопоставимо с полученным «объемом» тепловой энергии.Так, при правильной сборке и оптимальных условиях эксплуатации часто говорят о 300 и более процентах КПД, то есть с затраченным одним киловаттом электроэнергии тепловой насос может отдать горе 4 киловатта тепловой энергии.

На самом деле, это утверждение об эффективности несколько неверно. Законы физики никто не отменял, а КПД выше 100% — та же утопия, что и «вечный двигатель». — вечный двигатель … В данном случае речь идет о рациональном использовании электроэнергии с целью «прокачки» и преобразования энергии, поступающей от неисчерпаемого внешнего источника.Здесь более уместно использовать понятие COP (от англ. Coefficient of performance), которое в русском языке чаще называют «коэффициент преобразования тепла». В этом случае действительно могут быть получены значения, превышающие единицу:

CO R = Q н / д где:

CO R — коэффициент теплового преобразования;

Q р — количество тепловой энергии, полученной потребителем;

И — работы, выполняемые компрессорной установкой.

Есть еще один нюанс, о котором часто просто забывают — определенного расхода энергии для нормального функционирования насоса требуется не только компрессор, но и циркуляционные насосы во внешних контурах. Энергопотребление у них, конечно, намного меньше, но, тем не менее, это тоже можно учитывать, а это зачастую просто не делается в маркетинговых целях.

Общее количество полученной тепловой энергии может быть использовано:

1 — оптимальное решение — система теплых водяных полов.Как правило, тепловые насосы дают «подъем» температуры до уровня примерно 50 ÷ 60 ° С. Этого достаточно для теплого пола.

2 — горячее водоснабжение дома. Обычно в системах горячего водоснабжения на этом уровне поддерживается температура — примерно 45 ÷ 55 ° С.

3 — но для обычных радиаторов такого отопления явно не хватит. Выход — увеличить количество секций или использовать специальные низкотемпературные радиаторы. Решить вопрос также помогут конвекционные обогреватели.

4 — одним из важнейших преимуществ тепловых насосов является возможность переключения их на «противоположный» режим работы. Летом такой агрегат может выполнять функцию кондиционирования — забирать тепло из помещения и передавать его на землю или водоем.

Источники низкопотенциальной энергии

Какие низкопотенциальные источники энергии могут использовать тепловые насосы? Эту роль могут играть горные породы, почва на разной глубине, вода из естественных водоемов или подземных водоносных горизонтов, атмосферный воздух или потоки теплого воздуха от зданий или производственных объектов.

А. Использование тепловой энергии почвы

Как уже было сказано, ниже уровня промерзания почвы, характерного для этого региона, температура почвы стабильна в течение всего года. Используется для работы тепловых насосов по схеме «почва — вода».

Принципиальная схема отбора энергии «почва — вода»

Для создания такой системы готовятся специальные поверхностные тепловые поля, на которых верхние слои почвы снимаются на глубину около 1.2 ÷ 1, 5 метров. Их укладывают по контуру из пластиковых или металлопластиковых труб диаметром, как правило, 40 мм. Эффективность отвода тепловой энергии зависит от местных климатических условий и от общей протяженности создаваемого контура.

Ориентировочно для средней полосы в России можно работать со следующими коэффициентами:

Сухие песчаные почвы — 10 ватт энергии с одного погонного метра трубы.
Сухие глинистые почвы — 20 Вт / м.
Влажные глинистые почвы — 25 Вт / м.
Глина с высоким распределением грунтовых вод — 35 Вт / м.

При всей кажущейся простоте такой теплопередачи метод далеко не всегда является лучшим решением. Дело в том, что он предполагает очень значительный объем земляных работ. То, что на схеме кажется простым, на практике намного сложнее. Судите сами — чтобы «вывести» из подземного контура хотя бы 10 кВт тепловой энергии на глинистом грунте, потребуется около 400 метров трубы. Если еще учесть обязательное правило, что между витками контура должен быть интервал не менее 1, 2 метров, то под кладку потребуется участок 4 сотки (20х20 метров).

Создание поля для отвода тепла из почвы — чрезвычайно масштабная и трудоемкая задача

Во-первых, не у всех есть возможность выделить такую территорию. Во-вторых, на этой территории полностью исключены любые постройки, так как велика вероятность повреждения контура. И в-третьих, извлечение тепла из почвы, особенно при некачественных расчетах, может не пройти бесследно. Не исключен эффект переохлаждения участка, когда летняя жара не может полностью восстановить температурный баланс на глубине контура.Это может негативно сказаться на биологическом балансе в поверхностных слоях почвы, и в результате некоторые растения просто не будут расти на переохлажденном участке — это своеобразный локальный эффект «ледникового периода».

Б. Тепловая энергия из скважин

Даже небольшие размеры площадки не будут препятствием для организации тепловой энергии от пробуренной скважины.

Как источник низкопотенциального тепла — глубокая скважина

Температура почвы с увеличением глубины становится только более стабильной, а на глубинах более 15 — 20 метров устойчиво стоит на отметке 10 градусов, увеличиваясь на два-три градуса на каждые 100 м погружения.Причем это значение абсолютно не зависит от сезона и капризов погоды, что делает колодец наиболее стабильным и предсказуемым источником тепла.

В колодцы опускается зонд, представляющий собой П-образную петлю из пластиковых (металлопластиковых) труб с циркулирующим по ним теплоносителем. Чаще всего делают несколько скважин глубиной от 40 ÷ 50 до 150 метров, не ближе 6 м друг от друга, которые подключаются либо последовательно, либо с подключением к общему резервуару.Теплоотдача почвы при таком расположении труб намного выше:

С сухими осадочными породами — 20 Вт / м.
Каменистые слои грунта или водонасыщенные осадочные породы — 50 Вт / м.
Твердые породы с высокой теплопроводностью — 70 Вт / м.
Если повезло, и достался подземный водоносный горизонт — около 80 Вт / м.

Если места недостаточно или глубокое бурение затруднено из-за особенностей грунта, можно провести несколько наклонных скважин с лучами из одной точки.

Кстати, в том случае, если скважина падает на водоносный горизонт со стабильным дебитом, то иногда применяется разомкнутая схема первичного теплообмена. В этом случае вода закачивается с глубины насосом, участвует в теплообмене, а затем, охлажденная, сбрасывается во вторую скважину того же горизонта, чтобы она находилась на определенном расстоянии от первой (это рассчитывается при проектировании система). При этом может быть организован водозабор для хозяйственных нужд.

Основным недостатком метода отвода тепла из скважины является высокая стоимость буровых работ, что самостоятельно без соответствующего оборудования очень затруднительно или просто невозможно.Кроме того, для бурения скважин часто требуются разрешения природоохранных органов. Кстати, использование прямого теплообмена с обратным сбросом воды в колодец тоже может быть запрещено.

Могу ли я самостоятельно пробурить скважину?
Конечно, это чрезвычайно сложная задача, но есть технологии, позволяющие при определенных условиях выполнять ее самостоятельно.
Как можно — в специальной публикации нашего портала.

Б.Использование водохранилищ в качестве источников тепла

Водоем достаточной глубины, расположенный возле дома, вполне может стать хорошим источником тепловой энергии. Поливать даже зимой под верхнюю корку, лед остается в жидком состоянии, а его температура выше нуля — это то, что нужно тепловому насосу.

Расчетная теплопередача от контура, погруженного в воду, составляет 30 кВт / м. Это означает, что для получения мощности 10 кВт требуется цепь длиной около 350 м.

Такие коллекторные цепи монтируют на землю из пластиковых труб.Затем они перемещаются в водоем и погружаются на дно, на глубину не менее 2 метров, на что привязаны грузы из расчета 5 кг на 1 погонный метр тр. потеря.

Затем выполнена утеплительная прокладка труб к дому и подключение их к теплообменнику теплового насоса.

Однако не следует думать, что какой-либо водоем полностью подходит для таких целей — опять же потребуются очень сложные теплотехнические расчеты. Например, небольшой и недостаточно глубокий водоем или неглубокая тихая речушка не только не справятся с задачей бесперебойной подачи низкопотенциальной энергии — их можно просто промерзнуть до дна, убив тем самым всех обитателей водоема.

Преимущества водяных источников тепла — нет необходимости в бурении, а земляные работы сведены к минимуму — только рытье траншей к дому для прокладки труб. И как недостаток можно отметить невысокую доступность для большинства домовладельцев просто из-за отсутствия водоемов в разумной близости от жилья.

Кстати, с целью теплообмена часто используют водостоки — даже в холодную погоду они имеют достаточно стабильную положительную температуру.

Д.Забор тепла из воздуха

Тепло для отопления дома или для горячего водоснабжения можно брать буквально из воздуха. Этот принцип используется тепловыми насосами типа «воздух-вода» или «воздух-вода». воздуха».

По большому счету это тот же кондиционер, только перешедший в «зимний» режим. Эффективность такой системы отопления во многом зависит от климатических условий региона и капризов погоды. Современные установки хоть и рассчитаны на работу даже при очень низких температурах (до — 25, а некоторые — даже до — 40 ° С), но коэффициент преобразования энергии в этом случае резко падает, экономичность и целесообразность такого подхода сразу начинаю вызывать много вопросов.

Но с другой стороны, такой тепловой насос вообще не требует трудоемких операций — чаще всего его первичный теплообменник устанавливается либо на стене (крыше) здания, либо в непосредственной близости от него. Кстати, он практически неотличим от внешнего блока сплит-системы кондиционирования.

Такие тепловые насосы часто используются как дополнительные источники тепловой энергии для отопления, а в летнее время — как теплогенератор для горячего водоснабжения.

Использование таких тепловых насосов полностью оправдано для рекуперации — использования вторичного тепла, например, на выходах вентиляционных шахт (коробов). Таким образом, установка получает достаточно стабильный и высокотемпературный источник энергии — это широко применяется на промышленных предприятиях, где всегда есть источники вторичного тепла для его утилизации.

В системах воздух-воздух и воздух-вода первичный контур теплообмена вообще отсутствует. Вентиляторы создают воздушный поток, который обдувает трубы испарителя с циркулирующим по ним хладагентом.

Кстати, существует целая линейка тепловых насосов типа DX (от английского «direct exchange», что означает «прямой обмен»). У них также фактически отсутствует первичный контур. Теплообмен с низкопотенциальным источником тепла (в колодцах или в слое грунта) проходит непосредственно в медные трубы, заполненные х ладагентом. Это, с одной стороны, дороже и сложнее в исполнении, но позволяет существенно уменьшить как глубину скважин (достаточно одной 30-метровой вертикальной или нескольких наклонных до 15 м), так и общей площади. теплообменного горизонтального поля, если оно расположено под верхним слоем почвы.Соответственно, можно говорить о большем коэффициенте преобразования, а в целом — КПД теплового насоса. Но только медные теплообменные трубы намного дороже пластиковых и сложнее в установке, а стоимость хладагента намного выше обычного теплоносителя-антифриза.

Как работает кондиционер, и можно ли его установить самостоятельно?
Уже было сказано, что по основному принципу действия кондиционера и теплового насоса практически «близнецы», но в «зеркальном отображении».
Подробнее об устройстве и основных правилах — в специальной публикации портала.

Видео: полезная информация по теории и практике использования тепловых насосов

Общие преимущества и недостатки тепловых насосов

Итак, мы можем провести определенную черту в рассмотрении тепловых насосов, остановившись на их основных, мнимых и реальных, достоинствах и недостатках.

И. Высокая эффективность и общая экономичность данного вида отопления.

Об этом уже говорилось выше — в продуманной и правильно смонтированной системе при оптимальных условиях эксплуатации можно рассчитывать на получение 4 кВт тепловой энергии вместо затраченного 1 кВт — электрической.

Все это будет правдой только в том случае, если корпус получил изоляцию высочайшего качества. Это, конечно, касается любой системы отопления, просто эти «волшебные числа» на 300% больше показывают важность надежной теплоизоляции.

По регулярной стоимости потребляемых энергоресурсов тепловые насосы находятся на первом месте по эффективности, несколько опережая даже дешевый сетевой газ.При этом следует учитывать, что нет необходимости в подаче и хранении запасов топлива — если речь идет о коле на твердом или жидком топливе.

B. Тепловой насос может стать высокоэкономичным основным источником отопления и горячего водоснабжения.

Этот вопрос уже поднимался. Если дом используется как основной источник отопления в помещении, то тепловой насос соответствующей мощности должен «тянуть» такую нагрузку. Для большинства обычных радиаторов температуры 50 ÷ 55 градусов будет явно недостаточно.

Особого внимания заслуживают насосы, отводящие тепло из воздуха. Они чрезвычайно чувствительны к текущим погодным условиям. Хотя производители заявляют, что работают при -25 и даже -40 ° С, КПД резко падает, и ни о каких 300% речи быть не может.

Умное решение — создание комбинированной системы отопления (бивалентной). Пока есть достаточная мощность ТН, он действует как основной источник тепла, в случае недостаточной мощности при наступлении реальных холодов — электрическое отопление, жидкий или твердотопливный котел, солнечный коллектор и т. Д.приходят на помощь. Газовое оборудование в данном случае не рассматривается — если есть возможность использовать сетевой газ для отопления, то потребность в тепловом насосе выглядит весьма сомнительной, по крайней мере, при нынешнем уровне цен на энергоносители.

IN. Система отопления с тепловым насосом не требует дымохода. Работает почти бесшумно.

Действительно, с устройством дымохода у хозяев не возникнет трудностей. Что касается бесшумности работы, как и у любой другой бытовой техники с тем или иным приводом, все же присутствует фоновый шум — от работы компрессора, циркуляционных насосов… Другой вопрос, что в современных моделях такой уровень шума при правильной отладке агрегата очень низкий и не беспокоит жителей. К тому же, наверное, мало кто подумает об установке такого оборудования в жилых комнатах.

г. Полная экологичность системы — абсолютно отсутствуют выбросы в атмосферу, нет угрозы для жителей дома.

Все верно, особенно в отношении моделей, в которых в качестве хладагента используется современный безвредный для озонового слоя фреон (например, R-410A).

Так же можно сразу отметить пожаро- и взрывобезопасность такой системы — нет легковоспламеняющихся или горючих веществ, накопление их взрывоопасных концентраций исключено.

D. Современные тепловые насосы — это универсальные климатические установки, способные работать как на отопление, так и на кондиционирование — летом.

Это очень важное преимущество, которое действительно дает хозяевам множество дополнительных удобств.

E. Тепловой насос полностью автоматизирован и не требует вмешательства пользователя. Такая система, в отличие от других, не требует регулярного ухода и профилактики.

Можно полностью согласиться с первым утверждением, однако не забывая упомянуть, что большинство современных отопительных газовых или электрических установок также полностью автоматизированы, то есть таким преимуществом обладают не только тепловые насосы.

А вот по второму вопросу можно вступить в дискуссию. Наверное, ни один промышленный или бытовой отопительный агрегат не обходится без регулярных проверок и профилактического обслуживания.Даже если справедливо предположить, что вы не должны самостоятельно входить во внутренний контур с хладагентом и в автоматику, то внешние контуры с антифризом или другим хладагентом все равно потребуют некоторого участия. Это и регулярная очистка (особенно в воздушных системах), и контроль состава и уровня охлаждающей жидкости, и проверка работы циркуляционных насосов, и проверка состояния труб на целостность и наличие утечек на фитингах, и многое другое. — Одним словом, то, что невозможно сделать без одной системы отопления.Словом, утверждение о полной бесполезности обслуживания выглядит как минимум необоснованным.

J. Быстрая окупаемость системы отопления с тепловым насосом.

Этот вопрос настолько спорный, что заслуживает особого внимания.

Некоторые компании, продающие такое оборудование, обещают своим потенциальным клиентам очень быструю окупаемость вложений в проект. Приводятся расчеты в таблицах, по которым действительно можно создать мнение, что тепловой насос — единственное приемлемое решение, если нет возможности протянуть газовую магистраль к дому.

Вот один такой образец:

Виды топлива	Природный газ (метан)	Березовые дрова	Единая ставка энергии по электронной почте	Дизельное топливо	Тепловой насос (ночной тариф)
Запас топлива установки	м³	3 м³	кВтч	литр	кВтч
Стоимость топлива с доставкой, руб.	5,95	6000	3,61	36.75	0,98
Теплотворная способность топлива	38,2	4050	1	36	1
Единица измерения калорийности	МДж / м³	кВтч	кВтч	МДж / литр	кВтч
КПД котла,% или COP	92	65	99	85	450
Стоимость топлива, руб / МДж	0.17	0,41	1,01	1,19	0,06
Стоимость топлива, руб / кВт * ч	0,61	1,48	3,65	4,29	0,22
Стоимость топлива, руб / Гкал	708	1722	4238	4989	253
Стоимость топлива в год, руб.	24350	59257	145859	171721	8711
Срок службы оборудования, лет	10	10	10	10	15
Ориентировочная стоимость оборудования, руб.	50000	70000	40000	100000	320000
Стоимость установки, руб.	70000	30000	30000	30000	80000
Стоимость подключения к сети (технические условия, оборудование и установка), руб.	120000	0	650	0	0
Первоначальные вложения, руб. (Ориентировочно)	240000	100000	70650	130000	400000
Эксплуатационные затраты, руб / год	1000	1000	0	5000	0
Виды работ по техническому обслуживанию	техническое обслуживание, очистка камеры	очистка камеры, дымоходов	Замена ТЭНов	очистка камеры, форсунок, замена фильтров	№
Итого затраты за весь период эксплуатации (с учетом топлива), руб.	493502	702572	1529236	1897201	530667
Общая относительная стоимость 1 года эксплуатации (топливо, амортизация, техническое обслуживание и т. Д.))	49350	70257	152924	189720	35378

Да, итоги действительно впечатляют, но все ли здесь «гладко»?

Первое, что бросится в глаза внимательному читателю, это то, что тариф на электроэнергию на электроотопление взят из общего, а у теплового насоса почему-то льготный ночной тариф. Видимо для того, чтобы окончательная разница была яснее.

Далее. Стоимость теплового насосного оборудования показана не совсем корректно. Если присмотреться к предложениям в Интернете, то цены на установки мощностью около 7 ÷ 10 кВт, которые можно использовать для отопления, начинаются от 300 — 350 тыс. Руб. (Воздушные тепловые насосы и маломощные. установки, используемые только для горячего водоснабжения, стоят несколько меньше).

Казалось бы, все правильно, но «черт в деталях» Это всего лишь стоимость самого аппаратного блока без периферии, схем, пробников и т. Д.- бесполезный. Цена всего одного коллектора (без труб) даст минимум на 12-15 тысяч дороже, скважинный зонд стоит не меньше. А если еще добавить к стоимости труб, фитингов, арматуры и арматуры достаточно большое количество теплоносителя, общая сумма быстро вырастет.

Трубы, коллекторы, запорная арматура — тоже довольно «увесистая» статья общих расходов

Но это еще не все. Как уже было сказано, система отопления на базе теплового насоса, как, наверное, никакая другая, требует сложных специализированных расчетов.При проектировании учитывается множество факторов: общая площадь и объемы самого здания, степень его утепления и расчет тепловых потерь, наличие достаточного источника электроснабжения, наличие необходимой площади территория (ближайший водоем) для размещения горизонтальных контуров теплообмена или бурения скважин, тип и состояние грунта, расположение водоносных горизонтов и многое другое. Конечно, и геологоразведочные, и проектные работы потребуют времени и соответствующей оплаты специалистам.

Установка оборудования «наугад», без должного проектирования чревата резким снижением эффективности работы системы, а иногда и локальными «экологическими катастрофами» в виде недопустимого переохлаждения почвы, колодцев или колодцев, водоемов.

Далее идет установка оборудования и создание теплообменных полей или колодцев. О масштабах земляных работ и глубине бурения мы уже говорили. Для заполнения лунок после установки зондов требуется специальный бетонный раствор с высокой степенью теплопроводности.Плюс к этому — коммутация цепей, прокладка магистралей к дому и т. Д. — все это еще один немалый «пласт» материальных затрат. Сюда же входит приобретение и установка накопительного бака с необходимой автоматикой управления, переделка системы отопления на теплый пол или установка специальных теплообменников.

Короче говоря, затраты очень внушительные, и, наверное, именно это удерживает системы отопления от тепловых насосов в категории «экзотики», недоступной подавляющему большинству владельцев частных домов.

А как насчет их наибольшей популярности и массового использования в других странах? Дело в том, что существуют государственные программы по стимулированию населения к использованию альтернативных источников энергоснабжения. Потребители, выразившие желание перейти на эти виды отопления, имеют право на государственные субсидии, которые в основном покрывают первоначальные затраты на проектирование и установку оборудования. А уровень доходов работающих граждан, честно говоря, там несколько выше, чем у нас.

Для европейских городов это довольно привычная картина — теплообменник теплового насоса возле дома

Резюме — к заявлениям о быстрой окупаемости такого проекта следует относиться с определенной осторожностью.Прежде чем браться за столь масштабный и ответственный комплекс мероприятий, следует тщательно просчитать и взвесить всю «бухгалтерию» до мелочей, оценить степень риска, свои финансовые возможности, планируемую доходность и т. Д. Возможно, есть более рациональные , приемлемые варианты — прокладка газа, установка современных, использование новых разработок в области электрического отопления и др.

Не стоит воспринимать то, что пишут как «минус» о тепловых насосах. Конечно, это крайне прогрессивное направление, и у него большие перспективы.Дело только в том, что в таких вопросах не следует проявлять опрометчивый волюнтаризм — решения должны приниматься на основе тщательно продуманных и всесторонне проведенных расчетов.

Можно ли собрать тепловой насос своими руками?

Общие перспективы использования «бесплатных» источников тепловой энергии вкупе с оставшимся дорогостоящим оборудованием волей-неволей приводят многих домашних умельцев к вопросам самостоятельного создания аналогичных отопительных установок. Можно ли своими силами сделать тепловой насос?

Конечно, собрать такую тепловую машину из готовых узлов и из необходимых материалов вполне реально.В Интернете можно найти как видео, так и статьи с успешными примерами. Правда, найти точные чертежи вряд ли удастся, обычно все ограничивается рекомендациями по возможному изготовлению тех или иных деталей и узлов. Однако в этом есть рациональное «зерно»: как уже говорилось, тепловой насос — это такая индивидуальная система, которая требует расчетов применительно к конкретным условиям, что вряд ли будет целесообразно слепо копировать чужие разработки.

Тем не менее, тем, кто все же решит сделать свое, стоит прислушаться к некоторым технологическим рекомендациям.

Итак, «снимаем скобки» создание внешних контуров — отопления и первичного теплообмена. В этом случае основной задачей становится изготовление двух теплообменников, испарителя и конденсатора, соединенных контуром из медных трубок с циркулирующим по нему хладагентом. Этот контур, как видно из принципиальной схемы, подключен к компрессору.

Компрессор найти несложно — новый или из разобранного на запчасти

Сам компрессор достать не так уж и сложно — новый можно купить — в специализированном магазине. Можно посмотреть на бытовой рынок — часто продают агрегаты от старых холодильников или кондиционеров в разобранном на запчасти. Вполне возможно, что компрессор найдется и в собственных запасах — многие ретивые хозяева не выбрасывают такие вещи даже при покупке новой бытовой техники.

Теперь — вопрос о теплообменниках. Здесь есть несколько разных вариантов:

И. Если есть возможность приобрести пластинчатые теплообменники готовые запаянный в герметичный корпус, это сразу решит массу проблем. Такие устройства обладают отличной эффективностью передачи тепла от одного контура к другому — недаром их применяют в системах отопления при подключении автономной внутриквартирной разводки к трубам центральной сети.

Удобство заключается еще и в том, что такие теплообменники компактны, имеют готовые трубы, фитинги или резьбовые соединения для подключения к обоим контурам.

Видео: изготовление теплового насоса с использованием готовых теплообменников

B. Версия теплового насоса с теплообменниками из медных трубок и закрытых емкостей.

Оба теплообменника в принципе похожи по конструкции, но для них могут использоваться разные емкости.

Цилиндрический бак из нержавеющей стали емкостью около 100 литров подходит для конденсатора. В него необходимо поместить медную катушку, вывести ее концы сверху и снизу и герметично закрыть проходы на торце сборки. Вход должен располагаться внизу, выход соответственно вверху теплообменника.

Сама катушка намотана из медной трубки, которую можно приобрести в магазине по счетчику (толщина стенки — не менее 1 мм).За шаблон можно взять трубу большого диаметра. Катушки следует расположить на некотором расстоянии друг от друга, прикрепив, например, к алюминиевому перфорированному профилю.

Контур отопительной воды можно подключить с помощью обычных водопроводных труб, установленных (сварных, паяных или резьбовых с уплотнением) на противоположных концах бака теплообменника. Внутреннее пространство теплообменника используется для циркуляции воды. В результате у вас должно получиться что-то вроде этого:

Для испарителя такие сложности не нужны — здесь не бывает высоких температур или избыточного давления, поэтому достаточно будет большой пластиковой емкости.Катушка наматывается примерно так же, ее концы выведены наружу. Обычных водопроводных соединений также достаточно для циркуляции воды из первичного контура.

Испаритель также устанавливается на кронштейнах рядом с конденсатором, а рядом с ними готовится площадка для монтажа компрессора с последующим подключением его к контуру.

Рекомендации по обвязке компрессора, установке дроссельной заслонки, диаметру и длине капиллярной трубки, необходимости регенеративного теплообменника и тп., не будет дан — это должно быть рассчитано и установлено только специалистом по холодильной технике.

Следует помнить, что для этого необходимы высокие навыки герметичной пайки медных трубопроводов, умение правильно прокачать хладагент — фреон, проверить и провести пробный пуск. Кроме того, эта работа довольно опасна и требует соблюдения особых мер предосторожности.

ИН . Тепловой насос с трубчатыми теплообменниками

Еще один вариант изготовления теплообменников.Для этого потребуются металлопластиковые и медные трубы.

Медные трубки выбираются двух диаметров — около 8 мм для конденсатора и около 5 ÷ 6 мм для испарителя. Их длина составляет 12 и 10 метров соответственно.

Трубы из армированного пластика предназначены для циркуляции по ним воды из первичного теплообменного и отопительного контуров, а медные трубы внутреннего контура теплового насоса будут располагаться в их полости. Соответственно диаметр трубы можно брать от 20 до 16 мм.

Трубы из армированного пластика растянуты по длине, чтобы в них можно было без особых усилий вставить медные трубы, которые должны выступать примерно на 200 мм с каждой стороны.

Тройник надевается и набивается на каждом конце трубы, так что медная труба проходит прямо через него. Пространство между ним и корпусом тройника надежно заделано термостойким герметиком. Оставшийся перпендикулярный выход тройника будет служить для подключения теплообменника к водяному контуру.

Трубы в сборе намотаны по спирали.Обязательно сразу предусмотреть их теплоизоляцию, надев пенопластовые «майки». В результате получаются два готовых теплообменника.

Их можно разместить друг над другом в импровизированном корпусе каркасного типа. На этой же раме предусмотрена площадка для установки компрессора. А чтобы снизить передачу вибрации от него на общую конструкцию, компрессор можно прикрепить, например, через автомобильные сайлентблоки.

Чтобы обвязать компрессор и заправить получившийся контур фреоном, опять же нужно будет пригласить специалиста по холодильной технике.

Вы можете установить такой тепловой насос на предназначенное ему место и подключить тройники на теплообменниках каждый к своему контуру. Остается только подать питание и запустить агрегат.

Все рассмотренные самодельные тепловые насосы имеют вполне работоспособную конструкцию. Однако не следует полагать, что проблема дешевого отопления дома может быть полностью решена именно так.Здесь речь идет, скорее, о создании действующих моделей, требующих доработки и модернизации. Даже опытные мастера, изготовившие не одно такое устройство, постоянно ищут пути улучшения, создавая новые «версии».

Видео: как мастер улучшает собственный тепловой насос

Кроме того, рассматривался только сам тепловой насос, и для нормальной работы он требует оборудования для управления, контроля и регулирования, связанного с системой отопления дома.Здесь уже не обойтись без определенных знаний в области электротехники и электроники.

Опять же, можно вернуться к расчетам — самодельный тепловой насос «потянет» систему отопления, чтобы стать реальной альтернативой другим источникам тепла? Часто в этих делах домашним мастерам приходится «продираться на ощупь». Однако если основной принцип усвоен, и первая модель успешно сработала, это уже большая победа. Вы можете временно адаптировать свой тестовый образец для обеспечения дома горячей водой для бытовых нужд, но начать проектировать более совершенный агрегат, учитывая уже накопленный опыт и исправляя ошибки.

Горячее водоснабжение — от энергии солнца!
Очень практичным решением было бы использование энергии солнечных лучей для обеспечения дома горячей водой. Этот источник альтернативной энергии намного проще и дешевле в эксплуатации, чем тепловой насос. Как это сделать — в специальной публикации нашего портала.

При оснащении дома горячей водой и отоплением чаще всего человек сталкивается с множеством препятствий. Одно из первых — это выбор энергоносителя.Если рядом проложен газопровод, вопрос решается сам собой. Вы заполняете все необходимые документы для газификации и обогрева помещения. А что делать, если газификации нет и не будет в ближайшее время?

Конечно, можно купить газовый баллон или использовать дрова и уголь, но это не очень эффективно. Также можно использовать электрическое отопление, но сумма, полученная в конце месяца в квитанции, будет довольно внушительной.

Наиболее правильное решение — использовать тепло, извлекаемое из недр земли, воздуха и воды, которое можно получить с помощью тепловых насосов.

Создать тепловой насос своими руками очень просто. Все, что для этого нужно, — это знать его разновидности и особенности конструкции. Рассмотрим все это подробнее.

Разделение насосов на типы осуществляется по средам, из которых отбирается тепловая энергия. Существуют следующие разновидности:

Как работает тепловой насос?

Тепловой насос для отопления дома своими руками имеет довольно простой принцип работы.Основные компоненты системы следующие:

Тепловой насос.
Впускное устройство.
Устройство, распределяющее тепло.

Все насосы работают по «циклу Карно», который заключается в следующем: в коллектор подается термостойкая жидкость, которая не замерзает при падении температурных индикаторов. Он забирает тепловую энергию и передает ее насосу.

Попадая в испаритель, энергия взаимодействует с хладагентом, в результате чего образуется пар.Повышается давление, повышается температура. Тепловая энергия передается в помещение, хладагент становится жидким и отправляется обратно в коллектор, таким образом получается замкнутая система.

Как рассчитать оборудование?

Любой самодельный тепловой насос своими руками требует некоторых расчетов, показатели для которых берутся с учетом теплопотерь расчетного дома. Конечно, перед установкой такого оборудования необходимо утеплить стены, пол, окна и крышу помещения.Показатели потребности в тепле для индивидуальных зданий следующие:

для старых хрущевок — 75 Вт / м «.
для новостроек — около 50 Вт / м «.
для зданий с применением новейших технологий — 30 Вт / м ».

Важно! Лучше всего рассчитать и заказать такую установку еще до начала строительства здания. Это даст возможность выбрать наиболее подходящую систему отопления.

Большинство пользователей считают, что наиболее подходящей системой является пол с подогревом, мощность которого рассчитывается с учетом напольного покрытия.Самый подходящий вариант — керамическая плитка.

Создание теплового насоса своими руками

Сделать тепловой насос своими руками довольно просто, но для этого потребуется хороший компрессор, который можно купить в любой ремонтной мастерской. Идеальный конденсатор — это бак из нержавеющей стали на 100 литров. и больше. Тепловой насос для отопления дома своими руками имеет следующие этапы изготовления:

Для изготовления теплового насоса Френетта нам потребуется:

Стальной цилиндр, диаметр которого прямо пропорционален мощности насоса.
Диски из стали, диаметр которых будет на 5-10% меньше диаметра цилиндра.
Электродвигатель. Желательно покупать привод с удлиненным валом, на который в будущем будут устанавливаться диски.
Теплообменник.

Температура на выходе напрямую зависит от мощности двигателя. Чтобы нагреть воду до температуры 100 С 0, скорость привода должна быть в пределах 7,5-8 тысяч в минуту. Место входа вала уплотняется, так как любой люфт быстро изнашивает механизм.Рабочие диски установлены на валу двигателя, расстояние между которыми регулируется установкой гаек.

В цилиндре проделываются два отверстия, к которым будут подсоединяться трубы. После полной сборки цилиндр заполняется маслом, все патрубки соединяются и заглушаются. Если у вас остались вопросы по его конструкции, то напишите в поисковике — «чертеж теплового насоса своими руками» и ознакомьтесь со всем этим более подробно.

Преимущества тепловых насосов

У этого типа насоса много преимуществ.Главный из них — наличие блока управления, дающего возможность контролировать весь процесс. Кроме того, с его помощью можно регулировать степень нагрева, делая его более или менее. Установленные специальные датчики постоянно контролируют уровень температуры, при необходимости подавая соответствующие сигналы. После достижения минимума или максимума насос останавливается или, наоборот, запускается.

Важно! Современные насосы обладают большим функционалом. Теперь с их помощью можно не только обогреть дом, но и обеспечить постоянное наличие в нем горячей воды.

Кроме того, отопление с помощью такого насоса может как нагревать, так и охлаждать воздух в помещении. Для этого в нем установлен реверсивный клапан, позволяющий производить как ту, так и другую операцию. Таким образом, выполнив установку такой системы у себя дома, вы можете получить установку, которая будет полезна круглый год.

Да, несомненно, большинство пользователей указывают на его главный недостаток — достаточно высокий ценовой диапазон. При этом стоит помнить о том, что потратившись всего один раз, вы не будете ничего покупать дополнительно и много лет ни о чем беспокоиться, то есть дальше — только экономия.

Монтажные работы

После изготовления основной части системы ее необходимо подключить к устройству распределения и забора тепла. Первый процесс довольно простой, а второй довольно трудоемкий. Конечно, человек, собравший устройство теплового насоса своими руками, подключит его самостоятельно, без посторонней помощи. Монтажные работы напрямую зависят от типа насоса, так как каждый из них имеет определенные особенности.

Стоимость и рентабельность инвестиций

Конечно, установка этого оборудования подразумевает внушительные затраты, так как покупка его комплектующих потребует гораздо больше денег, чем покупка электрокотла аналогичной мощности.Многих интересует вопрос, а это выгодно? Да, это выгодно. Так, например, установка такого типа системы в доме площадью 100 м 2 окупится за полтора-два года, а в дальнейшем будет постоянная экономия. Кроме того, тепловой насос можно использовать в качестве кондиционера для значительного снижения температуры в помещении.

Безопасность и экологичность

Для тех, кто заботится об экологичности и безопасности своего помещения, наиболее подходящий вариант отопления помещения — тепловой насос.Это связано с тем, что он совершенно безвреден и не выделяет в атмосферу абсолютно никаких вредных веществ. Возможность возгорания и взрыва практически исключена, поскольку перегрев деталей, входящих в систему, практически невозможен.

Видео — тепловой насос своими руками

Как работает тепловой насос | Как работают тепловые насосы

Основные сведения о тепловом насосе

Один очень важный момент, который следует понимать, отвечая на вопрос «как работают тепловые насосы?» в том, что тепловые насосы не производят тепло — они перемещают тепло из одного места в другое.Печь создает тепло, которое распространяется по всему дому, но тепловой насос поглощает тепловую энергию из наружного воздуха (даже при низких температурах) и передает ее воздуху в помещении. В режиме охлаждения тепловой насос и кондиционер функционально идентичны, они поглощают тепло из воздуха в помещении и отводят его через наружный блок. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о тепловых насосах и кондиционерах.

При рассмотрении того, какой тип системы лучше всего подходит для вашего дома, следует учитывать несколько важных факторов, включая размер дома и местный климат.У местного дилера Carrier есть опыт, чтобы должным образом оценить ваши конкретные потребности и помочь вам принять правильное решение.

Важные компоненты системы теплового насоса

Типичная система теплового насоса с источником воздуха состоит из двух основных компонентов: наружного блока (который выглядит так же, как наружный блок сплит-системы кондиционирования воздуха) и внутреннего блока обработки воздуха. Как внутренний, так и внешний блок содержат различные важные компоненты.

Наружный блок

Наружный блок содержит змеевик и вентилятор.Змеевик работает либо как конденсатор (в режиме охлаждения), либо как испаритель (в режиме нагрева). Вентилятор обдувает змеевик наружным воздухом для облегчения теплообмена.

Внутренний блок

Как и наружный блок, внутренний блок, обычно называемый блоком обработки воздуха, содержит змеевик и вентилятор. Змеевик действует как испаритель (в режиме охлаждения) или конденсатор (в режиме нагрева). Вентилятор отвечает за перемещение воздуха через змеевик и воздуховоды в доме.

Хладагент

Хладагент — это вещество, которое поглощает и отводит тепло, циркулируя в системе теплового насоса.

Компрессор

Компрессор нагнетает хладагент и перемещает его по системе.

Реверсивный клапан

Часть системы теплового насоса, которая меняет направление потока хладагента, позволяя системе работать в противоположном направлении и переключаться между нагревом и охлаждением.

Расширительный клапан

Расширительный клапан действует как дозирующее устройство, регулируя поток хладагента, когда он проходит через систему, что позволяет снизить давление и температуру хладагента.

Как работает тепловой насос — режим охлаждения

Одна из самых важных вещей, которые нужно понять о работе теплового насоса и процессе передачи тепла, заключается в том, что тепловая энергия естественным образом стремится переместиться в области с более низкими температурами и меньшим давлением. Тепловые насосы полагаются на это физическое свойство, позволяя теплу контактировать с более прохладной средой с более низким давлением, чтобы тепло могло передаваться естественным образом. Так работает тепловой насос.

Тепловой насос в режиме охлаждения.

Шаг 1

Жидкий хладагент перекачивается через расширительное устройство на внутреннем змеевике, которое функционирует как испаритель.Воздух из помещения проходит через змеевики, где тепловая энергия поглощается хладагентом. Получающийся в результате прохладный воздух обдувается воздуховодами дома. Процесс поглощения тепловой энергии приводит к нагреванию жидкого хладагента и его испарению в газообразную форму.

Шаг 2

Теперь газообразный хладагент проходит через компрессор, который сжимает газ. В процессе сжатия газа он нагревается (физическое свойство сжатых газов). Горячий хладагент под давлением проходит через систему к змеевику наружного блока.

Шаг 3

Вентилятор наружного блока перемещает наружный воздух через змеевики, которые служат змеевиками конденсатора в режиме охлаждения. Поскольку воздух снаружи дома холоднее, чем горячий сжатый газовый хладагент в змеевике, тепло передается от хладагента к наружному воздуху. Во время этого процесса хладагент снова конденсируется до жидкого состояния при охлаждении. Теплый жидкий хладагент перекачивается через систему к расширительному клапану внутренних блоков.

Шаг 4

Расширительный клапан снижает давление теплого жидкого хладагента, что значительно его охлаждает.В этот момент хладагент находится в холодном жидком состоянии и готов к перекачке обратно в змеевик испарителя внутреннего блока, чтобы снова начать цикл.

Как работает тепловой насос — режим отопления

Тепловой насос в режиме обогрева работает так же, как и в режиме охлаждения, за исключением того, что поток хладагента реверсируется с помощью реверсивного клапана, названного так же удачно. Реверсирование потока означает, что источником тепла становится наружный воздух (даже при низких температурах наружного воздуха), а тепловая энергия выделяется внутри дома.Внешний змеевик теперь выполняет функцию испарителя, а внутренний змеевик выполняет роль конденсатора.

Физика процесса такая же. Тепловая энергия поглощается в наружном блоке холодным жидким хладагентом, превращая его в холодный газ. Затем к холодному газу прикладывают давление, превращая его в горячий газ. Горячий газ охлаждается во внутреннем блоке за счет прохождения воздуха, нагрева воздуха и конденсации газа до теплой жидкости. Теплая жидкость сбрасывается под давлением, когда она входит в наружный блок, превращая ее в охлаждающую жидкость и возобновляя цикл.

Как работает тепловой насос — Обзор

Тепловой насос — это универсальная и эффективная система охлаждения и обогрева. Благодаря реверсивному клапану тепловой насос может изменять поток хладагента и либо нагревать, либо охлаждать дом. Воздух обдувается змеевиком испарителя, передавая тепловую энергию от воздуха хладагенту. Эта тепловая энергия циркулирует в хладагенте в змеевике конденсатора, где она высвобождается, когда вентилятор продувает воздух через змеевик. Благодаря этому процессу тепло перекачивается из одного места в другое.

Местный эксперт Carrier HVAC может помочь оценить ваши потребности в отоплении и охлаждении и порекомендовать подходящую систему теплового насоса.

Как сделать теплогенератор своими руками — 4 инфо

В современных условиях покупка собственного устройства для производства и подачи тепла обходится покупателям в довольно большую сумму. Для экономии или при отсутствии возможности приобрести источник тепла в магазине есть веские основания сконструировать теплогенератор своими руками.Есть несколько типов таких проектов. Выбор зависит от технических возможностей хозяина или задач, которые необходимо решить с помощью теплогенерирующей системы.

Преимущества самодельного производства тепла

Вообще бывают двух типов устройств: статические и поворотные. Если в первом варианте в основе конструкции лежит сопло, то в других машинах кавитация создается с помощью ротора. Эти вихревые конструкции можно сравнить друг с другом и выбрать подходящий вариант сборки.

Теплогенератор собственного изготовления поможет обеспечить дачный дом, дачу, отдельно стоящий коттедж, квартиру с комфортным температурным режимом — при отсутствии централизованного отопления, его неисправностей, перебоев или аварий. Также такие устройства помогают компенсировать затраты на тепло, выбрать оптимальный вариант энергоснабжения. Они просты в конструкции, экономичны и экологичны.

Как сделать теплогенератор своими руками?

Для сборки потребуются следующие материалы и инструменты:

— достаточное количество труб, соответствующих помещению по длине и ширине;
— перфоратор (буровой) для бурильных труб;
— насос;
— любой кавитатор;
— манометр;
— термометр для измерения уровня тепла и рукав для него;
— краны для систем отопления;
— электродвигатель.

Для различных типов систем могут потребоваться дополнительные аксессуары. Но в целом самодельные отопительные приборы вполне доступны по конструкции и настройке каждому.

Кавитационная конструкция

Кавитационный теплогенератор своими руками можно сделать на базе центробежного насоса, который часто встречается в ванной, колодце, водопроводе коттеджа. Низкий КПД такого насоса может быть преобразован в энергию от кавитационного нагревателя. Произойдет переход механической энергии в тепло.Этот принцип часто используется в промышленности.

Кавитационный теплогенератор своими руками изготовлен на базе насоса, создающего давление над соплом. Недостаток кавитационного устройства — высокий уровень шума, большая мощность, неуместность в небольших помещениях, редкие материалы, габариты — даже миниатюрная модель займет 1,5 квадратных метра.

Отопление дровами

Теплогенератор на дровах своими руками обеспечит стабильное отопление помещения при отсутствии централизованного отопления и наличии достаточного количества древесного топлива.Как бы ни развивались технологии и методы строительства, дровяная печь, камин спасут от перебоев в подаче тепла.

Для отопления дровами устанавливается камин или традиционная печь. Но такие системы требуют тщательного соблюдения норм безопасности. Важно определиться с местом установки печи — массивные агрегаты не всегда можно разместить в загородных домах.

Изготовление теплогенератора на дровах своими руками — хорошее решение, если вам требуется автономное отопление помещений.Иногда это действительно единственно возможный вариант обогрева.

Устройство Потапова

Теплогенератор Потапова своими руками может быть изготовлен из следующих материалов:

— угловая шлифовальная машина;
— сварочный аппарат;
— дрель и сверла;
— ключи на 12 и 13;
— различные болты, гайки, шайбы;
— металлические уголки;
— краски и грунтовки.

Теплогенератор Потапова, сделанный своими руками, позволяет вырабатывать тепло на основе электродвигателя с помощью насоса.Это очень экономичный вариант, который довольно просто сделать из обычных деталей.
Двигатель выбирается в зависимости от имеющегося напряжения — 220 или 380 В. С него начинается сборка, закрепление на станине. Металлический каркас делается из квадрата, сварка и болты, гайки помогают закрепить всю конструкцию. Проделаны отверстия под болты, внутрь помещен двигатель, рама покрыта краской. Затем выбирается центробежный насос, который будет вращать двигатель. Насос устанавливается на раму, но в этом случае вам понадобится муфта от токарного станка, которую можно заказать на заводе.Важно изолировать генератор специальным кожухом из листового металла или алюминия.

Генератор Френетта

Теплогенератор Френетта изготавливается многими любителями технических экспериментов своими руками — этот агрегат известен невероятно высоким КПД и большим разнообразием моделей. Однако многие из этих тепловых насосов довольно дороги.

Теплогенератор Frenette своими руками может быть изготовлен из следующих компонентов:
— ротор;
— статор;
— лопастной вентилятор;
— вал и др.
Статор и ротор действуют как цилиндры, один внутри другого. В большой заливается масло, маленький цилиндр за счет своих оборотов нагревает всю систему. Вентилятор подает горячий воздух. Это довольно простая модель теплового насоса, которая поддается усовершенствованию. В дальнейшем можно заменить внутренний цилиндр на стальные диски или снять вентилятор.
Высокий КПД обеспечивается циркуляцией теплоносителя (масла) в замкнутой системе. Теплообменника нет, но мощность нагрева довольно высокая.Эта система экономит затраты, которые обычно приходится распределять на другие виды отопления.

Магнитный генератор

Системы магнитного нагрева являются вихревыми и работают на основе индукционного нагревателя. В процессе функционирования образуется электромагнитное поле, энергию которого нагретые предметы поглощают и преобразуют в тепло. В основе такого агрегата лежит индукционная катушка — многооборотная цилиндрическая, при прохождении через которую электрический ток создает магнитное поле переменного состояния.

Магнитный теплогенератор своими руками состоит из элементов: сопла и манометра на выходе, градусника с гильзами, отводами и индукционными элементами. Если вы поместите нагретый объект рядом с такой сборкой, генерируемый поток магнитной индукции проникнет в нагретый объект. Линии электрического поля расположены перпендикулярно направлению магнитных частиц и образуют замкнутый круг. В процессе расхождения вихревых потоков электричества энергия превращается в тепло — объект нагревается.

Самодельный магнитный теплогенератор (с инвертором) позволяет использовать силу магнитных полей для запуска насоса, быстро прогреть помещение и любые вещества до высоких температур. Такие нагреватели могут не только нагревать воду до нужной температуры, но и плавить металлы.

Дизель-генератор

Дизельный теплогенератор своими руками поможет эффективно решить проблему отопления косвенным способом. Весь процесс нагрева в таких агрегатах полностью автоматизирован, дизельное устройство можно использовать в окрасочных камерах и промышленных потребностях.
Основным видом топлива в данном случае является дизельное топливо или керосин. Устройство представляет собой пушку, которая образована корпусом (кожухом), топливным баком и присоединенным к нему насосом, а также очищающим фильтром и камерой сгорания. Топливный бак размещен внизу агрегата для удобства подачи ресурса.

Дизельный теплогенератор своими руками поможет качественно и быстро обогреть помещение достаточно экономичным способом. Дизельное топливо также может служить топливом. Дизельные агрегаты имеют форсунку, распыляющую топливо по мере его сгорания, но в некоторых вариантах подача может осуществляться капельным способом.При расчете на непрерывную работу необходимо дважды в день дозаправлять генератор.

Расчетное испытание

Самодельный теплогенератор будет работать максимально эффективно, если будут проведены предварительные испытания всей системы и устранены возможные дефекты:
— все поверхности должны быть покрыты краской;
— корпус должен быть из толстого материала из-за очень агрессивных процессов кавитации;
— входные отверстия должны быть разного размера — так можно будет регулировать производительность;
— гаситель крутильных колебаний необходимо регулярно менять.
Лучше иметь специальную лабораторную зону, где будут проводиться испытания генератора. Лучшим вариантом является тот, при котором вода нагревается сильнее за те же промежутки времени, это устройство может быть предпочтительным и еще более усовершенствованным.

Отзывы владельцев

На сегодняшний день большое количество домовладельцев уже завершили разработку собственных квартир. Если сделать теплогенератор своими руками, то, по мнению большинства мастеров, действительно можно получить экономичный вариант обогрева помещения.Эти агрегаты могут быть изготовлены буквально из подручных материалов, что позволяет каждому получить собственный источник тепла. Для некоторых моделей требуются детали заводского изготовления, которые могут быть изготовлены на заказ в промышленных условиях.

Мы отвечаем на 8 самых распространенных вопросов о тепловых насосах

Тепловой насос Mitsubishi сохраняет на кухне прохладу летом и тепло зимой.

Тепловые насосы — это круто — все так говорят? Но они еще в некотором роде… волшебные? Не совсем, конечно. Но технология, которая приводит в действие тепловые насосы, загадочна, если вы не эксперт в физике, а также в области отопления и охлаждения.И большая часть литературы в Интернете либо предлагает вам купить тепловой насос, либо хочет, чтобы вы НЕ покупали тепловой насос и использовали масло или пропан для получения тепла. Поэтому мы решили демистифицировать тепловые насосы для всех и прямо ответить на вопросы, чтобы вы могли принимать собственные обоснованные решения о покупке. Вы готовы учиться? Поехали:

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это автономный двухкомпонентный прибор, в котором используются холодильные технологии и электричество для обогрева и охлаждения домов, предприятий и других объектов.Тепловой насос состоит из двух компонентов — конденсатора, который чаще всего находится вне дома, который производит обогрев или охлаждение, и внутреннего блока, который обычно устанавливается на стене и пропускает горячий или холодный воздух в дом; поскольку конденсатор и воздухообрабатывающий агрегат разделены или «разделены» линией хладагента, тепловые насосы иногда могут называться «мини-разветвителями». Тепловые насосы обеспечивают чрезвычайно высокий КПД, а также возможность обеспечивать обогрев и охлаждение без необходимости прокладки воздуховодов в доме; поскольку использование воздуховодов не требуется, вы можете услышать, что тепловые насосы называют «бесканальными».”

Вот пример обычного типа теплового насоса:

Настенная кассета Mitsubishi с тепловым насосом (внутренний блок) вверху и конденсатор (наружный блок) и пульт дистанционного управления внизу. Обратите внимание, что эти изображения непропорциональны, и конденсаторы обычно составляют два или более футов в поперечнике.

Как работает тепловой насос?

Как работает тепловой насос — на этой диаграмме показан процесс охлаждения.

Проще говоря, тепловой насос использует электричество и хладагент для перемещения тепла из одного места в другое.

Для обеспечения тепла тепловой насос работает, отбирая тепло из воздуха за пределами вашего дома и передавая его охлаждающему хладагенту — затем хладагент сжимается, что значительно увеличивает температуру; затем хладагент перемещается во внутренний блок теплового насоса, который затем пропускает воздух над горячим хладагентом, повышая его температуру, чтобы приспособиться к термостатическому запросу тепла внутри дома.

Тепловой насос состоит из двух основных частей — «настенной кассеты», которая устанавливается внутри вашего дома, и конденсатора, который остается снаружи вашего дома.Настенные кассетные и конденсаторные блоки теплового насоса соединены линией хладагента.

Внутренняя настенная кассета с термостатическим управлением обеспечивает как обогрев, так и охлаждение. Когда требуется тепло, тепловой насос включает вентилятор в наружном блоке, чтобы начать процесс отвода тепла из воздуха за пределами вашего дома. Линия хладагента передает это тепло к внутреннему блоку, который затем передает тепло воздуху внутри вашего дома через вентилятор внутри настенной кассеты.В режиме охлаждения процесс обратный: тепло выводится из дома, а холодный воздух возвращается внутрь.

В чем преимущество теплового насоса?

Тепловые насосы действительно экономят ваши деньги на расходах на электроэнергию.

Поскольку тепловой насос использует электричество только для выработки энергии, а не для выработки тепла, он обеспечивает исключительно высокий КПД. При использовании традиционного резистивного электрического нагрева — например, электрического плинтуса или обогревателей — количество выделяемого тепла пропорционально количеству используемой электроэнергии: одна единица тепла на единицу электроэнергии для 100% эффективности.

При использовании теплового насоса коэффициент полезного действия резко возрастает, поскольку потребляемая электроэнергия используется только для питания двух вентиляторов (испарителя и конденсатора), компрессора и насоса, чтобы сконцентрировать тепло снаружи и передать его в ваш дом. Благодаря этому тепловые насосы способны обеспечивать более 3 единиц тепла на каждую единицу электроэнергии, используемой при КПД более 300%. Средняя зимняя температура в штате Мэн составляет 37 градусов, поэтому сезонная эффективность Mitsubishi Hyper Heat составляет около 285%

Это означает более низкие счета за электроэнергию для комфортного дома — тепловые насосы очень недороги в эксплуатации, увеличивая ваши счета за электроэнергию в среднем на 75 долларов в месяц за тепловой насос, который постоянно работает в доме.Если вы используете тепловой насос вместе с основной системой отопления, такой как масляная, газовая или электрическая, вы получите дополнительную экономию, используя тепловой насос для компенсации расхода основного топлива: один тепловой насос может компенсировать до 300 галлонов масла. в обычном доме, экономя деньги на дорогих ископаемых видах топлива. Кроме того, тепловые насосы помогут снизить углеродный след вашего дома.

Как тепловой насос влияет на мои счета за отопление и электричество?

Heat Pumps повысит ваши счета за электроэнергию, но снизит ваши затраты на другие виды топлива для отопления.

Каждый отдельный тепловой насос (часто называемый индивидуальным), который используется ежедневно, увеличивает ваш счет за электроэнергию на 50–100 долларов в месяц. Однако тепловой насос соответственно сократит ваши счета на отопительное топливо — для типичного домашнего хозяйства, которое использует 800 галлонов масла в год, тепловой насос может уменьшить количество используемого масла на 300 галлонов. Если нефть стоит 2,75 доллара за галлон, цена за миллион британских тепловых единиц (британских тепловых единиц, стандартная мера тепла в США) составит 28,06 доллара. Чтобы получить такое же количество тепла, 1 миллион БТЕ, от теплового насоса с текущим стандартным тарифом на электроэнергию 14.5 центов за киловатт-час, это будет стоить вам 14,71 доллара. Другими словами, отопление дома с помощью теплового насоса эквивалентно отоплению дома маслом по цене 1,44 доллара за галлон, или на 48% меньше.

Каковы преимущества теплового насоса при использовании солнечной энергии?

Дом с солнечной панелью на крыше

Преимущество солнечных панелей заключается в том, что днем, когда светит солнце, панели на крыше собирают солнечную энергию и преобразуют ее для использования в вашем доме в качестве электричества.Во многих домах электроэнергия, вырабатываемая массивом, которая не используется в доме, возвращается вам вашей электроэнергетической компанией и используется для компенсации вашего счета за электричество в конце каждого месяца. В большинстве домов по-прежнему будет выставляться счет за электроэнергию, использованную в ночное время, во время штормов или в периоды интенсивного использования, например, в очень жаркие периоды лета.

Однако ваш тепловой насос питается от электричества — и когда вы соединяете солнечные панели для электричества с тепловыми насосами для тепла (которые используют электричество для выработки электроэнергии), вы отапливаете свой дом в среднем примерно за 9 центов за кВтч по сравнению14,5 цента за кВтч без солнечной энергии, что эффективно снижает ваши затраты на эксплуатацию теплового насоса почти на 40% в год.

Правда ли, что тепловые насосы перестают работать, когда становится очень холодно?

Сервисный техник True North с конденсаторным агрегатом теплового насоса

Да, но для того, чтобы тепловой насос полностью перестал работать, должно стать очень и очень холодно.

Различные модели тепловых насосов имеют разные характеристики того, насколько холодно может быть, прежде чем они перестанут быть эффективными.Для этого примера мы будем использовать рейтинг теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™, который рассчитан на обеспечение достаточной тепловой мощности до -13 градусов по Фаренгейту.

Тепловые насосы рассчитаны на «мощность». В этом примере, когда температура составляет 30 градусов, тепловой насос легко будет производить 100% своей мощности с максимальной эффективностью. Однако, когда температура начинает падать, начинает падать и мощность, а когда мощность начинает падать, тепловой насос будет «усерднее» поддерживать температуру в доме.Это похоже на то, как вам приходится нажимать на педаль газа, чтобы поднять машину на крутой холм, именно здесь эффективность тепловых насосов начинает падать — больше энергии используется, чтобы производить меньшую мощность.

При использовании теплового насоса Mitsubishi Hyper Heat ™ КПД начинает падать примерно при 2 градусах по Фаренгейту. При -2 градусах вы получите около 87% мощности устройства. А при -13 градусах вы получите около 76% мощности устройства. Неясно, при какой температуре устройство полностью перестанет работать — у нас еще не было достаточно холодного дня, чтобы продемонстрировать это с тепловыми насосами Hyper Heat ™, хотя в некоторых документах Mitsubishi указывается, что точка остановки составляет -18 градусов.

В старых домах с меньшей теплоизоляцией, большими потерями тепла или сквозняками тепловому насосу также потребуется больше работать, чтобы компенсировать быструю потерю тепла из-за этих проблем. Однако новые дома часто имеют отличную изоляцию и построены для предотвращения потерь тепла — в этих случаях тепло, создаваемое тепловым насосом, сохраняется внутри дома и помогает тепловому насосу работать с большей эффективностью.

Могу ли я отапливать дом с помощью тепловых насосов без других источников тепла?

В некоторых регионах с более теплым климатом тепловые насосы могут быть единственным источником тепла зимой.Однако здесь, в штате Мэн, мы рекомендуем, чтобы в большинстве домов был либо основной, либо резервный источник тепла на очень холодные дни или длительные периоды низких температур, в течение которых тепловые насосы будут иметь проблемы с восстановлением после потери тепла. Этими другими источниками могут быть нефть, газ, пропан, электричество или биомасса. True North предлагает тепло из древесных гранул из биомассы или тепло природного газа для снижения затрат на топливо для отопления и снижения выбросов углерода, которые способствуют изменению климата.

Что такое водонагреватель с тепловым насосом?

Этот водонагреватель с гибридным электрическим тепловым насосом Geospring Pro был установлен в подвале штата Мэн для обеспечения максимальной эффективности

Водонагреватель с тепловым насосом использует ту же технологию теплового насоса, которая описана выше, для нагрева горячей воды в доме.Водонагреватели с тепловым насосом очень хорошо изолированы, и вода может очень хорошо удерживать тепло — как таковые, водонагреватели с тепловым насосом могут обеспечить горячей водой типичную семью из четырех человек при очень низких эксплуатационных расходах, чаще всего 15 долларов или меньше в месяц.

Есть вопросы? Хотите узнать, подходит ли для вашего дома тепловой насос или водонагреватель с тепловым насосом? Позвоните нам в любое время по телефону 207-221-5677 или напишите нам по адресу info@truenorthenergyservices.

Тепловой насос Френетта своими руками

Оглавление:

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

Физический аспект работы теплового насоса

Разновидности теплового насоса

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Подготовка к сборке теплового насоса

Создание универсальной генерирующей установки

Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

Тепловой насос Френетта своими руками

Оглавление:

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

Физический аспект работы теплового насоса

Разновидности теплового насоса

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Подготовка к сборке теплового насоса

Создание универсальной генерирующей установки

Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

Тепловой насос Френетта своими руками

Оглавление:

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

Физический аспект работы теплового насоса

Разновидности теплового насоса

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Подготовка к сборке теплового насоса

Создание универсальной генерирующей установки

Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

варианты самоделок + фото и видео

Принцип работы и устройство агрегата

Вариации на «Френеттовскую» тему

Как самостоятельно изготовить такое устройство?

Где такой насос можно применить?

Тепловой насос Френетта своими руками

Тепловой насос Френетта, своими руками

Тепловой насос Френетта, своими руками — КПД превышает 100% | Наука | Техника | Архитектура

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Системы тепловых насосов | Департамент энергетики

Тепловые насосы для отопления дома, сделанные своими руками. Тепловой насос своими руками Тепловой насос своими руками

Типы тепловых насосов

Принцип работы тепловых насосов

Инструкция по сборке теплового насоса

Итоговые баллы

Что может быть источником тепла для теплового насоса

Тепловой насос вода-вода своими руками от компрессора кондиционера

Из опыта эксплуатации теплового насоса ручной работы

Результат

Фотогалерея (9 фото):

Что такое геотермальный насос

Насос холодильника

Типы тепловых насосов

Видео

Видео: полезная информация по теории и практике использования тепловых насосов

Как работает тепловой насос?

Как рассчитать оборудование?

Создание теплового насоса своими руками

Преимущества тепловых насосов

Монтажные работы

Стоимость и рентабельность инвестиций

Безопасность и экологичность

Видео — тепловой насос своими руками

Как работает тепловой насос | Как работают тепловые насосы

Основные сведения о тепловом насосе

Важные компоненты системы теплового насоса

Наружный блок

Внутренний блок

Хладагент

Компрессор

Реверсивный клапан

Расширительный клапан

Как работает тепловой насос — режим охлаждения

Шаг 1

Шаг 2

Шаг 3

Шаг 4

Как работает тепловой насос — режим отопления

Как работает тепловой насос — Обзор

Как сделать теплогенератор своими руками — 4 инфо

Преимущества самодельного производства тепла

Как сделать теплогенератор своими руками?

Кавитационная конструкция