Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Как сделать тепловой насос: Тепловой насос своими руками рабочие варианты схемы на перелив

Содержание

Тепловой насос своими руками рабочие варианты схемы на перелив

На просторах интернета в целом, и в YouTube в частности можно найти описание различных видов самодельных тепловых насосов. Не может не радовать, что несмотря на наличие промышленных высокоэффективных образцов, интерес людей к самостоятельной сборке тепловых насосов не угасает.

Возможно причина тому, наследие со времен Советского Союза воспитанное такими журналами как «Mоделист-конструктор», «Юный техник» и др. Возможно также высокие цены на тепловые насосы, отсутствие государственных субсидий и компенсаций затрат на внедрение экологичных энергосберегающих решений которые применяются для развития альтернативного отопления в Европе. Также, возможно причина к стремлению сделать тепловой насос своими руками,- это неточные подсчеты. Часто, когда человек увлеченно занимается сборкой теплового насоса, и несет небольшие расходы в больших количествах, он забывает отследить себестоимость сборки и подключения теплового насоса в целом под ключ.

Реальность заключается в том, что при промышленной сборке в том виде, который задумывается воплотить в самоделке, себестоимость будет всегда дешевле, если не использовать бесплатные комплектующие, которые шли в мусорное ведро, но им дали вторую жизнь. Какова бы ни была мотивация человека (любознательность или материальная мотивация), собирающего тепловой насос своими руками в любом случае это хороший опыт, который влечет за собой развитие темы тепловых насосов в России в целом.

Одним из наиболее распространенных способов использование низкопотенциального тепла в самостоятельно изготовленных тепловых насосах. Это различные схемы на «перелив воды». Вода берется из скважины или водоемов или другого источника низкопотенциального тепла, и скачивается или переливается в другую емкость, при этом, с помощью установленного по пути ее движения теплообменника, в котором кипит фреон, отбирается тепло с низкой температурой, для его последующего преобразования в высокотемпературный нагрев (при помощи обратного холодильника т.

е. теплового насоса). В этой схеме есть как свои плюсы так и минусы. Плюсом может служить то, что при наличии хорошего водоносного слоя и дебита скважины нет необходимости делать длинный геотермальный контур теплосборника, а можно обойтись лишь двумя скважинами, одну из которых в любом случае нужно делать для водоснабжения дома. Вторым плюсом схем на перелив является то, что при наличии хорошего дебита воды в скважинах мощность теплового насоса, установленного по этой схеме фактически не ограничена. Вода перемешивается в водоносном слое под землей и вступает в теплообмен с фактически неограниченным объемом грунта и воды. Там где нужно было бы перекопать многие кубометры грунта размещая горизонтальные теплосборники или пробурить также километровые вертикальные геотермальные зонды, там достаточно всего лишь 2-х труб для забора из слива воды соответственно. В целом на этом основные преимущества данной схемой заканчивается.

  • Главным недостатком является надежность, которая прежде всего зависит от качества и физических свойств воды как теплоносителя. Если в схеме используются пластинчатые теплообменники, то они будут нуждаться в обязательном техническом обслуживании. На пластинах могут осаждаться загрязнения: известковый налет что будет блокировать теплосъем, увеличивать температурное сопротивление, уменьшать эффективность всего теплового насоса в целом и привести к его поломке. Кожухотрубные испарители или самодельные теплообменники конструкции типа «труба в трубе» более неприхотливые к загрязнениям и могут выдержать даже небольшое обмораживание. При сравнимый эффективности и мощности обходятся существенно дороже пластинчатых теплообменников.
  • 2-й недостаток данной системы, это большие энергозатраты на перекачку воды. Безусловно вода является одной из самой теплоемкой жидкостью на Земле. Однако теплообмен с водой при низких температурах ограничен фазовым переходом воды в твердое состояние. А также аномалией воды (когда в твердом состоянии вода занимает больший объем, чем при жидком состоянии), что сопровождается разрывом труб и повреждением теплообменной аппаратуры. Для решения этих проблем нужно устанавливать дополнительные датчики протока, а также специальную защитную автоматику. Один куб/час прокаченной воды, остуженной на 1°С позволяет извлечь порядка 1,16кВт*час тепла.
  • 3-е,- это меньшая экологичность по сравнению с другими альтернативными источниками низкопотенциальной энергии, это прежде всего в сравнении с ДХ-геотермальным контуром или гликолевым контуром с промежуточным теплоносителем в различных вариантах. Это связано с возможным загрязнением воды при соприкосновении с воздухом в открытых системах, после чего вода сливается под землю не фильтруясь через многометровый слой песка и грунта. Конечно можно сделать надежное оборудование исключающие все возможные загрязнения водоносного слоя. Однако есть риски все же остаются.

Самодельный тепловой насос показанный на видео берёт низкопотенциальное тепло подземных вод при помощи самодельного теплообменника «труба в трубе» длиной порядка 20 м. Тепловая мощность является сильно завышенной для места установки. Поэтому проверить, как будет работать этот тепловой насос при стопроцентной загруженной мощности в течение 3 дней или недели не было никакой возможности. Проверка работы данного теплового насоса проходила при температуре на улице близкой -30°С, но в доме был дополнительный источник нагрева (газовый котел).

Температура воды в скважине при столь низких температурах на улице была +8..+9°С градусов тепла. Циркуляционные насосы (второй был поставлен на всякий запасной случай) по 50 Вт потребления каждый. Две скважины в данном случае являются сообщающимися сосудами. Но вся система при таком решении должна находиться под вакуумом. Иначе вода «упадет» в скважину под собственным весом, что является недостатком такого рода решения, так как при потере вакуума исчезает проток и возникает риск замораживания и поломки системы. Более того под своим собственным весом равным около 10 метров водного столба, вода закипает и разрывается, соответственно применимо такое решение только в индивидуальных случаях, где воду можно поднимать поверхностными водяными насосами.

Комната порядка 40 квадратных метров площади, в которой установлен внутренний блок разогревалась до 30 градусов тепла в течение 30 минут. При работе теплового насоса в режиме кондиционирования июльской жаре 2011 года (около 30 градусов) комната остывала до 20 градусов менее чем за 30 минут…

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника

Как сделать тепловой насос своими руками?

Содержание статьи:

Для собственников частных домов всегда очень важен вопрос отопления. Можно подключиться к центральному газовому или водяному отоплению, но есть и альтернативный вариант использовать для обогрева комнат тепловой насос.

Эта установка очень удобна, однако имеет достаточно высокую стоимость. Если смастерить тепловой насос из старого холодильника своими руками, о чем и будет рассказано в этой статье строительного журнала samastroyka.ru, то удастся значительно сэкономить.

В чем плюсы использования теплового насоса?

Система обогрева с тепловыми насосами имеет ряд преимуществ:

Для работы оборудования не понадобится большого количества электроэнергии.

В среднем, потратив 1 кВт электричества, можно получить до 4 кВт тепловой энергии. В процессе работы воздух не загрязняется различными вредными веществами.

Использование тепловой установки не несёт никакой опасности для экологии. Такое оборудование многофункционально: зимой его используют для обогрева дома, а летом  в качестве кондиционера.

Тепловые насосы абсолютно безопасны. Для их работы не нужно топливо, во время эксплуатации не выделяется вредных веществ, а максимальная температура узлов установки составляет 90 градусов.

Виды тепловых насосов

Тепловые насосы делятся на два вида: компрессионные и абсорбционные. Большей популярностью пользуется оборудование первого вида, и как раз такую установку можно самостоятельно сделать при помощи компрессора от старого холодильника. Также для изготовления будут необходимы испаритель, конденсатор и расширитель.

В зависимости от вида теплового источника, установка может быть воздушной, геотермальной (

геотермальное отопление) или использующей вторичное тепло. Во входном и выходном контурах применяют один или два разных теплоисточников.

По этому фактору различают следующие виды тепловых насосов:

  • «воздух-воздух»;
  • «вода-вода»;
  • «вода-воздух»;
  • «земля-вода»;
  • «лед-вода».

Важно учесть, что самодельный тепловой насос не будет таким же мощным как оборудование, выпущенное на промышленном предприятии. Но его будет вполне достаточно для обогрева отдельной комнаты.

Как сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника

Прежде чем приступить к изготовлению теплового насоса, необходимо выбрать источник тепла и решить вопрос со схемой работы установки. Кроме компрессора понадобится и другое оборудование, а также инструменты.

Выполнение схем и чертежей. Чтобы установить тепловой насос, необходимо сделать скважину, потому что источник энергии должен находиться под землей. Глубина скважины должна быть такой, чтобы температура земли составляла не менее 5 градусов.

Для этой цели также подойдут любые водоёмы.

Конструкции тепловых насосов похожи, поэтому вне зависимости от того, каким будет источник тепла, можно использовать практически любую схему, найденную в сети. Когда схема будет выбрана, необходимо выполнить чертежи и указать в них размеры и места соединения узлов.

Так как рассчитать мощность установки достаточно трудно, можно воспользоваться средними значениями. Например, для жилого помещения, имеющего низкие теплопотери, потребуется отопительная система с мощностью 25 Вт на кв. метр. Для здания, которое хорошо утеплено, это значение составит 45 Вт на кв. метр. Если у дома, достаточно высокие теплопотери, мощность установки должна быть не менее 70 Вт на кв. метр.

Выбор нужных деталей. Если компрессор, снятый с холодильника, поломан, то предпочтительнее приобрести новый. Не рекомендуется производить ремонт старого компрессора, ведь в будущем это может негативно повлиять на работу теплового насоса.

Для изготовления прибора также будут необходимы терморегулирующий клапан и 30-сантиметровые L-образные кронштейны.

Дополнительно потребуется приобрести следующие детали:

  • герметичная тара из нержавейки объёмом 120 литров;
  • емкость из пластика объёмом 90 литров;
  • три трубы из меди разного диаметра;
  • трубы из металлопластика.

Для работы с металлическими деталями понадобятся сварочный аппарат и болгарка.

Сборка узлов и установка теплового насоса

В первую очередь следует установить на стену компрессор, используя кронштейны. Следующий шаг – работа с конденсатором. Бак из нержавейки нужно разделить на две части при помощи болгарки. В одну из половин монтируется медный змеевик, затем емкость необходимо заварить и сделать в ней резьбовые отверстия.

Чтобы изготовить теплообменник, нужно намотать на емкость из нержавейки медную трубу и закрепить концы витков рейками. Присоединить к выводам сантехнические переходы.

К баку из пластика также необходимо прикрепить змеевик – он будет выполнять роль испарителя. Затем закрепить его на участке стены при помощи кронштейнов.

Как только работа с узлами будет окончена, нужно подобрать терморегулирующий клапан. Конструкцию следует собрать и заправить систему фреоном (для этой цели подойдет марка R-22 или R-422).

Подсоединение к заборному устройству. Вид устройства и нюансы подсоединения к нему будут зависеть от схемы:

  • «Вода-земля». Следует установить коллектор ниже линии промерзания земли. Необходимо, чтобы трубы находились на таком же уровне.
  • «Вода-воздух». Такую систему устанавливать легче, так как нет необходимости в бурении скважин. Коллектор монтируется в любом месте около дома.
  • «Вода-вода». Коллектор изготавливается из металлопластиковых труб, а после помещается в водоём.

Также можно установить для обогрева дома комбинированную отопительную систему. В такой системе тепловой насос работает одновременно с электрическим котлом и используется как дополнительный источник отопления.

Тепловой насос для обогрева дома вполне можно собрать самостоятельно. В отличие от покупки готовой установки, это не потребует больших финансовых затрат, а результат обязательно порадует.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

советы по сборке и монтажу

Тепловой насос – прибор полезный, но дорогой. Ориентировочная стоимость насосного агрегата с устройством внешнего контура находится в пределах 300-1000 долларов за мощность в 1кВт. Поэтому многие пытаются сделать насос самостоятельно. Тут важно знать некоторые особенности и выполнять работу ответственно и качественно. О том, как сделать тепловой насос для отопления дома своими руками, расскажет данная статья.

Принцип работы насоса для отопительной системы

Система отопления с насосом состоит из таких компонентов:

  1. сам тепловой насос;
  2. источник тепла.

Что касается принципа действия, то он схож во многом с работой холодильника, но в обратном направлении. Тепло забирается извне. А потом, проходя через тепловой насос, перенаправляется в помещение. На насос циркуляционный для отопления отзывы пользователей только положительные: повышается КПД системы, снижаются расходы на отопление, помещение прогревается быстрее, отсутствуют завоздушины в батарее. Бывает, что радиаторы отопления не справляются со своей задачей. Поэтому многие решают установить такой прибор.

Иногда выбирают рециркуляционный насос для отопления дома. Предназначение данного устройства – повышение гидравлической циркуляционной мощности конструкции. Состоит насос из электродвигателя, электронного переключателя. Рабочее состояние устройства регулируется тепловой инерцией отопительной системы.

Можно ли сделать насос тепловой своими руками?

Тепловой насос можно изготовить из имеющихся в хозяйстве деталей либо из купленных дешевых б/у запчастей. Для испарителя потребуется пластиковая бочка. Она должна иметь вмонтированный змеевик. Для ввода и вывода теплоносителя подойдут обычные водопроводные трубы. Компрессор можно купить у компаний, которые специализируются на холодильном оборудовании. Конденсатор легко сделать из нержавеющего бака. Фреоновый контур и змеевики делаются из медной трубки.

Но стоит отметить, что тепловые насосы для отопления своими руками сделать непросто. Нужны навыки работы со сварочным оборудованием, а также специальные инструменты.

Как изготовить насос самостоятельно?

Для изготовления насоса необходимо знать, каких параметров должно быть оборудование. Но перед тем как рассчитать насос для системы отопления, надо проверить электропроводку. Если сооружение находится на этапе строительства, следует внести необходимые изменения в проект электрообеспечения. Ведь у теплового насоса пусковые токи очень высокие – 40 А.

Далее необходимо провести расчет конфигурации теплового насоса. В расчет теплового насоса для отопления дома входит определение мощности. При этом учитываются особенности помещения: наличие установленных стеклопакетов, утепление полов и стен. Как правило, электропотребление бытовых тепловых насосов небольшое. В сутки такой насос потребляет примерно 250 Вт. В год данная величина может достигать 90 кВт.

Обычно для старых домов, в которых не используются современные теплоизоляционные материалы, тепловая потребность равняется 75 Вт/кв.м. При наличии современной теплоизоляции данный показатель ниже — 50 Вт/кв.м. А вот если сооружение построено с применением особых технологий, которые ориентированы на то, чтобы максимально снизить теплопотери и сэкономить как можно больше энергии, тепловая потребность будет всего 30 Вт/кв.м.

Но, так как рассчитать мощность насоса для отопления нужно точно, то лучше воспользоваться специальной формулой.

Для расчета необходимой производительности насосного агрегата надо рассчитать потребляемое домом тепло. Для каждого помещения эта величина будет разной. Для определения количества тепла следует площадь отапливаемого дома умножить на соответствующее значение, которое приводится в специальной таблице. Для расчета мощности надо полученную величину разделить на разницу температур в обратном и прямом трубопроводе, умноженную на удельную теплоемкость воды.

Созданный своими руками и установленный насос в системе отопления дает потребителю независимость от внешних источников тепловой энергии, экологичность, неплохую экономию в содержании дома. Если тепловой насос изготовлен правильно, он будет обеспечивать дом теплом круглый год.

Порядок изготовления теплового насоса приведен ниже:

  • Компрессор надо закрепить на той стене, где будет находиться установка. Для надежной фиксации подойдут два кронштейна L-300;
  • Для создания конденсатора надо взять бак из нержавеющей стали на 100 литров объема. Разрезать его пополам. В бак установить змеевик из медной тонкой трубки. Толщина стенки не должна превышать 1 мм. Чтобы изготовить змеевик надо взять медную трубку от старого холодильного оборудования. Либо купить сантехническую трубку. Чтобы сделать змеевик, на газовый либо кислородный баллон надо намотать медную трубку. При этом важно, чтобы расстояние между витками было небольшим и одинаковым. Для обеспечения надежной фиксации положения витков трубки потребуется два алюминиевых перфорированных уголка. Их нужно прикрепить к змеевику так, чтобы каждый виток находился напротив отверстия в уголке. Благодаря уголкам шаг расположения витков будет одинаковым, а конструкция змеевика будет надежной. Когда установка змеевика окончена, половинки бака следует сварить между собой. Перед этим следует вварить требуемые резьбовые соединения;
  • Теперь можно переходить к изготовке испарителя. Подойдет обычная закрытая пластмассовая емкость с объемом 60-80 л. В емкость следует установить змеевик из трубки, диаметр которой 3/4 дюйма. Вмонтировать надо и резьбовые соединения для труб поступления, слива воды. Испаритель фиксируется на стене. Для этого следует использовать L -кронштейны соответствующего размера;
  • Далее проводится сварка медных труб и закачка фреона. Если навыков работы с холодильными устройствами нет, то лучше обратиться к мастеру. Поскольку данный этап очень важный. И малейшая ошибка может вывести из строя всю систему.

Монтаж насосного прибора в отопительную систему

Перед тем, как установить циркуляционный насос в систему отопления, нужно дополнительно приобрести такие устройства, как фильтр глубокой очистки и обратный клапан. Без этих элементов нормально система работать не будет.

Надо определиться с месторасположением насосного оборудования. От того, где в системе отопления устанавливается циркуляционный насос, зависят эффективность работы системы и удобство обслуживания устройства. Лучше всего проводить монтаж агрегата на территории, подающей трубопровода. Располагать насос следует около точки ввода в систему расширительного бака. Выбранная на насос отопления циркуляционный установка схема подобного рода очень удобная, обеспечивает создание в отопительной сети высоких температур.

Прежде чем проводить монтаж прибора, надо очистить отопительную систему и слить из нее весь теплоноситель.

Проводя подключение насоса в систему отопления дома, все резьбовые соединения надо обрабатывать герметиком. После установки проверить конструкцию на наличие дефектов. Заполнить батареи теплоносителем и удалить из системы лишний воздух. Важно обеспечить безопасную работу системы. Поэтому перед тем, как поставить насос в систему отопления, надо обеспечить заземление.

Важным дополнением к отопительной конструкции является терморегулятор для насоса отопления, который позволяет менять и контролировать температуру. Состоит прибор из термоэлемента и вентиля. Терморегулятор может быть с ручным управлением либо автоматическим.

Для обеспечения бесперебойной работы теплового насоса часто устанавливают источник бесперебойного питания (ИБП). В состав современных моделей входит инвертор для насоса отопления и аккумулятор. Особенности монтажа ИБП зависят от прибора. Некоторые устройства монтируются в мотор насоса. Другие устанавливаются на стену. Подключить инвертор можно, ознакомившись с инструкцией.

На инвертор 12 220в для насоса отопления отзывы пользователей сводятся к следующим: хорошее решение при веерном отключении электроэнергии, насос работает бесперебойно и эффективно.

Как провести демонтаж насоса?

Благодаря циркуляционному насосу движение горячей воды по сети будет равномерным, а помещение будет прогреваться полностью и быстро. Но все когда-нибудь выходит из строя. О замене радиаторов отопления можно причитать здесь. Но если эффективность отопления начнет снижаться, вероятно, есть проблемы в работе насоса. Может агрегат засорился либо износилась какая-нибудь его деталь. Для устранения поломки надо знать, как разобрать насос циркуляционный отопления, не создав при этом дополнительных проблем.

Для демонтажа насос надо предварительно обесточить. Перекрыть байпас и открыть кран на трубопроводе. После этого изделие можно начать разбирать.

Скачать версию для печати советов

Полное руководство по тепловым насосам

Все, что вам нужно знать о самой эффективной технологии HVAC на рынке.

Тепловые насосы могут сделать ваш дом уютным в любое время года, но выбор вариантов может оказаться сложной задачей. Вот все, что вам нужно знать об этой умной и эффективной технологии климат-контроля.

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос — это более разумный и экологически чистый способ обогрева, охлаждения, осушения и очистки воздуха в вашем доме, а также универсальная замена существующих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Он называется тепловым насосом , потому что он регулирует климат в вашем доме, перераспределяя тепло, которое уже находится в воздухе.Зимой он извлекает тепло из внешней среды и направляет его внутрь вашего дома. Летом происходит обратный процесс: тепловой насос забирает тепло из дома и выводит его наружу. Конечный результат? Ваш дом прекрасно себя чувствует круглый год. Это довольно простая концепция, которая дополняется комфортным и энергоэффективным климат-контролем.

Летом тепловой насос забирает тепло из дома, оставляя прохладный воздух.

Возможно, вы мало слышали о тепловых насосах, но это не значит, что они новы.Фактически, традиционный кондиционер технически представляет собой тепловой насос — обе системы работают, удаляя тепловую энергию из вашего дома и передавая ее в другое место. Основное функциональное отличие заключается в том, что тепловой насос может также передавать тепло в ваш дом, поэтому он может заменить как вашу систему отопления, так и кондиционер — и выполнять обе функции намного эффективнее, чем традиционные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. (Тепловой насос также осушает ваш дом, так что это беспроигрышный вариант.)

Зимой тепловой насос находит тепло в воздухе снаружи и приносит его внутрь.Тепловой насос способен найти в воздухе достаточно тепла, чтобы обогреть ваш дом даже при минусовых температурах.

Тепловые насосы широко распространены во многих странах (даже в странах с очень жарким или холодным климатом), и их можно найти в архитектурно известных зданиях по всему миру, таких как Букингемский дворец и Шанхайская башня. А спрос на тепловые насосы в США за последнее десятилетие удвоился: только в 2019 году в США для продажи было отправлено 3,11 миллиона тепловых насосов. По мере того, как движение к чистой энергии набирает обороты, тепловые насосы становятся новым стандартом в американских домах.

Может ли тепловой насос охладить весь дом?

Да. Фактически, это одна из ведущих технологий HVAC, доступных как для обогрева, так и для охлаждения вашего дома. В зависимости от типа установленной системы теплового насоса вы даже можете осуществлять точный контроль температуры в каждой комнате.

Как работают тепловые насосы?

Тепловые насосы

(иногда называемые бесканальными кондиционерами или мини-сплит — подробнее об этом позже) регулируют микроклимат в доме, извлекая и перемещая тепло из воздуха, но разные виды тепловых насосов делают это немного по-разному.Давайте рассмотрим две широкие категории технологий тепловых насосов.

Вот различные виды систем тепловых насосов

Воздушные тепловые насосы

Система воздушного теплового насоса (также обычно называемая тепловым насосом воздух-воздух ) работает так, как вы можете предположить: она перемещает тепло из воздуха внутри вашего дома в воздух снаружи вашего дома (и наоборот). В широком смысле воздушный тепловой насос состоит из двух основных компонентов, которые работают в тандеме: наружного конденсаторного блока, который часто выглядит как традиционная система кондиционирования воздуха, и внутреннего блока или блоков обработки воздуха.

Наружный конденсаторный блок меньше, чем традиционная конденсационная система центрального кондиционера.

Тепловые насосы типа «воздух-воздух» наиболее распространены в США, и когда вы слышите, как люди говорят об установке теплового насоса, они обычно имеют в виду именно это. В основном это связано с тем, что воздушные тепловые насосы являются самыми простыми в установке и обслуживании тепловыми насосами, и они обеспечивают превосходный комфорт и ценность в течение всего срока службы. Воздушные тепловые насосы также популярны, потому что они выпускаются как в канальных, так и в бесканальных версиях.В обеих системах используется наружный конденсаторный блок. Основное различие между канальными и бесканальными тепловыми насосами заключается в том, как они справляются с воздухом внутри вашего дома.

В бесканальном тепловом насосе используются небольшие настенные блоки (называемые мини-сплитами ) для распределения и обработки воздуха. Они стратегически размещены по всему дому, чтобы каждый уголок чувствовал себя прекрасно.

Внутренний мини-сплит-блок в этой спальне вписывается в общую эстетику

В то же время системы канального теплового насоса полагаются на одну вентиляционную установку, называемую стандартной сплит-системой , которая перенаправляет кондиционированный воздух по всему дому через воздуховоды.(Поскольку имеется только одна стандартная сплит-система, она значительно больше, чем мини-сплит-система — ее часто можно найти спрятанной в подвале.)

Канальная система теплового насоса распределяет воздух через вентиляционные отверстия, как показано на этом потолке гостиной, точно так же, как традиционное центральное кондиционирование воздуха или принудительное воздушное отопление.

Научный принцип обеих систем одинаков. И независимо от того, выберете ли вы воздушный тепловой насос с воздуховодом или без воздуховода, будьте уверены: в вашем доме будет прекрасно. Герметизация и теплоизоляция вашего дома одновременно с установкой воздушного теплового насоса могут существенно изменить ваш повседневный уровень комфорта.Это одна из самых умных стратегий HVAC на рынке.

Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы

работают немного по-другому: вместо использования внешнего блока для обмена тепловой энергией они спроектированы для перемещения тепла к земле (или источнику воды) и обратно. Эти системы используют тот факт, что температура земли и воды вокруг вашего дома остается относительно постоянной, и поэтому после установки они становятся немного более эффективными, чем стандартные блоки с воздушным источником.

Несмотря на некоторое повышение эффективности, геотермальные тепловые насосы не так распространены в частных домах, поскольку их установка сложнее и дороже. Геотермальные системы устанавливаются под землей или в воде, поэтому сам процесс установки может быть навязчивым и длительным. И обслуживание геотермальных систем также может представлять проблемы, поскольку вам нужно будет выкопать подземный компонент, чтобы выполнить определенный ремонт.

Геотермальный или воздушный источник: что лучше?

#Для подавляющего большинства частных домов система воздушного теплового насоса обеспечивает наилучшее сочетание комфорта, эффективности и стоимости.На самом деле, технология теплового насоса воздух-воздух настолько продвинулась за последние годы, что разница в эффективности между геотермальным и воздушным тепловым насосом минимальна (и есть более простые и менее дорогие способы сделать ваш дом более комфортным). чем копать газон). Тем не менее, геотермальная система может быть отличным выбором для домов площадью более 5000 квадратных футов или для очень больших промышленных зданий. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о различных типах тепловых насосов (и некоторых менее распространенных подтипах).

Почему тепловой насос более эффективен?

Тепловые насосы перераспределяют тепло, которое уже присутствует в окружающей среде.Для передачи тепловой энергии не требуется столько электроэнергии, сколько для ее производства

Тепловые насосы чрезвычайно энергоэффективны. По данным Министерства энергетики, установка теплового насоса с воздушным источником может сократить ваши счета за электроэнергию вдвое (по сравнению с плинтусными обогревателями и печами) — огромное падение. Так как и почему тепловые насосы так эффективно используют энергию?

Основная причина: тепловые насосы вообще не производят тепло. Вместо этого они перераспределяют тепло, которое уже присутствует в окружающей среде.Для передачи тепловой энергии не требуется столько электроэнергии, сколько для ее производства, поэтому тепловые насосы могут поддерживать комфорт в каждой комнате дома при гораздо меньших затратах энергии.

Конечно, более низкие счета за коммунальные услуги — не единственная причина приобрести энергоэффективную систему теплового насоса — традиционные системы отопления и охлаждения не очень бережны к нашей планете. В Нью-Йорке, например, традиционное ОВКВ вызывает 32% выбросов парниковых газов и колоссальные 37% потребления энергии в штате.Вместо этого выбор системы теплового насоса лучше для вас, Земли и будущих поколений.

Каковы преимущества и недостатки теплового насоса?

Теперь поговорим о плюсах и минусах тепловых насосов для дома. Вот почему вы можете подумать о замене стандартной системы отопления и охлаждения на систему с тепловым насосом (и несколько причин, почему это может вам не подойти).

Давайте сначала разберемся с минусами.

Недостатки тепловых насосов

Стоимость

Во-первых, давайте рассмотрим расходы.Стоимость установки качественной системы теплового насоса примерно равна стоимости покупки традиционной системы кондиционирования и отопления одновременно. В некоторых случаях это даже дороже, и это может удержать домовладельцев от рассмотрения вопроса о тепловом насосе вообще.

Но стоимость не обязательно должна быть препятствием. И когда вы смотрите на стоимость теплового насоса в течение всего срока службы, финансовая картина меняется. Тепловые насосы — это варианты Tesla среди систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — вы получаете много за свои деньги. Они обеспечивают фантастическую энергоэффективность и экономическую эффективность, и при хорошем обслуживании могут прослужить 15 и более лет.Более того, Sealed может помочь вам установить систему теплового насоса по цене без предоплаты .

«Почувствовать» (тепла)

Тепловой насос не предназначен для воспроизведения ощущения тепла, исходящего от печи или котла. Вместо этого его система непрерывного воздушного потока гарантирует, что каждое место в вашем доме всегда будет теплым — не горячим, а теплым.

Большинству людей нравится, как выглядит их дом после установки теплового насоса, но если вы хотите, чтобы их дом был «поджаренным», вы можете дополнить свой тепловой насос дополнительным решением для обогрева в самые холодные дни. в год (которые часто могут быть встроены непосредственно в систему теплового насоса или напрямую подключены к ней).

Внешний вид

Прежде всего, знайте, что системы с тепловым насосом включают видимый наружный блок — точно так же, как и в традиционной системе переменного тока. Таким образом, вам нужно будет освободить место для этого устройства и соответствующим образом спланировать свой ландшафт (как правило, довольно просто скрыть его с помощью кустарников).

Кусты скрывают наружный блок в этом загородном доме

В том, как выглядит тепловой насос, нет ничего плохого, но они также не ходят по подиуму на неделе моды. Например, если вы выберете мини-сплит-систему без воздуховодов, вам потребуются настенные блоки, установленные в стратегических точках по всему дому.Эти устройства спроектированы так, чтобы быть как можно более ненавязчивыми, но они не невидимы. Если вы придаете большое значение дизайну интерьера, вам нужно подумать о том, как включить мини-сплит-тепловой насос в свою эстетику.

Мини-сплит-система сливается с фоном на этой кухне

Преимущества тепловых насосов (список гораздо длиннее)

Повышенный комфорт

Проще говоря, тепловые насосы — это обновление жизни. Они сделают ваш дом удивительным. И обогрев, и охлаждение по всему дому более равномерны, а непрерывный поток воздуха обеспечивает комфорт в каждом уголке вашего дома.Кроме того, если вы выберете мини-сплит-систему без воздуховодов, вы получите точный контроль температуры в каждой комнате. (Поверьте нам: однажды попробовав, вы больше никогда не вернетесь к одному термостату. Традиционное ОВКВ похоже на один выключатель на каждую лампочку в вашем доме.)

Легко жить с
Тепловые насосы

не издают посторонних запахов, они бесшумны (особенно модели среднего и высокого класса) и не требуют особого обслуживания. После установки системы теплового насоса ее легко установить в вашем доме.

Более здоровый воздух

Многие системы тепловых насосов имеют встроенную фильтрацию для предотвращения попадания микрочастиц и других нежелательных элементов в воздух, которым вы дышите. А поскольку тепловые насосы полностью электрические и не сжигают природный газ или нефть в вашем доме, вы и ваша семья не будете подвергаться воздействию паров или опасного выделения угарного газа.

Комплексная система

Поскольку тепловой насос заменяет как ваши системы отопления, так и системы охлаждения, он упрощает обслуживание вашего дома.Вы можете установить и обслуживать одну систему вместо двух (и получить лучший результат климат-контроля).

Гибкий

Если у вас есть электричество, вы можете приобрести тепловой насос, а система теплового насоса подойдет для любого типа жилья. Замена канальной системы вентиляции и кондиционирования? Тепловой насос впишется прямо в существующую систему воздуховодов и будет использовать ее. У вас нет воздуховодов? Или, может быть, вам просто нужно улучшить климат-контроль на одной стороне вашего дома? Вам нужен бесканальный мини-сплит-тепловой насос. Это адаптируемая технология с множеством опций.

Более чистая и экологичная энергия

Тепловые насосы — это самые экологичные системы ОВКВ, представленные в настоящее время на рынке. Они полностью питаются от электричества, поэтому они производят меньше углекислого газа, чем традиционные методы, работающие на нефти, пеллетах или природном газе. А тепловые насосы невероятно эффективны при использовании электроэнергии, поэтому вы значительно сократите воздействие вашего дома на окружающую среду (и счета за электроэнергию), установив их.

Доступный

Как и любая качественная модернизация дома, покупка и установка теплового насоса может потребовать значительных затрат.Но если вы живете в соответствующем районе, вы можете установить систему теплового насоса без предоплаты, а затем заплатить за нее деньгами, сэкономленными на энергии. Благодаря плану климат-контроля Sealed ваши ежемесячные расходы почти не изменятся, но ваш ежемесячный комфорт значительно повысится. Это отличный вариант, если вы ищете лучший комфорт с меньшим воздействием на окружающую среду.

Какое техническое обслуживание требуется тепловому насосу?

Тепловой насос не требует особого обслуживания — это одно из больших преимуществ технологии тепловых насосов. Но есть еще несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы ваша система теплового насоса работала хорошо.

Замените фильтры

Вам необходимо регулярно менять фильтр(ы) – раз в месяц, если вы используете систему постоянно, и реже, если вы используете ее спорадически.

Убрать мусор

Ветки, листья и другой мусор, скапливающийся вокруг наружного блока, может существенно повлиять на способность теплового насоса выполнять свою работу. Тепловые насосы нуждаются в свободном пространстве от 2 до 3 футов вокруг, поэтому следите за областью и обязательно удаляйте все, что падает вокруг (или сверху!) вашего устройства.

Чистка наружных теплообменников

Если ваши змеевики конденсатора загрязнены, ваш тепловой насос не сможет работать эффективно. Поэтому раз или два в год обязательно отключайте питание и очищайте катушки специальным раствором.

Не допускайте попадания снега  

Если вы живете в климатической зоне со значительным количеством снегопадов, знайте, что вам необходимо очищать наружный блок от снега и льда. (Правильно установленный тепловой насос поднимается над землей, чтобы обеспечить таяние и дренаж, но все же рекомендуется поддерживать чистоту в этом месте.)

Проверка теплового насоса

Тепловые насосы долговечны, но один раз в год вам следует отдавать их на осмотр квалифицированному специалисту по ОВКВ. Они смогут определить потенциальные проблемы до того, как они станут серьезными (и они также могут дать вам советы о том, как определить проблемы самостоятельно).

Нужны ли воздуховоды для системы теплового насоса?

Одним из преимуществ технологии теплового насоса является ее гибкость — вы можете установить систему теплового насоса с существующими воздуховодами или без них.Если у вас уже есть воздуховоды, тепловой насос легко интегрировать в существующую инфраструктуру. А если в вашем доме нет воздуховодов, вы установите мини-сплит-систему с тепловым насосом ( также иногда называют мини-сплит-кондиционером ) .

Мини-сплиты — это небольшие настенные блоки, которые направляют кондиционированный воздух прямо в ваш дом.

Вот увеличенный вид мини-стенки с раздельными стенками

Сколько мини-сплитов мне нужно для дома?

Краткий ответ? Вам понадобится 24 000 БТЕ на 1000 квадратных футов площади.

Но давайте раскроем это еще немного. Чтобы поговорить об этом, сначала нам нужно поговорить об аббревиатуре BTU . Это сокращение от британской тепловой единицы и стандартное измерение в отрасли HVAC. По сути, мы используем измерения BTU, чтобы говорить о том, сколько тепловой энергии система может удалить из пространства. Чем больше ваше внутреннее пространство, тем больше БТЕ вам потребуется для работы с тепловым насосом.

Когда специалисты по HVAC устанавливают канальную систему теплового насоса, они решают, сколько БТЕ потребуется всей системе, и соответственно выбирают размер.Но для бесканальной системы теплового насоса этот расчет выполняется для каждой секции. Для этого технические специалисты задают вопросы: Сколько БТЕ необходимо в ваших спальнях наверху? Насколько велик ваш нижний этаж? Имеются ли какие-либо серьезные препятствия или барьеры, мешающие воздушному потоку?

Выяснение того, сколько мини-сплит вам потребуется, может быть довольно сложным расчетом, но вот общее практическое правило: на каждые 1000 квадратных футов площади вашего дома вам потребуется мощность системы (совокупность мини-сплитов). или центральный), способный обрабатывать 24 000 БТЕ.

Тем не менее, планирование стратегии мини-сплита лучше доверить профессионалам — существуют нюансы для определенных помещений вашего дома, таких как места с интенсивным движением, кухни или комнаты с большим количеством окон. (А если вы пройдёте Sealed, наши технические специалисты разберутся во всём этом за вас, когда будут проектировать вашу новую систему.)

Сколько стоит тепловой насос?

Стоимость системы теплового насоса может варьироваться в зависимости от размера вашего дома, планировки вашего помещения, места вашего проживания и того, будете ли вы использовать существующие воздуховоды или устанавливать мини-сплит-систему без воздуховодов. Вам также необходимо учитывать стоимость профессиональной установки. Покупка системы климат-контроля для вашего дома — это значительные расходы в любой ситуации, и система теплового насоса не является исключением.

Тем не менее, экономичность установки теплового насоса в вашем доме имеет смысл. Прежде всего, если вы живете в подходящем районе, вы можете установить систему теплового насоса бесплатно. (Вы заплатите деньгами, сэкономленными на энергии, а если вы не сэкономите на энергии, вам не придется платить.)

Но даже если вы платите за свой тепловой насос из собственного кармана, это, как правило, отличная инвестиция. Они значительно снижают ваши затраты на электроэнергию (особенно если вы также должным образом герметизируете и изолируете свой дом), и их относительно просто обслуживать. Учитывая, что ваш тепловой насос представляет собой комплексное решение для ОВКВ, которое заменит вашу систему отопления и охлаждения, это отличное соотношение цены и качества на весь срок службы.

Хотите узнать, подходят ли тепловые насосы для вашего дома? Позвоните нам по телефону 844-265-2164 — наши специалисты по домашнему комфорту готовы обсудить это.

Объяснение тепловых насосов — инженерное мышление

Объяснение тепловых насосов

Тепловые насосы. В этой статье мы поговорим о тепловых насосах и о том, как они работают. Мы рассмотрим различные типы тепловых насосов, их области применения, а также анимированные схемы для каждого из них, чтобы расширить наши инженерные знания в области ОВКВ. Мы расскажем, как работают тепловые насосы, тепловые насосы «воздух-воздух», тепловые насосы «воздух-вода», тепловые насосы с использованием грунта, тепловые насосы с источником воды.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть БЕСПЛАТНОЕ видеоруководство на YouTube 

🏆 Узнайте, что такое энергоэффективность на 360° — нажмите здесь

Важным аспектом тепловых насосов является их энергоэффективность, и у Danfoss есть все, что вам нужно, чтобы ваш тепловой насос работал с так называемой «энергоэффективностью 360°». Они даже создали веб-сайт теплового насоса, на котором есть бизнес-кейсы, истории из практики, электронные уроки и даже забавная диаграмма, похожая на те, что вы видите на этом канале, чтобы вы могли увидеть, как все это объединяется.

🎁 Начните бесплатный онлайн-урок по тепловым насосам здесь — http://bit.ly/HeatPumpeLessons

Итак, первое, что мы собираемся рассмотреть, это тепловой насос воздух-воздух. Это самые простые типы тепловых насосов. Они часто очень похожи на стандартный сплит-блок кондиционирования воздуха с одним блоком, расположенным снаружи, и другим блоком, расположенным внутри.

Тепловой насос воздух-воздух

Они могут работать либо как устройство только для обогрева, либо более популярным выбором является устройство, которое может обеспечивать как нагрев, так и охлаждение с помощью реверсивного клапана. Мы рассмотрели, как работают реверсивные клапаны, в нашем предыдущем видеоуроке, нажмите здесь, чтобы посмотреть его.

Существует несколько различных способов настройки реверсивного теплового насоса, но я покажу вам простой типичный пример.

Схема теплового насоса

Основными компонентами, которые у нас будут, являются компрессор, реверсивный клапан, внутренний теплообменник, расширительный клапан с байпасом обратного клапана, двунаправленный фильтр-осушитель, смотровое стекло, еще один расширительный клапан с невозвратным клапаном. обратный клапан байпас, то имеем наружный теплообменник.У нас также есть контроллер и несколько датчиков температуры и давления в системе.

В режиме обогрева хладагент выходит из компрессора в виде пара высокого давления, высокой температуры и проходит через реверсивный клапан. Реверсивный клапан находится в режиме обогрева, поэтому хладагент проходит через него и направляется к внутреннему блоку. Холодный воздух обдувается теплообменником внутреннего блока, чтобы отвести часть тепловой энергии и обеспечить обогрев помещения, поскольку тепло отводится, а хладагент конденсируется.Отдав часть своей энергии, хладагент уходит в виде жидкости под высоким давлением, немного более холодной. Затем хладагент поступает в расширительный клапан и байпас, расширительный клапан закрывается, поэтому жидкий хладагент проходит через обратный клапан, фильтр-осушитель и смотровое стекло, а затем проходит через расширительный клапан, поскольку обратный клапан на этом сторона препятствует потоку.

Когда хладагент проходит через расширительный клапан, хладагент расширяется в объеме и превращается в смесь частично жидкости и пара.Это расширение в объеме снижает температуру и давление. Мы рассмотрели, как работают терморегулирующие клапаны, а также как работают электронные расширительные клапаны. Щелкните ссылки, чтобы узнать об этом.

Затем хладагент направляется в теплообменник наружного блока. Здесь вентилятор обдувает змеевик наружным воздухом и нагревает холодный хладагент. Хладагент кипит при очень низкой температуре и при кипении уносит тепловую энергию.

Температура кипения хладагента

В качестве примера мы знаем, что вода уносит тепловую энергию в виде пара при кипении, и мы знаем, что она кипит при 100*C (212*F). Если мы посмотрим на некоторые распространенные хладагенты для тепловых насосов, R134a имеет температуру кипения — 26.3 °C (-15,34*F), а R410A имеет температуру кипения -48,5 °C (-55,3*F). Поэтому очень легко извлекать тепловую энергию даже при очень низких температурах наружного воздуха. Мы рассмотрели, как работают хладагенты, в предыдущем видео, ссылки на которые приведены ниже.

Таким образом, хладагент забирает тепловую энергию из наружного воздуха и покидает наружный теплообменник в виде слегка перегретого пара низкого давления и низкой температуры и направляется обратно к реверсивному клапану. Затем реверсивный клапан направляет его на компрессор для повторения цикла.

Схема теплового насоса — в режиме охлаждения

Если система переключена в режим охлаждения, она будет работать как обычный сплит-кондиционер. Компрессор нагнетает пар хладагента под высоким давлением и высокой температурой в реверсивный клапан, реверсивный клапан направляет его к наружному блоку. Вентилятор наружного блока продувает окружающий воздух через теплообменник, этот воздух имеет более низкую температуру, поэтому он уносит тепловую энергию хладагента. Хладагент конденсируется, теряя свою тепловую энергию.Затем он уходит в виде жидкого хладагента под высоким давлением и низкой температурой.

Затем он направляется к расширительному клапану, но он закрыт, поэтому хладагент проходит через обратный клапан, через смотровое стекло, а затем через двунаправленный фильтр-осушитель. Затем закрывается следующий обратный клапан, и хладагент проходит через расширительный клапан. Когда он проходит через расширительный клапан, хладагент превращается в частично жидкую, частично паровую смесь, что приводит к падению давления и температуры.Затем он поступает во внутренний теплообменник, и вентилятор продувает теплый внутренний воздух через холодный змеевик, что приводит к передаче тепла от воздуха к хладагенту, поэтому хладагент кипит и отбирает это тепло. Хладагент покидает внутренний блок в слегка перегретом состоянии с низким давлением и низкой температурой и поступает в реверсивный клапан. Клапан направляет его в компрессор для повторения цикла.

Тепловые насосы воздух-вода

Тепловой насос воздух-вода

Эти агрегаты работают по аналогичному принципу, но без реверсивного клапана.Парообразный хладагент высокого давления и высокой температуры выходит из компрессора, но на этот раз направляется в пластинчатый теплообменник. С другой стороны пластинчатого теплообменника вода циркулирует через бак для хранения горячей воды. Прохладная вода поступает в теплообменник из бака и, проходя через теплообменник, поглощает тепло от горячего хладагента, поэтому выходит гораздо более горячей и стекает обратно в бак для хранения горячей воды. Когда хладагент отдает свое тепло воде, он конденсируется и выходит из теплообменника в виде жидкости под высоким давлением и более низкой температурой.Мы рассмотрели, как работают теплообменники, в нашем предыдущем руководстве. Нажмите здесь, чтобы посмотреть руководство по теплообменникам.

Затем хладагент проходит через фильтр-осушитель и смотровое стекло, а затем поступает в расширительный клапан. Расширительный клапан заставляет хладагент становиться частично жидким, частично паром и при низком давлении и температуре. Затем он проходит через наружный теплообменник, где наружный окружающий воздух вызывает кипение хладагента, затем хладагент выходит в виде слегка перегретого пара с низким давлением и низкой температурой и всасывается обратно в компрессор.

Резервуар для горячей воды подает горячую воду к радиаторам, раковинам и душам в здании.

Геотермальный тепловой насос

Геотермальный тепловой насос – как работают тепловые насосы

Существует два основных типа геотермальных тепловых насосов: горизонтального и вертикального типа. Оба, по сути, работают одинаково, разница только в том, как они получают доступ к теплу в земле. Мы рассмотрим, когда использовать различные типы, а также плюсы и минусы в нашей следующей статье о тепловом насосе, эта статья просто фокусируется на том, как они работают.

Наземный источник можно использовать для нагрева воздуха или воды. В системе воздушного типа тепловой насос также может иметь реверсивный клапан и затем обеспечивать либо нагрев, либо охлаждение.

В обоих случаях наружный теплообменник может быть пластинчатым теплообменником, в котором с одной стороны проходит хладагент, а с другой стороны циркулирует смесь воды и антифриза. Смесь воды и антифриза нагнетается насосом по трубам в земле. Это позволит ему собирать тепловую энергию в режиме нагрева и передавать ее в теплообменник, хладагент на другой стороне теплообменника поглощает тепло, потому что у него очень низкая температура кипения, поэтому при кипении он уносит тепло. и затем может использоваться внутри здания.

В системе воздушного типа может быть реверсивный клапан. Это позволит системе охлаждения отводить нежелательное тепло из здания и передавать его в смесь воды с антифризом. Затем эта вода будет прокачиваться по трубам в земле и передавать тепло в землю, возвращаясь более холодным, готовым принять больше тепла.

Водяной тепловой насос

Водяной тепловой насос – с открытым и закрытым контуром

Водяные тепловые насосы выпускаются в двух основных вариантах. Закрытый и открытый цикл. Замкнутый контур берет тепловую энергию из пруда или реки и направляет ее в теплообменник. Открытый контур забирает воду из водоносного горизонта или реки и перекачивает ее в теплообменник.

В замкнутом контуре смесь воды и антифриза циркулирует по трубам, собирая тепловую энергию и направляя ее в теплообменник, где система охлаждения затем поглощает энергию и использует ее для обогрева. В качестве альтернативы, он будет сбрасывать нежелательное тепло здания в смесь воды с антифризом, чтобы обеспечить охлаждение здания.В этом случае установка работает так же, как тепловой насос, работающий от грунта.

В открытом контуре вода всасывается насосом и направляется непосредственно в теплообменник. Затем теплообменник извлекает тепловую энергию из воды или сбрасывает нежелательное тепло в воду. Затем вода проходит через теплообменник и возвращается к источнику, находящемуся на некотором расстоянии друг от друга.