Скважина для теплового насоса своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.09.2024

При необходимости альтернативой голубому топливу может стать не только твердотопливный котел с теплоаккумулятором, но и тепловой насос. Хотите сэкономить на газификации? FORUMHOUSE предлагает историю от пользователя с ником batt87, который отапливает дом самодельным тепловым насосом, вместо того, чтобы провести газ.

Почему, несмотря на газификацию СНТ, не получается подключиться

Живу в СНТ в пригороде Краснодара 3-ий год, газа нет, электричество по обычному тарифу 5,38 руб. день и 2,89 руб. ночь. Сначала расскажу про газ.

У нас в СНТ уже есть проект по газификации нашего и соседних СНТ и тех. условия на подключение к существующей ГРП (газораспределительная подстанция) в 2 км от нас. Стоимость проекта на сегодняшний день 1 млн. руб., мы его делали лет 5 назад, вместе с соседними СНТ, в итоге вышло по 3000 руб. с человека, т. е. из 2000 участков, что фигурируют в проекте, сдали деньги на проект 300 человек.

Уже набежало 100 (труба)+80 (в дом)+100 (взятки)=280 т. р., это много, и вряд ли с такими цифрами мы наберем из 2000 чел и 200 чел. Поэтому я понял, что ГАЗа нам лет 5-10 не видать.

Параметры дома

Дом 7х12 м., двухэтажный, из бутового кирпича, пирог стены: полкирпича/воздух 3-4 см./полтора кирпича/штукатурка+краска. Полы – плитка.

Отопление теплыми полами, без батарей, на каждый этаж по 8 контуров теплого пола. Полы, напомню, плитка, под теплым полом экструдированный пенополистирол.

Отопление электрокотлом ЭВАН 9 кВт 220 В и сплит: две системы на первом этаже, фирмы LESSAR на 9K BTU и 12K BTU не инвертор.

Веду статистику в EXCEL по затратам на эксплуатацию дома, люблю все считать, проверять и держать под контролем.

Разработка концепции, комплектующие, чертежи

Давно хотел попробовать собрать теплообменник фреон-вода вместо внутреннего блока сплита.

Почему сплит, потому что сплиты сейчас настолько дешево стоят, что рабочий Б/У внешний блок 48000 BTU можно найти за 10000 руб., это подталкивает на эксперименты.

Корпус внутреннего теплообменника решил делать из металлического газового баллона 50 л., купил его так же в Леруа за 2500 руб., летом баллоны дешевле на 500 руб., зимой он же стоит 2999 руб.

Нашел магазин в Краснодаре с оборудованием для холодильной техники и купил там соответствующую моему сплиту медную трубу 3/8” 15 метров (2500 руб.) и 1/4” 15 метров (1500 руб.) и всяких уголков и редукций для пайки на эти трубы (они не дорогие, по 20-30 руб. каждая). Там же купил электрод с серебром для пайки медных труб (200 руб.) и самый дешевый электрод (50 руб.) для пайки для тренировки, паять медные трубы ни разу не пробовал. Фитинги для баллона брал в Леруа из обычной стали, они все около 50 руб. стоят.

В среднесрочной перспективе собираюсь строить дом с отоплением тепловым насосом. Рядом с участком открытой воды нет, так что геотермальный контур - в грунт (либо в горизонталь, либо в скважины). В инете про это написано много, в т.ч. много заведомой чуши. Этот пост может оказаться полезен тем, кто тоже планирует ТН. Итак, мифы:

Миф №1. Геотермальное тепло - возобновляемый источник тепла из недр. Увы. Простой расчет показывает, что поток тепла из недр вне геологических разломов не превышает 0.1 Вт/м2 (любые оценки здесь и далее могу показать желающим). Так что ни о какой возобновляемости речи не идет. Как оно происходит на самом деле. Толща грунта имеет какую-то температуру, устанавливавшуюся в течение столетий в результате термодинамического баланса между плавающей температурой поверхности и горячими недрами. Мы нагло туда забуряемся, и начинаем грунт охлаждать. При этом верхние 10-15 метров еще как-то компенсируются летом за счет солнечной инсоляции, ну а ниже возникает "холодный мешок". Который, по мере забора мощности, медленно год от года охлаждается и расширяется. Даже если через этот "мешок" проходят подвижные грунтовые воды, все равно принцип мешка остается, только он получается другой температуры, объема и формы с учетом течения.

Миф №2. Если в скважину запихать больше U-образных контуров, то можно получить пропорциональный прирост потребляемой мощности. И еще раз - увы! Расчет показывает, что если в скважину плотно запихать целых четыре U-образных контура, то прирост по сравнению с одним контуром составит не более 25%. Связано это с тем, что одна трубка и так хорошо справляется с понижением окружающей температуры, так что добавление "соседей" на этот процесс оказывает не слишком большое влияние. Показательно, что если рассматривать одну охлаждающую трубу разной толщины, то передаваемая грунтом мощность будет зависеть от толщины трубы логарифмически.

Миф №3. В интернет полно сведений о теплоотдаче погонного метра скважины (а некоторые даже считают метраж трубы!), в зависимости от грунта. Так, утверждают, что грунтовые воды могут давать до 100 Вт/м, скала и влажный грунт - около 70 Вт/м, обычный плотный грунт - 50 Вт/м. Исходя из этих характеристик, нам предлагают выбирать суммарную глубину скважин. Так вот, сведения для влажных грунтов, при условии проточности воды, вполне соответствуют действительности. А вот данные по сухим грунтам - нет. Их теплоотдача будет с каждым днем падать, и уже в конце сезона будет сильно меньше заявленных мощностей. Ниже 2 несложных расчета, выполненных МКЭ:

Расчет 1. Расчет мощности на погонный метр, два U-образных контура с трубой 32мм, начальная температура грунта 10 градусов, теплоноситель 4 градуса, грунт сухой плотный с теплопроводностью 1.3 Вт/(м*К), телпоемкостью 2000 Дж/кг. Итак:

сначала: мощность 60-70 Вт/м.
1 день: мощность 27 Вт/м, радиус мешка (с границей пониженной на 1 градус) - 27 см.
2 дня: мощность 23 Вт/м, радиус мешка 34 см.
10 дней: мощность 17 Вт/м, радиус мешка 60 см.
30 дней: мощность 14.5 Вт/м, радиус мешка 90 см.
90 дней: мощность 12,6 Вт/м, радиус мешка 1,35 м.
180 дней: мощность 11,6 Вт/м, радиус мешка 1,8 м.

Что видим: практически с первых дней мощность падает ниже 20 Вт/м.

Расчет 2. При той же скважине, считаем температуру теплоносителя, если ТН будет отбирать 25 Вт/м (хотя бы половину "положенные" 50 Вт/м) несмотря на недостаточность теплоотдачи контура:

сначала: температура теплоносителя 10 градусов, мешок 0 см
1 день: температура теплоносителя 5.2 градуса, мешок 20 см
2 дня: температура теплоносителя 4.2 градуса, мешок 28 см
10 дней: температура теплоносителя 1.8 градуса, мешок 65 см
30 дней: температура теплоносителя 0.2 градуса, мешок 1.1 м
60 дней: температура теплоносителя -0,9 градуса, мешок 1,55 м
90 дней: температура теплоносителя -1,5 градуса, мешок 1,9 м
180 дней: температура теплоносителя -2,6 градуса, мешок 2.7 м

Легко видеть, что ТН при недостаточной мощности первичного контура очень быстро выходит из режима (даже на сезон не хватит). И это даже без учета возможного пикового потребления в 50 Вт/м.

Важный вывод: геотермальный контур в грунт можно делать только при наличии грунтовых вод! Желательно, подвижных. Иначе расчетных длин скважин, бездумно рекомендуемых исполнителями работ, тупо не хватит. Деньги будут потрачены, а пользоваться будет нельзя. Вероятно, ошибочные сведения в интернете (многократно тиражированные!) связаны с тем, что сухие почвы по всей длине геотермальных скважин - редкость, ну а когда вода есть - конструкция хоть как-то но работает (а выяснять, какой вклад в получаемую мощность вносят сухие и мокрые участки скважины - всем лень). Остерегайтесь сухих грунтов!

"Люби Землю.Она не унаследована тобой у твоих родителей,она одолжена тобой у твоих детей." (Катящийся Гром, чероки)

Я же не говорю что ТН нельзя делать. У меня тоже будет ТН. Я всего лишь написал что сухие грунты - это риск, так как про сухие грунты есть распространенное заблуждение относительно их удельной мощности.

Если у вас есть объект именно с сухими грунтами - с удовольствием приму приглашение. Впрочем, буду рад любым контактам людей, эксплуатирующих геотермальную скважину.

Согласен со всем утверждениями.
Небольшое уточнение, тепло еще идет из земли - ядро остывает и нагревает землю, может за 6 месяцев оно отогреет до первоначального состояния и плюс еще сверху дождевая вода прогреет. Информации объективной мало, рекламной информации продавцов я не доверяю, они даже расчеты не смотрят, а говорят все работает мы проверяли.
С каждым километром температура земли повышается. То что люди единично делают - не страшно, это мизер. но если начнут таким образом массово обогреваться - то проблема остывания ядра будет куда опаснее всех текущих проблем потепления и конца нефти.

В ответ на: Небольшое уточнение, тепло еще идет из земли - ядро остывает и нагревает землю, может за 6 месяцев оно отогреет до первоначального состояния и плюс еще сверху дождевая вода прогреет.

Ядро - нет, не отогреет. Я уже писал - снизу вверх идет менее 0.1 Вт/м2. Иначе говоря, 10 ватт на сотку. Курам на смех. Вот в инете есть геофизические расчеты - у них получается даже 0.06 Вт/м2. Ну то есть если после нескольких лет эксплуатации перестать качать тепло - отогреется до начального уровня только за столетия. Что кстати не означает, что ресурс ограничен несколькими годами, качать можно десятилетия, просто мешок будет охлаждаться и расширяться, а теплообмен падать.

Ну а дождевая вода - те самые 10-15 метров от поверхности. Ниже - холодный мешок. Кстати, туда можно закачивать энергию от солнечных коллекторов летом, будет баланс (если коллекторов несколько десятков квадратных метров). Но это уже существенное удорожание.

В ответ на: . ядро остывает. То что люди единично делают - не страшно, это мизер. но если начнут таким образом массово обогреваться - то проблема остывания ядра будет куда опаснее.

Трение самого ядра, трение континентов, это всё даёт тепло. Если все начнут отапливаться, то это будет соизмеримо с одним, максимум двумя извержениями вулканов (а их в год десятки). Мы слишком маленькие чтоб охладить ядро.

Про глобальное потепление также говорили. Что мол один вулкан навредит больше .
Но человечество растет экспоненциально. Уже более 7млр людей, хотя я помню еще 4 было! Так что верю что человеки способны сильно ускорить охлаждения ядра. А охлаждения ядра почти равнозначно вымиранию чел-ва. Хотя да . охладить еще постараться надо, но я в нас верю

Глубина промерзания 2м. То есть на глубине 1,8м с учетом вашего подмерзания будет очень холодно. За лето конечно оттает - но вот растений там не будет.
А вот если у кого ом у реки - то проблем с теплом у него нет :)охлаждай реку понемногуи топись за ее счет
Почему так не делают в крупных масштабах. Наверное потому что есть газ и уголь у нас.

Ну а про "охлождение ядра" это вообще мракобесие какое то по-моему. Я еще когда поступал в тех лицей НГТУ нам препод физик говорил: "если охлодить мировой океан (а это сотые доли массы земли) на 1 Гр, то нынешнему человечеству хватит энергии лет на 100".
То есть иными русскими словами: пупы у нас развяжутся охлодить не только ядро, а даже 0,00001% поверхности.

P.S. С нагреванием (потеплением) не нужно сравнивать. Так как потепление. греем не мы, а солнце. Мы лишь парник СО2 и парниковые газы делаем чтобы ему помочь (кстати тоже в ничтожных количествах). А так бы нагреть у нас 7 млрд чел тоже пупы бы развязались

Мракобесие - это то, что вы утверждаете о том чего не знаете сами, и то на что нет доказательств у ученых.
Вы даже определиться не можете сколько тепла отдает земля, а это простые практические замеры и статистика, а что уж говорить о понимании механизма работы ядра земли. Может он на грани и малейшее вмешательство изменит вращение, магнитное поле и т.п. Этого никто не знает, работы в этом направлении не ведутся, все мысли являются лишь домыслами.
По факту человечеству хватило бы энергии солнца - но мы лезем куда-то в землю. От большого ли это ума? Не проще ли научиться использовать и транспортировать энергию солнца?
В общем от имени человечества я против глубинных тепловых насосов в массовом масштабе. Люди ресурсы потребляют до конца - раньше думали нефти хватит на много столетий, а сейчас уже наметилась граница ее окончания.

В ответ на: В ответ на: Миф №1. Геотермальное тепло - возобновляемый источник тепла из недр. Увы. Простой расчет показывает, что поток тепла из недр вне геологических разломов не превышает 0.1 Вт/м2 (любые оценки здесь и далее могу показать желающим).

А как в ваших расчетах тогда вяжется то, что у нас в Новосибирске среднегодовая "внешняя" температура -1,8 Гр и при этом нет вечной мерзлоты? Или вы хотите сказать, что зимой тепло с поверхности идет менее 0,1 Вт/м2 и этого хватает, чтоб в земле скопилось +6? И почему же тогда баланс 0 температуры (где начинается вечная мерзлота в грунте) начинается с широт со среднегодовой -7. -8? Как вяжется тогда глубина вечной мерзлоты в 500 метров (тогда она должна быть раза в 4 больше)? Не идет как то ваш "расчет" в 0,1 Вт/м2 с реальностью по-моему. Мой расчет (кстати, очень простой: знаю разницу температур, толщину коры и теплопроводность - одно поделил на другое) подтверждается следующими пруфами:
Большая Советская Энциклопедия
Книга "Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии"
Статья, посвященная мощности недр земли
можно продолжать.

Что касается баланса температур и вечной мерзлоты - ответ на этот вопрос на поверхности (каламбур. ). Видите ли, температура поверхности земли зимой всегда отличается на 5-10 градусов в плюс, из-за сугробов. Получается летом температура воздуха от 20 до 40, зимой от -40 до -20 (а под сугробом, допустим, от -30 до -10). Отсюда этот баланс. Ответил на вопрос?

Да, а в угрозу переохлаждения недр Земли я тоже не верю, по целому ряду причин, как экономического, так и физического характера

В верхних слоях земли минимум температуры достигается на пару месяцев позже пика морозов — нужда в интенсивном обогреве к этому времени уменьшается. Поэтому не обязательно горизонтальный грунтовый контур укладываешь ниже глубины промерзания. Проверено на практике. Горизонтальный контур, на 1,8 метра полностью восстанавливается в мае месяце. Растения растут не хуже чем на соседнем участке.

В ответ на: В верхних слоях земли минимум температуры достигается на пару месяцев позже пика морозов — нужда в интенсивном обогреве к этому времени уменьшается. Поэтому не обязательно горизонтальный грунтовый контур укладываешь ниже глубины промерзания. Проверено на практике. Горизонтальный контур, на 1,8 метра полностью восстанавливается в мае месяце. Растения растут не хуже чем на соседнем участке.

Некоторым растениям пофигу, а вот растения с более развитой корневой системой могут вымерзнуть.

Сходу считаем: 15кВт в течение 6 мес - 2.3*10^11 дж. Допустим участок на котором горизонтальный контур - 10 соток, слой 5 метров. Получаем вымораживание поверхностного 5-метрового объема за зиму на 10 градусов (это относительно "нормального" охлаждения). Лишние -10 градусов - это много. Знаете, как бабушки жалуются на бесснежные зимы, мол все повымерзло? А тут каждая зима будет как "бесснежная". Ну а если случится действительно бесснежная зима - то вместе с геотермальным контуром вообще все может убить нафиг.

Т.е. делать так можно, но получаем ограничение на посадки. Газону, наверное, будет пофигу.

В целом я за вертикаль, хоть и дороже. Черт с ним с холодным мешком, главное правильно суммарную длину рассчитать, чтобы ТН работал в режиме и через 10 лет.

В ответ на: В целом я за вертикаль, хоть и дороже. Черт с ним с холодным мешком, главное правильно суммарную длину рассчитать, чтобы ТН работал в режиме и через 10 лет.

А, еще есть чумовой вариант, не делать рассольный контур, а забирать воду из скважины. Лично меня смущает 4 момента:
1) Куда потом девать холодную воду в таких объемах? Говорят, что можно закачивать в соседнюю скважину, но опять же говорят, что это противозаконно.
2) Зависимость от дебета скважины - обычные 3-4 м3/час это буквально впритык к необходимому объему для ТН. А ведь еще вода нужна "на жизнь". А что если через пару лет дебет просядет хотя бы на 1 м3/час? Мерзнуть?
3) Что делать с очисткой воды? Если не чистить, теплообменники уже через несколько месяцев/лет могут забиться либо скорродировать нафиг. А если чистить, то на расходниках разоришься.
4) В отличие от рассола, который надо только прокачивать, воду нужно поднимать (при этом эффективный COP ТН, с учетом мощности насоса, сильно уменьшается).

Pavlik_NSK, вероятно вопрос к вам. Расскажете?

С разработкой сланцев она опять отодвинулась на пару столетий в будущее, а газ можно качать смело до 25 века, но к тому времени уже с луны гелий3 будем возить.

Да, вопрос ко мне видимо.
1) сливать во вторую скважину. Проблем никаких нет. Насчет законности: все что не запрещено прямо - разрешено. Не вижу ничего плохого в сливе той же воды, которую вы взяли (при условии, что она не контактировала ни с чем (воздух или загрязнители) проходя поверхность).
2) Моя скважина справляется нормально с объемом в 3. 3,5 м3/час. При этом при таком протоке вода даже улучшелась в свойствах и даже начала теплеть. Вода на жизнь получиться сама собой, ведь на входе в сливную скважину (вчера смотрел) давление уже 0,75 Атм. То есть если дом не высокий, то можно даже без насосной станции воду брать в водопровод. У меня стоит насосная станция на входе в сливную скважину. При включении она помогает насосу ТН ну и увеличивает давление в водопроводе до 3 Атм.
3) Не поверите, но при протоке 3 м3/час помоему любая вода из скважины станет чистой (если не кончится конечно раньше ). По крайней мере у меня она идет кристально чистая (не считая превышения по железу и марганцу).
4) Да, за счет насоса СОР падает прилично. Но есть и плюсы: вы прокачиваете (циркулируете воду - она улучшается), получаете контур всегда с водой +6 или +3 Гр. Я использую её после прохода ТН еще и на приточку и на охлождение погреба. При этом давление на входе в скважину снижает расход насосной станции. А мощность, потребляемая насосом в чистом виде идет на нагрев помещения, где стоит насос (то есть тоже не теряется внекуда). То есть те 1,2 КВт насоса в реальности распределяются не только на ТН и в чистом виде на ТН падает наверное около 600 Вт. При общей мощности системы в 4 КВт, это уже не так значительно, хотя и больше чем с рассолом.
По поводу энергии в о,1 Вт/м2. Может ваши расчеты и верны. были бы. Но есть места, где снега нет. Например Абакан. Мерзоты нет. Снега нет. Средняя температура тоже в минусе.
Вы при всем этом забываете одну тонкость. Все ваши расчеты "статичны". Когда вы создадите "энергитическую яму" вокруг дома вы увеличите градиент температуры, причем разницы в 3. 4 Гр для грунта - весьма приличный градиент. Он вызовет увеличение теплообмена и, думаю даже движение грунтовых вод. Это приведет к тому, что восстановление температуры будет занимать не столетия, а 3. 4 месяца, что и подтверждается милионами ТН по всему миру.
По поводу нефти. Denz, вы меня удивляете! Вроде человек с образованием, а рассуждения на уровне шаманств, извините. Нефть идет к концу так как при нынешней технологии мы извлекаем не более 25% её содержания в пласте. А меторождения, в которых она фонтаном не бъет, считаются вообще не рентабельными. Вот Дровосек даже знает про сланцы. Это улучшеная технология, которая позволяет всего лишь в 2 раза увеличить выход и уже перспектива открывается добычи еще на 25 лет. То есть той же нефти реально лет на 100. Вопрос лишь в стоимости её добычи. Тоже и про газ. Есть кстати теория о происхождении нефти и газа в следствии термоядерных реакций внутри ядра под воздействием высоких температур и давлений (иными словами, что она там генерируется постоянно и типа не кончится).
По поводу "никто не знает как и что" могу сказать следующее: не нужно быть ученым, чтобы просто теплоемкость на дельту температуры перемножить и получить количество джоулей. Механизм разогрева планеты изнутри не так уж и сложен. Механизм излучения солнца тоже не тайна. Может он и не изучен на 100%, но и не на том уровне "никто точно не знает". Например планета, как вы считаете вовсе не остывает. Остывает Солнце. Но нужно понятие "остывание" правильно интерпритировать. Остывание в данном случае это: пара сотен градусов из 15 тысяч за пару млрд лет. Думаю это не та проблема, которой стоит голову забивать планируя ТН.
Энергии солца может и хватило бы, но пока нет технологии её нормального использования. Колектора и батареии - считаю не перспективными из за технологического тупика с низким КПД, высокой стоимостью и недолговечностью/хрупкостью. Пока даже ветряки выглядят перспективнее. Кстати применение и того и того упирается в предел 4% всей генерации. Далее применение альтернативных источников упирается в их нестабильность в течении суток/года. Поэтому пока на них нам с вами не расчитывать как на основное это 100%.

Тепловой насос – это устройство для переноса тепла от источника к потребителю. Тепловой насос нагревает воду в системе отопления или горячего водоснабжения благодаря сжатию компрессором газа фреона, изначально подогретого от источника тепла (воды или воздуха).

Владельцы собственных домов имеют возможность выбирать разные варианты установок для отопления. В зависимости от региона проживания подбирается наиболее оптимальная. С развитием отопительных агрегатов стало необязательно подключать жилье к централизованным источникам тепловой энергии.

Содержание статьи

Сегодня можно купить или создать оборудование, которое работает с возобновляемыми источниками энергии. Каждый заинтересованный человек может сделать геотермальный тепловой насос для отопления своими руками, затратив минимум средств.

Подобная установка изготавливается из обычного холодильника. Чтобы понять какие детали нужно использовать, необходимо следовать подробной инструкции, представленной в этой статье.

Как работает тепловое отопление

Чтобы холодной зимой в комнатах дома можно было комфортно находится с минимумом одежды, можно использовать, в качестве источника энергии, геотермальный насос для отопления. Подобная установка отличается выгодными характеристиками при использовании. Запроектированное и введенное в эксплуатацию тепловое отопление своими руками не станете источником шума, неприятного запаха. Для его функционирования не требуется создание дымоотводящих каналов и прочих конструкций.

Подобная система хотя и зависит от источника электроэнергии, но отличается малым его потреблением. Покупные тепловые установки для отопления отличаются высокой ценой. Из-за этого не каждый может их купить для дачи или дома. Самостоятельное их создание потребует деталей из холодильника, что положительно скажется на экономии средств.

Единственный недостаток таких агрегатов – сравнительно невысокая эффективность прогрева помещений, в сравнении с привычными отопительными системами. По этой причине их используют в качестве дополнительных или альтернативных установок.

Принцип работы

Принцип работы теплового отопления основан на теплообменном цикле, в котором теплоносителем выступает газ фреон.

Важно! Фреон кипит при минусовой температуре.

1 Цикл начинается с испарителя. Фреон здесь находится в жидкой фазе. Получая тепло от воды (отопление вода-вода) или от воздуха (отопление воздух-воздух-воздух) фреон нагревается, кипит и испаряется.

2 Газ поступает в компрессор. Компрессор должен поднять давление газа до определенного значения, чтобы фреон “сконденсировался” в жидкость при более высокой температуре.

3 Насыщенный фреон поступает в конденсатор, где отдает всю свою энергию в виде тепла в контур водяного отопления отапливаемого помещения.

4 Фреона движется в дросселирующее устройство(дроссельный клапан). Давление газа падает. Начинается новый цикл.

Что нужно чтобы сделать тепловой насос своими руками

Существует единая классификация тепловых насосов в зависимости от того откуда забирается и куда отдается тепловая энергия:

Геотермальный ТН. Тепловая энергия забирается с грунта.

Приведем пример сооружения первых двух вариантов теплового насоса.

Делаем тепловой насос вода-вода своими руками

Рассмотрим создание отопительного агрегата на примере обычного холодильника. Основной частью всей будущей системы выступает компрессор. Дополнительно придется использовать другие инструменты.

Самодельная тепловая установка обойдется гораздо дешевле покупной даже если нужно будет купить компрессор. Самоделка может подключаться к теплому полу или водным низкотемпературным батареям.

Работы проводятся в несколько шагов:

Шаг 1. Создание схемы.

Тщательно прорабатывается направление прокладки трубопровода к источнику воды (колодец, скважина, септик, природный водоем).

Источник тепла не влияет на основную конструктивную схему оборудования. Из этого следует, что тепловой насос вода вода своими руками по любому будет работать. Для его создания подойдет простая инструкция.

После этого подготавливаются детальные чертежи. На них указываются основные расстояния, размеры узлов и точки подсоединения коммуникаций. Из короба холодильника достается компрессор. Он предназначен для перемещения фреона по трубкам.

Рассчитать требуемую мощность отопительной установки довольно трудно, поэтому рекомендуется пользоваться усредненными значениями. Если дом обладает высокими теплотехническими показателями, система отопления должна иметь мощность 25 Вт/кв.м. Такой агрегат подходит, если потери тепла мизерные. Сооружение, которое не утеплено и теряет много энергии, необходимо добиться показателя 70 Вт/кв.м.

Шаг 2. Поиск подходящих деталей.

Дополнением к компрессору выступает терморегулятор. Идеально, если оба элемента сняты с одного холодильника. Это позволит им работать вместе эффективно. Назначение собранного узла – транспортировать хладагент по трубкам от источника тепла. Лучше обзавестись не шумным компрессором.

Чтобы собрать тепловой насос своими руками понадобиться: бак пластиковый на 90 литров; металлическая герметичная емкость на 120 литров; металлопластиковые трубы и 3 медных (разного сечения).

Совмещение всех узлов требует стандартных инструментов. Соединение металлических элементов проводится сваркой, резка – болгаркой.

Шаг 3. Установка основных узлов.

Сначала монтируется компрессор. Его прикрепляют к стене при помощи кронштейнов. Дальше начинают делать конденсатор. Металлическая емкость разрезается на две части и внутри его крепиться змеевик из медных труб. После этого конструкцию сваривают, в нужных местах делают отверстия с резьбой.

Теплообменник изготовляется из металлического бака, объемом 120 литров, поверх которого наматывается медная труба. Ее концы надежно закрепляются для возможности соединения с другими трубчатыми элементами.

Пластиковый бак служит испарителем. На него навешивают змеевик. Он не нагревается до высокой температуры, поэтому можно не использовать металлическую емкость. Готовый элемент теплового насоса монтируется на стене.

Теперь главные узлы готовы, можно приступать к закачке фреона (лучше использовать R-22, пока не вступило в силу новое соглашение регламентирующее использовать только фреон R-422). Данная процедура опасна, поэтому можно воспользоваться услугами специалиста, если не уверены в своих силах.

Шаг 4. Подключение к источнику тепла.

В данном случае изготавливается коллектор и помещается в воду. Подходящим материалом выступают полимерные трубы.

Самостоятельно созданная установка будет забирать тепло из водоема (колодца, скважины) и отдавать системе теплого пола.

Насосы отопления воздух воздух

Подобные отопительные установки отличаются меньшей эффективностью чем предыдущий вариант.

Теплый воздух получается благодаря обдуву теплообменника вентилятором кондиционера.

Видео: делаем тепловой насос своими руками

Созданное тепловое отопление своими руками позволяет экономить значительные средства, поскольку из 1 кВт вырабатывается 3-4 кВт. Хотя это непростое занятие, которое может потребовать много свободного времени. В случае проблем с работоспособностью устройства, можно воспользоваться помощью мастера по холодильным установкам.

В последние десятилетия активная жизнедеятельность людей, удовлетворяющих свои потребности, начала очень негативно воздействовать на природу, окружающую среду. И теплоэлектростанции сыграли не последнюю роль в этом процессе. В то же время, общество стало понимать, что ресурсы природы являются небезграничными, именно поэтому в последние годы начали внедрять аналоги источников теплоснабжения. Одним из таких альтернативных способов отопить дом является геотермальное отопление. Система – проста и эффективна, а сделать ее можно собственноручно.

Заметим, что геотермальное отопление в США и европейских странах стало основным источником тепла, однако в России на сегодняшний день оно рассматривается только в качестве альтернативы газовому, электрическому, твердотопливному и другим видам отопления. Очень скоро геотермальное отопление станет основным, ведь отзывы говорят о том, что это рентабельный способ отопить свой дом без вреда для экологии и с выгодой для себя.

Принцип функционирования

Такое явление, как геотермальное отопление, принцип работы которого напоминает обычный холодильник, только наоборот, — становится все популярнее. Земля сохраняет тепло постоянно, можно нагревать объекты, находящиеся на ее поверхности. Суть в том, что изнутри землю нагревает горячая магма, а сверху благодаря грунту она не промерзает.

Тепловую энергию, которая получается в процессе отопления, использует геотермальная система, основанная на специальном тепловом насосе.

И принцип функционирования здесь следующий: сверху ставится тепловой насос, в специальную земляную шахту опускается теплообменник. Грунтовая вода идет через насос и нагревается. Таким образом, тепло, которое получается при этом, используется для промышленных или бытовых целей. Так и работает отопление подземным теплом.

Заметим, что главным преимуществом такой системы является то, что при затратах электроэнергии в 1 кВт получаем полезную тепловую энергию в диапазоне от 4 до 6 кВт. Для сравнения, обычный кондиционер не способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 1 кВт тепловой энергии (закон сохранения энергии, т.к. потери при преобразовании одного вида энергии в другую, увы пока никто не отменял). Отопление за счет тепла земли окупится достаточно быстро при правильном подходе к реализации геотермального отопления.

Особенности системы

Конечно, не так-то и просто сделать геотермальное отопление своими руками, однако это вполне возможно. И для начала делается шахта. Параметры шахты рассчитываются для каждого случая отдельно. Ее габариты будут зависеть от климата в вашей местности, типа грунта, особенностей строения коры земли региона, домашней площади, где будет ставиться такая система. Как правило, глубина шахты составляет от 25 до 100 м.

Далее монтаж геотермального отопления подразумевает такой шаг, как опускание в земную шахту труб, поглощающих тепло. Функции этих труб заключаются в следующем: они будут подавать тепло в насос, который будет повышать температуру жидкости и выводить ее в отопление. Заметим, что если вы решили сделать геотермальные системы отопления своими руками, то вам потребуется помощник, ведь трубы бывают очень тяжелыми.

Заметим, что в летний период отопление от земли, работает в качестве кондиционера. Для этого нужно активировать обратный механизм. В процессе работы теплообменник будет брать охлаждающую энергию.

Способы работы системы

Это эффективная и экологичная система – термальное отопление, принцип работы ее может протекать в трех основных способах:

Используется тепловая энергия глубоких грунтовых вод. Такая вода – высокой температуры, тепловой насос ее поднимает и нагревает. Далее вода идет через теплообменник, отдавая основную часть своей энергии.
Данный способ требует от владельцев дополнительных расходов. В глубину грунта от 75 м и ниже спускают резервуар, в котором находится антифриз. Он нагревается и при помощи теплового насоса поднимается к теплообменнику. После того, как тепло отдается теплообменнику, антифриз идет обратно в резервуар.
А для третьего способа работы системы вообще не требуется оборудовать грунтовую шахту. Такое отопление из земли подойдет для обогрева зданий, имеющих выход на водоем. Так, по дну водоема от теплообменника ставятся зонды горизонтального типа и преобразовывают тепло воды на дне.

Преимущества геотермальной системы отопления

Геотермальные системы отопления обладают несколькими преимуществами:

Выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос.
Экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов.
Для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения.
В функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
При условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Сразу отметим такую особенность: тем, кто решится оборудовать отопление теплом земли, понадобится единожды вложить в это огромную сумму. Конечно, со временем эта стоимость окупится, так как жилье мы строим для себя не на год или два. Кроме того, каждый год стоимость на газ и электроэнергию повышается, а с геотермальной системой вы не узнаете, что такое эти ценовые скачки.

Заметим, что внутри помещения, которое вы хотите отопить, ставятся отопительные элементы, ничем не отличающиеся от водяного отопления. Ваше жилье будут обогревать радиаторы, а тепло в них будет идти по трубам.

Однако в данной системе основная ее часть будет скрыта под землей. Отопление энергией земли – это наличие скважины и теплообменника. В жилище потребуется только поставить прибор, который будет генерировать тепло – обычно он не занимает много места.

На таком устройстве пользователь сможет производить регулирование температуры и подачу тепловой энергии. Установка самой системы отопления в жилье делается, как обычно, — с разветвлением трубопровода и радиаторов. Если у вас частный дом, или же само здание небольшое, то в таком случае генератор системы выводится в отдельное помещение или в подвал.

Распространение геотермальной системы отопления

Отопление с помощью тепла земли стало распространяться еще в конце 80-х годов в городах США, которые особенно тяжело переживали кризис. Сначала такую систему применяли состоятельные люди, которые таким вот образом экономили на отоплении дома, однако скоро система стала дешеветь, и более бедные американцы заинтересовались ею. И вскоре использование тепла земли для отопления стало прерогативой большинства американцев, которые владели частными домами. В европейских странах 20 лет назад статистические данные отмечали, что геотермальные системы отопления использовали примерно 12 миллионов граждан. И в течение всего этого времени до сегодняшних дней эта цифра только возросла.

Тенденции распространения геотермального отопления являются понятными. Ведь отопление за счет энергии земли – это удобно, экономично и безопасно.

Газовая система отопления хоть и является самой популярной, но по этой же причине каждый год запасы природного газа уменьшаются, стоимость на него растет и растет. А применение для обогрева дома твердого топлива – это трудозатратно. Кроме этого, вследствие сжигания дров и угля выделяется вредный углекислый газ, образовывается сажа и смолы. Поэтому геотермальное отопление становится все более распространенным и в России.

Читайте также: