Тепловой насос для отопления гаража своими руками

Обновлено: 12.10.2024

Для многих мужчин гараж – место отдыха, где можно не думать о текущих проблемах и заботах. Это не только место для стоянки авто, но и возможность немного поработать руками. Поэтому отоплению гаража многие уделяют особое значение. Ведь зимой в таком помещении без обогрева не посидишь. Но тут встаёт другой вопрос, который касается способа отопления, а точнее, выгоды от него в плане финансовых расходов. Поэтому в сегодняшнем обзоре мы рассмотрим варианты отопления гаража. Самый экономичный способ можно будет выбрать после детального анализа каждого.

Читайте в статье

Что нужно учитывать при выборе системы отопления гаража

Итак, если решение по отоплению гаража принято, то не стоит бросаться в магазин, чтобы купить тот или иной тип отопительного оборудования. От него не будет никакого смысла, если не учесть некоторые моменты, касающиеся самого помещения.

В первую очередь надо заняться утеплением постройки. Если это металлическое сооружение, то его придётся обложить кирпичом снаружи или проложить утеплителем изнутри, обшив сверху фанерой или плитами ОСП. Первый вариант лучше. При этом утеплять надо не только стены, но и крышу, и по возможности полы. Хотя с последними в эксплуатируемом гараже возникнут проблемы. Второе – надо устранить все возможные неплотности, особенно это касается ворот и окон. Потому что через них не только будет внутрь проходить холодный воздух, но и улетучиваться тёплый.

Второе, на что надо обратить внимание, начиная думать об отоплении, - это вентиляция. Многие скажут, что через неё тепло будет уходить на улицу, и будут правы. Но не забывайте, что внутри гаража хранятся различные смазочные материалы, иногда топливо, которые выделяют в помещение опасные для человека пары, а от них надо избавляться обязательно. К тому же если будет установлен котёл для гаража, работающий на твёрдом топливе или отработке, то какой бы он качественный ни был, как бы хорошо ни работал дымоход, угарные газы в небольшом количестве всё равно будут проникать в помещение, где начнут скапливаться. А это уже плохо.

"Добавлю, что в функции вентиляции будет входить понижение влажности. Автомобиль зимой или в дождливую погоду с собой будет заносить воду и снег, которые создадут внутри гаража повышенную влажность. От неё авто начнёт быстрее ржаветь. Так что со всех сторон вентиляция – необходимая инженерная сеть.

Требования пожарной безопасности

Сам по себе автомобиль уже является объектом повышенной пожарной опасности. Поэтому когда ставится вопрос, как отопить гараж, необходимо придерживаться строго правил пожарной безопасности. А именно:

• Нельзя хранить в гараже топлива больше 20 литров, а масла - 5. Их хранение должно быть организовано в специальной таре с хорошо закрываемой крышкой. Сами канистры должны храниться в металлическом шкафу.
• Нельзя захламлять помещение старыми вещами, потому что именно они являются источниками поддержания огня.

• Нельзя заправлять машину внутри гаража, это делается только на улице.
• То же самое касается замены масла.
• Запрещено превращать постройку в моечную для чистки в бензине деталей и узлов автомобиля.
• Использованную ветошь надо сразу выбрасывать.
• Одежду хранят в шкафу или другом помещении.
• Никаких в гараже огневых работ.
• Нельзя разжигать в нём факелы, костры, паяльные лампы или газовые горелки.
• Курить тоже здесь строго запрещается.
• Использовать для отопления самодельные электроприборы нельзя.
• В гараже обязательно должен быть огнетушитель, его надо располагать на внутренней плоскости створок ворот. Рядом с постройкой нужно организовать ящик с песком, бочку с водой и несколько инструментов: лопаты, вёдра и топор.

Хранить топливо в больших количествах в гараже запрещено

Как видите, вопрос, как отопить гараж зимой своими руками, - это не только задача выбора технологии отопления и нагревательного прибора. Это целый комплекс требований от пожарников. Хотя именно эти правила касаются безопасного в гараже нахождения. Так что не стоит спорить с представителями пожарной безопасности, если они требуют от вас строго придерживаться этих норм.

Способы отопления гаража

Здесь в первую очередь надо учитывать вопрос, чем топить гараж зимой. Поэтому примите во внимание один постулат: чем дороже топливо, тем проще организовать отопление. Поэтому рассмотрим каждый и определимся с их достоинствами и недостатками.

Газовое отопление

Скажем так, если стоит вопрос, как отопить гараж дёшево, то это тот самый вариант. Природный газ дороже дров и отработки, и у него не такая высокая теплоотдача. Но проблем с газом никогда не возникает. И здесь неважно, к какому нагревательному элементу вы подсоединяете газовую трубу. Если всё сделано правильно, то это в первую очередь полная безопасность эксплуатации. Во-вторых, это практически полная автоматизация процесса, которая освобождает человека от присутствия. При этом огромное разнообразие газовых отопительных приборов даёт возможность выбрать подходящий под габаритные размеры самого гаража.

Газовое отопление с помощью баллонов

Но проблема состоит в том, что к гаражам не всегда проведена газовая труба. И если это кооператив отдельно стоящих построек, то туда её никогда и не проведут. О таком может мечтать лишь автовладелец, у которого гараж пристроен к частному дому.

То есть, говоря о газовом отоплении, можно обозначить его как дешёвый вариант несбыточной мечты. Поэтому его многие не рассматривают изначально. Хотя можно организовать баллонное отопление. Но это уже не самый дешёвый вариант.

Электрическое отопление

В этом случае о дешевизне вообще говорить не стоит. Хотя если правильно подобрать электрообогреватель для гаража, то можно говорить о какой-то экономии. Но, с точки зрения комфортности и экономии первоначальных вложений, данный вариант является экономически выгодным. Вот достоинства и недостатки электрического отопления гаража:

Электрический конвектор – просто, эффективно, но дорого

Самый экономичный способ отопления гаража электричеством

В категории отопительных электроприборов есть инфракрасные излучатели. Сами они никакой тепловой энергии не вырабатывают. Они просто излучают ИК-лучи, которые нагревают собой окружающие предметы. А те, в свою очередь, и источают тепло.

Инфракрасный потолочный обогреватель – дешёвый вариант электрического отопления

Внимание! Находиться людям под ИК-излучением не стоит. От него тут же нагревается кожа и части тела, что не всегда хорошо. Особенно берегите голову.

Твердотопливное

Отходы деревообработки и сами дрова – самое дешёвое топливо, которое нередко достаётся даром. Но перед тем как отдать своё предпочтение именно этому способу обогрева гаража, вам придётся решить несколько серьёзных задач:

1. Приобретение печки или котла. Можно сделать своими руками, если есть навыки и опыт.
2. Провести установку дымохода и подключить к нему сам отопительный агрегат. Здесь также есть требования пожарной безопасности.
3. Провести заготовку топлива.
4. Организовать место его хранения за пределами гаражного помещения.

При этом придётся дополнительно в процессе эксплуатации этого оборудования заниматься чисткой его от сажи. Но выгода от такого способа явная. Во всяком случае, это касается финансов. Правда, надо отметить, что растапливается котёл или печка на дровах долго. На это может уйти более часа. Здесь имеется в виду нагрев помещения. Поэтому если владелец авто планирует находиться в гараже в течение 5-6 часов, то печку стоит разжигать. Зато она выдаёт большое количество тепловой энергии, которой хватает обогреть даже самый большой гараж.

Дровяная печка в гараже

Отопление на отработке

Отопление данного типа не является самым дешёвым. Но его можно рассматривать всерьёз, если появляется возможность прикупить отработанное масло по низкой цене. Есть в этом способе немало проблем, которые опять-таки касаются требований пожарной безопасности. Во всём остальном это отличный вариант обогреть помещение гаража. Поэтому рассмотрим плюсы и минусы данной технологии:

Статья по теме:

Печка на отработке своими руками. Чертежи, видео и схемы, рекомендации специалистов, которые Вы найдете в данной публикации, помогут создать качественную конструкцию для отопления любым маслом с горючими свойствами своими руками легко и просто.

Водяное отопление в гараже без электричества

Что подразумевается под этим термином? По сути, это котёл, радиаторы и трубная обвязка. Стоит ли этим заниматься в гараже? Насколько эффективной будет данная система и экономически выгодной? Если гараж пристроен к частному дому, в котором эксплуатируется водяное отопление, то это эффективно и экономически оправдано. Потому что внутри гаража надо просто повесить два-три радиатора, в зависимости от площади обогрева, и присоединить их к действующей домашней отопительной сети.

Водяное отопление – большие финансовые вложения, что невыгодно для гаража

Если обустраивается данный вид отопительной системы в отдельно стоящей постройке, то это большие первоначальные вложения. Плюс невозможность контролировать температурный режим теплоносителя в ночное время, если установлен твердотопливный или жидкотопливный котёл. А это может привести в заморозке всей системы. Конечно, можно организовать своими руками отопления в гараже на тосоле, залив его в отопительную трубную разводку, но это опять касается выбора топлива. То есть, в данном случае это не самый лучший способ. Хотя есть варианты.

Отопление гаража буржуйкой с водяным контуром

Итак, схема эта проста. Собрать её своими руками несложно, если владеть навыками работы с электросваркой. В первую очередь потребуется буржуйка, в которую врезается змеевик. Он будет обогреваться сгораемым в печи топливом, а внутри будет перемещаться вода в качестве теплоносителя.

Изготовленная своими руками такая печь в гараже может иметь самые малые размеры, потому что её назначение - не отапливать помещение, а нагревать воду. Хотя часть своей тепловой энергии она будет отдавать именно через корпус в воздух. То есть, выгода двойная.

Одна из разновидностей змеевика (теплообменника) для буржуйки

Буржуйка устанавливается около выхода, верхний патрубок змеевика соединяется с контуром подачи, нижний - с обраткой. Устанавливаются пара радиаторов, которые и надо обвязать трубами. Самая простая схема водяного отопления в гараже своими руками – однотрубная система в виде кольца, по которой теплоноситель движется, проникая поочерёдно в каждый радиатор. Расходы по трубам минимальные, трудозатраты небольшие. Именно в такую систему и надо заливать тосол, потому что дровяная буржуйка будет работать только днём. А сливать и заливать теплоноситель каждый раз будет невыгодно и неудобно.

Критерии обогрева гаража в зимнее время своими руками

Наверное, говорить об экономичном обогревателе для гаража, как таковом, нет смысла. Потому что надо учитывать много позиций, связанных и с мощностью отопительного агрегата, и с объёмом нагреваемого помещения, и со стоимостью топлива, плюс время, которое люди проводят в гараже. Поэтому несколько советов относительно всего этого с учётом плюсов и минусов каждого способа обогрева:

• В основном выбор отопления зависит от того, сколько времени в гараже проводит его хозяин.
• Если автомобиль эксплуатируется зимой постоянно, то он всегда должен быть готовым к выезду. А значит, температурный режим внутри постройки должен быть в пределах хотя бы +5°С. Для этих целей лучше выбирать тот вид отопления, который не нуждается в постоянном контроле. Это газовое, электрическое или инфракрасное.
• Если автомашина эксплуатируется время от времени, то оптимальное решение – электрическая пушка, которая быстро нагреет помещение и обогреет сам автомобиль. Если быстрота нагрева не является основным критерием, то можно установить в гараж жидко- или твердотопливный агрегат, хотя бы печку-буржуйку или капельницу.

• Если в гараже хозяин проводит много времени, тогда для его обогрева лучше использовать комбинированный вариант. К примеру, днём под присмотром можно эксплуатировать дровяные печки или котлы на отработке. Ночью оставлять ИК-излучатели. Кстати, это, наверное, и будет самый дешёвый вариант. Если есть возможность подключить котёл к газовой трубе, то днём он работает на полных оборотах, а на ночь снижается его потенциал на обогрев для поддержания +5°С.

То есть, перед тем как сделать отопление в гараже своими руками, надо учитывать как раз именно эти моменты.

Как сделать дёшево и быстро отопление гаража своими руками

Дадим несколько вариантов обогревателей для гаража, которые можно сделать своими руками:

• Самый простой из них – буржуйка, которую топят обычно дровами. Это может быть печь любой конфигурации, изготовленная из любой готовой ёмкости. К примеру, из 200-литровой бочки, которую разрезают пополам поперёк. Из половинки и делается печь. Хотя можно бочку расположить горизонтально, не разрезая её. Главное – сделать патрубок для дымохода, топку, куда вставляется перегородка из решётки, сваренной из арматуры, и дверцу для закрытия топочной камеры. Как показывает практика, за три-четыре часа изготовить такой нагревательный прибор не проблема.

• Неплохой вариант, связанный с электричеством. Но это водяная система отопления. Для этого надо сварить из нескольких труб отопительный регистр. Чем больше труб в конструкции, чем больше их диаметр, тем выше теплоотдача прибора. В нижнюю трубу с торца вваривается обычный бытовой кипятильник мощностью 1-1,5 кВт. А в верхнюю трубу с торца приваривается вертикально установленный небольшой расширительный бачок открытого типа. Через него в систему будет заливаться вода или тосол. Последний лучше. Регистр заполняется теплоносителем, кипятильник включается в розетку. Буквально через полчаса нагревательный прибор будет уже горячим и начнёт отапливать гараж.

• Ещё один вариант с элементами воздушного отопления. Для этого придётся использовать буржуйку с водяным контуром. Только вместо полноценной отопительной системы используется обычный радиатор от автомобиля вместе с вентилятором. Радиатор подвешивается на стену так, чтобы за ним поместился вентилятор. Последний подключается к питающей сети через понижающий трансформатор. Радиатор соединяется со змеевиком шлангами или пластиковыми трубами. Соединение должно производиться так: верхние патрубки змеевика и радиатора соединяются одним шлангом – это контур подачи теплоносителя, нижние между собой образуют контур обратки. Эффективность этого способа отопления гаража заключается в том, что для сборки необходим котёл небольших размеров, который быстро может нагревать теплоноситель. Вентилятор эффективно отбирает тепло, понижая температуру воды по максимуму. То есть, кольцевая система работает по всем теплотехническим законам. Кстати, можно буржуйку заменить кипятильником.

Автомобильный радиатор в качестве источника тепловой энергии

Рекомендуем посмотреть видео, где показан один из вариантов отопления в гараже, сделанного своими руками.

Выгода от использования системы отопления на базе теплового насоса (ТН) вполне очевидна. Однако, широкого применения данный способ обогрева жилища у нас пока не получил, главным образом – из-за дороговизны оборудования.

Проблемой заинтересовались народные умельцы. Кое-кто из них решил не отказываться от столь прогрессивной идеи и придумал, как соорудить тепловой насос для отопления дома своими руками.

Принцип действия

Действительно, этот агрегат цикл за циклом как бы выкачивает тепловую энергию, причем извлекаться она может из довольно холодной по нашим меркам среды, которая называется низкопотенциальным источником.

Под этим термином обычно подразумевают грунт на глубине более 2-х метров, прохладный зимний воздух и даже укрытый ледяной коркой водоем.

Рассмотрим работу этого технического чуда поэтапно:

Принцип действия теплового насоса

Из вышеприведенного описания становится понятным, что для работы ТН необходимы два теплообменника: в одном происходит передача тепловой энергии от наружного контура хладагенту, в другом – от хладагента воздушной или жидкой среде внутри дома.

Разновидности

Когда говорят о видах ТН, указывают среду-источник и среду-получатель, посредством которой осуществляется отопление дома. Таким образом, выделяют следующие разновидности этих устройств:

Достоинства и недостатки технологии

Важнейшими преимуществами ТН являются:

1. Экономичность: на каждый киловатт потребленной электроэнергии ТН выдает на-гора от 3 до 5 кВт тепла. То есть речь идет о практически дармовом отоплении.
2. Экологичность и безопасность: работа ТН не связана с образованием и выбросом в атмосферу каких-либо опасных для экологии веществ, а отсутствие пламени делает эту технологию абсолютно безопасной.
3. Простота эксплуатации: в отличие от газовых и твердотопливных котлов ТН не нужно чистить от сажи и копоти. Так же не придется сооружать и обслуживать дымоход.

Существенный недостаток данной технологии – высокая стоимость оборудования и монтажных работ.

Приведем простой расчет. Для дома площадью 120 кв. м понадобится ТН производительностью 120х0,1 = 12 кВт (из расчета 100 Вт на 1 кв. м). Модель Diplomat от компании Thermia с такой производительностью стоит около 6,8 тыс. евро. Несколько дешевле обойдется модель DUO того же производителя, но и ее стоимость нельзя назвать демократичной: около 5,9 тыс. евро.

Тепловой насос Thermia Diplomat

Даже если сравнивать с самым дорогим видом традиционного отопления – электрическим (по 4 руб. за 1 кВт*ч, 3 месяца – работа с полной загрузкой, 3 месяца – с половинной), окупаемость займет более 4-х лет, и это без учета стоимости монтажа наружного контура. На деле же ТН не всегда работает с расчетной производительностью, соответственно, и срок окупаемости может оказаться более продолжительным.

Покрытый толстым слоем льда пруд — отличный источник для бесплатного отопления. Геотермальное отопление: принцип работы, достоинства и недостатки, способы размещения внешнего контура.

Схему обвязки котла отопления вы найдете здесь.

Делаем тепловой насос своими силами

В общих чертах инструкция по изготовлению тепловых насосов для отопления своими руками имеет следующий вид:

• приобретается компрессор;
• изготавливаются конденсатор и испаритель;
• устанавливается регулирующий клапан и производится заправка ТН фреоном.

Приобретение компрессора (можно б/у)

Компрессор следует выбирать спиральный, а не поршневой компрессор, так как он имеет более высокий КПД и отличается большей долговечностью.

Шумит он тоже меньше, что немаловажно, ведь агрегат будет находиться внутри дома.

В самодельном ТН вместо одного мощного компрессора можно установить несколько маломощных, которые будут включаться в работу один за другим.

Изготовление конденсатора

Конденсатор изготавливается в виде змеевика из медной трубы. Ее диаметр и длина подбираются таким образом,чтобы площадь поверхности соответствовала значению:

S = P / 0.8 x dT

Здесь:

• S, кв. м – площадь поверхности конденсатора (медного змеевика);
• P, кВт – мощность по тепловыделению;
• 0,8 – стандартный коэффициент теплопроводности для меди;
• dT, градусы – разность температур теплоносителя отопительной системы на входе и выходе в теплообменник.

Для придания змеевику правильной формы медную трубу можно оборачивать вокруг газового баллона. Ее стенка должна быть не тоньше 1-го мм, иначе при сгибании она будет заминаться.

Конденсатор располагают так, чтобы фреон поступал в него сверху.

Испаритель рассчитывают и изготавливают совершенно аналогично. Фреон в него должен поступать снизу.

Наиболее эффективными являются покупные пластинчатые теплообменники, но стоят они довольно дорого: около 400 евро. Предлагается установить испаритель и конденсатор в обычных баках, каждый из которых подключен к соответствующему контуру. Емкость бака для конденсатора составляет примерно 120 л, для испарителя понадобится меньший объем – около 70 л. Правда, змеевик испарителя может оказаться слишком большим, в этом случае для него также можно взять бак объемом 120 л.

Все привылки, что электрическое отопление стоит очень дешево, поэтому оно не пользуется большой популярностью. На самом деле отопление дома электричеством дешево можно организовать при помощи многотарифных счетчиков и накопительных емкостей. Как это делается, читайте на нашем сайте.

Подробную систему расчета мощности котла отопления вы найдете в этой теме.

Завершающий этап

Завершающий этап – монтаж терморегулирующего клапана и заправка ТН фреоном R22 или R422. Для этих операций придется приглашать специалиста с соответствующим оборудованием.

Схема устройства самодельного теплового насоса

В данном случае самодеятельность действительно неуместна. Даже нарезку медной трубы следует осуществлять специальным инструментом, иначе в систему попадет стружка, которая быстро выведет из строя компрессор.

Способы размещения наружного контура

Существует несколько вариантов размещения наружного контура:

О бивалентных системах отопления

В этом случае можно соорудить бивалентную отопительную систему.

От моновалентной она отличается наличием нескольких принципиально разных источников тепла.

Так, например, тепловой насос можно совместить с солнечным коллектором или твердотопливным котлом.

Видео на тему

Смонтировать систему отопления гаража несложно своими силами. Эффективнее всего газовые, электрические нагреватели или традиционная печь буржуйка. Они обеспечивают достаточный обогрев и безопасны в использовании.

Система отопления с водяным теплоносителем

Принцип работы любого водяного контура основан на передаче тепловой энергии от котла или печи к радиаторам отопления. Жидкость перемещается при помощи насоса или конвекционным способом.

Она состоит из таких элементов:

• теплообменник для нагрева воды;
• магистральные трубы;
• циркуляционные насосы;
• металлические батареи или регистры;
• расширительный бак;
• клапан давления, краны слива и фильтр.

В качестве теплоносителя используют умягченную воду или антифризы на основе этиленгликоля.

Как сделать быстро и дешево?

Сделать своими руками водяную систему отопления для гаража несложно. Для этого потребуется рассчитать требуемую мощность батарей для гаража и теплоотдачу нагревательного элемента. Для водогрейной установки используют:

• электрические ТЭНы;
• электрокотел или твердотопливный котел;
• буржуйку с теплообменником в топке;
• печь на отработанном масле;
• экономайзер на дымоходе печи.

Фото 1. Печь на отработанном масле хорошо подходит для водяной системы отопления гаража.

Простейший электрический котел для гаража легко, дешево и быстро изготовить из трубы диаметром 100–150 мм, поставленной вертикально. Внутрь устанавливают ТЭН и два патрубка для воды.

Выбрав место для котла или печи в гараже, приступают к прокладке труб к радиаторам. Трубы лучше взять из полипропилена (металлопластика) — они не ржавеют, просты в установке и соединении. Батареи отопления в гараже размещают на стенах, оставив небольшой зазор для циркуляции воздуха. В самой верхней точке врезают клапан для стравливания воздуха.

Одноконтурная система будет работать без дополнительного насоса, за счет тепловой конвекции. Более сложная схема потребует циркуляционного насоса. Расширительный бачок не даст попасть воздуху в систему при падении уровня жидкости по причине естественного испарения.

Внимание! В гараже не рекомендуется применять открытые системы с антифризом из-за вредных испарений этиленгликоля.

Преимущества и недостатки

Плюсы водяного обогрева гаража:

• вода замерзает зимой и разрушает трубы и радиаторы;
• вероятность протечки;
• сложность установки и герметизации контура;

Газовое отопление гаражей

Газовые магистрали есть не везде, но если такая возможность имеется, то альтернативы этому топливу по стоимости и эффективности не существует. В отдельных случаях возможно использование привозного газа в баллонах.

Типы котлов

Газовые отопительные установки для гаража бывают 3 типов:

• газовые котлы с горелкой в топке и теплообменником для жидкого теплоносителя;
• газовые конвекторы, использующие напрямую энергию сгорания топлива в специальной камере;

Фото 2. Инфракрасный газовый напольный обогреватель, устанавливается вдали от легко воспламеняемых жидкостей.

Важно! Нельзя самостоятельно изготавливать оборудование для такого отопления. Все узлы и детали должны иметь заводское происхождение и быть сертифицированы.

Устройство конвекционного газового котла состоит из топочной камеры со встроенным конвектором и специальным двойным дымоходом, который удаляет продукты сгорания в трубу. За счет системы воздухозаборников совершается подача кислорода к месту горения и разносится тепловая энергия по всему помещению.

Современные газовые установки имеют термостат и автоматику регулирования температуры. С её помощью снижается расход топлива до 0,5–1 литра в час. Ограничение по высоте потолков — 3 метра. При большей высоте воздушные массы будут хуже перемешиваться.

Устанавливают котел вдали от легко воспламеняемых жидкостей и материалов. Размещение бывает настенным или напольным. Баллон с газом располагают за пределами гаража в специальном шкафу, а на магистральном газопроводе обязательно устанавливают запорный кран.

Плюсы и минусы

Преимущества газа для отопления:

• высокий КПД;
• низкая стоимость;
• компактность всей установки;
• большая теплоотдача сразу же после включения;
• безопасность заводского котла;
• простота использования и мобильность.

Недостатки газовых обогревателей:

• необходимость соблюдать повышенные меры предосторожности;
• у открытых установок продукты горения попадают в окружающий воздух;
• сложности с постоянной заправкой баллонов;
• для некоторых моделей необходима электроэнергия.

От электричества

Все обогреватели для гаража, которые используют электроэнергию, работают по принципу электрокотла или инфракрасного нагревательного элемента. Котлы бывают 3 типов: ТЭНовые, электродные, индукционные. Их подключают к водяному контуру отопления и используют только для нагрева теплоносителя. Такая система хорошо подходит для постоянного длительного применения.

Инфракрасные панели размещают на стенах и потолке в гараже. Они излучают тепло в невидимом для глаза спектре и начинают греть сразу после включения. Такие элементы, также как и тепловентиляторы, идеально подходят для редких посещений гаража для ремонта.

Фото 3. Потолочный инфракрасный обогреватель в гараже, работающий от электричества, прогревает помещение сразу после включения.

Самостоятельно установить электрокотел или инфракрасные панели несложно. Предварительно подбирают их по мощности. На 1 квадратный метр потребуется минимум 0,1 кВт, а на стандартный гараж около 3 кВт тепловой мощности.

В установке электрических тепловых приборов есть правило: несколько меньших по мощности источников лучше прогреет помещение, чем один большой.

Немного теории

Использовать природное тепло земли для обогрева жилья проще всего при наличии в регионе геотермальных вод (как это делают в Исландии). Но такие условия большая редкость.

И в то же время тепловая энергия есть везде — надо только ее извлечь и заставить работать. Для этого и служит тепловой насос. Что он делает:

• отбирает энергию у низкотемпературных природных источников;
• аккумулирует ее, то есть поднимает температуру до высоких значений;
• отдает ее теплоносителю системы отопления.

1 — земля; 2 — циркуляция рассола; 3 — циркуляционный насос; 4 — испаритель; 5 — компрессор; 6 — конденсатор; 7 — система отопления; 8 — хладагент; 9 — дроссель

Второй контур — это и есть сам тепловой насос, внутри которого находится фреон. Цикл теплового насоса состоит из следующих этапов:

1. В испарителе фреон нагревается до температуры кипения. Она зависит от типа фреона и давления в этой части системы (обычно до 5 атмосфер).
2. В газообразном состоянии фреон поступает в компрессор и сжимается до 25 атмосфер, при этом его температура растет (чем больше сжатие, тем выше температура). Это и есть фаза аккумуляции тепла — из большого объема с низкой температурой переход в малый объем с высокой температурой.
3. Нагретый давлением газ поступает в конденсатор, в котором происходит передача тепла теплоносителю системы отопления.
4. После охлаждения фреон попадает в дроссель (он же регулятор потока или терморегулирующий вентиль). В нем давление падает, фреон конденсируется и в виде жидкости возвращается в испаритель.

1. Воздух. При нормальном давлении все типы фреонов закипают при отрицательных температурах (например, R22 — около -25 °C, R404 и R502 — около -30 °C). Но для циркуляции в системе надо создать избыточное давление уже на первой фазе — испарении. Те же 4 атмосферы в испарителе требуют, чтобы температура воздуха на улице была не ниже 0 °C для R22 и -5 °C для R404 и R502. В наших регионах этот тип теплового насоса можно использовать для отопления в межсезонье и для горячего водоснабжения в теплое время года.

2. Вода. Это более стабильный источник тепла, при условии, что водоем зимой не промерзает до дна. Но дом должен не просто находиться рядом с озером или рекой, а быть на первой линии.

Принципиальная схема

Сама схема теплового насоса несложная: испаритель — компрессор — конденсатор — дроссель — испаритель.

Выбирают модель компрессора по соотношению 1 кВт на 10 кв. метров отапливаемой площади.

Внимание! Может указываться мощность не только в кВт, но и в BTU (английская единица измерения тепловой энергии, принятая для климатической техники). Пересчет сделать просто — значение в BTU разделить на 3,4.

При расчете параметров теплонасоса, в том числе теплообменников, используют программное обеспечение, предназначенное для моделирования, расчетов и оптимизации систем охлаждения, например, CoolPack

Использование теплового насоса эффективно для низкотемпературных систем отопления, например, для теплых полов с температурой не выше 35–40 °C. Кстати, эта же температура рекомендована по медицинским требованиям для системы ГВС.

Казалось бы, увеличение температуры на выходе теплового насоса даст положительный эффект, но это не так. Будет расти и разница температур, что приведет к снижению COP (коэффициента преобразования, или КПД тепловой машины). Кроме того, для этого потребуется использование более мощного компрессора и дополнительный расход электроэнергии.

Идеального COP достичь не получится (потери в компрессоре, расход электроэнергии, потери тепла при транспортировке внутри системы и т. п.), поэтому реальные значения обычно лежат в пределах от 3 до 5.

Есть еще один способ повышения эффективности — использование бивалентной схемы отопления.

В реальности работа системы отопления в полную мощность нужна лишь на протяжении 15–20% всего сезона. На это время можно использовать дополнительные отопительные устройства (например, керамический обогреватель или конвектор). Уменьшение расчетной тепловой мощности до 80% позволит сэкономить на компрессоре, уменьшить глубину скважины или длину труб горизонтальной схемы, снизить расход электроэнергии на обслуживание самого теплового насоса.

После определения длины горизонтального контура или глубины вертикального зонда рассчитывают размеры испарителя и конденсатора.

Изготовление испарителя и конденсатора

Можно купить уже готовые теплообменники как для испарителя (под низкое давление), так и для конденсатора (с давлением до 25 бар). Но дешевле их изготовить из медной трубки для кондиционеров (которая предназначена именно для работы с хладагентами при высоком давлении) и подручных емкостей.

Рассчитывают площадь поверхности теплообменника, которая прямо пропорциональна мощности тепловыделения и обратно пропорциональна разнице температур теплоносителей на входе и выходе каждого подключаемого контура (грунтового и системы отопления).

Зная диаметр трубы и площадь поверхности, определяют длину каждого змеевика для испарителя и конденсатора.

Емкость для конденсатора лучше сделать из нержавейки (температура входящих паров фреона может быть довольно высокая):

• взять готовый бак подходящей емкости (чтобы поместилась спираль из медной трубки);
• разместить в нем змеевик (вход вверху, выход внизу);
• вывести концы медной трубки для подключения к компрессору и ТРВ (пайкой или фланцем);
• сделать в баке врезку переходников для подключения труб системы отопления;
• заварить крышку.

Испаритель работает на более низких температурах, поэтому для него можно взять более дешевую пластиковую емкость, в которую врезают переходники для подключения к грунтовому контуру. Он также отличается от конденсатора расположением змеевика теплообменника — вход (жидкая фаза фреона от ТРВ) снизу, выход на компрессор сверху.

Монтаж схемы

После изготовления теплообменников производят сборку газогидравлической схемы:

• устанавливают по месту компрессор, конденсатор и испаритель;
• паяют или соединяют на фланец медные трубы;
• подключают испаритель к насосу грунтового контура;
• подключают конденсатор к системе отопления.

1 — циркуляционный насос грунтового контура; 2 — испаритель; 3 — выход грунтового контура; 4 — терморегулирующий вентиль; 5 — компрессор; 6 — к системе отопления; 7 — конденсатор; 8 — обратка системы отопления

Электрическая схема (компрессор, насос грунтового контура, аварийная автоматика) должна подключаться по выделенной цепи, которая обязана выдерживать довольно высокие пусковые токи.

Обязательно использовать автомат защиты, а также аварийное отключение от реле температуры: на выходе воды из конденсатора (при перегреве) и выходе рассола из испарителя (при переохлаждении).

Читайте также:

  
• Коньки для снегохода своими руками
  
• Набор джентльмена своими руками
  
• Склеишь детали взаимозависимый
  
• Отделка двери рейкой своими руками
  
• Центральная смазка своими руками