Тепловой Насос своими руками
 

В этой теме будет информация о том, как сделать ТН своими руками.

Краткие основы для понимания принципа работы ТН и его характеристик:

Главный и всех интересующий параметр:
COP (КОП) -> Коэффициент мощности ε представляет собой отношение тепло-производительности к затраченной электрической мощности.
Он показывает во сколько раз ТН отдает больше тепла чем потребляет электроэнергии. Зависит от конструкции ТН, источника тепла и температуры в системе отопления.
Вот наглядный график из букваря Vaillant:
http://www.domsovetov.by/imagehostin...925400390f.jpg
Следовательно, наибольшая выгода использования ТН достигается именно при низкой температуре теплоносителя в СО (теплые полы, теплые стены, фанкойлы)

@Dobrinia, из кондиционера будешь делать?

Вот и мне интересно. При словах "тепловой насос" мне сразу думается про геотермальное отопление. Или речь идет о воздушном? Геотермальное поверхностно изучал пару лет назад, цены на оборудование и монтаж мягко говоря впечатляют. И в моем случае срок окупаемости (по сравнению с другими источниками) - никогда. Своими руками предполагаю тоже не бесплатно. Это что касается цены вопроса. По эффективности тоже есть вопросы.

Простейший тепловой насос:
http://www.domsovetov.by/imagehostin...9b2a1cf87d.jpg
Состав:
- Компрессор
- Конденсатор
- Испаритель
- Дроссель(клапан ТРВ)

Делать можно не только из кондиционера... варианты есть разные. Главное что бы компрессор работал максимально эффективно и переносил наибольшее количество тепла.

@Славка, из холодильника... камерой на улицу, задней стенкой внутрь.

Я попрошу писать только по теме, если это возможно конечно. Хочу сделать полезную тему а не помойку из оффтопов и подколов.
Всем кому хочется просто поговорить о холодильниках и смысле жизни в РБ сюда -> http://www.domsovetov.by/forumdisplay.php?f=129
А здесь обсуждаем только изготовление ТН своими руками.
Соответственно если хотите сравнить ТН и газ или еще что-либо, используйте сравнение ТН собранного своими руками. Готовые ТН стоят дорого и ветка не о них. Кому очень хочется поговорить о готовых ТН, вам сюда -> http://www.domsovetov.by/showthread.php?t=4591 там есть опыт и фото установленнго ТН у @Kuzbar
Спасибо за понимание!

@Dobrinia,

Сточки зрения хладоагента, т.е. тела, непосредственно переносящего тепло, тут просматривается в готовых конструкциях примение кипящих жидкостей. Т.е. используется вещество, переходящее из одного состояния и потом в обратное. Прошу прощения если написал глупость, в деталях не разбирался, учебники физики не трогал лет 20, может быть моя мысль будет в тему.

С точки зрения эффективности - тут важен теплообмен с окружающей средой, с этой точки зрения лучше донора тепла иметь влажного, например водоём или влажную почву ниже глубины промерзания наверное. Брать энергию из воздуха имхо не очень, т.к. для зимней работы донор должен иметь в общем то плюсовую температуру, или максимально отличающуюся от того что имеем в доме.

Итак источником тепла для испарителя могут быть:
1) горизонтальный коллектор - в общем случае это несколько петель из ПНД трубы 32-40 диаметра и длинной 100-200 метров. Заложены они для РБ должны быть на глубину 1м и более.
Есть вариант более дешевый для построения - многоэтажка. Большой опыт у народа из РФ говорит о том что это самый дешевый вариант... Представляет собой уложенные в несколько уровней петли трубы пнд 32 или 40. Расстояние по высоте между ними не менее 50см, по ширине 80-120см.
2) Вертикальный зонд - в этом случае бурятся несколько неглубоких скважин и в каждую опускается спираль либо металлический наконечник для теплосъема. Обычно этот вариант используется в комбинации с первым вариантом.
3) Скважина - отличный вариант, вода из скважины всегда теплая. Меньше чем +5-6 градусов даже зимой не бывает. Важно что бы скважина обладала необходимым дебетом и было куда сливать охлажденную воду (пруд, канава)
4) Контур в реке/озере. Неплохо вариант добычи тепла, однако редко у кого дом на берегу реки или озера + есть вероятность повреждения труб в водоеме.

Во всех случаях по трубе циркулирует антифриз или другая незамерзающая жидкость, не густеющая при температуре около нуля.

@sergN,

Чтобы горячие головы по следам вами написанного не кидались мешать разные базы, давайте чётко напишем - смешивать жидкости на основе этиленгликоля и пропиленгликоля нельзя.
Как вариант от источника тепла к установке, можно использовать просто незамерзающую жидкость на любой основе, а вот дальше думать надо, согласен, нужен наверное ещё один теплообменник если использовать второй тип рабочей жидкости в локальном контуре.
Что касается земли, тот тут должна быть большая площадь чтобы получить достаточно большую мощность, навскидку из любого металла, не подверженного коррозии.

@Урри, я это написал в прошлом сообщении..
В любом случае теплообменник есть - это испаритель.
ПНД труба идеальный вариант. Труба и прочие металлы не нужны.
Теплопроводность ПНД трубы примерно такая же, а иногда и выше, чем грунта.
Велосипеды изобретать не будем, будем учится собирать ТН своими руками по огромному опыту колег в т.ч. из РФ, которые уже более десяти лет используют горизонтальные коллекторы из ПНД трубы и скважины.

Коллеги из РФ не обозначали стоимость самодельных систем? И какую площадь участка под коллекторную систему придётся использовать?

Большинство используют горизонтальный коллектор типа "Многоэтажка" этажа на 2-4.
В таком случае удается эффективно и без вымораживания грунта снимать около 50-100 вт тепла с метра погонного траншеи шириной 0.8..1.2 метра и глубиной 1м + N*0.5, где N-количество этажей.

Например я планирую многоэтажку в два этажа, значит глубина должна быть 1м+4*0.5=3 метра.
Грунт у меня - влажный суглинок/глина. Значит с метра погонного двух-этажки точно сниму 100 вт тепла.
Дабы сэкономить на земляных работах совмещу контур ТН и канализацию.

Для расчета мощности ТН по теплу воспользуемся онлайн калькулятором теплопотерь дома: http://dokadoma.com/calc/teplo
У меня получилось менее 3,4 кВт при температуре снаружи - 20 градусов.
К полученной цифре прибавляем +20% для того, что б насос не работал постоянно а также на случай отключения напряжения на несколько часов, итого 4 кВт по теплу нужно для поддержания температуры +20 внутри дома при температуре снаружи -20.
Я добавил еще 1 кВт про запас, т.к. рано или поздно буду обустраивать мансарду
Я также буду использовать ТН для ГВС, значит нужно добавить 0.25 кВт на человека(рекомендация vaillant)
Постоянно будут проживать 3-4 человека. 4х0.25 кВт = 1кВт на ГВС
Итого мне необходимо 6 кВт по теплу.
Т.к. я буду использовать для обогрева только низкотемпературное отопление (теплые полы, теплые стены, фанкоилы возможно) то COP самодельного ТН должен получится не менее 4.
Значит для получения 6 кВт по теплу мне нужно 1.5 кВт электроэнергии. А мощность земляного контура 6 кВт-1.5 кВт=4.5 кВт.

Я планирую с метра погонного контура снимать 100 Вт тепла. Значит мне необходимо 4500 Вт / 100 = 45 м.п. многоэтажки.
Если важна именно площадь: копаем метровым ковшом, значит получаем 45м2 площади участка займет контур.

Т.к. я продумываю расположение контура заранее, то совмещу контур ТН и канализации (У меня станция глубокой очистки на двоих с соседом, сброс воды в канаву поэтому общая длинна траншеи около 80 метров от дома до станции + от станции до канавы) , а это значит платить за земляные работы нет необходимости. На этом можно прилично сэкономить!

использовать тепло сточных вод здравая мысль. только если не заморозить трубу.

Увы тепло сточных может лишь использоваться для догрева... т.е. уже после прохождения тепла по контуру, плюсовой теплоноситель можно догревать стоками или очищенной теплой водой после станции глубокой очистки.
Иначе конечно заморозится... у меня просто в одной траншеи будет лежать канализация и контур ТН, что бы не копать отдельно траншей для ТН. Хотя конечно минимально очищенная вода и стоки будут подогревать землю возле контуров...
ЗЫ: труба для сточных вод из дренажа, ливневки, канализации будет большого диаметра и заморозить её полностью температурой коллектора выше нуля точно не удастся.

Из моих наблюдений за современной техникой. Компрессор: спиральный компрессор серии ZH, специально разработанный для работы в режиме теплового насоса. Пластинчатые теплообменники в хол. агрегате, выдерживают большое давление и имеют отличный кпд. В качестве вентиля ТРВ лучшим вариантом будет электронный вентиль. Типа этого: http://www.tk-sibirholod.ru/elektron...ntili-exv.html Настраивать их то ещё удовольствие (около 400 параметров), но штука очень классная. Сам холодильный агрегат займёт места не больше чем напольный котёл. Забыл ... стремиться нагрузить компрессор до СОР близким к 7, не стоит. Компрессор пойдёт в разнос. Где-то читал, уже не помню. Самый производительный фреон 410. https://www.forumhouse.ru/threads/46874/

@Андрей.80, Не видел ТН с сор выше 6... оч интересно где вы это читанули?
по компрессору согласен, но можно и от сплита воткнуть .. у народа опыт есть...

Про теплообменники тоже интересно. Где и какой купить дешевле чем в лоб по 400 евро за штуку ? Знаю что в РБ несколько фирм выпускают паянные пластинчатые теплообменники... И чем на Ваш взгляд плох самодельный ? например в виде спирали в емкости. Или кожухотрубный...

Вентиль интересный. Но какова цена будет для ТН киловат на 6 ?

Рабочее давление в системе на 410 фреоне примерно на 50 – 60 % превышает показатели для устройств, работающих на R22. А значит компрессор будет потреблять больше... Кроме того существенно увеличивает расход меди и делает всю систему более дорогой. Кроме того 410 фреон обязывает использовать синтетическое полиэфирное масло, которое отлично впитывает влагу... которая губит компрессора. Новые фреоны обладают чрезвычайно высокой текучестью ... значит вероятность утечки растет..

Каково Ваше мнение ?

Пытаюсь постепенно впитать информацию. Не сразу врубаюсь.
Но вот усмотрел косячок.
Если брать 2 этажа, то расчет будет иной: 1м + 2*0.5 = 2 метра, т.е. глубина будет 2, а не 3 метра.

Опечатка, у меня 4 этажа будет (100 ватт/метр)

ну начнем с того , что сами растворы пропилен и этин гликолей смешивать можно.(2-х атомные спирты.)
второе.
их в чистом виде никто не применяет. всюду присадки.
третье. выбор надо делать разумно. (один ядовит а другой очень агрессивен)
и скорее всего будет куплен теплоноситель готовый.
........
следующий вопрос.
куда и что закапывать.
если у вас есть безхозный трахтор , а земля в зоне контура безхозная и на ней ничего кроме травы расти не будет (а реально на ней вообще нормально уже ничего расти не будет-вымораживание грунта)
то можно копать траншеи .
..
в нормальных странах используют спиральные вертикальные зонды , которые бетонируют и они являются сваями дома.
...
в остальном всё в порядке.

@sergN, трактора нет. Буду копать траншеи под ливневку, дренаж, каналюгу. Без канализации все равно в доме не проживешь. Заодно туда заложу контур ТН.
Расти там ничего не будет, хотя опыт россиян говорит что все растет замечательно даже над контурами ТН.

@Dobrinia, вот не помню уже, два года назад лазил по сети и чёт где-то мелькнуло. Может не прав. С тех пор не следил за темой. По поводу теплообменников, пластинчатые ставят буржуи в различных специфичных агрегатах, от производства окон, до осушителей в компрессорных установках. Опять же из-за малых габаритов и высокой эффективности. Но есть но, при утечке фреона или неисправности ТРВ, либо значительное снижение протока теплоносителя (насос, грязный фильтр и др.), испаритель(теплообменник) может замёрзнуть и его раздавит с различными последствиями. Тут уже автоматика в помощь. С самодельным трубным таких проблем не будет, только трубы чуток больше надо и фреона. По цене комплектующих, то мы у вас таримся :). Полиэфирных масел не надо бояться, да влагой насыщаются, но и обычные фреоновые масла этим страдают. Есть технология монтажа компрессора, по которой патрубки компрессора открываются только перед установкой. Ну и вакуумирование должным образом. Фильтр-осушитель также страхует систему от влаги и мусора. 410 фреон никак не удорожает систему, вся медная обвязка остаётся прежней. Давление газа на стороне нагнетания не сможет разорвать трубу. Медная трубка D6 держит 600Атм. Про утечки согласен, молекула фреона очень маленькая и может просачиваться через поры некачественной пайки. Но это касается всех фреонов, не только 410-го. По энергопотреблению тоже не переживайте, просто компрессор на 410-м при той-же производительности будет меньше по габаритам. Для сравнения, новое поколение холодильных агрегатов работает на СО2, давление которого под 100Атм. Размер компрессоров идентичен. Зависимость давления фреона от температуры: http://www.xiron.ru/content/view/10/27/
Читал как-то рекламный проспект кондиционеров, там максимальный СОР был до 2.8-3.

@Dobrinia, Надеюсь что всё у тебя получится.

@Dobrinia, разумно.

Пока изучаю вопрос.Мне важно что бы собрать ТН стоило много дешевле газа, тогда пойду на это... Весьма сильно стоимость ТН зависит от компрессора, пока на недорогие и хорошие выхода не нашел, а собирать ТН за 2k$ смысла у меня нету.
Было б хорошо подключить к поискам кондейщиков и пром.холодильщиков)

В моём случае, если ТН не буду делать, контура всеравно нужны будут для рекуператора (для предвариетельного подогрева воздуха зимой и охлаждения летом) поэтому я не расстроюсь...

@Dobrinia, За 2k$ можно в принципе купить готовый. Тот же темзит КТНВ-06Б-220В продают за 1800 (воздух-вода). К нему есть модуль для рассола.

@dimex, @Dobrinia,
Оффтоп

что вы меня заинтиговали.
на даче будет ТТ ..но не всегда туда ездишь зимой.
надо иметь подогрев хоть до 15гр (камин по приезду за пол часа всё догонит).
вариант - инвертор воздух- воздух 1000 долларов с учистановкой
но в мороз плохо..

надо думать

Спасибо, но на китайском компрессоре я такой за 500 соберу...
Да и геотермальный блок нам на 2.7кВт за 500$ висит.
Смотрите модели серии М на мицу-компрессорах, 6кВт->2780$+2х500$ за геотермальные блоки... + доставка, минимум 4k$ =(
Цель собрать ТН за 1к максимум

---------- Сообщение добавлено в 11:44 ---------- Предыдущее было в 11:43 ----------

скважины там нет?
Теплые полы врядли там есть... батареи куплены уже да?

Я тоже хочу до 1К$! а за 500 на китайском компрессоре - тоже вариант! А чего вдруг не газ? Ты же говорил что с газом всё ОК у тебя и даже голосовать будешь. Вот у меня газа вообще нет и явно не будет.

@dimex, да без меня проголосовали :D, я был в отъезде.
Выложу вечером свои расчеты на обсуждение. Если коротко, то не хочу за подключения газа+котел+дымоход отдавать 4к$

Не мешайте Добрыне, наиграется, поставит газовый котел.

@mikola, А вы решили ТТ себе поставить. Не рассматривать ТН? Какие мысли после пользования пеллетником?

На онлайнере есть 2 чела с ТН. Один с земля-вода и один с воздух-вода. Интересен опыт использования.

Цены прошлого года:
- подвод газа в топочную 1400
- котел 650
- дымоход коаксиальный в стену 100
Итого = 2150.

А у меня до газа 2 км. Думаю будет очень дорого.

@Dobrinia,Оффтоп

батареи - половина куплена.-это не тот вопрос.

С вами поспорят сотни владельцев ТН.
А те кто уже подключил газ в ловушке, ибо им друго варианта нету как топить газом. В лучшем случае гавнокотел+подключение = 2к$ и жалко понимать что их уже выкинул.

Есть и те кто "наигрался" газом, в том числе среди моих знакомых.

Но ветка не об этом , а только об изготовлении ТН своими руками.

Кроме того, газ я могу подключить в любой момент без проблем. Зачем спешить?

---------- Сообщение добавлено в 20:34 ---------- Предыдущее было в 20:32 ----------

Может у вас и пропадает, у меня нет. Две новые подстанции по 250кВт на поселок, причем они страхуют друг-друга как мне объяснили в рэсе.
Кроме того у меня будут Солнечные батареи, у тестя два года без проблем работает.... поэтому я может вообще не буду тратить денег на отопление...

Оффтоп

Неужели еще есть где-то места, где может пропасть на сутки электричество? Не берем в расчет Хавьер.

Поподробнее про солнечные батареи!