В останні десятиліття у власників будинків з'явився досить великий вибір систем опалення. Уже необов'язково підключатися до централізованих мереж і використовувати традиційні джерела. Можна вибрати обладнання, яке працює на альтернативній енергії, але його головний недолік - дорожнеча. Чи згодні?
Втім, якщо спорудити тепловий насос своїми руками з старого холодильника, систему можна істотно здешевити. А ми розповімо вам як це зробити.
У статті ми підібрали найпростіші рішення і забезпечили їх докладними кресленнями і схемами. Тому для домашнього умільця розібратися в них не складе труднощів. Крім того, тут ви знайдете покрокову інструкцію з виготовлення опалювального обладнання. А розміщені відеоролики розкажуть про конструктивні особливості теплового насоса і особливості його підключення.
Наскільки вигідно використання теплового насоса?
Теоретично у будь-якої людини є великий вибір джерел енергії. Крім природного газу, електрики, вугілля, це ще й вітер, сонце, різниця температур грунту і повітря, землі і води.
На практиці вибір обмежений, тому що все впирається у вартість устаткування і його обслуговування, а також стабільність роботи і терміни окупності установок.
Кожен з джерел енергії має як переваги, так і серйозні недоліки, що обмежують його використання.
Спалювання дерева - найперший спосіб отримання тепла. Гідність цього джерела енергії полягає в його доступності та ефективності. Недоліків набагато більше: доводиться витрачати багато сил на підтримку тепла, в навколишнє середовище потрапляють токсичні продукти горіння, а вирубка лісів вже давно стала серйозною екологічною проблемою 
Газ - дешеве паливо. Обігрів будівель за допомогою газових котлів - найвигідніший варіант. Однак далеко не в кожній місцевості є можливість підключитися до магістралі централізованого газопостачання. Ще один мінус: з кожним роком вартість енергоресурсів зростає 
Альтернатива підключення до газової труби - установка газгольдера. Побутові прилади (опалювальний котел, водонагрівач, плита для приготування їжі) працюють на зрідженому газі. Це гарне рішення для дому, якщо немає іншої можливості забезпечити будинок газом. Недолік - дорожнеча обладнання, його монтажу та обслуговування 
Електрика вважається ідеальним джерелом енергії - відносно безпечним, чистим, простим у використанні. Однак обігрівати будинок за допомогою електроенергії - дороге задоволення, тому її використовують для додаткових або альтернативних опалювальних систем 
Переваги котлів на рідкому паливі - безпека, високий ККД, тривалий термін експлуатації, автономність роботи. Для їх встановлення не потрібно дозвіл і погодження документів з відповідними інстанціями. Недолік один, але істотний - висока вартість рідкого палива для котла 
Існує безліч видів теплових насосів, і кожен з них має свої переваги і недоліки. До плюсів відносять екологічність, економічність, безпеку, довговічність і безперебійність роботи обладнання, а мінус - дорожнеча. Єдиний спосіб здешевити опалення - зробити теплонасос своїми руками 
Сонце - прекрасне джерело електроенергії. Він екологічно безпечний, невичерпний, а сонячні батареї вимагають мінімального обслуговування. Однак таке обладнання не відрізняється ні високим ККД, ні стабільністю роботи. До того ж воно займає велику площу 
Головні переваги енергії вітру - возобновляемость, невичерпність, екологічність. Вітрогенератори часто встановлюють в місцевостях, де немає можливості підключитися до централізованих мереж подачі електроенергії або газу. Для стабілізації роботи вітряки нерідко використовують в поєднанні з сонячними панелями. Недоліки - серйозні початкові вкладення, шум при обертанні лопатей
Установка опалювальної системи з теплонасосом - це вигідно з точки зору зручності експлуатації. Під час роботи обладнання немає шуму, сторонніх запахів, не потрібна установка димоходів або інших допоміжних конструкцій.
Система енергозалежна, але для роботи теплового насоса потрібно мінімальну кількість електрики.
Теплонасос - хороша альтернатива звичним опалювальних систем. Щоб скоротити початкові витрати на обладнання, можна його зібрати своїми руками
Самі теплові установки надзвичайно економічні і не вимагають особливих витрат на обслуговування, але їх первісна вартість дуже висока.
Далеко не кожен власник будинку або дачі може дозволити собі покупку такого дорогого обладнання. Якщо зібрати його самостійно і використовувати деталі від старого холодильника, можна істотно заощадити.
Теплові насоси промислового виробництва дороги. Вважається, що їх установка окупається в середньому за 5-7 років роботи, однак цей термін залежить від початкової ціни конструкції і може бути набагато більшим
Саморобні установки обходяться буквально в копійки, а їх використання дозволяє помітно економити.
Єдиний нюанс: продуктивність саморобок невисока, і вони не можуть бути повноцінною заміною традиційним системам опалення. Тому їх часто використовують як додаткові або альтернативні варіанти опалення.
5 основних вигод для власників установок
До переваг систем обігріву з тепловими насосами відносять такі:
- Економічна ефективність. При витратах 1 кВт електричної енергії можна отримати 3-4 кВт теплової. Це усереднені показники, тому що коефіцієнт перетворення тепла залежить від типу обладнання та особливостей конструкції.
- Екологічна безпека. При роботі теплової установки в навколишнє середовище не потрапляють продукти згоряння або інші потенційно небезпечні речовини. Устаткування Озонобезпечні. Його застосування дозволяє отримати тепло без найменшої шкоди для екології.
- Універсальність застосування. При установці систем опалення, які працюють від традиційних джерел енергії, власник будинку потрапляє в залежність від монополістів. Сонячні батареї і вітрогенератори не завжди рентабельні. Зате теплові насоси можна встановлювати де завгодно. Головне - правильно вибрати тип системи.
- Багатофункціональність. У холодну пору року установки опалюють будинок, а в літню спеку здатні працювати в режимі кондиціонерів. Устаткування застосовують в системах ГВС, підключають до контурів теплої підлоги.
- Безпека експлуатації. Теплонасоси не потрібно паливо, при їх роботі не виділяються токсичні речовини, а гранична температура вузлів устаткування не перевищує 90 градусів. Ці опалювальні системи не небезпечніше холодильників.
Ідеальних приладів не існує. Теплові насоси надійні, довговічні і безпечні, але їх вартість безпосередньо залежить від потужності.
Якісне обладнання для повноцінного обігріву та гарячого водопостачання будинку 80 м.кв. обійдеться приблизно в 8000-10000 євро. Саморобки малопотужні, їх можна використовувати для опалення окремих кімнат або підсобних приміщень.
Ефективність установки залежить від тепловтрат будинку. Устаткування має сенс встановлювати тільки в тих будинках, де забезпечений високий рівень ізоляції, а показники тепловтрат не вище 100 Вт / м.кв.
Теплонасоси здатні прослужити 30 років і більше. Особливо рентабельно їх застосування для ГВС, а також в комбінованих опалювальних системах, що включають теплі підлоги.
Устаткування надійно і рідко ламається. Якщо воно саморобний, то важливо підібрати якісний компресор, найкраще - від холодильника або кондиціонера перевіреної марки.
Типи теплонасосів для опалення будинку
Розрізняють компресійні і абсорбція теплонасоси. Установки першого типу найбільш поширені, і саме такий тепловий насос можна зібрати з холодильника або старого кондиціонера, використавши готовий компресор.
Також будуть потрібні розширювач, випарник, конденсатор. Для роботи абсорбційних установок необхідний абсорбент-хладон.
Теплонасоси найчастіше збирають з вузлів кондиціонерів і холодильників. Такі конструкції кустарного виробництва прості, ефективні, а при наявності у майстра навичок подібної роботи їх можна зробити буквально за кілька днів
По виду джерела тепла установки бувають повітряними, геотермальними, а також використовують вторинне тепло (наприклад, стічних вод і т.п.).
У вхідному і вихідному контурах використовують один або два різних теплоносія, і в залежності від цього виділяють такі типи обладнання:
- повітря-повітря;
- вода-вода;
- вода-повітря;
- повітря-вода;
- грунт-вода;
- лід-вода.
Система може бути ефективною тільки в тому випадку, якщо споживає менше енергії, ніж віддає. Цю різницю називають коефіцієнтом перетворення. Він залежить від багатьох факторів, але найбільш значимий - температура теплоносія вхідного і вихідного контурів. Чим більше різниця, тим краще працює система.
Джерелом тепла виступає повітря з вулиці. Установки підключають до водяних систем опалення. Вони здатні ефективно працювати, поки температура вуличного повітря вище -25 градусів. Температура води в системі опалення при цьому може досягати 63 градусів 
Устаткування призначене для обігріву будівель за рахунок водяних ресурсів. Його встановлюють на ділянках, розташованих поблизу від природних водойм. Горизонтальні теплонасоси цього типу забирають енергію від придонних шарів води, а вертикальні розраховані на витяг тепла з підземних і ґрунтових вод 
Професійний монтаж геотермального насоса - дорога послуга, але витрати окупаються за рахунок низьких експлуатаційних витрат. Установки відрізняються підвищеною надійністю і безпекою. Вони погодозалежної і розраховані на підключення до низькотемпературних опалювальних систем, до яких відносять теплі підлоги 
Установки генерують тепло, одночасно заморожуючи воду. При перетворенні в лід 100-200 л води можна отримати достатньо енергії для 1 години опалення будинку середньої площі. Для функціонування системи потрібні сонячні колектори і резервуар з великою кількістю чистої води
Надійних формул розрахунку продуктивності теплонасосів немає, тому що їх робота залежить від багатьох факторів.
При самостійній збірці теплової установки можна очікувати, що вона буде настільки ж ефективною, як обладнання промислового виробництва, але її цілком вистачить для створення економічної додаткової системи опалення.
Покрокова інструкція з виготовлення обладнання
Перш ніж розібратися зі способами, як можна зробити тепловий насос з холодильника, слід визначитися з джерелом тепла і схемою роботи приладу. Крім компресора холодильника будуть потрібні інші вузли. Також доведеться докуповувати або орендувати деякі інструменти.
Таку саморобку можна підключити до теплої підлоги, системи ГВС або до водяного опалення, якщо використовуються низькотемпературні радіатори
Навіть якщо доведеться купувати компресор і інші вузли, саморобна установка обійдеться набагато дешевше, ніж готове обладнання промислового виготовлення.
Етап 1. Підготовка схеми і креслення
Джерело енергії повинен бути розташований під землею. Для установки теплового насосу доведеться пробурити свердловину або хоча б вирити траншею на глибину, де температура грунту не буває нижче 5 градусів. Також можна використовувати водойми природного або штучного походження.
Запропонована схема підходить для будь-якого джерела тепла. Щоб зібрати саморобку, слід адаптувати саму схему до умов експлуатації майбутнього обладнання та розробити креслення
Незалежно від джерела тепла конструкції теплонасосів схожі, тому підійде майже будь-яка схема, яку можна знайти в мережі.
Після її вибору слід підготувати докладні креслення, де будуть вказані точні розміри, відстані і точки підключення вузлів установки.
Щоб зробити теплонасос, доведеться розібрати холодильник і витягти компресор. Це головний елемент конструкції. Він буде прокачувати воду і фреон по прокладеному трубопроводу, забезпечуючи роботу опалення
Хоча розрахунки потужності установки утруднені, можна орієнтуватися на середні показники. Так, для будинку з підвищеними показниками теплоеффектівності потрібна система опалення потужністю 25 Вт / м.кв. Це ідеальний варіант, якщо тепловтрати мінімальні.
Для добре утепленого будинку цей показник становить 45 Вт / м.кв., А для будівлі з відносно великими тепловтратами - 70 Вт / м.кв.
Етап # 2. Підбір необхідних деталей
Компресор можна зняти зі старого холодильника. Якщо він несправний, краще купити новий. Не варто ремонтувати: це нерентабельно, а працездатність саморобки буде під питанням.
Для збірки конструкції також буде потрібно терморегулювальний клапан. Бажано, щоб всі комплектуючі були від однієї системи і легко поєднувалися.
Це основна деталь холодильника. Завдання вузла - перекачувати по трубках холодоагент, який забирає з тепло робочої частини. Для саморобного теплонасоса краще брати малошумний компресор
Для монтажу теплонасоса знадобляться 30-сантиметрові L-образні кронштейни.
Також доведеться докупити деякі деталі:
- якісну герметичну ємність з нержавіючої сталі об'ємом 120 л;
- великий пластиковий бак об'ємом 90 л;
- 3 мідні труби різних діаметрів;
- полімерні (найкраще металопластикові) труби.
Для складання системи буде потрібно стандартний набір інструментів, а для різання і з'єднання металевих деталей - болгарка і зварювальний апарат.
Етап # 3. Монтаж вузлів системи
Компресор встановлюють на стіну за допомогою кронштейнів, після чого приступають до виготовлення конденсатора. Для цього металевий бак розрізають болгаркою навпіл. В одну частину встановлюють мідний змійовик, після чого ємність зварюють і готують в ній різьбові отвори.
Теплообмінник для теплонасоса практично не відрізняється від такого ж вузла, який виготовляють для банної печі. Найкраще підійде ємність з нержавіючої сталі товщиною 2, 5 мм
Для виготовлення теплообмінника на 120-літровий сталевий бак намотують довгу мідну трубу, закріплюючи кінці витків рейками. До висновків під'єднують сантехнічні переходи.
На пластиковий бак теж кріплять змійовик і використовують в якості випарника. Він не перегрівається, тому не обов'язково брати металеву ємність. Готовий випарник кріплять до стіни за допомогою кронштейнів.
При виборі компресора і випарника слід робити розрахунок потужності з запасом 20%, інакше потужність готової опалювальної системи буде нижче бажаної
Коли основні вузли підготовлені, підбирають відповідний терморегулювальний клапан, збирають конструкцію і закачують в систему фреон марки R-22 або R-422. Якщо немає відповідних навичок, має сенс запросити фахівця, тому що процедура небезпечна.
Етап # 4. Підключення до забірному пристрою
Тип забірного пристрою і особливості підключення до нього теплонасоса залежать від схеми:
- «Вода-земля». Колектор встановлюють нижче рівня промерзання грунту. Труби системи повинні розташовуватися на тій же глибині.
- «Вода-повітря». Системи цього типу монтувати щодо просто, тому що не потрібні земляні роботи. Для установки колектора підійде зручне місце біля будинку або на даху.
- «Вода-вода». Конструкцію колектора збирають з полімерних труб, а потім опускають в центр водойми.
Можлива установка комбінованої (бівалентної) опалювальної системи. В цьому випадку тепловий насос підключають паралельно з електричним котлом. Він виконує функцію додаткового опалення.
Установка бівалентної опалювальної системи дозволяє домогтися оптимальної температури в будинку навіть при сильних морозах, а її енергоспоживання буде мінімальним.
У процесі складання, монтажу та підключення теплового насоса потрібно уважно стежити за якістю зварних швів, стиків і з'єднань. Система повинна бути абсолютно герметичною
Висновки і корисне відео по темі
У нас теплові насоси поки ще не дуже поширені, проте вже можна знайти умільців, здатних поділитися досвідом самостійного виготовлення подібних систем. Пропонуємо добірку корисних відеоматеріалів.
Конструкція теплового насоса, особливості складання системи:
Особливості підключення, експлуатації саморобного теплового насоса:
Відеовідгук про роботу саморобної опалювальної системи з кондиціонера:
Схеми обігріву з теплонасосами не завжди рентабельні і зручні, тому обов'язково зважте плюси і мінуси опалення цього типу.
Якщо прийдете до висновку, що така система підійде для вашого будинку, не поспішайте витрачати величезні суми на готову установку і зберіть конструкцію самостійно. Це не так вже й складно, вимагає набагато менших грошових вкладень, а ефект може перевершити всі очікування.
Чи збираєтеся зібрати тепловий насос власноруч, але не знаєте з чого почати? Або може вже доводилося збирати подібну конструкцію і є необхідні знання, якими ви можете поділитися з нашими читачами? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.