Теплонасос своими руками

На многих форумах люди часто интересуются, можно ли собрать тепловой насос своими руками. Если есть запрос, то в Интернете обязательно появится на него ответ. Поэтому в сети размещено достаточно большое количество статей и видео на эту тему. В этой статье мы не будем давать конкретные инструкции по сборке теплового насоса, а лишь обратим внимание на некоторые нюансы, с которыми вы столкнетесь в том случае, если решитесь собрать тепловой насос самостоятельно.

Тепловой насос своими руками

Впервые теоретическое объяснение работы тепловых машин было дано французским инженером Сади Карно в 1824 году. Он предложил идеальный тепловой цикл, в котором используются два источника теплоты с постоянными температурами – горячей и холодной. Идеальный цикл Карно состоит из обратимых процессов теплообмена между рабочим телом и источниками теплоты, протекающим по двум изотермам, и двух идеальных адиабат перехода рабочего тела с одной изотермы на другую.

Тепловой насос основан на принципе Карно и состоит из четырех основных агрегатов:

  • 1. компрессор (повышает давление);
  • 2. расширительный вентиль (понижает давление);
  • 3. конденсатор;
  • 4. испаритель.

Сделать компрессор самостоятельно не получится, а использовать для этого старые компрессоры (например, от холодильников) абсолютно не целесообразно, так как одна из важнейших характеристик теплового насоса – энергоэффективность. Поэтому компрессор для сборки теплового насоса компрессор придется купить.

Конденсатор и испаритель можно приобрести в виде готового продукта – теплообменника. Чтобы правильно подобрать испаритель и конденсатор, нужно произвести термодинамический расчет. Сделать это можно при помощи специальной программы. Таких программ существует достаточно много, их без труда можно найти на просторах сети.

Крупные производители теплонасосов сами не производят составляющих агрегата. Они лишь делают термодинамические расчеты на своем программном обеспечении для того, чтобы обеспечить максимально правильную комбинацию компрессора с конденсатором и испарителем для более эффективной работы теплового насоса. Необходимые составляющие заказываются у соответствующих производителей. Далее производитель насосов собирает и тестирует пробную модель на предмет энергоэффективности и надежности. Чтобы обеспечить более щадящий режим работы, на насос устанавливают датчики контроля. Только после тщательной проверки работы всех элементов, пробная модель запускается в массовое производство.

Как видим, провести такие серьезные расчеты и тестирование в домашних условиях будет невозможно. Поэтому крайне сомнительно, что собранный вручную тепловой насос будет таким же эффективным, как и производственный.

Работа компрессорного блока теплового насоса мониторится по многим параметрам. Ниже мы приводим скриншот некоторых параметров, взятый не сервисе IDM Uplink:

Мониторинг работы системы позволяет определить неправильную работу оборудования и своевременно принять меры по ее ликвидации. Например, система не позволяет компрессору совершить включение и выключение более одного раза за пять минут. Если количество частых пусков превышает допустимое количество за определенный промежуток времени, то тепловой насос выключается, а система отправляет на электронную почту пользователя отчет о неправильной работе. Такая система контроля позволяет увеличить срок службы компрессора. Собранный вручную тепловой насос не будет иметь такого «щадящего» режима работы. Каждый лишний запуск будет уменьшать срок службы компрессора, и велика вероятность того, что уже через 5-6 лет вам придется покупать новый компрессор.

Все процессы компрессорного блока очень требовательны к температурному режиму и давлению в них. Поэтому в производственных тепловых насосах установлены датчики, которые проверяют соответствие этих параметров норме и передают информацию об их работе на плату, где собранные данные анализируются. Если давление или температура ниже/выше положенных показателей, система показывает ошибку и оповещает пользователя и сервисный центр о необходимости включить более щадящий или экономичный режим работы.

Многие промышленные теплонасосы записывают показания датчиков за определенный промежуток времени. Проанализировав записанные данные, работники сервиса могут принять решение о необходимости внесения изменений в настройки оборудования или необходимости его балансировки. Реализовать перечисленное невозможно при домашней сборке теплового насоса. Поэтому собранный дома насос будет работать значительно менее эффективно и менее надежно.

Энергоэффективность теплонасоса во многом зависит от установленной на нем автоматической погодозависимой системы, которая позволяет снизить потребление электроэнергии до 25%. Например, автоматическое ночное снижение температуры всего на несколько градусов позволит сэкономить до 10% электричества в год. Конечно, такую погодозависимую автоматику можно купить и установить на самодельном теплонасосе, но на алгоритм работы автоматики не смогут влиять процессы, происходящие в компрессорном блоке. Например, находящийся в режиме технологической паузы компрессор не сможет включить тепловой насос по запросу автоматики. К этому стоит добавить, что сама погодозависимая автоматика стоит не дешево, поэтому разница в цене заводского и «домашнего» теплового насоса существенно уменьшится. А ведь основной толчок для домашнего «самоделкина» ‐ экономия на самодельном тепловом насосе.

Поэтому собрать тепловой насос дома, конечно, можно, но насколько он будет эффективен и как долго прослужит – не известно. И даже если вы сэкономите вначале на его изготовлении, то в дальнейшем можете потратить значительно больше на ремонт. Стоит ли так рисковать – решать вам. Мы считаем, что такое высокотехнологичное оборудование должно производиться специалистами на заводе.

 

Получить консультацию по вопросам проектирования, бурения скважин и монтажу тепловых насосов вы можете:

Последнее изменение Четверг, 15 Февраль 2018 22:00

Все права защищены © 2018