Теплонасос своїми руками

На багатьох форумах люди часто цікавляться, чи можна зібрати тепловий насос своїми руками. Якщо є запит, то в Інтернеті обов’язково з’явиться на нього відповідь. Тому в мережі розміщено досить велика кількість статей та відео на цю тему. У цій статті ми не будемо давати конкретні інструкції по збірці теплового насоса, а лише звернемо увагу на деякі нюанси, з якими ви зіткнетеся в тому випадку, якщо зважитеся зібрати тепловий насос самостійно.

Тепловий насос своїми руками

Вперше теоретичне пояснення роботи теплових машин було дано французьким інженером Саді Карно в 1824 році. Він запропонував ідеальний тепловий цикл, в якому використовуються два джерела теплоти з постійними температурами – гарячої і холодної. Ідеальний цикл Карно складається з оборотних процесів теплообміну між робочим тілом і джерелами теплоти, що протікає за двома ізотермам, і двох ідеальних адіабат ​​переходу робочого тіла з однієї ізотерми на іншу.

Тепловий насос заснований на принципі Карно і складається з чотирьох основних агрегатів:

• 1. компресор (підвищує тиск);
• 2. розширювальний вентиль (знижує тиск);
• 3. конденсатор;
• 4. випарник.

Зробити компресор самостійно не вийде, а використовувати для цього старі компресори (наприклад, від холодильників) абсолютно не доцільно, так як одна з найважливіших характеристик теплового насоса – енергоефективність. Тому компресор для збірки теплового насоса доведеться купити.

Конденсатор і випарник можна придбати у вигляді готового продукту – теплообмінника. Щоб правильно підібрати випарник і конденсатор, потрібно провести термодинамічний розрахунок. Зробити це можна за допомогою спеціальної програми. Таких програм існує досить багато, їх без зусиль можна знайти на просторах мережі.

Великі виробники теплонасосів самі не виробляють складових агрегату. Вони лише роблять термодинамічні розрахунки на своєму програмному забезпеченні для того, щоб забезпечити максимально правильну комбінацію компресора з конденсатором і випарником для більш ефективної роботи теплового насоса. Необхідні складові замовляються у відповідних виробників. Далі виробник насосів збирає і тестує пробну модель на предмет енергоефективності та надійності. Щоб забезпечити більш щадний режим роботи, на насос встановлюють датчики контролю. Тільки після ретельної перевірки роботи всіх елементів, пробна модель запускається в масове виробництво.

Як бачимо, провести такі серйозні розрахунки і тестування в домашніх умовах буде неможливо. Тому вкрай сумнівно, що зібраний вручну тепловий насос буде таким же ефективним, як і виробничий.

Робота компресорного блоку теплового насоса моніториться за багатьма параметрами. Нижче ми наводимо скріншот деяких параметрів, взятий не сервіс IDM Uplink:

Моніторинг роботи системи дозволяє визначити неправильну роботу обладнання і своєчасно вжити заходів щодо її ліквідації. Наприклад, система не дозволяє компресору зробити включення і виключення більш ніж один раз за п’ять хвилин. Якщо кількість частих пусків перевищує допустиму кількість за певний проміжок часу, то тепловий насос вимикається, а система відправляє на електронну пошту користувача звіт про неправильну роботу. Така система контролю дозволяє збільшити термін служби компресора. Зібраний вручну тепловий насос не матиме такого «щадного» режиму роботи. Кожен зайвий запуск буде зменшувати термін служби компресора, і велика ймовірність того, що вже через 5-6 років вам доведеться купувати новий компресор.

Всі процеси компресорного блоку дуже вимогливі до температурного режиму і тиску в них. Тому в виробничих теплових насосах встановлені датчики, які перевіряють відповідність цих параметрів нормі і передають інформацію про їхню роботу на плату, де зібрані дані аналізуються. Якщо тиск або температура нижче / вище покладених показників, система показує помилку і повідомляє користувача і сервісний центр про необхідність включити більш щадний або економічний режим роботи.

Багато промислових теплонасосів записують показники датчиків за певний проміжок часу. Проаналізувавши записані дані, працівники сервісу можуть прийняти рішення про необхідність внесення змін в налаштування обладнання, або необхідності його балансування. Реалізувати перераховане неможливо при домашній збірці теплового насоса. Тому зібраний насос буде працювати значно менш ефективно і менш надійно.

Енергоефективність теплонасоса багато в чому залежить від встановленої на ньому автоматичної погодозалежної системи, яка дозволяє знизити споживання електроенергії до 25%. Наприклад, автоматичне нічне зниження температури всього на кілька градусів дозволить заощадити до 10% електрики в рік. Звичайно, таку погодозалежну автоматику можна купити і встановити на саморобному теплонасосі, але на алгоритм роботи автоматики не зможуть впливати процеси, що відбуваються в компресорному блоці. Наприклад, що знаходиться в режимі технологічної паузи компресор не зможе включити тепловий насос за запитом автоматики. До цього варто додати, що сама погодозалежна автоматика коштує недешево, тому різниця в ціні заводського і «домашнього» теплового насоса істотно зменшиться. Але ж основний поштовх для домашнього «саморобу» – економія на саморобному тепловому насосі.

Тому зібрати тепловий насос, звичайно, можна, але наскільки він буде ефективний і як довго прослужить – невідомо. І навіть якщо ви заощадите спочатку на його виготовленні, то в подальшому можете витратити значно більше на ремонті. Чи варто так ризикувати – вирішувати вам. Ми вважаємо, що таке високотехнологічне обладнання повинно вироблятися фахівцями на заводі.

Отримати консультацію з питань проектування, буріння свердловин та монтажу теплових насосів ви можете у нас;