Как сделать тепловой насос грунт-вода своими руками

Дата публикации: 28 июня 2019

Насос системы земля-вода высокоэффективен по двум причинам. Во-первых, его работа не зависит от времени года и температуры окружающей среды. Во-вторых, современные модели выдают до 1000% КПД. Иными словами, на работу насоса будет тратиться 1 кВт энергии, а тепло на выходе составит 1000 кВт. Насосы, которые в качестве источника тепловой энергии используют воздух или воду, не могут похвастаться такой продуктивностью. Поэтому геотермальные системы — самые популярные для автономного отопления частных домов и хозяйств.

Принцип работы

Насосы грунт-вода берут энергию из земли. Для этого используются либо скважины, либо коллекторы. Скважины устанавливаются на глубине от 20 до 30 метров, и актуальны только для тех участков, которые позволяют глубокое бурение. Если под вашим домом проходят грунтовые воды, а почва слишком мокрая, то пробурить скважину не получится. Коллекторы прокладываются на глубине от 0,8 до 1,5 метров. Глубина их монтажа зависит от климатических условий региона: в теплых районах коллекторы прокладываются выше, а в холодных — ниже. Еще один весомый плюс коллекторов — их прокладка обойдется дешевле.

Принцип работы

После прокладки коллекторов в них заливается теплоноситель с низким порогом кипения до -40 °C. Из-за того, что температура грунта не опускается ниже +5 °C, теплоноситель может черпать температуру из земли. После этого теплоноситель мигрирует в конденсатор, где сжимается под давлением и нагревается до +110 °C. В накопительном баке он отдает полученное тепло воде, испаряется и снова возвращается к своей агрегатной температуре -40 °C. На этом цикл получения-возвращения тепла грунтовым насосом завершается. Нагретую в накопительном баке воду можно использовать как для бытовых нужд, так и для отопления.

Как сделать своими руками

Когда вы будете искать схемы сборки насоса в интернете, вы заметите, что для всех систем они выглядят практически одинаково. Главное отличие — теплоноситель и способ прокладки. Для конструирования грунтового насоса вы можете использовать чертежи аэро- и гидротермальных систем. После выбора схемы рассчитайте размеры, расстояния и точки узлов. Для насоса грунт-вода подойдут теплоносители на основе этиленгликоля, пропиленгликоля, глицерина и спирта.

Какие детали понадобятся

Грунтовой насос состоит из таких деталей, как:

  • испаритель;
  • компрессор;
  • конденсатор;
  • терморегулирующий вентиль.

Если у вас есть исправный компрессор от старого холодильника, можно воспользоваться им. В противном случае его придется купить. Починка неисправного компрессора не целесообразна: ремонт может стоить столько же, сколько и новый компрессор. При покупке компрессора обращайте внимание на уровень шума. Вряд ли вам будет комфортно в доме с постоянно гудящим насосом. Терморегулирующий вентиль подбирается в соответствии со всей системой. Он должен легко совмещаться с остальными запчастями, поэтому не пренебрегайте «примеркой» деталей будущего теплонасоса.

Как сделать своими руками

Что понадобится при сборке:

  • кронштейны L-типа (30 см);
  • герметичная емкость из нержавейки (120 л);
  • пластиковый бак (90 л);
  • медные трубы (3 шт.);
  • металлопластиковые трубы.

Диаметр и количество труб подбирается в соответствии с вашей схемой сборки. Также понадобятся болгарка и сварочный аппарат для металлических деталей. В остальном будет достаточно стандартного набора инструментов.

Сборка и монтаж теплового насоса земля-вода

С помощью кронштейнов установите компрессор на стену. После этого можно приступать к изготовлению конденсатора. Для этого разрежьте пополам емкость из нержавейки и установите на одну из частей медный змеевик. Плотно заварите емкость и сделайте на ней резьбовые отверстия. Не забудьте закрепить концы медной трубы рейками. Подсоедините к выходам трубы сантехнические переходы.

Как сделать своими руками

На пластиковый бак также прикрепите медный змеевик. Конструкция будет служить испарителем. Медь не перегревается под воздействием высоких температур, поэтому с пластиковым баком ничего не случится. После монтажа труб прикрепите испаритель к стене с помощью кронштейнов. После этого подготовьте и проверьте все узлы системы и присоедините терморегулирующий клапан. Закачайте в готовый насос теплоноситель. Для этой задачи стоит вызвать специалиста, т.к. большинство теплоносителей опасны для здоровья.

Особенности подключения к заборной системе

Когда вы самостоятельно собираете тепловой насос грунт-вода, вы должны предварительно позаботиться о прокладке коллекторов. Помните, что коллекторы устанавливаются ниже уровня промерзания почвы (+5 °C). Трубы системы монтируются на той же глубине, что и коллектор. Продолжительность коллекторной сетки прокладывается из расчета 2,5 м2 на 1 м2 отапливаемой площади.

Учитывайте, что изготовление и прокладка грунтового теплонасоса занимает около месяца. Заниматься бурением и рытьем котлована лучше всего в теплое время. Если у вас возникли трудности на этапе земельных работ, обратитесь к специалистам.

Наверх