Тепловий насос вода-вода - це найдешевший агрегат подібного типу. Адже в якості низькоефективного джерела енергії в даному випадку використовується найпоширеніша середу - вода. А сам монтаж первинного контуру з випарником виглядає як звичайне занурення до порівняно неглибокій позначки.

При цьому теплові насоси вода - вода не тільки дешеві, але й ефективні. Оскільки на глибині затоплення випарника плюсова температура навколишнього середовища зберігається буквально круглий рік (на 4-5 градусів за Цельсієм можна розраховувати навіть в зимовий час).

До того ж, тепловий насос типу вода - вода легко зібрати навіть своїми руками. Тому в даній статті ми розглянемо не тільки схему роботи і типові різновиди таких насосів, але і схему зборки подібного агрегату, розраховану на облаштування енергоефективної системи опалення своїми силами.

Схема теплового насоса вода - вода
У своїй роботі тепловий насос використовує той же принцип, що і холодильник. Тільки в цьому випадку особливого увага приділяється не охолоджувачу (блок випарника), а тепловому генератору (блок конденсатора).

Ну а сам принцип залишається незмінним і передбачає наступну схему роботи:
• Випарник впроваджують в середу з температурою вище нуля за Цельсієм.
• Конденсатор монтують в приміщенні, підключаючи до нього пряму трубу і обратку системи опалення.
• Між випарником і конденсатором проводять циклічний трубопровід, в який врізають компресор - генератор напірного зусилля і тиску.

• В циклічний трубопровід заливають холодоагент - речовина, яка скипає в випарнику і переходить у рідкий стан в конденсаторі. Причому циклічність випаровування і конденсації забезпечує компресор.
У підсумку, в процесі кипіння холодоагент забирає тепло у навколишнього випарник води і транспортує його до конденсатора, де віддає накопичену енергію системі опалення, переходячи з газоподібного стану в рідкий. Адже випаровування проходить з відбором енергії, а конденсація - з виділенням калорій.

Де монтують випарник
Для забезпечення ефективної роботи насоса нам потрібно лише заглибити випарник в воду, бажано нижче рівня промерзання рідини в водоймі. Адже товща води зберігає температуру 4-12 градусів Цельсія практично цілий рік, забезпечуючи теплові насоси для гарячої води та систем опалення постійним притоком низькоефективної енергії.

У підсумку, майданчиком для розміщення випарника може бути будь-яка водойма з глибиною більш 1,5 метрів і постійним рівнем рідини. Ну а якщо такого водойми немає, то як джерело низькоефективного тепла можна використовувати звичайний колодязь або свердловину. Причому сам випарник можна занурити навіть не в колодязь, а в особливий бак, що заповнюється проточною водою, яку качають з джерела і зливають туди ж.
Тому тепловий насос «вода-вода» можна змонтувати, буквально, де завгодно. Адже водоносні шари приховані практично в будь-якому типі грунту.

Саморобний тепловий насос: схема зборки
Вищенаведена схема роботи вказує, що конструкція теплового насоса складається з чотирьох вузлів: випарника, конденсатора, компресора і циклічного трубопроводу. Тому в процес самостійного будівництва теплового насоса полягає в виготовленні всіх вищезазначених вузлів з ​​наступною збіркою конструкції.

І далі по тексту ми розглянемо всі етапи виробничих і складальних процесів, що проводяться своїми руками. Причому спочатку будуть дані рекомендації по розрахунках системи, спрямовані на оптимізацію енергоспоживання і посилення тепловіддачі.

Етап перший: розрахунок теплового насоса вода - вода
Розрахунок насоса виконується на особливому «калькуляторі» - програмі, що прирівнює опалювальну площу з потужністю системи опалення. Причому в якості вихідних даних програма використовує об'єм приміщення (площа і висота стель). А на виході дається рекомендація щодо потужності насоса.

Етап другий: вибір компресора
Компресор для теплового насоса підбирається за передбачуваної потужності системи опалення. Причому потужність самого компресора повинна становити 20-30 відсотків від показників тепловіддачі насоса.

Тепловий насос з гвинтовим компресором
Тобто, якщо на обігрів будівлі йде 10 кВт, то для обслуговування насоса використовується 3-кіловатний компресор. Словом, пропорція між потужністю нагнетательного обладнання та тепловіддачею насоса розраховується за співвідношенням 1: 3.

Причому в якості компресора для теплового насоса використовують як стандартні агрегати для спліт-систем, так і спеціальне обладнання. І в саморобну систему доведеться інтегрувати тільки «заводської» компресор, оскільки «самопальні» аналоги в даному випадку недоречні - вони поставлять під загрозу саму ефективність роботи збираного насоса.

Етап третій: будівництво випарника
Випарник збирають на основі полімерного бака, з великою кришкою. Причому мінімальна ємність бака дорівнює 120-130 літрам. У внутрішній порожнині бака розміщують мідний змійовик, зігнутий з труби певної довжини та діаметру.

Випарник для теплового насоса вода-вода
Для визначення цих величин нам доведеться обчислити площу поверхні змійовика.
Як правило, її розраховують за формулою:
Р = M / 0,8ΔT,
де М - це передбачувана потужність насоса, а ΔT- це різниця температур на вході і виході (в градусах Цельсія). Отриману площа порівнюють із площею одного погонного метра труби потрібного діаметра, обчислюючи довжину заготовки для змійовика.

Ну а саме виготовлення серцевини випарника припускає ручну гибку мідної труби навколо калібру, в якості якого можна використовувати кисневий або газовий балон. Виготовлений таким чином змійовик вкладають в бочку, виводячи крізь дно і кришку два випуски - верхній і нижній.
Далі потрібно вмонтувати в бочку пару відводів, виготовлених з металевих штуцерів - їх вводять в отвори у дна і кришки і підтискають з зовнішньої і внутрішньої сторони контргайками.

До нижнього штуцера монтують напірний шланг насоса, а до верхнього - відвідної шланг, по якому вода буде зливатися в колодязь самопливом. За допомогою такої конструкції ми забезпечимо безперервну циркуляцію низькоефективної середовища в випарнику.

Етап четвертий: створення конденсатора
Конденсатор збирають на основі металевого бака з нержавійки, в який монтують мідний змійовик, розрахований за тим же формулам, що й аналогічна деталь випарника. Причому для виготовлення змійовика використовується все та ж технологія ручної гнучкі.

Сам змійовик размешается в баку вертикально, а його відводи виходять з дна і кришки бака. Причому крім відводів в бак врізають ще й два штуцери. Словом, вся схема скопійована з випарника, тільки з урахуванням того, що замість низькоефективної середовища крізь конденсатор циркулює розігрівають вода - теплоносій системи опалення. За допомогою особливого насоса її виводять крізь верхній штуцер, направляючи на радіатори, і вводять в бак крізь нижній штуцер, з'єднаний з обратку.

Етап п'ятий: складальні роботи
Збірка системи проводиться в наступному порядку:
• На платформі або кронштейні монтують компресор.
• До нагнітальному патрубка компресора підключають (мідної трубою) верхній відвід конденсатора.

• Нижній відвід конденсатора пов'язують з нижнім відводом випарника, прокладаючи між ними мідний трубопровід, діаметр якого повинен збігатися з габаритами трубок, використаних при виготовленні змійовиків. Причому в довільному місці цього трубопроводу можна змонтувати дросельну заслінку, яку підключають до системи автоматичного управління.
• Верхній відвід випарника з'єднують (мідною трубкою) з всмоктуючим патрубком компресора. Монтажні роботи з мідними трубками виконують за допомогою пайки, а в фіналі в систему заливають холодоагент (близько пари кілограм).

У результаті, виходить замкнута система, в якій циркулює холодоагент, що переносить тепло з встановленої на землю бочки-випарника в підвішений на кронштейні бак з конденсатором.

Тепловий насос для нагріву води: монтаж в систему опалення

Саморобний тепловий насос вода-вода
При монтажі системи опалення слід врахувати, що вода в конденсаторі прогріється всього лише до 40-50 градусів Цельсія. Тому в якості «споживача» енергії теплового насоса може виступати тільки низькотемпературна система опалення, наприклад, тепла підлога. Або будь-який інший об'ємний радіатор, ефективність якого визначається не температурою, а габаритної площею випромінювання.

Причому, в більшості випадків, саморобний тепловий насос можна використовувати лише в якості допоміжного джерела енергії, що підтримує роботу електричного або газового котла.
Повноцінне опалювання і обігрів гарантую тільки високоефективні «заводські» агрегати, разогревающие конденсатор до 75 градусів Цельсія і вище.
Саморобні насоси не можуть забезпечити подібну температуру через прорахунки конструкції і незбалансованою роботи компресора.

Втім, ефективні результати здатний продемонструвати лише «маревний» агрегат, а ось тепловий насос вода - вода китайського виробництва відрізняється від якісної саморобки лише більш продуманою системою автоматизації управління насосом.