Основные правила монтажа современных тепловых насосов для отопления

Тепловые насосы – оборудование, работающее на альтернативных источниках энергии, – завоевывают у отечественных владельцев загородных домов все большую популярность. По экономичности системы отопления такого типа уступают лишь газовым. По эффективности же работы превосходят все имеющееся на рынке аналогичное оборудование. Монтаж теплового насоса своими руками — процедура довольно-таки сложная, но вполне выполнимая.

Как работает тепловой насос

Функционирует такое оборудование примерно по тому же принципу, что и холодильники либо кондиционеры. Система просто забирает тепло из окружающей среды (земли, воды, воздуха), конденсирует его и подает в дом. Происходит это следующим образом:

1. По внешнему контуру системы, расположенному под землей или под водой, движется антифриз.
2. Пропитавшись теплом окружающей среды, он поступает в испаритель и нагревает хладагент.
3. Последний закипает, переходя в газообразное состояние.
4. Входящий в конструкцию системы компрессор сжимает образовавшийся газ, что приводит к повышению его температуры.
5. Разогретые пары поступают в специальный теплообменник, отдают тепло внутреннему контуру, переходят в жидкое состояние и возвращаются в испаритель.

Разумеется, для реализации теплодинамического цикла оборудованию этого типа нужна электроэнергия. Подключается насос обычно к сети в 220 В.

Виды тепловых насосов

Классифицироваться оборудование этого типа может по источнику потребляемого тепла и расположению внешнего контура. В первом случае различают системы:

1. Грунт-вода. В качестве теплоносителя в таком оборудовании используется вода или антифриз. Контур же располагается под землей.
2. Вода-вода. Трубы системы отопления этого типа прокладываются в каком-нибудь располагающимся поблизости водоеме.
3. Воздух-вода. В этом случае в качестве источника тепла используется воздух.
4. Воздух-воздух. В качестве и теплоносителя, и источника тепла в данном случае выступает воздух.

По расположению контура системы отопления с тепловым насосом подразделяются на вертикальные и горизонтальные.

Технология монтажа

Сборка оборудования этого типа производится в несколько этапов:

• составляется проект;
• собираются коллекторные коммуникации;
• в систему устанавливается тепловой насос;
• монтируется оборудование внутри дома;
• производится заливка теплоносителя.

Далее рассмотрим, как установить тепловой насос под ключ своими руками пошагово.

Как составить проект

Прежде чем приступать к сборке коммуникаций этого типа, конечно же, следует произвести все необходимые расчеты. Работа внешней части системы должна быть полностью согласована с работой внутренней. Расчеты производятся в зависимости от выбранного типа оборудования. Для горизонтальных коллекторов они выполняются так:

• Определяется количество необходимого антифриза. При этом используется формула Vs = Qo·3600 / (1,05·3,7·t), где Qo — тепловая мощность источника, t — разность температур между подающей и обратной линией. Параметр Qo рассчитывается как разница между мощностью насоса и электромощностью, затрачиваемой на нагрев хладагента.
• Определяется необходимая длина коллектора. Формула расчета в этом случае выглядит так: L = Qo/q, где q — удельный теплосъем. Величина последнего показателя зависит от типа грунта на участке. Для глины, она, к примеру, составляет 20 Вт на п. м., для песка — 10 Вт и т. д.
• Определяется необходимая под укладку коллектора площадь участка. В данном случае расчет ведется по формуле A = L·da, где da — шаг укладки труб.

Мощность теплового насоса определяется приблизительно из расчета 70 Вт тепла на 1 м2 при высоте потолков в 2.7 м. Трубы коллектора обычно прокладывают на расстоянии 0.8 м друг от друга или чуть больше.

Как собрать тепловой насос

Стоит оборудование этого типа довольно-таки дорого. Конструкция же теплового насоса относительно проста. Поэтому сделать его можно попробовать и самостоятельно. Выполняется эта процедура примерно так:

• Приобретается компрессор (подойдет оборудование от кондиционера).
• Изготавливается корпус конденсатора. Для этого бачок из нержавейки на 100 л разрезается напополам.
• Изготавливается змеевик. Газовый или кислородный баллон обматывается медной трубкой от холодильника. Последнюю можно зафиксировать с помощью алюминиевых перфорированных уголков.
• Змеевик устанавливается в корпус, после чего последний запаивается.
• Из пластмассовой емкости 80 л изготавливается испаритель. В него монтируется змеевик из трубы ¾ дюйма.
• К испарителю подключаются водопроводные трубы для доставки и слива воды.
• Система заполняется хладагентом. Эту операцию стоит доверить специалисту. При неумелых действиях можно не только испортить собранное оборудование, но и получить травму.

Монтаж коллекторных коммуникаций

Технология установки внешнего контура системы отопления также зависит от ее разновидности. Для вертикального коллектора пробуриваются скважины глубиной 20-100 м. Под горизонтальный прорываются траншеи глубиной в 1.5 м. На следующем этапе производится укладка труб. Рядом с горизонтальным коллектором не должно расти деревьев, так как их корни могут повредить магистрали. Для сборки последних можно использовать полиэтиленовые трубы низкого давления.

Установка оборудования

После того как внешний контур будет собран, его заводят в дом через цоколь с утеплением места входа. Тепловой насос устанавливают обычно на цокольном этаже. Можно также поднять трубы на кухню или в любое другое помещение. После того как коллектор будет подключен к насосу, собирают внутренний контур системы отопления.

Производится эта операция обычным образом. То есть в помещениях устанавливаются радиаторы отопления, проводятся магистрали и производится их подключение к котлу. На обратной трубе монтируются расширительный бак, фильтр и циркуляционный насос на байпасе. Можно также собрать и подключить к тепловому насосу систему «теплый пол». На заключительном этапе во внешний и внутренний контур заливается выбранный тип теплоносителя.

Как видите, смонтировать тепловой насос и коллектор можно и самостоятельно. Технологически процедура это не особенно сложная. Однако в отличие от других видов подобного оборудования, сборка такой системы даже горизонтального типа — операция физически довольно-таки трудоемкая. Скважины же для вертикальной пробурить самостоятельно без специального оборудования и вообще практически нереально. Поэтому, возможно, для выполнения расчетов и работ по сборке системы стоит все же нанять специалистов. Сегодня на рынке существуют компании, устанавливающие такое оборудование, как тепловой насос, под ключ.