Jak vyrobit tepelné čerpadlo svépomocí ze staré lednice: výkresy, návod a tipy na montáž

V posledních desetiletích mají majitelé domů poměrně velký výběr systémů vytápění. Již není nutné se připojovat k centralizovaným sítím a používat tradiční zdroje. Lze zvolit zařízení pracující na alternativní energii, ale jeho hlavní nevýhodou je vysoká cena. Souhlasíte?

Nicméně, pokud si postavíte tepelné čerpadlo vlastníma rukama ze staré ledničky, můžete systém výrazně zlevnit. A my vám řekneme, jak na to.

V článku jsme vybrali nejjednodušší řešení a opatřili je podrobnými výkresy a schématy. Proto pro domácího kutila nebude těžké se v nich vyznat. Kromě toho zde najdete podrobný návod na výrobu topného zařízení. A umístěná videa vám poví o konstrukčních zvláštnostech tepelného čerpadla a o specifikách jeho připojení.

Jak výhodné je použití tepelného čerpadla?

Teoreticky má každý člověk velký výběr zdrojů energie. Kromě zemního plynu, elektřiny, uhlí, jsou to také vítr, slunce, rozdíl teplot země a vzduchu, země a vody.

V praxi je výběr omezený, protože vše se odvíjí od ceny zařízení a jeho údržby, stejně jako stability provozu a doby návratnosti instalací.

Každý ze zdrojů energie má jak výhody, tak i vážné nevýhody, které omezují jeho použití.

Instalace topného systému s tepelným čerpadlem je výhodná z hlediska pohodlí provozu. Během provozu zařízení není hluk, cizí pachy, není nutná instalace komínů nebo jiných pomocných konstrukcí.

Systém je závislý na elektřině, ale pro provoz tepelného čerpadla je potřeba minimální množství elektřiny.

Tepelné čerpadlo je dobrou alternativou k běžným topným systémům. Pro snížení počátečních nákladů na zařízení je možné ho sestavit svépomocí.

Samotná tepelná zařízení jsou mimořádně hospodárná a nevyžadují zvláštní náklady na údržbu, ale jejich počáteční cena je velmi vysoká.

Zdaleka ne každý majitel domu nebo chaty si může dovolit nákup tak drahého zařízení. Pokud ho sestavíte sami a použijete díly ze staré ledničky, můžete výrazně ušetřit.

Tepelná čerpadla průmyslové výroby jsou drahá. Předpokládá se, že jejich instalace se zaplatí v průměru za 5-7 let provozu, avšak tato doba závisí na počáteční ceně konstrukce a může být mnohem delší.

Domácí zařízení stojí doslova pár korun, a jejich používání umožňuje výrazně ušetřit.

Jediná nuance: výkon domácích zařízení není vysoký a nemohou být plnohodnotnou náhradou tradičních topných systémů. Proto se často používají jako doplňkové nebo alternativní možnosti vytápění.

5 hlavních výhod pro majitele zařízení

Mezi výhody topných systémů s tepelnými čerpadly patří:

1. Ekonomická efektivita. Při spotřebě 1 kW elektrické energie lze získat 3-4 kW tepelné energie. To jsou průměrné hodnoty, protože koeficient přeměny tepla závisí na typu zařízení a konstrukčních specifikacích.
2. Ekologická bezpečnost. Při provozu tepelného zařízení se do životního prostředí nedostávají spaliny ani jiné potenciálně nebezpečné látky. Zařízení je bezpečné pro ozonovou vrstvu. Jeho použití umožňuje získat teplo bez sebemenšího poškození životního prostředí.
3. Univerzální použití. Při instalaci topných systémů poháněných tradičními zdroji energie se majitel domu stává závislým na monopolistech. Solární panely a větrné generátory nejsou vždy rentabilní. Zatímco tepelná čerpadla lze instalovat kdekoli. Hlavní je správně vybrat typ systému.
4. Víceúčelovost. V chladném období zařízení vytápí dům a v letních vedrech mohou pracovat v režimu klimatizace. Zařízení se používá v systémech TUV, připojuje se k okruhům podlahového vytápění.
5. Bezpečnost provozu. Tepelná čerpadla nevyžadují palivo, při jejich provozu se neuvolňují toxické látky a maximální teplota součástí zařízení nepřesahuje 90 stupňů. Tyto topné systémy nejsou nebezpečnější než ledničky.

Ideální přístroje neexistují. Tepelná čerpadla jsou spolehlivá, odolná a bezpečná, ale jejich cena přímo závisí na výkonu.

Kvalitní zařízení pro plnohodnotné vytápění a ohřev teplé vody domu o rozloze 80 m² bude stát přibližně 8000-10000 eur. Domácí zařízení mají nízký výkon, lze je použít k vytápění jednotlivých místností nebo vedlejších prostor.

Účinnost instalace závisí na tepelných ztrátách domu. Zařízení má smysl instalovat pouze v budovách, kde je zajištěna vysoká úroveň izolace a ukazatele tepelných ztrát nepřesahují 100 W/m².

Tepelná čerpadla mohou vydržet 30 let a více. Zvláště rentabilní je jejich použití pro TUV, stejně jako v kombinovaných topných systémech zahrnujících podlahové vytápění.

Zařízení je spolehlivé a málokdy se porouchá. Pokud je doma vyrobené, je důležité zvolit kvalitní kompresor, nejlépe z chladničky nebo klimatizace prověřené značky.

Typy tepelných čerpadel pro vytápění domu

Rozlišují se kompresní a absorpční tepelná čerpadla. Zařízení prvního typu jsou nejrozšířenější a právě takové tepelné čerpadlo lze sestavit z chladničky nebo staré klimatizace za použití hotového kompresoru.

Dále jsou zapotřebí expandér, výparník, kondenzátor. Pro provoz absorpčních zařízení je nutné absorpční chladivo.

Tepelná čerpadla se nejčastěji sestavují z dílů klimatizací a chladniček. Tyto podomácku vyrobené konstrukce jsou jednoduché, účinné, a pokud má řemeslník dovednosti pro takovou práci, lze je vyrobit doslova za několik dní.

Podle typu zdroje tepla jsou zařízení vzduchová, geotermální, a také využívající sekundární teplo (například odpadní vody apod.).

Ve vstupním a výstupním okruhu se používá jedno nebo dvě různá teplonosná média, a podle toho se rozlišují následující typy zařízení:

• vzduch-vzduch;
• voda-voda;
• voda-vzduch;
• vzduch-voda;
• země-voda;
• led-voda.

Systém může být účinný pouze tehdy, pokud spotřebovává méně energie, než odevzdává. Tento rozdíl se nazývá koeficient přeměny. Závisí na mnoha faktorech, ale nejvýznamnější je teplota teplonosného média ve vstupním a výstupním okruhu. Čím větší rozdíl, tím lépe systém funguje.

Neexistují spolehlivé vzorce pro výpočet výkonu tepelných čerpadel, protože jejich provoz závisí na mnoha faktorech.

Při vlastní montáži tepelného zařízení nelze očekávat, že bude stejně účinné jako průmyslově vyráběné zařízení, ale zcela postačí k vytvoření úsporného doplňkového topného systému.

Podrobný návod na výrobu zařízení

Než se seznámíte s možnostmi, jak vyrobit tepelné čerpadlo z chladničky, je třeba se rozhodnout pro zdroj tepla a schéma provozu zařízení. Kromě kompresoru chladničky budou zapotřebí další součásti. Rovněž bude nutné dokoupit nebo pronajmout některé nástroje.

Takový domácí výrobek lze připojit k podlahovému topení, systému TUV nebo vodnímu vytápění, pokud se používají nízkoteplotní radiátory.

I když bude nutné zakoupit kompresor a další součásti, domácí zařízení bude mnohem levnější než hotové průmyslově vyráběné zařízení.

Fáze #1. Příprava schématu a výkresu

Zdroj energie musí být umístěn pod zemí. Pro instalaci tepelného čerpadla bude nutné vyvrtat studnu nebo alespoň vykopat příkop do hloubky, kde teplota půdy neklesá pod 5 stupňů. Lze také využít vodní plochy přírodního nebo umělého původu.

Navržené schéma je vhodné pro jakýkoli zdroj tepla. Pro sestavení domácího zařízení je třeba schéma přizpůsobit provozním podmínkám budoucího zařízení a vypracovat výkres.

Bez ohledu na zdroj tepla jsou konstrukce tepelných čerpadel podobné, takže je vhodné téměř jakékoli schéma, které lze najít na internetu.

Po jeho výběru je třeba připravit podrobné výkresy s přesnými rozměry, vzdálenostmi a místy připojení součástí zařízení.

Pro výrobu tepelného čerpadla bude nutné rozebrat chladničku a vyjmout kompresor. To je hlavní prvek konstrukce. Bude čerpat vodu a freon potrubím a zajišťovat provoz vytápění.

Ačkoli jsou výpočty výkonu zařízení obtížné, lze se řídit průměrnými hodnotami. Například dům s vysokou tepelnou účinností potřebuje topný systém o výkonu 25 W/m². To je ideální varianta, pokud jsou tepelné ztráty minimální.

Pro dobře izolovaný dům je tato hodnota 45 W/m², a pro budovu s relativně velkými tepelnými ztrátami – 70 W/m².

Fáze #2. Výběr potřebných dílů

Kompresor lze sejmout ze staré lednice. Pokud je nefunkční, je lepší koupit nový. Nevyplácí se ho opravovat: není to rentabilní a funkčnost vlastnoručně vyrobeného zařízení bude nejistá.

Pro montáž konstrukce bude dále zapotřebí termoregulační ventil. Je žádoucí, aby všechny komponenty byly z jednoho systému a snadno se kombinovaly.

Toto je hlavní součást lednice. Úkolem tohoto uzlu je čerpat chladivo potrubím, které odebírá teplo z pracovní části. Pro vlastnoručně vyrobené tepelné čerpadlo je lepší vzít tichý kompresor.

Pro montáž tepelného čerpadla budou potřeba 30centimetrové L-profily.

Rovněž bude nutné dokoupit některé součásti:

• kvalitní hermetickou nádobu z nerezové oceli o objemu 120 l;
• velký plastový zásobník o objemu 90 l;
• 3 měděné trubky různých průměrů;
• polymerové trubky (nejlépe kovoplastové).

Pro sestavení systému bude potřeba standardní sada nástrojů a pro řezání a spojování kovových dílů – úhlová bruska a svářečka.

Fáze #3. Montáž komponent systému

Kompresor se instaluje na zeď pomocí konzol, poté se přistoupí k výrobě kondenzátoru. K tomu se kovový zásobník rozřízne úhlovou bruskou napůl. Do jedné části se vloží měděný had (spirálový výměník), načež se nádoba svaří a připraví se v ní závitové otvory.

Výměník tepla pro tepelné čerpadlo se prakticky neliší od stejného uzlu, který se vyrábí pro saunová kamna. Nejvhodnější bude nádoba z nerezové oceli o tloušťce 2,5 mm.

Pro výrobu výměníku tepla se na 120litrový ocelový zásobník navíjí dlouhá měděná trubka, přičemž konce závitů se zajišťují lištami. K vývodům se připojí instalatérské přechody.

Na plastový zásobník se také připevní had (spirálový výměník) a použije se jako výparník. Nepřehřívá se, takže není nutné brát kovovou nádobu. Hotový výparník se připevní na zeď pomocí konzol.

Při výběru kompresoru a výparníku je třeba provést výpočet výkonu s rezervou 20 %, jinak bude výkon hotového topného systému nižší než požadovaný.

Když jsou hlavní uzly připraveny, vybere se vhodný termoregulační ventil, sestaví se konstrukce a do systému se natlakuje chladivo značky R-22 nebo R-422. Pokud nemáte odpovídající dovednosti, má smysl přizvat odborníka, protože procedura je nebezpečná.

Fáze #4. Připojení k odběrnému zařízení

Typ odběrného zařízení a způsob připojení tepelného čerpadla k němu závisí na schématu:

• „Voda-země“. Kolektor se instaluje pod úroveň zamrzání půdy. Trubky systému by měly být umístěny ve stejné hloubce.
• «Voda-vzduch». Systémy tohoto typu se montují poměrně jednoduše, protože nevyžadují zemní práce. Pro instalaci kolektoru se hodí vhodné místo poblíž domu nebo na střeše.
• «Voda-voda». Konstrukci kolektoru sestavují z polymerových trubek a poté ji spouštějí do středu vodní plochy.

Je možná instalace kombinovaného (bivalentního) topného systému. V tomto případě se tepelné čerpadlo připojuje paralelně s elektrickým kotlem. Plní funkci doplňkového vytápění.

Instalace bivalentního topného systému umožňuje dosáhnout optimální teploty v domě i při silných mrazech a jeho spotřeba energie bude minimální.

Během procesu montáže, instalace a připojení tepelného čerpadla je třeba pečlivě sledovat kvalitu svarových spojů, spojů a spojení. Systém musí být absolutně těsný.

Závěry a užitečné video k tématu

U nás tepelná čerpadla zatím ještě nejsou příliš rozšířená, ale již lze najít zručné lidi, kteří se mohou podělit o zkušenosti s vlastní výrobou podobných systémů. Nabízíme výběr užitečných videomateriálů.

Konstrukce tepelného čerpadla, zvláštnosti montáže systému:

Zvláštnosti připojení a provozu domácího tepelného čerpadla:

Videorecenze o provozu domácího topného systému z klimatizace:

Schémata vytápění s tepelnými čerpadly nejsou vždy rentabilní a pohodlná, proto nezapomeňte zvážit výhody a nevýhody vytápění tohoto typu.

Pokud dojdete k závěru, že takový systém je vhodný pro váš dům, nespěchejte s utrácením obrovských částek za hotovou instalaci a sestavte konstrukci sami. Není to tak složité, vyžaduje mnohem menší finanční investice a efekt může předčit všechna očekávání.

Chystáte se sestavit tepelné čerpadlo vlastníma rukama, ale nevíte, kde začít? Nebo už jste podobnou konstrukci sestavovali a máte potřebné znalosti, o které se můžete podělit s našimi čtenáři? Zanechte prosím komentáře, pokládejte dotazy v bloku níže.