Jak samodzielnie zrobić pompę ciepła ze starej lodówki: rysunki, instrukcja i porady montażowe

W ostatnich dziesięcioleciach właściciele domów zyskali dość duży wybór systemów ogrzewania. Nie trzeba już podłączać się do sieci centralnych i korzystać z tradycyjnych źródeł. Można wybrać urządzenia działające na energię alternatywną, ale ich główną wadą jest wysoki koszt. Czy zgadza się Pan/Pani?

Jeśli jednak zbuduje Pan/Pani pompę ciepła własnymi rękami ze starej lodówki, można znacznie obniżyć koszty systemu. A my opowiemy Panu/Pani, jak to zrobić.

W artykule wybraliśmy najprostsze rozwiązania i opatrzyliśmy je szczegółowymi rysunkami i schematami. Dlatego dla domowego majsterkowicza zrozumienie ich nie będzie trudne. Ponadto znajdzie Pan/Pani tutaj instrukcję krok po kroku dotyczącą wykonania urządzenia grzewczego. A zamieszczone filmy opowiedzą o cechach konstrukcyjnych pompy ciepła i zasadach jej podłączenia.

Jak opłacalne jest używanie pompy ciepła?

Teoretycznie każdy człowiek ma duży wybór źródeł energii. Oprócz gazu ziemnego, energii elektrycznej, węgla, są to także wiatr, słońce, różnica temperatur ziemi i powietrza, ziemi i wody.

W praktyce wybór jest ograniczony, ponieważ wszystko sprowadza się do kosztów urządzenia i jego obsługi, a także stabilności pracy i okresów zwrotu instalacji.

Każde ze źródeł energii ma zarówno zalety, jak i poważne wady, ograniczające jego wykorzystanie.

Instalacja systemu grzewczego z pompą ciepła – jest to opłacalne z punktu widzenia wygody eksploatacji. Podczas pracy urządzenia nie ma hałasu, obcych zapachów, nie wymaga się instalacji kominów ani innych pomocniczych konstrukcji.

System jest zależny od energii, ale do pracy pompy ciepła potrzebna jest minimalna ilość energii elektrycznej.

Pompa ciepła – dobra alternatywa dla zwykłych systemów grzewczych. Aby zmniejszyć początkowe wydatki na urządzenie, można ją złożyć samodzielnie.

Same urządzenia cieplne są niezwykle ekonomiczne i nie wymagają szczególnych kosztów utrzymania, ale ich początkowa cena jest bardzo wysoka.

Nie każdy właściciel domu lub działki może sobie pozwolić na zakup tak drogiego urządzenia. Jeśli złoży się je samodzielnie i użyje części z starej lodówki, można znacznie zaoszczędzić.

Pompy ciepła produkcji przemysłowej są drogie. Uważa się, że ich instalacja zwraca się średnio po 5-7 latach eksploatacji, jednak okres ten zależy od początkowej ceny konstrukcji i może być znacznie dłuższy.

Urządzenia samodzielnie wykonane kosztują dosłownie grosze, a ich użytkowanie pozwala znacznie oszczędzać.

Jedyny niuans: wydajność samodzielnie wykonanych urządzeń jest niska i nie mogą one być pełnowartościowym zamiennikiem tradycyjnych systemów grzewczych. Dlatego często stosuje się je jako dodatkowe lub alternatywne opcje ogrzewania.

5 głównych korzyści dla właścicieli instalacji

Do zalet systemów grzewczych z pompami ciepła zalicza się:

1. Efektywność ekonomiczna. Przy zużyciu 1 kW energii elektrycznej można uzyskać 3-4 kW energii cieplnej. Są to wartości uśrednione, ponieważ współczynnik konwersji ciepła zależy od rodzaju urządzenia i cech konstrukcji.
2. Bezpieczeństwo ekologiczne. Podczas pracy instalacji grzewczej do środowiska nie przedostają się produkty spalania ani inne potencjalnie niebezpieczne substancje. Urządzenie jest bezpieczne dla ozonu. Jego zastosowanie pozwala uzyskać ciepło bez najmniejszej szkody dla środowiska.
3. Uniwersalność zastosowania. Przy instalacji systemów grzewczych zasilanych tradycyjnymi źródłami energii właściciel domu uzależnia się od monopolistów. Panele słoneczne i turbiny wiatrowe nie zawsze są opłacalne. Natomiast pompy ciepła można zainstalować wszędzie. Najważniejsze to prawidłowo wybrać typ systemu.
4. Wielofunkcyjność. W zimnych porach roku instalacje ogrzewają dom, a w letnie upały mogą pracować w trybie klimatyzacji. Urządzenia są stosowane w systemach CWU, podłączane do obiegów ogrzewania podłogowego.
5. Bezpieczeństwo eksploatacji. Pompy ciepła nie wymagają paliwa, podczas ich pracy nie wydzielają się toksyczne substancje, a maksymalna temperatura podzespołów urządzenia nie przekracza 90 stopni. Te systemy grzewcze nie są bardziej niebezpieczne niż lodówki.

Idealne urządzenia nie istnieją. Pompy ciepła są niezawodne, trwałe i bezpieczne, ale ich cena bezpośrednio zależy od mocy.

Wysokiej jakości urządzenie do pełnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla domu o powierzchni 80 m² będzie kosztować około 8000-10000 euro. Samodzielnie wykonane urządzenia mają małą moc, można je stosować do ogrzewania pojedynczych pomieszczeń lub pomieszczeń gospodarczych.

Efektywność instalacji zależy od strat ciepła w domu. Urządzenie ma sens montować tylko w budynkach o wysokim poziomie izolacji, gdzie straty ciepła nie przekraczają 100 W/m².

Pompy ciepła mogą służyć 30 lat i dłużej. Szczególnie opłacalne jest ich zastosowanie do CWU oraz w kombinowanych systemach grzewczych, obejmujących ogrzewanie podłogowe.

Urządzenie jest niezawodne i rzadko się psuje. Jeśli jest samodzielnie wykonane, ważne jest, aby dobrać wysokiej jakości sprężarkę, najlepiej z lodówki lub klimatyzatora renomowanej marki.

Rodzaje pomp ciepła do ogrzewania domu

Rozróżnia się pompy ciepła sprężarkowe i absorpcyjne. Urządzenia pierwszego typu są najbardziej rozpowszechnione i właśnie taką pompę ciepła można zmontować z lodówki lub starego klimatyzatora, wykorzystując gotową sprężarkę.

Potrzebne będą również rozprężacz, parownik, skraplacz. Do działania urządzeń absorpcyjnych niezbędny jest absorbent-czynnik chłodniczy.

Pompy ciepła najczęściej składa się z podzespołów klimatyzatorów i lodówek. Takie domowej roboty konstrukcje są proste, wydajne, a jeśli majster ma umiejętności w tego typu pracach, można je wykonać dosłownie w kilka dni.

Ze względu na rodzaj źródła ciepła urządzenia mogą być powietrzne, geotermalne, a także wykorzystujące ciepło wtórne (np. ścieków itp.).

W obwodach wejściowym i wyjściowym stosuje się jeden lub dwa różne czynniki grzewcze, i w zależności od tego wyróżnia się następujące typy urządzeń:

• powietrze-powietrze;
• woda-woda;
• woda-powietrze;
• powietrze-woda;
• grunt-woda;
• lód-woda.

System może być wydajny tylko wtedy, gdy zużywa mniej energii, niż oddaje. Tę różnicę nazywa się współczynnikiem wydajności. Zależy on od wielu czynników, ale najważniejszym jest temperatura czynnika grzewczego w obwodach wejściowym i wyjściowym. Im większa różnica, tym lepiej działa system.

Nie ma niezawodnych wzorów do obliczania wydajności pomp ciepła, ponieważ ich działanie zależy od wielu czynników.

Przy samodzielnym montażu instalacji grzewczej nie można oczekiwać, że będzie ona tak samo wydajna jak urządzenia produkowane przemysłowo, ale w zupełności wystarczy do stworzenia ekonomicznego dodatkowego systemu ogrzewania.

Instrukcja krok po kroku wykonania urządzenia

Zanim przejdzie się do sposobów wykonania pompy ciepła z lodówki, należy określić źródło ciepła i schemat działania urządzenia. Oprócz sprężarki lodówki potrzebne będą inne podzespoły. Trzeba będzie również dokupić lub wypożyczyć niektóre narzędzia.

Takie domowe urządzenie można podłączyć do ogrzewania podłogowego, systemu ciepłej wody użytkowej lub ogrzewania wodnego, jeśli używane są niskotemperaturowe grzejniki

Nawet jeśli trzeba będzie kupić sprężarkę i inne podzespoły, samodzielnie wykonana instalacja będzie znacznie tańsza niż gotowe urządzenie produkowane przemysłowo.

Etap #1. Przygotowanie schematu i rysunku

Źródło energii powinno być umieszczone pod ziemią. Aby zainstalować pompę ciepła, trzeba będzie wywiercić studnię lub przynajmniej wykopać rów na głębokość, na której temperatura gruntu nie spada poniżej 5 stopni. Można również wykorzystać zbiorniki wodne naturalne lub sztuczne.

Zaproponowany schemat nadaje się do każdego źródła ciepła. Aby złożyć domowe urządzenie, należy dostosować schemat do warunków eksploatacji przyszłego sprzętu i opracować rysunek

Niezależnie od źródła ciepła konstrukcje pomp ciepła są podobne, więc praktycznie każdy schemat znaleziony w sieci będzie odpowiedni.

Po jego wyborze należy przygotować szczegółowe rysunki, na których będą podane dokładne wymiary, odległości i punkty podłączenia podzespołów instalacji.

Aby zrobić pompę ciepła, trzeba będzie rozebrać lodówkę i wyjąć sprężarkę. Jest to główny element konstrukcji. Będzie on pompować wodę i freon przez ułożony rurociąg, zapewniając działanie ogrzewania

Chociaż obliczenia mocy instalacji są utrudnione, można opierać się na średnich wskaźnikach. Dla domu o podwyższonej efektywności cieplnej potrzebny jest system grzewczy o mocy 25 W/m². To idealna opcja, jeśli straty ciepła są minimalne.

Dla dobrze ocieplonego domu wskaźnik ten wynosi 45 W/m², a dla budynku o stosunkowo dużych stratach ciepła – 70 W/m².

Etap #2. Dobór niezbędnych części

Kompresor można zdjąć ze starej lodówki. Jeśli jest niesprawny, lepiej kupić nowy. Nie warto naprawiać: to nieopłacalne, a działanie własnoręcznie wykonanego urządzenia będzie wątpliwe.

Do montażu konstrukcji potrzebny będzie również zawór termoregulacyjny. Wskazane jest, aby wszystkie elementy pochodziły z jednego systemu i łatwo się ze sobą łączyły.

To podstawowy element lodówki. Zadaniem tego podzespołu jest tłoczenie przez rurki czynnika chłodniczego, który pobiera ciepło z części roboczej. Do domowej pompy ciepła lepiej wybrać cichy kompresor.

Do montażu pompy ciepła potrzebne będą 30-centymetrowe wsporniki w kształcie litery L.

Trzeba będzie również dokupić kilka części:

• wysokiej jakości szczelny zbiornik ze stali nierdzewnej o pojemności 120 l;
• duży plastikowy zbiornik o pojemności 90 l;
• 3 miedziane rury o różnych średnicach;
• rury polimerowe (najlepiej metalowo-plastikowe).

Do montażu systemu potrzebny będzie standardowy zestaw narzędzi, a do cięcia i łączenia elementów metalowych – szlifierka kątowa i spawarka.

Etap #3. Montaż elementów systemu

Kompresor montuje się na ścianie za pomocą wsporników, a następnie przystępuje się do wykonania skraplacza. W tym celu metalowy zbiornik przecina się szlifierką na pół. W jednej części instaluje się miedzianą wężownicę, po czym zbiornik spawa się i przygotowuje w nim otwory gwintowane.

Wymiennik ciepła dla pompy ciepła praktycznie nie różni się od tego samego podzespołu, który wykonuje się do pieca saunowego. Najlepiej sprawdzi się zbiornik ze stali nierdzewnej o grubości 2,5 mm.

Do wykonania wymiennika ciepła na 120-litrowy stalowy zbiornik nawija się długą miedzianą rurę, mocując końce zwojów listwami. Do wyprowadzeń podłącza się przejścia hydrauliczne.

Na plastikowym zbiorniku również montuje się wężownicę i używa jej jako parownika. Nie przegrzewa się, więc niekoniecznie trzeba używać metalowego zbiornika. Gotowy parownik mocuje się do ściany za pomocą wsporników.

Przy wyborze kompresora i parownika należy dokonać obliczeń mocy z 20% zapasem, w przeciwnym razie moc gotowego systemu grzewczego będzie niższa niż oczekiwana.

Gdy główne podzespoły są gotowe, dobiera się odpowiedni zawór termoregulacyjny, składa konstrukcję i wtłacza do systemu freon typu R-22 lub R-422. Jeśli brak odpowiednich umiejętności, warto zaprosić specjalistę, ponieważ procedura jest niebezpieczna.

Etap #4. Podłączenie do urządzenia czerpalnego

Rodzaj urządzenia poboru i sposób podłączenia do niego pompy ciepła zależą od schematu:

• „Woda-ziemia”. Kolektor instaluje się poniżej poziomu zamarzania gleby. Rury systemu powinny znajdować się na tej samej głębokości.
• „Woda-powietrze”. Systemy tego typu montuje się stosunkowo prosto, ponieważ nie wymagają prac ziemnych. Do instalacji kolektora nadaje się dogodne miejsce w pobliżu domu lub na dachu.
• „Woda-woda”. Konstrukcję kolektora składa się z rur polimerowych, a następnie opuszcza się ją na środek zbiornika wodnego.

Możliwy jest montaż kombinowanego (biwalentnego) systemu grzewczego. W tym przypadku pompę ciepła podłącza się równolegle z kotłem elektrycznym. Pełni ona funkcję ogrzewania dodatkowego.

Instalacja biwalentnego systemu grzewczego pozwala osiągnąć optymalną temperaturę w domu nawet podczas silnych mrozów, a jego zużycie energii będzie minimalne.

Podczas składania, montażu i podłączania pompy ciepła należy uważnie kontrolować jakość spawów, styków i połączeń. System musi być całkowicie szczelny.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

U nas pompy ciepła nie są jeszcze zbyt rozpowszechnione, jednak można już znaleźć majsterkowiczów, którzy mogą podzielić się doświadczeniem w samodzielnym wykonaniu podobnych systemów. Proponujemy zestaw przydatnych materiałów wideo.

Konstrukcja pompy ciepła, cechy składania systemu:

Cechy podłączania i eksploatacji domowej pompy ciepła:

Recenzja wideo na temat działania domowej instalacji grzewczej z klimatyzatora:

Schematy ogrzewania z pompami ciepła nie zawsze są opłacalne i wygodne, dlatego koniecznie rozważcie Państwo plusy i minusy ogrzewania tego typu.

Jeżeli dojdziecie Państwo do wniosku, że taki system będzie odpowiedni dla Państwa domu, nie śpieszcie się Państwo z wydawaniem ogromnych sum na gotowe urządzenie i złóżcie konstrukcję samodzielnie. To nie jest takie trudne, wymaga znacznie mniejszych nakładów finansowych, a efekt może przerosnąć wszelkie oczekiwania.

Zamierzają Państwo samodzielnie złożyć pompę ciepła, ale nie wiedzą, od czego zacząć? A może mieli już Państwo okazję złożyć taką konstrukcję i posiadają niezbędną wiedzę, którą mogą się podzielić z naszymi czytelnikami? Prosimy zostawiać komentarze, zadawać pytania w bloku poniżej.