Кондиционер из земли своими руками

Обновлено: 04.07.2024

Хочу представить свой Простейший самодельный кондиционер из подручных материалов.
Кондиционер представляет собой устройство для охлаждения воздуха в помещениях. Принцип действия данного кондиционера заключается в продувании воздуха в комнате через радиатор, по которому протекает холодная вода.
Конструкция, внешний вид и принцип подключения кондиционера показан на фотографиях.
Был взят старый четырёхрядный радиатор от холодильника и старая кухонная вытяжка. Смотрим схему кондиционера из радиатора и вытяжки. Компонуем так : радиатор устанавливаем сзади вытяжки – так чтобы вытяжка сосала воздух через радиатор. То есть из вытяжки уже будет дуть холодный воздух. Закреплены они между собой самодельными подставками. На фото (вид сзади) видно что для соединения радиатора с вытяжкой использовалась жесть – чтобы подсос воздуха проходил только через радиатор. Под кондиционер необходимо подставить какой-то поддон, т.к. с радиатора начинает стекать конденсат при работе кондиционера. Конденсат будет собираться в поддоне, откуда его можна будет вымокать тряпкой или вычерпать. Я использовал, как видно на рисунке, 2 эмалированные жаровни с газовых печек.
Соединив радиатор с вытяжкой, подсоединяем к радиатору шланги, одна шланга идёт от водопровода, другая идёт в мойку. Это видно на Эскизе подключения кондиционера. Лучше всего если вода берётся со скважины или с колодца и качается насосной станцией. Ведь вода в скважине и в колодце даже летом очень холодная (10-15 градусов Цельсия), а если брать воду с водопровода общественного – то есть в квартирном многоэтажном доме, то вода пока дойдёт до вашей квартиры, то в жару она будет уже градусов 20-25. То есть большого охлаждения не добиться.

Привожу данные своих экспериментов: воздух в комнате 30 градусов, вода с колодца 15 градусов, включив вытяжку и сделав расход воды где-то 1 литр в минуту, на выходе с вытяжки получаем воздух температурой 24 градуса. Поработав пару часов в таком режиме воздух в комнате охладился до комфортного состояния – 27 градусов. Дальнейшая работа кондиционера привела к охлаждению воздуха в комнате до 25 градусов. Площадь комнаты около 30 кв.метров.
Если нужно добиться более быстрого и сильного охлаждения, то просто необходимо отрегулировать краником больший расход воды. Плюс на вытяжке есть 2 положения – ставим на вторую скорость вытяжку и комната ещё больше охладиться.

Советы и возможные варианты кондиционера:

для более рационального использования воды, воду можна по шлангу возвращать из кондиционера обратно в колодец или скважину. Просто небольшого расхода воды я решил просто спускать воду в мойку, а с мойки вода идёт в сливную яму. Да – станция включается периодически (1 раз в 10 минут), но количество включений станции будет зависеть от расхода воды через кондиционер и от размера расширительного бачка на станции.
у меня наблюдается один отрицательный фактор – при работе кондиционера если открыть воду с крана в мойке и мыть руки, то иногда пробивает током – это происходит от того, что конденсат выпадает не только на радиаторе, но и на электрических элементах внутри вытяжки. Чтобы этого избежать есть вариант – подключить радиатор не сзади, а спереди вытяжки, и тогда воздух будет не высасываться с радиатора, а дуть на него.
мною приведена схема кондиционера из вентилятора и радиатора – она будет иметь более компактный размер, чем с вытяжкой. Можно даже взять автомобильный радиатор с электровентилятором на радиаторе на 12 вольт- вот уже готовый кондиционер, только необходим будет блок питания для вентилятора на 12 вольт.
Кондиционер использовался уже на протяжении трёх сезонов и готов к использованию следуйщим летом. На фото видна конструкция и принцип подключения кондиционера. Но есть ещё разные варианты, которые можна придумать самому и внедрить их в жизнь. Удачи!
На данный момент вода после кондиционера идёт на капельный полив огорода.

Да и вот вид сбоку.

Подобную конструкцию встретил уже в ютубе. Там человек встроил автомобильный радиатор с вентилятором в старый телевизор. Красиво и удобно!

Теплоснабжение за счет подземных источников должно создаваться по строго проработанному алгоритму. Поскольку водяные и воздушные системы применяются ограниченно, большинство практически используемых вариантов подразумевает бурение скважин. И это еще одна причина, по которой не получится все сделать своими руками. Только специальная техника позволяет проникнуть на глубину 20-100 м, где и создаются необходимые условия для отопления. В качестве зондов допускается применение пластмассовых труб, рассчитанных на давление около 6 бар.

Чтобы повысить результативность системы, используют обвязки из 3 или 4 линий, конечные участки которых связываются в виде буквы U. Подогрев по контуру очень важен, благодаря ему исключается растрескивание труб при суровом морозе. Этот подогрев производится через протянутый в центр канала провод, по которому подается ток. Если не удается применить энергетические сваи, приходится использовать горизонтальные приемники. Для них готовится площадка с габаритами от 15х15 м, с нее убирают почву на глубину до 0,5 м.

Самодеятельные строители могут уйти от типового аккумулятора тепла с заменой его на стяжку из бетона. Геотермальный обогрев в подобной системе позволяет обойтись без значительных рывков температуры. Можно проводить эксперименты с различными теплоносителями, а также монтировать компрессоры с меняющейся производительностью. Рассчитав нагрузки как следует и правильно распределив тепло по потребляющим контурам, можно сделать систему эффективнее на 15-20%. Параллельно расходы на электропитание заметно сокращаются.

Горизонтально размещенные трубы закладываются на глубину 50-300 см. Чтобы площадь магистралей была наименьшей, их делают в виде витков. Но между отдельными двумя магистралями должно быть минимум 200 мм. Любым строительным работам должно предшествовать определение тепловой отдачи грунта. Если она менее 20 Вт на 1 кв. м, никакого смысла в геотермальном контуре нет. Чтобы обеспечить отвод грунтовых вод, дно котлованов покрывают слоем песка. Отлично проявляют себя трубы на основе сшитого полиэтилена.

Как рассчитать мощность ГН?

При максимальной нагрузке система тепловых насосов выдает температуру теплоносителя +65 С. Но это самые высокие параметры, а оптимальными считаются показатели в пределах +45 С…+50 С, этого достаточно для подключения к системам низкотемпературного типа, например, к теплым полам.

Чтобы рассчитать коэффициент мощности и др

характеристики, следует принимать во внимание особенности эксплуатации оборудования:

Мощность. Для 1 м2 потребуется тепловая отдача в 0,7 кВт. Для отопления дома размером в 200 м2 нужна установка, производительность которой не ниже 14 кВт.
Чтобы рассчитать, сколько труб нужно для геотермального контура, берутся факторы влажности, типа грунта, заглубление уровня промерзания (средний показатель). В среднем для выработки 1 кВт теплоэнергии нужно 40-60 м водяного контура, заглубленного в грунт.
Затраты электроэнергии будут выше, если СОР маленький и наоборот – чем выше показатель СОР, тем меньше затраты электричества. Циркуляция теплоносителя осуществляется за счет принудительного перемещения в первичном водяном контуре, а также требуется нагнетание давления фреона в модуле компрессора, поэтому показатели СОР должны быть максимально высокими.

Сомневаясь в выборе того или иного типа установки, необходимо посоветоваться со специалистом. Учитывая приведенные параметры, мастер поможет подобрать оборудование, которое будет отвечать всем требованиям заказчика.

Вертикальные коллекторы для отопления дома от земли

Чаще всего используются именно такие коллекторы – их погружают в землю на глубину в несколько десятков метров. Для этого на незначительном расстоянии от дома бурят нужное количество скважин, в них затем помещают трубы (обычно из сшитого полиэтилена). На такой глубине температура грунта остается высокой и стабильной, соответственно, отопление частного дома теплом земли получается высокоэффективным. При таком варианте для коллекторов не требуется большая площадь.

Однако следует учитывать существенный недостаток данной схемы: отопление из недр земли обходится дорого. Разумеется, первоначальные затраты впоследствии окупятся, но все же далеко не каждая семья может позволить себе такие расходы. Цена бурения высока, и на то, чтобы сделать несколько скважин глубиной в 50 метров, денег потребуется немало.

Устройство и принцип работы типичной геотермальной установки для обогрева загородного дома

В данном случае источником энергии, а следовательно и тепла для постройки, может быть скальная порода, грунт, обычное озеро, сточные воды, теплый воздух на выходе из промышленной вентиляции или геотермальный источник. Последний вариант самый эффективный, хотя и встречается редко. Выбирая среду для забора теплоты, руководствуются одним единственным правилом, ее температура не должна ни при каких условиях опускаться ниже -1°C.

Принцип работы системы

Тепловой насос играет большую роль в геотермальной установке.

Условно геотермальную установку можно разделить на три основных части. Первая – самая большая – это контур для сбора энергии из природного источника. Вторая – самая сложная в плане технического исполнения. Сюда относится тепловой насос. Именно в нем происходит процесс преобразования природной энергии в тепловую для обогрева загородного дома. В свою очередь тепловые насосы бывают: воздушные и геотермальные. И третья часть – непосредственно отопление здания.

Работает оборудование следующим образом:

теплоноситель или специальная смесь жидкостей (30% раствор этиленгликоля или спирта) движется по большому контуру, который располагается в природной среде, и набирает температуру окружающей среды. Пройдя всю систему труб, жидкость поступает в тепловой насос;
тепловой насос имеет объем среднестатистической стиральной машины. В нем теплоноситель из первичного контура соприкасается с антифризом (легкокипящей жидкостью). Особенность этого вещества заключается в том, что даже при незначительном повышении температуры оно из жидкого состояния переходит в газообразное. Теплоноситель, отдав свою теплоту антифризу, возвращается обратно во внешний контур установки для забора энергии из окружающей среды, а газообразный антифриз движется дальше по системе;
газообразный антифриз попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Результат – сжатый антифриз повышает свою температуру во много раз (иногда до 65°C). Он соприкасается с вторичным контуром, который и является отоплением здания. Отдав всю свою теплоту теплоносителю из разводки труб системы отопления загородного дома, антифриз проходит через сбрасывающий давление клапан и возвращается в резервуар, куда из окружающей среды вернулся подогретый раствор этиленгликоля.

Солнечные батареи один из способов отопления загородного дома.

В результате своей работы геотермальное отопление может обеспечить теплом дом, площадь которого не превышает 150 м.кв. Когда же обогреть нужно большую площадь, используют дополнительные нагревательные приборы. Но даже в таких случаях геотермальная установка помогает экономить денежные средства и значительно продлевает срок службы основного нагревательного прибора.

Как сделать агрегат своими руками?

Независимо от того, какой вариант ресурса (земля, вода или воздух) выбран для отопления, для корректного функционирования системы понадобится насос. Это устройство состоит из таких элементов, как:

компрессорный узел (промежуточный элемент комплекса);
испаритель, передающий низкопотенциальную энергию теплоносителю;
дроссельный клапан, через который хладагент находит обратную дорогу в испаритель;
конденсатор, где фреон отдает тепловую энергию и охлаждается до изначальной температуры.

Можно приобрести целостную систему у производителя, но это обойдется в приличную сумму. Когда свободных денег под рукой нет, стоит сделать теплонасос своими руками из имеющихся в распоряжении деталей и в случае надобности докупить недостающие запчасти.

Планируя установку в частном доме геотермальной отопительной системы, в первую очередь нужно позаботиться о снижении уровня теплопотери. Для этого стены необходимо утеплить специальным материалом, двери и оконные рамы снабдить поролоновыми прокладками, а пол и потолок защитить пенопластовыми панелями. Тогда выделенное насосом тепло в максимально объеме останется внутри помещения

Когда решение о собственноручном изготовлении теплового насоса принято, нужно обязательно проверить состояние имеющихся в доме электрической проводки и электросчетчика.

Если эти элементы изношенные и старые, необходимо просмотреть все участки, обнаружить возможные неисправности и устранить их еще до начала работ. Тогда система сразу после запуска будет безупречно работать и не побеспокоит хозяев короткими замыканиями, возгоранием проводки и выбиванием пробок.

Для сборки теплонасоса своими руками со старого холодильника снимают размещенный сзади змеевик. Эту деталь используют как конденсатор и помещают в высокопрочную емкость, устойчивую к агрессивным температурам. На нее крепят исправно работающий компрессор, а в качестве испарителя используют простую пластиковую бочку.

Если для создания насоса используется очень старый холодильник, лучше заменить в нем фреон на новый. Самостоятельно это сделать не получится, поэтому придется пригласить мастера со специальным оборудованием. Он быстро заменит рабочую жидкость, и система заработает в нужном режиме

Подготовленные элементы соединяют между собой, а потом созданный агрегат посредством полимерных труб подключают к отопительной системе и приступают к эксплуатации оборудования.

Для того чтобы сделать теплонасос, кондиционер модифицируют и проводят перепланировку некоторых основных узлов. Сначала наружный и внутренний блоки меняют местами.

Испаритель, отвечающий за передачу низкопотенциального тепла, дополнительно не ставят, так как он имеется во внутреннем блоке агрегата, а передающий тепловую энергию конденсатор стоит во внешнем блоке. В качестве теплоносителя подходят как воздух, так и вода.

Если этот вариант монтажа не удобен, конденсатор устанавливают в отдельный резервуар, предназначенный для корректного теплообмена между греющим ресурсом и теплоносителем.

Саму систему снабжают четырехходовым клапаном. Для этой работы обычно приглашают специалиста, имеющего профессиональные навыки и опыт проведения мероприятий такого рода.

Современные сплит системы малоэффективны при низких температурах, поэтому профессионалы не рекомендуют использовать их для самостоятельного изготовления теплонасосов

В третьем варианте кондиционер полностью разбирают на составные детали, а потом из них комплектуют насос по традиционной общепринятой схеме: испаритель, компрессор, конденсатор. Готовый прибор присоединяют к обогревающему дом оборудованию и приступают к использованию.

Горизонтальная установка системы, работающей за счет тепла земли

Горизонтальная укладка внешнего контура используется в районах, где земля ежегодно промерзает на определенную глубину. Трубы размещают ниже этого уровня в траншею, протянувшуюся параллельно земле.

Фото 2. Установка геотермальной отопительной системы по горизонтальному принципу. Для подобной конструкции необходим большой котлован.

Циркулируя по прогретой земле, вода нагревается, поступает в тепловой насос, затем нагревает жидкость во внутреннем контуре. Отдав тепло, жидкость возвращается на новый круг по траншее.

В земле прокапывают траншеи, прокладывают трубы. Закончив с внешним контуром, специалист монтирует насос, затем прокладывает внутренний контур.

Важно! Землю, в которой расположены трубы, лучше засеивать овощами и плодовыми кустарниками. Деревья, при наличии, следует пересадить

Преимущество заключается в вариативности создания системы. Она подходит для осваиваемых участков земли, на которых только завершили строительство дома или загородного коттеджа.

Недостатки заключаются в большом объеме работ по прокладыванию труб; в невозможности использования в холодных районах планеты. Горизонтальное геотермальное отопление ограничивает посадку деревьев на участке.

Люди, которые разбираются в устройствах различных электроприборов и желают сэкономить на приобретении теплового насоса, могут попытаться сделать их своими руками из различных деталей, которые находятся в свободном доступе.

Несмотря на видимую простоту работ, направленных на формирование прибора, далеко не каждый мастер согласится изготовить воздушный тепловой насос по желанию заказчика.

Перед началом создания прибора следует прочитать много информации, касающейся данной темы и изучить большое количество нормативных источников.

Перед тем как приступить к изготовлению теплового насоса своими руками, следует принять тот факт, что эта затея может и не увенчаться успехом, так как полностью зависит от правильного подбора деталей, материалов и от мастерства специалиста.

Для начала следует приобрести компрессор. Этот прибор может быть как новым, так и бывшим в употреблении (но исправным).

Лучше всего выбирать не поршневую, а спиральную конструкцию, обладающую большим КПД и меньшей генерацией шума.

Если в доступе нет качественного и мощного компрессора, то можно заменить его несколькими менее мощными моделями, работающими по цепному принципу.

Теперь следует перейти к изготовлению медного конденсатора, который должен иметь вид прямой (а лучшее спиралевидной) трубы.

Тонкую медную трубу можно превратить в витую трубу и своими руками, поэтапно накручивая ее на какой-нибудь крупный цилиндрический предмет (в этих целях можно использовать использованный газовый баллон).

Настало время сборки конструкции теплового насоса. Лучше всего размещать все использующиеся приборы в металлическом корпусе, заранее подготовленном.

Компрессор следует расположить в метре от нижней плоскости конструкции, конденсатор – сверху, а испаритель – снизу. Комплекс этих приборов нужно соединить трубками, по которым будет циркулировать фреон.

Провести эти процедуры правильно своими руками вряд ли удастся, поэтому для реализации этих процессов следует пригласить специалиста.

Эта штука не помогает в жару…

Как всегда, чтобы специально потомить вас, начну издалека.

Будучи человеком уже, можно сказать, старшего поколения, рос я в стране, где кондиционер был роскошью, а сплит-система вообще воспринималась как нечто недосягаемое, поэтому жаркими летними вечерами мысли о том, как улучшить микроклимат в квартире, посещали меня неоднократно, но все они обычно упирались либо в понимание, что надо ставить кондиционер, либо в вентилятор, на который в лучшем случае можно было накинуть мокрую марлю, чего хватало на минут на пять, до высыхания этой самой марли.

Со временем кондиционер перестал быть роскошью, появились возможности, и мысли о конструировании своего охладителя воздуха ушли в небытие, но этим летом возникла необходимость улучшить микроклимат в мастерской, куда ставить кондиционер не имеет смысла, да и места для него там нет.

Вызов принят, а значит, начинаем колхозить.

Кстати, в своих экспериментах я, как правило, использую самые дешевые комплектующие, часть из которых стараюсь изготовить сам, так как просто купить готовое и поставить, если даже речь идет про крепеж, это банально и неинтересно, поэтому во всех моих самоделках присутствует налет этакой небрежности и постапокалипсиса, так как зачастую процесс важнее результата. Будет так и в этот раз, поэтому сильно не пинайте, а, впрочем, пинайте как хотите.

Геотермальное отопление: как оно работает

Первые дома, обогреваемые теплом Земли, стали появляться 50 лет назад; сегодня их можно встретить по всему миру, от Канады до Новой Зеландии.

Работа устройства, использующего тепловую энергию недр, основана на применении обратного цикла Карно, описывающего круговые процессы обмена теплом. Такая термодинамическая система функционирует благодаря разнице температур составных частей; принцип давно и успешно реализован в холодильниках и кондиционерах.

Чтобы запустить геотермальное отопление дома, нужно организовать систему, которая будет собирать тепло из почвы (или воды) и передавать его в контур отопления дома. Подземное тепло генерируется в любой точке земного шара, и геотермальное отопление успешно реализуется в России, например, в Московской области. Интересно, что схема функционирует таким образом, что летом она работает как кондиционер, а зимой – как источник отопления.

На глубине шести метров начинается зона, где температура остается стабильной круглый год. Она сохраняется на уровне средней годовой температуры атмосферы в данной местности; в областях с умеренным климатом это +15°C, ниже она растет. Для сбора подземной тепловой энергии применяется контур (теплообменник). Это трубопровод, который монтируют под землей или под водой. Для организации отопления из земли используют следующие методы:

В вертикальную скважину. Вариант, подходящий для небольших участков. Рядом с домом пробивают две геотермальные скважины по 80-90 м, в каждую помещают геотермальный зонд. Тепловой насос поднимает нагретую воду, она проходит через теплообменник и отдает тепло во внутренний контур дома. Вертикальный контур отличается наибольшей энергетической эффективностью и сроком эксплуатации.
С устройством горизонтального коллектора. Метод подходит для участков большой площади. Чтобы получить исправно работающий коллектор, с помощью экскаватора подготавливают траншеи глубиной 2-2,5 м, куда укладывают ПНД (полиэтиленовые) трубы. Площадь участка, с которого будет собираться тепло, соизмерима с площадью жилья.

На дне водоема. Горизонтальный коллектор (зонды горизонтального типа) устанавливают на дне, если водоем обладает достаточными габаритами (площадью и глубиной), и находится недалеко от дома. Способ также демонстрирует хорошую энергоэффективность.
С использованием антифриза. На достаточную (75 м и более) глубину погружают емкость, заполненную антифризом. Нагретая жидкость поднимается тепловым насосом и отдает энергию теплообменнику, а затем возвращается под землю для следующего цикла.

Плюсы и минусы технологии

Геотермальное отопление дома, принцип работы которого не включает сжигание топлива, идеально с точки зрения современных представлений об экологической безопасности. Геотермальная отопительная система предоставляет своим владельцам следующие преимущества:

Безопасность во всех сферах: отсутствие вредных выбросов, что важно для здоровья хозяев, их домашних животных, для окружающей среды, а также пожаробезопасность.
С отсутствием топлива пропадает необходимость в его закупке (заготовке), доставке и хранении.

Экономическая выгода. Силы природы работают бесплатно. Вы тратитесь только на приобретение и монтаж системы, а во время эксплуатации – на электроэнергию для теплового насоса. При этом в отрегулированной системе на каждые 1 кВт, затраченных на работу насоса, приходится около 3,5-4 кВт, добытых из-под земли.
Компактные размеры. Основной по размеру контур прячется под землю (воду), в доме нужно будет установить только насос, и отдельная котельная для этого не нужна.
Доступность. Оборудование можно установить где угодно. Единственное условие для начала работы – наличие электричества в доме.
Многофункциональность. Когда холодно, система работает на обогрев, когда жарко – на охлаждение.
Долгий срок эксплуатации. Технологически правильный монтаж станет гарантией длительного функционирования. Геотермальный контур надежно защищен толщей земли, а срок службы тепловых насосов составляет 25-30 лет.

Владельцы, не доверяющие геотермальному отоплению частного дома, выдвигают следующие аргументы:

Как монтируют геотермальное отопление

Работы по установке геотермальной системы отопления включают три этапа:

На площадке проводятся буровые и монтажные работы.
Приобретается и доставляется оборудование и тепловой насос.

Монтируется внешний и внутренний контуры. Они соединяются через тепловой насос, затем проводятся пуско-наладочные работы.

Горизонтальный, вертикальный и подводный контуры имеют свои особенности монтажа: Горизонтальный трубчатый теплообменник укладывают ниже глубины промерзания. Если грунтовые воды пролегают высоко, организуется песчаная подушка, предпринимаются меры, нивелирующие пучение, деформацию и выдавливание контура.

Длину горизонтального теплообменника определяют расчетом: 40 м труб на 1 кВт тепловой энергии. Для подобной системы может потребоваться солидный участок (до 2,5 соток), и вам придется придумать, как его потом использовать, так как над теплообменником нельзя возводить строения с подземным фундаментом или высаживать деревья.

Вертикальный подземный контур почти на треть эффективнее горизонтального аналога. Глубину скважины рассчитывают из соотношения 10-30 м труб на 1 кВт (зависит от свойств пород). Если глубина получается слишком большой и экономически нецелесообразной, можно сделать несколько мелких скважин, дающих в сумме нужную мощность.

Организовать подводный контур можно при условии, если водоем находится максимум в ста метрах от дома, и он не промерзает зимой. Чтобы получить 1 кВт тепловой энергии, понадобится уложить 35 м труб. Несмотря на то, что надо будет позаботиться о якорном балласте, препятствующем всплыванию, и защите на кромке ледообразования, подводный контур будет самым дешевым по затратам.

Действующие системы организованы так, чтобы обеспечивать нагрев в 50°C, поскольку специальные расчеты показали наибольшую эффективность данного варианта. Следствием ограничения является использование в домах с отоплением от земли преимущественно не привычных радиаторов, а теплых полов или воздушного (парового) отопления.

Видео описание

Об окупаемости теплового насоса в следующем видео:

Коротко о главном

Геотермальное отопление является перспективной, но недооцененной системой для частных домов. Его можно организовать тремя способами: в вертикальной скважине, в виде горизонтального подземного коллектора или под водой.

Обогрев подземным теплом экономически выгоден; максимального эффекта от установки можно добиться при использовании теплых полов. Система работает круглогодично: зимой нагревает помещения, а летом снижает температуру воздуха, из-за чего отпадает надобность в кондиционере. Многие владельцы загородных домов не спешат выбирать экологичную технологию по причине высоких трат на покупку и монтаж оборудования.

Читайте также: