Серед варіантів альтернативного опалення можна відзначити зростаючу популярність теплових насосів. Висока вартість обладнання та монтажу такої конструкції не дозволяє деяким власникам приватних будинків мінімізувати витрати на опалення. Їм обов'язково варто розглянути можливість влаштувати тепловий насос своїми руками.

Як це працює?
Деяким кількістю теплової енергії володіє практично будь-яка середу, яка нас оточує, якщо тільки її температура перевищує 1 градус за Цельсієм. Чому б не використати частину цієї енергії для обігріву власного будинку? Робиться це за допомогою теплового насоса.
Заснований принцип роботи теплового насоса на передачі тепла від джерела з низьким потенціалом теплової енергії до теплоносія, який має більш високу температуру. На практиці виглядає це таким чином:

1. Теплоносій надходить в трубопровід, розташований, наприклад, в грунті, і нагрівається на декілька градусів.
2. Потім теплоносій потрапляє в теплообмінник (або випарник) і передає зібрану теплову енергію на внутрішній контур.
3. Хладагент (речовина з низькою температурою кипіння, що знаходиться під низьким тиском), який знаходиться в зовнішньому контурі, нагрівається в випарник і перетворюється на газ.
4. Потім газоподібний холодоагент потрапляє в компресор, де стискається під впливом високого тиску. При цьому температура холодоагенту стає ще вище.
5. Гарячий газ надходить в конденсатор, де передає теплову енергію теплоносію внутрішньої системи опалення будинку.
6. Після цього холодоагент, що втратив тепло, повертається в систему в рідкому стані.

Робота холодильних установок заснована на такому ж принципі, тому деякі види теплових насосів в літній час можна цілком успішно використовувати як кондиціонерів, тобто для охолодження приміщення.

Види конструкцій теплових насосів
Найбільш наочне уявлення про варіанти пристрою теплових насосів представляє їх класифікація по виду теплоносія на зовнішньому і внутрішньому контурах конструкції. Отримувати енергію пристрій може з:
• грунту;
• води (водоймище або джерело);
• повітря.

Всередині будинку отримана теплова енергія може використовуватися в системі опалення, а також для підігріву води або для кондиціонування повітря. Тому розрізняють кілька видів теплових насосів залежно від поєднання цих елементів і функцій.
«Грунт- вода»: горизонтально чи вертикально?
Отримання тепла з грунту вважається одним з найефективніших для цього типу альтернативного опалення, оскільки вже приблизно в п'яти метрах від поверхні температура грунту залишається досить постійною, мало схильна до змін погодних умов.

Зверніть увагу: Як теплоносія на зовнішньому контурі використовується спеціальна рідина, яку прийнято називати розсолом. Це екологічно безпечний склад.
Зовнішній контур теплового насоса типу « грунт- вода » виконують з пластикових труб. Розмістити їх в грунті можна горизонтально або вертикально. У першому випадку можуть знадобитися роботи на значній площі, від 25 до 50 кв. метрів на кожен кіловат потужності насоса.
Зверніть увагу: Площі, відведені під влаштування горизонтального колектора, не можна використовувати для сільськогосподарських потреб. Тут припустима тільки розбивка газону або висадка однорічних квітучих рослин.

Для спорудження вертикального колектора знадобиться ряд свердловин глибиною 50-150 метрів. Оскільки температура грунту на такій глибині вище і стійкіше, такий геотермальний тепловий насос вважається більш ефективним. Для передачі тепла в цьому випадку використовуються спеціальні глибинні зонди.
«Вода - вода»: максимальна ефективність

Не менш ефективним вибором може стати тепловий насос вода вода, оскільки на великій глибині температура води залишається досить високою і постійною. Як джерело низькопотенційної теплової енергії можуть використовуватися:
• відкриті водойми (озера, річки);
• грунтові води (свердловини, колодязі);
• стічні води промислових технологічних циклів (зворотне водопостачання).

Принципових відмінностей в конструкції теплонасосів « грунт- вода » або « вода-вода » немає. Найменших витрат зажадає споруда теплонасоса, що використовує енергію відкритого водоймища: труби з теплоносієм потрібно постачити вантажем і занурити у воду. При використанні потенціалу грунтових вод знадобиться більш складна конструкція. Може знадобитися спорудження додаткового колодязя для скидання води, яка проходить через теплообмінник.

«Повітря - вода»: універсальний варіант
По ефективності тепловий насос повітря вода поступається іншим моделям, оскільки в холодну пору року потужність його відчутно знижується. Однак для його монтажу не потрібно складних робіт з виїмки грунту або по спорудженню глибоких свердловин. Потрібно тільки вибрати і встановити відповідне обладнання, наприклад, прямо на даху будинку.
Безсумнівною перевагою цієї конструкції є здатність повторно використовувати тепло, яке залишає обігріваються теплонасосом приміщення з відпрацьованим повітрям або водою, а також у вигляді диму, газу і т. п.

Зверніть увагу: Щоб компенсувати недолік потужності повітряного теплонасоса в зимовий період, слід передбачити варіанти альтернативного опалення.
Найменш витратним варіантом може стати тепловий насос повітря повітря, для спорудження якого не потрібні складні роботи по створенню традиційної системи водяного опалення в приміщеннях.

Як зробити тепловий насос самостійно?
Використовувати теплові насоси для опалення будинку вигідно і зручно. Наявний досвід показує, що в приватних будинках житловою площею більше 400 кв. метрів така конструкція окупиться протягом декількох років експлуатації, незважаючи на високу вартість. Власники будинків з більш скромними розмірами успішно розробляють і встановлюють теплонасоси власної конструкції. Ось деякі принципи створення цих корисних пристроїв.

• Для початку потрібно подбати про придбання компресора, наприклад, призначеного для кондиціонера. Зазвичай його закріплюють на стіні.
• Іншу важливу частину конструкції - конденсатор - можна зробити самостійно. Для цього знадобиться зробити змійовик з мідної труби (товщина не менше 1 мм), який поміщають в корпус з металу або пластику. В якості корпусу підійде бак відповідного розміру. Після того, як змійовик встановлений, половинки бака зварюють, монтуючи необхідні різьбові з'єднання. Випарник теж зазвичай монтують на стіні.

Порада: Щоб зробити якісний змійовик, можна намотати мідну сантехнічну трубу навколо предмета відповідного діаметру, цілком підійде газовий балон. Щоб відстань між витками було однаковим, використовують перфорований алюмінієвий куточок, на якому закріплюють витки змійовика.
• Остаточний монтаж цього обладнання: пайку мідної труби, закачування фреону і т. п. - повинен виконувати тільки кваліфікований фахівець. Невмілі дії можуть пошкодити обладнання, крім того, вони пов'язані з високою вірогідністю отримання побутових травм.
• Після цього конструкцію підключають до внутрішньої системи опалення будинку.
• Потім проводиться монтаж і підключення зовнішнього контуру, особливості цього процесу залежать від виду теплового насоса.

Зверніть увагу: Перед пуском теплонасоса не завадить діагностувати стан домовик електропроводки та лічильника. Старе й застаріле обладнання необхідно замінити. Прийнятна потужність електролічильника становить не менше 40 ампер.
На жаль, не всякий тепловий насос для опалення будинку виправдовує очікування власників. Найчастіше це пов'язано з відсутністю правильних термодинамічних розрахунків. У результаті виходить система з недостатньою потужністю або невиправдано зростають витрати на надмірно потужне обладнання.
Щоб підібрати систему з відповідною потужністю, слід врахувати тепловтрати будівлі, а також безліч інших характеристик. Доручати такі розрахунки слід інженеру - проектувальнику.