Kako narediti toplotno črpalko iz starega hladilnika z lastnimi rokami: risbe, navodila in nasveti za sestavljanje

V zadnjih desetletjih imajo lastniki hiš precej veliko izbiro ogrevalnih sistemov. Ni se več treba priključiti na centralizirana omrežja in uporabljati tradicionalne vire. Izberete lahko opremo, ki deluje na alternativno energijo, vendar je njena glavna pomanjkljivost – visoka cena. Se strinjate?

Vendar, če si sestavite toplotno črpalko iz starega hladilnika z lastnimi rokami, lahko sistem znatno pocenite. In povedali vam bomo, kako to storiti.

V članku smo izbrali najpreprostejše rešitve in jih opremili s podrobnimi risbami in shemami. Zato za domačega mojstra ne bo težko razumeti. Poleg tega boste tukaj našli navodila po korakih za izdelavo ogrevalne opreme. In priloženi videoposnetki bodo pripovedovali o konstrukcijskih značilnostih toplotne črpalke in posebnostih njene priključitve.

Kako ugodna je uporaba toplotne črpalke?

Teoretično ima vsak človek veliko izbiro virov energije. Poleg zemeljskega plina, elektrike, premoga so to še veter, sonce, razlika temperatur med zemljo in zrakom, zemljo in vodo.

V praksi je izbira omejena, saj je vse odvisno od stroškov opreme in njenega vzdrževanja, pa tudi od stabilnosti delovanja in vračilne dobe naprav.

Vsak od virov energije ima tako prednosti kot resne pomanjkljivosti, ki omejujejo njegovo uporabo.

Namestitev ogrevalnega sistema s toplotno črpalko je ugodna z vidika udobja pri uporabi. Med delovanjem opreme ni hrupa, neprijetnih vonjav, ni potrebna namestitev dimnikov ali drugih pomožnih konstrukcij.

Sistem je odvisen od energije, vendar za delovanje toplotne črpalke potrebujete minimalno količino elektrike.

Toplotna črpalka je dobra alternativa običajnim ogrevalnim sistemom. Za zmanjšanje začetnih stroškov za opremo jo lahko sestavite z lastnimi rokami.

Same toplotne naprave so izjemno ekonomične in ne zahtevajo posebnih stroškov za vzdrževanje, vendar je njihova začetna cena zelo visoka.

Nikakor si vsak lastnik hiše ali počitniške hiše ne more privoščiti nakupa tako drage opreme. Če jo sestavite sami in uporabite dele iz starega hladilnika, lahko znatno prihranite.

Industrijsko proizvedene toplotne črpalke so drage. Pravijo, da se njihova namestitev povrne v povprečju v 5–7 letih delovanja, vendar je ta rok odvisen od začetne cene konstrukcije in je lahko precej daljši.

Samodelne naprave stanejo dobesedno malenkost, njihova uporaba pa omogoča znaten prihranek.

Edini pomislek: zmogljivost samodelnih naprav je nizka in ne morejo v celoti nadomestiti tradicionalnih ogrevalnih sistemov. Zato jih pogosto uporabljajo kot dodatne ali alternativne možnosti ogrevanja.

5 glavnih prednosti za lastnike naprav

Med prednosti ogrevalnih sistemov s toplotnimi črpalkami spadajo:

1. Ekonomska učinkovitost. Pri porabi 1 kW električne energije lahko pridobimo 3–4 kW toplotne. To so povprečne vrednosti, saj je koeficient pretvorbe toplote odvisen od vrste opreme in konstrukcijskih značilnosti.
2. Okoljska varnost. Med delovanjem toplotne naprave v okolje ne izhajajo produkti zgorevanja ali druge potencialno nevarne snovi. Oprema je ozonsko varna. Njena uporaba omogoča pridobivanje toplote brez najmanjše škode za okolje.
3. Vsestranskost uporabe. Pri namestitvi ogrevalnih sistemov, ki delujejo na tradicionalne vire energije, lastnik hiše postane odvisen od monopolistov. Sončne celice in vetrni generatorji niso vedno rentabilni. Toda toplotne črpalke je mogoče namestiti kjer koli. Glavno je pravilno izbrati vrsto sistema.
4. Večnamenskost. V hladnem delu leta naprave ogrevajo hišo, v poletni vročini pa lahko delujejo v načinu klimatskih naprav. Opremo uporabljajo v sistemih za pripravo tople vode, priključijo jo na kroge talnega ogrevanja.
5. Varnost delovanja. Toplotne črpalke ne potrebujejo goriva, med delovanjem ne sproščajo strupenih snovi, mejna temperatura komponent opreme pa ne presega 90 stopinj. Ti ogrevalni sistemi niso bolj nevarni kot hladilniki.

Ideelnih naprav ni. Toplotne črpalke so zanesljive, trajne in varne, vendar je njihova cena neposredno odvisna od moči.

Kakovostna oprema za popolno ogrevanje in pripravo tople vode hiše velikosti 80 m² stane približno 8000–10000 €. Samodelne naprave imajo majhno moč, zato jih lahko uporabimo za ogrevanje posameznih sob ali pomožnih prostorov.

Učinkovitost naprave je odvisna od toplotnih izgub hiše. Opremo je smiselno namestiti le v stavbah, kjer je zagotovljena visoka raven izolacije, kazalniki toplotnih izgub pa ne presegajo 100 W/m².

Toplotne črpalke lahko zdržijo 30 let ali več. Še posebej rentabilna je njihova uporaba za pripravo tople vode ter v kombiniranih ogrevalnih sistemih, ki vključujejo talno ogrevanje.

Oprema je zanesljiva in se redko kvari. Če je doma narejena, je pomembno izbrati kakovosten kompresor, najbolje – iz hladilnika ali klimatske naprave preverjene znamke.

Vrste toplotnih črpalk za ogrevanje hiše

Ločimo kompresijske in absorpcijske toplotne črpalke. Naprave prvega tipa so najbolj razširjene, prav takšno toplotno črpalko lahko sestavite iz hladilnika ali stare klimatske naprave z uporabo že pripravljenega kompresorja.

Potrebni so tudi ekspander, uparjalnik in kondenzator. Za delovanje absorpcijskih naprav je potreben absorbent-hladilno sredstvo.

Toplotne črpalke najpogosteje sestavljajo iz delov klimatskih naprav in hladilnikov. Takšne ljubiteljske konstrukcije so preproste in učinkovite, in če ima mojster ustrezne veščine, jih lahko izdela dobesedno v nekaj dneh.

Glede na vrsto vira toplote so naprave lahko zračne, geotermalne ali takšne, ki uporabljajo sekundarno toploto (npr. odpadne vode itd.).

V dovodnem in odvodnem krogu uporabljajo enega ali dva različna nosilca toplote, glede na to pa ločimo naslednje vrste opreme:

• zrak-zrak;
• voda-voda;
• voda-zrak;
• zrak-voda;
• zemlja-voda;
• led-voda.

Sistem je lahko učinkovit le, če porabi manj energije, kot je odda. To razliko imenujemo koeficient pretvorbe. Odvisen je od številnih dejavnikov, najpomembnejša pa je temperatura nosilca toplote v dovodnem in odvodnem krogu. Večja kot je razlika, boljše deluje sistem.

Zanesljivih formul za izračun zmogljivosti toplotnih črpalk ni, saj je njihovo delovanje odvisno od številnih dejavnikov.

Pri samostojni sestavi toplotne naprave ne moremo pričakovati, da bo tako učinkovita kot industrijska oprema, vendar bo povsem zadostovala za ustvarjanje ekonomičnega dodatnega ogrevalnega sistema.

Navodila po korakih za izdelavo opreme

Preden se lotimo načinov, kako narediti toplotno črpalko iz hladilnika, se moramo odločiti o viru toplote in shemi delovanja naprave. Poleg kompresorja hladilnika bodo potrebne tudi druge komponente. Prav tako boste morali dokupiti ali najeti nekaj orodja.

Takšen domači izdelek lahko priključite na talno ogrevanje, sistem sanitarne tople vode ali na vodno ogrevanje, če uporabljamo nizkotemperaturne radiatorje.

Tudi če bo treba kupiti kompresor in druge komponente, bo domača naprava precej cenejša kot že pripravljena industrijska oprema.

Faza #1: Priprava sheme in risbe

Vir energije mora biti nameščen pod zemljo. Za namestitev toplotne črpalke bo treba izvrtati vrtino ali vsaj izkopati jarek do globine, kjer temperatura tal ni nižja od 5 stopinj. Uporabite lahko tudi naravna ali umetna vodna telesa.

Predlagana shema je primerna za vsak vir toplote. Če želite sestaviti domači izdelek, morate shemo prilagoditi pogojem delovanja bodoče opreme in pripraviti risbo.

Ne glede na vir toplote so konstrukcije toplotnih črpalk podobne, zato bo ustrezala skoraj vsaka shema, ki jo najdete na spletu.

Po izbiri je treba pripraviti podrobne risbe, na katerih bodo navedene točne dimenzije, razdalje in priključne točke komponent naprave.

Za izdelavo toplotne črpalke boste morali razstaviti hladilnik in odstraniti kompresor. To je glavni element konstrukcije. Črpal bo vodo in freon po položenem cevovodu ter tako zagotavljal delovanje ogrevanja.

Čeprav so izračuni moči naprave zahtevni, se lahko ravnamo po povprečnih vrednostih. Tako za hišo z visoko toplotno učinkovitostjo potrebujemo ogrevalni sistem z močjo 25 W/m2. To je idealna možnost, če so toplotne izgube minimalne.

Za dobro izolirano hišo ta vrednost znaša 45 W/m2, za stavbo z relativno velikimi toplotnimi izgubami pa 70 W/m2.

Faza #2: Izbiranje potrebnih delov

Kompresor lahko odstranite iz starega hladilnika. Če je pokvarjen, je bolje kupiti novega. Popravilo se ne splača: ni rentabilno, delovanje doma izdelane naprave pa bo vprašljivo.

Za sestavo konstrukcije bo potreben tudi termoregulacijski ventil. Zaželeno je, da so vsi sestavni deli iz istega sistema in se zlahka kombinirajo.

To je glavni del hladilnika. Naloga sklopa je črpanje hladilnega sredstva po ceveh, ki odvzema toploto iz delovnega dela. Za doma izdelano toplotno črpalko je bolje vzeti nizkohrupni kompresor.

Za montažo toplotne črpalke bodo potrebni 30-centimetrski nosilci v obliki črke L.

Prav tako boste morali dokupiti nekaj delov:

• kakovostno nepredušno posodo iz nerjavečega jekla s prostornino 120 l;
• velik plastični rezervoar s prostornino 90 l;
• 3 bakrene cevi različnih premerov;
• polimerne (najbolje kovinsko-plastične) cevi.

Za sestavo sistema bo potreben standardni nabor orodij, za rezanje in povezovanje kovinskih delov pa brusilka in varilni aparat.

Faza #3: Montaža sestavnih delov sistema

Kompresor namestite na steno s pomočjo nosilcev, nato pa nadaljujete z izdelavo kondenzatorja. Za to kovinski rezervoar prerežite z brusilko na pol. V en del namestite bakreni spiralni cevovod, nato posodo zvarite in v njej pripravite navojne odprtine.

Toplotni izmenjevalnik za toplotno črpalko se praktično ne razlikuje od istega sklopa, ki ga izdelujejo za savno peč. Najbolj primerna je posoda iz nerjavečega jekla debeline 2,5 mm.

Za izdelavo toplotnega izmenjevalnika na 120-litrski jekleni rezervoar navijete dolgo bakreno cev, konce obročev pa pritrdite z letvicami. Na priključke priključite vodovodne adapterje.

Na plastični rezervoar prav tako pritrdite spiralni cevovod in ga uporabite kot izparilnik. Ne pregreva se, zato ni nujno vzeti kovinske posode. Končan izparilnik pritrdite na steno s pomočjo nosilcev.

Pri izbiri kompresorja in izparilnika morate narediti izračun moči z rezervo 20%, sicer bo moč končnega ogrevalnega sistema nižja od želene.

Ko so glavni sklopi pripravljeni, izberite ustrezen termoregulacijski ventil, sestavite konstrukcijo in v sistem napolnite freon znamke R-22 ali R-422. Če nimate ustreznih veščin, je smiselno povabiti strokovnjaka, ker je postopek nevaren.

Faza #4: Priključitev na zajemno napravo

Tip zajemne naprave in značilnosti priključitve toplotne črpalke nanj so odvisne od sheme:

• »Voda-zemlja«. Kolektor se namesti pod globino zmrzovanja tal. Cevi sistema morajo biti nameščene na isti globini.
• «Voda-zrak». Sisteme tega tipa je relativno enostavno namestiti, saj ne zahtevajo zemeljskih del. Za namestitev kolektorja bo primerno mesto ob hiši ali na strehi.
• «Voda-voda». Konstrukcijo kolektorja sestavijo iz polimernih cevi, nato pa jo spustijo v središče vodnega telesa.

Možna je namestitev kombiniranega (bivalentnega) ogrevalnega sistema. V tem primeru toplotno črpalko priključijo vzporedno z električnim kotlom. Ta opravlja funkcijo dodatnega ogrevanja.

Namestitev bivalentnega ogrevalnega sistema omogoča doseganje optimalne temperature v hiši tudi pri močnih zmrzalih, njegova poraba energije pa bo minimalna.

Med postopkom sestavljanja, montaže in priključitve toplotne črpalke je treba skrbno spremljati kakovost varilnih šivov, spojev in priključkov. Sistem mora biti popolnoma nepropusten.

Zaključki in koristen video na to temo

Pri nas toplotne črpalke še niso zelo razširjene, vendar že lahko najdete mojstre, ki so sposobni deliti izkušnje s samostojno izdelavo podobnih sistemov. Ponujamo izbor koristnih video materialov.

Konstrukcija toplotne črpalke, značilnosti sestavljanja sistema:

Značilnosti priključitve in delovanja doma izdelane toplotne črpalke:

Video povratna informacija o delovanju doma izdelanega ogrevalnega sistema iz klimatske naprave:

Sheme ogrevanja s toplotnimi črpalkami niso vedno donosne in priročne, zato obvezno pretehtajte prednosti in slabosti te vrste ogrevanja.

Če pridete do zaključka, da tak sistem ustreza vašemu domu, ne hitite zapravljati velikih vsot za že pripravljeno napravo, temveč sestavite konstrukcijo sami. To ni tako težko, zahteva veliko manj denarnih vložkov, učinek pa lahko preseže vsa pričakovanja.

Nameravate sami sestaviti toplotno črpalko, a ne veste, kje začeti? Ali pa ste morda že kdaj sestavili podobno konstrukcijo in imate potrebno znanje, s katerim bi ga lahko delili z našimi bralci? Prosimo, pustite komentarje, postavljajte vprašanja v spodnjem okvirju.